JPH0591151A - Fsk data receiver - Google Patents
Fsk data receiverInfo
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- JPH0591151A JPH0591151A JP24902591A JP24902591A JPH0591151A JP H0591151 A JPH0591151 A JP H0591151A JP 24902591 A JP24902591 A JP 24902591A JP 24902591 A JP24902591 A JP 24902591A JP H0591151 A JPH0591151 A JP H0591151A
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- JP
- Japan
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- signal
- circuit
- frequency
- local oscillation
- modulation
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-
- Y02B60/50—
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は周波数偏移変調(FS
K)された信号の受信において、特に小型化、低消費電
力化に適した、ダイレクトコンバージョン方式のFSK
(Frequency Sift Keying:フリ
ケンシィー・シフト・キーイング)データ受信機に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to frequency shift keying (FS).
Direct conversion type FSK, which is particularly suitable for miniaturization and low power consumption when receiving K) signals.
The present invention relates to a (Frequency Shift Keying) data receiver.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ダイレクトコンバージョン方式
は、ベースバンドでのフィルタリングが可能なことか
ら、集積化に適した方式として、ページャ受信機等に用
いられてきており、直交した2チャネル間の位相関係か
ら復調する方式や、局部発振信号周波数を搬送波信号周
波数から多少オフセットさせ、出力信号の周波数差から
復調する方式などがある。2. Description of the Related Art In recent years, the direct conversion method has been used in pager receivers and the like as a method suitable for integration because it allows filtering in the base band, and the phase relationship between two orthogonal channels is used. There is also a method of demodulating from the frequency of the carrier wave signal frequency and a method of demodulating from the frequency difference of the output signal by offsetting the frequency of the local oscillation signal from the frequency of the carrier signal.
【0003】以下、従来のダイレクトコンバージョン受
信機について説明する。図6は従来の直交した2チャネ
ル間の位相関係から復調する方式を示すものである。
(例えば昭和62年電子情報通信学会春季全国大会2232)
図7は従来の局部発振信号を搬送波信号周波数からオフ
セットさせ、出力されるベースバンド信号の周波数から
復調する方式を示すものである(例えば特開昭60−2
37749号公報)。A conventional direct conversion receiver will be described below. FIG. 6 shows a conventional demodulation method based on the phase relationship between two orthogonal channels.
(For example, 1987 IEICE Spring National Congress 2232)
FIG. 7 shows a conventional system in which a local oscillation signal is offset from a carrier signal frequency and demodulated from the frequency of an output baseband signal (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-2).
37749).
【0004】図6において、101はアンテナ、102
は低雑音増幅回路、103、104はミキサ回路、10
5は直交位相回路、106は局部発振回路、107、1
08は低域通過フィルタ、109、110はリミッタア
ンプ、111は符号判定回路である。また図7におい
て、112は周波数弁別回路、113は符号判定回路で
ある。In FIG. 6, 101 is an antenna and 102
Is a low noise amplifier circuit, 103 and 104 are mixer circuits, 10
5 is a quadrature circuit, 106 is a local oscillator circuit, 107, 1
Reference numeral 08 is a low-pass filter, 109 and 110 are limiter amplifiers, and 111 is a code determination circuit. Further, in FIG. 7, 112 is a frequency discrimination circuit, and 113 is a code determination circuit.
【0005】以上のように構成されたダイレクトコンバ
ージョン受信機について、以下その動作について説明す
る。まず、図6の直交復調方式では、局部発振信号を移
相回路105で直交した2信号に分配し、それぞれの信
号と、搬送波信号とをミキサ回路103、104で混合
する。ミキサ回路より出力されたベースバンド信号を低
域通過フィルタ107、108およびリミッタアンプ1
09、110で矩形波に波形整形し、両者の信号の位相
関係から復調する。また図7のオフセット方式では、ミ
キサ回路103で搬送波信号と搬送波信号周波数から周
波数をオフセットさせた局部発振信号とを混合し、得ら
れたベースバンド信号を低域通過フィルタ107とリミ
ッタアンプ109により、波形整形し、その周波数を弁
別することにより復調する。The operation of the direct conversion receiver configured as described above will be described below. First, in the quadrature demodulation method of FIG. 6, the local oscillation signal is divided into two orthogonal signals by the phase shift circuit 105, and the respective signals and carrier signals are mixed by the mixer circuits 103 and 104. The baseband signal output from the mixer circuit is supplied to the low-pass filters 107 and 108 and the limiter amplifier 1
At 09 and 110, the waveform is shaped into a rectangular wave and demodulated from the phase relationship between the two signals. Further, in the offset method of FIG. 7, the mixer circuit 103 mixes the carrier signal and the local oscillation signal whose frequency is offset from the carrier signal frequency, and the obtained baseband signal is output by the low-pass filter 107 and the limiter amplifier 109. It demodulates by shaping the waveform and discriminating its frequency.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、直交復調方式についは、ミキサやチャネ
ルフィルタ、リミッタアンプなどが2系統必要なため、
消費電力やサイズの点で不利となる。またオフセット復
調方式においては、ミキサ、チャネルフィルタ、リミッ
タアンプが1系統であり、低消費電力化が図れるもの
の、局部発振信号が搬送波信号に一致、または非常に近
い周波数になった場合に、出力ベースバンド信号に周波
数の差が現れないため、復調が不可能となる。このため
局部発振回路の高い周波数安定度や、自動周波数制御な
どの手段が要求されるという課題を有していた。However, in the above-mentioned conventional configuration, the quadrature demodulation method requires two systems such as a mixer, a channel filter, and a limiter amplifier.
It is disadvantageous in terms of power consumption and size. In the offset demodulation method, the mixer, channel filter, and limiter amplifier are one system, and although power consumption can be reduced, if the local oscillation signal matches the carrier signal or becomes a very close frequency, the output base Since no frequency difference appears in the band signal, demodulation becomes impossible. Therefore, there is a problem that a high frequency stability of the local oscillation circuit and a means such as automatic frequency control are required.
【0007】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、特に消費電流を要する高周波回路について、簡単
な回路構成でFSK信号の復調を可能とし、搬送波周波
数の周波数偏移の範囲内であれば、局部発振信号がどの
周波数においても復調可能であり、低消費電力化を実現
した、FSKデータ受信機を提供することを目的とす
る。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. In particular, for a high frequency circuit which requires current consumption, it is possible to demodulate an FSK signal with a simple circuit configuration and within the range of the frequency deviation of the carrier frequency. For example, it is an object of the present invention to provide an FSK data receiver capable of demodulating a locally oscillated signal at any frequency and realizing low power consumption.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、搬送波信号に対し周波数偏移が±Δf1で
ある、周波数変調された信号と、搬送波信号とほぼ等し
い周波数を有する局部発振信号とをミキサを用いて、ベ
ースバンド信号に直接変換するFSKデータ受信機にお
いて、局部発振信号に周波数偏移が±Δf2で、伝送速
度が搬送波信号の周波数偏移の伝送速度と同じで、90
度の位相差または、2倍の伝送速度で位相同期をとり変
調を行う手段と、ベースバンド信号を矩形波に波形整形
する手段と、前記矩形波の立ち上がりおよび立ち下がり
エッジを検出し、前記エッジ間隔を弁別し、そのエッジ
間隔に応じた電圧または数値を発生する手段と、前記搬
送波信号の周波数偏移の伝送速度に対して1/2データ
シンボルに相当する時刻の間に、前記電圧または数値の
最大値を出力する手段と、その値から前記ベースバンド
信号の周波数を弁別する手段と、前記局部発振信号の周
波数偏移の正負の符号と前記ベースバンド信号の周波数
の相関から符号判定を行う手段を有するまた、前記エッ
ジ間隔弁別の手段として、前記矩形波に波形整形したベ
ースバンド信号の立ち上がりおよび立ち下がりエッジの
間積分することにより、のこぎり形の波形を発生し、前
記ベースバンド信号の周期の長さに応じた電圧値を得る
手段を有するか、または、前記ベースバンド信号の立ち
上がり、立ち下がりエッジ間において、他の高速パルス
をカウントし、カウントしたパルス数により、前記ベー
スバンド信号の周期の長さに応じた信号を得る手段を有
する。To achieve this object, the present invention is directed to a frequency modulated signal having a frequency shift of ± Δf 1 with respect to a carrier signal and a local portion having a frequency substantially equal to the carrier signal. In an FSK data receiver that directly converts an oscillation signal and a baseband signal using a mixer, the frequency deviation of the local oscillation signal is ± Δf 2 and the transmission speed is the same as the transmission speed of the frequency deviation of the carrier signal. , 90
Degree phase difference or a means for performing phase synchronization at a transmission rate of 2 times, a means for shaping a baseband signal into a rectangular wave, a rising edge and a falling edge of the rectangular wave, and detecting the edge. Between the means for discriminating the intervals and generating a voltage or a numerical value according to the edge interval and the time corresponding to 1/2 data symbol with respect to the transmission rate of the frequency deviation of the carrier signal, the voltage or the numerical value. Means for outputting the maximum value of, the means for discriminating the frequency of the baseband signal from the value, and the sign determination from the positive / negative sign of the frequency deviation of the local oscillation signal and the frequency of the baseband signal. In addition, as means for discriminating the edge interval, integrating between rising and falling edges of the baseband signal waveform-shaped into the rectangular wave is provided. A sawtooth waveform to obtain a voltage value according to the length of the period of the baseband signal, or another high-speed pulse between the rising and falling edges of the baseband signal. And means for obtaining a signal according to the length of the cycle of the baseband signal by the counted number of pulses.
【0009】前記高速パルスの信号源として、FSKデ
ータ受信機の動作を制御するCPUのクロックを利用す
ることで、高速パルス信号源を共有できる。また、前記
高速パルスを前記搬送波信号のデータ伝送クロックに対
し、1/2データシンボルに相当するパルス数だけカウ
ントし、搬送波信号の伝送速度と同期して90度位相差
または、2倍の伝送速度で位相同期をとり、局部発振回
路にFSK変調をかける手段を有する。The high-speed pulse signal source can be shared by using the CPU clock for controlling the operation of the FSK data receiver as the high-speed pulse signal source. Further, the high-speed pulse is counted by the number of pulses corresponding to 1/2 data symbol with respect to the data transmission clock of the carrier signal, and the phase difference is 90 degrees or doubled in synchronization with the transmission speed of the carrier signal. It is provided with a means for performing phase synchronization and applying FSK modulation to the local oscillation circuit.
【0010】前記周波数弁別した値から、局部発振信号
が搬送波信号からずれたことを検出する手段を有し、予
め設定した値を越えた場合には、局部発振信号の変調を
停止し、出力ベースバンド信号の周波数変化のみ弁別す
ることにより、復調する手段を有している。There is provided means for detecting that the local oscillation signal deviates from the carrier signal from the frequency discriminated value, and when the value exceeds a preset value, the modulation of the local oscillation signal is stopped and the output base signal is output. It has a means for demodulating by discriminating only the frequency change of the band signal.
【0011】[0011]
【作用】本発明は上記構成によって、1系統のミキサ、
チャネルフィルタ、リミッタアンプ、という簡単な構成
でFSK変調されたデータが復調可能となる。搬送波周
波数と局部発振周波数が一致した場合においては、局部
発振信号に対して、FSK変調をかけることで、瞬時に
おいては、搬送波信号周波数に対し局部発振周波数を周
波数偏移の分だけずらしたことと等価である。この場合
にベースバンド信号の周波数は、搬送波信号の周波数偏
移の正負により高低が生じる、またこのベースバンド信
号周波数の高低の関係は、局部発振信号の周波数偏移の
正負の符号によって反転する。よって局部発振信号の周
波数偏移の正負の符号と、ベースバンド信号の周波数を
弁別し、それらの相関関係からデータの符号判定が行え
る。The present invention has the above-mentioned configuration and provides one mixer,
FSK-modulated data can be demodulated with a simple configuration of a channel filter and a limiter amplifier. When the carrier frequency and the local oscillation frequency match, the local oscillation signal is subjected to FSK modulation to instantaneously shift the local oscillation frequency with respect to the carrier signal frequency by the amount of the frequency deviation. Are equivalent. In this case, the frequency of the baseband signal varies depending on whether the frequency deviation of the carrier signal is positive or negative, and the relationship between the high and low frequencies of the baseband signal is reversed by the sign of the frequency deviation of the local oscillation signal. Therefore, it is possible to discriminate between the positive and negative signs of the frequency deviation of the local oscillation signal and the frequency of the baseband signal, and to determine the sign of the data from the correlation between them.
【0012】またベースバンド信号の周波数を弁別する
際には、矩形波に波形整形し、その立ち上がりおよび立
ち下がりエッジ間において、積分回路または高速パルス
をカウントすることで、ベースバンド信号の周期に応じ
た電圧または数値が得られる。Further, when discriminating the frequency of the baseband signal, the waveform is shaped into a rectangular wave, and the integrating circuit or the high-speed pulse is counted between the rising edge and the falling edge of the rectangular wave so that the frequency of the baseband signal can be adjusted. Voltage or numerical value can be obtained.
【0013】また高速データを伝送する際には、1デー
タシンボルに含まれるベースバンド信号の周期数が少な
いために、局部発振信号に対して、伝送速度が搬送波信
号のFSK変調周波数偏移の伝送速度と同じで、90度
の位相差になるように、あるいは2倍の伝送速度で位相
同期をとりFSK変調をかけることで、1データシンボ
ルの間に1度だけ局部発振信号の周波数偏移の正負の符
号を切り換えるようにできる。Further, when transmitting high-speed data, since the number of cycles of the baseband signal included in one data symbol is small, the transmission speed is the FSK modulation frequency deviation of the carrier signal with respect to the local oscillation signal. The frequency shift of the local oscillation signal is made only once during one data symbol by performing phase synchronization and FSK modulation so that the phase difference is 90 degrees or the transmission rate is double at the same speed. The positive and negative signs can be switched.
【0014】また、局部発振周波数が搬送波周波数から
大きくずれた場合には、局部発振信号の変調を停止する
ことから、占有帯域幅が広がることを防ぐことができ
る。Further, when the local oscillation frequency largely deviates from the carrier frequency, the modulation of the local oscillation signal is stopped, so that the occupied bandwidth can be prevented from expanding.
【0015】[0015]
【実施例】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明の一実施例におけるFSKデ
ータ受信機の基本ブロック構成図である。図1におい
て、1はアンテナ、2は低雑音増幅回路、3はミキサ、
4は低域通過フィルタ、5はリミッタアンプ、6はエッ
ジ間隔検出回路、7は最大値検出回路、8は局部発振回
路、9は位相同期変調回路、10は符号判定回路、11
は制御回路である。図2は本発明の第1の実施例におけ
るエッジ間隔検出回路のブロック構成図である。図2に
おいて、61は両エッジパルス発生回路、62は積分回
路である。図3は本発明の一実施例における各部の信号
周波数を示す図である。図4は本発明の第1の実施例に
おけるエッジ間隔検出回路の各部の波形を示す図であ
る。FIG. 1 is a basic block diagram of an FSK data receiver according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an antenna, 2 is a low noise amplifier circuit, 3 is a mixer,
4 is a low pass filter, 5 is a limiter amplifier, 6 is an edge interval detection circuit, 7 is a maximum value detection circuit, 8 is a local oscillation circuit, 9 is a phase synchronous modulation circuit, 10 is a code determination circuit, 11
Is a control circuit. FIG. 2 is a block diagram of the edge interval detecting circuit in the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 61 is a double-edge pulse generation circuit, and 62 is an integration circuit. FIG. 3 is a diagram showing signal frequencies of respective parts in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the waveform of each part of the edge interval detecting circuit in the first embodiment of the present invention.
【0017】以上のように構成されたFSKデータ受信
機について、図3に示す各部の信号周波数を用いてその
動作を説明する。まず、変調データと同期してその2倍
のクロック周波数で局部発振信号にFSK変調をかけ
る。FSKデータ周波数がf0+Δf1の場合に、局部発
振信号がf0+Δf2であればベースバンド周波数は、|
Δf1−Δf2|であり、局部発振号がf0−Δf2であれ
ばベースバンド周波数は、|Δf1+Δf2|となる。ま
た逆にFSKデータ周波数がf0−Δf1の場合に、局部
発振周波数がf0+Δf2の場合、ベースバンド周波数は
|Δf1+Δf2|であり、局部発振信号がf0−Δf2で
あれば|Δf1−Δf2|である。このように、局部発振
信号の変調の方向(+Δf2または−Δf2)とベースバ
ンド信号の周波数(Δf1+Δf2またはΔf1−Δf2)
の組み合わせによって、変調データの”1”と”0”が
弁別可能となる。この符号判定については、排他的論理
和回路により容易に構成できる。The operation of the FSK data receiver configured as described above will be described using the signal frequencies of the respective parts shown in FIG. First, the local oscillation signal is subjected to FSK modulation at a clock frequency twice as high as the modulation data. If the FSK data frequency is f 0 + Δf 1 and the local oscillation signal is f 0 + Δf 2 , the baseband frequency is |
Δf 1 −Δf 2 |, and if the local oscillator signal is f 0 −Δf 2 , the baseband frequency is | Δf 1 + Δf 2 |. Conversely, when the FSK data frequency is f 0 −Δf 1 and the local oscillation frequency is f 0 + Δf 2 , the baseband frequency is | Δf 1 + Δf 2 |, and the local oscillation signal is f 0 −Δf 2 . If there is, | Δf 1 −Δf 2 |. Thus, the direction of modulation of the local oscillation signal (+ Δf 2 or −Δf 2 ) and the frequency of the baseband signal (Δf 1 + Δf 2 or Δf 1 −Δf 2 )
By the combination of, the modulation data "1" and "0" can be discriminated. This sign judgment can be easily configured by an exclusive OR circuit.
【0018】ダイレクトコンバージョン方式により、ベ
ースバンド信号に変換すると、搬送波信号の周波数偏移
が、ベースバンド信号周波数となる。例えば、周波数偏
移が±4kHz、また局部発振周波数の周波数偏移が±
2kHzとすると、ベースバンドに現れる周波数は、6
kHzと2kHzとなる。このような周波数偏移に対し
て、データ伝送レート1200bpsのように高速化し
た場合、データの1ビットシンボルの間に含まれるベー
スバンド信号は、5または1.7周期であるが、本発明
では、1ビットシンボル間に局部発振信号の周波数をき
りかえ、その間のベースバンド信号を弁別するために、
実際は2.5または0.85周期分の信号から周波数を
弁別する必要があり、特に伝送速度が高速化された場合
にも対応できるようにするためには、通常のFM受信機
などに用いられている遅延検波方式やパルスカウント方
式などによる周波数弁別が困難である。そのために1/
2ビットシンボル間の周波数を弁別するために、その間
に含まれるベースバンド信号の最大周期を検出する方法
が必要である。図4に示す第1の実施例における周波数
弁別回路の各部の波形を用いてその動作を説明する。ベ
ースバンド信号をリミッタアンプ5により、矩形波に波
形整形し、両エッジパルス検出回路61で、その立ち上
がり、立ち下がりエッジを検出し、パルスを発生し、そ
のパルス間隔において積分回路62で一定電圧を積分す
ることで、のこぎり波を発生する。積分の時定数は、1
/2ビットシンボルで積分値が飽和しないように選べ
ば、1/2ビットシンボル以下の周期で積分された値に
ついてはすべて弁別が可能となる。1/2ビットシンボ
ルの時間の間に積分値の最大値を最大値検出回路7によ
り検出すれば、ベースバンド信号の周波数が弁別でき
る。このようにして得られた、ベースバンド信号の周波
数と、局部発振信号の周波数偏移の方向を符号判定回路
10で判別し、”1”または”0”の判別を行う。When converted to a baseband signal by the direct conversion method, the frequency shift of the carrier signal becomes the baseband signal frequency. For example, the frequency deviation is ± 4 kHz, and the frequency deviation of the local oscillation frequency is ±
At 2 kHz, the frequency appearing in the baseband is 6
kHz and 2 kHz. When the data transmission rate is increased to 1200 bps with respect to such frequency shift, the baseband signal included between 1-bit symbols of data has 5 or 1.7 cycles, but in the present invention, To switch the frequency of the local oscillation signal between 1-bit symbols and discriminate the baseband signal between them,
Actually, it is necessary to discriminate the frequency from the signal of 2.5 or 0.85 cycles, and in order to be able to cope with the case where the transmission speed is increased, it is used in a usual FM receiver or the like. It is difficult to discriminate the frequency by the delay detection method and the pulse counting method that are used. Therefore 1 /
In order to discriminate the frequency between 2-bit symbols, a method for detecting the maximum period of the baseband signal contained between them is necessary. The operation of the frequency discriminating circuit according to the first embodiment shown in FIG. The baseband signal is shaped into a rectangular wave by the limiter amplifier 5, both edge pulse detection circuits 61 detect the rising and falling edges thereof, generate pulses, and an integrating circuit 62 generates a constant voltage at the pulse intervals. A sawtooth wave is generated by integrating. The integration time constant is 1
If it is selected so that the integrated value is not saturated in the / 2 bit symbol, all the values integrated in the cycle of 1/2 bit symbol or less can be discriminated. If the maximum value of the integrated value is detected by the maximum value detection circuit 7 during the time of 1/2 bit symbol, the frequency of the baseband signal can be discriminated. The frequency of the baseband signal thus obtained and the direction of the frequency shift of the local oscillation signal are discriminated by the code discriminating circuit 10 to discriminate "1" or "0".
【0019】また、ベースバンド信号をリミッタアンプ
5で波形整形し、そのエッジ間隔から、周波数を判別す
ることにより、ベースバンド信号が、搬送波信号振幅が
大きい場合、またはミキサ3の歪などにより、飽和した
波形になっても復調でき、自動利得制御(AGC)など
の手段が不要となる。Further, the baseband signal is shaped by the limiter amplifier 5 and the frequency is discriminated from the edge interval, so that the baseband signal is saturated when the carrier signal amplitude is large or due to distortion of the mixer 3 or the like. Even if the waveform becomes the above waveform, demodulation can be performed, and means such as automatic gain control (AGC) becomes unnecessary.
【0020】また、局部発振信号が、搬送波信号周波数
からΔf0だけずれた場合、ベースバンドに出力される
周波数は、|Δf1−Δf2+Δf0||Δf1−Δf2−
Δf0||Δf1+Δf2+Δf0||Δf1+Δf2−Δf
0|の4種類である。Δf1とΔf2が予め分かっている
ものとすれば、ベースバンド信号に出力される最高周波
数(|Δf1+Δf2+Δf0|)を弁別することによ
り、局部発振信号の周波数ずれが検出できる。周波数ず
れが検出され、Δf0が大きくΔf0+Δf2>Δf1とな
り、局部発振周波数の瞬時周波数が、チャネル帯域の外
に出てしまうような状態が検出された場合には、制御回
路11により、局部発振信号の変調と、最大値検出回路
の動作を停止し、エッジ間隔検出回路の信号を直接、符
号判定回路10に入力するようにし、そのベースバンド
信号周波数を|Δf1+Δf0|と|Δf1−Δf0|とに
判別することで復調する手段に切り換えることができ
る。このような動作をすることにより、受信のための必
要帯域幅が広がることを防ぐことができ、低域通過フィ
ルタ4の設計が容易となる。When the local oscillation signal deviates from the carrier signal frequency by Δf 0 , the frequency output to the baseband is | Δf 1 −Δf 2 + Δf 0 || Δf 1 −Δf 2 −
Δf 0 || Δf 1 + Δf 2 + Δf 0 || Δf 1 + Δf 2 −Δf
There are four types of 0 |. If Δf 1 and Δf 2 are known in advance, the frequency shift of the local oscillation signal can be detected by discriminating the highest frequency (| Δf 1 + Δf 2 + Δf 0 |) output to the baseband signal. When the frequency shift is detected and Δf 0 becomes large, Δf 0 + Δf 2 > Δf 1 , and the state in which the instantaneous frequency of the local oscillation frequency goes out of the channel band is detected, the control circuit 11 causes The modulation of the local oscillation signal and the operation of the maximum value detection circuit are stopped, the signal of the edge interval detection circuit is directly input to the code determination circuit 10, and the baseband signal frequency is set to | Δf 1 + Δf 0 | By determining | Δf 1 −Δf 0 |, it is possible to switch to the demodulation means. By performing such an operation, it is possible to prevent the required bandwidth for reception from being widened, and the design of the low-pass filter 4 becomes easy.
【0021】以上のように本実施例によれば、局部発振
信号にFSK変調をかけ、ベースバンド信号の周期から
周波数を弁別する手段を設けることにより、1系統のミ
キサ、チャネルフィルタ、リミッタアンプで、FSK信
号が簡単な回路構成で復調でき、小型化、低消費電力化
が実現できる。As described above, according to this embodiment, by providing the means for discriminating the frequency from the period of the baseband signal by subjecting the local oscillation signal to FSK modulation, one system of mixer, channel filter and limiter amplifier can be used. , FSK signals can be demodulated with a simple circuit configuration, and miniaturization and low power consumption can be realized.
【0022】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について、図面を参照しながら説明する。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0023】図5は本発明の第2の実施例におけるFS
Kデータ受信機のブロック構成図を示すものである。FIG. 5 shows the FS in the second embodiment of the present invention.
It is a block diagram of a K data receiver.
【0024】図5において、12はスイッチ回路、61
は両エッジパルス発生回路、63はカウンタ回路、64
は高速パルス発生回路、91はカウンタ回路である。図
1および図2の構成と異なるのは、周期情報を積分する
のではなく、高速パルス発生回路64より発する高速パ
ルスをカウントする方法による点である。In FIG. 5, reference numeral 12 is a switch circuit, and 61.
Is a double edge pulse generation circuit, 63 is a counter circuit, 64
Is a high-speed pulse generation circuit, and 91 is a counter circuit. The difference from the configurations of FIGS. 1 and 2 is that the method does not integrate the period information but counts the high-speed pulses generated by the high-speed pulse generation circuit 64.
【0025】上記のように構成された周波数弁別回路に
ついて、以下その動作を説明する。まず、第1の実施例
と同様に、ベースバンド信号のゼロクロス点で、両エッ
ジパルス発生回路61により、パルスを発生させる。そ
のパルス間において、高速パルス発生回路64より発生
した高速パルスをカウンタ回路63でカウントする。カ
ウントされた値を最大値検出回路7に入力し、1/2ビ
ットシンボル間での最大値を検出する。この最大値検出
回路7は、コンパレータおよびデータラッチ回路の組み
合わせにより、容易に構成できる。符号判定回路の動作
は第1の実施例の場合と同様であり、ベースバンド信号
の周期から周波数を弁別し、その時の局部発振信号の周
波数偏移の正負の符号から、”1”と”0”を弁別す
る。第1の実施例と異なるのは、デジタル信号での処理
が可能となる点である。また、第1の実施例と同様に、
局部発振回路の周波数ずれが検出された場合には、制御
回路11の制御信号により、スイッチ回路12を切り換
え、ベースバンド信号の信号経路を変更し、符号判定を
行う。The operation of the frequency discriminating circuit configured as described above will be described below. First, as in the first embodiment, a pulse is generated by the double edge pulse generation circuit 61 at the zero cross point of the baseband signal. Between the pulses, the counter circuit 63 counts the high-speed pulse generated by the high-speed pulse generation circuit 64. The counted value is input to the maximum value detection circuit 7 and the maximum value between 1/2 bit symbols is detected. The maximum value detection circuit 7 can be easily configured by combining a comparator and a data latch circuit. The operation of the sign judging circuit is similar to that of the first embodiment, the frequency is discriminated from the cycle of the baseband signal, and "1" and "0" are discriminated from the positive and negative signs of the frequency deviation of the local oscillation signal at that time. To distinguish. The difference from the first embodiment is that processing with a digital signal is possible. Also, as in the first embodiment,
When the frequency deviation of the local oscillation circuit is detected, the switch circuit 12 is switched by the control signal of the control circuit 11, the signal path of the baseband signal is changed, and the code determination is performed.
【0026】なお、第2の実施例において、クロック同
期信号により、データ変化点から、高速パルス発生回路
64のパルスを1/2ビットシンボルに相当する数だけ
カウンタ回路91でカウントし、局部発振信号周波数を
切り替えることにより、同期回路の構成が容易となる。
また高速パルス発生回路64は、FSKデータ受信機の
制御を行うCPUなどのクロック信号を用いてもよいこ
とは言うまでもない。In the second embodiment, the clock synchronizing signal causes the counter circuit 91 to count the number of pulses of the high-speed pulse generating circuit 64 from the data change point by the number corresponding to 1/2 bit symbol. By switching the frequency, the configuration of the synchronous circuit becomes easy.
Needless to say, the high-speed pulse generation circuit 64 may use a clock signal from a CPU or the like for controlling the FSK data receiver.
【0027】また、いずれの実施例でも、周波数弁別の
際、最高周波数が弁別できれば復調可能であることは言
うまでもない。Further, in any of the embodiments, it goes without saying that the frequency can be discriminated if the highest frequency can be discriminated.
【0028】また、いずれの実施例でも、変調周波数信
号の形式は、FSKである場合について説明したが、等
価的に周波数の偏移により変調をかける信号形式につい
ても、本発明のデータ受信方式を適用できることは明ら
かである。Further, in each of the embodiments, the case where the format of the modulation frequency signal is FSK has been described, but the data reception system of the present invention is also applied to the signal format in which modulation is equivalently performed by frequency shift. Clearly applicable.
【0029】また、いずれの実施例でも、受信方式は、
ダイレクトコンバージョン受信方式とした場合にについ
て説明したが、搬送波信号を中間周波数信号とすれば、
ヘテロダイン方式の受信方式として、本発明のデータ受
信方式を適用できことは明らかである。In any of the embodiments, the receiving system is
The case where the direct conversion reception system is used has been described, but if the carrier signal is an intermediate frequency signal,
It is clear that the data receiving method of the present invention can be applied as the heterodyne receiving method.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上のように本発明は、ダイレクトコン
バージョン方式によるデータ受信機において、1系統の
ミキサ、チャネルフィルタ、リミッタアンプの構成で、
局部発振信号にFSK変調をかけ、ベースバンド信号の
周期からその周波数を弁別する手段を有し、局部発振信
号の周波数偏移の方向とベースバンド周波数から符号判
定を行う回路を設けることにより、ベースバンド信号が
飽和した場合においても簡単な回路構成で、高速のFS
Kデータ伝送に対応できる優れたFSKデータ受信機を
実現でき、小型化、軽量化を図る上でその効果は大き
い。As described above, according to the present invention, in the data receiver by the direct conversion system, the mixer, the channel filter, and the limiter amplifier of one system are configured,
By providing a circuit for performing FSK modulation on the local oscillation signal and discriminating its frequency from the cycle of the baseband signal, and providing a circuit for judging the sign from the direction of the frequency deviation of the local oscillation signal and the baseband frequency, High-speed FS with a simple circuit configuration even when the band signal is saturated
An excellent FSK data receiver that can support K data transmission can be realized, and its effect is great in reducing size and weight.
【図1】本発明の第1の実施例におけるFSKデータ受
信機のブロック結線図FIG. 1 is a block connection diagram of an FSK data receiver according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施例におけるFSKデータ受信機の要部で
ある両エッジ間隔検出回路の詳細なブロック結線図FIG. 2 is a detailed block connection diagram of a double edge interval detection circuit which is a main part of the FSK data receiver in the embodiment.
【図3】本発明の第1の実施例におけるFSKデータ受
信機の動作を説明する各部の信号周波数の波形図FIG. 3 is a waveform diagram of signal frequencies of respective parts for explaining the operation of the FSK data receiver according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施例における周波数弁別回路
の動作を説明する各部の波形図FIG. 4 is a waveform chart of each part for explaining the operation of the frequency discriminating circuit in the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施例におけるFSKデータ受
信機のブロック結線図FIG. 5 is a block connection diagram of an FSK data receiver according to a second embodiment of the present invention.
【図6】従来の直交復調方式によるFSKデータ受信機
のブロック結線図FIG. 6 is a block connection diagram of an FSK data receiver according to a conventional quadrature demodulation method.
【図7】従来のオフセット方式によるFSKデータ受信
機のブロック結線図FIG. 7 is a block connection diagram of a conventional FSK data receiver using an offset method.
3 ミキサ回路 4 低域通過フィルタ 5 振幅制限増幅回路 6 エッジ間隔検出回路 7 最大値検出回路 8 局部発振回路 9 位相同期変調回路 10 符号判定回路 11 制御回路 61 両エッジパルス発生回路 62 積分回路 63 カウンタ回路 64 高速パルス発生回路 91 カウンタ回路 3 Mixer circuit 4 Low pass filter 5 Amplitude limiting amplifier circuit 6 Edge interval detection circuit 7 Maximum value detection circuit 8 Local oscillation circuit 9 Phase synchronous modulation circuit 10 Code determination circuit 11 Control circuit 61 Both edge pulse generation circuit 62 Integration circuit 63 Counter Circuit 64 High-speed pulse generation circuit 91 Counter circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 博之 石川県金沢市彦三町二丁目1番4号 松下 通信金沢研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Harada, 1-4-1, Hikosan-cho, Kanazawa-shi, Ishikawa Matsushita Communication Kanazawa Research Institute
Claims (11)
れた搬送波信号と、前記搬送波信号とほぼ等しい周波数
を有する局部発振回路を有し、前記局部発振回路の出力
信号である局部発振信号と前記搬送波信号とをミキサを
用いて、ベースバンド信号に変換する際に、前記搬送波
信号のFSK変調周波数偏移の伝送速度と同じで、90
度の位相差になるように、あるいは2倍の伝送速度で位
相同期をとり周波数偏移変調をかける位相同期変調回路
を有し、前記位相同期変調回路の出力信号を前記局部発
振回路に接続し、前記局部発振信号として、周波数偏移
変調信号を得て、前記ベースバンド信号を矩形波に波形
整形する振幅制限増幅回路と、前記振幅制限増幅回路の
出力信号の立ち上がりおよび立ち下がりエッジを検出
し、そのエッジ間隔に応じた電圧または数値を出力する
エッジ間隔検出回路を有し、前記局部発振信号の変調
が、前記搬送波信号の周波数変調における変調周波数偏
移の伝送速度と同じ場合には、前記位相同期変調回路の
出力信号の高低が変化する時間の半分の時間間隔におい
て、また、前記位相同期変調回路による前記局部発振信
号の変調が、前記搬送波信号の周波数変調における変調
周波数偏移の伝送速度の2倍の場合には、前記位相同期
変調回路の出力信号の高低が変化する時間間隔におい
て、前記エッジ間隔検出回路の出力する信号の最大値を
検出する最大値検出回路とを有し、前記最大値検出回路
の出力信号から前記ベースバンド信号の周波数を弁別
し、前記位相同期変調回路の出力信号から、前記局部発
振信号の周波数偏移の符号が正または負であることを弁
別し、前記ベースバンド信号の周波数と、前記局部発振
信号の周波数偏移の正負の相関から符号判定を行う、符
号判定回路を有することを特徴とするFSKデータ受信
機。1. A local oscillation signal, which is an output signal of the local oscillation circuit, having a carrier signal that is frequency-modulated up and down with equal frequency deviation and a local oscillation circuit having a frequency substantially equal to the carrier signal. When converting the carrier wave signal and the carrier wave signal into a baseband signal by using a mixer, the same as the transmission rate of the FSK modulation frequency shift of the carrier wave signal,
A phase-locking modulation circuit for phase-shifting and phase-shifting modulation at a transmission rate of 2 times, and connecting an output signal of the phase-locking modulation circuit to the local oscillation circuit. , An amplitude limiting amplification circuit that obtains a frequency shift keying signal as the local oscillation signal, and shapes the baseband signal into a rectangular wave, and detects rising and falling edges of the output signal of the amplitude limiting amplification circuit. If the modulation of the local oscillation signal is the same as the transmission rate of the modulation frequency shift in the frequency modulation of the carrier signal, the edge spacing detection circuit that outputs a voltage or a numerical value according to the edge spacing is used. The modulation of the local oscillation signal by the phase-locked modulation circuit is carried out at a time interval of half the time when the level of the output signal of the phase-locked modulation circuit changes, and When the transmission rate of the modulation frequency deviation in the frequency modulation of the signal is twice, the maximum value of the signal output by the edge interval detection circuit is set at the time interval when the height of the output signal of the phase synchronization modulation circuit changes. And a maximum value detection circuit for detecting, the frequency of the baseband signal is discriminated from the output signal of the maximum value detection circuit, from the output signal of the phase synchronous modulation circuit, the code of the frequency deviation of the local oscillation signal. Is determined to be positive or negative, and the FSK data reception is characterized by having a sign determination circuit for making a sign determination from the positive / negative correlation of the frequency of the baseband signal and the frequency shift of the local oscillation signal. Machine.
整形したベースバンド信号の立ち上がりおよび立ち下が
りエッジを検出し、パルスを発生する、両エッジパルス
発生回路と、前記両エッジパルス発生回路の出力するパ
ルスの時間間隔に応じた電圧または数値を出力する、パ
ルス間隔検出回路を有することを特徴とする請求項1記
載のFSKデータ受信機。2. A double-edge pulse generating circuit that detects rising and falling edges of a baseband signal whose waveform has been shaped into a rectangular wave and generates a pulse, as an edge interval detecting circuit, and outputs of the double-edge pulse generating circuit. The FSK data receiver according to claim 1, further comprising a pulse interval detection circuit that outputs a voltage or a numerical value according to a time interval of the pulse to be generated.
整形したベースバンド信号の立ち上がりおよび立ち下が
りエッジを検出し、前記エッジ間隔において一定電圧を
積分する積分回路を有し、前記エッジ間隔に応じた電圧
値を出力することを特徴とする請求項1記載のFSKデ
ータ受信機。3. An edge interval detection circuit having an integration circuit for detecting rising and falling edges of a baseband signal whose waveform has been shaped into a rectangular wave, and integrating a constant voltage at the edge interval. 2. The FSK data receiver according to claim 1, wherein the FSK data receiver outputs a voltage value obtained from the FSK data receiver.
回路のパルスを搬送波信号の周波数偏移の符号が変化す
る時刻から、伝送速度に対して1/2データシンボルに
相当する数だけカウントするカウンタ回路を有し、局部
発振信号の変調が、前記搬送波信号の伝送速度に対し同
じ速度で90度の位相差、あるいは2倍の伝送速度で位
相同期をとることを特徴とする、請求項3記載のFSK
データ受信機。4. A counter for counting pulses of a high-speed pulse generation circuit as a phase synchronous modulation circuit by a number corresponding to ½ data symbol with respect to a transmission rate from a time when a code of a frequency shift of a carrier signal changes. 4. A circuit, wherein the modulation of the local oscillation signal is phase-synchronized at a phase difference of 90 degrees at the same speed as the transmission speed of the carrier signal or at a double transmission speed. FSK
Data receiver.
ンド信号より高い周波数パルスを発生する高速パルス発
生回路と、矩形波に波形整形した前記ベースバンド信号
の立ち上がりおよび立ち下がりエッジを検出し、前記エ
ッジ間隔において、前記高速パルス発生回路の出力パル
ス数をカウントするカウンタ回路を有し、前記エッジ間
隔に応じた、数値を出力することを特徴とする請求項1
記載のFSKデータ受信機。5. A high-speed pulse generation circuit that generates a frequency pulse higher than a baseband signal as an edge interval interval detection circuit, and detects rising and falling edges of the baseband signal whose waveform has been shaped into a rectangular wave, and detects the edge. 2. A counter circuit for counting the number of output pulses of the high-speed pulse generation circuit at intervals, and outputs a numerical value according to the edge interval.
The described FSK data receiver.
受信機の動作を制御するCPUのクロックを利用したこ
とを特徴とする請求項5記載のFSKデータ受信機。6. The FSK data receiver according to claim 5, wherein a clock of a CPU for controlling the operation of the FSK data receiver is used as the high-speed pulse generation circuit.
回路のパルスを搬送波信号の周波数偏移の符号が変化す
る時刻から、伝送速度に対して1/2データシンボルに
相当する数だけカウントするカウンタ回路を有し、局部
発振信号の変調が、前記搬送波信号の伝送速度に対し同
じ速度で90度の位相差、あるいは2倍の伝送速度で位
相同期をとることを特徴とする、請求項3記載のFSK
データ受信機。7. A counter for counting pulses of a high-speed pulse generating circuit as a phase synchronous modulation circuit by a number corresponding to ½ data symbol with respect to a transmission rate from a time when a code of frequency deviation of a carrier signal changes. 4. A circuit, wherein the modulation of the local oscillation signal is phase-synchronized with a phase difference of 90 degrees at the same speed as the transmission speed of the carrier wave signal, or at a double transmission speed. FSK
Data receiver.
偏移が±Δf1で、局部発振信号の周波数偏移が±Δf2
で、前記局部発振信号の前記搬送波信号周波数に対する
周波数ずれがない場合において、前記局部発振信号の周
波数偏移が+Δf2であると弁別し、ベースバンド信号
が|Δf1+Δf2|であれば前記搬送波信号の周波数偏
移が−Δf1、前記ベースバンド信号が|Δf1−Δf2
|であれば前記搬送波信号の周波数偏移が+Δf1、前
記局部発振信号の周波数偏移が−Δf2で、前記ベース
バンド信号が|Δf1+Δf2|であれば前記搬送波信号
の周波数偏移が+Δf1、前記ベースバンド信号が|Δ
f1−Δf2|であれば前記搬送波信号の周波数偏移が−
Δf1であると判別し符号判定を行う、符号判別回路を
有することを特徴とする請求項1記載のFSKデータ受
信機。8. A code determination circuit, wherein a carrier signal has a frequency deviation of ± Δf 1 and a local oscillation signal has a frequency deviation of ± Δf 2.
In the case where there is no frequency deviation of the local oscillation signal with respect to the carrier signal frequency, it is discriminated that the frequency deviation of the local oscillation signal is + Δf 2 , and if the baseband signal is | Δf 1 + Δf 2 | The frequency shift of the carrier signal is −Δf 1 , and the baseband signal is | Δf 1 −Δf 2.
If |, the frequency shift of the carrier signal is + Δf 1 , the frequency shift of the local oscillation signal is −Δf 2 , and if the baseband signal is | Δf 1 + Δf 2 |, the frequency shift of the carrier signal. Is + Δf 1 , and the baseband signal is | Δ
If f 1 −Δf 2 |, the frequency deviation of the carrier signal is −
2. The FSK data receiver according to claim 1, further comprising a code discriminating circuit which discriminates that Δf 1 is present and makes a code discrimination.
力信号と、位相同期変調回路の出力信号とを入力とす
る、排他的論理和回路を有することを特徴とする請求項
7記載のFSKデータ受信機。9. The FSK according to claim 7, wherein the code determination circuit includes an exclusive OR circuit that receives the output signal of the maximum value detection circuit and the output signal of the phase synchronous modulation circuit as inputs. Data receiver.
数偏移が±Δf1で、局部発振信号の周波数偏移が±f2
で、前記局部発振信号の前記搬送波信号周波数に対する
周波数ずれがある場合において、前記局部発振信号の周
波数が搬送波信号周波数からずれたことと、周波数がず
れた正負の方向を検出し、保持し、前記局部発振信号の
周波数ずれが検出された場合には、位相同期変調回路
と、最大値検出回路とを停止し、エッジ間隔検出回路の
出力信号を符号判定回路に入力するように信号経路を変
更する制御回路を有し、前記局部発振信号の周波数ずれ
が+Δf0の場合、前記ベースバンド信号周波数が|Δ
f1+Δf0|であれば、前記搬送波信号の周波数偏移が
−Δf1、前記ベースバンド信号周波数が|Δf1−Δf
0|の場合に前記搬送波信号の周波数偏移が+Δf1であ
ると判別し、前記局部発振信号の周波数ずれが−Δf0
の場合、前記ベースバンド信号周波数が|Δf1+Δf0
|であれば、前記搬送波信号の周波数偏移が+Δf1、
前記ベースバンド信号周波数が|Δf1−Δf0|の場合
に前記搬送波信号の周波数偏移が−Δf1であると判別
し、符号判定を行うことを特徴とする請求項1記載のF
SKデータ受信機。10. A code determination circuit having a carrier signal frequency deviation of ± Δf 1 and a local oscillation signal frequency deviation of ± f 2.
In the case where there is a frequency shift with respect to the carrier signal frequency of the local oscillation signal, the frequency of the local oscillation signal is deviated from the carrier signal frequency, and the positive and negative directions in which the frequency is deviated are detected and held, When the frequency shift of the local oscillation signal is detected, the phase synchronization modulation circuit and the maximum value detection circuit are stopped, and the signal path is changed so that the output signal of the edge interval detection circuit is input to the code determination circuit. When the control circuit is provided and the frequency deviation of the local oscillation signal is + Δf 0 , the baseband signal frequency is | Δ.
If f 1 + Δf 0 |, the frequency shift of the carrier signal is −Δf 1 , and the baseband signal frequency is | Δf 1 −Δf.
When 0 |, it is determined that the frequency shift of the carrier signal is + Δf 1 , and the frequency shift of the local oscillation signal is −Δf 0.
, The baseband signal frequency is | Δf 1 + Δf 0
If |, the frequency deviation of the carrier signal is + Δf 1 ,
2. The F according to claim 1, wherein when the baseband signal frequency is | Δf 1 −Δf 0 |, it is determined that the frequency shift of the carrier signal is −Δf 1 and the sign determination is performed.
SK data receiver.
路の出力信号と、位相同期変調回路の出力信号とを入力
とする、排他的論理和回路を有することを特徴とする請
求項9記載のFSKデータ受信機。11. The FSK according to claim 9, wherein the code determination circuit includes an exclusive OR circuit that receives the output signal of the edge interval detection circuit and the output signal of the phase synchronous modulation circuit as inputs. Data receiver.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24902591A JPH0591151A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Fsk data receiver |
US07/925,673 US5414736A (en) | 1991-08-12 | 1992-08-07 | FSK data receiving system |
EP92113671A EP0527469B1 (en) | 1991-08-12 | 1992-08-11 | FSK data receiving system |
DE69232839T DE69232839T2 (en) | 1991-08-12 | 1992-08-11 | System for receiving FSK data |
EP98115104A EP0887978B1 (en) | 1991-08-12 | 1992-08-11 | FSK data receiving system |
DE69233499T DE69233499T2 (en) | 1991-08-12 | 1992-08-11 | System for receiving FSK data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24902591A JPH0591151A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Fsk data receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0591151A true JPH0591151A (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=17186889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24902591A Pending JPH0591151A (en) | 1991-08-12 | 1991-09-27 | Fsk data receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0591151A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002094593A (en) * | 2000-07-11 | 2002-03-29 | Yamaha Corp | Device and method for reproducing music information digital signal |
KR100353839B1 (en) * | 2000-12-27 | 2002-09-28 | 한국전자통신연구원 | Analog Frequency Discriminator Circuit with high efficiency |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP24902591A patent/JPH0591151A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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