JPH09233135A - Fsk復調装置及びfsk復調方法 - Google Patents

Fsk復調装置及びfsk復調方法

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JPH09233135A
JPH09233135A JP5852396A JP5852396A JPH09233135A JP H09233135 A JPH09233135 A JP H09233135A JP 5852396 A JP5852396 A JP 5852396A JP 5852396 A JP5852396 A JP 5852396A JP H09233135 A JPH09233135 A JP H09233135A
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JP
Japan
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sampling point
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zero
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Application number
JP5852396A
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English (en)
Inventor
Isao Yamashita
功 山下
Yukio Ogawa
行雄 小川
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低いサンプリング周波数で、マーク,スペー
スを正確に判定し、かつ、歪みを低減するFSK復調装
置を提供すること。 【解決手段】 FSK信号を復調する際に、サンプリン
グ点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算出する算
出手段2を備えるFSK復調装置1であって、算出手段
2は、sinカーブ曲線の振幅値に対するゼロクロス点
からの時間データをテーブルデータとして格納するデー
タ格納手段3と、サンプリング値の符号が変化するサン
プリング点区間を記憶する記憶手段4と、記憶手段4に
より記憶したサンプリング点区間の両端の各サンプリン
グ点でのサンプリング値を振幅値として、当該振幅値に
対応する時間データをデータ格納手段3より抽出する抽
出手段5と、抽出手段5によって抽出された時間データ
に基づいて、サンプリング点からの時間を演算する時間
演算手段6とを有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FSK(Frequenc
y Shift Keying,周波数変調方式)によるディジタル通
信の分野に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ディジタル変調方式としては、増
幅器の非線形性の影響を受けにくいという特長から主に
FSKが用いられており、このFSKは、増幅器の高効
率性が必要とされる移動通信等にも適している。FSK
信号を復調する場合、従来のゼロクロス方式では、中心
周波数に対するマーク周波数及びスペース周波数に対
し、所定のサンプリング周波数に基づいて決定される当
該マーク及びスペースのサンプリング回数によって、マ
ークとスペースとの判定を行っていた。
【0003】具体的には、中心周波数を1500[H
z](周期は666.67[μsec])、マーク周波
数を1530[Hz](周期は653.59[μse
c])、スペース周波数を1470[Hz](周期は6
80.27[μsec])とし、サンプリング周波数を
64[kHz]とした場合、サンプリング周期は15.
625[μsec]となるため、マークではサンプリン
グ回数が約41.9回、スペースでは約43.5回とな
ってマーク,スペースの判定をすることが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のFSK信号の復調にあっては、サンプリング
周波数が低いとマークとスペースとの判定を行うことが
できないという問題点があった。すなわち、前述の例と
同様に、中心周波数を1500[Hz](周期は66
6.67[μsec])、マーク周波数を1530[H
z](周期は653.59[μsec])、スペース周
波数を1470[Hz](周期は680.27[μse
c])とした場合、サンプリング周波数を64[kH
z]から16[kHz]に下げると、サンプリング周期
は62.5[μsec]となるため、マークではサンプ
リング回数が約10.5回、スペースでは約10.9回
となってマーク,スペースの判定をすることができなく
なってしまう。
【0005】したがって、マーク,スペースの判定を行
うためにはサンプリング周波数をある程度以上に設定す
ることが必要となる。また、復調時の歪みを低減しよう
とする場合、さらにサンプリング周波数を上げる必要性
が生じてくる。これらのことから、信号処理能力も大き
くすることが要求され、結果として、回路のコストアッ
プにつながるという問題点があった。
【0006】本発明の課題は、上記問題点を解消し、低
いサンプリング周波数で、マーク,スペースを正確に判
定し、かつ、歪みを低減するFSK復調装置を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
【請求項1】請求項1記載のFSK復調装置は、FSK
信号を復調する際に、サンプリング点の値に基づいてゼ
ロクロス点間の時間を算出する算出手段を備えるFSK
復調装置であって、前記算出手段は、sinカーブ曲線
の振幅値に対するゼロクロス点からの時間データをテー
ブルデータとして格納するデータ格納手段と、サンプリ
ング値の符号が負から正(または正から負)に変化する
サンプリング点区間を、時間軸上においてゼロクロス点
の存在する区間として記憶する記憶手段と、前記記憶手
段により記憶したサンプリング点区間の両端の各サンプ
リング点でのサンプリング値を振幅値として、当該振幅
値に対応する時間データを前記データ格納手段より抽出
する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された時間
データに基づいて、前記サンプリング点からの時間を演
算する時間演算手段と、を有するように構成している。
【0008】請求項2記載のFSK復調装置は、FSK
信号を復調する際に、サンプリング点の値に基づいてゼ
ロクロス点間の時間を算出する算出手段を備えるFSK
復調装置であって、前記算出手段は、サンプリング値の
符号が負から正(または正から負)に変化するサンプリ
ング点区間を、時間軸上においてゼロクロス点の存在す
る区間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段により
記憶したサンプリング点区間の両端の各サンプリング点
を結ぶsinカーブ曲線と時間軸との交点を演算する交
点演算手段と、前記交点演算手段によって演算された交
点位置をゼロクロス点として、前記サンプリング点から
の時間を演算する時間演算手段と、を有するように構成
している。
【0009】また、請求項3記載のFSK復調方法で
は、FSK信号を復調する際に、サンプリング点の値に
基づいてゼロクロス点間の時間を算出するFSK復調方
法であって、サンプリング値の符号が負から正(または
正から負)に変化するサンプリング点区間を、時間軸上
においてゼロクロス点の存在する区間として記憶し、こ
のサンプリング点区間の両端の各サンプリング点を結ぶ
sinカーブ曲線と時間軸との交点を演算し、演算され
た交点位置をゼロクロス点として、前記サンプリング点
からの時間を演算するようにしている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図1は、本発明のFSK復調装
置の要部構成を示すブロック図である。FSK復調装置
1は、サンプリング周波数によって決定されるサンプリ
ング点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算出する
算出手段2を有し、算出手段2は、図1に示すように、
データ格納手段3、記憶手段4、抽出手段5、時間演算
手段6から構成されている。
【0011】データ格納手段3は、sinカーブ曲線の
振幅値に対するゼロクロス点からの時間データをテーブ
ルデータとして予め格納して置くものであり、記憶手段
4は、測定波形の立ち上がり、つまり、サンプリング値
の符号が負(マイナス)から正(プラス)に変化するサ
ンプリング点区間を、時間軸上においてゼロクロス点の
存在する区間として記憶するものである。
【0012】抽出手段5は、記憶手段によって記憶した
サンプリング点区間の両端の各サンプリング点でのサン
プリング値を振幅値とし、この振幅値に対応する時間デ
ータをデータ格納手段3内のテーブルデータに基づいて
抽出するものであり、時間演算手段6は、抽出手段5に
よって抽出された時間データを近傍のサンプリング点位
置の時間に加算(または減算)することにより、ゼロク
ロス点位置の時間を演算するものである。
【0013】図2は、実際のFSK復調装置における機
能ブロック図である。図2に示すように、実際のFSK
復調装置1は、大別して、アナログ信号である受信信号
をディジタル信号に変換するA/D変換器7と、必要な
帯域の信号のみを抽出する受信フィルタ8と、入力信号
のゼロクロス点を検出するゼロクロス点判定部9と、ゼ
ロクロス点から周期を計算する周期計算部10と、求め
られた周期からマーク/スペースを判定するマーク/ス
ペース判定部11との各機能ブロックから構成されてい
る。
【0014】すなわち、上記データ格納手段3、記憶手
段4、抽出手段5、時間演算手段6を含む算出手段2の
機能は、ゼロクロス点判定部9及び周期計算部10の各
機能ブロックにより実現されている。
【0015】次に上述実施形態の作用について、図3及
び図4を参照して説明する。図3は、測定波形に対する
サンプリング点及びゼロクロス点を示す図であり、測定
波形の立ち上がりのゼロクロス点から次の立ち上がりの
ゼロクロス点までの時間を計算することによってマーク
及びスペースの判定を行う。すなわち、本発明のFSK
復調装置1は、サンプリング周波数が低くて、サンプリ
ング数が充分でない場合でもサンプリング点間の補間を
行うことにより、マーク,スペースを正確に判定し、こ
れによって歪みを低減するものである。
【0016】図4は、サンプリング点間の補間方法を説
明するための図である。図4において、時間軸t上にお
けるサンプリング点をA0,A1,A2,A3,A4、
各サンプリング点A0,A1,A3,A4におけるサン
プリング値をそれぞれx1,x2,x3,x4とし、測定波
形の立ち上がりのゼロクロス点から次の立ち上がりのゼ
ロクロス点までの時間をA5とする。そして、サンプリ
ング点(A0)とサンプリング点(A1)との間のゼロ
クロス点をa1、サンプリング点(A3)とサンプリン
グ点(A4)との間のゼロクロス点をa2として、各ゼ
ロクロス点を補間を用いて求める。
【0017】図3より、測定波形の立ち上がりのゼロク
ロス点から次の立ち上がりのゼロクロス点までの時間A
5は、 A5=A3−A0−a1+a2 ・・・ で表すことができる。ここで、サンプリング点間(A0
〜A1)及び(A3〜A4)をそれぞれsinカーブ曲
線と考えと、a1及びa2は、 a1=sin-1(x1) a2=sin-1(x3) となる。
【0018】以下、具体例として、従来のゼロクロス方
式では、マーク,スペースの判定を行うことのできなか
ったサンプリング周波数16[kHz]よりもさらに低
いサンプリング周波数10[kHz]の場合を例に採り
説明する。なお、この場合の信号周波数は1250[H
z]、振幅は±1(前段にレベルを一定にする回路があ
るものと仮定)とする。信号周波数は1250[Hz]
であるため、その周期は800[μsec]となり、同
様に、サンプリング周波数は10[kHz]であるた
め、その周期は100[μsec]となる。
【0019】信号周波数周期がサンプリング周期の整数
倍(この場合、8倍)となることから、x1=x3,x
2=x4となる。このため、a1をサンプリング周期の
3/4である75μsecとすると、 x1=−sin{(360/8)×(75/100)}
=−0.5556 x2= sin{(360/8)×(25/100)}
= 0.1951 となる。
【0020】すなわち、x1(またはx2)の振幅値と
ゼロクロス点からの時間(位相)との対応をテーブルデ
ータとしてデータ格納手段3に予め格納しておき、サン
プリング点でのサンプリング値と比較することによっ
て、a1(またはa2)を求めることができる。そし
て、前述の式により、求めるべき時間A5を導くこと
ができる。
【0021】以上説明したように、本発明では、サンプ
リング周波数が低い場合であっても、サンプリング点間
を補間することで、ゼロクロス点の時間を求めることが
でき、入力周波数を判定することができる。これによっ
て、信号処理能力を高めることなく、マーク及びスペー
スを正確に判断することができ、結果として、復調時の
歪みを低減することができる。
【0022】なお、前述の実施形態では、データ格納手
段3に予め格納されたテーブルデータに基づいて時間デ
ータを得るものであるが、この場合、データ格納手段3
に大容量のメモリが必要になることが考えられる。この
ような場合には、データ格納手段3の代わりに交点演算
手段を設け、記憶手段4により記憶したサンプリング点
区間の両端の各サンプリング点(点(X1,Y1),
(X2,Y2))をsinカーブ曲線(X=sin-1
(Y))上の点と仮定し、このsinカーブ曲線(X=
sin-1(Y))がY=0となるXの値から交点位置
(ゼロクロス点)を逐次演算するように構成してもよ
い。
【0023】
【発明の効果】本発明では、サンプリング周波数が低く
てもゼロクロス点を正確に認識し、復調時の歪みを低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFSK復調装置の要部構成を示すブロ
ック図。
【図2】実際のFSK復調装置における機能ブロック
図。
【図3】測定波形に対するサンプリング点及びゼロクロ
ス点を示す図。
【図4】サンプリング点間の補間方法を説明するための
図。
【符号の説明】
1 FSK復調装置 2 算出手段 3 データ格納手段 4 記憶手段 5 抽出手段 6 時間演算手段 7 A/D変換器 8 受信フィルタ 9 ゼロクロス点判定部 10 周期計算部 11 マーク/スペース判定部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】FSK信号を復調する際に、サンプリング
    点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算出する算出
    手段を備えるFSK復調装置であって、 前記算出手段は、 sinカーブ曲線の振幅値に対するゼロクロス点からの
    時間データをテーブルデータとして格納するデータ格納
    手段と、 サンプリング値の符号が負から正(または正から負)に
    変化するサンプリング点区間を、時間軸上においてゼロ
    クロス点の存在する区間として記憶する記憶手段と、 前記記憶手段により記憶したサンプリング点区間の両端
    の各サンプリング点でのサンプリング値を振幅値とし
    て、当該振幅値に対応する時間データを前記データ格納
    手段より抽出する抽出手段と、 前記抽出手段によって抽出された時間データに基づい
    て、前記サンプリング点からの時間を演算する時間演算
    手段と、 を有することを特徴とするFSK復調装置。
  2. 【請求項2】FSK信号を復調する際に、サンプリング
    点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算出する算出
    手段を備えるFSK復調装置であって、 前記算出手段は、 サンプリング値の符号が負から正(または正から負)に
    変化するサンプリング点区間を、時間軸上においてゼロ
    クロス点の存在する区間として記憶する記憶手段と、 前記記憶手段により記憶したサンプリング点区間の両端
    の各サンプリング点を結ぶsinカーブ曲線と時間軸と
    の交点を演算する交点演算手段と、 前記交点演算手段によって演算された交点位置をゼロク
    ロス点として、前記サンプリング点からの時間を演算す
    る時間演算手段と、 を有することを特徴とするFSK復調装置。
  3. 【請求項3】FSK信号を復調する際に、サンプリング
    点の値に基づいてゼロクロス点間の時間を算出するFS
    K復調方法であって、 サンプリング値の符号が負から正(または正から負)に
    変化するサンプリング点区間を、時間軸上においてゼロ
    クロス点の存在する区間として記憶し、 このサンプリング点区間の両端の各サンプリング点を結
    ぶsinカーブ曲線と時間軸との交点を演算し、 演算された交点位置をゼロクロス点として、前記サンプ
    リング点からの時間を演算することを特徴とするFSK
    復調方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6810112B1 (en) 1999-10-06 2004-10-26 Fujitsu Limited Method and apparatus for testing an information notification service
KR20110096403A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 에스케이 텔레콤주식회사 제로크로싱복조를 이용한 fsk수신기 및 이의 제어방법
KR20120007867A (ko) * 2010-07-15 2012-01-25 에스케이 텔레콤주식회사 제로크로싱복조 기반 수신기 및 이의 구동 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6810112B1 (en) 1999-10-06 2004-10-26 Fujitsu Limited Method and apparatus for testing an information notification service
KR20110096403A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 에스케이 텔레콤주식회사 제로크로싱복조를 이용한 fsk수신기 및 이의 제어방법
KR20120007867A (ko) * 2010-07-15 2012-01-25 에스케이 텔레콤주식회사 제로크로싱복조 기반 수신기 및 이의 구동 방법

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