(57)【要約】【課題】温度変化による誤動作を防止することができるＦＳＫ復調器を提供する。【解決手段】ＦＳＫ変調信号をＦＳＫ検波しＦＳＫ検波信号を出力するＦＳＫ検波部１と、前記ＦＳＫ検波信号又は前記ＦＳＫ検波信号に基づく信号と基準電位との比較結果に応じた１ビットデジタル信号を出力するコンパレータ２と、前記１ビットデジタル信号の単位パルス幅を測定し、その測定結果に応じて、前記１ビットデジタル信号の単位パルス幅の変動を抑えるように前記基準電位を変化させるパルス幅測定部３４およびＤ／Ａコンバータ３５とを備えるＦＳＫ復調器。【選択図】図１
2011217119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＳＫ変調信号をＦＳＫ検波しＦＳＫ検波信号を出力するＦＳＫ検波手段と、
前記ＦＳＫ検波信号又は前記ＦＳＫ検波信号に基づく信号と基準電位との比較結果に応じた二値化信号を出力する比較手段と、
前記二値化信号の単位パルス幅を測定し、その測定結果に応じて、前記二値化信号の単位パルス幅の変動を抑えるように前記基準電位を変化させる基準電位変化手段とを備えることを特徴とするＦＳＫ復調器。
【請求項２】
前記基準電位変化手段が、
前記二値化信号の単位パルス幅を測定し、その測定結果に応じたデジタル電圧を生成するデジタル電圧生成手段と、
前記デジタル電圧をアナログ電圧に変換する変換手段とを有し、
前記アナログ電圧の値を前記基準電位としている請求項１に記載のＦＳＫ復調器。
【請求項３】
前記ＦＳＫ検波手段がセラミックディスクリミネータを有する請求項１または請求項２に記載のＦＳＫ復調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調信号を復調するＦＳＫ復調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＦＳＫ復調器の一構成例を図４に示す。図４に示す従来のＦＳＫ復調器は、ＦＳＫ検波部１と、コンパレータ２と、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）３’と、コンデンサＣ１とを備えている。コンデンサＣ１の一端はコンパレータ２の反転入力端子に接続され、コンデンサＣ１の他端はグランド電位に接続される。
【０００３】
ＦＳＫ検波部１は、移相器１１と、検波用混合器１２とを有している。移相器１１は、ＦＳＫ変調信号を９０°移相して検波用混合器１２に出力する。検波用混合器１２は、ＦＳＫ変調信号と、移相器１１の出力信号（９０°移相されたＦＳＫ変調信号）とを混合し、その混合によって得られたＦＳＫ検波信号をコンパレータ２の非反転入力端子に出力する。
【０００４】
コンパレータ２は、非反転入力端子に入力されるＦＳＫ検波信号と、反転入力端子の電位（基準電位）とを比較し、ＦＳＫ検波信号が基準電位よりも大きいときにＨｉｇｈレベルになりＦＳＫ検波信号が基準電位よりも小さいときにＬｏｗレベルになる二値化信号を生成し、その生成した二値化信号をＭＣＵ３’に出力する。
【０００５】
ＭＣＵ３’は、シリアル受信部３１と、コマンド認識部３２とを有している。シリアル受信部３１は、ＭＣＵ３’の内部で生成される同期クロック信号を用いて、コンパレータ２から出力される二値化信号をシリアル信号として受信する。コマンド認識部３２は、シリアル受信部３１から出力されるシリアル信号を処理して、そのシリアル信号に対応するコマンドを認識し、その認識したコマンドを出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４９８７６号公報（段落０００３、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
移相器１１では、温度変化に弱いセラミックディスクリミネータが一般的に用いられている。そのため、図５に示すように、温度変化によって、検波用混合器１２から出力されるＦＳＫ検波信号Ｓ１の中心電位Ｖｃとコンパレータ２の基準電位ＶREFとの間にずれが生じて、コンパレータ２から出力される二値化信号Ｓ２の単位パルス幅Ｗが変動し、その結果、コマンド認識部３２がコマンドを誤認識してしまうおそれがあった。すなわち、図４に示す従来のＦＳＫ復調器は温度変化によって誤動作するおそれがあった。
【０００８】
なお、特許文献１には、ＦＳＫ受信機内部に設けられ、二値化信号を生成するコンパレータに関する記載があるが、そのコンパレータの基準電位に関する開示や示唆は全くない。
【０００９】
本発明は、上記の状況に鑑み、温度変化による誤動作を防止することができるＦＳＫ復調器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係るＦＳＫ復調器は、ＦＳＫ変調信号をＦＳＫ検波しＦＳＫ検波信号を出力するＦＳＫ検波手段と、前記ＦＳＫ検波信号又は前記ＦＳＫ検波信号に基づく信号と基準電位との比較結果に応じた二値化信号を出力する比較手段と、前記二値化信号の単位パルス幅を測定し、その測定結果に応じて、前記二値化信号の単位パルス幅の変動を抑えるように前記基準電位を変化させる基準電位変化手段とを備える構成とする。
【００１１】
このような構成によると、比較手段の基準電位の変化によって二値化信号の単位パルス幅の変動を抑えられるので、温度変化に伴って二値化信号の単位パルス幅が変動することを抑えることができ、温度変化による誤動作を防止することができる。
【００１２】
また、前記基準電位変化手段が、前記二値化信号の単位パルス幅を測定し、その測定結果に応じたデジタル電圧を生成するデジタル電圧生成手段と、前記デジタル電圧をアナログ電圧に変換する変換手段とを有し、前記アナログ電圧の値を前記基準電位とするようにしてもよい。
【００１３】
また、前記ＦＳＫ検波手段がセラミックディスクリミネータを有する構成であってもよい。この場合、前記ＦＳＫ検波手段が温度変化に弱くなるので、本発明の効果の意義がより顕著なものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るＦＳＫ復調器によると、温度変化に伴って二値化信号の単位パルス幅が変動することを抑えることができ、温度変化による誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器の構成を示す図である。
【図２】図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器における、ＦＳＫ検波信号の中心電位とコンパレータの基準電位との関係を示す図である。
【図３】ＣＡＴＶ用光伝送システムの一構成例を示す図である。
【図４】従来のＦＳＫ復調器の一構成例を示す図である。
【図５】図４に示す従来のＦＳＫ復調器における、ＦＳＫ検波信号の中心電位とコンパレータの基準電位との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器の構成を図１に示す。なお、図１において、図４と同一の部分には同一の符号を付す。
【００１７】
図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器は、ＦＳＫ検波部１と、コンパレータ２と、ＭＣＵ３とを備えている。
【００１８】
ＦＳＫ検波部１は、移相器１１と、検波用混合器１２とを有している。移相器１１は、ＦＳＫ変調信号を９０°移相して検波用混合器１２に出力する。検波用混合器１２は、ＦＳＫ変調信号と、移相器１１の出力信号（９０°移相されたＦＳＫ変調信号）とを混合し、その混合によって得られたＦＳＫ検波信号をコンパレータ２の非反転入力端子に出力する。
【００１９】
コンパレータ２は、非反転入力端子に入力されるＦＳＫ検波信号と、反転入力端子の電位（基準電位）とを比較し、ＦＳＫ検波信号が基準電位よりも大きいときにＨｉｇｈレベルになりＦＳＫ検波信号が基準電位よりも小さいときにＬｏｗレベルになる１ビットデジタル信号を生成し、その生成した１ビットデジタル信号をＭＣＵ３に出力する。なお、コンパレータ２の基準電位は、後述するＤ／Ａコンバータ３５から出力されるアナログ電圧の値になる。
【００２０】
ＭＣＵ３は、シリアル受信部３１と、コマンド認識部３２と、割込入力部３３と、パルス幅測定部３４と、Ｄ／Ａコンバータ３５とを有している。なお、本実施形態においては、パルス幅測定部３４およびＤ／Ａコンバータ３５が、請求項に記載している基準電位変化手段に相当し、コンパレータ２から出力される１ビットデジタル信号が、請求項に記載している二値化信号に相当する。ここで、１ビットデジタル信号とは、あらかじめ設定した単位パルス幅のデータを意味する。
【００２１】
シリアル受信部３１は、ＭＣＵ３の内部で生成される同期クロック信号を用いて、コンパレータ２から出力される１ビットデジタル信号をシリアル信号として受信する。コマンド認識部３２は、シリアル受信部３１から出力されるシリアル信号を処理して、そのシリアル信号に対応するコマンドを認識し、その認識したコマンドを出力する。
【００２２】
割込入力部３３は、コンパレータ２から出力される１ビットデジタル信号を常時監視しており、コンパレータ２から出力される１ビットデジタル信号をシリアル信号として受信してパルス幅測定部３４に送る。なお、シリアル受信部３１の少なくとも一部と割込入力部３３の少なくとも一部とが共用している構成であってもよい。パルス幅測定部３４は、割込入力部３３から送られてくるシリアル信号の単位パルス幅を測定する。パルス幅測定部３４は、単位パルス幅の理想値を予め記憶している記憶部（不図示）を有しており、当該記憶部が記憶している理想値と測定した単位パルス幅の値との間のずれを演算し、その演算結果に応じた値のデジタル電圧を生成してＤ／Ａコンバータ３５に出力する。なお、単位パルス幅の理想値は、標準温度（例えば２０℃）におけるシリアル信号の単位パルス幅の設計値（理論値）にするとよい。また、上記「その演算結果に応じた値のデジタル電圧」は、標準温度（例えば２０℃）からの温度変化によってシリアル信号の単位パルス幅が変化することを抑制するような値のデジタル電圧にするとよい。Ｄ／Ａコンバータ３５は、パルス幅測定部３４から出力されるデジタル電圧をアナログ電圧に変換してコンパレータ２の反転入力端子に供給する。
【００２３】
ここで、移相器１１において温度変化に弱いセラミックディスクリミネータが用いられており、図２に示すように、温度変化によって、検波用混合器１２から出力されるＦＳＫ検波信号Ｓ１の中心電位Ｖｃが変化した場合について考察する。
【００２４】
このような場合でも、上述した構成の図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器においては、コンパレータ２の基準電位ＶREFが検波用混合器１２から出力されるＦＳＫ検波信号Ｓ１の中心電位Ｖｃの変化に追随することができる。したがって、コンパレータ２から出力される１ビットデジタル信号ｓ２の単位パルス幅Ｗが変動することを防止することができ、その結果、コマンド認識部３２がコマンドを誤認識することを防止することができる。すなわち、図１に示す本発明の一実施形態に係る復調器は温度変化による誤動作を防止することができる。
【００２５】
なお、図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器の動作開始直後において、シリアル信号の単位パルス幅の第１回目の測定において、単位パルス幅が理想値からずれているのか、同じ値のデータが連続しているのかの判定をパルス幅測定部３４が誤った場合、１ビットデジタル信号の単位パルス幅は、一旦標準温度（例えば２０℃）での設計値（理論値）から大きくずれてしまう。しかしながら、パルス幅測定部３４での測定を重ねることにより最終的には標準温度（例えば２０℃）での設計値（理論値）に近づくので、上記のように動作開始直後において、シリアル信号の単位パルス幅の第１回目の測定において、単位パルス幅が理想値からずれているのか、同じ値のデータが連続しているのかの判定をパルス幅測定部３４が誤る場合を想定しても、図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器は、図４に示す従来のＦＳＫ復調器に比べて、誤動作が起こりにくい。
【００２６】
本発明に係るＦＳＫ復調器はＦＳＫ復調器全般に適用可能であるが、例えば、ＣＡＴＶ（Cable Television）用光伝送システムの光受信端末や告知端末に設けられるＦＳＫ復調器に適用することができる。
【００２７】
ここで、ＣＡＴＶ用光伝送システムの一構成例を図３に示す。図３に示す光伝送システムは、コマンド送信用パーソナルコンピュータ（以下、コマンド送信用パソコンという）１０１と、ＦＳＫ変調器１０２と、混合器１０３と、光送信器１０４と、光ファイバ１０５と、光分岐器１０６と、複数の光ファイバ１０７と、複数の光受信端末１０８と、複数の告知端末１０９とを備えている。光受信端末１０８には例えば図３に示すようにテレビ受信機１１０が接続され、告知端末１０９には例えば図３に示すようにスピーカ１１１が接続される。光受信端末１０８および告知端末１０９はそれぞれＦＳＫ復調器（図３において不図示）を有している。
【００２８】
コマンド送信用パソコン１０１と、ＦＳＫ変調器１０２と、混合器１０３と、光送信器１０４とはセンタ局に設置され、光分岐器１０６は伝送線路中に設置され、光受信端末１０８および告知端末１０９は各加入者宅に設置される。尚、光分岐器１０６はセンタ局側に設置してもよい。
【００２９】
コマンド送信用パソコン１０１は、コマンド送信用ソフトウェアを内部の記憶部（不図示）に格納しており、そのコマンド送信用ソフトウェアを実行することで、コマンド信号を常時または周期的に生成し、そのコマンド信号をＦＳＫ変調器１０２に出力する。なお、コマンド送信用パソコン１０１が生成するコマンド信号には、光受信端末１０８を遠隔制御するためのコマンド信号や告知端末１０９に地震発生などの告知を実行させるためのコマンド信号などが含まれる。
【００３０】
ＦＳＫ変調器１０２は、コマンド送信用パソコン１０１からのコマンド信号をＦＳＫ変調して混合器１０３に送出する。混合器１０３は、ＴＶ信号であるＲＦ信号と、ＦＳＫ変調器１０２からのＦＳＫ変調されたコマンド信号とを混合した混合信号を光送信器１０４に出力する。光送信器１０４は、混合器１０３からの混合信号を光信号に変換し、その光信号を光ファイバ１０５経由で光分岐器１０６に伝送する。光送信器１０４は、例えば、混合器１０３からの混合信号の変化に応じて光変調度を調整した後、レーザーダイオードにより混合器１０３からの混合信号を光信号に変換している。
【００３１】
光分岐器１０６は、光ファイバ１０５によって伝送されてきた光信号を分岐して各光ファイバ１０７経由で各加入者宅の各光受信端末１０８および各告知端末１０９に伝送する。
【００３２】
光受信端末１０８は、受け取った光信号を電気信号に変換し、その電気信号に含まれているＲＦ信号を同軸ケーブル経由でテレビ受信機１１０に伝送し、また、その電気信号に含まれているＦＳＫ変調されたコマンド信号をＦＳＫ復調器（図３において不図示）によって復調してコマンドを認識し、認識したコマンドに従って遠隔制御が実行される。
【００３３】
告知端末１０９は、受け取った光信号を電気信号に変換し、その電気信号に含まれているＦＳＫ変調されたコマンド信号をＦＳＫ復調器（図３において不図示）によって復調してコマンドを認識し、認識したコマンドに従って告知が実行される。
【００３４】
図３に示す光伝送システムでは、センタ局に設置されたＦＳＫ変調器１０２が通常温度管理されているので、ＦＳＫ変調器１０２において温度変化によりコマンド信号の単位パルス幅が変動する可能性は極めて低い。
【００３５】
また、図３に示す光伝送システムでは、コマンド信号が常時または周期的に生成されるので、光受信端末１０８および告知端末１０９に設けるＦＳＫ復調器を図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器にした場合、図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器において、常時または周期的にシリアル信号の単位パルス幅が修正されるので、シリアル信号の単位パルス幅が理想値から大きくずれることがない。これに対して、図１に示す本発明の一実施形態に係るＦＳＫ復調器にコマンド信号が長時間送信されないようなシステムでは、コマンド信号が長時間送信されていない期間に、シリアル信号の単位パルス幅が理想値から大きくずれてしまっても、単位パルス幅が理想値からずれているのか、同じ値のデータが連続しているのかをパルス幅測定部３４が判定できない。したがって、このように判別不能になった場合は、パルス幅測定部３４が、予め設定した基準デジタル電圧（例えば、パルス幅測定部３４の記憶部が予め記憶している単位パルス幅の理想値と測定した単位パルス幅の値との間のずれが無い場合に生成されるデジタル電圧と同一値のデジタル電圧）をＤ／Ａコンバータ３５に出力するようにするとよい。
【００３６】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。
【００３７】
例えば、上述した実施形態では、検波用混合器１２の出力側とコンパレータ２の非反転入力端子とが直接接続される構成であるが、検波用混合器１２の出力側とコンパレータ２の非反転入力端子との間にローパスフィルタなどを設けてもよい。
【００３８】
なお、パルス幅測定部３４に入力されるシリアル信号のデータフレーム構成は特に限定されない。すなわち、シリアル信号のデータフレームのビット数は特に限定されない。
【００３９】
また、低コスト化および小型化の観点から、ＦＳＫ検波部１およびコンパレータ２を含む回路の一部を集積化することが好ましい。
【符号の説明】
【００４０】
１  ＦＳＫ検波部
２  コンパレータ
３、３’  ＭＣＵ
１１  移相器
１２  検波用混合器
３１  シリアル受信部
３２  コマンド認識部
３３  割込入力部
３４  パルス幅測定部
３５  Ｄ／Ａコンバータ
１０１  コマンド送信用パソコン
１０２  ＦＳＫ変調器
１０３  混合器
１０４  光送信器
１０５、１０７  光ファイバ
１０６  光分岐器
１０８  光受信端末
１０９  告知端末
１１０  テレビ受信機
１１１  スピーカ
Ｃ１  コンデンサ
Ｓ１  ＦＳＫ検波信号
Ｓ２  二値化信号
ｓ２  １ビットデジタル信号
Ｖｃ  ＦＳＫ検波信号の中心電位
ＶREF  コンパレータの基準電位
【図１】
2011217119.tif 000003
【図２】
2011217119.tif 000004
【図３】
2011217119.tif 000005
【図４】
2011217119.tif 000006
【図５】
2011217119.tif 000007