(57)【要約】【課題】デジタル振幅変調信号の一方の半波と重畳されている雑音との比が低かった。【解決手段】二値で振幅変調されたデジタル振幅変調信号を構成する正極の半波及び負極の半波のうちの一方の半波の包絡線であり、他方の半波の極性を有するオフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線、及び、他方の半波の包絡線を作成する包絡線作成工程と、前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線と、前記他方の半波の包絡線との間の第１の上下関係が、前記一方の半波と前記他方の半波との間の第２の上下関係と同一であるとき、前記正極の半波と前記負極の半波とが前記二値のうちの一方の値を表すと判断し、かつ、前記第１の上下関係が、前記第２の上下関係と反対であるとき、前記正極の半波と前記負極の半波とが前記二値のうちの他方の値を表すと判断する判断工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二値で振幅変調されたデジタル振幅変調信号を構成する正極の半波及び負極の半波のうちの一方の半波の包絡線であり、他方の半波の極性を有するオフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線、及び、他方の半波の包絡線を作成する包絡線作成工程と、
前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線と前記他方の半波の包絡線との間の第１の上下関係が、前記一方の半波と前記他方の半波との間の第２の上下関係と同一であるとき、前記正極の半波及び前記負極の半波が前記二値のうちの一方の値を表すと判断し、かつ、前記第１の上下関係が、前記第２の上下関係と反対であるとき、前記正極の半波及び前記負極の半波が前記二値のうちの他方の値を表すと判断する判断工程と、を含むことを特徴とするデジタル復調方法。
【請求項２】
前記包絡線作成工程は、一方の極性を有するオフセット電圧が付加された、他方の極性の半波の包絡線を作成することを特徴とする請求項１記載のデジタル復調方法。
【請求項３】
当該包絡線作成工程により作成された、前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線及び前記他方の半波の包絡線に低域濾波を施す低域濾波工程を更に含むことを特徴とする請求項１記載のデジタル復調方法。
【請求項４】
前記判断工程により判断された前記一方の値及び前記他方の値に低域濾波を施す低域濾波工程を更に含むことを特徴とする請求項１記載のデジタル復調方法。
【請求項５】
二値で振幅変調されたデジタル振幅変調信号を構成する正極の半波及び負極の半波のうちの一方の半波の包絡線であり、他方の半波の極性を有するオフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線、及び、他方の半波の包絡線を協働して作成する包絡線回路及びオフセット回路と、
前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線と前記他方の半波の包絡線との間の第１の上下関係が、前記一方の半波と前記他方の半波との間の第２の上下関係と同一であるとき、前記正極の半波及び前記負極の半波が前記二値のうちの一方の値を表すと判断し、かつ、前記第１の上下関係が、前記第２の上下関係と反対であるとき、前記正極の半波及び前記負極の半波が前記二値のうちの他方の値を表すと判断する判断回路と、を含むことを特徴とするデジタル復調装置。
【請求項６】
前記包絡線回路及び前記オフセット回路は、一方の極性を有するオフセット電圧が付加された、他方の極性の半波の包絡線を作成することを特徴とする請求項５記載のデジタル復調装置。
【請求項７】
当該包絡線回路及び前記オフセット回路により作成された、前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線及び前記他方の半波の包絡線に低域濾波を施す低域濾波回路を更に含むことを特徴とする請求項５記載のデジタル復調装置。
【請求項８】
前記判断回路により判断された前記一方の値及び前記他方の値に低域濾波を施す低域濾波回路を更に含むことを特徴とする請求項５記載のデジタル復調装置。
【請求項９】
前記包絡線回路は、前記デジタル振幅変調信号に対する応答速度により、前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線及び前記他方の半波の包絡線に低域濾波を施すことを特徴とする請求項５記載のデジタル復調装置。
【請求項１０】
前記包絡線回路は、
前記デジタル振幅変調信号の入力を受けるオペアンプと、
当該オペアンプの出力端に接続され、ＭＯＳ型スイッチからなるダイオードと、
前記ダイオード及び一の固定電位間に接続されたコンデンサと、
前記ダイオード、及び、前記一の固定電位又は他の固定電位間に接続された抵抗器と、を有することを特徴とする請求項５記載のデジタル復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）及びＯＯＫ（On Off Keying）のような、二値で振幅変調されたデジタル振幅変調信号を復調するデジタル復調方法及び当該デジタル復調方法を用いたデジタル復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に記載されたような従来のデジタル復調装置では、デジタル振幅変調信号をダイオード検波により復調する。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０２８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ダイオード検波では、デジタル振幅変調信号を構成する正極の半波及び負極の半波のうちの一方の半波のみを用いることから、当該デジタル振幅変調信号の当該一方の半波と、当該デジタル振幅変調信号に重畳されている雑音との比（Ｓ／Ｎ：信号対雑音比）が決して高くないという問題があった。
【０００５】
従来のデジタル復調装置では、また、ダイオード検波を行うべく、ダイオードが必要であるものの、当該ダイオードの構造上、当該ダイオードを比較的簡易な製造プロセス（例えば、トリプルウェル等を用いない製造プロセス）によって製造することが困難であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るデジタル復調方法及びデジタル復調装置は、上記した課題を解決すべく、基本的に、
二値で振幅変調されたデジタル振幅変調信号を構成する正極の半波及び負極の半波のうちの一方の半波の包絡線であり、他方の半波の極性を有するオフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線、及び、他方の半波の包絡線を作成し、
前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線と、前記他方の半波の包絡線との間の第１の上下関係が、前記一方の半波と前記他方の半波との間の第２の上下関係と同一であるとき、前記正極の半波と前記負極の半波が前記二値のうちの一方の値を表すと判断し、かつ、前記第１の上下関係が、前記第２の上下関係と反対であるとき、前記正極の半波と前記負極の半波が前記二値のうちの他方の値を表すと判断する。
【０００７】
当該デジタル復調方法及びデジタル復調装置によれば、前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線と、前記他方の半波の包絡線との間の第１の上下関係と、前記一方の半波と前記他方の半波との間の第２の上下関係とが同一であるか又は反対であるかによって、前記二値のうちのいずれの値であるかを判断することにより、前記デジタル振幅変調信号の復調を、前記両方の半波を用いて行うことから、一方の半波のみを用いて行っていた従来と比較して、Ｓ／Ｎを高くすることが可能となる。
【０００８】
上記した本発明に係るデジタル復調方法及びデジタル復調装置では、
一方の極性を有するオフセット電圧が付加された、他方の極性の半波の包絡線を作成する。
【０００９】
上記した本発明に係るデジタル復調方法及びデジタル復調装置では、
前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線及び前記他方の半波の包絡線に低域濾波を施す。
【００１０】
上記した本発明に係るデジタル復調方法及びデジタル復調装置では、
前記判断された前記一方の値及び前記他方の値に低域濾波を施す。
【００１１】
上記した本発明に係るデジタル復調装置では、
前記包絡線回路は、前記デジタル振幅変調信号に対する応答速度により、前記オフセット電圧が付加された前記一方の半波の包絡線及び前記他方の半波の包絡線に低域濾波を施す。
【００１２】
上記した本発明に係るデジタル復調装置では、
前記包絡線回路は、
前記デジタル振幅変調信号の入力を受けるオペアンプと、
当該オペアンプの出力端に接続され、ＭＯＳ型スイッチからなるダイオードと、
前記ダイオード及び一の固定電位間に接続されたコンデンサと、
前記ダイオード、及び、前記一の固定電位又は他の固定電位間に接続された抵抗器と、を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るデジタル復調装置の実施例について図面を参照して説明する。
《実施例》
実施例のデジタル復調装置ＤＭは、図１に示されるように、入力端ＩＮに入力される、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）及びＯＯＫ（On Off Keying）のようなデジタル振幅変調信号Ｓｉｎを復調することにより、出力端ＯＵＴから復調信号Ｓｏｕｔを出力すべく、第１、第２の包絡線回路ＥＮ１、ＥＮ２と、第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２と、コンパレータＣＰとを含む。
【００１４】
デジタル振幅変調信号Ｓｉｎは、当該デジタル復調装置ＤＭの前段に設けられた低雑音増幅装置（図示せず。）により増幅されており、図２（Ａ）に示されるように、正極の半波Ａｐ及び負極の半波Ａｎからなり、また、雑音ａが重畳されており、例えば、「１」を「最大振幅」で表わし、他方で、「０」を「最小振幅」で表わす。
【００１５】
復調信号Ｓｏｕｔは、図２（Ｄ）に示されるように、デジタル振幅変調信号Ｓｉｎから復調されるデジタル値、即ち、「１」及び「０」を表わす。
【００１６】
図１に戻り、第１の包絡線回路ＥＮ１は、オペアンプＯＰ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１と、抵抗器Ｒ１と有する。オペアンプＯＰ１は、＋端子にデジタル振幅変調信号Ｓｉｎの入力を受け、出力端子及び−端子間に、ダイオードＤ１が接続されており、詳しくは、出力端子とダイオードＤ１のアノードとが接続されており、かつ、−端子とダイオードＤ１のカソードとが接続されている。コンデンサＣ１は、ダイオードＤ１のカソード及び接地電位ＧＮＤ間に接続されており、抵抗器Ｒ１もまた、ダイオードＤ１のカソード及び接地電位ＧＮＤ間に接続されている。
【００１７】
第１の包絡線回路ＥＮ１では、オペアンプＯＰ１と、ダイオードＤ１と、コンデンサＣ１とが協働して、図２（Ｂ）に示されるように、図２（Ａ）に図示のデジタル振幅変調信号Ｓｉｎのうちの正極の半波Ａｐについての包絡線Ｅｐを生成する。抵抗器Ｒ１は、当該包絡線Ｅｐを形成する過程で、コンデンサＣ１に蓄積された電荷（図示せず。）を、抵抗器Ｒ１を介して接地電位ＧＮＤに徐々に排出する。
【００１８】
第２の包絡線回路ＥＮ２は、第１の包絡線回路ＥＮ１と並列に設けられており、第２の包絡線回路ＥＮ１と同様に、オペアンプＯＰ２と、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ２と、抵抗器Ｒ２とを有する。オペアンプＯＰ２は、＋端子にデジタル振幅変調信号Ｓｉｎの入力を受け、出力端子および−端子間に、ダイオードＤ２が接続されており、詳しくは、出力端子とダイオードＤ２のカソードとが接続されており、かつ、−端子とダイオードＤ２のアノードとが接続されている。コンデンサＣ２は、ダイオードＤ２のアノード及び接地電位ＧＮＤ間に接続されており、抵抗器Ｒ２は、ダイオードＤ２のアノード及び電源電位Ｖｄｄ電位間に接続されている。
【００１９】
第２の包絡線回路ＥＮ２では、オペアンプＯＰ２と、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ２とが協働して、図２（Ｂ）に示されるように、図２（Ａ）に図示のデジタル振幅変調信号Ｓｉｎのうちの負極の半波Ａｎについての包絡線Ｅｎを生成する。抵抗器Ｒ２は、当該包絡線Ｅｎを形成する過程で、コンデンサＣ２に蓄積された電荷（図示せず。）を、抵抗器Ｒ２を介して電源電位Ｖｄｄに徐々に排出する。
【００２０】
第１のオフセット回路ＯＦ１は、第１の包絡線回路ＥＮ１の後段に設けられており、図２（Ｂ）に図示の包絡線Ｅｐに、デジタル振幅変調信号Ｓｉｎの変調度に応じて定まるオフセット電圧（例えば、電源電圧Ｖｄｄの１０％〜３０％に相当する電圧）を、当該正極とは反対の方向、即ち、負極方向に印加することにより、図２（Ｃ）に示されるような、図２（Ｂ）に図示の包絡線Ｅｐに比してオフセット電圧分だけ低いオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐを生成する。
【００２１】
第２のオフセット回路ＯＦ２は、第２の包絡線回路ＥＮ２の後段に設けられており、第１のオフセット回路ＯＦ１の動作とは対照的に、図２（Ｂ）に図示の包絡線Ｅｎに、デジタル振幅の変調信号Ｓｉｎの変調度に応じて定まるオフセット電圧（上記した第１のオフセット回路ＯＦ１におけるオフセット電圧と同一であるか相違するかを問わない。）を、当該負極とは反対の方向、即ち、正極に印加することにより、図２（Ｃ）に示されるような、図２（Ｂ）に図示の包絡線Ｅｎに比してオフセット電圧分だけ高いオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎを生成する。
【００２２】
コンパレータＣＰは、第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２の後段に設けられており、図２（Ｃ）に示されるように、＋端子に第１のオフセット回路ＯＦ１から前記オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐの入力を受け、−端子に第２のオフセット回路ＯＦ２から前記オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎの入力を受ける。コンパレータＣＰは、第１のオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐとオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎとを比較する。詳細には、コンパレータＣＰは、図２（Ｃ）に図示されているような、オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐとオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎとの間の第１の上下関係が、図２（Ｂ）に図示されているような、包絡線Ｅｐと包絡線Ｅｎとの間の第２の上下関係と同一であるとき、換言すれば、オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐがオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎより大きいとき、図２（Ｄ）に図示されているように、「１」を出力する。コンパレータＣＰは、対照的に、図２（Ｃ）に図示された前記第１の上下関係が、図２（Ｂ）に図示された前記第２の上下関係と相違するとき、換言すれば、オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐがオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎより小さいとき、図２（Ｄ）に図示されているように、「０」を出力する。これにより、コンパレータＣＰは、図２（Ｄ）に示されるように、図２（Ａ）に図示のデジタル振幅変調信号Ｓｉｎが表すデジタル値「１１０１０．．．」と同様なデジタル値「１１０１０．．．」を表わす復調信号Ｓｏｕｔを生成し、当該復調信号Ｓｏｕｔを出力端子ｏｕｔから復号装置（図示せず。）等へ出力する。
【００２３】
実施例のデジタル復調装置ＤＭは、上述したように、第１の包絡線回路ＥＮ１及び第１のオフセット回路ＯＦ１が協働して、図２（Ｃ）に図示のオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐを生成し、また、第２の包絡線回路ＥＮ２及び第２のオフセット回路ＯＦ２が協働して、図２（Ｃ）に図示のオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｎを生成し、コンパレータＣＰが、両オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐ、Ｅ（ＯＦ）ｎを比較することにより、正極の半波Ａｐ及び負極の半波Ａｎの両者を用いて復調を行うことから、従来のダイオード検波のような、一方の半波のみを用いて復調を行うことに比して、Ｓ／Ｎを良好にすることができ、即ち、正極の半波Ａｐと負極の半波Ａｎとの合計と雑音ａとの比を、従来のような、一方の半波Ａｐ（又はＡｎ）と雑音ａとの比より大きくすることが可能となる。
【００２４】
上記したダイオードＤ１及びダイオードＤ２を、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、ＰＭＯＳトランジスタＴＲｐ又はＮＭＯＳトランジスタＴＲｎを基にして形成されたＭＯＳ型ダイオードにすることにより、従来に比して簡易な製造プロセスで製造することが可能となる。
【００２５】
また、第１、第２の包絡線回路ＥＮ１、ＥＮ２を、上記したダイオードＤ１及びダイオードＤ２を用いて構成することに代えて、図３（Ｃ１）、（Ｄ１）及び（Ｄ２）に示されるように、ＰＭＯＳトランジスタＴＲ１、ＮＭＯＳトランジスタＴＲ２を用いて構成することによっても、従来に比較して簡易な製造プロセスで製造することが可能となる。
【００２６】
《変形例１、２》
第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２は、図１に図示された実施例のデジタル復調装置ＤＭのように、第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２の両方を設けることに代えて、図４、５に図示された変形例１、２のデジタル復調装置ＤＭ１、ＤＭ２のように、第１のオフセット回路ＯＦ１、第２のオフセット回路ＯＦ２のうちの一方のみを設けることによっても、例えば、上記したＯＯＫにおける、デジタル振幅変調信号Ｓｉｎが「１」を表わすときの振幅（最大振幅）と、「０」を表わすときの振幅（最小振幅）とが明らかに異なる場合とは対照的である、デジタル振幅変調信号Ｓｉｎの「１」を表わすときの振幅（最大振幅）と、「０」を表わすときの振幅（最小振幅）とが極めて近似しているような特殊な場合を除き、実施例のデジタル復調装置ＤＭと同様な効果を得ることができる。換言すれば、実施例のデジタル復調装置ＤＭは、第１のオフセット回路ＯＦ１及び第２のオフセット回路ＯＦ２の両方を有することにより、デジタル振幅変調信号Ｓｉｎにおける、「１」を表わすときの振幅（最大振幅）と「０」を表わすときの振幅（最小振幅）とが近似している場合であっても、図２（Ｄ）に図示のような復調信号Ｓｏｕｔを確実に得ることができる。
【００２７】
《変形例３、４、５》
第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２は、図１に図示された実施例のデジタル復調装置ＤＭのように第１、第２の包絡線回路ＥＮ１、ＥＮ２の後段にそれぞれ設けることに代えて、図６に図示された変形例３のデジタル復調装置ＤＭ３のように、第１、第２の包絡線回路ＥＮ１、ＥＮ２の前段にそれぞれ設けることによっても、実施例のデジタル復調装置ＤＭと同様な効果を得ることができる。
【００２８】
第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２は、図６に図示された変形例３のデジタル復調装置ＤＭ３のように第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２の両方を設けることに代えて、図７、図８に示された変形例４、５のデジタル復調装置ＤＭ４、ＤＭ５のように、第１、第２のオフセット回路ＯＦ１、ＯＦ２のうちの一方のみを設けることによっても、第１、第２の変形例のデジタル復調装置ＤＭ１、ＤＭ２と同様な効果を得ることができる。
【００２９】
《変形例６、７》
図９、１０に示される変形例６、７のデジタル復調装置ＤＭ６、ＤＭ７は、第１、第２の低域濾波回路ＬＦ１、ＬＦ２、低域濾波回路ＬＦ（図９、図１０に図示。）のいずれをも有しない実施例及び変形例１〜５のデジタル復調装置ＤＭ１〜ＤＭ５で起こり得る、図１１（Ａ）に示されるような、オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐ、Ｅ（ＯＦ）ｎがばたつくことに起因して復調信号Ｓｏｕｔもばたつくという事態を回避することを目的とする。当該目的を達成すべく、変形例６のデジタル復調装置ＤＭ６は、図９に示されるように、コンパレータＣＰの前段に第１の低域濾波回路ＬＦ１、第２の低域濾波回路ＬＦ２を有し、また、変形例７のデジタル復調装置ＤＭ７は、図１０に示されるように、コンパレータＣＰの後段に低域濾波回路ＬＦを有する。
【００３０】
変形例６のデジタル復調装置ＤＭ６では、第１、第２の包絡線回路ＥＮ１、ＥＮ２が、図１１（Ａ）に図示のような、ばたついているオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐ、Ｅ（ＯＦ）ｎを出力するときであっても、第１、第２の低域濾波回路ＬＦ１、ＬＦ２が、当該オフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐ、Ｅ（ＯＦ）ｎに低域濾波を施すことにより、図１１（Ｂ）に図示のような、ばたついていないオフセット包絡線Ｅ（ＯＦ）ｐ、Ｅ（ＯＦ）ｎを生成し、これにより、コンパレータＣＰは、図１１（Ｂ）に示されるように、ばたついていない復調信号Ｓｏｕｔを生成することが可能となる。
【００３１】
変形例７のデジタル復調装置ＤＭ７では、コンパレータＣＰが、図１１（Ａ）に図示のような、ばたついている復調信号Ｓｏｕｔを出力するときであっても、低域濾波回路ＬＦが、当該ばたついている復調信号Ｓｏｕｔに低域濾波を施すことにより、図１１（Ｂ）に図示のような、ばたついていない復調信号Ｓｏｕｔを生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図２】実施例のデジタル復調装置の動作を示す図。
【図３】実施例のダイオードの構成を示す図。
【図４】変形例１のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図５】変形例２のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図６】変形例３のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図７】変形例４のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図８】変形例５のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図９】変形例６のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図１０】変形例７のデジタル復調装置の構成を示す図。
【図１１】変形例６、７のデジタル復調装置の動作を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
ＤＭ…デジタル復調装置、ＥＮ１…第１の包絡線回路、ＥＮ２…第２の包絡線回路、ＯＦ１…第１のオフセット回路、ＯＦ２…第２のオフセット回路、ＣＰ…コンパレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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