(57)【要約】【課題】非常に低い供給電圧で動作し、最近の低電圧ＣＭＯＳ技術と両立する低コストの包絡線検波器の必要性がある。【解決手段】振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機は受信されたＡＭ信号の各々の最大絡線値および最小包絡線値を検出する第１検波器および第２検波器ならびに最大絡線値および最小包絡線値を周期的に等化する等化器を含むことができる。ＡＭ信号を受信する方法は一方向的に第１出力信号を最大包絡線値まで増やし、一方向的に第２出力信号を最小包絡線値まで減らし、周期的に第１出力信号および第２出力信号を等化することを含むことができる。【選択図】図１
2008306717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機であって、
前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信号の電圧より第１出力信
号の電圧が大きい場合、前記第１出力信号の電圧を減らす第１検波器と、
前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信号の電圧より第１出力信
号の電圧が小さい場合、前記第２出力信号の電圧を増やす第２検波器と、
前記第１出力信号の電圧と前記第２出力信号の電圧とを周期的に等化する１つ以上の等
化信号を形成する等化器と、を含むことを特徴とする受信機。
【請求項２】
振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機であって、
前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信号より第１出力信号が大
きい場合、前記第１出力信号減らす第１検波器と、
前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信号より第１出力信号が小
さい場合、前記第２出力信号を増やす第２検波器と、
前記第１出力信号と前記第２出力信号とを周期的に等化する１つ以上の等化信号を形成
する等化器と、を含むことを特徴とする受信機。
【請求項３】
前記第１検波器は、
前記振幅変調（ＡＭ）信号および前記第１出力信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信
号と前記第１出力信号との差に対応する第１合成信号を生成する第１比較器と、
前記第１合成信号を受信し、前記第１出力信号を単調減少する第１調節信号を生成する
第１調節要素と、
前記第１調節信号を受信し、前記第１出力信号を生成する第１記憶要素と、を含むこと
を特徴とする請求項２に記載の受信機。
【請求項４】
前記第１調節要素は、
前記第１合成信号をゲートで受信し、一端が前記第１記憶要素に接続されている第１の
ｎ型電界効果トランジスタと、
第１電流源と、
前記第１電流源に接続された第２のｎ型電界効果トランジスタと、
前記第１のｎ型電界効果トランジスタの他端に接続され、前記第２のｎ型電界効果トラ
ンジスタを流れる電流をミラーする第３のｎ型電界効果トランジスタと、を含み、
前記第１記憶要素は、第１コンデンサを含むことを特徴とする請求項３に記載の受信機
。
【請求項５】
前記第２検波器は、
前記振幅変調（ＡＭ）信号および前記第２出力信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信
号と前記第２出力信号との差に対応する第２合成信号を生成する第２比較器と、
前記第２合成信号を受信し前記第２出力信号を単調増加する第２調節信号を生成する第
２調節要素と、
前記第２調節信号を受信し前記第２出力信号を生成する第２記憶要素と、を含み、
前記第２調整要素は、
前記第２合成信号をゲートで受信し、一端が前記第２記憶要素に接続されている第１の
ｐ型電界効果トランジスタと、
第２電流源と、
前記第２電流源に接続された第２のｐ型電界効果トランジスタと、
前記第１のｐ型電界効果トランジスタの他端に接続され、前記第２のｐ型電界効果トラ
ンジスタを流れる電流をミラーする第３のｐ型電界効果トランジスタと、を含み、
前記第２記憶要素は、第２コンデンサを含むことを特徴とする請求項２に記載の受信機
。
【請求項６】
前記１つ以上の等化信号を受信し、前記１つ以上の等化信号に応じて前記第１出力信号
および前記第２出力信号を連結する連結要素を含むことを特徴とする請求項２乃至請求項
５のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項７】
前記連結要素は、ＣＭＯＳトランスファ・ゲートを含むことを特徴とする請求項６に記
載の受信機。
【請求項８】
前記第１検波器は、前記１つ以上の等化信号の１番目を受信し、
前記１つ以上の等化信号の１番目は、前記第１出力信号および前記第２出力信号の平均
振幅に対応することを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項９】
前記第２検波器は、前記１つ以上の等化信号の２番目を受信し、
前記１つ以上の等化信号の１番目は、前記第１出力信号および前記第２出力信号の平均
振幅に対応することを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１０】
前記振幅変調（ＡＭ）信号の平均値を調節するよう構成されるレベル・シフタと、
前記第１検波器に接続され、閾値周波数を越える周波数を有する前記第１出力信号の成
分を減衰させる第１フィルタと、
前記第２検波器に接続され、閾値周波数を越える周波数を有する前記第２出力信号の成
分を減衰させる第２フィルタと、
前記第１出力信号および前記第２出力信号を受信し、前記第１出力信号と前記第２出力
信号との差を表す第３出力信号を生成する差動増幅器と、を含み、
前記閾値周波数は前記第１出力信号の前記振幅および前記第２出力信号の前記振幅が周
期的に等化される速度に対応する値を有することを特徴とする請求項２乃至請求項９のい
ずれか一項に記載の受信機。
【請求項１１】
前記等化器は周期的信号を提供するタイミング装置を含み、
前記周期的信号の周期は、前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅する周期よりも短いことを
特徴とする請求項２乃至請求項１０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１２】
前記等化器は、前記振幅変調（ＡＭ）信号の最も速い変調速度より約１０倍以上早い速
度で前記第１出力信号の前記振幅および前記第２出力信号の前記振幅を周期的に等化する
ことを特徴とする請求項２に記載の受信機。
【請求項１３】
振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅が第１出力信号の振幅より小さい場合、前記第１出力
信号の前記振幅を減らし、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅が第２出力信号の振幅より大きい場合、前記第２出力
信号の前記振幅を増やし、
周期的かつ同時に前記第１出力信号の前記振幅を増やし、前記第２出力信号の前記振幅
を減らすことを特徴とする振幅変調（ＡＭ）信号の受信方法。
【請求項１４】
前記周期的かつ同時に前記第１出力信号の前記振幅を増やし前記第２出力信号の前記振
幅を減らす工程は、前記第１出力信号の前記振幅が前記第２出力信号の前記振幅にほぼ等
しくなるまで続けられることを特徴とする請求項１３に記載の振幅変調（ＡＭ）信号の受
信方法。
【請求項１５】
前記第１出力信号の前記振幅を減らす前記工程は、
前記第１出力信号の第１振幅を記憶することと、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅を前記第１出力信号の前記第１振幅に関連する値
を有するものとして特性化することと、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅が前記第１出力信号の前記第１振幅より小さい場
合前記第１出力信号の第２振幅を記憶することで、前記第１出力信号の前記第２振幅は前
記第１出力信号の前記第１振幅より小さいことと、を含み、
前記第１出力信号の前記第２振幅は、前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅にほぼ等し
いことを特徴とする請求項１３に記載の振幅変調（ＡＭ）信号の受信方法。
【請求項１６】
前記第２出力信号の前記振幅を減らす前記工程は、
前記第２出力信号の第１振幅を記憶することと、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅を前記第２出力信号の前記第１振幅に関連する値
を有するものとして特性化することと、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅が前記第２出力信号の前記第１振幅より大きい場
合前記第２出力信号の第２振幅を記憶することで、前記第２出力信号の前記第２振幅は前
記第２出力信号の前記第１振幅より大きいことと、を含み、
前記第２出力信号の前記第２振幅は前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅にほぼ等しい
ことを特徴とする請求項１３に記載の振幅変調（ＡＭ）信号の受信方法。
【請求項１７】
第１振幅を有する出力信号を形成することと、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅を前記出力信号の前記第１振幅に関連する値を有する
ものとして特性化することと、
前記出力信号が第２振幅を有するように単調的に調節することで、前記出力信号の前記
第２振幅と前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅との差は前記出力信号の前記第１振幅と
前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅との差より小さいことと、を含み、
前記出力信号の前記第２振幅は前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅にほぼ等しい、振
幅変調（ＡＭ）信号のピーク振幅検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば振幅変調（ＡＭ）電波受信器の分野に関する。より具体的には、例えば
、本発明の実施形態は信号包絡線のピーク最大値およびピーク最小値を検出することによ
り信号振幅変調電波信号を受信する受信器および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
振幅変調（ＡＭ）信号、特に搬送波信号を振幅シフト・キーイングすることにより変調
された信号を受信するためにはいくつか周知の方法がある。このような振幅変調（ＡＭ）
信号において、振幅の大きさの変化はデジタル・データを表し、このデジタル・データは
伝送する情報を表すことができる。デジタル・データの振幅変調は各種用途に使用され、
ページャ、電波時計、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、光ファイバ、およびケーブル・
モデムに用いられる。
【０００３】
振幅変調（ＡＭ）信号の信号包絡線を検出する方法の１つが図７に示される。従来の包
絡線検波器１００は振幅変調（ＡＭ）信号を整流する１つ以上のダイオードを含む。即ち
ダイオードに基づいて、信号包絡線検出を行う。アンテナ５は低周波数の放送振幅変調（
ＡＭ）信号を受信するよう構成される電波掛時計／腕時計用途向けの放送振幅変調（ＡＭ
）信号の周波数は通常４０ＫＨｚから１００ＫＨｚの間である。アンテナ５は放送振幅変
調（ＡＭ）信号を増幅するフロントエンド１０に連結される。さらにヘテロダイン受信器
構造においてフロントエンド１０も放送振幅変調（ＡＭ）信号を中間周波数に変換する。
【０００４】
図８（ａ）は直接変換電波受信機、すなわち放送振幅変調（ＡＭ）信号が直接ベースバ
ンド信号に変換される場合に適したフロントエンド１１０を示す。フロントエンド１１０
はアンテナ１０５により受信される放送振幅変調（ＡＭ）信号の増幅バージョンを形成す
る増幅器１２０を含む。あるいは、図８（ｂ）に示すように、フロントエンド１１０’は
ヘテロダイン受信、すなわち放送振幅変調（ＡＭ）信号が最終的にベースバンド信号に変
換される前に中間周波数に変換される場合向けに構成される。フロントエンド１１０’は
放送振幅変調（ＡＭ）信号を増幅し、ミキサ１３０に第１入力を提供する第１増幅器１２
０’を含む。局部発振器１４０がミキサ１３０に第２入力を提供する。ミキサ１３０は一
般的に２つの入力信号を組み合わせ、例えば、増幅された放送振幅変調（ＡＭ）信号を局
部発振器１４０の出力信号で乗じ、フィルタ１５０に入力を提供する。フィルタ１５０は
一般的にミキサ１３０の出力信号の１つ以上のスペクトル成分をフィルタする。第２増幅
器１６０がフィルタされた信号を受信し、中間周波数の出力信号を提供する。
【０００５】
図７に戻ると、従来の包絡線検波器１００はフロントエンドをその後の回路から隔離す
るバッファ２０を含む。ダイオード３０は、バッファ２０の出力信号の整流バージョンを
フィルタ４０に提供する。フィルタ４０はフロントエンド１０の整流された出力信号を受
信する。例えば、フィルタ４０は遮断周波数が搬送波周波数未満で振幅変調（ＡＭ）信号
の最大包絡線周波数より大きいローパス・フィルタである。フィルタ４０の出力信号ＥＮ
ＶＥＬＯＰＥは振幅変調（ＡＭ）信号の包絡線の電圧シフト・バージョン（すなわち非ゼ
ロのＤＣ値）である。
【０００６】
バッファ５０、ダイオード５３、およびコンデンサ５７はピーク最大値検波器を形成す
ることができる。同様にバッファ６０、ダイオード６３、およびコンデンサ６７はピーク
最小値検波器を形成する。コンデンサ５７は出力信号ＥＮＶＥＬＯＰＥのピーク最大値を
表す電圧信号ＶＭＡＸにより充電され、コンデンサ６７は出力信号ＥＮＶＥＬＯＰＥのピ
ーク最小値を表す電圧信号ＶＭＩＮにより充電される。抵抗器５９および抵抗器６９を含
む抵抗器分割回路が電圧信号ＶＭＡＸおよび電圧信号ＶＭＩＮの平均にほぼ等しい中間電
圧信号ＭＩＤＰＯＩＮＴを形成する。コンデンサ５７のキャパシタンス値および抵抗器５
９の抵抗値はコンデンサ５７および抵抗器５９により形成されるＲＣ回路の時定数が振幅
変調（ＡＭ）信号の包絡線の最小周波数よりはるかに小さくなるよう選択する必要がある
。同様に、コンデンサ６７のキャパシタンス値および抵抗器６９の抵抗値はＲＣ回路の時
定数が振幅変調（ＡＭ）信号の包絡線の最小周波数よりはるかに小さくなるよう選択する
必要がある。差動増幅器８０は出力信号ＥＮＶＥＬＯＰＥから中間電圧信号ＭＩＤＰＯＩ
ＮＴを差し引きゼロに近いＤＣオフセットを有する振幅変調（ＡＭ）信号の包絡線を表す
信号ＯＵＴＰＵＴを形成するよう構成することができる。
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０１８９３９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の包絡線検波器１００の出力は振幅変調（ＡＭ）信号の包絡線を連続的かつほぼ線
形的に追随する。さらに、従来の包絡線検波器１００はダイオード３０，５３，６３、抵
抗器５９，６９、ならびにコンデンサ５７，６７などの受動素子を使用するので一般的に
簡単で低コストの解決法とみなされる。従来の包絡線検波器１００は一般的にアナログ変
調の振幅変調（ＡＭ）信号を受信する用途、例えばオーディオ受信機において有用である
。
【０００９】
しかし、多くの低電力携帯用途、例えば電波掛時計／腕時計およびページャはデジタル
変調の振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、このような用途では検出された包絡線信号は変調
されたデジタル信号を回復するために後続処理を必要とするかもしれない。後続処理は低
電圧デジタル部品（例えば低電圧ＣＭＯＳマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、
および／あるいはトランジスタ）の使用により達成することができる。最近の低電圧ＣＭ
ＯＳ技術は１．０Ｖ以下の供給電圧で動作することができ、０．４ＶのＣＭＯＳトランジ
スタ閾値を典型的に有する。しかしシリコン・ダイオード（例えば図７に示す従来の包絡
線検波器１００のダイオード３０）をはさむ電圧降下は通常０．６Ｖであるため、通常の
ＣＭＯＳトランジスタでは殆どまたは全く信号を受信しない。これは１．０Ｖの最大受信
信号（すなわち供給電圧の最大値）からシリコン・ダイオードをはさむ０．６Ｖの降下を
引くとＣＭＯＳトランジスタの入力において０．４Ｖの最大振幅となるからである。これ
はＣＭＯＳトランジスタの閾値またはそれに近い。
【００１０】
従って非常に低い供給電圧で動作し、最近の低電圧ＣＭＯＳ技術と両立する低コストの
包絡線検波器の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態は振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機および方法に関する。具体
的に、振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機および方法は１つ以上のソースを用いて振
幅変調（ＡＭ）信号包絡線のピーク最大値およびピーク最小値を検出し単方向的に第１出
力信号を振幅変調（ＡＭ）信号包絡線の最小値に増やし、および／あるいは第２出力信号
を振幅変調（ＡＭ）信号包絡線のピーク最大値に減らすことを含むことができる。
【００１２】
一態様において、発明は振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機に関し、受信機は、振
幅変調（ＡＭ）信号を受信し、振幅変調（ＡＭ）信号の振幅が第１出力信号の振幅未満ま
たはそれとほぼ等しい場合第１出力信号の振幅を減らすよう構成される第１検波器と、振
幅変調（ＡＭ）信号を受信し、振幅変調（ＡＭ）信号の振幅が第２出力信号の振幅を超え
またはそれとほぼ等しい場合第２出力信号の振幅を増やすよう構成される第２検波器と、
第１出力信号の振幅および第２出力信号の振幅を周期的に等化する１つ以上の等化信号を
形成するよう構成される等化器と、を含む。
【００１３】
別の態様において、発明は振幅変調（ＡＭ）信号を受信する方法に関し、方法は、振幅
変調（ＡＭ）信号の振幅が第１出力信号の振幅より小さい場合第１出力信号の振幅を減ら
すことと、振幅変調（ＡＭ）信号の振幅が第２出力信号の振幅より大きい場合第２出力信
号の振幅を増やすことと、周期的かつ同時に第１出力信号の振幅を減らし第２出力信号の
振幅を増やすことと、を含む。
【００１４】
さらに別の態様において、発明は振幅変調（ＡＭ）信号のピーク振幅を検出する方法に
関し、方法は、第１振幅を有する出力信号を形成することと、振幅変調（ＡＭ）信号の振
幅を出力信号の第１振幅に関連する値を有するものとして特性化することと、出力信号が
第２振幅を有するように単調的に調節することと、を含み、出力信号の第２振幅と振幅変
調（ＡＭ）信号の振幅との差は出力信号の第１振幅と振幅変調（ＡＭ）信号の振幅との差
より小さい。
【００１５】
本発明の振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機は、前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信
し、前記振幅変調（ＡＭ）信号の電圧より第１出力信号の電圧が大きい場合、前記第１出
力信号の電圧を減らす第１検波器と、前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、前記振幅変調
（ＡＭ）信号の電圧より第１出力信号の電圧が小さい場合、前記第２出力信号の電圧を増
やす第２検波器と、前記第１出力信号の電圧と前記第２出力信号の電圧とを周期的に等化
する１つ以上の等化信号を形成する等化器と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の別の態様において、本発明の振幅変調（ＡＭ）信号を受信する受信機は
、前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、前記振幅変調（ＡＭ）信号より第１出力信号が大
きい場合、前記第１出力信号減らす第１検波器と、前記振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、
前記振幅変調（ＡＭ）信号より第１出力信号が小さい場合、前記第２出力信号を増やす第
２検波器と、前記第１出力信号と前記第２出力信号とを周期的に等化する１つ以上の等化
信号を形成する等化器と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記第１検波器は、前記振幅変調（ＡＭ）信号および前記第１出力信号を受信
し、前記振幅変調（ＡＭ）信号と前記第１出力信号との差に対応する第１合成信号を生成
する第１比較器と、前記第１合成信号を受信し、前記第１出力信号を単調減少する第１調
節信号を生成する第１調節要素と、前記第１調節信号を受信し、前記第１出力信号を生成
する第１記憶要素と、を含んでもよい。
【００１８】
前記第１調節要素は、前記第１合成信号をゲートで受信し、一端が前記第１記憶要素に
接続されている第１のｎ型電界効果トランジスタと、第１電流源と、前記第１電流源に接
続された第２のｎ型電界効果トランジスタと、前記第１のｎ型電界効果トランジスタの他
端に接続され、前記第２のｎ型電界効果トランジスタを流れる電流をミラーする第３のｎ
型電界効果トランジスタと、を含み、前記第１記憶要素は、第１コンデンサを含んでもよ
い。
【００１９】
前記第２検波器は、前記振幅変調（ＡＭ）信号および前記第２出力信号を受信し、前記
振幅変調（ＡＭ）信号と前記第２出力信号との差に対応する第２合成信号を生成する第２
比較器と、前記第２合成信号を受信し前記第２出力信号を単調増加する第２調節信号を生
成する第２調節要素と、前記第２調節信号を受信し前記第２出力信号を生成する第２記憶
要素と、を含み、記第２調整要素は、前記第２合成信号をゲートで受信し、一端が前記第
２記憶要素に接続されている第１のｐ型電界効果トランジスタと、第２電流源と、前記第
２電流源に接続された第２のｐ型電界効果トランジスタと、前記第１のｐ型電界効果トラ
ンジスタの他端に接続され、前記第２のｐ型電界効果トランジスタを流れる電流をミラー
する第３のｐ型電界効果トランジスタと、を含み、前記第２記憶要素は、第２コンデンサ
を含んでも良い。
【００２０】
さらに前記１つ以上の等化信号を受信し、前記１つ以上の等化信号に応じて前記第１出
力信号および前記第２出力信号を連結する連結要素を含んでいてもよい。さらに、前記連
結要素は、ＣＭＯＳトランスファ・ゲートを含んでいてもよい。
【００２１】
前記第１検波器は、前記１つ以上の等化信号の１番目を受信し、前記１つ以上の等化信
号の１番目は、前記第１出力信号および前記第２出力信号の平均振幅に対応することがで
きる。前記第２検波器は、前記１つ以上の等化信号の２番目を受信し、前記１つ以上の等
化信号の１番目は、前記第１出力信号および前記第２出力信号の平均振幅に対応すること
ができる。
【００２２】
前記振幅変調（ＡＭ）信号の平均値を調節するよう構成されるレベル・シフタと、前記
第１検波器に接続され、閾値周波数を越える周波数を有する前記第１出力信号の成分を減
衰させる第１フィルタと、前記第２検波器に接続され、閾値周波数を越える周波数を有す
る前記第２出力信号の成分を減衰させる第２フィルタと、前記第１出力信号および前記第
２出力信号を受信し、前記第１と前記第２出力信号との差を表す第３出力信号を生成する
差動増幅器と、を含み、前記閾値周波数は前記第１出力信号の前記振幅および前記第２出
力信号の前記振幅が周期的に等化される速度に対応する値を有することができる。
【００２３】
前記等化器は周期的信号を提供するタイミング装置を含み、前記周期的信号の周期は、
前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅する周期よりも短くしてもよい。前記等化器は、前記振
幅変調（ＡＭ）信号の最も速い変調速度より約１０倍以上早い速度で前記第１出力信号の
前記振幅および前記第２出力信号の前記振幅を周期的に等化することができる。
【００２４】
本発明の振幅変調（ＡＭ）信号の受信方法は、振幅変調（ＡＭ）信号を受信し、振幅変
調（ＡＭ）信号の振幅が第１出力信号の振幅より小さい場合、前記第１出力信号の前記振
幅を減らし、前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅が第２出力信号の振幅より大きい場合、前
記第２出力信号の前記振幅を増やし、周期的かつ同時に前記第１出力信号の前記振幅を増
やし、前記第２出力信号の前記振幅を減らすことを特徴とする。
【００２５】
前記周期的かつ同時に前記第１出力信号の前記振幅を増やし前記第２出力信号の前記振
幅を減らす工程は、前記第１出力信号の前記振幅が前記第２出力信号の前記振幅にほぼ等
しくなるまで続けられるようにしてもよい。
【００２６】
前記第１出力信号の前記振幅を減らす前記工程は、前記第１出力信号の第１振幅を記憶
することと、前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅を前記第１出力信号の前記第１振幅に
関連する値を有するものとして特性化することと、前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅
が前記第１出力信号の前記第１振幅より小さい場合前記第１出力信号の第２振幅を記憶す
ることで、前記第１出力信号の前記第２振幅は前記第１出力信号の前記第１振幅より小さ
いことと、を含み、前記第１出力信号の前記第２振幅は、前記振幅変調（ＡＭ）信号の前
記振幅にほぼ等しくしても良い。
【００２７】
第２出力信号の前記振幅を減らす前記工程は、前記第２出力信号の第１振幅を記憶する
ことと、前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅を前記第２出力信号の前記第１振幅に関連
する値を有するものとして特性化することと、前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅が前
記第２出力信号の前記第１振幅より大きい場合前記第２出力信号の第２振幅を記憶するこ
とで、前記第２出力信号の前記第２振幅は前記第２出力信号の前記第１振幅より大きいこ
とと、を含み、前記第２出力信号の前記第２振幅は前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅
にほぼ等しくしてもよい。
【００２８】
本発明の振幅変調（ＡＭ）信号のピーク振幅検出方法は、第１振幅を有する出力信号を
形成することと、前記振幅変調（ＡＭ）信号の振幅を前記出力信号の前記第１振幅に関連
する値を有するものとして特性化することと、前記出力信号が第２振幅を有するように単
調的に調節することで、前記出力信号の前記第２振幅と前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記
振幅との差は前記出力信号の前記第１振幅と前記振幅変調（ＡＭ）信号の前記振幅との差
より小さいことと、を含み、前記出力信号の前記第２振幅は前記振幅変調（ＡＭ）信号の
前記振幅にほぼ等しいことを特徴とする。
【００２９】
本発明は、例えば、非常に低い供給電圧で動作できる振幅変調（ＡＭ）信号の包絡線検
出の経済的かつ効率的な方法を有利に提供する。特に、受信機は信号整流用にダイオード
を用いることなく従来のダイオードに基づく包絡線検波器の利点を提供することができる
。
【００３０】
本発明のこれらおよび他の利点は以下の好ましい実施形態の詳細な説明により容易に明
らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に発明の好ましい実施形態について詳細に言及し、その例が添付図面で図示される。
発明は好ましい実施形態と併せて説明されるが、これらは発明をこれらの実施形態に限定
する意図ではないことが理解されよう。逆に、発明は添付特許請求の範囲で定義される精
神および範囲に含まれる代替、修正、および同等のものを対象とすることを意図している
。さらに、本発明の以下の詳細な説明において、本発明の充分な理解を提供するために多
数の具体的な詳細が述べられる。しかし当業者であれば本発明がこれらの具体的な詳細な
しでも実施され得ることが直ちに明らかであろう。それ以外で、周知の方法、手順、部品
、および回路は本発明の態様を不必要に分かりにくくしないよう詳細に説明していない。
【００３２】
さらに便宜上および簡略化のために本明細書において「データ」および「信号」の用語
は一般的に互換的に使用され、「に接続」、「と連結」、「に連結」、および「と通信」
の用語（これらの用語は用語の使用がはっきりと別のことを指さない限りさらに接続、連
結、および／あるいは通信する要素間の直接的および／あるいは間接的な関係を指す）も
同様であるが、一般的に技術的に認められた意味も与えられる。また、便宜上および簡略
化のために「演算」、「計算」、「決定」、「処理」、「操作」、「変換」、「動作」、
および「設定」（等々）の用語も互換的に使用でき、一般的に物理的（例えば電子的）量
として表されるデータを操作および変換するコンピュータ、データ処理システム、論理回
路、または類似して処理装置（例えば電気的、光学的、または量子的演算または処理装置
）の働きおよびプロセスを指す。これらの用語はシステムまたはアーキテクチャの構成要
素（例えばレジスタ、メモリ、他の類似する情報の記憶、伝送、または表示装置、等々）
内の物理的な量を同じまたは異なったシステムまたはアーキテクチャにおける他の構成要
素内の物理的量として同様に表される他のデータに操作しまたは変換する処理装置の働き
、動作、および／あるいはプロセスを指す。同様に、「組み合わせ」、「合計」、「混合
」等々の用語は互換的に使用できるが、一般的に技術的に認められた意味を与えられる。
【００３３】
発明はその各種態様において、代表的な実施形態に関し以下より詳細に説明される。
【００３４】
（振幅変調信号を受信する受信機）
一実施形態で、振幅変調（ＡＭ）信号（以降、ＡＭ信号という）を受信する受信機は、
第１ピーク検波器および第２ピーク検波器および等化器（equalizer、イコライザ）を含
む。第１ピーク検波器および第２ピーク検波器は、それぞれ受信したＡＭ信号の最小値お
よび最大値を検出してピーク検波器出力信号を出力する。等化器は、ピーク検波器出力信
号の振幅を等化する。例えば、第１ピーク検波器が出力する信号の電圧と、第２ピーク検
波器が出力する信号の電圧を等しくする。次に図１（ａ）を参照すると、受信機２００は
低周波数放送ＡＭ信号を受信するアンテナ２０５を含む。アンテナ２０５は、放送ＡＭ信
号を増幅するフロントエンド２１０に接続される。フロントエンド２１０は、従来のフロ
ントエンド１１０またはフロントエンド１１０’（図８（ａ）および図８（ｂ）に示され
る）と同じまたは類似していて良い。従って、フロントエンド２１０はさらに放送ＡＭ信
号を中間周波数に変換するようにもできる。一実施形態で、受信機２００はＡＭ信号の電
圧の平均値を調節するレベル・シフタ２２０を含む。レベル・シフタ２２０はＤＣオフセ
ットが「０」のＡＭ信号Ａを受信し、ＤＣオフセットが「０」でないレベル・シフトされ
たＡＭ信号Ｂを生成する。
【００３５】
受信機２００は、最小値ファインディング回路２３０（広義の第１ピーク検波器又は最
小振幅検出回路）および最大値ファインディング回路２４０（広義の第２ピーク検波器又
は最大振幅検出回路）を含み、最小値ファインディング回路２３０および最大値ファイン
ディング回路２４０の各々は、レベル・シフトされたＡＭ信号Ｂを受信する。最小値ファ
インディング回路２３０は、レベル・シフトされたＡＭ信号Ｂが、最小値ファインディン
グ回路２３０の出力信号である第１出力信号Ｘ未満である場合、第１出力信号Ｘの振幅を
小さくするように調整する。従って、第１出力信号Ｘは、レベル・シフトされたＡＭ信号
Ｂのピーク最小値に対応する。同様に、最大値ファインディング回路２４０は、レベル・
シフトされたＡＭ信号Ｂが第２出力信号Ｙを超える場合、第２出力信号Ｙの振幅を大きく
する。従って、第２出力信号（例えば第２出力信号Ｙ）はレベル・シフトされたＡＭ信号
Ｂのピーク最大値に対応する。
【００３６】
最小値ファインディング回路２３０の第１出力信号Ｘおよび最大値ファインディング回
路２４０の第２出力信号Ｙは、等化器２５０の１つ以上の出力に応答して周期的に等化さ
れる（等しい電圧値に設定される）。等化器２５０は、第１出力信号Ｘおよび第２出力信
号Ｙの振幅を等化する少なくとも１つの周期的な等化信号ＥＱを生成する。等化器２５０
によりアサートされる等化信号ＥＱの結果、第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙの振幅
は中間振幅に等化される。
【００３７】
等化器２５０は、周期的なタイミング信号を生成するタイミング信号生成回路を含む。
例えば、タイミング信号生成回路は、クロック回路（例えば位相ロック・ループおよび周
波数分割器）または水晶発振器である。例えば、等化器２５０は、ＡＭ信号の最高変調速
度より１０倍以上速い周波数で、第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙの振幅を周期的に
等化する。例えば、ＡＭ信号の最高変調速度が２００ｍｓのデータ幅に対応する場合、等
化器２５０は２０ｍｓ以下毎に第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙを周期的に等化する
。
【００３８】
受信機２００は等化信号ＥＱを受信し、等化信号に応答して第１出力信号Ｘおよび第２
出力信号Ｙを短絡する連結要素（例えばスイッチ２５５）を含む。連結要素としてのスイ
ッチ２５５は等化信号ＥＱを等化器２５０から受信し、最小値ファインディング回路２３
０の出力を最大値ファインディング回路２４０の出力に接続する。
【００３９】
連結要素としてのスイッチ２５５はＣＭＯＳトランスファ・ゲートを含む。連結要素と
してのスイッチ２５５がアクティブ、すなわち最小値ファインディング回路２３０の出力
と最大値ファインディング回路２４０の出力を接続している時間は、等化信号ＥＱの周期
より短いことが好ましい。例えば、最小値ファインディング回路２３０および最大値ファ
インディング回路２４０の出力をアクティブに連結する。例えば、等化信号ＥＱは５％か
ら２５％（一例においては１０％）のアクティブ・デューティ・サイクルを有する。
【００４０】
別の実施において、第１ピーク検波器および第２ピーク検波器（例えば最小値ファイン
ディング回路および最大値ファインディング回路）の各々は複数の等化信号の１つを受信
する。図１（ｂ）を参照すると、受信機２００’の等化器２５０’は、第１ピーク検波器
としての最小値ファインディング回路２３０’の第１出力信号Ｘおよび最大値ファインデ
ィング回路２４０’の第２出力信号Ｙを受信し、複数の等化信号（例えば第１等化信号Ｅ
Ｑ_ＭＩＮおよび第２等化信号ＥＱ_ＭＡＸ）を生成する。複数の等化信号は、同じまたは
異なった線またはバス上に出力される同じ信号であっても良い。
【００４１】
一実施において、複数の等化信号の各々は第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙの中間
振幅に対応する。別の例において、第１等化信号および第２等化信号（例えば第１等化信
号ＥＱ_ＭＩＮおよび第２等化信号ＥＱ_ＭＡＸ）は各々レベル・シフトされたＡＭ信号Ｂ
の平均値に対応する。さらに別の例において、第１等化信号ＥＱ_ＭＩＮおよび第２等化
信号ＥＱ_ＭＡＸは供給電圧ＶＣＣの約半分に対応する値を有する。
【００４２】
一実施において、受信機２００’は第１ピーク検波器および第２ピーク検波器（例えば
最小値ファインディング回路および最大値ファインディング回路）各々に連結され、閾値
を超える周波数を有する第１出力信号および第２出力信号（例えば各々第１出力信号Ｘお
よび第２出力信号Ｙ）の成分を個々に減衰させる第１フィルタ２６０’および第２フィル
タ２７０’を含む。一実施において、閾値周波数は第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙ
の振幅が周期的に等化される速度に対応する値を有する。受信機２００’のアンテナ２０
５’、フロントエンド２１０’、レベル・シフタ２２０’は受信機２００と同様である。
【００４３】
図１（ａ）に戻ると、第１フィルタ２６０および第２フィルタ２７０は第１出力信号お
よび第２出力信号（例えば各々第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙ）を受信し、それら
のフィルタされた出力信号（例えば各々第１出力信号Ｘ’および第２出力信号Ｙ’）を生
成する。例えば、第１フィルタ２６０および第２フィルタ２７０は等化器２５０および連
結要素としてのスイッチ２５５が第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙを等化する際に混
入しうる過渡雑音を抑制するローパス・フィルタであって良い。このようなローパス・フ
ィルタの遮断周波数は限定されないが、等化速度より低いことが好ましい。例えば、等化
器２５０が５０Ｈｚ（２０ｍｓの周期に対応）の周波数で等化される場合、第１フィルタ
２６０および第２フィルタ２７０は、等化器２５０の出力信号の周期より短い２５Ｈｚ未
満の遮断周波数を有することが好ましい。
【００４４】
フィルタされた出力信号（例えば第１出力信号Ｘ’および第２出力信号Ｙ’）はレベル
・シフトされたＡＭ信号Ｂの包絡線の最小ピークおよび最大ピークに対応する。図１（ｂ
）に示す一実施において、差動増幅器（図１（ｂ）に図示されず）が第１出力信号および
第２出力信号を受信し、第１出力信号および第２出力信号間の差を表す第３出力信号を提
供する。第１出力信号および第２出力信号は各々例えば第１出力信号Ｘおよび第２出力信
号Ｙに対応し、第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙをフィルタした出力信号は各々第１
出力信号Ｘ’および第２出力信号Ｙ’に対応する。例えば、差動増幅器は第１フィルタ２
６０’の第１出力信号Ｘ’を第２フィルタ２７０’の第２出力信号Ｙ’から差し引きＡＭ
信号の包絡線を表す出力信号を形成する。あるいは、図１（ａ）に戻り、差動増幅器は最
小値ファインディング回路２３０の第１出力信号Ｘを最大値ファインディング回路２４０
の第２出力信号Ｙから引き、ＡＭ信号の包絡線を表す出力信号を生成することもできる。
【００４５】
図２（ａ）〜図２（ｅ）を用いて、本包絡線検波器の各種ノードにおける信号の波形を
説明する。
【００４６】
図２（ａ）は、フロントエンド２１０，２１０’（図１（ａ）、図１（ｂ）参照）の出
力信号であるＡＭ信号（例えば図１（ａ）および図１（ｂ）のＡＭ信号Ａ）の波形である
。ＡＭ信号Ａはデジタル信号に変調された信号であり、ＤＣオフセットがゼロ（例えば電
圧レベルＡ４）の固定周波数の正弦波信号である。ＡＭ信号Ａは、第１時間帯（すなわち
時間マーカＴ０および時間マーカＴ１の間の時間）において最大振幅Ａ１および最小振幅
Ａ７により定義される。また、ＡＭ信号Ａは、第２時間帯（すなわち時間マーカＴ１およ
び時間マーカＴ２の間の時間）において最大振幅Ａ３および最小振幅Ａ５により定義する
ことができる。最大振幅Ａ１および最小振幅Ａ７は第１デジタル値（例えばバイナリ論理
「１」）を定義することができ、最大振幅Ａ３および最小振幅Ａ５は第２デジタル値（例
えばバイナリ論理「０」）を定義することができる。別の例において、図２（ａ）に示す
ように、第１デジタル値および第２デジタル値は共通の振幅を有するが異なった周期また
はデューティ・サイクルを有する１つ以上の異なった変調波形により定義することができ
る。例えば、第１デジタル信号値（例えば論理「１」）は第１時間帯（すなわち時間マー
カＴ０および時間マーカＴ１の間の時間）において最大振幅Ａ１および最小振幅Ａ７によ
り、第２時間帯（すなわち時間マーカＴ１および時間マーカＴ２の間の時間）において最
大振幅Ａ３および最小振幅Ａ５により定義されることができる。第２デジタル信号値（例
えば論理「０」）は、第１時間帯とは異なった第３時間帯（すなわち時間マーカＴ２およ
び時間マーカＴ３の間の時間）において、最大振幅Ａ１および最小振幅Ａ７により、第２
時間帯とは異なった第４時間帯（すなわち時間マーカＴ３および時間マーカＴ４の間の時
間）において、最大振幅Ａ３および最小振幅Ａ５により定義されることができる。第１時
間帯および第２時間帯の合計（すなわち時間マーカＴ０から時間マーカＴ２の間の時間）
は第３時間帯および第４時間帯の合計（すなわち時間マーカＴ２から時間マーカＴ４の間
の時間）に等しい。
【００４７】
一実施形態で、最大振幅Ａ１、最大振幅Ａ３、電圧レベルＡ４、最小振幅Ａ５、および
最小振幅Ａ７は各々５００ｍｖ、１６７ｍｖ、０ｍｖ、−１６７ｍｖ、および−５００ｍ
ｖに対応する。時間マーカＴ０と時間マーカＴ１の時間差は変調されたデジタル信号の最
小（または最大）データ幅（すなわち最高変調速度または５０％デューティ・サイクルに
対応する）、例えば２００ｍｓ、５００ｍｓ、または８００ｍｓである。従って例えば、
時間マーカＴ０と時間マーカＴ１との時間差は５００ｍｓ、時間マーカＴ１と時間マーカ
Ｔ２は５００ｍｓ、時間マーカＴ２と時間マーカＴ３は２００ｍｓ、および時間マーカＴ
３と時間マーカＴ４は８００ｍｓである。上述したように、時間マーカＴ０と時間マーカ
Ｔ２との時間差は１ｓであり、時間マーカＴ２と時間マーカＴ４との時間差は１ｓと等し
い。
【００４８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡＭ信号をレベル・シフトした信号を示す。レベル・シフ
トされたＡＭ信号は、図１（ａ）および／あるいは図１（ｂ）のＡＭ信号Ｂに対応する非
ゼロのＤＣオフセットのＡＭ信号である。レベル・シフトされたＡＭ信号Ｂは、第１時間
帯（すなわち時間マーカＴ０および時間マーカＴ１の間の時間）において最大振幅Ｂ１お
よび最小振幅Ｂ７により、および第２時間帯（すなわち時間マーカＴ１および時間マーカ
Ｔ２の間の時間）において最大振幅Ｂ３および最小振幅Ｂ５により定義される。一例にお
いて、最大振幅Ｂ１、最大振幅Ｂ３、最小振幅Ｂ５および最小振幅Ｂ７は各々１０００ｍ
ｖ、６６７ｍｖ、３３３ｍｖ、および０ｍｖである。
【００４９】
図２（ｃ）は、第１出力信号（例えば図１（ａ）および／あるいは図１（ｂ）の第１出
力信号Ｘ）を図示し、図２（ｄ）は、第２出力信号（例えば図１（ａ）および／あるいは
図１（ｂ）の第２出力信号Ｙ）を図示している。図２（ｃ）と図２（ｄ）は、それぞれ図
２（ｂ）におけてレベル・シフトされたＡＭ信号（例えばＡＭ信号Ｂ）の最大振幅値およ
び最小振幅値に対応する。
【００５０】
図２（ｃ）を参照すると、最小値ファインディング回路の第１出力信号Ｘは第１時間帯
（すなわち時間マーカＴ０および時間マーカＴ１の間の時間）において最小振幅Ｘ７によ
り、また第２時間帯（すなわち時間マーカＴ１および時間マーカＴ２の間の時間）におい
て最小振幅Ｘ５により定義される。同様に、図２（ｄ）を参照すると、最大値ファインデ
ィング回路の第２出力信号Ｙは、第１時間帯（すなわち時間マーカＴ０および時間マーカ
Ｔ１の間の時間）において最大振幅Ｙ１により、また第２時間帯（すなわち時間マーカＴ
１および時間マーカＴ２の間の時間）において最大振幅Ｙ３により定義される。図２（ｃ
）の最大振幅Ｘ１から最小振幅Ｘ７の電圧および図２（ｄ）の最大振幅Ｙ１から最小振幅
Ｙ７の電圧は互いに等しい。さらに、図２（ｃ）の最大振幅Ｘ１から最小振幅Ｘ７の電圧
および図２（ｄ）の最大振幅Ｙ１から最小振幅Ｙ７の電圧は、図２（ｂ）の最大振幅Ｂ１
から最小振幅Ｂ７の電圧に等しい。例えば、図２（ｃ）の最小振幅Ｘ５および最小振幅Ｘ
７は、それぞれ３３３ｍｖおよび０ｍｖであり、図２（ｄ）の最大振幅Ｙ１，Ｙ３は、そ
れぞれ１０００ｍｖ、６６７ｍｖである。
【００５１】
最小値ファインディング回路の出力信号および最大値ファインディング回路の出力信号
が周期的に等化される（等しい電圧値に設定される）と（図２（ｃ）および図２（ｄ）の
等化点により示される）、第１出力信号および第２出力信号は中間振幅に等しいよう設定
され、これは第１出力信号および第２出力信号（例えば各々第１出力信号Ｘおよび第２出
力信号Ｙ）の平均である。また、図２（ｂ）のレベル・シフトしたＡＭ信号Ｂの平均値に
も等しくなる。このように、図２（ｃ）の最大振幅Ｘ４および図２（ｄ）の最小振幅Ｙ４
は図２（ｃ）の最小振幅Ｘ７および図２（ｄ）の最大振幅Ｙ１の数的平均に等しい。例え
ば、図２（ｃ）の最小振幅Ｘ７が０ｍｖで、図２（ｄ）の最大振幅Ｙ１が１０００ｍｖの
場合、最大振幅Ｘ４および／あるいは最小振幅Ｙ４は５００ｍｖである。
【００５２】
図２（ｅ）は第１のフィルタおよび第２のフィルタされた出力信号（例えば各々図１（
ａ）の第１出力信号Ｘ’および第２出力信号Ｙ’）を図示する。一例において、第１出力
信号Ｘ’は図２（ｃ）における第１出力信号Ｘのローパス・フィルタされたもの（従って
図１（ａ）の最小値ファインディング回路２３０の出力）に対応し、第２出力信号Ｙ’は
図２（ｄ）における第２出力信号Ｙのローパス・フィルタされたもの（従って図１（ａ）
の最大値ファインディング回路２４０の出力）に対応する。さらに、信号Ｚはフィルタさ
れた出力信号を入力として受信する差動増幅器により提供されるような、フィルタされた
出力信号（例えば第１出力信号Ｘ’および第２出力信号Ｙ’）間の差に対応する。
【００５３】
（ピーク検波器）
次に図３を参照すると、第１ピーク検波器および第２ピーク検波器（例えば図１（ａ）
、図１（ｂ）の最小値ファインディング回路２３０，２３０’および最大値ファインディ
ング回路２４０，２４０’）は各々入力ＶＩＮおよびピーク・フィードバック信号として
のピーク検波器出力信号ＰＥＡＫを受信し、入力ＶＩＮとピーク検波器出力信号ＰＥＡＫ
との差に対応する合成信号ＲＥＳを生成する比較器４０１を含む。調節要素４０３は合成
信号ＲＥＳを受信し、調節信号ＡＤＪを生成する。記憶要素４０６は調節信号ＡＤＪを受
信し、ピーク検波器出力信号ＰＥＡＫを生成する。図１（ｂ）の受信機２００’に対応し
、記憶要素４０６はさらに等化信号ＥＱを受信する。
【００５４】
最小値ファインディング回路４３０を図４に示す。最小値ファインディング回路４３０
はＡＭ信号としての入力ＶＩＮおよびフィードバック信号としてのピーク検波器出力信号
ＭＩＮを受信し、ＡＭ信号としての入力ＶＩＮの振幅とピーク検波器出力信号ＭＩＮとの
差に対応する合成出力信号ＲＥＳ_ＭＩＮを生成する比較器４３１と、合成出力信号ＲＥ
Ｓ_ＭＩＮを受信しピーク検波器出力信号ＭＩＮの振幅を単調減少させる調節信号ＡＤＪ_
ＭＩＮを生成する調節要素４３３と、調節信号ＡＤＪ_ＭＩＮを受信しピーク検波器出力
信号ＭＩＮを生成する記憶要素４３６を含む。
【００５５】
最小値ファインディング回路４３０は、レベル・シフトされたＡＭ信号Ｂ（図１（ａ）
、図１（ｂ））および第１出力信号Ｘ（図１（ａ）、図１（ｂ））を受信する比較器４３
１を含む。比較器４３１の合成出力信号ＲＥＳ_ＭＩＮは調節信号ＡＤＪ_ＭＩＮを記憶要
素４３６に提供する調節要素４３３により受信される。調節要素４３３はＣＭＯＳ電流ソ
ース４３４およびスイッチ４３５を含む。スイッチ４３５はＮＭＯＳまたはＰＭＯＳ型の
電界効果トランジスタを含む。記憶要素４３６はコンデンサ４３７を含むが、他の記憶要
素も考えられる。別の例において、図１（ｂ）の等化器２５０’に対応し、記憶要素４３
６は第１等化信号ＥＱ_ＭＩＮを受信してもよい。
【００５６】
最小値ファインディング回路４３０は、比較器４３１の端子Ｔａに入力するフィードバ
ック信号としてのピーク検波器出力信号ＭＩＮが、比較器４３１の端子Ｔｂに入力する入
力ＶＩＮより大きい場合、フィードバック信号としてのピーク検波器出力信号ＭＩＮを小
さくするように調節要素４３３のスイッチ４３５を制御する。最小値ファインディング回
路４３０のピーク検波器出力信号ＭＩＮは、第１等化信号ＥＱ_ＭＩＮによって、周期的
に後述の最大値ファインディング回路４４０の出力信号ＭＡＸと等しい電圧に設定される
。つまり、最小値ファインディング回路４３０のピーク検波器出力信号ＭＩＮと最大値フ
ァインディング回路４４０の出力信号ＭＡＸは、ピーク検波器出力信号ＭＩＮと出力信号
ＭＡＸの平均値に周期的に設定される。
【００５７】
最大値ファインディング回路４４０を図５に示す。一実施において、最大値ファインデ
ィング回路４４０はＡＭ信号としての入力ＶＩＮおよびフィードバックとしての出力信号
ＭＡＸを受信しＡＭ信号としての入力ＶＩＮの振幅と出力信号ＭＡＸとの差に対応する合
成出力信号ＲＥＳ_ＭＡＸを提供する比較器４４１と、合成出力信号ＲＥＳ_ＭＡＸを受信
し出力信号の振幅を単調的に増やす調節信号ＡＤＪ_ＭＡＸを提供する調節要素４４３と
、調節信号ＡＤＪ_ＭＡＸを受信し出力信号ＭＡＸを提供する記憶要素４４６を含む。
【００５８】
一例において、最大値ファインディング回路４４０はレベル・シフトされたＡＭ信号Ｂ
（図１（ａ）、図１（ｂ））および第２出力信号Ｙ（図１（ａ）、図１（ｂ））を受信す
る比較器４４１を含む。比較器４４１の合成出力信号ＲＥＳ_ＭＡＸは調節信号ＡＤＪ_Ｍ
ＡＸを記憶要素４４６に提供する調節要素４４３により受信される。一実施において、調
節要素４４３はＣＭＯＳ電流ソース４４４およびスイッチ４４５を含む。スイッチ４４５
はＮＭＯＳまたはＰＭＯＳ ＦＥＴトランジスタを含む。記憶要素４４６はコンデンサ４
４７を含むが、他の記憶要素も考えられる。別の例において、図１（ｂ）の等化器２５０
’に対応し、記憶要素４４６は第２等化信号ＥＱ_ＭＡＸを受信する。
【００５９】
（ＡＭ受信機の回路図）
図６は本発明によるＡＭ受信機の回路図を示す。受信機５００は、デジタル変調された
放送ＡＭ信号を受信し、ピーク包絡線最小値信号５６９、ピーク包絡線最大値信号５７９
、および第３出力信号としての包絡線信号５８９を形成する。第３出力信号としての包絡
線信号５８９は、ピーク包絡線最小値信号５６９とピーク包絡線最大値信号５７９の差に
対応する。
【００６０】
アンテナ５０５は、フロントエンド５１０に接続され、放送ＡＭ信号を受信して電気的
信号に変換したＡＭ信号をフロントエンド５１０に送信する。フロントエンド５１０はレ
ベル・シフタ５２０に接続されている。フロントエンド５１０は図８（ａ）のフロントエ
ンド１１０または図８（ｂ）のフロントエンド１１０’に類似または同じように構成をし
ている。レベル・シフタ５２０のＡＭ信号５２５はフロントエンド５１０から出力された
ＡＭ信号をレベル・シフトした（ＡＭ信号の振幅の大きさや周波数等を変化させず、ＡＭ
信号の電圧をシフトした）ものである。
【００６１】
第１ピーク検波器５３０は、レベル・シフトされたＡＭ信号５２５を受信して第１出力
信号５３９を出力する。第１ピーク検波器５３０は、レベル・シフトされたＡＭ信号５２
５の振幅の最大値が第１出力信号５３９の振幅の最大値より小さい場合に、第１出力信号
５３９の振幅の最大値を減らす。第１ピーク検波器５３０は、レベル・シフトされたＡＭ
信号５２５および第１出力信号５３９を受信する比較器５３１を含む。
【００６２】
第１ピーク検波器５３０は、ｎ型電界効果トランジスタ５３５を有し、ｎ型電界効果ト
ランジスタ５３５のゲートは比較器５３１の出力に接続され、ソースは第１出力信号５３
９に接続され、ドレインはｎ型電界効果トランジスタ５３４を介して接地電位ＧＮＤに接
続されている。第１出力信号５３９は、コンデンサ５３７を介して電源電位ＶＤＤにも接
続されている。第１ピーク検波器５３０は、さらに、一端が電源電位ＶＤＤに接続された
電流ソース５３８と、一端とゲートが電流ソース５３８の他端と接続され、他端が接地電
位ＧＮＤに接続されたｎ型電界効果トランジスタ５３６を含む。ｎ型電界効果トランジス
タ５３４は、ｎ型電界効果トランジスタ５３６の電流をミラーする。つまり、電流ソース
５３８は、ｎ型電界効果トランジスタ５３６，５３４を流れる電流を共通に制御する。
【００６３】
同様に、第２ピーク検波器５４０はレベル・シフトされたＡＭ信号５２５を受信し、レ
ベル・シフトされたＡＭ信号５２５の振幅が第２出力信号５４９の振幅より大きい場合に
第２出力信号５４９の振幅を増やす。第２ピーク検波器５４０はレベル・シフトされたＡ
Ｍ信号５２５および第２出力信号５４９を受信する比較器５４１を含む。ｐＦＥＴトラン
ジスタ５４５が比較器５４１、コンデンサ５４７、および電流装置（ｐＦＥＴトランジス
タ５４８を含む電流ミラーおよび電流ソース５４６により共通に制御されるｐＦＥＴトラ
ンジスタ５４４を含む）に連結される。
【００６４】
等化器は、第１出力信号５３９の振幅および第２出力信号５４９の振幅を周期的に等化
する１つ以上の等化信号ＥＱを形成する。受信機５００は、第１ピーク検波器５３０およ
び第２ピーク検波器５４０の出力に接続されるＣＭＯＳトランスファ・ゲートなどの連結
要素５５０を含む。例えば、ＣＭＯＳトランスファ・ゲートは、ｎＦＥＴトランジスタ５
５１およびｐＦＥＴトランジスタ５５３を含む。連結要素５５０は等化信号ＥＱ（および
等化信号ＥＱの反転信号）を受信し、それに応じて、例えばｎＦＥＴトランジスタ５５１
およびｐＦＥＴトランジスタ５５３をＯＮすることで、第１ピーク検波器５３０および第
２ピーク検波器５４０の出力を連結する（短絡する）。
【００６５】
第１フィルタ５６０は第１ピーク検波器５３０から第１出力信号５３９を受信し、その
ローパス・フィルタされたピーク包絡線最小値信号５６９を形成する。同様に第２フィル
タ５７０は第２ピーク検波器５４０から第２出力信号５４９を受信し、そのローパス・フ
ィルタされたピーク包絡線最大値信号５７９を形成する。比較器５８０は、第１フィルタ
５６０および第２フィルタ５７０に連結され、第１のフィルタされたピーク包絡線最小値
信号５６９および第２のフィルタされたピーク包絡線最大値信号５７９の差に対応する第
３出力信号としての包絡線信号５８９を形成する。
【００６６】
上述の説明において、第１検波器および第２検波器、等化器、フィルタ、および比較器
はハードウェア部品として実施されるが、あるいはソフトウェアとして実施しても良い。
例えば、放送ＡＭ信号はソフトウェアで定義されるラジオにおける処理向けに受信され、
デジタル化されることができる。図６のレベル・シフト、最小値検出、最大値検出、等化
、フィルタリング、および回路比較は皆当業者により適当なソフトウェア・アルゴリズム
において実現することができる。
【００６７】
（振幅変調信号を受信する方法）
別の実施形態で、振幅変調（ＡＭ）信号を受信する方法はＡＭ信号の振幅が第１出力信
号の振幅より小さい場合は第１出力信号の振幅を減らすこと、ＡＭ信号の振幅が第２出力
信号の振幅より大きい場合は第２出力信号の振幅を増やすこと、および周期的かつ同時に
第１出力信号の振幅を増やし第２出力信号の振幅を減らす（例えば第１出力信号および第
２出力信号を等化する）ことを含む。
【００６８】
一例において、図１（ａ）に戻り、第１出力信号は第１出力信号Ｘに対応し、第２出力
信号は第２出力信号Ｙに対応する。次に図４を参照すると、ＡＭ信号としての入力ＶＩＮ
の振幅がピーク検波器出力信号ＭＩＮの振幅より小さい場合、ピーク検波器出力信号ＭＩ
Ｎの振幅を減らす。一実施において、ピーク検波器出力信号ＭＩＮの振幅を減らす工程は
ピーク検波器出力信号ＭＩＮの第１振幅を記憶すること、ＡＭ信号の振幅をピーク検波器
出力信号ＭＩＮの第１振幅に関連する値を有するものとして特性化すること、およびＡＭ
信号の振幅がピーク検波器出力信号ＭＩＮの第１振幅より小さい場合、ピーク検波器出力
信号ＭＩＮの第２振幅を記憶することを含む。
【００６９】
例えば、引き続き図４を参照すると、ＡＭ信号包絡線の最小ピーク値（例えばピーク検
波器出力信号ＭＩＮ、または図２（ｃ）を参照する場合は第１出力信号Ｘ）は記憶要素（
例えば図４のコンデンサ４３７）により記憶されることができる。レベル・シフトされた
ＡＭ信号としての入力ＶＩＮの振幅を記憶された最小ピーク値（たとえはピーク検波器出
力信号ＭＩＮまたは第１出力信号Ｘ）と連続的に比較する。
【００７０】
レベル・シフトされたＡＭ信号の振幅が記憶された最小ピーク値より小さい場合、新し
い最小ピーク値を記憶する。新しい（または第２の）最小ピーク値は一般的に元の最小ピ
ーク値より小さい。一実施において、第２最小ピーク値は（レベル・シフトされた）ＡＭ
信号の振幅にほぼ等しい。例えば、最小ピーク値（例えばピーク検波器出力信号ＭＩＮま
たは第１出力信号Ｘ）は（レベル・シフトされた）ＡＭ信号としての入力ＶＩＮの振幅に
ほぼ等しくなるまで単調的に減らす。
【００７１】
さらに別の例において、ＡＭ信号包絡線の最大ピーク値（図２（ｄ）の第２出力信号Ｙ
または図５の出力信号ＭＡＸ）を、レベル・シフトされたＡＭ信号としての入力ＶＩＮの
振幅が最大ピーク値（例えば第２出力信号Ｙの振幅）より大きい場合に増やす。一実施に
おいて、第２出力信号Ｙ（例えば最大ピーク信号）の振幅を増やすことは第２出力信号Ｙ
の第１振幅を記憶すること、（レベル・シフトされた）ＡＭ信号の振幅を第２出力信号Ｙ
の第１振幅に関連する値を有するものとして特性化すること、およびＡＭ信号の振幅が第
２出力信号Ｙの第１振幅より大きい場合、第２出力信号Ｙの第２振幅を記憶することを含
む。
【００７２】
例えば、最大ピーク信号（例えば出力信号ＭＡＸまたは第２出力信号Ｙ）は記憶要素（
例えば図５のコンデンサ４４７）により記憶される。レベル・シフトされたＡＭ信号とし
ての入力ＶＩＮの振幅を記憶された最大ピーク値と比較する。レベル・シフトされたＡＭ
信号の振幅が記憶された最大ピーク値より大きい場合、新しい最大ピーク振幅を記憶する
。新しい最大ピーク振幅は一般的に元の最大ピーク振幅より大きい値を有する。一実施に
おいて、新しい最大ピーク振幅は（レベル・シフトされた）ＡＭ信号の最大振幅にほぼ等
しい。例えば、出力信号ＭＡＸは（レベル・シフトされた）ＡＭ信号としての入力ＶＩＮ
にほぼ等しい振幅になるまで単調的に減らす。当然ながら、最大ピーク信号に関する説明
は最小ピーク信号にも補完的に関係し、逆もしかりである。
【００７３】
さらに別の例において、図１（ａ）に戻り、第１出力信号Ｘの振幅を周期的に増やし、
同時に第２出力信号Ｙの振幅を減らす。一実施において、第１出力信号Ｘおよび第２出力
信号Ｙの振幅を周期的かつ同時に調節する工程は第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙが
ほぼ等しくなるまで続ける。例えば、第１出力信号および第２出力信号（例えば各々第１
出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙ）は振幅が双方とも中間振幅（例えば最小ピーク振幅お
よび最大ピーク振幅の平均値）に等化されるように周期的に連結する。第１出力信号Ｘお
よび第２出力信号Ｙを中間値に等化することは第１出力信号Ｘの振幅を単調的に減らして
ＡＭ信号（例えばＡＭ信号ＡまたはＡＭ信号Ｂ）の最小振幅を見出す工程および第２出力
信号Ｙの振幅を単調的に増やしてＡＭ信号（例えばＡＭ信号ＡまたはＡＭ信号Ｂ）の最大
振幅を見出す工程を有効に再開させる。
【００７４】
第１出力信号Ｘを単調的に減らし、第２出力信号Ｙを単調的に増やし、周期的かつ同時
に第１出力信号および第２出力信号（例えば各々第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙ）
を設定することにより、ＡＭ信号（例えばＡＭ信号ＡまたはＡＭ信号Ｂ）の包絡線は効率
的（かつ比較的連続的）に検出および／あるいはサンプルすることができる。これはＡＭ
信号の最小振幅および最大振幅の第１セット（例えば０および１Ｖで、バイナリ論理の「
１」に対応し得る）から最小振幅および最大振幅の第２セット（例えば０．３３３および
０．６６７Ｖで、バイナリ論理の「０」に対応し得る）への遷移を決定する比較的高速で
、効率的および／あるいは信頼性のあるメカニズムを可能にする。
【００７５】
一実施において、周期的かつ同時に第１出力信号および第２出力信号を調節する工程は
ＡＭ信号の変調速度より約１０倍速い速度で起こる。例えば、ＡＭ信号（例えばＡＭ信号
ＡまたはＡＭ信号Ｂ）の変調速度が１Ｈｚである場合、第１出力信号および第２出力信号
（例えば各々第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙ）は毎秒１０００回（すなわち１ＫＨ
ｚ）の速度で周期的かつ同時に中間値に設定される。
【００７６】
別の実施において、方法はさらに第１出力信号および第２出力信号を個々にフィルタし
、閾値周波数を越える周波数成分を有する第１出力信号および第２出力信号の成分を減衰
させることを含む。閾値周波数は第１出力信号および第２出力信号が周期的に等化される
速度に対応する（但し一般的にはそれ未満である）。例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）を
参照すると、第１出力信号Ｘはローパス・フィルタによりフィルタされ、第１のフィルタ
された第１出力信号Ｘ’を生成し、第２出力信号Ｙも同様に第２のフィルタされた第２出
力信号Ｙ’を形成するためにローパス・フィルタによりフィルタされる。別の例において
、ＡＭ信号（例えばＡＭ信号ＡまたはＡＭ信号Ｂ）の変調速度が１Ｈｚで第１出力信号お
よび第２出力信号（例えば各々第１出力信号Ｘおよび第２出力信号Ｙ）を周期的に調節す
る速度が１ＫＨｚの場合、第１ローパス・フィルタおよび第２ローパス・フィルタの遮断
周波数は１００Ｈｚである。さらに別の実施において、方法はさらに第２出力信号を第１
出力信号から差し引いて第３出力信号を形成することを含む。例えば、図６を参照すると
、第１のフィルタされたピーク包絡線最小値信号５６９を第２のフィルタされたピーク包
絡線最大値信号５７９から差し引いて第３出力信号としての包絡線信号５８９を形成する
。第３出力信号としての包絡線信号５８９はＡＭ信号５２５の包絡線に対応する。
【００７７】
（振幅変調信号のピーク振幅を検出する方法）
本発明のさらに別の実施形態は振幅変調（ＡＭ）信号のピーク振幅を検出する方法に関
わる。方法は一般的に第１振幅を有する出力信号（例えばピーク検波器出力信号）を形成
すること、ＡＭ信号の振幅を出力信号の第１振幅に関連する値を有するものとして特性化
すること、および出力信号が第２振幅を有するよう単調的に調節することを含み、第２振
幅とＡＭ信号の振幅との差は第１振幅とＡＭ信号の振幅との差より小さい。一実施におい
て、出力信号の第２振幅はＡＭ信号の振幅にほぼ等しい。
【００７８】
例えば、図３を参照すると、ピーク検波器出力信号ＰＥＡＫは第１振幅を有する（例え
ば図２（ｃ）〜図２（ｄ）を参照）。ＡＭ信号としての入力ＶＩＮの振幅は第１ピーク検
波器出力信号の振幅に関連する値を有するものとして特性化することができる。ＡＭ信号
の振幅が第１振幅より小さい場合（例えば図２（ｂ）における時間マーカＴ１および時間
マーカＴ２の間のＡＭ信号と時間マーカＴ０および時間マーカＴ１の間のＡＭ信号を比較
されたい）、最小ピーク検波器出力信号をその後その第１振幅より小さい第２振幅を有す
るよう単調的に調節することができ、最大ピーク検波器出力信号をその後その第１振幅よ
り大きい第２振幅を有するよう単調的に調節する。同様に、ＡＭ信号の継続的なサイクル
が受信される際、ＡＭ信号の振幅が第２振幅より大きい場合（例えば図２（ｂ）における
時間マーカＴ２および時間マーカＴ３の間のＡＭ信号と時間マーカＴ１および時間マーカ
Ｔ２の間のＡＭ信号を比較されたい）、ピーク検波器出力が周期的に等化されるため最小
ピーク検波器出力信号は第２振幅より大きい第３振幅を有するよう調節され、最大ピーク
検波器出力信号は第２振幅より小さい第３振幅を有するよう調節される。一般的に、第２
振幅および第３振幅はＡＭ信号の振幅にほぼ等しい。
【００７９】
このように、本発明はＡＭ信号の包絡線のピーク最小値およびピーク最大値を単調的に
検出することにより振幅変調（ＡＭ）信号を効率的かつ経済的に受信する受信機および方
法を提供する。
【００８０】
本発明の特定実施形態に関わる前述の説明は例示および説明の目的で呈される。これら
は網羅的または発明を開示の正確な形態に限定する意図はなく、上記の教示に照らし多数
の修正および変形が可能であることが明らかである。実施形態は発明の原理およびその実
際的な適用を最も良く説明し、それにより他の当業者が検討する特定用途に適するような
修正を加えて発明および各種実施形態を最も良く利用できるように選ばれ説明された。発
明の範囲は本明細書に添付される特許請求の範囲およびこれらの匹敵するものにより定義
されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明による包絡線検波器の実施を示す図。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本包絡線検波器の各種ノードにおける信号の代表的な波形を示す図。
【図３】本発明の使用に適したピーク検波器の実施を示す図。
【図４】本発明の使用に適したピーク検波器の実施を示す図。
【図５】本発明の使用に適したピーク検波器の実施を示す図。
【図６】本発明による包絡線検波器の代表的な実施を示す図。
【図７】従来の包絡線検波器を示す図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、従来のフロントエンド・プロセッサの例を示す図。
【符号の説明】
【００８２】
２００，２００’…受信機、２１０，２１０’，５１０…フロントエンド、２２０，２
２０’，５２０…レベル・シフタ、２３０，２３０’…最小値ファインディング回路、２
５０，２５０’…等化器、２４０，２４０’…最大値ファインディング回路、２６０，２
６０’，５６０…第１フィルタ、２７０，２７０’，５７０…第２フィルタ、４０１…比
較器、４０３…調節要素、４０６…記憶要素。
【図１】
2008306717.tif 000003
【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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