(57)【要約】【課題】過変調による歪みの発生を防止するとともに、ＳＮ比の悪化を防止することができるＦＭ受信機を提供すること。【解決手段】過変調が発生してＦＭ復調回路１８の出力信号の振幅が過大になると、過変調成分検出回路３０はこの振幅が過大な部分を抽出する。この抽出された成分は、加算器３２によってＶＣＯ２０の制御電圧に加算される。ＶＣＯ２０に印加される制御電圧に、過変調成分検出回路３０の出力電圧が加算されると、ＶＣＯ２０の出力信号の周波数がこの加算された電圧分だけ変化する。この結果、ＦＭ復調回路１８に入力される中間周波信号において過変調部分に対応する周波数偏移が抑制され、ＦＭ変調回路１８からは、過変調による過大な振幅が改善された信号を出力することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＭ変調信号と局部発振信号とを混合する混合回路と、
電圧制御発振器を位相同期ループ制御することにより前記局部発振信号を生成する局部発振回路と、
前記混合回路から出力される信号の中から所定の周波数成分を抽出して増幅する中間周波回路と、
前記中間周波回路の出力信号に基づいてＦＭ復調処理を行うＦＭ復調回路と、
前記ＦＭ復調回路から出力される復調後の信号の中から過変調成分を検出する過変調成分検出回路と、
前記過変調成分検出回路によって検出された過変調成分を、前記電圧制御発振器に印加される制御電圧に重畳する加算器と、
を備えることを特徴とするＦＭ受信機。
【請求項２】
請求項１において、
前記過変調成分検出回路は、前記ＦＭ変調回路から出力される信号の電圧レベルの絶対値が所定値を超えたときに、前記過変調成分の検出を行うことを特徴とするＦＭ受信機。
【請求項３】
請求項１において、
前記加算器による電圧の重畳は、過変調の前記ＦＭ変調信号の周波数偏移を抑制するように前記電圧制御発振器の制御電圧を変化させることを特徴とするＦＭ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＭ変調がかかった放送波等を受信して復調するＦＭ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＭ受信機で受信する放送波等の信号は、所定の変調度で変調されたＦＭ変調信号であり、中間周波信号に変換された後に復調される。例えば、中間周波信号の周波数偏移ΔＦが±７５ｋＨｚ以内に設定されている場合には、この周波数偏移ΔＦが±７５ｋＨｚのときに変調度が１００％に相当する。一般に、ＦＭ受信機は、変調度が１００％以内のＦＭ変調信号を正常に復調するように設計されており、変調度が１００％を超えるＦＭ変調信号を受信すると復調後の信号に歪みが含まれるようになる。
【０００３】
ところが、実際には変調度が１００％を超えるＦＭ変調信号が送信される場合もあるため、従来からＦＭ受信機において対策が行われている。例えば、ＦＭ復調回路に一定値のＤＣ電圧範囲が引き込まれたときに（同調がとれたときに）、ＦＭ復調回路の出力をループフィルタとＤＣ遮断回路を通した信号を局部発振信号生成用のＰＬＬ回路内のＶＣＯ（電圧制御発振器）に負帰還させることにより、中間周波信号の周波数偏移を抑圧し、これにより過変調による歪みを低減するＦＭ受信機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２６８４４８号公報（第４−５頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１に開示されたＦＭ受信機では、ＰＬＬ回路内のＶＣＯに負帰還をかけることにより過変調による歪みを低減することができるが、この負帰還がかかった状態では、中間周波信号の周波数偏移全体が抑圧されるため、復調後の信号のＳＮ比が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、過変調による歪みの発生を防止するとともに、ＳＮ比の悪化を防止することができるＦＭ受信機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のＦＭ受信機は、ＦＭ変調信号と局部発振信号とを混合する混合回路と、電圧制御発振器を位相同期ループ制御することにより局部発振信号を生成する局部発振回路と、混合回路から出力される信号の中から所定の周波数成分を抽出して増幅する中間周波回路と、中間周波回路の出力信号に基づいてＦＭ復調処理を行うＦＭ復調回路と、ＦＭ復調回路から出力される復調後の信号の中から過変調成分を検出する過変調成分検出回路と、過変調成分検出回路によって検出された過変調成分を、電圧制御発振器に印加される制御電圧に重畳する加算器とを備えている。このように、ＦＭ復調回路から出力される復調後の信号に基づいて過変調成分を検出し、過変調が発生している部分について電圧制御発振器の発振周波数を制御しているため、過変調部分についてのみ、ＦＭ変調信号の周波数偏移を抑制することが可能になり、過変調による歪みの発生を押さえることができる。
【０００８】
また、上述した過変調成分検出回路は、ＦＭ変調回路から出力される信号の電圧レベルの絶対値が所定値を超えたときに、過変調成分の検出を行うことが望ましい。これにより、過変調部分以外はＦＭ変調信号の周波数偏移が抑制されないため、ＦＭ復調後の信号のＳＮ比の低下を防止することができる。
【０００９】
また、上述した加算器による電圧の重畳は、過変調のＦＭ変調信号の周波数偏移を抑制するように電圧制御発振器の制御電圧を変化させることが望ましい。このように過変調部分に対して負帰還をかけることにより、確実に過変調による周波数偏移の増大を防止して歪みの発生を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態のＦＭ受信機について、図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態のＦＭ受信機の構成を示す図である。図１に示すＦＭ受信機は、高周波増幅器（ＲＦＡ）１０、混合回路１２、中間周波フィルタ１４、中間周波増幅器１６、ＦＭ復調回路１８、ＶＣＯ（電圧制御発振器）２０、ＰＬＬ回路２２、過変調成分検出回路３０、加算器３２を含んで構成されている。
【００１１】
高周波増幅器１０は、アンテナ９０に受信された放送波に対して高周波増幅を行う。混合回路１２は、ＶＣＯ２０から出力される局部発振信号と高周波増幅器１０から出力されるＦＭ変調信号とを混合して、これらの差成分あるいは和成分を出力する。中間周波フィルタ１４は、混合回路１２から出力される信号の中から所定の周波数帯域成分を選択的に通過させる。例えば、１０．７ＭＨｚを中心周波数としてその±７５ｋＨｚ以内に含まれる成分が中間周波信号として抽出される。中間周波増幅器１６は、中間周波フィルタ１４から出力された中間周波信号を増幅する。中間周波フィルタ１４と中間周波増幅器１６とによって中間周波回路が構成されている。ＦＭ復調回路１８は、中間周波増幅器１６による増幅後の中間周波信号に対して所定のＦＭ復調処理を行う。復調された信号は、後段のステレオ復調回路（図示せず）に入力され、Ｌ信号とＲ信号とに分離される。
【００１２】
ＶＣＯ２０は、混合回路１２に入力する局部発振信号を生成する。この局部発振信号の周波数は、受信を希望する放送波の周波数に対して１０．７ＭＨｚずれている。ＰＬＬ回路２２は、ＶＣＯ２０とともに周波数シンセサイザを構成しており、所定の基準周波数のＮ倍の周波数となるようにＶＣＯ２０の発振周波数を制御する。このＮの値は任意に変更可能であり、受信を希望する放送波にあわせてその値が設定される。ＶＣＯ２０とＰＬＬ回路２２とによって局部発振回路が構成されている。
【００１３】
過変調成分検出回路３０は、ＦＭ復調回路１８から出力されるＦＭ復調後の信号に基づいて過変調成分を検出する。ＦＭ変調信号における過変調成分とは、ＦＭ変調信号の周波数偏移が特に大きな部分であり、ＦＭ復調後の信号では振幅の絶対値が所定のレベルを超える部分に相当する。過変調成分検出回路３０は、ＦＭ復調後の信号の中から、所定のレベルを超える部分を抽出する。
【００１４】
図２は、過変調成分検出回路３０の入出力特性を示す図である。横軸が入力信号の電圧Ｖｉｎを、縦軸が出力信号の電圧Ｖｏｕｔ  をそれぞれ示している。図２に示すように、過変調成分検出回路３０は、入力信号の電圧レベルが所定範囲Ｗにある場合には出力信号の電圧レベルを零とし、入力信号の電圧レベルの絶対値が所定範囲Ｗを超える場合にはその超えた分に相当する電圧レベルの信号を出力する。
【００１５】
図３は、過変調成分検出回路３０の詳細構成の具体例を示す図である。図３に示すように、過変調成分検出回路３０は、トランジスタ３００、３０２、抵抗３０４、３０６、コンデンサ３０８、３１０を含んで構成されている。入力電圧Ｖｉｎの絶対値がトランジスタ３００、３０２の各閾値電圧以下のときに出力電圧Ｖｏｕｔ  の電圧レベルが零になる。また、入力電圧Ｖｉｎがトランジスタ３００の閾値電圧以上になると、トランジスタ３００のコレクタ・エミッタ間を通して電流が流れ、出力電圧Ｖｏｕｔ  が入力電圧Ｖｉｎに追随して上昇する。反対に、入力電圧Ｖｉｎがトランジスタ３０２の閾値電圧以下になると、トランジスタ３０２のコレクタ・エミッタ間を通して電流が流れ、出力電圧Ｖｏｕｔ  が入力電圧Ｖｉｎに追随して低くなる。
【００１６】
加算器３２は、ＰＬＬ回路２２によって生成されるＶＣＯ２０の制御電圧ＶＴに、過変調成分検出回路３０の出力電圧を加算する。なお、加算器３２による加算動作は、負帰還がかかるように、すなわち、過変調によって中間周波信号の周波数が高くなったときにＶＣＯ２０の出力も高くなるように行われる。ＦＭ復調回路１８やＶＣＯ２０の特性によっては、過変調成分検出回路３０の出力電圧をそのままＶＣＯ２０の制御電圧に加算すると正帰還がかかる場合もあるが、この場合には過変調成分検出回路３０の前後等に極性反転回路を挿入すればよい。
【００１７】
図４は、ＦＭ受信機の各部に入出力される信号波形を示す図である。図４（Ａ）には過変調成分検出回路３０に入力される信号の波形が、図４（Ｂ）には過変調成分検出回路３０から出力される信号の波形が、図４（Ｃ）にはＦＭ復調回路１８から出力される過変調部分が抑制された信号の波形がそれぞれ示されている。
【００１８】
図４に示すように、過変調が発生してＦＭ復調回路１８の出力信号の振幅が過大になると（図４（Ａ））、過変調成分検出回路３０はこの振幅が過大な部分を抽出する（図４（Ｂ））。この抽出された成分は、加算器３２によってＶＣＯ２０の制御電圧に加算される。ＰＬＬ回路２２のループゲインは有限であり、しかも、ＰＬＬ回路２２に含まれる位相比較器には不感帯もあるため、制御電圧に過変調成分検出回路３０の出力電圧が加算されると、ＶＣＯ２０の出力信号の周波数がこの加算された電圧分だけ変化する。この結果、ＦＭ復調回路１８に入力される中間周波信号において過変調部分に対応する周波数偏移が抑制され、ＦＭ復調回路１８からは、過変調による過大な振幅が改善された信号を出力することができる（図４（Ｃ））。
【００１９】
このように、本実施形態のＦＭ受信機では、ＦＭ復調回路１８から出力される復調後の信号に基づいて過変調成分を検出し、過変調が発生している部分について負帰還がかかるようにＶＣＯ２０の発振周波数を制御している。このため、過変調部分についてのみ、ＦＭ変調信号の周波数偏移を抑制することが可能になり、過変調による歪みの発生を押さえることができる。また、過変調部分以外はＦＭ変調信号の周波数偏移を抑制していないため、ＦＭ復調後の信号のＳＮ比の低下を防止することができる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、トランジスタを用いて構成した過変調成分検出回路３０によって復調後の信号に含まれる過変調成分を検出したが、入力電圧レベルが所定値以上の成分を検出することができるものであれば演算増幅器やその他の素子を用いた他の構成を採用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ＦＭ復調回路から出力される復調後の信号に基づいて過変調成分を検出し、過変調が発生している部分について電圧制御発振器の発振周波数を制御しているため、過変調部分についてのみ、ＦＭ変調信号の周波数偏移を抑制することが可能になり、過変調による歪みの発生を押さえることができる。また、過変調部分以外はＦＭ変調信号の周波数偏移が抑制されないため、ＦＭ復調後の信号のＳＮ比の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のＦＭ受信機の構成を示す図である。
【図２】過変調成分検出回路の入出力特性を示す図である。
【図３】過変調成分検出回路の詳細構成の具体例を示す図である。
【図４】ＦＭ受信機の各部に入出力される信号波形を示す図である。
【符号の説明】
１０  高周波増幅器
１２  混合回路
１４  中間周波フィルタ
１６  中間周波増幅器
１８  ＦＭ復調回路
２０  ＶＣＯ
２２  ＰＬＬ回路
３０  過変調成分検出回路
３２  加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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