(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される信号について、その周波数帯域の高域側の変調度を強調する処理を行うプリエンファシス回路と、
上記プリエンファシス回路の出力に接続されたローパスフィルタと、
上記プリエンファシス回路の出力に上記ローパスフィルタと並列に接続されたハイパスフィルタと、
上記ローパスフィルタより出力される信号と上記ハイパスフィルタより出力される信号とを加算して出力する加算回路と、
上記ハイパスフィルタを通過する周波数帯域の高域側ではゲインが低く、低域側ではゲインが高くなるような利得調整を行う利得調整回路とを備えたことを特徴とする高調波抑制回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高調波抑制回路に関し、特に、周波数変調器でベースバンド信号を処理する際に高調波の発生を抑制するための回路に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、情報を無線の電波信号として送信するためには、ベースバンド信号（直流近傍成分を含む低周波信号）を無線高周波信号に変換する、いわゆる変調処理が不可欠である。変調には大きく分けて３種類の方式がある。そのうちの１つに、高周波信号の周波数をベースバンド信号に比例して変化させる周波数変調（アナログ変調ではＦＭ、デジタル変調ではＦＳＫ）方式がある。例えばＦＭラジオ放送では、この周波数変調方式で信号を変調して送信する。
【０００３】
周波数変調では、図３に示すように、周波数偏移がベースバンド信号の瞬時的なピーク値によって決まるので、ベースバンド信号の振幅が一定値（最大周波数偏移）を超えないようにするために、リミッタ回路を用いて振幅制限をするのが一般的である。ところが、リミッタ回路でベースバンド信号に振幅制限をかけると、その出力は高調波成分を含むものとなる。そこで、当該高調波成分を取り除くために、急峻なカットオフ特性を持つローパスフィルタが使用される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１４９０１２号公報
【０００４】
図４は、従来のＦＭ変調器で用いられるベースバンド処理回路の構成を示す図である。図４において、アンプ１０１は、入力された信号を増幅する。プリエンファシス回路１０２は、あらかじめ高域の変調度を強調して信号を送信するために、アンプ１０１より出力される信号を、変換すべき周波数帯域の高域側になるにつれて増強する処理を行う。リミッタ１０３は、プリエンファシス回路１０２より出力される信号の振幅を所定の波高制限値内に制限する。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０４は、リミッタ１０３より出力される信号の高域成分を除去することにより、リミッタ１０３で生じた高調波を除去する。
【０００５】
しかしながら、リミッタ１０３の出力信号にはｎ次（ｎ＝１，２，・・・）の高調波が含まれており、ＬＰＦ１０４を用いても、これら全ての高調波を取り除くことは困難であった。また、ＦＭ変調器の電圧対周波数の変換特性がリニアでない場合には、ＬＰＦ１０４で除去したはずの高域成分が変調出力に現れてスペクトルを広げてしまうという問題もあった。さらに、急峻なカットオフ特性を持つＬＰＦ１０４を使用すると、入力信号の各周波数に対して遅れ時間が変化するという位相歪み、いわゆる群遅延が発生してしまうという問題もあった。
【０００６】
なお、図３の一点鎖線で示すように、ベースバンド信号の振幅を最初から小さくしておくことで、ピーク値が最大周波数偏移を超えないようにすることも考えられる。このようにすれば、高調波の発生原因となっているリミッタを使う必要がなくなる。しかしながら、このようにベースバンド信号の全周波数領域にわたって振幅を小さくすると、平均音量が下がるので、ラジオ放送等の音が小さく聞こえてしまうという問題を生じる。よって、このような方法は好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、ベースバンド信号の振幅を全体として下げることなく、高調波成分の発生を効果的に抑止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明では、プリエンファシス回路の出力に並列に接続されたローパスフィルタおよびハイパスフィルタと、両フィルタの出力信号を加算して出力する加算回路と、ハイパスフィルタを通過する周波数帯域の高域側ではゲインが低く、低域側ではゲインが高くなるような利得調整を行う利得調整回路とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明によれば、プリエンファシス回路より出力されたベースバンド信号が、その周波数帯域内の低域側の成分についてはローパスフィルタを通過し、高域側の成分についてはハイパスフィルタを通過する。このとき、ハイパスフィルタの出力に対しては、そのハイパスフィルタを通過する周波数帯域内で高域側の利得が利得調整回路によって抑えられることになる。これにより、リミッタを使うことなくベースバンド信号のピーク値が最大周波数偏移を超えないようにすることができ、高調波の発生を効果的に抑止することができる。また、ベースバンド信号の振幅がその全周波数領域にわたって抑制されのではなく、高周波領域においてのみ制限されるので、信号のレベル自体を全体として引き下げてしまうといった不都合を防止することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の高調波抑制回路を実施したベースバンド処理回路の構成例を示す図である。図１において、アンプ１は、入力された信号を増幅する。プリエンファシス回路２は、アンプ１より入力される信号について、その周波数帯域の高域側の変調度を強調する処理を行う。すなわち、アンプ１０１より入力される信号を、変換すべき周波数帯域の高域側になるにつれて増強する処理を行う。
【００１１】
プリエンファシス回路２の出力には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４とが並列に接続されている。ＬＰＦ３は、そのカットオフ周波数を例えば略３ＫＨｚに設定し、帯域外減衰量を例えば−６[ｄＢ／Ｏｃｔ]に設定してある。また、ＨＰＦ４は、そのカットオフ周波数を例えば略３ＫＨｚに設定し、帯域外減衰量を例えば−１２[ｄＢ／Ｏｃｔ]に設定してある。加算回路５は、ＬＰＦ３より出力される信号とＨＰＦ４より出力される信号とを加算し、その加算結果を後段の変調回路（図示せず）に出力する。
【００１２】
本実施形態では、ＨＰＦ４に対する利得調整回路６を備えている。この利得調整回路６は、ＨＰＦ４を通過する周波数帯域の高域側ではゲインが低く、低域側ではゲインが高くなるような利得調整を行う。このような利得調整を行うために、利得調整回路６は、ＨＰＦ４より出力される信号のレベルに比例した直流電圧を検出する検波回路７と、当該検波回路７の出力に接続された平滑用ＬＰＦ８と、プリエンファシス回路２より出力される信号と平滑用ＬＰＦ８より出力される信号とを混合する混合回路９とを備えている。ここで、平滑用ＬＰＦ８は、交流成分を除去するためにカットオフ周波数を例えば数Ｈｚに設定してある。
【００１３】
このような構成により、プリエンファシス回路２より出力されるベースバンド信号のうち、周波数帯域の低域側の成分はＬＰＦ３を通過し、周波数帯域の高域側の成分はＨＰＦ４を通過する。これにより、周波数変調前のベースバンド信号として必要な周波数帯域の成分は全てＬＰＦ３とＨＰＦ４を通過する。ただし、このときＨＰＦ４には利得調整がかけられていて、ＨＰＦ４を通過する周波数帯域の中でも特に高域側は平滑用ＬＰＦ８によってゲインが抑制されることとなる。
【００１４】
これにより、加算回路５より出力されるベースバンド信号の周波数特性は、図２のようになる。図２において、エンファシスの時定数をτとした場合、カットオフ周波数ｆｃは１／２πτとなる。ここで、時定数τは、例えば５０μｓまたは７５μｓとすることができる。
【００１５】
この図２からも明からなように、本実施形態によれば、従来のようなリミッタを使うことなくベースバンド信号のピーク値が最大周波数偏移を超えないようにすることができ、高調波の発生を効果的に抑止することができる。また、ベースバンド信号の振幅がその全周波数領域にわたって抑制されのではなく、高周波領域においてのみ制限されるので、信号のレベル自体を全体として引き下げてしまうといった不都合を防止することもできる。また、本実施形態によれば、急峻なカットオフ特性を持つＬＰＦを使用する必要もないので、いわゆる群遅延の発生も抑制することができる。
【００１６】
なお、上記実施形態において示したフィルタのカットオフ周波数や帯域外減衰量の数値は単なる一例であって、これに限定されるものではない。
【００１７】
また、上記実施形態では、アナログ信号を処理する回路として説明したが、例えばアンプ１の後段にＡ／Ｄ変換器を設け、それ以降の回路をデジタル信号処理回路として構成するようにしても良い。
【００１８】
その他、上記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の高調波抑制回路は、高周波信号の周波数をベースバンド信号に比例して変化させる周波数変調を行う周波数変調器またはこれを用いて構成したＦＭトランスミッタ等の応用回路に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の高調波抑制回路を実施したベースバンド処理回路の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態によるベースバンド信号の周波数特性を示す図である。
【図３】従来のベースバンド信号の周波数特性を示す図である。
【図４】従来のベースバンド処理回路の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
２  プリエンファシス回路
３  ＬＰＦ
４  ＨＰＦ
５  加算回路
６  利得調整回路
７  検波回路
８  平滑用ＬＰＦ
９  混合回路
【図１】
0004813189.tif 000002
【図２】
0004813189.tif 000003
【図３】
0004813189.tif 000004
【図４】
0004813189.tif 000005