(57)【要約】【課題】  プリアンブルデータを使用することなく、周波数変調処理して送られる変調波において、復調のしきい値となる搬送波の中心周波数を適正に補正することのできる受信装置を提供する。【解決手段】  周波数変調処理して送られる周波数変調波を受信する受信部２と、しきい値となる周波数を記憶するしきい値記憶部６と、受信変調波の中心周波数としきい値とを比較しこの差によりしきい値を補正し、この補正後のしきい値により受信変調波を復調する処理部５と、を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調処理して送られる周波数変調波を受信する受信部と、しきい値となる周波数を記憶するしきい値記憶部と、
前記受信変調波の中心周波数と前記しきい値とを比較し、この差によりしきい値を補正し、この補正後のしきい値により前記受信変調波を復調する処理部と、
を備えていることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記しきい値の補正を、中心周波数としきい値となる周波数の差が大きいほど補正量を小さく補正することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
【請求項３】
前記中心周波数を、受信した変調波の中心周波数に対する高周波数と低周波数とから生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記受信変調波を位相差分して、中心周波数に対する高周波数と低周波数とを算出して前記処理部に送る位相差分器をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信装置に係り、特に、プリアンブルデータを使用することなく、周波数変調処理して送られる変調波において、復調の閾値となる搬送波の中心周波数を適正に補正することを可能とした受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、列車のＡＴＣ制御を行う場合、地上側に設けられる地上装置から列車制御信号を、列車に搭載される車上装置に送信し、車上装置により、地上側から送信されてきた制御信号を受信して速度制御などの所定の列車制御を行うようになっている。そして、列車制御信号として、周波数変調を用いている場合に、中心周波数ｆ０に対して高周波数（ｆＨ）か低周波数（ｆＬ）かを検出することにより、例えば、ｆＨを「１」、ｆＬを「０」のデータとして制御信号を通信するものである。
【０００３】
この場合に、中心周波数ｆ０は偏移することがあり、このようにｆ０が偏移している場合、しきい値（周波数の高低を判定する周波数）を固定値にしていると、ｆＨとｆＬを誤って検出してしまうことがあるという問題がある。
【０００４】
そのため、ｆ０の偏移を補正するための手段として、従来から、例えば、ｆ０の偏差の最大値および最小値の平均値からＤＣオフセット補正を行う場合に、最大値と最小値との差が所定値未満であるときには補正動作を休止し、所定値以上である場合に補正動作を行うことにより、周波数偏差を正確に検出でき、適切なオフセット除去を行うことができるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０４１１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、ｆ０の偏差の最大値および最小値との差を求めるものであるが、位相が連続であっても、ノイズなどにより過渡的に信号成分以外の周波数が発生し、その周波数成分を最大値あるいは最小値として認識した場合、ｆ０を正確に検出することができないという問題を有している。
【０００７】
そのため、ｆ０の偏位を補正するその他の手段として、送信したいデータと固定データであるプリアンブルデータとを同時に送信し、このプリアンブルデータを用いて、その周波数偏移を確認してｆ０を補正することが行われている。
【０００８】
しかしながら、プリアンブルデータを用いるものであるため、プリアンブルデータがなければ使用することができず、プリアンブルデータの間隔が長い場合、それを待つまで多くのデータでエラーが発生するおそれがあるという問題を有している。
【０００９】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、プリアンブルデータを使用することなく、周波数変調処理して送られる変調波において、復調のしきい値となる搬送波の中心周波数を適正に補正することのできる受信装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る受信装置は、周波数変調処理して送られる周波数変調波を受信する受信部と、しきい値となる周波数を記憶するしきい値記憶部と、
前記受信変調波の中心周波数と前記しきい値とを比較し、この差によりしきい値を補正し、この補正後のしきい値により前記受信変調波を復調する処理部と、
を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記しきい値の補正を、中心周波数としきい値となる周波数の差が大きいほど補正量を小さく補正することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記中心周波数を、受信した変調波の中心周波数に対する高周波数と低周波数とから生成することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２において、前記受信変調波を位相差分して、中心周波数に対する高周波数と低周波数とを算出して前記処理部に送る位相差分器をさらに備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、処理部により、受信変調波の中心周波数としきい値記憶部のしきい値とを比較し、この差によりしきい値を補正し、この補正後のしきい値により受信変調波を復調するようにしているので、受信変調波の中心周波数を正しい中心周波数に収束させることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、しきい値の補正を、両周波数の差が大きいほど補正量を小さく補正するようにしているので、補正が開始された当初においては、受信変調波の中心周波数を正しい中心周波数に収束させる速度が多少遅くなるものの、正しい中心周波数に収束させる際に、受信変調波のデータのばたつきが発生せず、安定して受信周波数を正しい中心周波数に収束させることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、中心周波数を、受信した変調波の中心周波数に対する高周波数と低周波数とから生成するようにしているので、高周波数と低周波数に基づいて生成された中心周波数により、しきい値記憶部のしきい値を補正することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、受信変調波を位相差分して、中心周波数に対する高周波数と低周波数とを算出して処理部に送る位相差分器をさらに備えているので、位相差分器により算出された中心周波数に対する高周波数および低周波数に基づいて、処理部によりしきい値の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る受信装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る受信装置の実施形態における受信変調波の例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る受信装置の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る受信装置の実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、受信装置を列車に搭載する場合について説明する。
【００２１】
本実施形態においては、地上装置からの信号を受信するための受信装置１は、地上装置から受信した受信変調波が入力される受信部２を備えており、受信装置１は、受信部２からの受信変調波をアナログ信号からデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器３を備えている。また、受信装置１は、Ａ／Ｄ変換器３から送られる受信変調波の中心周波数に対する高周波数と低周波数とを算出する位相差分器４を備えている。
【００２２】
また、受信装置１は、処理部５を備えており、受信装置１は、しきい値となる中心周波数を記憶するしきい値記憶部６を備えている。また、受信装置１は、しきい値記憶部６に記憶された中心周波数を基準値として設定して処理部５に送る基準値設定部７を備えている。そして、本実施形態においては、位相差分器４から送られる受信変調波の中心周波数としきい値記憶部６に記憶され基準値設定部７により基準値として設定された中心周波数とを比較し、この差に基づいて中心周波数の誤差を求めるように構成されている。そして、処理部５は、中心周波数の誤差が大きいほど補正量が小さくなるように補正するように構成されている。
【００２３】
また、処理部５は、補正後の中心周波数を新たな基準値として基準値設定部７に送り、基準値設定部７は、補正後の中心周波数を新たな基準値として設定するように構成されている。そして、処理部５により処理された受信変調波は、補正後の新たな中心周波数に基づいて復調された状態で、クロック生成回路８に送られるように構成されている。
【００２４】
より詳細に説明すると、図２に示すように、処理部５は、位相差分器４から送られる受信変調波が入力された場合に、受信変調波と、しきい値記憶部６に記憶され基準値設定部７により基準値として設定された中心周波数ｆ０とを比較し、受信変調波の周波数が高い場合は、受信変調波が高周波数ｆＨであると判断し、受信変調波の周波数が低い場合は、受信変調波が低周波数ｆＬであると判断するものである。そして、受信変調波が高周波数ｆＨであると判断した場合には、受信変調波から、基準値として設定された中心周波数と高周波数との差分ｆｄを減算し、受信変調波の予測される中心周波数を求める。また、同様に、受信変調波が低周波数ｆＬであると判断した場合には、受信変調波から、基準値として設定された中心周波数と低周波数との差分ｆｄを加算し、受信変調波の予測される中心周波数を求める。
【００２５】
なお、本実施形態においては、しきい値記憶部６に、しきい値となる中心周波数を記憶させるようにしているが、例えば、しきい値記憶部６に、しきい値となる低周波数および高周波数をそれぞれ記憶させ、この低周波数および高周波数を基準値設定部７により基準値として設定するようにしてもよい。
【００２６】
そして、予測される中心周波数と、基準値として設定された中心周波数との差を求めることにより、中心周波数の誤差を求める。この誤差が大きいほど、補正量が小さくなるように中心周波数を補正するものであり、例えば、補正量としては、誤差の逆数すなわち、「１／誤差」を補正量として設定するものである。そして、この補正量に基づいて、基準値設定部７により基準となる中心周波数を設定し直すように構成されている。なお、補正量については、「１／誤差」に限定されるものではなく、誤差が大きいほど補正量が小さくなる関係であれば、任意の補正量を設定することができる。
【００２７】
次に、本実施形態の制御動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２８】
まず、地上装置から、変調波信号が受信部２に入力されたら、Ａ／Ｄ変換器３により受信部２からの受信変調波をアナログ信号からデジタル信号に変換して、位相差分器４に送り、位相差分器４により、Ａ／Ｄ変換器３から送られる受信変調波の中心周波数に対する高周波数と低周波数とを算出して処理部５に送る。
【００２９】
そして、処理部５により、位相差分器４から送られる受信変調波の周波数としきい値記憶部６に記憶され基準値設定部７により基準値として設定された中心周波数ｆ０とを比較し（ＳＴ１）、受信変調波の周波数が高い場合は（ＳＴ１：ＹＥＳ）、受信変調波が高周波数ｆＨであると判断し（ＳＴ２）、受信変調波の周波数が低い場合は（ＳＴ１：ＮＯ）、受信変調波が低周波数ｆＬであると判断する（ＳＴ４）。
【００３０】
そして、受信変調波が高周波数ｆＨであると判断した場合には、受信変調波から、基準値として設定された中心周波数と高周波数との差分ｆｄを減算し（ＳＴ３）、受信変調波の予測される中心周波数を求める（ＳＴ６）。また、同様に、受信変調波が低周波数ｆＬであると判断した場合には、受信変調波から、基準値として設定された中心周波数と低周波数との差分ｆｄを加算し（ＳＴ５）、受信変調波の予測される中心周波数を求める（ＳＴ６）。
【００３１】
そして、基準値として設定された中心周波数から受信変調波の予測される中心周波数との差に基づいて中心周波数の誤差を求め（ＳＴ７）、処理部５により、「１／誤差」を補正量として設定し、受信変調波の予測される中心周波数を補正するものである。そして、設定された補正量に基づいて、基準値設定部７により基準値として設定された中心周波数を補正して（ＳＴ８）、この補正された中心周波数を新たな基準値として設定する（ＳＴ９）。
【００３２】
前述の動作を繰り返して行うことにより、受信変調波の中心周波数を正しい中心周波数に収束させることが可能となる。
【００３３】
以上述べたように、本実施形態においては、予測される中心周波数と、基準値として設定された中心周波数とから求められた誤差が大きいほど、補正量が小さくなるように中心周波数を補正するようにしているので、受信変調波の中心周波数を確実に検出することができ、しかも、補正が開始された当初においては、受信変調波の中心周波数を正しい中心周波数に収束させる速度が多少遅くなるものの、正しい中心周波数に収束させる際に、受信変調波のデータのばたつきが発生せず、安定して受信周波数を正しい中心周波数に収束させることができる。
【００３４】
なお、初期の収束速度を高めるために、補正処理動作の初期は、例えば、予測される中心周波数と基準値として設定された中心周波数とから求められた誤差を補正量とするなど、補正量を均一に設定し、補正処理動作開始から一定時間経過後に、誤差の逆数に基づいて補正量を求めるように動作させるようにしてもよい。
【００３５】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  受信装置
２  受信部
３  Ａ／Ｄ変換器
４  位相差分器
５  処理部
６  しきい値記憶部
７  基準値設定部
８  クロック生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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