(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の局部発振信号、及び、前記第１の局部発振信号と９０度位相が異なる第１移相信号を生成する第１発振部と、
角度変調信号を入力し、前記第１発振部より前記第１の局部発振信号及び前記第１移相信号を入力して、前記角度変調信号と前記第１の局部発振信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第１ベースバンド信号を生成し、前記角度変調信号と前記第１移相信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第２ベースバンド信号を生成する第１混合部と、
第２の局部発振信号、及び、前記第２の局部発振信号と９０度位相が異なる第２移相信号を生成する第２発振部と、
前記第１混合部より前記第１及び第２ベースバンド信号を入力し、前記第２発振部より前記第２の局部発振信号及び前記第２移相信号を入力して、前記第１ベースバンド信号と前記第２の局部発振信号との積及び前記第２ベースバンド信号と前記第２移相信号との積の和又は差を表す中間周波信号を生成する第２混合部と、
前記第２混合部より前記中間周波信号を入力して復調することにより角度復調信号を生成する復調部と、を備え、
前記第２発振部は、
基準発振信号を生成する基準発振器と、
前記基準発振信号を所定の第１の分周比で分周することにより、所定の中間周波数と所定範囲内のオフセット周波数との差又は和に等しい周波数を有する前記第２の局部発振信号を生成する分周器と、を備え、
前記第１発振部は、前記基準発振信号を入力し、入力した基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより、前記角度変調信号の周波数と前記オフセット周波数との和又は差に等しい周波数を有する前記第１の局部発振信号を生成する可変周波数発振器を備える、
ことを特徴とする角度復調装置。
【請求項２】
前記基準発振器は、前記中間周波信号を入力し、入力した中間周波信号の搬送波周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより、前記第２の局部発振信号の周波数に前記第１の分周比の値を乗じた周波数を有する前記基準発振信号を生成する周波数制御部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の角度復調装置。
【請求項３】
前記周波数制御部は、入力した中間周波信号と、前記基準発振信号を所定の第２の分周比で分周して得られる信号との位相差に基づき、前記基準発振信号の周波数が前記中間周波数信号の周波数に対し一定の比率を有する値へと収束するように前記基準発振信号の周波数を決定して、決定した周波数を有する前記基準発振信号を生成する第１のPhase Lock Loop制御部を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の角度復調装置。
【請求項４】
前記可変周波数発振器は、入力した基準発振信号を所定の第３の分周比で分周して得られる信号と前記第１の局部発振信号を所定の第４の分周比で分周して得られる信号との位相差に基づき、前記第１の局部発振信号の周波数が前記基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する値へと収束するように前記第１の局部発振信号の周波数を決定して、決定した周波数を有する前記第１の局部発振信号を生成する第２のPhase Lock Loop制御部を備える、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の角度復調装置。
【請求項５】
前記オフセット周波数の大きさは、３００ヘルツ以内である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の角度復調装置。
【請求項６】
第１の局部発振信号、及び、前記第１の局部発振信号と９０度位相が異なる第１移相信号を生成し、
角度変調信号を入力し、前記角度変調信号と前記第１の局部発振信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第１ベースバンド信号を生成し、前記角度変調信号と前記第１移相信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第２ベースバンド信号を生成し、
第２の局部発振信号、及び、前記第２の局部発振信号と９０度位相が異なる第２移相信号を生成し、
前記第１ベースバンド信号と前記第２の局部発振信号との積及び前記第２ベースバンド信号と前記第２移相信号との積の和又は差を表す中間周波信号を生成し、
前記中間周波信号を検波することにより角度復調信号を生成する角度復調方法であって、
前記第２の局部発振信号は、所定の中間周波数と所定範囲内のオフセット周波数との差又は和に等しい周波数を有するものであり、基準発振信号を所定の第１の分周比で分周することにより生成され、
前記第１の局部発振信号は、前記角度変調信号の周波数と前記オフセット周波数との和又は差に等しい周波数を有するものであり、前記基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより生成される、
ことを特徴とする角度復調方法。
【請求項７】
コンピュータを、
第１の局部発振信号、及び、前記第１の局部発振信号と９０度位相が異なる第１移相信号を生成する第１発振部と、
角度変調信号を入力し、前記第１発振部より前記第１の局部発振信号及び前記第１移相信号を入力して、前記角度変調信号と前記第１の局部発振信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第１ベースバンド信号を生成し、前記角度変調信号と前記第１移相信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第２ベースバンド信号を生成する第１混合部と、
第２の局部発振信号、及び、前記第２の局部発振信号と９０度位相が異なる第２移相信号を生成する第２発振部と、
前記第１混合部より前記第１及び第２ベースバンド信号を入力し、前記第２発振部より前記第２の局部発振信号及び前記第２移相信号を入力して、前記第１ベースバンド信号と前記第２の局部発振信号との積及び前記第２ベースバンド信号と前記第２移相信号との積の和又は差を表す中間周波信号を生成する第２混合部と、
前記第２混合部より前記中間周波信号を入力して復調することにより角度復調信号を生成する復調部として機能させ、
前記第２発振部を、
基準発振信号を生成する基準発振器と、
前記基準発振信号を所定の第１の分周比で分周することにより、所定の中間周波数と所定範囲内のオフセット周波数との差又は和に等しい周波数を有する前記第２の局部発振信号を生成する分周器として機能させ、
前記第１発振部を、前記基準発振信号を入力し、入力した基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより、前記角度変調信号の周波数と前記オフセット周波数との和又は差に等しい周波数を有する前記第１の局部発振信号を生成する可変周波数発振器として機能させる、
ためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、角度復調装置及び角度復調方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＭ（Frequency Modulation）変調信号を復調する手法として、ダイレクトコンバージョンが知られている。ダイレクトコンバージョンの手法を用いたＦＭ受信機は、例えば図３に示す構成を有する。
【０００３】
図３に示すＦＭ受信機においては、アンテナ２０１により受信されＲＦ（Radio Frequency：ラジオ周波数）増幅器２０２により増幅されたＦＭ変調信号は分波器２０３により第１のミキサ２０４Ｉ及び２０４Ｑへと供給される。ＦＭ変調信号は、第１の局部発振器２１４及び移相器２０８が作る互いに９０度位相の異なる一対の第１の局部発振信号と各々混合され、一対のベースバンド信号へと変換される。第１の局部発振信号は、受信した信号の搬送波周波数と同一の周波数に設定しておく。
【０００４】
ベースバンド信号はＬＰＦ（Low Pass Filter）２０５Ｉ及び２０５Ｑにより高調波成分をカットされ、ＡＦ（Audio Frequency：オーディオ周波数）増幅器２０６Ｉ及び２０６Ｑにより増幅された後、第２のミキサ２０７Ｉ及び２０７Ｑによって、第２の局部発振器２１５及び移相器２０９が作る互いに９０度位相の異なる一対の第２の局部発振信号と各々混合される。混合により得られた信号同士は加算器２１０により互いに加算され、これにより、単一の中間周波信号へと変換される。
【０００５】
中間周波信号は、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２１１及びＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）増幅器２１２を介してＦＭ検波器２１３に供給され、ＦＭ検波器２１３が中間周波信号を検波し、検波により得られたオーディオ信号を出力する。
【０００６】
ダイレクトコンバージョンの手法によれば、ＦＭ変調信号を復調する装置の構成を簡単にできる上、スーパーヘテロダインと異なり影像周波数近傍の信号による妨害のおそれがない、という利点が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図３に示す上述の構成のＦＭ受信機にあっては、第１のミキサにおいて妨害波の２次歪みあるいは第１の局部発振信号の２次歪みが発生した場合、これらの２次歪みに含まれる直流成分がベースバンド信号に混入する。そして、ベースバンド信号に混入した直流成分をＨＰＦ（High Pass Filter）を用いて除去した場合、ベースバンド信号に変換されたＦＭ変調信号の主成分も除去されてしまうので、ＦＭ変調信号が正確に復調されない。
【０００８】
ＦＭ変調信号の復調の正確さを損なわずにこの直流成分を除去するための手法としては、例えば、アメリカ合衆国特許第４，９４４，０２５号の手法が考えられる。
アメリカ合衆国特許第４，９４４，０２５号の手法は、中間周波信号の検波により得られる電圧にオフセット電圧を加算して得られる電圧を用いて、第１の局部発振器につきＡＦＣ（Automatic Frequency Control）を行うことにより、第１の局部発振信号の周波数を調整するものである。この手法により、第１の局部発振信号の周波数は受信する対象のＦＭ変調信号の搬送波周波数から所定量オフセットさせた周波数とすることが可能になる。従って、ＨＰＦを用いて、正確さを損なうことなくベースバンド信号から容易に直流成分を除去できるようになる。
【０００９】
しかし、この手法によった場合、オフセット電圧を加算する回路の調整が困難であって、周波数がオフセットされる量が不安定になる、という問題があった。また、互いに異なる周波数の信号を互いに独立して発生する第１及び第２の局部発振器を用いるため、ＦＭ受信機の動作が不安定になりやすく、また、ＦＭ受信機の構成が複雑あるいは大型になり、高価格化も招いていた。
【００１０】
この発明は上記実状に鑑みてなされたもので、簡単な構成で調整が容易であってダイレクトコンバージョンの手法を行う角度復調装置及び角度復調方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、局部発振信号を単一の基準発振信号に基づいて生成し、ダイレクトコンバージョンの手法を行う角度復調装置及び角度復調方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点にかかる角度復調装置は、
第１の局部発振信号、及び、前記第１の局部発振信号と９０度位相が異なる第１移相信号を生成する第１発振部と、
角度変調信号を入力し、前記第１発振部より前記第１の局部発振信号及び前記第１移相信号を入力して、前記角度変調信号と前記第１の局部発振信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第１ベースバンド信号を生成し、前記角度変調信号と前記第１移相信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第２ベースバンド信号を生成する第１混合部と、
第２の局部発振信号、及び、前記第２の局部発振信号と９０度位相が異なる第２移相信号を生成する第２発振部と、
前記第１混合部より前記第１及び第２ベースバンド信号を入力し、前記第２発振部より前記第２の局部発振信号及び前記第２移相信号を入力して、前記第１ベースバンド信号と前記第２の局部発振信号との積及び前記第２ベースバンド信号と前記第２移相信号との積の和又は差を表す中間周波信号を生成する第２混合部と、
前記第２混合部より前記中間周波信号を入力して復調することにより角度復調信号を生成する復調部と、を備え、
前記第２発振部は、
基準発振信号を生成する基準発振器と、
前記基準発振信号を所定の第１の分周比で分周することにより、所定の中間周波数と所定範囲内のオフセット周波数との差又は和に等しい周波数を有する前記第２の局部発振信号を生成する分周器と、を備え、
前記第１発振部は、前記基準発振信号を入力し、入力した基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより、前記角度変調信号の周波数と前記オフセット周波数との和又は差に等しい周波数を有する前記第１の局部発振信号を生成する可変周波数発振器を備える、
ことを特徴とする。
【００１２】
【００１３】
前記基準発振器は、前記中間周波信号を入力し、入力した中間周波信号の搬送波周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより、前記第２の局部発振信号の周波数に前記第１の分周比の値を乗じた周波数を有する前記基準発振信号を生成する周波数制御部を備えるものであってもよい。
【００１４】
前記周波数制御部は、例えば、入力した中間周波信号と、前記基準発振信号を所定の第２の分周比で分周して得られる信号との位相差に基づき、前記基準発振信号の周波数が前記中間周波信号の周波数に対し一定の比率を有する値へと収束するように前記基準発振信号の周波数を決定して、決定した周波数を有する前記基準発振信号を生成する第１のPhase Lock Loop制御部を備えることにより、基準発振信号の周波数を、中間周波数とオフセット周波数との和に第１の分周比を乗じた値へと収束させるものとすればよい。
【００１５】
前記可変周波数発振器は、例えば、入力した基準発振信号を所定の第３の分周比で分周して得られる信号と前記第１の局部発振信号を所定の第４の分周比で分周して得られる信号との位相差に基づき、前記第１の局部発振信号の周波数が前記基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する値へと収束するように前記第１の局部発振信号の周波数を決定して、決定した周波数を有する前記第１の局部発振信号を生成する第２のPhase Lock Loop制御部を備えることにより、第１の局部発振信号の周波数を、角度変調信号の周波数とオフセット周波数との和へと収束させるものとすればよい。
【００１６】
前記オフセット周波数の大きさは、３００ヘルツ以内であることが望ましい。
【００１７】
また、この発明の第２の観点にかかる角度復調方法は、
第１の局部発振信号、及び、前記第１の局部発振信号と９０度位相が異なる第１移相信号を生成し、
角度変調信号を入力し、前記角度変調信号と前記第１の局部発振信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第１ベースバンド信号を生成し、前記角度変調信号と前記第１移相信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第２ベースバンド信号を生成し、
第２の局部発振信号、及び、前記第２の局部発振信号と９０度位相が異なる第２移相信号を生成し、
前記第１ベースバンド信号と前記第２の局部発振信号との積及び前記第２ベースバンド信号と前記第２移相信号との積の和又は差を表す中間周波信号を生成し、
前記中間周波信号を検波することにより角度復調信号を生成する角度復調方法であって、
前記第２の局部発振信号は、所定の中間周波数と所定範囲内のオフセット周波数との差又は和に等しい周波数を有するものであり、基準発振信号を所定の第１の分周比で分周することにより生成され、
前記第１の局部発振信号は、前記角度変調信号の周波数と前記オフセット周波数との和又は差に等しい周波数を有するものであり、前記基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより生成される、
ことを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
また、この発明の第３の観点にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータを、
第１の局部発振信号、及び、前記第１の局部発振信号と９０度位相が異なる第１移相信号を生成する第１発振部と、
角度変調信号を入力し、前記第１発振部より前記第１の局部発振信号及び前記第１移相信号を入力して、前記角度変調信号と前記第１の局部発振信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第１ベースバンド信号を生成し、前記角度変調信号と前記第１移相信号との積のうち周波数が０である成分を除いた成分からなる第２ベースバンド信号を生成する第１混合部と、
第２の局部発振信号、及び、前記第２の局部発振信号と９０度位相が異なる第２移相信号を生成する第２発振部と、
前記第１混合部より前記第１及び第２ベースバンド信号を入力し、前記第２発振部より前記第２の局部発振信号及び前記第２移相信号を入力して、前記第１ベースバンド信号と前記第２の局部発振信号との積及び前記第２ベースバンド信号と前記第２移相信号との積の和又は差を表す中間周波信号を生成する第２混合部と、
前記第２混合部より前記中間周波信号を入力して復調することにより角度復調信号を生成する復調部として機能させ、
前記第２発振部を、
基準発振信号を生成する基準発振器と、
前記基準発振信号を所定の第１の分周比で分周することにより、所定の中間周波数と所定範囲内のオフセット周波数との差又は和に等しい周波数を有する前記第２の局部発振信号を生成する分周器として機能させ、
前記第１発振部を、前記基準発振信号を入力し、入力した基準発振信号の周波数に対し一定の比率を有する周波数に収束する信号を生成することにより、前記角度変調信号の周波数と前記オフセット周波数との和又は差に等しい周波数を有する前記第１の局部発振信号を生成する可変周波数発振器として機能させる、
ためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態にかかる角度復調装置及び角度復調方法を、ＦＭ（Frequency Modulation）受信機を例として説明する。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態にかかるＦＭ受信機の構成の一例を示す。
図示するように、このＦＭ受信機は、アンテナ１と、ＲＦ（Radio Frequency：ラジオ周波数）増幅器２と、分波器３と、ミキサ４Ｉ、４Ｑ、８Ｉ及び８Ｑと、ＬＰＦ（Low Pass Filter）５Ｉ及び５Ｑと、ＡＦ（Audio Frequency：オーディオ周波数）増幅器６Ｉ及び６Ｑと、直流除去部７Ｉ及び７Ｑと、移相器９及び１０と、局部発振器１１と、加算器１２と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）１３と、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）増幅器１４と、ＦＭ検波器１５とより構成されている。
【００２３】
ＲＦ増幅器２は、電磁波によりアンテナ１に励起された信号（ＲＦ信号）をアンテナ１から供給されると、アンテナ１から供給された信号を増幅して分波器３に供給する。
分波器３は、ＲＦ増幅器２から供給されたＲＦ信号を、ミキサ４Ｉ及び４Ｑに供給する。
【００２４】
ミキサ４Ｉ及び４Ｑは、互いに実質的に同一の構成を有している。ミキサ４Ｉは、分波器３から供給されるＲＦ信号と局部発振器１１から供給される後述の第１の局部発振信号との積を表す信号（Ｉチャンネルベースバンド信号）を生成して、ＬＰＦ５Ｉに供給する。ミキサ４Ｑは、分波器３から供給されるＲＦ信号と移相器９から供給される後述の第１移相信号との積を表す信号（Ｑチャンネルベースバンド信号）を生成して、ＬＰＦ５Ｑに供給する。
【００２５】
ＬＰＦ５Ｉ及び５Ｑは、互いに実質的に同一の構成を有している。ＬＰＦ５Ｉ及び５Ｑは、ミキサ４Ｉ又は４Ｑから供給されたＩチャンネルベースバンド信号又はＱチャンネルベースバンド信号をフィルタリングする。具体的には、ＬＰＦ５Ｉは、Ｉチャンネルベースバンド信号のうち、再生されるべき後述のＡＦ信号の帯域の上限を超える周波数成分を除去し、残りの周波数成分をＡＦ増幅器６Ｉに供給する。ＬＰＦ５Ｑは、Ｑチャンネルベースバンド信号のうち、再生されるべきＡＦ信号の帯域の上限を超える周波数成分を除去し、残りの周波数成分をＡＦ増幅器６Ｑに供給する。
【００２６】
ＡＦ増幅器６Ｉ及び６Ｑは互いに実質的に同一の構成を有している。ＡＦ増幅器６Ｉは、ＬＰＦ５Ｉから供給された信号を増幅して直流除去部７Ｉに供給し、ＡＦ増幅器６Ｑは、ＬＰＦ５Ｑから供給された信号を増幅して直流除去部７Ｑに供給する。
【００２７】
直流除去部７Ｉ及び７Ｑは互いに実質的に同一の構成を有しており、例えば、いずれもコンデンサあるいはＨＰＦ（High Pass Filter）より構成されている。直流除去部７Ｉは、ＡＦ増幅器６Ｉから供給された信号のうち直流成分を除去し、その他の成分をミキサ８Ｉに供給する。直流除去部７Ｑは、ＡＦ増幅器６Ｑから供給された信号のうち直流成分を除去し、その他の成分をミキサ８Ｑに供給する。
【００２８】
ミキサ８Ｉ及び８Ｑは、互いに実質的に同一の構成を有している。ミキサ８Ｉは、直流除去部７Ｉから供給される信号と局部発振器１１から供給される後述の第２の局部発振信号との積を表す信号のうち、周波数がこれら２つの信号の周波数の和（又は差）に実質的に等しい成分を表す信号を生成して、加算器１２に供給する。ミキサ８Ｑは、直流除去部７Ｑから供給される信号と移相器１０から供給される後述の第２移相信号との積を表す信号のうち、周波数がこれら２つの信号の周波数の和（又は差）に実質的に等しい成分を表す信号を生成して、加算器１２に供給する。
【００２９】
移相器９は、局部発振器１１より第１の局部発振信号を供給されると、第１の局部発振信号の位相を実質的に９０度遅らせた信号である第１移相信号を生成し、ミキサ４Ｑに供給する。
移相器１０は、局部発振器１１より第２の局部発振信号を供給されると、第２の局部発振信号の位相を実質的に９０度遅らせた信号である第２移相信号を生成し、ミキサ８Ｑに供給する。
【００３０】
加算器１２は、ミキサ８Ｉ及び８Ｑから供給される信号の和を表す信号を生成して、ＢＰＦ１３に供給する。
ＢＰＦ１３は、加算器１２から供給された信号をフィルタリングする。具体的には、ＢＰＦ１３は、加算器１２から供給された信号のうち、所定の中間周波数近傍の帯域の成分をＩＦ増幅器１４に供給し、その他の成分を実質的に遮断する。
ＩＦ増幅器１４は、ＢＰＦ１３から供給された成分（ＩＦ信号）を増幅して、ＦＭ検波器１５及び局部発振器１１に供給する。
【００３１】
ＦＭ検波器１５は、比検波器、クワドラチャ復調回路その他任意のＦＭ検波回路や、ＡＦ増幅器及びスピーカなどから構成されており、ＩＦ増幅器１４から供給された信号の周波数変移を振幅へと変換することによりＩＦ信号のＦＭ復調を行い、復調により得られたＡＦ信号を、このＦＭ受信機の出力信号として出力し、再生する。
【００３２】
局部発振器１１は、図２に示すように、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）１０１及び１１１と、分周器１０２、１０５、１０６、１０７及び１１２と、位相比較器１０３及び１０８と、ＬＰＦ１０４及び１０９と、ループフィルタ１１０とより構成されている。
【００３３】
ＶＣＯ１０１及び１１１は交流信号を生成し、各自が生成する交流信号の周波数を、各自に供給された制御信号が指定する変化分だけ変化させる。なお、ＶＣＯ１０１及び１１１は、いずれも、制御信号が未だ自己に供給されていない状態では、例えば、自己に固有のフリーランニング周波数の交流信号を生成するものとする。
ＶＣＯ１０１は、自己が生成した交流信号（基準発振信号）を分周器１０２、１０５及び１０７へと供給する。ＶＣＯ１１１は、自己が生成した交流信号を分周器１１２へと供給し、また、この交流信号を第１の局部発振信号としてミキサ４Ｉ及び移相器９へと供給する。
【００３４】
分周器１０２、１０５、１０６、１０７及び１１２は、いずれも、例えばフリップフロップ回路、カウンタ回路等より構成されている。
【００３５】
分周器１０２は、ＶＣＯ１０１より供給された交流信号を分周比ｐ（ただし、ｐは自然数）で分周する（すなわち、分周器１０２は、基準発振信号に同期し、基準発振信号の周波数のｐ分の１に実質的に等しい周波数を有する交流信号を生成する）。
そして、分周器１０２は、自己が分周を行って得られた信号を位相比較器１０３に供給する。
【００３６】
分周器１０５は、ＶＣＯ１０１より供給された交流信号を分周比ｑ（ただし、ｑは自然数）で分周し、自己が分周を行って得られた信号を分周器１０６に供給する。
分周器１０６は、分周器１０５より供給された交流信号を分周比ｒ（ただし、ｒは自然数）で分周し、自己が分周を行って得られた信号を、第２の局部発振信号としてミキサ８Ｉ及び移相器１０へと供給する。
【００３７】
分周器１０７は、ＶＣＯ１０１より供給された交流信号を分周比ｓ（ただし、ｓは自然数）で分周し、自己が分周を行って得られた信号を位相比較器１０８に供給する。
分周器１１２は、ＶＣＯ１１１より供給された交流信号を分周比ｔ（ただし、ｔは自然数）で分周し、自己が分周を行って得られた信号を位相比較器１０８へと供給する。
【００３８】
位相比較器１０３は、例えば、乗算回路（ミキサ）等より構成されたミキサ型のアナログ位相比較器等から構成されており、分周器１０２から供給される交流信号とＩＦ増幅器１４から供給される信号との位相差を表す制御信号を生成し、生成した制御信号をＬＰＦ１０４へと供給する。
ＬＰＦ１０４は、位相比較器１０３より供給される制御信号に含まれる不要成分を除去し、高調波成分が実質的に除去された制御信号をＶＣＯ１０１に供給する。
【００３９】
位相比較器１０３が出力する制御信号は、ＩＦ増幅器１４から供給される信号と分周器１０２から供給される信号との位相差が実質的に０であるとき、基準発振信号の周波数の変化分を実質的に０と指定するものとなる（すなわち、ＶＣＯ１０１が現に生成している交流信号の周波数をそのまま保つよう指定するものとなる）。
【００４０】
一方、ＩＦ増幅器１４から供給される信号の位相が、分周器１０２から供給される信号の位相より進んでいるときに位相比較器１０３が出力する制御信号が示す変化分は正の値となる。すなわち、基準発振信号の周波数を上昇させるよう指定するものとなる。また、ＩＦ増幅器１４から供給される信号の位相が、分周器１０２から供給される信号の位相より遅れているときに位相比較器１０３が出力する制御信号が示す変化分は負の値となる。すなわち、基準発振信号の周波数を下降させるよう指定するものとなる。ただし、変化分の値が正負いずれである場合も、制御信号が指定する変化分の絶対値は、ＩＦ増幅器１４から供給される信号と分周器１０２から供給される信号との位相差が大きいほど、大きな値になるようにする。
すなわち、ＶＣＯ１０１、分周器１０２、位相比較器１０３及びＬＰＦ１０４は、基準発振信号の周波数を制御する第１のPhase Lock Loop（ＰＬＬ）として機能する。
【００４１】
位相比較器１０８は、乗算回路等より構成されており、分周器１０７及び１１２から供給される２つの交流信号の位相差を矩形波のデューティー比として表す信号を生成し、生成した制御信号をＬＰＦ１０９へと供給する。
ＬＰＦ１０９は、位相比較器１０８より供給される信号に含まれる高調波成分を除去し、高調波成分が実質的に除去された信号をループフィルタ１１０に供給する。
ループフィルタ１１０は積分回路等より構成されており、ＬＰＦ１０９より供給される信号のデューティー比を表すレベルを有する制御信号を生成し、生成した制御信号をＶＣＯ１１１に供給する。
【００４２】
位相比較器１０８が出力する信号は、分周器１０７及び１１２から供給される２つの信号の位相差が実質的に０であるとき、ループフィルタ１１０から、ＶＣＯ１１１が生成する交流信号の周波数の変化分を実質的に０と指定する制御信号が出力されるようなものとなる。
【００４３】
一方、分周器１１２から供給される信号の位相が、分周器１０７から供給される信号の位相より進んでいるときに位相比較器１０８が出力する信号は、ループフィルタ１１０が出力する制御信号が示す変化分が負の値となるようなものとなる。また、分周器１１２から供給される信号の位相が、分周器１０７から供給される信号の位相より遅れているときに位相比較器１０８が出力する信号は、ループフィルタ１１０が出力する制御信号が示す変化分が正の値となるようなものとなる。ただし、変化分の値が正負いずれである場合も、ループフィルタ１１０が出力する制御信号が指定する変化分の絶対値は、分周器１０７及び１１２から供給される２つの信号の位相差が大きいほど大きな値になるようにする。
すなわち、ＶＣＯ１１１、分周器１０７、位相比較器１０８、ＬＰＦ１０９及びループフィルタ１１０は、ＶＣＯ１１１が生成する交流信号の周波数を制御する第２のＰＬＬとして機能する。
【００４４】
なお、上述の分周比ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔの値は、
（１）  第１の局部発振信号の周波数が、後述する動作により、このＦＭ受信機が受信する対象のＦＭ変調信号の搬送波周波数と所定のオフセット周波数との和（又は差）に収束し、
（２）  第２の局部発振信号の周波数が、後述する動作により、ＢＰＦ１３の通過帯域内の所定の中間周波数とオフセット周波数との差（又は和）へと収束し、
（３）  分周器１０２が位相比較器１０３に供給する交流信号の周波数が、後述する動作により、上述の中間周波数に収束する、
ような値に設定されている。
【００４５】
そして更に、
（４）  上述のオフセット周波数の大きさは３００ヘルツ以内である、
ことが望ましい。再生されるべきＡＦ信号が音声を表す場合、その音声のうち３００ヘルツ程度以下の成分は、再生されなくても再生される音声の正確さは損なわれない。従ってこの場合、Ｉチャンネルベースバンド信号やＱチャンネルベースバンド信号から直流成分を除去する直流除去部７Ｉや７Ｑは、正確に直流成分のみを除去しなくても、実質的にオフセット周波数未満の成分のみを除去するものであれば、復調の正確さを損なうことなく、またＩチャンネルベースバンド信号やＱチャンネルベースバンド信号の主成分を誤って除去することもなく、ミキサ４Ｉや４Ｑが発生する２次歪みの直流成分を除去できる。
【００４６】
換言すれば、分周比ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔの値は、このＦＭ受信機が受信する対象のＦＭ変調信号の搬送波周波数をｆ０、第１の局部発振信号の周波数が収束する値をｆ１、第２の局部発振信号の周波数が収束する値をｆ２、中間周波数をｆＩＦ、オフセット周波数をΔｆとする場合、数式１〜数式３に示す関係を実質的に満たすような値とする。そして更に、数式４に満たす関係を満たすことが望ましい。
【００４７】
【数１】
ｆ１＝ｆ０±Δｆ
【数２】
（ｆ１／ｔ）＝ｆ２・｛（ｑ・ｒ）／ｓ｝
【数３】
ｆ２・｛（ｑ・ｒ）／ｐ｝＝（ｆ２±Δｆ）＝ｆＩＦ
【数４】
Δｆ≦３００［Ｈｚ］
【００４８】
具体的には、例えば、このＦＭ受信機が受信する対象のＦＭ変調信号の搬送波周波数が４７０メガヘルツで、オフセット周波数が７２ヘルツで、中間周波数が３６．０７２１４９キロヘルツである場合、分周比ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔの値は、順に、４９９、２５０、２、３６０及び３７６００であれば、数式１〜数式４に示す関係は実質的に満たされる。
このとき、第１の局部発振信号の周波数は約４７０．００００７２メガヘルツに収束し、第２の局部発振信号の周波数は約３６．０００００５５キロヘルツに収束し、分周器１０２が位相比較器１０３に供給する交流信号の周波数は、約３６．０７２１４９キロヘルツに収束する。
【００４９】
（動作）
次に、このＦＭ受信機の動作を説明する。
このＦＭ受信機が受信する対象のＦＭ変調信号がアンテナ１にＲＦ信号を誘起すると、ＲＦ増幅器２がこのＲＦ信号を増幅して分波器３に供給し、分波器３は、ＲＦ増幅器２から供給されたＲＦ信号を、ミキサ４Ｉ及び４Ｑに供給する。
一方、ミキサ４Ｉには局部発振器１１のＶＣＯ１１１が生成する第１の局部発振信号が供給され、ミキサ４Ｑには第１の局部発振信号の位相が実質的に９０度遅れたものに相当する信号である第１移相信号が移相器９より供給される。
【００５０】
ＶＣＯ１１１が出力する交流信号の周波数は、分周器１０７が出力する信号の周波数（つまり、基準発振信号の周波数のｓ分の１）が、分周器１１２が出力する信号の周波数（つまり、ＶＣＯ１１１自身が現に生成している交流信号の周波数のｔ分の１）より高いときは上昇し、低いときは下降する。従って、第１の局部発振信号の周波数は、ＶＣＯ１０１が出力する交流信号の周波数のｓ分のｔの値に収束する。
【００５１】
ミキサ４Ｉは、Ｉチャンネルベースバンド信号を生成する。ミキサ４Ｉが生成したＩチャンネルベースバンド信号はＬＰＦ５Ｉによりフィルタリングされ、ＡＦ増幅器６Ｉにより増幅され、更に直流除去部７Ｉにより直流成分の除去を受けた後、ミキサ８Ｉに供給される。
ミキサ４Ｑは、Ｑチャンネルベースバンド信号を生成する。ミキサ４Ｑが生成したＱチャンネルベースバンド信号はＬＰＦ５Ｑによりフィルタリングされ、ＡＦ増幅器６Ｑにより増幅され、更に直流除去部７Ｑにより直流成分の除去を受けた後、ミキサ８Ｑに供給される。
Ｉチャンネルベースバンド信号及びＱチャンネルベースバンド信号に含まれる、ＦＭ変調信号の周波数は、オフセット周波数に実質的に等しい値へと収束する。
【００５２】
一方、ミキサ８Ｉには局部発振器１１の分周器１０６が出力する第２の局部発振信号が供給され、ミキサ８Ｑには第２の局部発振信号の位相が実質的に９０度遅れたものに相当する信号である第２移相信号が移相器１０より供給される。
【００５３】
ミキサ８Ｉは、直流除去部７Ｉが供給する信号と第２の局部発振信号との積を表す信号のうち、周波数がこれら２つの信号の周波数の和（又は差）に実質的に等しい成分を表す信号を生成し、加算器１２に供給する。第２の局部発振信号は、基準発振信号が分周器１０５により分周比ｑで分周され、更に分周器１０６により分周比ｒで分周されたものである。
ミキサ８Ｑは、直流除去部７Ｑが供給する信号と第２移相信号との積を表す信号のうち、周波数がこれら２つの信号の周波数の和（又は差）に実質的に等しい成分を表す信号を生成し、加算器１２に供給する。
【００５４】
加算器１２は、ミキサ８Ｉ及び８Ｑから供給される信号の和を表す信号を生成する。この信号はＢＰＦ１３によりフィルタリングされてＩＦ信号となり、ＩＦ信号はＩＦ増幅器１４により増幅される。
ＩＦ増幅器１４により増幅されたＩＦ信号はＦＭ検波器１５によりＦＭ復調され、復調により得られたＡＦ信号が、このＦＭ受信機の出力信号として出力され、再生される。
【００５５】
一方、ＩＦ増幅器１４に増幅された信号は局部発振器１１の位相比較器１０３にも供給される。
位相比較器１０３が出力する制御信号は、分周器１０２が出力する信号の周波数（つまり、基準発振信号の周波数のｐ分の１）が中間周波数より高いときは、基準発振信号の周波数を下降させるものとなる。また、中間周波数より低いときは、基準発振信号の周波数を上昇させるものとなる。従って、ＶＣＯ１０１が出力する交流信号の周波数は、中間周波数のｐ倍の値に収束する。そして、第２の局部発振信号の周波数は、中間周波数とオフセット周波数の差の（ｑ・ｒ）分の１の値に収束する。
そして、ＩＦ信号に含まれる、ＦＭ変調信号の周波数は、第２の局部発振信号の周波数とオフセット周波数との和（又は差）に実質的に等しい値へと収束する。
【００５６】
以上説明した動作の結果、このＦＭ受信機に受信されたＦＭ変調信号が復調され、ＡＦ信号が表す音声が再生される。
このＦＭ受信機はダイレクトコンバージョンの手法によりＦＭ変調信号の復調を行う。そして、第１及び第２の局部発振信号は、いずれも単一の基準発振信号に基づいて生成される。従って構成が簡単である。また、基準発振信号の周波数は、中間周波数のｐ倍の値へと収束する。従って調整も容易である。
【００５７】
なお、このＦＭ受信機の構成は、上述のものに限られない。
例えば、分波器３は、Ａ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換器と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＣＰＵ（Central Processing Unit）とから構成されていてもよい。また、ＦＭ検波器１５は、ＤＳＰやＣＰＵとＤ／Ａ（Digital-to-Analog）変換器とより構成されていてもよい。そして、このＦＭ受信機の他の構成要素の機能の一部又は全部が、ＤＳＰやＣＰＵにより行われていてもよい。
【００５８】
また、このＦＭ受信機は、ＦＭ変調信号をアンテナ１から取得する必要はなく、例えば、ＦＭ変調信号を有線回線より取得してもよい。また、ＲＦ増幅器２は省略可能である。
また、このＦＭ受信機は、ＰＭ（Phase Modulation）変調信号を復調してもよい。この場合、ＦＭ検波器１５は、例えば、ＩＦ信号をＦＭ復調して得られたＡＦ信号を積分するための積分回路等を備えるものとすればよい。
【００５９】
また、分周比ｐ、ｑ、ｒ、ｓ及びｔの値は、上述した関係を満たす限り任意である。従って、分周器１０２、１０５、１０６、１０７及び１１２のうち少なくともいずれかが、その分周比を変えられるようなものであってもよい。そして、例えば、分周器１１２の分周比を可変とすれば、このＦＭ受信機は、受信する対象のＦＭ変調信号の搬送波周波数を可変とすることができる。
【００６０】
以上、この発明にかかる角度復調装置及び角度復調方法を説明したが、この発明の角度復調装置は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を備えるパーソナルコンピュータに、上述の動作を実行するためのプログラムを格納した媒体（フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等）から該プログラムをインストールすることにより、上記処理を実行するＦＭ受信機を構成することができる。
【００６１】
また、例えば、通信ネットワークの掲示板（ＢＢＳ）に該プログラムを掲示し、これをネットワークを介して配信してもよい。ネットワークを介した配信は、該プログラムにより搬送波を変調して得られる変調信号を伝送することにより行ってもよい。
そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下に、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行することができる。
【００６２】
なお、ＯＳが処理の一部を分担する場合、あるいは、ＯＳが本願発明の１つの構成要素の一部を構成するような場合には、記録媒体には、その部分を除いたプログラムを格納してもよい。この場合も、この発明では、その記録媒体には、コンピュータが実行する各機能又はステップを実行するためのプログラムが格納されているものとする。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、簡単な構成で調整が容易であってダイレクトコンバージョンの手法を行う角度復調装置及び角度復調方法が実現される。
また、この発明によれば、局部発振信号を単一の基準発振信号に基づいて生成し、ダイレクトコンバージョンの手法を行う角度復調装置及び角度復調方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態にかかるＦＭ受信機の基本構成を示すブロック図である。
【図２】  図１のＦＭ受信機の局部発振器の基本構成を示すブロック図である。
【図３】  従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１                                          アンテナ
２                                          ＲＦ増幅器
３                                          分波器
４Ｉ、４Ｑ、８Ｉ、８Ｑ                      ミキサ
５Ｉ、５Ｑ、１０４、１０９                  ＬＰＦ
６Ｉ、６Ｑ                                  ＡＦ増幅器
７Ｉ、７Ｑ                                  直流除去部
９、１０                                    移相器
１１                                        局部発振器
１０１、１１１                              ＶＣＯ
１０２、１０５、１０６、１０７、１１２      分周器
１０３、１０８                              位相比較器
１１０                                      ループフィルタ
１２                                        加算器
１３                                        ＢＰＦ
１４                                        ＩＦ増幅器
１５                                        ＦＭ検波器
【図１】
0004156183.tif 000002
【図２】
0004156183.tif 000003
【図３】
0004156183.tif 000004