(57)【要約】【課題】入力信号の波形に依存せず、回路面積の増大を抑えつつ、出力信号のＤＵＴＹ比を改善することができるＡＳＫ復調回路を提供する。【解決手段】ＡＳＫ復調回路は、受信信号を対数検波する検波器１と、検波器１の出力を受けてアナログ信号である第１の信号電圧Ｖ１を出力する第１の積分器２と、検波器１の出力を受けて第２の信号電圧Ｖ２を出力し、第１の積分器２よりも時定数の大きい第２の積分器３と、第１の信号電圧Ｖ１の変調度を検出する変調度検出回路６と、第２の信号電圧Ｖ２を受け、変調度検出回路６が検出した第１の信号電圧Ｖ１の変調度に応じて第２の信号電圧Ｖ２を増減させてなる第３の信号電圧Ｖ３を出力する基準電圧制御回路５と、第３の電圧を基準として第１の信号電圧Ｖ１を二値化する第１のコンパレータ４とを備えている。【選択図】図１
2009188818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を対数検波する検波器と、
前記検波器の出力を受けてアナログ信号である第１の信号電圧を出力する第１の積分器と、
前記検波器の出力を受けて第２の信号電圧を出力し、前記第１の積分器よりも時定数の大きい第２の積分器と、
前記第１の信号電圧の変調度を検出する変調度検出回路と、
前記第２の信号電圧を受け、前記変調度検出回路が検出した前記第１の信号電圧の変調度に応じて前記第２の信号電圧を増減させてなる第３の信号電圧を出力する基準電圧制御回路と、
前記第３の信号電圧を基準として前記第１の信号電圧を二値化する第１のコンパレータとを備えているＡＳＫ復調回路。
【請求項２】
前記変調度検出回路は、前記第１の信号電圧の最大値を保持するピークホールド回路と、前記第１の信号電圧の最小値を保持するボトムホールド回路と、前記基準電圧制御回路と接地との間に設けられ、前記ピークホールド回路が出力する前記第１の信号電圧の最大値と前記ボトムホールド回路が出力する前記第１の信号電圧の最小値との電圧差に応じた値の電流を流す可変電流源とを有し、
前記基準電圧制御回路は、前記可変電流源が流す電流値に応じて前記第２の信号電圧を増減させ、前記第３の信号電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項３】
前記可変電流源は、前記第１の信号電圧の変調度に応じて電流値をデジタル的に変化させることを特徴とする請求項２に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項４】
前記可変電流源から接地へと流れる電流値は、前記第１の信号電圧の変調度が小さいほど大きくなることを特徴とする請求項２または３に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項５】
前記第２の信号電圧を所定の参照電圧と比較する第２のコンパレータをさらに備え、
前記第２のコンパレータの出力により前記可変電流源に電流が流れるか否かが制御されることを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか１つに記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項６】
前記変調度検出回路において、前記第２のコンパレータの出力が第１のレベルから第２のレベルへと切り替わってから所定の期間の経過時までは前記可変電流源が前記第１の信号電圧の変調度に応じた電流を流し、前記所定の期間の経過後、前記第２のコンパレータの出力が第２のレベルから第１のレベルへと切り替わるまでの期間は前記可変電流源が固定値の電流を流すことで前記第３の信号電圧を固定することを特徴とする請求項５に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項７】
前記変調度検出回路は、前記第２のコンパレータの出力部と前記可変電流源との間に設けられ、前記所定の期間をカウントするカウンタと、前記ピークホールド回路の出力および前記ボトムホールド回路の出力とを保持し、前記カウンタの出力を受けて前記所定の期間の経過後は固定電圧を出力するラッチ回路とをさらに有していることを特徴とする請求項６に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項８】
前記所定の期間は、受信信号のプレアンブル期間内とすることを特徴とする請求項６または７に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項９】
前記第２のコンパレータはヒステリシス付きコンパレータであることを特徴とする請求項５または６に記載のＡＳＫ復調回路。
【請求項１０】
受信信号を捕捉するアンテナと、
中間周波信号に変換された前記受信信号を対数検波する検波器と、前記検波器の出力を受けてアナログ信号である第１の信号電圧を出力する第１の積分器と、前記検波器の出力を受けて第２の信号電圧を出力し、前記第１の積分器よりも時定数の大きい第２の積分器と、前記第１の信号電圧の変調度を検出する変調度検出回路と、前記第２の信号電圧を受け、前記変調度検出回路が検出した前記第１の信号電圧の変調度に応じて前記第２の信号電圧を増減させてなる第３の信号電圧を出力する基準電圧制御回路と、前記第３の信号電圧を基準として前記第１の信号電圧を二値化するコンパレータとを有するＡＳＫ復調回路とを備えている受信機。
【請求項１１】
前記変調度検出回路は、前記第１の信号電圧の最大値を保持するピークホールド回路と、前記第１の信号電圧の最小値を保持するボトムホールド回路と、前記基準電圧制御回路と接地との間に設けられ、前記ピークホールド回路が出力する前記第１の信号電圧の最大値と前記ボトムホールド回路が出力する前記第１の信号電圧の最小値との電圧差に応じた値の電流を流す可変電流源とを有し、
前記基準電圧制御回路は、前記可変電流源が流す電流値に応じて前記第２の信号電圧を増減させ、前記第３の信号電圧を出力することを特徴とする請求項１０に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)方式で変調された信号を受信するために用いる復調回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、特許文献１に記載された、第１の従来例に係るＡＳＫ復調回路の構成を示す図である。
【０００３】
この従来のＡＳＫ復調回路は、受信信号を対数検波する検波器１０１と、検波器１０１の出力信号を受けて第１の電圧を生成する第１の電圧生成回路と、検波器１０１の出力信号を受けて第２の電圧を生成する第２の電圧生成回路と、第２の電圧が入力される第１の入力端子と第１の電圧が入力される第２の入力端子とを有するコンパレータ１０７と、第２の電圧に応じてコンパレータ１０７の基準レベルを相対的に変化させる制御回路１０９とを備えている。第１の電圧生成回路は、検波器１０１の出力信号を受ける第１の抵抗素子１０３ａと容量素子１０５ａとで構成されており、第２の電圧生成回路は検波器１０１の出力信号を受ける第２の抵抗素子１０３ｂと容量素子１０５ｂとで構成されている。コンパレータ１０７は、制御回路により制御された第２の電圧を基準としてアナログ信号である第１の電圧を二値化（デジタル信号に変換）して出力する。
【０００４】
また、他の従来例として、特許文献２に記載されたＡＳＫ復調回路が知られている。図１７は、第２の従来例に係るＡＳＫ復調回路を示すブロック図である。
【０００５】
第２の従来例に係るＡＳＫ復調回路では、ＡＳＫ検波された信号を増幅し、その増幅された信号の複数の所定時間における極大値および極小値を検出し、当該極大値と極小値を移動平均し、さらに移動平均した結果を平均して、その値をコンパレータの基準電圧として、増幅された信号を二値化する。
【特許文献１】特開２００５−３４１２３９号公報(第１図)
【特許文献２】特開２０００−７８２１１号公報(第３図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第１の従来例に係るＡＳＫ復調回路では、検波器１０１から第１の電圧生成回路を介して出力されたアナログ検波信号の最大値と最小値の電圧差(以下、「変調度」と呼ぶ)に応じてコンパレータ１０７の基準電圧が変動するため、出力波形のＤＵＴＹ比が変動するという不具合を有していた。
【０００７】
図１８は、第１の従来例に係るＡＳＫ復調回路において、出力波形のＤＵＴＹ比が変動する場合を示す図である。同図の右図では左図に比べて検波信号の変調度が大きくなっているため、検波信号の最小値と最大値との平均値であるコンパレータの基準電圧Ｖ２は、右図の場合と左図の場合とで変動する。このため、右図の例では左図の例に比べてＤＵＴＹ比は大きくなる。ＤＵＴＹ比は５０％であることが好ましく、受信信号の強度によってＤＵＴＹ比が変動すると受信信号の処理において誤動作が発生するおそれが生じる。
【０００８】
また、第２の従来例に係るＡＳＫ復調回路では、検波信号の極大値、極小値を検出し、この極大値と極小値の移動平均を取り、それらの移動平均の平均値を基準電圧として二値化する。すなわち、第２の従来例に係るＡＳＫ復調回路においても、第１の従来例のＡＳＫ復調回路と同様に、検波信号の変調度に応じて二値化するコンパレータの基準電圧が大きく変動するため、受信信号によって復調回路の出力波形のＤＵＴＹ比が変動するという不具合を有していた。Ａ／Ｄ変換器のビット数を増やし、ＡＳＫ復調回路の出力信号をＤＳＰ（Digital Signal Processor）で演算処理することによって出力信号のＤＵＴＹ比が約５０％になるように補正することも可能ではあるが、受信精度を向上させるほどＡ／Ｄ変換器やＤＳＰの面積が大きくなり、ＡＳＫ受信機の製造コストも上昇する。
【０００９】
本発明は上記従来例の課題の解決を図るものであり、入力信号の波形に依存せず、回路面積の増大を抑えつつ、出力信号のＤＵＴＹ比を改善することができるＡＳＫ復調回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のＡＳＫ復調回路は、受信信号を対数検波する検波器と、前記検波器の出力を受けてアナログ信号である第１の信号電圧を出力する第１の積分器と、前記検波器の出力を受けて第２の信号電圧を出力し、前記第１の積分器よりも時定数の大きい第２の積分器と、前記第１の信号電圧の変調度を検出する変調度検出回路と、前記第２の信号電圧を受け、前記変調度検出回路が検出した前記第１の信号電圧の変調度に応じて前記第２の信号電圧を増減させてなる第３の信号電圧を出力する基準電圧制御回路と、前記第３の信号電圧を基準として前記第１の信号電圧を二値化する第１のコンパレータとを備えている。
【００１１】
この構成によれば、検波信号を示す第１の信号電圧の変調度を検出し、この変調度に応じて第２の信号電圧を増減させることができるので、第１のコンパレータの基準電圧（第３の信号電圧）を適切な値に調節することが可能となる。このため、復調信号である第１のコンパレータの出力のパルス幅を、ＤＵＴＹ比が適切な値（例えば５０％）にさせるように第３の信号電圧を設定することにより、入力信号に依存することなく、出力信号のＤＵＴＹ比を理想値に近づけることができる。よって、本発明のＡＳＫ復調回路を用いれば、受信信号の復調を従来よりも正確に行うことが可能となる。また、受信信号がアナログ信号の段階でＤＵＴＹ比の調整を行うので、復調信号を用いてＤＳＰ回路等によりＤＵＴＹ比の調整を行う場合に比べて復調に要する回路面積を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の受信機は、受信信号を捕捉するアンテナと、中間周波信号に変換された前記受信信号を対数検波する検波器と、前記検波器の出力を受けてアナログ信号である第１の信号電圧を出力する第１の積分器と、前記検波器の出力を受けて第２の信号電圧を出力し、前記第１の積分器よりも時定数の大きい第２の積分器と、前記第１の信号電圧の変調度を検出する変調度検出回路と、前記第２の信号電圧を受け、前記変調度検出回路が検出した前記第１の信号電圧の変調度に応じて前記第２の信号電圧を増減させてなる第３の信号電圧を出力する基準電圧制御回路と、前記第３の信号電圧を基準として前記第１の信号電圧を二値化するコンパレータとを有するＡＳＫ復調回路とを備えている。
【００１３】
この構成により、ＡＳＫ復調回路内のコンパレータの基準電圧を、復調信号のＤＵＴＹ比が適切になるような値に調節することが可能となるので、ＡＳＫ復調回路に入力される受信信号の変調度によらず正確に受信信号の復調を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＡＳＫ復調回路および受信機によれば、検波信号を示す第１の信号電圧の変調度を検出し、第１の信号電圧の変調度に応じて第１のコンパレータの基準電圧を適切な値（例えば一定値）に調整することができる。この基準電圧によって、第１のコンパレータの出力信号のパルス幅が調整されるため、基準電圧となる第３の信号電圧を適宜調節することで、入力信号の波形に依存することなく、出力信号のＤＵＴＹ比を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＡＳＫ復調回路を含む受信機の構成を示すブロック図である。このＡＳＫ受信機は、例えばＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）車載器等に適用され、ＥＴＣシステムにおける路上機から送信された被変調信号を受信する。
【００１７】
本実施形態の受信機は、路上機からの送信電波を捕捉するアンテナ７と、アンテナ７から供給される受信信号を低雑音増幅する低雑音アンプ（ＬＮＡ）８と、ＬＮＡ８の出力を局部発振器１０が生成するローカル信号と混合して例えば４０ＭＨｚの中間周波(IF)信号に変換するミキサ９と、ＡＳＫ復調回路６０とを備えている。
【００１８】
本実施形態のＡＳＫ復調回路６０は、ＲＳＳＩ検波器１と、第１の積分器２と、第２の積分器３と、基準電圧制御回路５と、変調度検出回路６と、コンパレータ４とを有している。ＡＳＫ復調回路６０を構成するこれらの回路は、１つの半導体基板上に集積化することができる。また、受信機の各構成回路全体を１つの半導体基板上に集積化することも可能である。
【００１９】
図２は、本実施形態のＡＳＫ復調回路の詳細構成を示すブロック図である。同図に示すように、第１の積分器２は、ＲＳＳＩ検波器１の出力部に接続された第１の抵抗１１と、一方の電極が接地され、他方の電極が第１の抵抗１１に接続された第１のキャパシタ１２とで構成されている。第２の積分器３は、ＲＳＳＩ検波器１の出力部に接続された第２の抵抗１３と、一方の電極が接地され、他方の電極が第２の抵抗１３に接続された第２のキャパシタ１４とで構成されている。
【００２０】
ＡＳＫ復調回路６０は、ミキサ９から出力されたＩＦ信号を受信し、例えばＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indicator）検波器１を用いてその包絡線を対数的に検波することで、受信信号を復調する。
【００２１】
ＲＳＳＩ検波器１の出力信号は、以下で説明する２系統の信号経路を経てコンパレータ４に入力される。すなわち、ＲＳＳＩ検波器１の出力信号は、第１の積分器２を介してコンパレータ４の非反転入力端子に信号電圧Ｖ１として供給される。一方で、ＲＳＳＩ検波器１の出力信号はまた、第２の積分器３を介して、コンパレータ４の反転入力端子に接続されている基準電圧制御回路５に供給される。ここで、基準電圧制御回路１６に入力される信号電圧はＶ２となる。
【００２２】
第１の積分器２のＣＲ積（時定数）は、第２の積分器３のＣＲ積（時定数）に比べて十分小さく設定されている。例えば、第１の抵抗１１の抵抗値を１０ｋΩ程度、第２の抵抗１３の抵抗値を１０ｋΩ程度とすると、第１のキャパシタ１２の容量値は２２ｐＦ程度、第２のキャパシタ１４の容量値は２２０ｐＦ程度となる。
【００２３】
このように設定することで、互いに異なる経路を辿り、コンパレータ４に入力される２つの信号間に所定の電位差を生じさせることができる。コンパレータ４は、非反転入力端子の電位が反転入力端子の電位より高い場合、「Ｈｉｇｈ」の信号を出力し、非反転入力端子の電位が反転入力端子の電位より低い場合、「Ｌｏｗ」の信号を出力する。
【００２４】
基準電圧制御回路５は、バッファ回路１６と抵抗１５とで構成され、基準電圧制御回路５の出力端はコンパレータ４の反転入力端子と変調度検出回路６に接続されている。ここで、基準電圧制御回路５がコンパレータ４の反転入力端子に出力する信号電圧はＶ３となる。
【００２５】
変調度検出回路６は、信号電圧Ｖ１の最大値を保持するピークホールド回路１９と、信号電圧Ｖ１の最小値を保持するボトムホールド回路２０と、電圧制御系の可変電流源２１とで構成される。ＲＳＳＩ検波器１の出力信号は第１の積分器２を介してピークホールド回路１９およびボトムホールド回路２０に入力される。可変電流源２１の制御端子は、ピークホールド回路１９とボトムホールド回路２０とに接続されている。可変電流源２１はシンク、ソースのどちらにも設定することができる。
【００２６】
次に、本実施形態のＡＳＫ復調回路６０における動作について説明する。図３は、本実施形態のＡＳＫ復調回路における受信動作を示すフローチャートである。
【００２７】
ＲＳＳＩ検波器１は入力されたＩＦ信号に対して対数的な重み付けをするので、ＲＳＳＩ検波器１によって検波された信号電圧Ｖ１（検波信号）は、図１８の上図に示すように、包絡線波形における正の半サイクルが上下方向に圧縮されたような波形になり、且つ負のサイクルが制限された波形となる。従って、信号電圧Ｖ１は、上下非対称の歪んだ波形となる。
【００２８】
図３に示すように、まず、アンテナ７で受信された信号が、ＬＮＡ８およびミキサ９を介してＡＳＫ復調回路６０のＲＳＳＩ検波器１に入力される（ステップＳ１）。
【００２９】
次に、ＲＳＳＩ検波器１は所定の間隔で検波動作を行っているが、信号が入力されると、その電界強度に応じた信号電圧を出力する（ステップＳ２）。
【００３０】
次に、ＲＳＳＩ検波器１の出力は第１の積分器２に入力され、信号電圧Ｖ１としてコンパレータ４の非反転出力端と、変調度検出回路６とに入力される。これと同時に、ＲＳＳＩ検波器１の出力は第２の積分器３にも入力され、信号電圧Ｖ２として基準電圧制御回路５に入力される（ステップＳ３）。第２の積分器３のＣＲ積は第１の積分器２のＣＲ積よりも大きくなっているので、信号電圧Ｖ１はＡＣ信号であり、信号電圧Ｖ２はＡＣ成分を若干含むＤＣ信号となっている。なお、第２の積分器３のＣＲ積は、ほぼＲＳＳＩ検波器１の出力電圧の平均値Ｖ２になるように設定されている。ＲＳＳＩ検波器１の第２の出力電圧Ｖ２は、受信信号強度が同じでも、図１８に示すように変調度が小さいほど高く、変調度が大きいほど低くなる。なお、ここでの「変調度」は、先に定義したように、ＲＳＳＩ検波器１から第１の積分器２を介して出力されたアナログ検波信号である信号電圧Ｖ１の最大値と最小値の電圧差を意味するものとする。
【００３１】
次に、変調度検出回路６が信号電圧Ｖ１の最大値および最小値とを用いて変調度を検出し、検出結果を基準電圧制御回路５へと出力する（ステップＳ４）。そして、基準電圧制御回路５は、検出された変調度に応じて信号電圧Ｖ２を変化させ、信号電圧Ｖ３をコンパレータ４の反転入力端子へと出力する（ステップＳ５）。
【００３２】
ここで、図４（ａ）は可変電流源２１を流れる電流Ｉと信号電圧Ｖ１の変調度との関係を示す図であり、（ｂ）は、信号電圧Ｖ２、Ｖ３と信号電圧Ｖ１の変調度との関係を示す図である。図４（ａ）では、可変電流源２１から接地に向かう方向を正方向とする電流Ｉを縦軸にとっている。
【００３３】
ステップＳ４、Ｓ５において、変調度検出回路６は、検波信号の変調度に応じて可変電流源２１に流れる電流値を変化させることで、抵抗１５に流れる電流値を変化させることができる。具体的には、図４（ａ）に示すように、可変電流源２１を流れる電流値は信号電圧Ｖ１の変調度が大きい（すなわち、ＲＳＳＩ検波器１の出力の変調度が大きい）と電流値は小さく、変調度が小さいと電流値は大きくなる。ただし、変調度と可変電流源２１を流れる電流との関係は、当該電流が変調度の一次式で表される図４（ａ）に示すような関係に限定されるものではない。
【００３４】
また、基準電圧制御回路５では、信号電圧Ｖ１の変調度が小さい（すなわち、ＲＳＳＩ検波器１の出力の変調度が小さい）場合、可変電流源２１を流れる電流Ｉが多くなり、基準電圧制御回路５内の抵抗１５に流れる電流が多くなる。すなわち、抵抗１５による電圧降下は大きくなる。その結果、基準電圧制御回路５の出力電圧Ｖ３は出力電圧Ｖ２に比べて低くなる。信号電圧Ｖ１の変調度が大きい（すなわち、ＲＳＳＩ検波器１の出力の変調度が大きい）場合、可変電流源２１を流れる電流値は小さくなるので抵抗１５に流れる電流は少なくなり、抵抗１５による電圧降下は小さくなるか、あるいは、可変電流源２１を流れる電流Ｉが逆に基準電圧制御回路５に流れ込み、基準電圧制御回路５内の抵抗１５による電圧上昇で出力電圧Ｖ３は高くなる。このため、基準電圧制御回路５の出力電圧Ｖ３は、図４（ｂ）に示すように、ＲＳＳＩ検波器１の出力の変調度によらず一定電圧になる。
【００３５】
次に、コンパレータ４は、信号電圧Ｖ３を基準として信号電圧Ｖ１を二値化し、復調信号であるＶｏｕｔを出力する（図３のステップＳ６）。
【００３６】
また、図６（ａ）は、本実施形態のＡＳＫ復調回路における信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を示す波形図であり、（ｂ）は、可変電流源２１から接地へと流れる電流Ｉを示す波形図であり、（ｃ）は、受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）を示す波形図であり、（ｄ）は、復調信号Ｖｏｕｔを示す波形図である。
【００３７】
図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、受信機が信号を受信すると、ＲＳＳＩ検波器１から出力される信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３がそれぞれ立ち上がる。次いで、可変電流源２１に電流Ｉが流れ始めると、信号電圧Ｖ３は信号電圧Ｖ２より抵抗１５における電圧降下分だけ低くなる。図６の例では信号電圧Ｖ１の変調度および信号強度は一定であるので、当該電流値、および信号電圧Ｖ２、Ｖ３の値は、ＲＸデータに含まれるデータ信号の復調期間中はほぼ一定となっている。
【００３８】
次に、ＲＳＳＩ検波器１から出力される検波信号が「０」、すなわち信号電圧Ｖ１が０になると、図６（ａ）に示すように、信号電圧Ｖ２、Ｖ１は無入力なので、信号電圧Ｖ１の変調度も０になり、可変電流源２１に流れる電流量は多くなるため、基準電圧制御回路５の出力電圧Ｖ３は低下していく。
【００３９】
図５は、本実施形態のＡＳＫ復調回路６０において、受信動作中のＶ１、Ｖ３、およびＶｏｕｔを示す波形図である。同図に示すように、本実施形態のＡＳＫ復調回路６０によれば、受信信号の変調度が変化しても、従来の復調回路に比べてコンパレータ４の基準値の変動を小さくすることができる。すなわち、受信信号の波形に依存することなく、ＤＵＴＹ比を所望値（例えば５０％）により近づけることが可能となり、受信信号を正確に復調することができるようになる。このため、ＥＴＣシステム等の狭域通信において誤動作の発生を効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態のＡＳＫ復調回路によれば、受信信号をデジタル変換する前に復調波形のＤＵＴＹ比を調整することができるので、デジタル信号である復調信号をＤＳＰで処理する場合に比べて信号の受信に必要な回路面積を大幅に低減することができ、製造コストの低減を図ることもできる。
【００４１】
なお、ＡＳＫ復調回路の構成は上記の構成に限定されるものでなく、同様な効果が得られる構成であれば種々の変形が可能である。例えば、本実施形態のＡＳＫ復調回路ではコンパレータ４の基準値となる信号電圧Ｖ３をＶ１の変調度によらず一定としたが、信号電圧Ｖ１の変調度の増加に伴って、信号電圧Ｖ３がＶ２よりも緩やかに減少するようにして所望のＤＵＴＹ比を得る構成としてもよい。
【００４２】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るＡＳＫ復調回路の構成を示すブロック図である。同図において、図２に示す第１の実施形態のＡＳＫ復調回路と同一の部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
本実施形態のＡＳＫ復調回路は、第１の実施形態のＡＳＫ復調回路において、変調度検出回路の可変電流源をキャリアセンス信号(以下、「ＣＳ信号」と表記する)を用いて制御するものである。ここで、ＣＳ信号とは、図１５に示すデータ信号の受信期間を示す信号のことを意味するものとする。
【００４４】
図７に示すように、本実施形態のＡＳＫ復調回路は、第１の実施形態の回路構成に加え、第２のコンパレータ３１と、スイッチ５０とを備えている。第２のコンパレータ３１には、第２の積分器３から出力された信号電圧Ｖ２と、直流の参照電圧Ｖｒｅｆとがそれぞれ非反転入力端子、および反転入力端子に入力され、第２のコンパレータ３１はＣＳ信号を出力する。スイッチ５０は可変電流源２１と接地との間に設けられ、ＣＳ信号によってＯＮまたはＯＦＦする。なお、Ｖｒｅｆを供給する直流電源７０はＡＳＫ復調回路の外部に設けられていてもよいし、ＡＳＫ復調回路の内部に設けられていてもよい。
【００４５】
本実施形態のＡＳＫ復調回路では、受信信号強度が任意に設定できる所定のレベル、例えば−６５ｄＢｍを超えたとき、「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に、または「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わる。すなわち、信号電圧Ｖ２と外部から供給される参照電圧Ｖｒｅｆとをヒステリシス付きコンパレータで比較し、信号電圧Ｖ２が参照電圧Ｖｒｅｆより高いと「Ｈｉｇｈ」、低いと「Ｌｏｗ」を出力する。あるいは、信号電圧Ｖ２が参照電圧Ｖｒｅｆより高いと「Ｌｏｗ」、低いと「Ｈｉｇｈ」を出力するようにしてもよい。  図９は、ＣＳ信号の変化例を示す図である。本実施形態のＡＳＫ復調回路では、第２のコンパレータ３１として通常のコンパレータを用いてもよいが、ＥＴＣシステムの場合、ヒステリシス付きコンパレータを用いれば、受信信号強度が車の位置やノイズ等により瞬間的にぶれても、ＣＳ信号のＨｉｇｈとＬｏｗが頻繁に切り替わりにくくなるため、好ましい。
【００４６】
上記構成のＡＳＫ復調回路における復調動作について説明する。図１０（ａ）は、第２の実施形態に係るＡＳＫ復調回路におけるＣＳ信号の波形図であり、（ｂ）は信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形図であり、（ｃ）は可変電流源２１から接地へと流れる電流Ｉの波形図であり、（ｄ）は受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）の波形図であり、（ｅ）は復調信号Ｖｏｕｔの波形図である。
【００４７】
図１０（ａ）に示すように、変調度検出回路６は、例えば、ＲＳＳＩ検波器１の信号電圧Ｖ２が第２のコンパレータ３１の参照電圧Ｖｒｅｆより高くなるとＣＳ信号が「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に切り替わり、これがＣＳ信号の開始トリガとなって、図１０（ｃ）に示すように変調度検出回路６内の可変電流源２１に電流Ｉが流れ出す。すると、検波信号の変調度に応じて、上述したように、基準電圧制御回路５内の出力電圧Ｖ３は電圧降下により信号電圧Ｖ２よりも低くなる。その後、例えばＣＳ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わると、これがＣＳ信号の終了トリガとなって、図１０（ｃ）に示すように、可変電流源２１に流れる電流Ｉを止める。その結果、基準電圧制御回路５内の抵抗１５に電流が流れなくなるため、抵抗１５において電圧降下は起こらず、信号電圧Ｖ３は基準電圧制御回路５の入力電圧Ｖ２と同じになる。
【００４８】
図８は、本実施形態のＡＳＫ復調回路における受信動作を示すフローチャートである。本実施形態の受信方法では、第１の実施形態で説明した受信方法のステップＳ３（図３参照）の後に、ＣＳ信号のレベルが変化する（ステップＳ１１）。図１０（ｃ）の例では、ＣＳ信号が「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に変化し、スイッチ５０がオンになり、可変電流源２１に電流Ｉが流れ始める。その後、ステップＳ４〜Ｓ６までは第１の実施形態と同様の動作で二値化された信号Ｖｏｕｔを出力する。そして、ＲＸデータ中のデータの受信が終わると、ＣＳ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に変化し、スイッチ５０がオフになり、可変電流源２１を流れる電流Ｉが停止する。
【００４９】
このように、変調度検出回路６の動作をＣＳ信号で制御し、無応答時、すなわちＣＳ信号が「Ｌｏｗ」の期間に、変調度検出回路６内の可変電流源２１を流れる電流Ｉを止めることで、正確な復調を行うことができるとともに、従来および第１の実施形態のＡＳＫ復調回路に比べて消費電力を抑えることができる。
【００５０】
なお、本実施形態のＡＳＫ復調回路では、第２のコンパレータ３１によって検波信号を参照電圧と比較した結果をＣＳ信号として用いているが、受信したベースバンド信号を直接用いてＣＳ信号を生成してもよい。
【００５１】
また、本実施形態のＡＳＫ復調回路において、可変電流源２１は電流値をアナログ的に変化させる電流源であってもよいし、複数の電流源をスイッチでオン／オフすることによってデジタル的に電流値を変化させる電流源であってもよい。
【００５２】
(第３の実施形態)
図１１は、本発明の第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路路構成を示すブロック図である。同図において、図７に示す第２の実施形態のＡＳＫ復調回路と同一の部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
本実施形態のＡＳＫ復調回路において、変調度検出回路６は、ピークホールド回路１９と、ボトムホールド回路２０と、複数の電流源５４ａ、５４ｂをスイッチ５２ａ、５２ｂ、５０により制御することでデジタル的に電流値を可変できる可変電流源回路３２と、ある任意の時間を設定できるカウンタ回路３４と、ラッチ回路３３とで構成される。可変電流源回路３２内の各電流源はシンクとソースのどちらにも設定することができる。カウンタ回路３４の出力は可変電流源回路３２とラッチ回路３３の制御端子とに接続される。
【００５４】
ラッチ回路３３には、変調度検出回路６のピークホールド回路１９とボトムホールド回路２０の出力電圧をＡ／Ｄ変換、または複数のコンパレータでデジタル化した値が入力される。また、ラッチ回路３３の出力端子は可変電流源回路３２内の各電流源を制御するスイッチ５２ａ、５２ｂに接続されている。なお、ラッチ回路３３の出力端子数および電流源の数は任意に設定できる。
【００５５】
上記構成のＡＳＫ復調回路における復調動作について説明する。図１３（ａ）は第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路におけるＣＳ信号の波形図であり、（ｂ）はカウンタ回路３４の出力信号の波形図であり、（ｃ）は信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形図であり、（ｄ）は可変電流源回路３２から接地へと流れる電流Ｉの波形図であり、（ｅ）は受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）の波形図であり、（ｆ）は復調信号Ｖｏｕｔの波形図である。
【００５６】
図１３（ａ）〜（ｆ）に示すように、ＲＳＳＩ検波器１の信号電圧Ｖ２が第２のコンパレータ３１の参照電圧Ｖｒｅｆより高くなるとＣＳ信号が「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に切り替わり、これがＣＳ信号の開始トリガとなって、カウンタ回路３４の出力が「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に切り替わる。これがカウンタ回路３４の開始トリガとなり、変調度検出回路６内の可変電流源回路３２に電流Ｉが流れ出す。すると、検波信号の変調度に応じて、上述したように、基準電圧制御回路５の出力である信号電圧Ｖ３の電圧降下が起こる。
【００５７】
その後、例えばＣＳ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わると、これがＣＳ信号の終了トリガとなって、ラッチ回路３３は、その時点でのピークホールド回路１９とボトムホールド回路２０の出力電圧を保持し、固定された電圧をスイッチ５２ａ、５２ｂに出力する。ラッチ回路３３は、ＣＳ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わるなどの、ＣＳ信号の終了トリガがあるまでこの状態を保持する。これにより、可変電流源回路３２を流れる電流値はＣＳ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わるまで一定値に固定される。従って、カウンタ回路３４の終了トリガ後に検波信号の変調度が変動してもラッチ回路３３の出力は一定であり、基準電圧制御回路５に流れる電流が一定になるため、信号電圧Ｖ３は固定値になる。
【００５８】
次に、ＣＳ信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わると、これがＣＳ信号の終了トリガとなり、図１３（ｄ）に示すように、可変電流源回路３２に流れる電流Ｉが停止する。
【００５９】
図１２は、本実施形態のＡＳＫ復調回路における受信動作を示すフローチャートである。上述のように、ステップＳ１１でＣＳ信号が出力され、ステップＳ４で信号電圧Ｖ１の変調度が検出されると、ステップＳ２１でカウンタ回路３４から出力された信号のレベルが「Ｈｉｇｈ」であれば信号電圧Ｖ３に変調度に応じた電圧降下が生じる（ステップＳ２２）。また、カウンタ回路３４から出力された信号のレベルが「Ｌｏｗ」であれば信号電圧Ｖ３には固定化された電圧降下が生じる（ステップＳ２３）。
【００６０】
なお、図１３（ｃ）、（ｅ）において、時刻ｔ１〜ｔ３のように、受信信号が論理「０」に対応する低振幅（すなわち、Ａ×（１−ｍ）／（１＋ｍ）の状態で長時間経過すると、信号電圧Ｖ２は低下していき、時刻ｔ２以降では信号電圧Ｖ１と一致してしまう。ここで、Ａは「１」に対応する振幅幅、すなわち入力レベルであり、ｍは変調度を表す。また、信号電圧Ｖ１の変調度は０となるので、可変電流源回路３２を流れる電流値は大きくなり、基準電圧制御回路５の出力である信号電圧Ｖ３の電圧降下が起こり、時刻ｔ２以降では、信号電圧Ｖ３が検波信号Ｖ１より低くなってしまう。そうなると、時刻ｔ２から次の論理「１」に対応する信号が入力されるｔ３までの期間においては、本来は論理「０」が出力されるべきであるのに、論理「１」が出力される。すなわち、誤動作が発生する。論理「０」が持続する代わりに無信号の期間が持続した場合も同じである。
【００６１】
図１４（ａ）は、第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路において、カウンタ回路３４の設定を変更した場合のＣＳ信号の波形図であり、（ｂ）はカウンタ回路３４の出力信号の波形図であり、（ｃ）は信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形図であり、（ｄ）は可変電流源回路３２から接地へと流れる電流Ｉの波形図であり、（ｅ）は受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）の波形図であり、（ｆ）は復調信号Ｖｏｕｔの波形図である。
【００６２】
上述の不具合は、本実施形態のＡＳＫ復調回路において、カウンタ回路３４の設定時間をプリアンブル信号の期間内、例えばＥＴＣの場合、８μｓ程度に設定することで解消することができる。すなわち、図１４（ａ）〜（ｆ）に示すように、カウンタ回路３４の設定時間ｔ１をプリアンブル信号の期間内にすることで、「０」または無信号の期間が長く継続しても、「０」の期間が開始する時刻ｔ２の前に、基準電圧制御回路５の出力電圧Ｖ３は固定される。そのため、時刻ｔ２から論理「１」に対応する信号が次に入力される時刻ｔ３までの期間においては、コンパレータ４の基準電圧となるＶ３は信号電圧Ｖ２より高いので、論理「０」が出力され、データを正しく復調することができる。なお、カウンタ回路３４の設定時間は、信号電圧Ｖ２の立ち上がりに要する時間２μｓ、信号電圧Ｖ１の変調度検出に要する時間４μｓとし２μｓ程度のマージンをとった場合には８μｓ程度になるが、この値に限定されることはない。
【００６３】
なお、上述の説明において、「プリアンブル信号」とは、同期確立用の制御信号で「１」と「０」が周期的にある期間、例えばＥＴＣの場合約１６μｓの間繰り返し続いている特別なビット列である。ＥＴＣのフレーム構成は図１６に示すように、一般的にプリアンブル信号、ユニークワード信号、データ信号の順になっている。プリアンブル信号の長さは通信方式によって決まっているため、カウンタ回路３４の設定時間をあらかじめプリアンブル信号の期間内にすることは容易である。
【００６４】
このように、本実施形態のＡＳＫ復調回路によれば、受信信号が「０」の状態、または無入力の状態が長時間続く場合であっても誤りなくデータを復調することが可能となる。なお、特許文献１、２に記載の従来の復調回路では、「０」または無入力が続いた場合にコンパレータの基準電圧の低下を防ぐことができないため、誤動作を生じるおそれがある。これに対し、本実施形態のＡＳＫ復調回路によれば、従来の復調回路よりも正確にデータ復調を行うことができる。
【００６５】
なお、本発明のＡＳＫ復調回路の構成は、上記の具体構成に限定されるものでなく、これと同様な効果が得られる構成であれば種々変形可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上で説明した本発明の復調回路は、ＡＳＫ通信等の狭域通信用の受信機などに好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＡＳＫ復調回路を含む受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るＡＳＫ復調回路の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るＡＳＫ復調回路における受信動作を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は可変電流源２１を流れる電流Ｉと信号電圧Ｖ１の変調度との関係を示す図であり、（ｂ）は、信号電圧Ｖ２、Ｖ３と信号電圧Ｖ１の変調度との関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るＡＳＫ復調回路において、受信動作中のＶ１、Ｖ３、およびＶｏｕｔを示す波形図である。
【図６】（ａ）は、第１の実施形態に係るＡＳＫ復調回路における信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を示す波形図であり、（ｂ）は、可変電流源から接地へと流れる電流Ｉを示す波形図であり、（ｃ）は、受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）を示す波形図であり、（ｄ）は、復調信号Ｖｏｕｔを示す波形図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るＡＳＫ復調回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係るＡＳＫ復調回路における受信動作を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係るＡＳＫ復調回路におけるＣＳ信号の変化例を示す図である
【図１０】（ａ）は、第２の実施形態に係るＡＳＫ復調回路におけるＣＳ信号の波形図であり、（ｂ）は信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形図であり、（ｃ）は可変電流源から接地へと流れる電流Ｉの波形図であり、（ｄ）は受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）の波形図であり、（ｅ）は復調信号Ｖｏｕｔの波形図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路路構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路における受信動作を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）は、第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路において、ＣＳ信号の波形図であり、（ｂ）はカウンタ回路の出力信号の波形図であり、（ｃ）は信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形図であり、（ｄ）は可変電流源回路から接地へと流れる電流Ｉの波形図であり、（ｅ）は受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）の波形図であり、（ｆ）は復調信号Ｖｏｕｔの波形図である。
【図１４】（ａ）は、第３の実施形態に係るＡＳＫ復調回路において、カウンタ回路３４の設定を変更した場合のＣＳ信号の波形図であり、（ｂ）はカウンタ回路３４の出力信号の波形図であり、（ｃ）は信号電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の波形図であり、（ｄ）は可変電流源回路３２から接地へと流れる電流Ｉの波形図であり、（ｅ）は受信信号に含まれる指令信号（ＲＸデータ）の波形図であり、（ｆ）は復調信号Ｖｏｕｔの波形図である。
【図１５】ＥＴＣにおける通信データのフレーム構成を示す図である。
【図１６】第１の従来例に係るＡＳＫ復調回路の構成を示す図である。
【図１７】第２の従来例に係るＡＳＫ復調回路を示すブロック図である。
【図１８】第１の従来例に係るＡＳＫ復調回路において、出力波形のＤＵＴＹ比が変動する場合を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１      検波器 
２      第１の積分器 
３      第２の積分器 
４      コンパレータ  
５      基準電圧制御回路 
６      変調度検出回路 
７      アンテナ  
８      ＬＮＡ   
９      ミキサ 
１０      局部発振器 
１１      第１の抵抗 
１２      第１のキャパシタ 
１３      第２の抵抗 
１４      第２のキャパシタ 
１５      抵抗 
１６      バッファ回路   
１９      ピークホールド回路 
２０      ボトムホールド回路 
２１      可変電流源  
３１      第２のコンパレータ 
３２      可変電流源回路 
３３      ラッチ回路 
３４      カウンタ回路 
５０、５２ａ、５２ｂ      スイッチ   
５４ａ、５４ｂ  電流源 
６０      ＡＳＫ復調回路 
７０      直流電源 
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３      信号電圧
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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