專利名稱：調(diào)幅調(diào)制波消除電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從在AM立體聲調(diào)制波中復(fù)用數(shù)字調(diào)制波的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中消除AM調(diào)制波而抽出數(shù)字調(diào)制波的AM調(diào)制波消除電路。
在日本專利公開公報(bào)特開平9-326836中表示出一種AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置，在AM調(diào)制波中復(fù)用數(shù)字信號(hào)而不會(huì)在進(jìn)行AM同步檢波時(shí)對(duì)AM同步檢波輸出產(chǎn)生影響。
通過(guò)圖6而以在數(shù)字調(diào)制方式中使用QPSK(4相PSK)調(diào)制方式時(shí)的例子來(lái)說(shuō)明上述AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置。
聲音信號(hào)等模擬信號(hào)波(以下簡(jiǎn)稱為信號(hào))被提供給AM調(diào)制器31，頻率fc的載波被信號(hào)波進(jìn)行AM調(diào)制。當(dāng)設(shè)載波的振幅為1，載波的角頻率為ωc(rad/s)，調(diào)制度為k，信號(hào)波為νm(t)時(shí)，從AM調(diào)制器31所輸出的AM調(diào)制波νAM(t)用下式表達(dá)νAM(t)={1+kνm(t)}cosωct…式(1)用In、Qn表示由QPSK基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)生器32所發(fā)生的I、Q的數(shù)字信號(hào)串。其中，In=±1,Qn=±1。
來(lái)自QPSK基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)生器32的輸出信號(hào)被分成兩路，其中一路被輸入到供給頻率(fc+fα)的載波的正交調(diào)制器33中，以復(fù)數(shù)信號(hào)串來(lái)對(duì)角頻率(ωc+ωα)(rad/s)的載波進(jìn)行正交調(diào)制。來(lái)自正交調(diào)制器33的輸出信號(hào)νDH(t)如下式(2)所示νDH(t)=In cos(ωc+ωα)t+Qn sin(ωc+ωα)t…式(2)
另一方面，從QPSK基帶數(shù)字信號(hào)發(fā)生器32所輸出的QPSK基帶數(shù)字信號(hào)被提供給反號(hào)器34，進(jìn)行符號(hào)反轉(zhuǎn)而變換為(-In)、(-Qn)。在反號(hào)器34中，符號(hào)反轉(zhuǎn)的QPSK基帶數(shù)字信號(hào)被提供給復(fù)數(shù)共軛器35，取得復(fù)數(shù)共軛，QPSK基帶數(shù)字信號(hào)的Qn信號(hào)串的符號(hào)被反轉(zhuǎn)，變換為(-In)、(Qn)。即，通過(guò)反號(hào)器34和復(fù)數(shù)共軛器35，與由QPSK基帶數(shù)字信號(hào)所形成的雙位相對(duì)應(yīng)的矢量偏移的基準(zhǔn)載波相位和同相成分的符號(hào)被反轉(zhuǎn)。
由復(fù)數(shù)共軛器35取得復(fù)數(shù)共軛的復(fù)數(shù)信號(hào)串被輸入到提供頻率(fc-fα)的載波的正交調(diào)制器36中，以復(fù)數(shù)信號(hào)串來(lái)對(duì)角頻率(ωc-ωα)(rad/s)的載波進(jìn)行正交調(diào)制。來(lái)自正交調(diào)制器36的輸出信號(hào)ν DL(t)如下式(3)所示νDL(t)=-In cos(ωc-ωα)t+Qn sin(ωc-ωα)t…式(3)式(2)和式(3)的輸出信號(hào)νDH(t)和νDL(t)由加法器37相加，作為該相加輸出的數(shù)字調(diào)制波νD(t)如下式(4)所示νD(t)=νDH(t)+νDL(t)=In cos(ωc+ωα)t+Qn sin(ωc+ωα)t-In cos(ωc-ωα)t+Qn sin(ωc-ωα)t…式(4)AM調(diào)制波νAM(t)和數(shù)字調(diào)制波νD(t)被輸入加法器38進(jìn)行相加，AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)從式(1)和式(2)而變?yōu)槿缦率?5)所示ν(t)=νAM(t)+νD(t)={1+kνm(t)}cosωct+In cos(ωc+ωα)t+Qn sin(ωc+ωα)t-In cos(ωc-ωα)t+Qn sin(ωc-ωα)t…式(5)AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置中的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制過(guò)程如圖7所示，從AM調(diào)制器31所輸出的AM調(diào)制波為圖7中的a所示的那樣，來(lái)自正交調(diào)制器36的輸出信號(hào)，即數(shù)字調(diào)制波為圖7中的b所示的那樣，來(lái)自正交調(diào)制器33的輸出信號(hào)，即數(shù)字調(diào)制波為圖7中的b所示的那樣。從加法器37所輸出的數(shù)字調(diào)制波為圖7中的b與圖7中的c之和，從加法器38所輸出的AM復(fù)用調(diào)制波為圖7中的d所示的那樣。
這樣，在AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置中，在頻率軸上以載波fc為軸的線對(duì)稱的頻率(fc+fα)的位置和頻率(fc-fα)的位置上，復(fù)用數(shù)字調(diào)制波信號(hào)，因此，當(dāng)對(duì)AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波進(jìn)行AM同步檢波時(shí)，不會(huì)對(duì)AM同步檢波輸出產(chǎn)生影響。
但是，在上述AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置中，在該AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制方式中，存在把AM調(diào)制方式作為AM立體聲調(diào)制方式的情況。當(dāng)把AM調(diào)制方式作為AM立體聲調(diào)制方式時(shí)，由于AM立體聲調(diào)制波中的相位調(diào)制波和數(shù)字調(diào)制波具有相同的特性，因此不能抽出數(shù)字調(diào)制波。
還有，上述現(xiàn)有的調(diào)制，用AM調(diào)制器以模擬信號(hào)波來(lái)對(duì)頻率fc的載波進(jìn)行振幅調(diào)制，在頻率軸上把頻率fc的載波作為軸的線對(duì)稱的頻率(fc+fα)的位置和頻率(fc-fα)的位置上，對(duì)數(shù)字調(diào)制波進(jìn)行復(fù)用，由于在通過(guò)這樣的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制方式所調(diào)制的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中，AM調(diào)制成分和數(shù)據(jù)調(diào)制成分是在同一頻帶、同一時(shí)間中進(jìn)行復(fù)用，因此，不能選擇數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所復(fù)用的時(shí)間來(lái)取出希望的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，也不能選擇數(shù)據(jù)所復(fù)用的頻帶來(lái)取出希望的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的目的是提供一種AM調(diào)制波消除電路，可以從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中消除AM調(diào)制波來(lái)抽出數(shù)字調(diào)制波。
本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路，在AM立體聲調(diào)制波的同一頻帶內(nèi)從在AM立體聲調(diào)制波中復(fù)用數(shù)字調(diào)制波的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中，消除AM調(diào)制波而抽出數(shù)字調(diào)制波，其特征在于，包括從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中抽出AM載波同相信號(hào)、AM載波反相信號(hào)和數(shù)字調(diào)制波的合成波的抽出裝置；從上述合成波推測(cè)出基于AM立體聲調(diào)制波的相位調(diào)制成分的值的推測(cè)裝置；以及把推測(cè)出的基于上述相位調(diào)制成分的值與上述AM載波同相成分相乘，并把該相乘輸出與上述合成波相加的運(yùn)算裝置，把運(yùn)算裝置的輸出作為數(shù)字調(diào)制波。
本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路，通過(guò)抽出裝置從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波抽出AM載波同相信號(hào)、AM載波反相信號(hào)和數(shù)字調(diào)制波的合成波，通過(guò)推測(cè)裝置從所抽出的合成波推測(cè)出基于AM立體聲調(diào)制波的相位調(diào)制成分的值，把推測(cè)出的基于上述相位調(diào)制成分的值與AM載波同相成分相乘，并把該相乘輸出與上述合成波相加，由相加運(yùn)算輸出來(lái)得到數(shù)字調(diào)制波。
還有，本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路，以模擬信號(hào)波對(duì)頻率fc的載波進(jìn)行AM調(diào)制，在AM調(diào)制波的頻帶內(nèi)的頻率軸上把頻率fc的載波作為軸的線對(duì)稱的頻率(fc+fα)的位置和頻率(fc-fα)的位置上，對(duì)數(shù)字調(diào)制波信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，從這樣得到的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中消除AM調(diào)制波，其特征在于，包括A/D變換裝置，用載波頻率的4倍頻率的抽樣脈沖對(duì)AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波進(jìn)行抽樣，把該抽樣后的信號(hào)進(jìn)行A/D變換；抽樣點(diǎn)替換電路，當(dāng)m=0、1、2、3、…時(shí)，把在(4m)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出與在(4m+3)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出互換，并且，把在(4m+1)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出與在(4m+2)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出互換；以及加法器，把由抽樣點(diǎn)替換電路所替換的離散值輸出與由A/D變換裝置進(jìn)行了A/D變換的離散值輸出相加。
在本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路中，用載波周期的4倍周期來(lái)對(duì)AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波進(jìn)行抽樣，該抽樣后的信號(hào)由A/D變換器進(jìn)行A/D變換。當(dāng)m=0、1、2、3、…時(shí)，把在(4m)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出與在(4m+3)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出互換，并且，把在(4m+1)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出與在(4m+2)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出互換，把替換后的離散值輸出與由A/D變換裝置進(jìn)行了A/D變換后的離散值輸出相加。其結(jié)果，相加輸出變?yōu)橛沙闃用}沖僅對(duì)數(shù)字調(diào)制波進(jìn)行抽樣并進(jìn)行A/D變換的離散輸出值的輸出，則AM調(diào)制波被消除。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說(shuō)明。在這些附圖中

圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路的構(gòu)成的方框圖；圖2用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路中的數(shù)字調(diào)制信號(hào)選擇相位推定的模式圖；圖3用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路中的數(shù)字調(diào)制信號(hào)選擇相位推定的另一個(gè)例子的模式圖；圖4表示本發(fā)明的第二實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路的構(gòu)成的方框圖；圖5(a)～5(i)是用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路的作用的模式圖；圖6表示AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置的構(gòu)成的方框圖；圖7用于說(shuō)明AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制裝置中的復(fù)用的模式圖。
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路的構(gòu)成的方框圖。
所輸入的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波提供給乘法器1，角頻率與3ωc/2(rad/s)的本機(jī)振蕩器3的振蕩輸出相乘，相乘輸出被提供給低通濾波器5，在低通濾波器5中消除相乘輸出的高頻成分。同樣，把所輸入的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波提供給乘法器2，角頻率與ωc/2(rad/s)的本機(jī)振蕩器4的振蕩輸出相乘，相乘輸出被提供給低通濾波器6，而消除相乘輸出的高頻成分。
提供給乘法器1和2的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波在AM調(diào)制波方式中成為摩托羅拉方式的AM立體聲調(diào)制波，被表示為下式(6)這樣ν(t)={1+kνm(t)}cos(ωct+θ)+In cos(ωc+ωα)t+Qn sin(ωc+ωα)t-In cos(ωc-ωα)t+Qn sin(ωc-ωα)t…式(6)θ=arc tan{νs(t)/(1+kνm(t))}式(6)的第一項(xiàng)是AM立體聲調(diào)制波，第二項(xiàng)以后是數(shù)字調(diào)制波。其中，k是AM調(diào)制度，νm(t)是AM調(diào)制波的單聲道調(diào)制波，νs(t)是AM調(diào)制波的立體聲調(diào)制波，ωc是AM調(diào)制波載波的角頻率(rad/s)，In、Qn是QPSK基帶信號(hào)的I、Q復(fù)數(shù)信號(hào)串，ωα是數(shù)字調(diào)制載波與AM調(diào)制載波之差的角頻率(rad/s)。式(6)能夠變形為下式(6a)ν(t)={1+kνm(t)}(cosωct·cosθ-sinωct·sinθ)-In sinωc t·sinωαt+Qn sinωct·cosωαt=[{1+kνm(t)}cosθ]cosωct+[-{1+kνm(t)}sinθ-In sinωct+Qn cosωαt]×sinωct…式(6a)不是AM立體聲調(diào)制方式的AM復(fù)用調(diào)制波為式(5)所示的那樣，式(5)可以變形為下式式(5a)這樣ν(t)={1+kνm(t)}cosωct-In sinωct·sinωαt+Qn sinωct·cosωαt={1+kνm(t)}cosωct+(-In sinωct+Qn cosωαt)·sinωct…式(5a)當(dāng)比較式(6a)和式(5a)時(shí)，兩者都是中心頻率fc(Hz)的正交調(diào)制波。其中，在式(5a)的情況下，AM調(diào)制波與數(shù)字調(diào)制波完全正交，與此相對(duì)，在AM立體聲調(diào)制的情況下，即式(6a)所示的情況下，在數(shù)字調(diào)制波上重疊了AM立體聲的相位調(diào)制波。因此，由于AM立體聲的相位調(diào)制波的存在，僅取出數(shù)字調(diào)制波是困難的，該困難為現(xiàn)有技術(shù)所記載的那樣。
下面，返回到本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路中，上式(6)所示的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波在乘法器1中與來(lái)自本機(jī)振蕩器3的振蕩輸出cos(3/2)ωct相乘，從相乘結(jié)果中消除其高頻成分，從低通濾波器5送出下式(7)所示的信號(hào)2{ν(t)cos(3/2)ωct}=(1+M)cos{(-1/2)ωct+θ}+In cos{(-1/2)ωc+ωα}t+Qn sin{(-1/2)ωc+ωα}t-In cos{(-1/2)ωc-ωα}t+Qn sin{(-1/2)ωc-ωα}t=(1+M)cos{(1/2)ωct-θ}-In cos{(1/2)ωc+ωα}t-Qn sin{(1/2)ωc+ωα}t+In cos{(1/2)ωc-ωα}t-Qn sin{(1/2)ωc-ωα}t…式(7)其中，M=kνm(t)。
同樣，上式(6)所示的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波在乘法器2中與來(lái)自本機(jī)振蕩器4的振蕩輸出cos(1/2)ωct相乘，從相乘結(jié)果中消除其高頻成分，從低通濾波器6送出下式(8)所示的信號(hào)2{ν(t)cos(1/2)ωct}=(1+M)cos{(1/2)ωct+θ}+In cos{(1/2)ωc+ωα}t+Qn sin{(1/2)ωc+ωα}t-In cos{(1/2)ωc-ωα}t+Qn sin{(1/2)ωc-ωα}t…式(8)來(lái)自低通濾波器5的輸出和來(lái)自低通濾波器6的輸出被提供給加法器7，在加法器7中相加。來(lái)自加法器7的相加輸出為下式(9)所示的那樣。來(lái)自低通濾波器5的輸出和來(lái)自低通濾波器6的輸出也被提供給減法器8，在減法器8中從來(lái)自低通濾波器5的輸出減去來(lái)自低通濾波器6的輸出。來(lái)自減法器8的相減輸出為下式(10)所示的那樣。
(1+M)cos{(1/2)ωct-θ}+(1+M)cos{(1/2)ωct+θ}=2(1+M)cos(1/2)ωct·cosθ …式(9)(1+M)cos{(1/2)ωct-θ}-(1+M)cos{(1/2)ωct+θ}-2In cos{(1/2)ωc+ωα}t-2Qn sin{(1/2)ωc+ωα}t+2In cos{(1/2)ωc-ωα}t-2Qn sin{(1/2)ωc-ωα}t=-2(1+M)sin(1/2)ωct·sinθ-2In cos{(1/2)ωc+ωα}t-2Qn sin{(1/2)ωc+ωα}t+2In cos{(1/2)ωc-ωα}t-2Qn sin{(1/2)ωc-ωα}t…式(10)其中，當(dāng)AM單聲道調(diào)制時(shí)，θ=0，消去式(10)的第一項(xiàng)，就變?yōu)閿?shù)字調(diào)制波本身。
來(lái)自加法器7的輸出被提供給乘法器9，與角頻率為ωc/2(rad/s)的本機(jī)振蕩器11的振蕩輸出相乘，相乘輸出被提供給低通濾波器13，在低通濾波器13中消除相乘輸出的高頻成分。同樣，來(lái)自減法器8的輸出被提供給乘法器10，與角頻率是ωc/2(rad/s)并且相位比本機(jī)振蕩器11的振蕩輸出滯后π/2(rad)的本機(jī)振蕩器12的振蕩輸出相乘，相乘輸出被提供給低通濾波器14，消除相乘輸出的高頻成分。
即，來(lái)自加法器7的輸出與來(lái)自本機(jī)振蕩器11的輸出cos(1/2)ωct相乘，來(lái)自低通濾波器13的輸出為下式(11)所示的那樣。來(lái)自低通濾波器13的輸出被提供給乘法器15，與角頻率為ωc/2(rad/s)的本機(jī)振蕩器17的振蕩輸出相乘。來(lái)自乘法器15的輸出為下式(12)所示的那樣。
2(1+M)cos(1/2)ωct·cosθ·cos(1/2)ωct=(1+M)cos0·cosθ
=(1+M)cosθ …式(11)(1+M)cos(1/2)ωct·cosθ …式(12)從式(12)可見，從乘法器15得到AM載波同相信號(hào)。
另一方面，來(lái)自減法器8的輸出與來(lái)自本機(jī)振蕩器11的輸出sin(1/2)ωct相乘，來(lái)自低通濾波器14的輸出如下式(13)所示。來(lái)自低通濾波器14的輸出被提供給乘法器16，與角頻率為ωc/2(rad/s)的本機(jī)振蕩器18的振蕩輸出相乘。來(lái)自乘法器16的輸出如下式(14)所示?！羢in(1/2)ωct=-(1+M)cos0·sinθ+In sinωαt-Qn cosωαt-In sin(-ωα)t-Qn cos(-ωα)t=-(1+M)sinθ+2 In sinωαt-2Qn cosωαt…式(13)νamq(t)={-(1+M)sinθ+2In sinωαt-2Qn cosωαt}×cos(1/2)ωct=-(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ+2In cos(1/2)ωct·sinωαt-2Qn cos(1/2)ωct·cosωαt=-(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ+In sin{(1/2)ωc+ωα}t-Qn cos{(1/2)ωc+ωα}t-In sin{(1/2)ωc-ωα}t-Qn cos{(1/2)ωc-ωα}t …式(14)如從式(14)所看到的那樣，式(14)的第一項(xiàng)為AM載波反相信號(hào)，式(14)的第二項(xiàng)以后為數(shù)字調(diào)制波，從乘法器16得到信號(hào)νamq(t)即[AM載波反相信號(hào)+數(shù)字調(diào)制波]。
接著，把來(lái)自乘法器15的輸出即AM載波同相信號(hào)提供給截止頻率被設(shè)定為fc(=ωc/(2π))的低通濾波器19，把來(lái)自乘法器16的輸出即信號(hào)νamq(t)反相信號(hào)提供給截止頻率被設(shè)定為fc(=ωc/(2π))的低通濾波器20，除去高頻成分。通過(guò)低通濾波器20來(lái)消除式(14)中的{(1/2)ωc-ωα}t項(xiàng)。
其中，在式(12)、式(14)中，(1+M)、cosθ、sinθ、In、Qn的變化量當(dāng)與cos(1/2)ωct和cos{(1/2)ωc-ωα}t的變化量相比時(shí)極端滯后。因此，在cos{(1/2)ωc-ωα}t的一個(gè)周期的時(shí)間中，各個(gè)值可以視為常數(shù)。
另一方面，標(biāo)號(hào)21是相位電平發(fā)生器，從相位電平發(fā)生器21輸出常數(shù)ki=sinθi/cosθi(1≤i≤n,-(π/4)≤θ≤(π/4))的信號(hào)。其中，之所以為(1≤i≤n,-(π/4)≤θ≤(π/4))，是因?yàn)锳M立體聲的最大相位偏移角在摩托羅拉方式下為{-(π/4)≤θ≤(π/4)}。
來(lái)自相位電平發(fā)生器21的各個(gè)輸出ki和來(lái)自低通濾波器19的輸出在乘法器221、222、223、22n中分別相乘。來(lái)自乘法器221、222、223、22n的各輸出為下式(12a)所示的那樣(1+M)cos(1/2)ωct·cosθ·sinθi/cosθi…式(12a)來(lái)自乘法器221、222、223、22n的各輸出與下式(14a)所示的來(lái)自低通濾波器20的輸出分別在加法器231、232、233、23n中相加。
-(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ-In sin{(1/2)ωc-ωα}t-Qn cos{(1/2)ωc-ωα}t …式(14a)其中，通過(guò)低通濾波器19的AM載波同相信號(hào)的cos{(1/2)ωc-ωα}t的1周期T中的波形為圖2的a所示的那樣，來(lái)自乘法器221、222、223、22n的各輸出的cos{(1/2)ωc-ωα}t的1周期T中的波形為圖2的b1、b2、b3、bn那樣，是ki與圖2的a的波形相乘的波形。在加法器231、232、233、23n中，從低通濾波器20所輸出的式(14a)所示的圖2的c1、c2的合成波形分別與該圖2的b1、b2、b3、bn所示的波形相乘。圖2的c1和c2雖然是合成的波形，但為了進(jìn)行說(shuō)明，而單獨(dú)表示，c1表示AM載波反相信號(hào)波形，c2表示數(shù)字調(diào)制波波形。
來(lái)自加法器231、232、233、23n的輸出波形為圖2的d1、d2、d3、dn和d0所示的那樣。雖然來(lái)自加法器231、232、233、23n的輸出波形是d0與圖2的d1、d2、d3、dn合成的輸出波形，但是，為了進(jìn)行說(shuō)明而單獨(dú)表示。
來(lái)自加法器231、232、233、23n的相加輸出被提供給相位推定器24，在相位推定器24中，以cos{(1/2)ωc-ωα}t的1周期T來(lái)對(duì)輸入波形進(jìn)行積分，通過(guò)該積分，In、Qn的該時(shí)間中的變化量可以近似于″0″，因此，數(shù)字調(diào)制波被消去，從數(shù)字調(diào)制波被消去的信號(hào)而成為θ=θi，但是，在相位推定器24中被視為n個(gè)輸入中成為最小值的點(diǎn)，而從相位推定器24輸出。顯然，θ=θi時(shí)的[式(12a)的值-數(shù)字調(diào)制波被消去的式(14a)的值]，即(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ-(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ成為″0″。
來(lái)自相位推定器24的輸出被提供給相位電平選擇器25，從被輸入相位電平選擇器25中的來(lái)自相位電平發(fā)生器21的輸出中選擇出最適當(dāng)?shù)南辔浑娖剑聪率?15)的相位電平。
sinθ/cosθ…式(15)來(lái)自相位電平選擇器25的輸出和AM載波同相信號(hào)被提供給乘法器26，而相乘。其結(jié)果，從乘法器26輸出下式(16)所示的信號(hào)(1+M)cos(1/2)ωct·cosθ·sinθ/cosθ=(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ…式(16)來(lái)自乘法器26的輸出和(AM載波反相信號(hào)+數(shù)字調(diào)制波)被輸入到加法器27。其結(jié)果，從加法器27輸出下式(17)所示的信號(hào)(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ+νamq(t)=(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ-(1+M)cos(1/2)ωct·sinθ+2Incos(1/2)ωct·sinωαt-2Qn cos(1/2)ωct·cosωαt=2In cos(1/2)ωct·sinωαt-2Qn cos(1/2)ωct·cosωαt=+2In cos(1/2)ωct·sinωαt-2Qn cos(1/2)ωct·cosωαt=2In cos(1/2)ωct·sinωαt-2Qn cos(1/2)ωct·cosωαt…式(17)因此，在來(lái)自加法器27的輸出中，AM立體聲調(diào)制波被消去，從加法器27輸出數(shù)字調(diào)制波。
下面對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路的變形例進(jìn)行說(shuō)明。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路中，采用消除數(shù)字調(diào)制波而找出最小值的方法。代替的辦法，可以采用，在相位推定中，尋找出與數(shù)字調(diào)制波最象的部分剩余的波形。
例如，以圖2的d1～d4和d0為基礎(chǔ)，在圖3的e～h中表示實(shí)際上被輸入相位推定器24的波形。其中，當(dāng)看圖3的e～h時(shí)，圖3的e、f、h是在cos{(1/2)ωc-ωa}t的1周期T中一個(gè)正弦波未結(jié)束，而在圖3的g中是其余的正弦波。這意味著僅剩余了數(shù)字調(diào)制波成分，此時(shí)的ki是求出的AM立體聲的相位。
在上述內(nèi)容中，雖然設(shè)本機(jī)振蕩器3的振蕩角頻率為(3/2)ωc、使本機(jī)振蕩器4、11、12、17、18的角頻率為(1/2)ωc來(lái)進(jìn)行的說(shuō)明，但是，其也可以是其他的角頻率，當(dāng)設(shè)振蕩角頻率為(3/2)ωc的情況為ωpf1，設(shè)振蕩角頻率為(1/2)ωc的情況為ωpf2時(shí)，使ωpf1＞ωpf2，此時(shí)可以選擇為ωpf1-ωc=ωc-ωpf2成立的關(guān)系。
在上述說(shuō)明中，根據(jù)本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路，即使在AM立體聲調(diào)制的情況下，也能獲得消除AM調(diào)制波，抽出數(shù)字調(diào)制波的效果，而能夠解調(diào)按現(xiàn)有技術(shù)全然不能解調(diào)的數(shù)字調(diào)制波。
圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路的構(gòu)成的方框圖。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路中，所輸入的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波提供給載波再生器41，而再生AM調(diào)制載波，由載波再生器41所再生的AM調(diào)制載波提供給定時(shí)信號(hào)生成器42，而生成用于A/D變換的定時(shí)信號(hào)。例如，生成載波頻率的4倍頻率的定時(shí)信號(hào)來(lái)作為抽樣脈沖。另一方面，所輸入的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波提供給延遲器43來(lái)進(jìn)行延遲，來(lái)自延遲器43的輸出提供給A/D變換器44，基于定時(shí)信號(hào)而定時(shí)，進(jìn)行A/D變換。從A/D變換器43所輸出的A/D變換輸出被提供給抽樣點(diǎn)替換電路45來(lái)進(jìn)行A/D變換輸出的替換，在該抽樣點(diǎn)替換電路45中，當(dāng)m=0、1、2、3、…時(shí)，把在(4m)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的A/D變換輸出(離散值輸出)與在(4m+3)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的A/D變換輸出互換，并且，把在(4m+1)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的A/D變換輸出與在(4m+2)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的A/D變換輸出互換。把來(lái)自A/D變換器44的A/D變換輸出和來(lái)自抽樣點(diǎn)替換電路45的輸出提供給加法器46，進(jìn)行相加而送出。
上述式(5)的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)可以變形為下式(6)那樣ν(t)={1+kνm(t)}cosωct
+In cos(ωc+ωα)t+Qn sin(ωc+ωα)t-In cos(ωc-ωα)t+Qn sin(ωc-ωα)t={1+kνm(t)}cosωct-2In sinωct sin ωαt+2Qn cosωαt sinωct…式(6)其中，ωα是數(shù)字調(diào)制載波與AM調(diào)制載波之差的角頻率(rad/s)，數(shù)字調(diào)制載波在AM調(diào)制載波的上下側(cè)頻帶中偏離頻率fα，存在于對(duì)像的位置上。并且，fc》fα。
在圖4所示的本發(fā)明的第二實(shí)施例所涉及的AM調(diào)制波消除電路中，上式(6)所示的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波被輸入載波再生器41和延遲器43。
所輸入的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)被輸入載波再生器41和延遲器43。首先，對(duì)由載波再生器41所進(jìn)行的載波再生進(jìn)行說(shuō)明。由載波再生器41所再生的是用于AM調(diào)制的載波，來(lái)自載波再生器41的輸出νc(t)為下式(7)所示的那樣νc(t)=cosωct…式(7)接著，該信號(hào)νc(t)被輸入給定時(shí)信號(hào)生成器42，而生成用于進(jìn)行A/D變換的定時(shí)信號(hào)。在此，當(dāng)單一頻率信號(hào)νc(t)的相位為(π/4)弧度、(3π/4)弧度、(5π/4)弧度、(7π/4)弧度時(shí)，輸出定時(shí)信號(hào)。即，時(shí)間t在下式(8)時(shí)在A/D變換器44中生成成為AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)的抽樣這樣的定時(shí)信號(hào)。
t=1+2m/8fc…式(8)其中，m=0、1、2、3、…。此時(shí)，抽樣頻率為4fc(Hz)。
另一方面，AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)在延遲器43中進(jìn)行載波再生器41和定時(shí)信號(hào)生成器42的延遲量的總和的延遲并被送出。在此，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，不考慮各自的延遲，使延遲器43的延遲量為0。因此，從延遲器43所輸出的信號(hào)與AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)相等，并被輸入A/D變換器44，通過(guò)在定時(shí)信號(hào)生成器42中所生成的定時(shí)信號(hào)進(jìn)行抽樣。
因此，AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)按照抽樣頻率4fc(Hz)的抽樣脈沖來(lái)進(jìn)行抽樣，由A/D變換器44進(jìn)行A/D變換。
由此，從A/D變換器44所輸出的離散輸出信號(hào)νD(m)為下式(9)所示的那樣νD(m)={1+Kνm(t)}cos2πfc(1+2m)/8fc-In{sin2πfc(1+2m)/8fc}{sin2πfα(1+2m)/8fc}+Qn{sin2πfc(1+2m)/8fc}{sin2πfα(1+2m)/8fc}={1+Kνm(t)}cos(1+2m)π/4-In sin(1+2m)π/4·sin(1+2m)πfα/4fc+Qn sin(1+2m)π/4·cos(1+2m)πfα/4fc={1+Kνm(t)}cos(1+2m)π/4+[-In sin(1+2m)πfα/4fc+Qn cos(1+2m)πfα/4fc]·sin(1+2m)π/4…式(9)下面，對(duì)抽樣點(diǎn)替換電路45的替換過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。其中，按m=0←→m=3、m=1←→m=2、m=4←→m=7、m=5←→m=6、…這樣來(lái)進(jìn)行替換。其中，←→表示互換。即，m=0、1、2、3…，把抽樣點(diǎn)按(4m)←→(4m+3)、(4m+1)←→(4m+2)這樣方式來(lái)進(jìn)行互換。
其中，式(9)中的{1+Kνm(t)}和[-In sin(1+2m)πfα/4fc+Qncos(1+2m)πfα/4fc]，因fc》fα的條件，而與cos(1+2m)π/4和sin(1+2m)π/4相比時(shí)，變化非常慢，因此，即使進(jìn)行抽樣點(diǎn)的替換，也能視為其值不變。
并且，式(9)中的cos(1+2m)π/4和sin(1+2m)π/4，當(dāng)m=0、4、8、…時(shí)，為cos(1+2m)π/4=1/2]]>,sin(1+2m)π/4=1/2;]]>當(dāng)m=1、5、9、…時(shí)，為cos(1+2m)π/4=1/2]]>,sin(1+2m)π/4=-1/2;]]>當(dāng)m=2、6、10、…時(shí)，為cos(1+2m)π/4=-1/2]]>,sin(1+2m)π/4=-1/2;]]>當(dāng)m=3、7、11、…時(shí)，為cos(1+2m)π/4=-1/2]]>，sin(1+2m)π/4=1/2]]>。
因此，通過(guò)上述(m=0←→m=3、m=1←→m=2、m=4←→m=7、m=5←→m=6、…、)的抽樣點(diǎn)的替換，僅改變cos(1+2m)π/4的符號(hào)，而sin(1+2m)π/4的符號(hào)不變，因此，抽樣點(diǎn)替換電路45的輸出為下式(10)所示的那樣-{1+Kνm(t)}cos(1+2m)π/4+[-In sin(1+2m)πfα/4fc+Qn cos(1+2m)πfα/4fc]·sin(1+2m)π/4…式(10)其中，即使進(jìn)行抽樣點(diǎn)的替換，其值也不變，用圖5(a)～5(I)所示的模式圖來(lái)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
在振幅方向上比實(shí)際擴(kuò)大，{1+Kνm(t)}如圖5(a)所示的那樣變化，在振幅方向上比實(shí)際擴(kuò)大，[-In sin(1+2m)πfα/4fc+Qn cos(1+2m)πfα/4fc]如圖5(b)所示的那樣變化。與此相對(duì)應(yīng)，cos(1+2m)π/4按圖5(c)所示的那樣變化，sin(1+2m)π/4按圖5(d)所示的那樣變化。圖5(e)表示抽樣點(diǎn)，標(biāo)以0、1、2、3、…。
與上述相對(duì)，按照?qǐng)D5(e)中←→所示的那樣來(lái)進(jìn)行AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波ν(t)的抽樣點(diǎn)的互換。如圖5(a)所示的那樣，{1+Kνm(t)}的變化較少，其結(jié)果，即使進(jìn)行替換，其值也幾乎不變化，成為圖5(f)所示的那樣。如圖5(b)所示的那樣，[-In sin(1+2m)πfα/4fc+Qn cos(1+2m)πfα/4fc]的變化較少，其結(jié)果，即使進(jìn)行替換，其值也幾乎不變化，而成為圖5(g)所示的那樣。
與上述相對(duì)，-cos(1+2m)π/4按圖5(h)所示的那樣變化，sin(1+2m)π/4按圖5(i)所示的那樣變化。對(duì)于cos(1+2m)π/4，符號(hào)變?yōu)?-)的，這為已經(jīng)說(shuō)明的那樣。
接著，在加法器46中把式(8)所示的來(lái)自A/D變換器44的輸出與式(10)所示的抽樣點(diǎn)替換電路45的輸出相加，來(lái)自加法器46的輸出為下式(11)所示的那樣2[-In sin(1+2m)πfα/4fc+Qn cos(1+2m)πfα/4fc]·sin(1+2m)π/4…式(11)式(11)所示的來(lái)自加法器46的輸出是以抽樣頻率4fc(Hz)僅對(duì)數(shù)字調(diào)制波進(jìn)行抽樣的信號(hào)。因此，從加法器46輸出從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波除去了AM調(diào)制波的信號(hào)，從該信號(hào)就能解調(diào)基帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明所涉及的AM調(diào)制波消除電路，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和小規(guī)模的構(gòu)成，就能從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波除去AM調(diào)制波。
權(quán)利要求
1．一種AM調(diào)制波消除電路，從在AM立體聲調(diào)制波中復(fù)用了數(shù)字調(diào)制波的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中，消除AM調(diào)制波而抽出數(shù)字調(diào)制波，其特征在于，包括從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中抽出AM載波同相信號(hào)、AM載波反相信號(hào)與數(shù)字調(diào)制波的合成波的抽出裝置；從上述合成波推測(cè)出基于AM立體聲調(diào)制波的相位調(diào)制波成分的值的推測(cè)裝置；以及把推測(cè)出的基于上述相位調(diào)制成分的值與上述AM載波同相信號(hào)相乘的輸出與上述合成波相加的裝置，把相加輸出作為數(shù)字調(diào)制波。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的AM調(diào)制波消除電路，其特征在于，推測(cè)裝置把與AM立體聲的各自不同的相位偏移角相對(duì)應(yīng)的值與AM載波同相信號(hào)相乘，把該各個(gè)相乘輸出與合成波相加，選擇與相加輸出中的最小電平的輸出相對(duì)應(yīng)的相位偏移角所對(duì)應(yīng)的值。
3．一種AM調(diào)制波消除電路，從對(duì)數(shù)字調(diào)制波信號(hào)進(jìn)行復(fù)用的AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中消除AM調(diào)制波，其特征在于，包括A/D變換裝置，用載波頻率的4倍頻率的抽樣脈沖對(duì)AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波進(jìn)行抽樣，把該抽樣后的信號(hào)進(jìn)行A/D變換；抽樣點(diǎn)替換電路，當(dāng)m=0、1、2、3、…時(shí)，把在(4m)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出與在(4m+3)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出互換，并且，把在(4m+1)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出與在(4m+2)的抽樣點(diǎn)上進(jìn)行A/D變換的離散值輸出互換；以及加法器，把由抽樣點(diǎn)替換電路所替換的離散值輸出與由A/D變換裝置進(jìn)行了A/D變換的離散值輸出相加，來(lái)自該加法器的輸出為從AM復(fù)用調(diào)制波中消除了AM調(diào)制波的數(shù)字調(diào)制波。
全文摘要
本發(fā)明提供一種AM調(diào)制波消除電路，能夠從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波消除AM調(diào)制波，抽出數(shù)字調(diào)制波。包括從AM數(shù)據(jù)復(fù)用調(diào)制波中抽出AM載波同相信號(hào)、AM載波反相信號(hào)與數(shù)字調(diào)制波的合成波的抽出裝置；從上述合成波推測(cè)出基于AM立體聲調(diào)制波的相位調(diào)制波成分的值的推測(cè)裝置；以及把推測(cè)出的基于上述相位調(diào)制成分的值與上述AM載波同相信號(hào)相乘的輸出與上述合成波相加的裝置，把相加輸出作為數(shù)字調(diào)制波。
文檔編號(hào)H03D5/00GK1238594SQ9910075
公開日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1999年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月26日
發(fā)明者筱田敦, 白石憲一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社建伍