ＡＳＫ受信回路
【課題】ＡＳＫ変調信号を受信し、その受信信号から、送信データに対応したパルス信号を生成するＡＳＫ受信回路において、パルス信号のデューティ比が５０％からずれるのを防止する。
【解決手段】ＡＳＫ受信回路２０では、受信信号を周波数変換したＩＦ信号Ｓ４が対数アンプ１０にて増幅され、増幅後のＩＦ信号Ｓ５が検波回路１２にて包絡線検波される。検波信号Ｓ６は、比較回路１６にて基準電圧Ｓ１１と比較されることにより、パルス信号Ｓｏｕｔに変換されるが、これに必要な基準電圧Ｓ１１は、ピークホールド回路２２及び積分回路１４を用いて検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを検出し、これら各電圧Ｓ１０、Ｓ７を所定の比率（Ｋ１／Ｋ２）で加算することにより生成する。この結果、パルス信号のデューティ比が５０％となり、送信データを正確に復元できる。
【解決手段】ＡＳＫ受信回路２０では、受信信号を周波数変換したＩＦ信号Ｓ４が対数アンプ１０にて増幅され、増幅後のＩＦ信号Ｓ５が検波回路１２にて包絡線検波される。検波信号Ｓ６は、比較回路１６にて基準電圧Ｓ１１と比較されることにより、パルス信号Ｓｏｕｔに変換されるが、これに必要な基準電圧Ｓ１１は、ピークホールド回路２２及び積分回路１４を用いて検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを検出し、これら各電圧Ｓ１０、Ｓ７を所定の比率（Ｋ１／Ｋ２）で加算することにより生成する。この結果、パルス信号のデューティ比が５０％となり、送信データを正確に復元できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された信号を受信し、該受信信号から送信データを復元するのに用いられるＡＳＫ受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection system：自動料金収受システム）において使用される車載器には、路上機からの送信信号（ＡＳＫ変調された信号）を受信するために、図６（ａ）に示すようなＡＳＫ受信回路６０が設けられている。なお、図６（ａ）は、車載器に搭載される一般的なＡＳＫ受信回路６０と、路上機側に設けられるＡＳＫ送信回路５０の構成を表すブロック図である。
【０００３】
図６（ａ）に示すように、路上機に設けられるＡＳＫ送信回路５０は、送信データＳ１を、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して取り込み、ミキサ５４にて、その取り込んだ送信データＳ２と局部発振器５２から出力される搬送波とを混合することで、搬送波を送信データＳ２にてＡＳＫ変調し、そのＡＳＫ変調した信号をパワーアンプ（ＰＡ）５６にて増幅して、送信アンテナ５８に出力することで、送信アンテナ５８からＡＳＫ変調された送信信号Ｓ３を放射するように構成されている。
【０００４】
一方、車載器には、路上機からの送信信号を受信する受信アンテナ２が設けられている。そして、ＡＳＫ受信回路６０においては、この受信アンテナ２からの受信信号が、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）４にて増幅され、ミキサ８にて、その増幅後の受信信号と局部発振器６から出力された周波数変換用の局部発振信号とが混合されることで、受信信号が中間周波信号（ＩＦ信号）Ｓ４に周波数変換される。
【０００５】
また、このように周波数変換された受信信号（つまりＩＦ信号）Ｓ４は、受信可能な信号電力範囲（ダイナミックレンジ）を拡大するために、対数アンプ１０にて増幅され、増幅後のＩＦ信号Ｓ５は、ＩＦ信号Ｓ５を両波整流して包絡線検波する検波回路１２に入力される。
【０００６】
そして、検波回路１２にて包絡線検波された検波信号Ｓ６は、２系統に分配され、その分配された一方の検波信号Ｓ６は、検波信号Ｓ６を積分（換言すれば平均化）して基準電圧（換言すれば平均電圧）Ｓ７を生成する積分回路１４に入力され、他方の検波信号Ｓ６は、積分回路１４にて生成された基準電圧Ｓ７と共に比較回路１６に入力される。
【０００７】
つまり、送信データＳ１は、ハイ／ローの信号レベルの比率（つまり、デューティ比）が５０％になることから、ＡＳＫ受信回路６０では、検波信号Ｓ６の平均電圧を基準電圧Ｓ７として生成し、この基準電圧Ｓ７と検波信号Ｓ６とを比較することで、送信データＳ１に対応したデューティ比５０％のパルス信号（２値信号）Ｓｏｕｔを生成するのである。
【０００８】
そして、このパルス信号Ｓｏｕｔは、送信データＳ１を復元したデータ信号として、図示しないデータ処理部に出力される。
ところで、図６（ａ）に示すＡＳＫ受信回路６０において、対数アンプ１０を使用しているのは、ダイナミックレンジを拡大するために、リニアアンプとＡＧＣ回路とからなるＡＧＣアンプを使用して受信信号（詳しくはＩＦ信号）を増幅するようにした場合に比べて、ＡＳＫ受信回路６０の回路構成を簡単にして、その消費電力やコストを低減するためである。
【０００９】
しかし、このように対数アンプ１０を用いたＡＳＫ受信回路６０では、受信信号（ＩＦ信号）Ｓ４が対数的に重み付けして増幅されるので、基準電圧Ｓ７を、検波信号Ｓ６の積分（平均化）により生成するようにしただけでは、比較回路１６にて生成されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％から大きくずれてしまい、後段のデータ処理部で、送信データＳ１のビット判定を行う際に、ビット誤りを生じ易くなるという問題があった。
【００１０】
つまり、例えば、図７（ａ）は、図６（ａ）に示したＡＳＫ送／受信回路５０、６０における各信号Ｓ１〜Ｓ７、Ｓｏｕｔの信号波形を表しているが、この図から明らかなように、対数アンプ１０に入力されるＩＦ信号Ｓ４は、振幅変化部分の包絡線がほぼ正弦波状になるのに対し、対数アンプ１０にて増幅されたＩＦ信号Ｓ５は、振幅が小さいローレベル領域では伸張され、振幅が大きいハイレベル領域では圧縮されて、上下非対称の歪んだ波形となる。
【００１１】
このため、このＩＦ信号を包絡線検波して、その検波信号Ｓ６と、検波信号Ｓ６の平均電圧である基準電圧Ｓ７とを比較するだけでは、最終的に得られるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が、６０％〜７０％となってしまい、後段のデータ処理部で、送信データＳ１を正常に復元できなくなるという問題が生じるのである。
【００１２】
一方、この問題を防止する技術として、図６（ｂ）に示すように、検波回路１２の後段にクリップ回路１８を設けて、検波回路１２からの出力（検波信号Ｓ６）が所定のクリップ電圧よりも低下したときに、その信号をクリップ電圧に保持することが提案されている（例えば、特許文献１等、参照）。
【００１３】
つまり、この提案のＡＳＫ受信回路７０においては、図７（ｂ）に示すように、クリップ回路１８にて検波信号Ｓ６の最低電圧がクリップ電圧となるよう検波信号Ｓ６を補正し、積分回路１４にて、その補正後の検波信号（クリップ信号）Ｓ８を積分（平均化）することで基準電圧Ｓ９を生成し、比較回路１６にて、その基準電圧Ｓ９とクリップ信号Ｓ８（又は検波信号Ｓ６）とを比較することで、パルス信号Ｓｏｕｔを生成する。
【００１４】
従って、この提案のＡＳＫ受信回路７０によれば、比較回路１６からのパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるようにクリップ電圧を予め設定しておくことで、比較回路１６から出力されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を５０％にすることができ、送信データＳ１のビット判定を行う際に生じるビット誤りを低減することができる。
【特許文献１】特開２００６−３１１２８５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記提案のＡＳＫ受信回路７０においては、クリップ電圧が一定電圧に固定されるため、対数アンプ１０の特性のバラツキによって、クリップ電圧が最適値からずれてしまい、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を５０％に制御することができなくなることがあった。
【００１６】
また、対数アンプ１０は、入力電圧をＶｉｎ、出力電圧をＶｏｕｔ、としたとき、出力電圧Ｖｏｕｔが入力電圧Ｖｉｎに対して対数関数（Ｖｏｕｔ＝ｋ・ｌｏｇＶｉｎ、ｋ：定数）となるように、入力信号（ここではＩＦ信号Ｓ４）を増幅するものであるが、対数アンプ１０において、理想的な対数関数となる入出力特性が得られる信号入力範囲は限られており、ＩＦ信号の電力（換言すればＡＳＫ受信回路７０における受信電力）が、この理想的な信号入力範囲からずれると、ＩＦ信号を所望の対数関数で増幅することができなくなる。
【００１７】
このため、上記提案のＡＳＫ受信回路７０において、クリップ電圧を、対数アンプ１０において理想的な入出力特性が得られる信号入力範囲内で設定したとしても、ＡＳＫ受信回路７０における受信電力が理想的な信号入力範囲からずれた場合には、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比も５０％からずれてしまう、という問題もある。
【００１８】
そして、このようにパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％からずれると、送信データＳ１のビット判定を行う際にビット誤りが生じ易くなるため、送信データＳ１の受信精度を確保するためには、ＡＳＫ受信回路７０に組み込む対数アンプ１０の特性や、受信電力に対するＡＳＫ受信回路７０の使用条件等を、厳しく管理しなければならなくなる。
【００１９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、ＡＳＫ変調された信号を受信し、その受信信号を対数アンプにより増幅して基準電圧と比較することにより、送信データに対応したパルス信号を生成するＡＳＫ受信回路において、対数アンプのバラツキや受信電力の変動等によってパルス信号のデューティ比が５０％からずれるのを防止し、送信データを精度よく復元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】
【００２０】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のＡＳＫ受信回路においては、前述の従来回路と同様、ＡＳＫ変調された信号を受信し、その受信信号を対数アンプにて増幅すると共に、その増幅後の受信信号を検波回路にて包絡線検波し、比較回路にて、その検波信号と基準電圧とを比較することで、送信データに対応したパルス信号を生成する。
【００２１】
そして、本発明では、比較回路がパルス信号を生成するのに用いる基準電圧を、基準電圧生成回路が、ピークレベル検出手段と平均レベル検出手段とを用いて生成する。つまり、本発明では、ピークレベル検出手段及び平均レベル検出手段が、検波回路から出力される検波信号のピークレベル及び平均レベルをそれぞれ検出し、基準電圧生成回路が、これら各検出手段にて検出されたピークレベルと平均レベルとに基づき、基準電圧を生成する。
【００２２】
従って、本発明のＡＳＫ受信回路によれば、比較回路にて検波信号と比較される基準電圧が、検波信号の平均レベルと検波信号のピークレベルとに応じて変化することになり、ピークレベルが大きくなれば、基準電圧も大きくなる。
【００２３】
このため、基準電圧は、受信信号の受信電力が高く、受信信号のハイレベル領域の圧縮率が大きくなる程、より高電圧に設定されることになり、パルス信号のデューティ比が正規の５０％からずれるのを防止することができる。
【００２４】
また、本発明では、図６（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路のように、検波信号を一定のクリップ電圧でクリップして平均化することにより基準電圧を生成するのではなく、検波信号のピークレベルと平均レベルとを用いて基準電圧を生成する。
【００２５】
そして、検波信号のピークレベル及び平均レベルは、対数アンプの特性のバラツキや、対数アンプの使用条件に応じて変化することから、本発明によれば、基準電圧を、対数アンプの特性のバラツキや対数アンプの使用条件に対応して設定することができることになり、ＡＳＫ受信回路での送信データの復元精度を向上するために、対数アンプの特性のバラツキを抑制したり、その使用範囲を制限する必要がない。よって、本発明によれば、ＡＳＫ受信回路の低コスト化を図り、その使用可能範囲を拡大することもできる。
【００２６】
ここで、基準電圧生成手段にて基準電圧を生成する際には、例えば、ピークレベルと平均レベルを加算し、その加算結果に所定の係数を乗じることで、基準電圧を生成するようにしてもよいが、基準電圧をより最適値に設定できるようにするには、請求項２に記載のように、ピークレベル及び平均レベルを所定の比率で加算することにより、基準電圧を生成するようにするとよい。
【００２７】
具体的には、例えば、ピークレベルと平均レベルとにそれぞれ所定の係数Ｋ１，Ｋ２を乗じ、その乗算値を加算することにより、基準電圧を生成するようにするとよい。
そして、このようにすれば、基準電圧として、ピークレベルと平均レベルとの何れかを重み付けして加算した電圧値を設定することができるようになり、ピークレベルと平均レベルとを単に加算した電圧値に基づき基準電圧を設定するようにした場合に比べて、基準電圧として、対数アンプの特性に対応したより最適な電圧値を設定することが可能となる。
【００２８】
なお、この場合、基準電圧を生成する際のピークレベルと平均レベルとの比率（換言すれば上述した係数Ｋ１，Ｋ２）には、請求項３に記載のように、比較回路から実際に出力されるパルス信号のデューティ比が５０％になるように実験或いはシミュレーション等で求めた値を設定すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は実施形態のＡＳＫ受信回路２０の構成を表すブロック図である。
本実施形態のＡＳＫ受信回路２０は、図６（ａ）、（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路６０，７０と同様、ＥＴＣシステムで使用される車載器に組み込まれ、図６（ａ）に示した路上機側のＡＳＫ送信回路５０から送信された送信電波を受信アンテナ２で受信して、ＡＳＫ送信回路５０からの送信データ（例えばマンチェスタ符号化方式で符号化されたデータ）を復元するのに使用されるものである。
【００３０】
このため、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０には、図６（ａ）に示したＡＳＫ受信回路６０と同様、受信アンテナ２からの受信信号を増幅するローノイズアンプ（ＬＮＡ）４、ＬＮＡ４にて増幅された受信信号と局部発振器６から出力される一定周波数の局発信号とを混合することで、受信信号を中間周波信号（ＩＦ信号）Ｓ４に周波数変換するミキサ８、ミキサ８にて周波数変換された受信信号（つまりＩＦ信号）Ｓ４を増幅する対数アンプ１０、対数アンプ１０にて増幅されたＩＦ信号Ｓ５を両波整流して包絡線検波する検波回路１２、及び、この検波回路１２にて包絡線検波された検波信号Ｓ６と基準電圧Ｓ１１とを比較することで、送信データに対応したデューティ比５０％のパルス信号Ｓｏｕｔを生成して、図示しないデータ処理部に出力する比較回路１６、が設けられている。
【００３１】
また、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０には、比較回路１６が検波信号Ｓ６と比較するのに用いる基準電圧Ｓ１１を生成するための回路として、検波信号Ｓ６を積分（換言すれば平均化）して平均電圧Ｓ７を生成する積分回路１４と、検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０を検出するためのピークホールド回路２２と、が設けられている。なお、積分回路１４は、図６（ａ）に示したＡＳＫ受信回路６０と同様のものである。
【００３２】
そして、これら各回路２２、１４から出力されるピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７は、それぞれ、乗算器２４、２６に入力されて、予め設定された係数Ｋ１、Ｋ２（但し、０＜Ｋ１＜１、０＜Ｋ２＜１）が乗算される。また、乗算器２４、２６による乗算結果（Ｋ１×Ｓ１０、Ｋ２×Ｓ７）は、加算器２８に入力され、加算器２８にて互いに加算されることにより、基準電圧Ｓ１１に変換される。
【００３３】
つまり、本実施形態では、図２に示すように、検波回路１２で検波信号Ｓ６が生成されるまでは、図６（ａ）に示したＥＴＣシステムと同様に、送信データＳ１が、Ｓ２〜Ｓ６へと変化するが、ＡＳＫ受信回路２０では、この検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを係数Ｋ１、Ｋ２にて重み付けして加算することにより、基準電圧Ｓ１１が生成され（Ｓ１１＝Ｋ１×Ｓ１０＋Ｋ２×Ｓ７）、比較回路１６において、この基準電圧Ｓ１１と検波信号Ｓ６とを比較することにより、パルス信号Ｓｏｕｔが生成される。
【００３４】
そして、本実施形態では、基準電圧Ｓ１１を生成するのに用いるピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７との比率（つまり係数Ｋ１、Ｋ２）が、比較回路１６から出力されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるように、予め実験的に設定されている。
【００３５】
このため、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０によれば、基準電圧Ｓ１１として、検波信号Ｓ６の平均電圧Ｓ７とピーク電圧Ｓ１０との間の最適値が設定されることになり、比較回路１６から出力されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％からずれるのを防止することができる。
【００３６】
また、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を５０％にすることができるので、後段のデータ処理部で送信データのビット判定を行う際にビット誤りが生じるのを防止し、送信データの受信精度を向上することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、図６（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路７０のように、検波信号Ｓ６を一定のクリップ電圧でクリップしたクリップ信号Ｓ８を平均化することにより基準電圧Ｓ９を生成するのではなく、検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを用いて基準電圧Ｓ１１を生成する。
【００３８】
そして、検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７は、対数アンプの特性のバラツキや、対数アンプの使用条件に応じて変化することから、本実施形態によれば、基準電圧Ｓ１１を、対数アンプ１０の特性のバラツキや対数アンプ１０の使用条件に対応して設定することができることになり、ＡＳＫ受信回路２０での送信データの復元精度を確保するために、対数アンプの特性のバラツキを抑制したり、その使用範囲を制限する必要がない。
【００３９】
よって、本発明によれば、ＡＳＫ受信回路の低コスト化を図り、その使用可能範囲を拡大することもできる。
以下、この効果について具体的に説明する。
【００４０】
まず、対数アンプ１０への入力電力［ｄＢｍ］と出力電圧［Ｖ］との関係は、理想的には、図３（ａ）に点線で示すように直線状（つまり理想的な対数関数）になるが、実際には、こうした理想的な対数関数が得られる信号入力範囲は限られており、図３（ａ）に実線で示すように、入力電力がこの信号入力範囲（Ａ）からずれると、そのずれ幅に応じて、入力電力の変化に対する出力電圧の変化割合が小さくなる。
【００４１】
つまり、例えば、図３（ｂ）に示すように、対数アンプ１０への入力電力が、理想的な対数関数が得られる信号入力範囲（Ａ）を中心として所定範囲だけ増加又は減少した領域（Ｂ）では、入力電力と出力電圧との関係を表す直線の傾きが、信号入力範囲（Ａ）での直線の傾きよりも小さくなり、対数アンプ１０への入力電力が、領域（Ｂ）よりも更に増加又は減少した領域（Ｃ）では、入力電力と出力電圧との関係を表す直線の傾きが、信号入力範囲（Ｂ）での直線の傾きよりも更に小さくなる。
【００４２】
そこで、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０、及び、図６（ａ）、（ｂ）に示した従来のＡＳＫ受信回路６０、７０に対して、それぞれ、対数アンプ１０への入力電力が上記各領域（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）内の電力値となるように、ＡＳＫ変調信号を入力し、そのとき各ＡＳＫ受信回路２０、６０、７０で生成される検波信号Ｓ６、基準電圧Ｓ１１，Ｓ７，Ｓ９及びパルス信号Ｓｏｕｔを計測（シミュレーション）したところ、図４（ａ）〜（ｃ）に示す結果が得られた。
【００４３】
なお、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、対数アンプ１０への入力電力が上述した各領域（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）内にあるときの計測結果を表している。また、図４（ａ）〜（ｃ）において、パルス信号Ｓｏｕｔのうち、従来方式１は、図６（ａ）に示したＡＳＫ受信回路６０からの出力パルスを表し、従来方式２は、図６（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路７０からの出力パルスを表し、実施形態は、図１に示した本実施形態のＡＳＫ受信回路２０からの出力パルスを表し、理想波形は、ＡＳＫ変調信号を生成するのに用いた送信データを表す。
【００４４】
そして、この計測結果から、従来方式２のＡＳＫ受信回路７０では、対数アンプ１０への入力電力が理想的な信号入力範囲（Ａ）内にあるときには、基準電圧Ｓ９が本実施形態の基準電圧Ｓ１１と略一致して、理想波形に近いデューティ比５０％のパルス信号Ｓｏｕｔが得られる（図４（ａ）参照）ものの、対数アンプ１０への入力電力が領域（Ｂ）にずれると、基準電圧Ｓ９が本実施形態の基準電圧Ｓ１１と従来方式１の基準電圧Ｓ７との間の電圧値となって、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が理想波形（５０％）よりも大きくなり、対数アンプ１０への入力電力が領域（Ｃ）までずれると、基準電圧Ｓ９が従来方式１の基準電圧Ｓ７と略同じになって、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が更に大きくなってしまうことがわかる。
【００４５】
これに対し、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０では、対数アンプ１０への入力電力が、理想的な信号入力範囲（Ａ）から領域（Ｂ）、領域（Ｃ）へとずれても、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が理想波形（５０％）となるように基準電圧Ｓ１１を最適値に設定することができ、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を略５０％に制御できることがわかる。
【００４６】
従って、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０によれば、受信信号の受信電力が変動してもパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を略５０％に制御できることになり、従来方式２のＡＳＫ受信回路７０に比べて、使用可能範囲を拡大することができるようになるのである。
【００４７】
また、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０では、ピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７に、ぞれぞれ、係数Ｋ１、Ｋ２を乗じ、その乗算結果を加算することにより基準電圧Ｓ１１を設定するようにしているので、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるように基準電圧Ｓ１１を設定できるようにするには、ピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７に乗じる係数Ｋ１、Ｋ２（換言すれば基準電圧Ｓ１１を設定する際の各電圧値Ｓ１０、Ｓ７の比率）を調整すればよく、その調整を簡単に行うことができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、ピークホールド回路２２が本発明のピークレベル検出手段に相当し、積分回路１４が本発明の平均レベル検出手段に相当し、乗算器２４，２６及び加算器２８が本発明の基準電圧生成手段に相当する。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内にて種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、基準電圧Ｖ１１は、ピークホールド回路２２、積分回路１４、乗算器２４、２６、及び加算器２８を用いて生成するものとして説明したが、これら各部の機能は、例えば、図５に示す電気回路によって実現できる。
【００５０】
つまり、図５に示す回路においては、検波回路から比較回路１６に至る検波信号Ｓ６の伝送経路に一端が接続された抵抗Ｒ１と、一端がこの抵抗Ｒ１に接続され、他端がグランドラインに接地されたコンデンサＣ１とにより、平均レベル検出手段としての積分回路が形成されている。
【００５１】
また、ピークレベル検出手段としてのピークホールド回路は、
１）ベースが検波信号Ｓ６の伝送経路に接続され、エミッタが抵抗Ｒ２を介して電源ライン（正電圧）に接続され、コレクタがグランドラインに接地されたＰＮＰトランジスタＴ１と、
２）ベースがＰＮＰトランジスタＴ１のエミッタに接続され、コレクタが電源ラインに接続され、エミッタが抵抗Ｒ３を介してグランドラインに接地されたＮＰＮトランジスタＴ２と、
３）抵抗Ｒ３に並列に接続されたコンデンサＣ２と、
から構成されている。
【００５２】
このため、図５に示す回路では、ＰＮＰトランジスタＴ１を介して、ＮＰＮトランジスタＴ２から抵抗Ｒ３とコンデンサＣ２との並列回路に流れ込む電流が制御されて、コンデンサＣ２に、検波信号Ｓ６の信号レベル（電圧）に対応した電荷が蓄積されることになり、そのコンデンサＣ２の両端電圧は、検波信号Ｓ６のピークレベルに対応した電圧（つまりピーク電圧Ｓ１０）となる。
【００５３】
そして、このコンデンサＣ２の両端電圧（ピーク電圧Ｓ１０）と、積分回路を構成しているコンデンサＣ１の両端電圧（つまり平均電圧Ｓ７）は、それぞれ、抵抗Ｒ４、Ｒ５を介して、比較回路１６を構成するコンパレータの反転入力端子に入力される。
【００５４】
この抵抗Ｒ４、Ｒ５は、これら各電圧Ｓ１０、Ｓ７を加算して比較回路１６に入力するものであり、本発明の基準電圧生成手段として機能する。そして、これら各抵抗Ｒ４、Ｒ５は、その抵抗値を調整することにより、各電圧Ｓ１０、Ｓ７を加算する際の比率を任意に設定できる。
【００５５】
従って、基準電圧Ｓ１１を図５に示す回路を用いて生成するようにしても、検波電圧のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを用いて、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるように、基準電圧Ｓ１１を設定することができるようになり、上記実施形態と同様の効果が得られるＡＳＫ受信回路を構成できることになる。
【００５６】
一方、上記実施形態のＡＳＫ受信回路２０は、ＥＴＣシステムの車載器に搭載されるものとして説明したが、本発明は、ＥＴＣシステム用のＡＳＫ受信回路に限定されるものではなく、ＡＳＫ変調信号を受信するＡＳＫ受信回路であれば、上記実施形態と同様に適用して同様の効果を得ることができる。
【００５７】
そして、上記実施形態のＡＳＫ受信回路２０には、受信信号をＩＦ信号に周波数変換するために、局部発振器６及びミキサ８が設けられているが、受信信号（搬送波）の周波数が低く、受信信号を直接包絡線検波できるようなシステムであれば、局部発振器６及びミキサ８を設けることなく、ＡＳＫ受信回路を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態のＡＳＫ受信回路の構成を表すブロック図である。
【図２】実施形態のＡＳＫ受信回路の各部で生成される信号をＡＳＫ送信回路側の信号と共に表すタイムチャートである。
【図３】対数アンプへの入力電力と出力電圧との関係を表す説明図である。
【図４】実施形態のＡＳＫ受信回路の動作を従来方式と比較して表す説明図である。
【図５】実施形態の基準電圧生成用回路の変形例を表す電気回路図である。
【図６】ＡＳＫ送信回路と従来のＡＳＫ受信回路の構成を表すブロック図である。
【図７】従来のＡＳＫ受信回路の各部で生成される信号をＡＳＫ送信回路側の信号と共に表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
２…受信アンテナ、４…ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、６…局部発振器、８…ミキサ、１０…対数アンプ、１２…検波回路、１４…積分回路、１６…比較回路、１８…クリップ回路、２２…ピークホールド回路、２４…乗算器、２８…加算器、２０，６０，７０…ＡＳＫ受信回路、５０…ＡＳＫ送信回路、５１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５２…局部発振器、５４…ミキサ、５６…パワーアンプ（ＰＡ）、５８…送信アンテナ、Ｔ１…ＰＮＰトランジスタ、Ｔ２…ＮＰＮトランジスタ、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された信号を受信し、該受信信号から送信データを復元するのに用いられるＡＳＫ受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection system：自動料金収受システム）において使用される車載器には、路上機からの送信信号（ＡＳＫ変調された信号）を受信するために、図６（ａ）に示すようなＡＳＫ受信回路６０が設けられている。なお、図６（ａ）は、車載器に搭載される一般的なＡＳＫ受信回路６０と、路上機側に設けられるＡＳＫ送信回路５０の構成を表すブロック図である。
【０００３】
図６（ａ）に示すように、路上機に設けられるＡＳＫ送信回路５０は、送信データＳ１を、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して取り込み、ミキサ５４にて、その取り込んだ送信データＳ２と局部発振器５２から出力される搬送波とを混合することで、搬送波を送信データＳ２にてＡＳＫ変調し、そのＡＳＫ変調した信号をパワーアンプ（ＰＡ）５６にて増幅して、送信アンテナ５８に出力することで、送信アンテナ５８からＡＳＫ変調された送信信号Ｓ３を放射するように構成されている。
【０００４】
一方、車載器には、路上機からの送信信号を受信する受信アンテナ２が設けられている。そして、ＡＳＫ受信回路６０においては、この受信アンテナ２からの受信信号が、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）４にて増幅され、ミキサ８にて、その増幅後の受信信号と局部発振器６から出力された周波数変換用の局部発振信号とが混合されることで、受信信号が中間周波信号（ＩＦ信号）Ｓ４に周波数変換される。
【０００５】
また、このように周波数変換された受信信号（つまりＩＦ信号）Ｓ４は、受信可能な信号電力範囲（ダイナミックレンジ）を拡大するために、対数アンプ１０にて増幅され、増幅後のＩＦ信号Ｓ５は、ＩＦ信号Ｓ５を両波整流して包絡線検波する検波回路１２に入力される。
【０００６】
そして、検波回路１２にて包絡線検波された検波信号Ｓ６は、２系統に分配され、その分配された一方の検波信号Ｓ６は、検波信号Ｓ６を積分（換言すれば平均化）して基準電圧（換言すれば平均電圧）Ｓ７を生成する積分回路１４に入力され、他方の検波信号Ｓ６は、積分回路１４にて生成された基準電圧Ｓ７と共に比較回路１６に入力される。
【０００７】
つまり、送信データＳ１は、ハイ／ローの信号レベルの比率（つまり、デューティ比）が５０％になることから、ＡＳＫ受信回路６０では、検波信号Ｓ６の平均電圧を基準電圧Ｓ７として生成し、この基準電圧Ｓ７と検波信号Ｓ６とを比較することで、送信データＳ１に対応したデューティ比５０％のパルス信号（２値信号）Ｓｏｕｔを生成するのである。
【０００８】
そして、このパルス信号Ｓｏｕｔは、送信データＳ１を復元したデータ信号として、図示しないデータ処理部に出力される。
ところで、図６（ａ）に示すＡＳＫ受信回路６０において、対数アンプ１０を使用しているのは、ダイナミックレンジを拡大するために、リニアアンプとＡＧＣ回路とからなるＡＧＣアンプを使用して受信信号（詳しくはＩＦ信号）を増幅するようにした場合に比べて、ＡＳＫ受信回路６０の回路構成を簡単にして、その消費電力やコストを低減するためである。
【０００９】
しかし、このように対数アンプ１０を用いたＡＳＫ受信回路６０では、受信信号（ＩＦ信号）Ｓ４が対数的に重み付けして増幅されるので、基準電圧Ｓ７を、検波信号Ｓ６の積分（平均化）により生成するようにしただけでは、比較回路１６にて生成されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％から大きくずれてしまい、後段のデータ処理部で、送信データＳ１のビット判定を行う際に、ビット誤りを生じ易くなるという問題があった。
【００１０】
つまり、例えば、図７（ａ）は、図６（ａ）に示したＡＳＫ送／受信回路５０、６０における各信号Ｓ１〜Ｓ７、Ｓｏｕｔの信号波形を表しているが、この図から明らかなように、対数アンプ１０に入力されるＩＦ信号Ｓ４は、振幅変化部分の包絡線がほぼ正弦波状になるのに対し、対数アンプ１０にて増幅されたＩＦ信号Ｓ５は、振幅が小さいローレベル領域では伸張され、振幅が大きいハイレベル領域では圧縮されて、上下非対称の歪んだ波形となる。
【００１１】
このため、このＩＦ信号を包絡線検波して、その検波信号Ｓ６と、検波信号Ｓ６の平均電圧である基準電圧Ｓ７とを比較するだけでは、最終的に得られるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が、６０％〜７０％となってしまい、後段のデータ処理部で、送信データＳ１を正常に復元できなくなるという問題が生じるのである。
【００１２】
一方、この問題を防止する技術として、図６（ｂ）に示すように、検波回路１２の後段にクリップ回路１８を設けて、検波回路１２からの出力（検波信号Ｓ６）が所定のクリップ電圧よりも低下したときに、その信号をクリップ電圧に保持することが提案されている（例えば、特許文献１等、参照）。
【００１３】
つまり、この提案のＡＳＫ受信回路７０においては、図７（ｂ）に示すように、クリップ回路１８にて検波信号Ｓ６の最低電圧がクリップ電圧となるよう検波信号Ｓ６を補正し、積分回路１４にて、その補正後の検波信号（クリップ信号）Ｓ８を積分（平均化）することで基準電圧Ｓ９を生成し、比較回路１６にて、その基準電圧Ｓ９とクリップ信号Ｓ８（又は検波信号Ｓ６）とを比較することで、パルス信号Ｓｏｕｔを生成する。
【００１４】
従って、この提案のＡＳＫ受信回路７０によれば、比較回路１６からのパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるようにクリップ電圧を予め設定しておくことで、比較回路１６から出力されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を５０％にすることができ、送信データＳ１のビット判定を行う際に生じるビット誤りを低減することができる。
【特許文献１】特開２００６−３１１２８５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記提案のＡＳＫ受信回路７０においては、クリップ電圧が一定電圧に固定されるため、対数アンプ１０の特性のバラツキによって、クリップ電圧が最適値からずれてしまい、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を５０％に制御することができなくなることがあった。
【００１６】
また、対数アンプ１０は、入力電圧をＶｉｎ、出力電圧をＶｏｕｔ、としたとき、出力電圧Ｖｏｕｔが入力電圧Ｖｉｎに対して対数関数（Ｖｏｕｔ＝ｋ・ｌｏｇＶｉｎ、ｋ：定数）となるように、入力信号（ここではＩＦ信号Ｓ４）を増幅するものであるが、対数アンプ１０において、理想的な対数関数となる入出力特性が得られる信号入力範囲は限られており、ＩＦ信号の電力（換言すればＡＳＫ受信回路７０における受信電力）が、この理想的な信号入力範囲からずれると、ＩＦ信号を所望の対数関数で増幅することができなくなる。
【００１７】
このため、上記提案のＡＳＫ受信回路７０において、クリップ電圧を、対数アンプ１０において理想的な入出力特性が得られる信号入力範囲内で設定したとしても、ＡＳＫ受信回路７０における受信電力が理想的な信号入力範囲からずれた場合には、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比も５０％からずれてしまう、という問題もある。
【００１８】
そして、このようにパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％からずれると、送信データＳ１のビット判定を行う際にビット誤りが生じ易くなるため、送信データＳ１の受信精度を確保するためには、ＡＳＫ受信回路７０に組み込む対数アンプ１０の特性や、受信電力に対するＡＳＫ受信回路７０の使用条件等を、厳しく管理しなければならなくなる。
【００１９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、ＡＳＫ変調された信号を受信し、その受信信号を対数アンプにより増幅して基準電圧と比較することにより、送信データに対応したパルス信号を生成するＡＳＫ受信回路において、対数アンプのバラツキや受信電力の変動等によってパルス信号のデューティ比が５０％からずれるのを防止し、送信データを精度よく復元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】
【００２０】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のＡＳＫ受信回路においては、前述の従来回路と同様、ＡＳＫ変調された信号を受信し、その受信信号を対数アンプにて増幅すると共に、その増幅後の受信信号を検波回路にて包絡線検波し、比較回路にて、その検波信号と基準電圧とを比較することで、送信データに対応したパルス信号を生成する。
【００２１】
そして、本発明では、比較回路がパルス信号を生成するのに用いる基準電圧を、基準電圧生成回路が、ピークレベル検出手段と平均レベル検出手段とを用いて生成する。つまり、本発明では、ピークレベル検出手段及び平均レベル検出手段が、検波回路から出力される検波信号のピークレベル及び平均レベルをそれぞれ検出し、基準電圧生成回路が、これら各検出手段にて検出されたピークレベルと平均レベルとに基づき、基準電圧を生成する。
【００２２】
従って、本発明のＡＳＫ受信回路によれば、比較回路にて検波信号と比較される基準電圧が、検波信号の平均レベルと検波信号のピークレベルとに応じて変化することになり、ピークレベルが大きくなれば、基準電圧も大きくなる。
【００２３】
このため、基準電圧は、受信信号の受信電力が高く、受信信号のハイレベル領域の圧縮率が大きくなる程、より高電圧に設定されることになり、パルス信号のデューティ比が正規の５０％からずれるのを防止することができる。
【００２４】
また、本発明では、図６（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路のように、検波信号を一定のクリップ電圧でクリップして平均化することにより基準電圧を生成するのではなく、検波信号のピークレベルと平均レベルとを用いて基準電圧を生成する。
【００２５】
そして、検波信号のピークレベル及び平均レベルは、対数アンプの特性のバラツキや、対数アンプの使用条件に応じて変化することから、本発明によれば、基準電圧を、対数アンプの特性のバラツキや対数アンプの使用条件に対応して設定することができることになり、ＡＳＫ受信回路での送信データの復元精度を向上するために、対数アンプの特性のバラツキを抑制したり、その使用範囲を制限する必要がない。よって、本発明によれば、ＡＳＫ受信回路の低コスト化を図り、その使用可能範囲を拡大することもできる。
【００２６】
ここで、基準電圧生成手段にて基準電圧を生成する際には、例えば、ピークレベルと平均レベルを加算し、その加算結果に所定の係数を乗じることで、基準電圧を生成するようにしてもよいが、基準電圧をより最適値に設定できるようにするには、請求項２に記載のように、ピークレベル及び平均レベルを所定の比率で加算することにより、基準電圧を生成するようにするとよい。
【００２７】
具体的には、例えば、ピークレベルと平均レベルとにそれぞれ所定の係数Ｋ１，Ｋ２を乗じ、その乗算値を加算することにより、基準電圧を生成するようにするとよい。
そして、このようにすれば、基準電圧として、ピークレベルと平均レベルとの何れかを重み付けして加算した電圧値を設定することができるようになり、ピークレベルと平均レベルとを単に加算した電圧値に基づき基準電圧を設定するようにした場合に比べて、基準電圧として、対数アンプの特性に対応したより最適な電圧値を設定することが可能となる。
【００２８】
なお、この場合、基準電圧を生成する際のピークレベルと平均レベルとの比率（換言すれば上述した係数Ｋ１，Ｋ２）には、請求項３に記載のように、比較回路から実際に出力されるパルス信号のデューティ比が５０％になるように実験或いはシミュレーション等で求めた値を設定すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は実施形態のＡＳＫ受信回路２０の構成を表すブロック図である。
本実施形態のＡＳＫ受信回路２０は、図６（ａ）、（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路６０，７０と同様、ＥＴＣシステムで使用される車載器に組み込まれ、図６（ａ）に示した路上機側のＡＳＫ送信回路５０から送信された送信電波を受信アンテナ２で受信して、ＡＳＫ送信回路５０からの送信データ（例えばマンチェスタ符号化方式で符号化されたデータ）を復元するのに使用されるものである。
【００３０】
このため、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０には、図６（ａ）に示したＡＳＫ受信回路６０と同様、受信アンテナ２からの受信信号を増幅するローノイズアンプ（ＬＮＡ）４、ＬＮＡ４にて増幅された受信信号と局部発振器６から出力される一定周波数の局発信号とを混合することで、受信信号を中間周波信号（ＩＦ信号）Ｓ４に周波数変換するミキサ８、ミキサ８にて周波数変換された受信信号（つまりＩＦ信号）Ｓ４を増幅する対数アンプ１０、対数アンプ１０にて増幅されたＩＦ信号Ｓ５を両波整流して包絡線検波する検波回路１２、及び、この検波回路１２にて包絡線検波された検波信号Ｓ６と基準電圧Ｓ１１とを比較することで、送信データに対応したデューティ比５０％のパルス信号Ｓｏｕｔを生成して、図示しないデータ処理部に出力する比較回路１６、が設けられている。
【００３１】
また、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０には、比較回路１６が検波信号Ｓ６と比較するのに用いる基準電圧Ｓ１１を生成するための回路として、検波信号Ｓ６を積分（換言すれば平均化）して平均電圧Ｓ７を生成する積分回路１４と、検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０を検出するためのピークホールド回路２２と、が設けられている。なお、積分回路１４は、図６（ａ）に示したＡＳＫ受信回路６０と同様のものである。
【００３２】
そして、これら各回路２２、１４から出力されるピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７は、それぞれ、乗算器２４、２６に入力されて、予め設定された係数Ｋ１、Ｋ２（但し、０＜Ｋ１＜１、０＜Ｋ２＜１）が乗算される。また、乗算器２４、２６による乗算結果（Ｋ１×Ｓ１０、Ｋ２×Ｓ７）は、加算器２８に入力され、加算器２８にて互いに加算されることにより、基準電圧Ｓ１１に変換される。
【００３３】
つまり、本実施形態では、図２に示すように、検波回路１２で検波信号Ｓ６が生成されるまでは、図６（ａ）に示したＥＴＣシステムと同様に、送信データＳ１が、Ｓ２〜Ｓ６へと変化するが、ＡＳＫ受信回路２０では、この検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを係数Ｋ１、Ｋ２にて重み付けして加算することにより、基準電圧Ｓ１１が生成され（Ｓ１１＝Ｋ１×Ｓ１０＋Ｋ２×Ｓ７）、比較回路１６において、この基準電圧Ｓ１１と検波信号Ｓ６とを比較することにより、パルス信号Ｓｏｕｔが生成される。
【００３４】
そして、本実施形態では、基準電圧Ｓ１１を生成するのに用いるピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７との比率（つまり係数Ｋ１、Ｋ２）が、比較回路１６から出力されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるように、予め実験的に設定されている。
【００３５】
このため、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０によれば、基準電圧Ｓ１１として、検波信号Ｓ６の平均電圧Ｓ７とピーク電圧Ｓ１０との間の最適値が設定されることになり、比較回路１６から出力されるパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％からずれるのを防止することができる。
【００３６】
また、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を５０％にすることができるので、後段のデータ処理部で送信データのビット判定を行う際にビット誤りが生じるのを防止し、送信データの受信精度を向上することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、図６（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路７０のように、検波信号Ｓ６を一定のクリップ電圧でクリップしたクリップ信号Ｓ８を平均化することにより基準電圧Ｓ９を生成するのではなく、検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを用いて基準電圧Ｓ１１を生成する。
【００３８】
そして、検波信号Ｓ６のピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７は、対数アンプの特性のバラツキや、対数アンプの使用条件に応じて変化することから、本実施形態によれば、基準電圧Ｓ１１を、対数アンプ１０の特性のバラツキや対数アンプ１０の使用条件に対応して設定することができることになり、ＡＳＫ受信回路２０での送信データの復元精度を確保するために、対数アンプの特性のバラツキを抑制したり、その使用範囲を制限する必要がない。
【００３９】
よって、本発明によれば、ＡＳＫ受信回路の低コスト化を図り、その使用可能範囲を拡大することもできる。
以下、この効果について具体的に説明する。
【００４０】
まず、対数アンプ１０への入力電力［ｄＢｍ］と出力電圧［Ｖ］との関係は、理想的には、図３（ａ）に点線で示すように直線状（つまり理想的な対数関数）になるが、実際には、こうした理想的な対数関数が得られる信号入力範囲は限られており、図３（ａ）に実線で示すように、入力電力がこの信号入力範囲（Ａ）からずれると、そのずれ幅に応じて、入力電力の変化に対する出力電圧の変化割合が小さくなる。
【００４１】
つまり、例えば、図３（ｂ）に示すように、対数アンプ１０への入力電力が、理想的な対数関数が得られる信号入力範囲（Ａ）を中心として所定範囲だけ増加又は減少した領域（Ｂ）では、入力電力と出力電圧との関係を表す直線の傾きが、信号入力範囲（Ａ）での直線の傾きよりも小さくなり、対数アンプ１０への入力電力が、領域（Ｂ）よりも更に増加又は減少した領域（Ｃ）では、入力電力と出力電圧との関係を表す直線の傾きが、信号入力範囲（Ｂ）での直線の傾きよりも更に小さくなる。
【００４２】
そこで、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０、及び、図６（ａ）、（ｂ）に示した従来のＡＳＫ受信回路６０、７０に対して、それぞれ、対数アンプ１０への入力電力が上記各領域（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）内の電力値となるように、ＡＳＫ変調信号を入力し、そのとき各ＡＳＫ受信回路２０、６０、７０で生成される検波信号Ｓ６、基準電圧Ｓ１１，Ｓ７，Ｓ９及びパルス信号Ｓｏｕｔを計測（シミュレーション）したところ、図４（ａ）〜（ｃ）に示す結果が得られた。
【００４３】
なお、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、対数アンプ１０への入力電力が上述した各領域（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）内にあるときの計測結果を表している。また、図４（ａ）〜（ｃ）において、パルス信号Ｓｏｕｔのうち、従来方式１は、図６（ａ）に示したＡＳＫ受信回路６０からの出力パルスを表し、従来方式２は、図６（ｂ）に示したＡＳＫ受信回路７０からの出力パルスを表し、実施形態は、図１に示した本実施形態のＡＳＫ受信回路２０からの出力パルスを表し、理想波形は、ＡＳＫ変調信号を生成するのに用いた送信データを表す。
【００４４】
そして、この計測結果から、従来方式２のＡＳＫ受信回路７０では、対数アンプ１０への入力電力が理想的な信号入力範囲（Ａ）内にあるときには、基準電圧Ｓ９が本実施形態の基準電圧Ｓ１１と略一致して、理想波形に近いデューティ比５０％のパルス信号Ｓｏｕｔが得られる（図４（ａ）参照）ものの、対数アンプ１０への入力電力が領域（Ｂ）にずれると、基準電圧Ｓ９が本実施形態の基準電圧Ｓ１１と従来方式１の基準電圧Ｓ７との間の電圧値となって、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が理想波形（５０％）よりも大きくなり、対数アンプ１０への入力電力が領域（Ｃ）までずれると、基準電圧Ｓ９が従来方式１の基準電圧Ｓ７と略同じになって、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が更に大きくなってしまうことがわかる。
【００４５】
これに対し、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０では、対数アンプ１０への入力電力が、理想的な信号入力範囲（Ａ）から領域（Ｂ）、領域（Ｃ）へとずれても、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が理想波形（５０％）となるように基準電圧Ｓ１１を最適値に設定することができ、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を略５０％に制御できることがわかる。
【００４６】
従って、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０によれば、受信信号の受信電力が変動してもパルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比を略５０％に制御できることになり、従来方式２のＡＳＫ受信回路７０に比べて、使用可能範囲を拡大することができるようになるのである。
【００４７】
また、本実施形態のＡＳＫ受信回路２０では、ピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７に、ぞれぞれ、係数Ｋ１、Ｋ２を乗じ、その乗算結果を加算することにより基準電圧Ｓ１１を設定するようにしているので、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるように基準電圧Ｓ１１を設定できるようにするには、ピーク電圧Ｓ１０及び平均電圧Ｓ７に乗じる係数Ｋ１、Ｋ２（換言すれば基準電圧Ｓ１１を設定する際の各電圧値Ｓ１０、Ｓ７の比率）を調整すればよく、その調整を簡単に行うことができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、ピークホールド回路２２が本発明のピークレベル検出手段に相当し、積分回路１４が本発明の平均レベル検出手段に相当し、乗算器２４，２６及び加算器２８が本発明の基準電圧生成手段に相当する。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内にて種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、基準電圧Ｖ１１は、ピークホールド回路２２、積分回路１４、乗算器２４、２６、及び加算器２８を用いて生成するものとして説明したが、これら各部の機能は、例えば、図５に示す電気回路によって実現できる。
【００５０】
つまり、図５に示す回路においては、検波回路から比較回路１６に至る検波信号Ｓ６の伝送経路に一端が接続された抵抗Ｒ１と、一端がこの抵抗Ｒ１に接続され、他端がグランドラインに接地されたコンデンサＣ１とにより、平均レベル検出手段としての積分回路が形成されている。
【００５１】
また、ピークレベル検出手段としてのピークホールド回路は、
１）ベースが検波信号Ｓ６の伝送経路に接続され、エミッタが抵抗Ｒ２を介して電源ライン（正電圧）に接続され、コレクタがグランドラインに接地されたＰＮＰトランジスタＴ１と、
２）ベースがＰＮＰトランジスタＴ１のエミッタに接続され、コレクタが電源ラインに接続され、エミッタが抵抗Ｒ３を介してグランドラインに接地されたＮＰＮトランジスタＴ２と、
３）抵抗Ｒ３に並列に接続されたコンデンサＣ２と、
から構成されている。
【００５２】
このため、図５に示す回路では、ＰＮＰトランジスタＴ１を介して、ＮＰＮトランジスタＴ２から抵抗Ｒ３とコンデンサＣ２との並列回路に流れ込む電流が制御されて、コンデンサＣ２に、検波信号Ｓ６の信号レベル（電圧）に対応した電荷が蓄積されることになり、そのコンデンサＣ２の両端電圧は、検波信号Ｓ６のピークレベルに対応した電圧（つまりピーク電圧Ｓ１０）となる。
【００５３】
そして、このコンデンサＣ２の両端電圧（ピーク電圧Ｓ１０）と、積分回路を構成しているコンデンサＣ１の両端電圧（つまり平均電圧Ｓ７）は、それぞれ、抵抗Ｒ４、Ｒ５を介して、比較回路１６を構成するコンパレータの反転入力端子に入力される。
【００５４】
この抵抗Ｒ４、Ｒ５は、これら各電圧Ｓ１０、Ｓ７を加算して比較回路１６に入力するものであり、本発明の基準電圧生成手段として機能する。そして、これら各抵抗Ｒ４、Ｒ５は、その抵抗値を調整することにより、各電圧Ｓ１０、Ｓ７を加算する際の比率を任意に設定できる。
【００５５】
従って、基準電圧Ｓ１１を図５に示す回路を用いて生成するようにしても、検波電圧のピーク電圧Ｓ１０と平均電圧Ｓ７とを用いて、パルス信号Ｓｏｕｔのデューティ比が５０％となるように、基準電圧Ｓ１１を設定することができるようになり、上記実施形態と同様の効果が得られるＡＳＫ受信回路を構成できることになる。
【００５６】
一方、上記実施形態のＡＳＫ受信回路２０は、ＥＴＣシステムの車載器に搭載されるものとして説明したが、本発明は、ＥＴＣシステム用のＡＳＫ受信回路に限定されるものではなく、ＡＳＫ変調信号を受信するＡＳＫ受信回路であれば、上記実施形態と同様に適用して同様の効果を得ることができる。
【００５７】
そして、上記実施形態のＡＳＫ受信回路２０には、受信信号をＩＦ信号に周波数変換するために、局部発振器６及びミキサ８が設けられているが、受信信号（搬送波）の周波数が低く、受信信号を直接包絡線検波できるようなシステムであれば、局部発振器６及びミキサ８を設けることなく、ＡＳＫ受信回路を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態のＡＳＫ受信回路の構成を表すブロック図である。
【図２】実施形態のＡＳＫ受信回路の各部で生成される信号をＡＳＫ送信回路側の信号と共に表すタイムチャートである。
【図３】対数アンプへの入力電力と出力電圧との関係を表す説明図である。
【図４】実施形態のＡＳＫ受信回路の動作を従来方式と比較して表す説明図である。
【図５】実施形態の基準電圧生成用回路の変形例を表す電気回路図である。
【図６】ＡＳＫ送信回路と従来のＡＳＫ受信回路の構成を表すブロック図である。
【図７】従来のＡＳＫ受信回路の各部で生成される信号をＡＳＫ送信回路側の信号と共に表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
２…受信アンテナ、４…ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、６…局部発振器、８…ミキサ、１０…対数アンプ、１２…検波回路、１４…積分回路、１６…比較回路、１８…クリップ回路、２２…ピークホールド回路、２４…乗算器、２８…加算器、２０，６０，７０…ＡＳＫ受信回路、５０…ＡＳＫ送信回路、５１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５２…局部発振器、５４…ミキサ、５６…パワーアンプ（ＰＡ）、５８…送信アンテナ、Ｔ１…ＰＮＰトランジスタ、Ｔ２…ＮＰＮトランジスタ、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＳＫ変調された信号を受信し、該受信信号から前記送信データに対応したパルス信号を生成するＡＳＫ受信回路であって、
前記受信信号を増幅する対数アンプと、
該対数アンプにて増幅された受信信号を包絡線検波する検波回路と、
該検波回路から出力される検波信号のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
前記検波回路から出力される検波信号の平均レベルを検出する平均レベル検出手段と、
前記各検出手段にて検出されたピークレベルと平均レベルとに基づき、基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記検波回路から出力された検波信号と、前記基準電圧生成手段により生成された基準電圧とを比較し、該比較結果を、前記送信データを表すパルス信号として出力する比較回路と、
を備えたことを特徴とするＡＳＫ受信回路。
【請求項２】
前記基準電圧生成手段は、前記ピークレベル及び平均レベルを所定の比率で加算することにより、前記基準電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のＡＳＫ受信回路。
【請求項３】
前記比率は、前記比較回路から出力されるパルス信号のデューティ比が５０％になるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載のＡＳＫ受信回路。
【請求項１】
ＡＳＫ変調された信号を受信し、該受信信号から前記送信データに対応したパルス信号を生成するＡＳＫ受信回路であって、
前記受信信号を増幅する対数アンプと、
該対数アンプにて増幅された受信信号を包絡線検波する検波回路と、
該検波回路から出力される検波信号のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
前記検波回路から出力される検波信号の平均レベルを検出する平均レベル検出手段と、
前記各検出手段にて検出されたピークレベルと平均レベルとに基づき、基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記検波回路から出力された検波信号と、前記基準電圧生成手段により生成された基準電圧とを比較し、該比較結果を、前記送信データを表すパルス信号として出力する比較回路と、
を備えたことを特徴とするＡＳＫ受信回路。
【請求項２】
前記基準電圧生成手段は、前記ピークレベル及び平均レベルを所定の比率で加算することにより、前記基準電圧を生成することを特徴とする請求項１に記載のＡＳＫ受信回路。
【請求項３】
前記比率は、前記比較回路から出力されるパルス信号のデューティ比が５０％になるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載のＡＳＫ受信回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−３００９５２（Ｐ２００８−３００９５２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４１９６６（Ｐ２００７−１４１９６６）
【出願日】平成１９年５月２９日（２００７．５．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２９日（２００７．５．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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