專利名稱：電波接收裝置、電波接收用集成電路、電波鐘表及中繼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電波接收裝置、電波接收用集成電路、電波鐘表及中繼器。
背景技術(shù)：
目前，在許多國(guó)家(如，德國(guó)、英國(guó)、瑞士、日本等)，輸送含有時(shí)刻數(shù)據(jù)即時(shí)間編碼的標(biāo)準(zhǔn)電波。在日本，通過兩個(gè)發(fā)射局(福島縣及佐賀縣)，發(fā)射出采用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻格式的時(shí)間編碼進(jìn)行振幅調(diào)制的40kHz及60kHz長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波。該時(shí)間編碼，按每更新正確時(shí)刻的分鐘行即每一分鐘、以一個(gè)周期60秒的幀被輸送。
近年，通過接收上述含時(shí)間編碼的標(biāo)準(zhǔn)電波，并根據(jù)其修正現(xiàn)在時(shí)刻數(shù)據(jù)，即所謂的電波鐘表被普遍使用。電波鐘表，在每規(guī)定時(shí)間內(nèi)，通過內(nèi)置天線接收標(biāo)準(zhǔn)電波，將經(jīng)放大調(diào)制的時(shí)間編碼進(jìn)行解碼，以修正現(xiàn)在時(shí)刻。
可是，電波鐘表實(shí)際接收的接收信號(hào)，在從發(fā)射局輸出的標(biāo)準(zhǔn)電波中混入、重疊了從發(fā)射局到電波鐘表的傳送過程中的種種噪音信號(hào)。因此，有可能會(huì)產(chǎn)生由接收信號(hào)中含有的噪音帶來時(shí)刻數(shù)據(jù)的誤判。
這里，通?？紤]用帶通濾波器和低通濾波器等濾波器來消除接收信號(hào)中的噪音。但是，由于濾波器都有一定的通過頻帶，所存在的問題是在本來想要通過濾波器的接收頻率(標(biāo)準(zhǔn)電波的頻率)附近的的噪音成分也讓通過了。
專利文獻(xiàn)1特開2000-155091號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于要在用于接收長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波的電波接收裝置所包括的檢波電路中，通過采用乘法器，除法器，微分電路及加法器構(gòu)成消除噪音成分的電路，可以確實(shí)消除接收頻率附近的噪音本身。
為解決上述課題，本發(fā)明提供一種電波接收裝置，具有載波信號(hào)生成裝置，其根據(jù)天線接收的接收信號(hào)，生成與該接收信號(hào)的載波相同頻率且相同相位的載波信號(hào)；信號(hào)再生裝置，其根據(jù)由該載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)、與所述接收信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)再生；載波移相乘法裝置，其將由所述載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)的相位移相90度，與所述接收信號(hào)相乘后，作為載波移相乘法信號(hào)輸出；乘法裝置，其將所述接收信號(hào)與所述載波信號(hào)相乘后，作為乘法信號(hào)輸出；第一移相裝置，其將該乘法裝置輸出的乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第一移相信號(hào)輸出；第二移相裝置，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第二移相信號(hào)輸出；被加信號(hào)生成裝置，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)和由所述第二移相裝置輸出的第二移相信號(hào)中的一方信號(hào)，除以所述第一移相信號(hào)，將經(jīng)該除法得到的信號(hào)與另一方信號(hào)相乘，作為被加信號(hào)輸出；和輸出裝置，其在所述乘法信號(hào)上加上所述被加信號(hào)，作為檢波信號(hào)輸出。
通過采用上述構(gòu)成，可以確實(shí)消除接收頻率附近的噪音本身。


圖1表示應(yīng)用本發(fā)明的電波鐘表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
圖2表示電波接收裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖3表示第一實(shí)施方式的檢波電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖4表示第2實(shí)施方式的檢波電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖5表示第3實(shí)施方式的檢波電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖6表示變形例1的檢波電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖7表示變形例2的檢波電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖8表示直線式電波接收裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖9表示應(yīng)用本發(fā)明的中繼器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。另外，以下雖就本發(fā)明應(yīng)用于通過接收長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波以修正時(shí)刻的電波鐘表的情況進(jìn)行說明，但本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于此。
第一實(shí)施方式首先，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的電波鐘表100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。如圖1，電波鐘表100的構(gòu)成包括CPU(Central Processing Unit)110、輸入部分120、顯示部分130、ROM(Read Only Memory)140、RAM(Random AccessMemory)150、電波接收裝置162、時(shí)間編碼生成部分170、計(jì)時(shí)電路部分180、和振蕩電路部分182。另外，除振蕩電路部分182外，各部分通過總線B連接，振蕩電路部分182與計(jì)時(shí)電路部分180連接。
CPU110根據(jù)規(guī)定的定時(shí)或者從輸入部分120來的操作信號(hào)，讀取儲(chǔ)存于ROM140的程序、并將該程序展開于RAM150，根據(jù)該程序向電波鐘表110的各構(gòu)成部分輸送指令及數(shù)據(jù)等。具體來說，例如按每規(guī)定時(shí)間，控制電波接收裝置162、進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電波的接收處理，根據(jù)由時(shí)間編碼生成部分170輸入的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼、對(duì)在計(jì)時(shí)電路部分180計(jì)時(shí)的現(xiàn)在時(shí)刻進(jìn)行修正。
在輸入部分120，為執(zhí)行電波鐘表100的各種功能、設(shè)有開關(guān)等結(jié)構(gòu)，當(dāng)操作這些開關(guān)的時(shí)候，相應(yīng)的操作信號(hào)向CPU110輸出。
顯示部分130由小型液晶顯示器等構(gòu)成，根據(jù)由CPU110輸入的顯示信號(hào)、用數(shù)字顯示現(xiàn)在時(shí)刻。
在ROM140，記錄了有關(guān)電波鐘表的系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序、以及實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式的程序和數(shù)據(jù)等。
RAM150，作為CPU110的工作區(qū)域來使用，從ROM140讀出的程序、由CPU110處理的數(shù)據(jù)等在此臨時(shí)儲(chǔ)存。
電波接收裝置162，用接收天線ANT1、將接收的長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波中不要成分去除、取出需要頻率信號(hào)，變換為與該頻率信號(hào)對(duì)應(yīng)的電子信號(hào)、向時(shí)間編碼生成部分170輸出。
時(shí)間編碼生成部分170，接收由電波接收裝置162輸入的信號(hào)并變換為數(shù)字信號(hào)，生成包含標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻編碼、累積編碼、星期編碼等鐘表功能必要的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼，向CPU110輸出。
計(jì)時(shí)電路部分180，對(duì)由振蕩電路部分182輸入的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)、以對(duì)現(xiàn)在時(shí)刻計(jì)時(shí)，并向CPU110輸出現(xiàn)在時(shí)刻數(shù)據(jù)。振蕩電路182是始終輸出一定頻率的時(shí)鐘信號(hào)的電路。
圖2是表示本實(shí)施方式的超外差接收方式的電波接收裝置162的電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖2，電波接收裝置162由包括接收天線ANT1、RF放大電路10、濾波電路20a、20b、20c、頻率變換電路30、局部振蕩電路32、IF放大電路40、AGC(Auto Gain Control)電路80、檢波電路50a構(gòu)成的集成電路所構(gòu)成。
接收天線ANT1能接收含時(shí)刻編碼的規(guī)定頻率的長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波，如由桿狀天線構(gòu)成。接收天線ANT1接收的長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波、變換為電信號(hào)輸出。
RF放大電路10，根據(jù)由AGC電路80輸入的控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的放大率，對(duì)由接收天線ANT1輸入的信號(hào)進(jìn)行放大或衰減并輸出。
濾波電路20a，由帶通濾波器等構(gòu)成，對(duì)應(yīng)由RF放大電路10輸入的信號(hào)，令規(guī)定范圍內(nèi)的頻率通過，截止范圍外的頻率成分，并輸出。
頻率變換電路30，對(duì)由濾波電路20a輸入的信號(hào)、和由局部振蕩電路32a輸入的局部振蕩信號(hào)進(jìn)行合成，并變換為中間頻率的信號(hào)(中間頻率信號(hào))輸出。
濾波電路20b，由帶通濾波器等構(gòu)成，對(duì)由頻率變換電路30a輸入的信號(hào)，以中間頻率為中心，令規(guī)定范圍內(nèi)的頻率通過、截止范圍外的頻率成分，并輸出。
IF放大電路40，根據(jù)由AGC電路80輸入的控制信號(hào)，對(duì)濾波電路20b輸入的信號(hào)進(jìn)行放大或衰減后輸出。
濾波電路20c，由帶通濾波器等構(gòu)成，對(duì)應(yīng)由IF放大電路40輸入的信號(hào)，令規(guī)定范圍內(nèi)的頻率通過，截止范圍外的頻率成分，并輸出。
檢波電路50a，輸出、對(duì)濾波電路20c輸入的信號(hào)p進(jìn)行檢波而生成的檢波信號(hào)。由檢波電路50a輸出的檢波信號(hào)，輸出給時(shí)間編碼生成部分170、以生成標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼。生成的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼輸入給CPU110，以在進(jìn)行現(xiàn)在時(shí)刻修正等各項(xiàng)處理時(shí)予以利用。
AGC電路80，根據(jù)濾波電路20c輸入的信號(hào)p的強(qiáng)弱，輸出調(diào)整RF放大電路10及IF放大電路40的放大率的控制信號(hào)。
圖3是表示檢波電路50a的電路結(jié)構(gòu)框圖。如圖3，檢波電路50a具有載波抽取電路60、信號(hào)再生電路70a。載波抽取電路60包括載波再生電路61、移相器62，乘法器63、LPF64a、64b。另外，信號(hào)再生電路70a包括乘法器71、76a、LPF72、微分電路73、74a、除法器75a、加法器77a。
載波抽取電路61，由PLL電路等構(gòu)成，生成與接收信號(hào)的載波同一頻率且同一相位的載波再生信號(hào)，以信號(hào)a輸出。
移相器62，將由載波再生電路61輸入的信號(hào)a的相位做如向前移90度式的移相，以信號(hào)b輸出。
這里所說的移相，是指相位向前移或相位向后移。
乘法器63，對(duì)由濾波電路20c輸入的信號(hào)p和由移相器62輸入的信號(hào)b相乘，以信號(hào)c輸出。
LPF64a，對(duì)由乘法器63輸入的信號(hào)c，令規(guī)定低頻范圍內(nèi)的頻率通過、截止范圍外的頻率成分，以信號(hào)d輸出。
LPF64b，對(duì)由LPF64a輸入的信號(hào)d，令規(guī)定低頻范圍內(nèi)的頻率通過，截止范圍外的頻率成分，以信號(hào)d1輸出。
乘法器71，對(duì)由濾波電路20輸入的信號(hào)p、和由載波再生電路61輸入的信號(hào)a相乘，以信號(hào)e輸出。
LPF72，對(duì)由乘法器71輸入的信號(hào)e，令規(guī)定低頻范圍內(nèi)的頻率通過，截止范圍外的頻率成分，以信號(hào)f輸出。
微分電路73，將由LPF72輸入的信號(hào)f、對(duì)時(shí)間進(jìn)行微分，以信號(hào)g輸出。
微分電路74a，將由LPF64a輸入的信號(hào)d，對(duì)時(shí)間進(jìn)行微分，以信號(hào)i輸出。
除法器75a，對(duì)由LPF64a輸入的信號(hào)d，除以由微分電路73輸入的信號(hào)g，以信號(hào)h輸出。
乘法器76a，對(duì)由微分電路74a輸入的信號(hào)i、和由除法器75a輸入的信號(hào)h相乘，以信號(hào)j輸出。
加法器77a，對(duì)由LPF72輸入的信號(hào)f、和由乘法器76a輸入的信號(hào)j進(jìn)行加法運(yùn)算，以信號(hào)k輸出。該信號(hào)k，即為檢波電路50a輸出的檢波信號(hào)。
下面，對(duì)構(gòu)成檢波電路50a的各電路的工作、用各信號(hào)的理論式予以說明。
由濾波電路20c輸入的信號(hào)p內(nèi)，包含有希望接收信號(hào)(本來希望接收頻率的信號(hào))和噪音。希望接收信號(hào)的頻率用ω表示，該信號(hào)波用“Asinωt”表示。這里，雖然振幅A為時(shí)間函數(shù)，但由于希望接收信號(hào)為長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波，因此是在相當(dāng)長(zhǎng)周期內(nèi)變化，且調(diào)制度為10％或者100％。因此，基本可將振幅A視為常數(shù)。故，信號(hào)p，如下式(1)所示，可以用希望接收信號(hào)的振幅A和噪音的振幅B的合成來表示。
p＝Asinωt+B[sin{(ω+Δω)t+φ}+cos{(ω+Δω)t+φ}]……(1)其中，Δω為與希望接收信號(hào)頻率的差，φ為與希望接收信號(hào)的相位差。
首先，說明一下關(guān)于載波抽取電路60的載波信號(hào)的抽取。
載波抽取電路60中，由載波再生電路61輸入的信號(hào)a(載波再生信號(hào))用“sin(ωt+δ)”表示，移相器62將信號(hào)a的相位向前移90度以信號(hào)b輸出，信號(hào)b成為“cos(ωt+δ)”。另外，為簡(jiǎn)要說明的原因，排除了噪音成分。乘法器63將信號(hào)b和信號(hào)p相乘，以信號(hào)c輸出。因此，信號(hào)c如下式(2)給出。
c=Asinωt·cos(ωt+δ)]]>=A2{sin2ωt·cosδ-(1-cos2ωt)·sinδ}······(2)]]>故，信號(hào)c，以通過LPF64a的方式、截止高頻成分，僅以式(3)所示成分、以信號(hào)d輸出。
d=A2sinδ······(3)]]>信號(hào)d，一般來說變化緩慢，因此能以通過LPF64b的方式充分消除噪音信號(hào)，成為信號(hào)d1。通過以信號(hào)d1反饋到載波再生電路61補(bǔ)正相位，可以補(bǔ)正信號(hào)a的δ量的相移，信號(hào)a收斂于“sinωt”，成為與接收信號(hào)頻率相同且相位相同的載波信號(hào)，故，信號(hào)b成為“cosωt”。
接著，說明一下檢波電路50a中檢波信號(hào)的生成。
載波抽取電路60中，乘法器63將信號(hào)p和信號(hào)b相乘，以信號(hào)c輸出。因此，信號(hào)c如下式(4)給出。
c=p·b]]>={Asinωt+B[sin{(ω+Δω)t+φ}+cos{(ω+Δω)t+φ}]}·cosωt]]>=A2sin2ωt+B2[sin2ωt·cos(Δωt+φ)+(1+cos2ωt)·sin(Δωt+φ)]]>+(1+cos2ωt)·cos(Δωt+φ)-sin2ωt·sin(Δωt+φ)]······(4)]]>故，信號(hào)c，以通過LPF64a的方式、截止高頻成分，僅以式(5)所示成分、以信號(hào)d輸出。
d=B2{sin(Δωt+φ)+cos(Δωt+φ)}······(5)]]>在信號(hào)再生電路中，乘法器71將信號(hào)p和信號(hào)a相乘，以信號(hào)e輸出。因此，信號(hào)e如下式(6)給出。
e=p·a]]>={Asinωt+B[sin{(ω+Δω)t+φ}+cos{(ω+Δω)t+φ}]}·sinωt]]>=A2(1-cos2ωt)+B2[(1-cos2ωt)·cos(Δωt+φ)+sin2ωt·sin(Δωt+φ)]]>+sin2ωt·cos(Δωt+φ)-(1-cos2ωt)·sin(Δωt+φ)]······(6)]]>信號(hào)e，以通過LPF72的方式、截止高頻成分，僅以下式(7)中所示成分、以信號(hào)f輸出。
f=A2+B2{cos(Δωt+φ)-sin(Δωt+φ)}······(7)]]>由此，微分電路73，對(duì)信號(hào)f進(jìn)行微分，以信號(hào)g輸出。因此，信號(hào)g如下式(8)給出。
g=ddtf]]>=-Δω·B2{sin(Δωt+φ)+cos(Δωt+φ)}······(8)]]>另一方面，微分電路74a對(duì)信號(hào)d進(jìn)行微分，以信號(hào)i輸出。故，信號(hào)i如下式(9)給出。
i=ddtd]]>=Δω·B2{-sin(Δωt+φ)+cos(Δωt+φ)}······(9)]]>另外，除法器75a，將信號(hào)d除以信號(hào)g，以信號(hào)h輸出。故，信號(hào)h如下式(10)給出。
h=d/g]]>=-1Δω······(10)]]>接著，乘法器76a，將信號(hào)h和信號(hào)i相乘，以信號(hào)j輸出。故，信號(hào)j如下式(11)給出。
j=h×i]]>=B2{sin(Δωt+φ)-cos(Δωt+φ)}······(11)]]>然后，加法器77a，將信號(hào)j和i相加，以信號(hào)k輸出。故，檢波信號(hào)信號(hào)k如下式(12)給出。
k=f+j]]>=A2······(12)]]>即，由檢波電路50a將僅含希望接收信號(hào)振幅的信號(hào)輸出。這里，由于長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波能以2值振幅和脈沖寬度、將含于電波中的數(shù)據(jù)判別出來，故，即便信號(hào)k僅為希望接收信號(hào)的振幅A的1/2，只要能以1/2振幅檢測(cè)出來就可以，因此，沒什么特別的問題。
如上所述，在第一實(shí)施方式，接收含時(shí)刻數(shù)據(jù)的長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波的電波鐘表100，用檢波電路50a，進(jìn)行如下檢波。首先，將在載波再生電路61生成的載波信號(hào)(信號(hào)a)的相位向前移90度成為信號(hào)b、與輸入檢波電路50a的信號(hào)p相乘得到的信號(hào)，通過LPF64a，以信號(hào)d輸出。另外，信號(hào)p與信號(hào)a相乘得到的信號(hào)e、通過LPF72、以信號(hào)f輸出。接著，將信號(hào)f經(jīng)微分得到的信號(hào)g除以信號(hào)d所得到的信號(hào)h、與將信號(hào)d經(jīng)微分得到的信號(hào)i、相乘得到的信號(hào)j輸出。然后，信號(hào)f和信號(hào)j相加得到的信號(hào)k、作為檢波信號(hào)輸出。即，通過將載波信號(hào)(信號(hào)a)的相位向前移90度、并進(jìn)行同步檢波及適當(dāng)?shù)奶幚恚梢郧宄胍粜盘?hào)。為此，用現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器不能完全消除接收頻率附近的噪音，在此能確實(shí)消除。
第二實(shí)施方式下面，說明第二實(shí)施方式。
如上述第一實(shí)施方式，作為檢波信號(hào)輸出的信號(hào)k用下式(13a)表示。
k=f+d/(ddt)f*(ddt)d······(13a)]]>第二實(shí)施方式，構(gòu)成滿足由式(13a)變形得到下式(13b)的檢波電路。
k=f+d*{(ddt)d/(ddt)f}······(13b)]]>即，第二實(shí)施方式，是將第一實(shí)施方式的檢波電路50a(參照?qǐng)D3)，置換為圖4所示的檢波電路50b。故，下面說明中，和上述第一實(shí)施方式相同要素使用相同符號(hào)，而省略詳細(xì)說明。
圖4表示的是第二實(shí)施方式檢波電路50b的電路結(jié)構(gòu)框圖。
如圖4，檢波電路50b，具有載波抽取電路60、信號(hào)再生電路70b。信號(hào)再生電路70b具有乘法器71、76b、LPF72、微分電路73、74b、除法器75b和加法器77b。
微分電路74b，將由LPF64a輸入的信號(hào)d對(duì)時(shí)間進(jìn)行微分、以信號(hào)i1輸出。
除法器75b，將由微分電路74b輸入的信號(hào)i1除以由微分電路73輸入的信號(hào)g，以信號(hào)h1輸出。
乘法器76b，將由LPF64a輸入的信號(hào)d、乘以由除法器75b輸入的信號(hào)h1，以信號(hào)j1輸出。
接著，加法器77b，將由LPF72輸入的信號(hào)f與由乘法器76b輸入的信號(hào)j1相加，以信號(hào)k1輸出。該信號(hào)k1，為檢波電路50b輸出信號(hào)的檢波信號(hào)。
下面，就構(gòu)成檢波電路50b各電路的工作、用各信號(hào)的理論式予以說明。
另外，由于信號(hào)a～g的得出與第一實(shí)施方式中的相同，這里就省略說明。
微分電路74b，將由式(5)得到的信號(hào)d微分、以信號(hào)i1輸出。因此，信號(hào)i1由下式(14)得出。
i1=ddtd(=i)]]>=Δω·B2{-sin(Δω+φ)+cos(Δωt+φ)}······(14)]]>接著，除法器75b，將信號(hào)i1除以、由式(8)得到的信號(hào)g，以信號(hào)h1輸出。故，信號(hào)h1由下式(15)得出。
h1＝i1/g＝{sin(Δωt+φ)-cos(Δωt+φ)}/{sin(Δωt+φ)+cos(Δωt+φ)}……(15)然后，乘法器76b，將信號(hào)d和信號(hào)h1相乘，以信號(hào)j1輸出。故，信號(hào)g1由下式(16)得出。
j1=d×h1]]>=B2{sin(Δωt+φ)-cos(Δωt+φ)}······(16)]]>接著，加法器77b，將由式(7)得到的信號(hào)f與信號(hào)j1相加，以信號(hào)k1輸出。故，信號(hào)k1如下式(17)得出。
k1=f+j]]>=A2······(17)]]>
顯然，該信號(hào)k1，與由第一實(shí)施方式得出的信號(hào)k相等。
如上所述，第二實(shí)施方式，將信號(hào)g除以由信號(hào)d微分得到的信號(hào)i1而得出信號(hào)h1，信號(hào)h1與信號(hào)d相乘得到信號(hào)j1，信號(hào)j1與信號(hào)f相加。即，即便在第二實(shí)施方式，也同第一實(shí)施方式一樣，載波信號(hào)的相位向前移90度，通過進(jìn)行同步檢波及適當(dāng)?shù)奶幚怼⑾胍?。為此，用現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器不能完全消除的接收頻率附近的噪音，在此能確實(shí)消除。
第三實(shí)施方式下面，說明第三實(shí)施方式。
第三實(shí)施方式，是將第1實(shí)施方式中的檢波電路50a中的微分電路73、74a，置換為移相電路78、79而構(gòu)成的檢波電路。即，第三實(shí)施方式，是由第一實(shí)施方式的檢波電路50a(參照?qǐng)D3)，置換為如圖5所示的檢波電路50c。因此，下述說明中，與第一、第二實(shí)施方式相同的要素使用相同符號(hào)，而省略說明。
圖5表示的是第三實(shí)施方式檢波電路50c的電路結(jié)構(gòu)框圖。
如圖5，檢波電路50c，具有載波抽取電路60、信號(hào)再生電路70c。信號(hào)再生電路70c，具有乘法器71、LPF72、移相電路78、79、除法器75a、乘法器76a和加法器77a。
移相電路78，將由LPF72輸入的信號(hào)f的相位移動(dòng)90度，以信號(hào)g輸出。
移相電路79，將由LPF64a輸入的信號(hào)d的相位移動(dòng)90度，以信號(hào)i輸出。
在上述第一實(shí)施方式的微分電路73、74進(jìn)行的信號(hào)的微分，等同于將信號(hào)的相位向前移90度。為此，由移相電路78、79輸出的信號(hào)，與各微分電路73、74a輸出的信號(hào)g、i相同。
如上所述，在第三實(shí)施方式，將第一實(shí)施方式中微分電路73、74a，分別替換為將信號(hào)f的相位進(jìn)行如向前移(移相)90度的移相電路78、將信號(hào)d的相位向前移90度的移相電路79。總之，用三角函數(shù)的和來表示的信號(hào)的微分，等同于移相，與上述第一、第二實(shí)施方式一樣，利用將載波信號(hào)(信號(hào)a)的相位向前移90度、通過進(jìn)行同步檢波，來消除噪音成分。因此，用現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器不能完全消除的、接收頻率附近的噪音，在此能確實(shí)消除。
另外，已經(jīng)對(duì)將第一實(shí)施方式的檢波電路50a(參照?qǐng)D3)中微分電路73、74a置換為移相電路的、第三實(shí)施方式的情況進(jìn)行了說明，顯然，也可以將第二實(shí)施方式中的檢波電路50b(參照?qǐng)D4)的微分電路73、74b替換為移相電路。
再有，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于上述3種實(shí)施方式，本發(fā)明的宗旨在于在不超出范圍內(nèi)可以進(jìn)行適當(dāng)變化。
變形例1在檢波電路的最后階段設(shè)置LPF上述各實(shí)施方式中，在檢波電路50a、50b、50c的最后階段或者在信號(hào)再生電路70a、70b、70c的最后階段，即加法器77a、77b的后段可以設(shè)置LPF。
圖6表示在第一實(shí)施方式中的信號(hào)再生電路70d的最后階段設(shè)置LPF81的情況。此時(shí)，應(yīng)用LPF81，對(duì)由加法器77a輸出的信號(hào)k，令規(guī)定低頻范圍內(nèi)的頻率通過，截止范圍外的頻率成分而得到信號(hào)1、由信號(hào)再生電路70d輸出，即作為檢波電路50a的檢波信號(hào)輸出。
變形例2信號(hào)p中不含有噪音成分情況下的對(duì)策當(dāng)輸入檢波電路50a、50b、50c的信號(hào)p中不含有噪音成分，或者噪音十分小的情況下，由于由式(8)得到的信號(hào)g為0或者非常小，由式(10)得到的信號(hào)h變?yōu)椤?無(wú)窮大)或者非常大，其結(jié)果是，由檢波電路輸出的檢波信號(hào)變得非常大。這里，為避免這種不良情況，檢波電路也可以如圖7所示構(gòu)成。
圖7表示作為變形例2，在第一實(shí)施方式中的檢波電路50a，設(shè)置比較器91和開關(guān)電路92的情況。
比較器91，將由微分電路73輸入的信號(hào)g的電平與規(guī)定電壓V進(jìn)行比較，根據(jù)該大小、輸出信號(hào)L或者信號(hào)H。即，比如當(dāng)信號(hào)g的電平比規(guī)定電壓V小的情況下輸出信號(hào)H、其他情況輸出信號(hào)L。
開關(guān)電路92，根據(jù)由比較器91輸入的信號(hào)，切換由加法器77a輸入的信號(hào)k或者由LPF72輸入的信號(hào)f、并輸出。即，比如當(dāng)由比較器91輸入的是L信號(hào)情況下、切換為輸出信號(hào)k，由比較器91輸入的是H信號(hào)情況下、切換為輸出信號(hào)f，該切換得到的信號(hào)以信號(hào)m輸出。
因此，當(dāng)信號(hào)g的電平比規(guī)定電壓小的情況下，作為同步檢波信號(hào)的信號(hào)f、作為檢波信號(hào)由檢波電路70e輸出；當(dāng)信號(hào)g的電平超出規(guī)定電壓的情況下，由加法器77a輸出的信號(hào)k、作為檢波信號(hào)輸出。
另外，構(gòu)成上述各實(shí)施方式檢波電路的各電路也可以由模擬電路構(gòu)成、或者由數(shù)字電路構(gòu)成。再有，各信號(hào)也可以為數(shù)字信號(hào)、檢波電路由CPU、DSP等構(gòu)成，用軟件實(shí)現(xiàn)各構(gòu)成電路的功能。更有，還可以將這幾種方式進(jìn)行組合。
變形例3電波信號(hào)裝置162為直接式在上述各實(shí)施方式中，電波接收裝置使用的是超外差式，這里也可以使用直接式。
圖8表示直接式電波接收裝置162b的電路構(gòu)成圖。另外，在圖8中，與上述超外差式電波接收裝置162(圖2)相同的要素使用相同的符號(hào)。如圖8，電波接收裝置162b，由接收天線ANT1、RF放大電路10、濾波電路20a、檢波電路50a構(gòu)成。此時(shí)，檢波電路50a中，輸入由濾波電路20a輸出的信號(hào)p1。
變形例4應(yīng)用于中繼器上述各實(shí)施方式，是對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于電波鐘表的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明還可以應(yīng)用于中繼器。中繼器是指，比如設(shè)置于電波難以達(dá)到的鋼筋結(jié)構(gòu)住宅等建筑物的窗內(nèi)，接收長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波、得到正確時(shí)刻信息，并將該時(shí)刻信息予以發(fā)射的裝置。因此，在窗內(nèi)設(shè)置的電波鐘表，可以接收由中繼器發(fā)射來的時(shí)刻信息、以進(jìn)行時(shí)刻更正。
圖9表示應(yīng)用本發(fā)明的中繼器200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。另外，圖9中，和上述電波鐘表100(參照?qǐng)D1)相同的要素使用相同的符號(hào)。如圖9，中繼器200，由輸入部分120、顯示部分130、ROM140、RAM150、電波接收裝置162、時(shí)間編碼生成部分170、計(jì)時(shí)電路部分180、振蕩電路部分182和發(fā)射部分210構(gòu)成。
發(fā)射部分210，根據(jù)由計(jì)時(shí)電路部分180計(jì)時(shí)的現(xiàn)在時(shí)刻數(shù)據(jù)、生成中繼時(shí)間編碼，在該中繼時(shí)間編碼附加載波而成為中繼波，通過發(fā)射天線ANT2將中繼波發(fā)射。此時(shí)的載波，可以與接收的長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波相同，也可以是作為中繼電波專用的電波。當(dāng)與長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波相同的情況下，室內(nèi)設(shè)置的電波鐘表可以為普通的電波鐘表。另外，當(dāng)作為中繼電波為專用電波的情況下，電波鐘表中必須有接收該電波的裝置。
如以上的發(fā)明，將由接收信號(hào)生成的載波信號(hào)的相位移相90度、與接收信號(hào)相乘得到載波移相乘法信號(hào)、并將該載波移相乘法信號(hào)輸出。因此，接收信號(hào)和載波信號(hào)相乘，且輸出、將相位移相90度得到的第一移相信號(hào)和將載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度得到的第二移相信號(hào)。接著，將載波移相乘法信號(hào)及第二移相信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)、除以第一移相信號(hào)而得到的信號(hào)、與載波移相乘法信號(hào)及第二移相信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào)相乘、得到被加信號(hào)并輸出該被加信號(hào)。然后，在所述乘法信號(hào)中加上被加信號(hào)、成為檢波信號(hào)并輸出。因此，通過將載波信號(hào)的相位移相90度、通過進(jìn)行同步檢波及適當(dāng)?shù)奶幚?，可以將用現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器不能完全消除的、接收頻率附近的噪音，在此能確實(shí)消除。
另外，可以實(shí)現(xiàn)、乘法信號(hào)與被加信號(hào)相加，將由該加法所得到的信號(hào)與乘法信號(hào)、根據(jù)第一移相信號(hào)與規(guī)定電平的比較結(jié)果、進(jìn)行切換并作為檢波信號(hào)輸出。即，由可能會(huì)造成、在接收信號(hào)中不包含噪音成分的情況下，接收信號(hào)的相位移相90度、得到的第一前移信號(hào)的電平變得非常小，因此通過除法裝置進(jìn)行除法后得到的信號(hào)非常大，其結(jié)果，輸出的檢波信號(hào)變得非常大的、不良后果。但是，通過、比如在第一移相信號(hào)比規(guī)定電平低的情況下，作為同步檢波輸出的乘法信號(hào)、被作為檢波信號(hào)輸出，可以避免、在接收信號(hào)中不含有噪音成分的情況下、輸出的檢波信號(hào)變得非常大的不良后果。
權(quán)利要求
1.一種電波接收裝置，其特征在于，具有載波信號(hào)生成裝置(60)，其根據(jù)天線接收的接收信號(hào)，生成與該接收信號(hào)的載波相同頻率且相同相位的載波信號(hào)；信號(hào)再生裝置(70a、70b、70c、70d、70e)，其根據(jù)由該載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)、與所述接收信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)再生；載波移相乘法裝置(62、63)，其將由所述載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)的相位移相90度，與所述接收信號(hào)相乘后，作為載波移相乘法信號(hào)輸出；乘法裝置(71)，其將所述接收信號(hào)與所述載波信號(hào)相乘后，作為乘法信號(hào)輸出；第一移相裝置(73、78)，其將該乘法裝置輸出的乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第一移相信號(hào)輸出；第二移相裝置(74a、74b、79)，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第二移相信號(hào)輸出；被加信號(hào)生成裝置(75a、76a、75b、76b)，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)和由所述第二移相裝置輸出的第二移相信號(hào)中的一方信號(hào)，除以所述第一移相信號(hào)，將經(jīng)該除法得到的信號(hào)與另一方信號(hào)相乘，作為被加信號(hào)輸出；和輸出裝置(77a、77b)，其在所述乘法信號(hào)上加上所述被加信號(hào)，作為檢波信號(hào)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電波接收裝置，其特征在于，所述第一移相裝置，通過對(duì)所述乘法信號(hào)進(jìn)行微分、將所述乘法信號(hào)的相位移相90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電波接收裝置，其特征在于，所述第二移相裝置，通過對(duì)所述載波移相乘法信號(hào)進(jìn)行微分，將所述載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電波接收裝置，其特征在于，所述載波移相乘法裝置，具有低通濾波器(64a)，通過該低通濾波器，輸出所述載波移相乘法信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電波接收裝置，其特征在于，所述乘法裝置，具有低通濾波器(72)，通過該低通濾波器，輸出所述乘法信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電波接收裝置，其特征在于，所述輸出裝置，具有低通濾波器(81)，通過該低通濾波器，輸出所述檢波信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電波接收裝置，其特征在于，還具有比較裝置(91)，其將由所述第一移相裝置輸出的第一移相信號(hào)與規(guī)定電平進(jìn)行比較；所述輸出裝置具有切換裝置(92)，其將由所述乘法裝置輸出的乘法信號(hào)與所述被加信號(hào)生成裝置輸出的被加信號(hào)相加，根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果對(duì)經(jīng)相加得到的信號(hào)和所述乘法信號(hào)進(jìn)行切換；通過所述切換裝置切換得到的信號(hào)作為所述檢波信號(hào)輸出。
8.一種電波鐘表，其特征在于，具有載波信號(hào)生成裝置(60)，其根據(jù)天線接收的接收信號(hào)，生成與該接收信號(hào)的載波相同頻率且相同相位的載波信號(hào)；信號(hào)再生裝置(70a、70b、70c、70d、70e)，其根據(jù)由所述載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)、與所述接收信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)再生；載波移相乘法裝置(62、63)，其將由所述載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)的相位移相90度，與所述接收信號(hào)相乘后，作為載波移相乘法信號(hào)輸出；乘法裝置(71)，其將所述接收信號(hào)與所述載波信號(hào)相乘后，作為乘法信號(hào)輸出；第一移相裝置(73、78)，其將該乘法裝置輸出的乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第一移相信號(hào)輸出；第二移相裝置(74a、74b、79)，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第二移相信號(hào)輸出；被加信號(hào)生成裝置(75a、76a、75b、76b)，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)和由所述第二移相裝置輸出的第二移相信號(hào)中的一方信號(hào)，除以所述第一移相信號(hào)，將經(jīng)該除法得到的信號(hào)與另一方信號(hào)相乘，作為被加信號(hào)輸出；輸出裝置(77a、77b)，其在所述乘法信號(hào)上加上所述被加信號(hào)，作為檢波信號(hào)輸出；時(shí)間編碼生成裝置(170)，其根據(jù)該輸出裝置輸出的檢波信號(hào)，生成標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼；計(jì)時(shí)裝置(180)，其計(jì)時(shí)現(xiàn)在時(shí)刻；和時(shí)刻更正裝置，其根據(jù)所述時(shí)間編碼生成裝置生成的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼，更正由所述計(jì)時(shí)裝置計(jì)時(shí)的現(xiàn)在時(shí)刻數(shù)據(jù)。
9.一種中繼器，其特征在于，具有載波信號(hào)生成裝置(60)，其根據(jù)天線接收的接收信號(hào)，生成與該接收信號(hào)的載波相同頻率且相同相位的載波信號(hào)；信號(hào)再生裝置(70a、70b、70c、70d、70e)，其根據(jù)由所述載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)、與所述接收信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)再生；載波移相乘法裝置(62、63)，其將由所述載波信號(hào)生成裝置生成的載波信號(hào)的相位移相90度，與所述接收信號(hào)相乘后，作為載波移相乘法信號(hào)輸出；乘法裝置(71)，其將所述接收信號(hào)與所述載波信號(hào)相乘后，作為乘法信號(hào)輸出；第一移相裝置(73、78)，其將該乘法裝置輸出的乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第一移相信號(hào)輸出；第二移相裝置(74a、74b、79)，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第二移相信號(hào)輸出；被加信號(hào)生成裝置(75a、76a、75b、76b)，其將由所述載波移相乘法裝置輸出的載波移相乘法信號(hào)和由所述第二移相裝置輸出的第二移相信號(hào)中的一方信號(hào)，除以所述第一移相信號(hào)，將經(jīng)該除法得到的信號(hào)與另一方信號(hào)相乘，作為被加信號(hào)輸出；輸出裝置(77a、77b)，其在所述乘法信號(hào)上加上所述被加信號(hào)，作為檢波信號(hào)輸出；時(shí)間編碼生成裝置(170)，其根據(jù)該輸出裝置輸出的檢波信號(hào)，生成標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼；和發(fā)射裝置(200)，其發(fā)射由該時(shí)間編碼生成裝置生成的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間編碼。
10.一種電波接收用集成電路，其特征在于，具有載波信號(hào)生成電路(60)，其根據(jù)接收的接收信號(hào)，生成與該接收信號(hào)的載波相同頻率且相同相位的載波信號(hào)；信號(hào)再生電路(70a、70b、70c、70d、70e)，其根據(jù)由該載波信號(hào)生成電路生成的載波信號(hào)、與所述接收信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)再生；載波移相乘法電路(62、63)，其將由所述載波信號(hào)生成電路生成的載波信號(hào)的相位移相90度，與所述接收信號(hào)相乘后，作為載波移相乘法信號(hào)輸出；乘法電路(71)，其將所述接收信號(hào)與所述載波信號(hào)相乘后，作為乘法信號(hào)輸出；第一移相電路(73、78)，其將該乘法電路輸出的乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第一移相信號(hào)輸出；第二移相電路(74a、74b、79)，其將由所述載波移相乘法電路輸出的載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度后，作為第二移相信號(hào)輸出；被加信號(hào)生成電路(75a、76a、75b、76b)，其將由所述載波移相乘法電路輸出的載波移相乘法信號(hào)和由所述第二移相電路輸出的第二移相信號(hào)中的一方信號(hào)，除以所述第一移相信號(hào)，將經(jīng)該除法得到的信號(hào)與另一方信號(hào)相乘，作為被加信號(hào)輸出；和輸出電路(77a、77b)，其在所述乘法信號(hào)上加上所述被加信號(hào)，作為檢波信號(hào)輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電波接收用集成電路，其特征在于，所述第一移相電路，通過對(duì)所述乘法信號(hào)進(jìn)行微分、將所述乘法信號(hào)的相位移相90度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電波接收用集成電路，其特征在于，所述第二移相電路，通過對(duì)所述載波移相乘法信號(hào)進(jìn)行微分，將所述載波移相乘法信號(hào)的相位移相90度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電波接收用集成電路，其特征在于，所述載波移相乘法電路，具有低通濾波器(64a)，通過該低通濾波器，輸出所述載波移相乘法信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電波接收用集成電路，其特征在于，所述乘法電路，具有低通濾波器(72)，通過該低通濾波器，輸出所述乘法信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電波接收用集成電路，其特征在于，所述輸出電路，具有低通濾波器(81)，通過該低通濾波器，輸出所述檢波信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電波接收用集成電路，其特征在于，還具有比較電路(91)，其將由所述第一移相電路輸出的第一移相信號(hào)與規(guī)定電平進(jìn)行比較；所述輸出電路具有切換電路(92)，其將由所述乘法電路輸出的乘法信號(hào)與所述被加信號(hào)生成電路輸出的被加信號(hào)相加，根據(jù)所述比較電路的比較結(jié)果對(duì)經(jīng)相加得到的信號(hào)和所述乘法信號(hào)進(jìn)行切換；通過所述切換電路切換得到的信號(hào)作為所述檢波信號(hào)輸出。
全文摘要
在用于接收長(zhǎng)波標(biāo)準(zhǔn)電波的電波接收裝置所包括的檢波電路(50a)中，將由載波再生電路(61)輸出的與接收信號(hào)載波相同頻率且相同相位的載波信號(hào)(a)的相位移相90度后而成為信號(hào)(b)，根據(jù)信號(hào)(b)，通過使用乘法器(63、71、76a)、除法器(75a)、微分電路(73、74a)及加法器(77a)構(gòu)成為消除噪音成分的電路，確實(shí)消除接收頻率附近的噪音。
文檔編號(hào)G04C9/02GK1617457SQ20041009294
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者染谷薰 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社