DE69918785T2 - Trägerrückgewinnung sowie Demodulator für PSK-Signale - Google Patents

Trägerrückgewinnung sowie Demodulator für PSK-Signale Download PDF

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/227Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
    • H04L27/2271Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
    • H04L27/2273Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals associated with quadrature demodulation, e.g. Costas loop

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Phansenumtastungs-Demodulatorschaltung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Phasenumtastungs-Demodulatorschaltung, die digitale Techniken verwendet, um eine Phase eines modulierten Trägers einrasten zu lassen und die Daten zu dekodieren.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Vielzahl von Modulationstechniken zum Senden von digitalen Daten auf einem modulierten Träger sind in dem Gebiet von Datenkommunikationen bekannt. Zum Beispiel wird eine derartige Modulationstechnik als Phasenumtastung (Phase Shift Keeing; PSK) bezeichnet. Auf Grundlage der digitalen Daten, die gerade übertragen werden, wird die Phase des Trägers moduliert. Durch Erfassen der Phase des modulierten Trägers ist es dann möglich die digitalen Daten aus dem empfangenen Träger zurückzugewinnen.
  • Eine binäre Phasenumtastung (Binary Phase Shift Keying; BPSK) und eine quaternäre Phasenumtastung (Quarternary Phase Shift Keying; QPSK) stellen zwei sehr übliche Formen der PSK Modulation dar. Digitale Daten werden als zweiphasige oder vierphasige Phasenänderungen einer Trägerfrequenz (die nachstehend einfach als der „Träger" bezeichnet wird) kodiert. Die Rückgewinnung der Daten erfordert ein Träger-kohärentes Signal zur Demodulation.
  • BPSK und QPSK Demodulatorschaltungen sind typischerweise mit einer signifikanten Anzahl von analogen Komponenten konstruiert worden. Zum Beispiel haben die Demodulatorschaltungen gewöhnlicherweise ein Sortiment von analogen Mischern, Summierern, Oszillatoren, Phasendetektoren und Filtern enthalten. Die Anzahl und der Typ von analogen Komponenten, die zum Konstruieren eines derartigen Modulators verwendet werden, sind kostenaufwendig gewesen und benötigten einen exzessiven Schaltungsplatinenplatz. Zusätzlich sind signifikante Konstruktionsanstrengungen durchgeführt worden, um eine betriebsmäßige Kompatibilität der verschiedenen analogen Komponenten sicherzustellen. Die Existenz von digitalen BPSK und QPSK Demodulatorschaltungen ist bekannt gewesen. Jedoch sind diese Demodulatoren relativ komplex und im Betrieb intensiv gewesen.
  • Die EP 0451289A1 offenbart einen digitalen Demodulator, bei dem eine Phasendifferenz zwischen einem Referenzsignal und einer winkel-modulierten Welle auf Grundlage der Phasendifferenz erfasst wird, und die Phase des Referenzsignals, die gesetzt werden soll, auf Grundlage der Phase und der Frequenzdifferenz gesteuert wird. In dieser Demodulatorschaltungen wird eine Frequenzdrift berechnet und verwendet, um die Phase des Referenzsignals, anstelle der Frequenz des lokalen Oszillators, die gerade eingestellt wird, zu verschieben bzw. zu versetzen.
  • Die US 5614861 offenbart ein Demodulationssystem für phasenmodulierte Signale, das eine Trägerwiederherstellungs-PLL-Schaltung zum Erzeugen eines Wiederherstellungs-Referenztakts mit einer Frequenz, die N mal so groß wie die Trägerfrequenz ist, die zu einem N-phasigen phasenmodulierten Eingangssignal synchronisiert ist, und eine Takterzeugungsschaltung zum Teilen des Wiederherstellungs-Referenztakts durch 1/N und zum Erzeugen von N Takten, die jeweils einen unterschiedlichen Phasenversatz um 360°/N aufweist, einschließt. Das System umfasst ferner einen Phasendetektor, der eine Phase des N-phasigen phasenmodulierten Signals durch Verwenden der N Takte zusammen mit dem eingegebenen N-phasigen phasenmodulierten Signal erfasst, und eine Betriebsschaltung, die eine Datenflanke des Eingangssignals und des Wiederherstellungs-Referenztakts erfasst.
  • Im Hinblick auf die voranstehend erwähnten Unzulänglichkeiten im Zusammenhang mit herkömmlichen PSK Demodulatoren, besteht ein starkes Bedürfnis in dem technischen Gebiet für einen Demodulator, der einfache digitale Techniken anstelle von kostenaufwendigeren und komplexeren analogen und digitalen Konstruktionen verwendet. Ferner besteht ein starker Bedarf für einen derartigen Demodulator, der eine einfache Konstruktion anbietet, die leicht in einer integrierten Schaltung eingebaut werden kann.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung ist eine digitale phasenverschiebungsträgerrückgewinnungs- und Demodulatorschaltung vorgesehen, umfassend:
    einen Eingang zum Empfangen eines ankommenden phasenmodulierten Trägers;
    einen lokalen Oszillator zum Erzeugen einer Vielzahl von Phasen einer Referenzfrequenz als Ausgänge;
    einen Phasendetektor und eine Rückkopplungsschleife, die betriebsmäßig mit dem Eingang und dem lokalen Oszillator gekoppelt sind; und
    eine Demodulationsschaltung zum Erzeugen wenigstens eines Ausgangssignals, welches phasenmodulierte Bitdaten darstellt, auf Grundlage der Ausgänge des lokalen Oszillators und des ankommenden phasenmodulierten Trägers; dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor und die Rückkopplungsschleife betriebsmäßig mit dem Eingang und dem lokalen Oszillator in einer derartigen Weise gekoppelt sind, um eine Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers mit der Vielzahl von Phasen der Referenzfrequenz zu vergleichen und auf Grundlage des Phasenvergleichs ein Steuersignal zu erzeugen, wobei das Steuersignal zum Einstellen der Phase und Frequenz des lokalen Oszillators dient, um den lokalen Oszillator auf den ankommenden phasenmodulieren Träger durch eine Phasenverriegelung von jeweils zwei aufeinander folgenden Phasen der Vielzahl von Phasen auf Phasenpositionen auf jeweiligen Seiten einer entsprechenden Flanke des ankommenden phasenmodulierten Trägers zu synchronisieren.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren für eine Phasenverschiebungs-Trägerrückgewinnung und Demodulation vorgesehen, umfassend die folgenden Schritte:
    Empfangen eines ankommenden N phasenmodulierten Trägers, wobei N ein Integer größer als oder gleich wie zwei ist;
    Erzeugen einer Referenzfrequenz und Bereitstellen von wenigstens N Phasen der Referenzfrequenz;
    Erzeugen wenigstens eines Ausgangssignals, das phasenmodulierte Bitdaten darstellt, durch Erfassung von nachfolgenden Änderungen in der Phase des modulierten Trägers auf Grundlage der Referenzfrequenz und des N phasenmodulierten Trägers;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfrequenz auf den N phasenmodulierten Träger synchronisiert wird durch (i) Vergleichen einer Phase des ankommenden N phasenmodulierten Trägers mit den Phasen der Referenzfrequenz, um ein Steuersignal auf Grundlage des Vergleichs zu erzeugen, und (ii) Einstellen der Phase und Frequenz der Referenzfrequenz mit Hilfe des Steuersignals, um das Referenzsignal auf den N phasenmodulierten Träger durch eine Phasenverriegelung von Flanken von jeweils zwei aufeinander folgenden Phasen der Vielzahl von Phasen auf Phasenpositionen auf jeweiligen Seiten einer entsprechenden Flanke des N phasenmodulierten Trägers zu synchronisieren.
  • In einer praktischen Implementierung der vorliegenden Erfindung wird eine Einzelbit-Phasenumtastungs-Trägerrückgewinnungs- und Demodulatorschaltung verwendet, die allgemein hier als ein „Demodulator" bezeichnet wird. Der Demodulator verwendet digitale Techniken, um eine Phase eines modulierten Trägers zu verriegeln (einrasten zu lassen), und die Daten zu dekodieren. Demzufolge vermeidet die vorliegende Erfindung die Notwendigkeit einer kostenaufwendigeren und komplexeren analogen Schaltungsanordnung. Der Demodulator weist eine einfache Konstruktion auf und kann leicht innerhalb einer integrierten Schaltung eingebaut werden.
  • Ein Betrieb des Demodulators ist auf die Aufrechterhaltung der Phasenbeziehung zwischen dem ankommenden phasenmodulieren Träger und wenigstens zwei Phasen eines lokal erzeugten Mehrphasen-Oszillators gestützt. Insbesondere umfasst der Demodulator einen Phasendetektor und eine nachfolgende Rückkopplungsschleifen-Schaltungsanordnung, die versucht die Phasenbeziehung aufrecht zu erhalten. Durch Vergleichen des ankommenden phasenmodulierten Trägers mit den Mehrfachphasen-Ausgängen des lokalen Oszillators ist der Demodulator in der Lage ein Korrektursignal zu erzeugen, welches eine kohärente Phasennachverfolgung des ankommenden phasenmodulierten Trägers erlaubt.
  • Der Phasendetektor erzeugt ein Konektursignal, das dem Demodulator erlaubt eine Phaseneinrastung (Phasenverriegelung) von irgendwelchen zwei sequenziellen oder aufeinander folgenden Phasen der lokal erzeugten Phasenausgänge auf Phasenpositionen auf jeder Seite der Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers vorzunehmen. Sobald der Demodulator eine Trägerphaseneinrastung (Verriegelung) ermittelt hat, werden die mehreren Phasen, die von dem lokalen Oszillator erzeugt werden, fest (ohne eine Phasenänderung) relativ zu der anfänglich erfassten Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers bleiben. Da der lokale Oszillator dann auf die anfänglich erfasste Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers festgelegt (eingerastet bzw. verriegel) ist, kann eine Demodulation einfach dadurch erreicht werden, dass ein oder mehrerer Flip-Flops mit jeweiligen Phasen des lokalen Oszillators getaktet werden.
  • Um die voranstehenden und verwandte Absichten zu erreichen umfasst die Erfindung dann die Merkmale, die hier vollständig beschrieben sind und insbesondere in den Ansprüchen aufgeführt sind. Die folgende Beschreibung und die angehängten Zeichnungen geben ausführlich bestimmte illustrative Ausführungsformen der Erfindung an. Diese Ausführungsformen zeigen jedoch lediglich einige wenige verschiedene Vorgehensweisen, mit denen die Prinzipien der Erfindung verwendet werden können. Andere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen betrachtet wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein schematisches Diagramm der digitalen quaternären Einzelbit-Phasenumtastungs-Trägerrückgewinnungs- und Demodulatorschaltung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 1A ein Phasendiagramm, das die Phasenbeziehung zwischen dem lokalen Oszillator in der Schaltung der 1 und dem quaternären phasenmodulierten Träger darstellt;
  • 2 und 3 Timingdiagramme, die den Betrieb der in 1 gezeigten Schaltung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellen;
  • 4 ein schematisches Diagramm einer digitalen binären Einzelbit-Phasenumtastungs-Trägerrückgewinnungs- und Demodulatorschaltung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 4A ein Phasendiagramm, das die Phasenbeziehung zwischen dem lokalen Oszillator in der Schaltung der 4 und dem binären phasenmodulierten Träger darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um überall die gleichen Elemente zu bezeichnen.
  • Zu Anfang wird auf die 1 Bezug genommen, in der eine QPSK Trägerrückgewinnungs- und Demodulatorschaltung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung allgemein mit 10 bezeichnet wird. Allgemein gesagt, der Demodulator 10 empfängt einen ankommenden phasenmodulierten Träger, der in der Amplitude auf digitale logische Einzelbit- (binär-) Pegel begrenzt worden ist. Der Demodulator 10 selbst rastet auf die anfängliche Phase des Trägers ein und demoduliert danach QPSK Daten von dem Träger. Insbesondere gibt der Demodulator 10 Symboldaten in der Form von I und Q Signalen aus.
  • In der beispielhaften Ausführungsform umfasst der Demodulator 10 einen Quaternärphasen-Detektor 12, eine Demodulationsschaltung 14 und eine ausgeglichene Strornladungspumpe 16. Zusätzlich umfasst der Demodulator 10 ein Schleifenfilter 18 und einen lokalen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 20 mit vier 90° Phasenverschiebungsausgängen. Der Demodulator 10 ist vorgesehen, um einen ankommenden phasenmodulierten Träger (BEGRENZTER_TRÄGER; LIMITED_CARRIER) auf der Leitung 26 zu empfangen. Wie voranstehend erwähnt ist der ankommende phasenmodulierte Träger auf der Leitung 26 vorher in der Amplitude auf binäre digitale Logikpegel unter Verwendung von herkömmlichen Techniken begrenzt worden. Der Demodulator 10 gibt wiederum die demodulierten I und Q Signale (IOUT und QOUT) auf die Leitungen 28 bzw. 30 aus.
  • Wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird, der Demodulator 10 arbeitet auf Grundlage des Phasendetektors 12, der Ladungspumpe 16 und des Schleifenfilters 18, als eine Rückkopplungsschleife dienend, um eine anfängliche Phasenbeziehung zwischen dem ankommenden LIMITED_CARRIER und jeden zwei sequenziellen oder aufeinander folgenden Phasenausgängen des lokalen Oszillators 20 aufrecht zu erhalten. Der Phasendetektor 12 vergleicht vier Phasensignale, die von dem lokalen Oszillator 20 ausgegeben werden und die Phasenbeziehungen von 0, 90, 180 und 270 Grad aufweisen, mit dem ankommenden LIMITED_CARRIER. Der Phasendetektor 12 ist wiederum in der Lage ein Korrektursignal zu erzeugen, welches eine kohärente Phasennachverfolgung des ankommenden LIMITED_CARRIER erlaubt.
  • Insbesondere erzeugt der Phasendetektor 12 ein Korrektursignal, das dem Demodulator 10 erlaubt, anfänglich jede zwei sequenziellen Phasenausgänge des lokalen Oszillators 20 auf Phasenpositionen, die in gleichem Abstand auf jeder Seite der ankommenden LIMITED_CARRIER Phase angeordnet sind, einrasten zu lassen. Der QPSK Demodulator-Einrastepunkt ist ± 45 Grad auf jeder Seite der ankommenden LIMITED_CARRIER Phase, könnte aber so eingestellt werden, dass der Einrastepunkt nicht äquidistant zwischen den Phasen ist, wenn erforderlich. Weil der Phasendetektor 12 die ankommende LIMITED_CARRIER Phase mit sämtlichen vier Phasen vergleicht, die von dem lokalen Oszillator 20 erzeugt werden, ist der Phasendetektor 12 sowohl auf 90 Grad als auch 180 Grad Phasenänderungen des ankommenden LIMITED_CARRIER unempfindlich. Wenn die Phase des LIMITED_CARRIER sich als Folge einer Datenänderung (die in 90 Grad und 180 Grad Inkrementen auftritt) ändert, wird sich somit die Phase des ankommenden LIMITED_CARRIER an eine neue Position äquidistant von den zwei verschiedenen Phasen des lokalen Oszillators 20 bewegen. Das Korrektursignal, das von dem Phasendetektor 12 erzeugt wird, bleibt deshalb das Gleiche, und zwar unabhängig davon, zwischen welche der lokal erzeugten Phasen die ankommende LIMITED_CARRIER Phase fällt. Der Phasendetektor 12 wird fortwährend eine richtige Nachverfolgungsinformation erzeugen, wenn die Phase des ankommenden LIMITED_CARRIER zwischen jeden zwei der vier Phasen, die von dem lokalen Oszillator 20 erzeugt werden, umgeschaltet wird.
  • Es wird deshalb erkannt werden, dass, sobald der Demodulator 10 eine anfängliche Phaseneinrastung auf den ankommenden LIMITED_CARRIER erhalten hat, die vier Phasen des lokalen Oszillators 20 relativ zu der anfänglichen erfassten Phase des Trägers fest (ohne Phasenänderungen) bleiben werden. Dies erlaubt der Demodulationsschaltung 14 die Phasendaten einfach unter Verwendung eines Paars von Flip-Flops zu demodulieren, wie nachstehend näher beschrieben werden wird. Die Konstruktion des Demodulators 10 erlaubt, dass die Phasendifferenz zwischen dem lokalen Oszillator 20 und dem ankommenden LIMITED_CARRIER sich um fast ± 45 Grad verändert und noch die Daten richtig demoduliert werden.
  • Wenn der Demodulator 10 näher beschrieben wird, wird der Phasendetektor 12 in der beispielhaften Ausführungsform aus fünf D-Typ Flip-Flop-Schaltungen mit Rücksetzungen, die an der ansteigenden Flanke getriggert werden, gebildet. Die D-Typ Flip-Flops sind jeweils mit 34a-34e bezeichnet. Jedes der Flip-Flops 34a-34e weist einen Daten-(D)-Eingang auf der mit einer festen logischen „1" verbunden ist. Der ankommende LIMITED_CARRIER auf der Leitung 26 ist mit dem Takt-(C)-Eingang des ersten Flip-Flops 34a verbunden. Der invertierte (Q-Strich) Ausgang des Flip-Flops 34a ist mit einem Eingang eines logischen ODER Gatters 36 gekoppelt. Der Ausgang des logischen ODER Gatters 36 ist durch einen Eingang eines logischen UND Gatters 38 mit dem invertierten Rücksetz-(R-Strich)-Eingang von jedem der Flip-Flops 34a bis 34e gekoppelt. Der andere Eingang des UND Gatters 38 ist mit einem Systemsteuerungs-Rücksetz-(RESET)-Signal über die Leitung 40 gekoppelt. Während eines Betriebs des Demodulators 10 wird das RESET Signal auf der Leitung 40 auf einem logischen „1" Pegel gehalten.
  • Demzufolge ist der Ausgang des logischen ODER Gatters 36 effektiv direkt mit den Rücksetzeingängen der Flip-Flops 34a bis 34e gekoppelt.
  • Der lokale Oszillator 20 in der vorliegenden Ausführungsform ist ein vierphasiger VCO. Der lokale Oszillator 20 ist konfiguriert, um vier unterschiedliche Ausgänge auf den Leitungen 42-45 zu erzeugen, die relativ zu der Oszillationsfrequenz des Oszillators 20 jeweilige Phasen von 0, 90, 180 und 270 Grad aufweisen. Der 0 Grad Phasenausgang auf der Leitung 42 ist mit dem Takt-(C)-Eingang des Flip-Flops 34b gekoppelt. In ähnlicher Weise sind die 90, 180 und 270 Grad Ausgänge auf den Leitungen 43-45 jeweils mit den Takteingängen (C) der übrigen Flip-Flops 34c bis 34e gekoppelt.
  • Der nicht-invertierte (Q) Ausgang von jedem von diesen Phasendetektor-Flip-Flops 34b bis 34e ist mit einem entsprechenden Eingang eines logischen NOR Gatters 50 mit vier Eingängen gekoppelt. Der Ausgang des NOR Gatters 50 stellt ein „AUFWÄRTS" („UP") Konektursignal auf der Leitung 52 dar, das der Ladungspumpe 16 eingegeben wird. Zusätzlich ist der Ausgang des NOR Gatters 50 mit dem zweiten Eingang des ODER Gatters 36 gekoppelt. Wie weiter nachstehend diskutiert, wird das ODER Gatter 36 verwendet, um die Anlaufzeit des lokalen Oszillators durch Verhindern von häufigen Zurücksetzungen des Phasendetektors 12, wenn der Träger viel schneller als der lokale Oszillator 20 läuft, zu verringern. Dies erlaubt, dass die „UP" Impulse viel breiter sind, als sie dies ansonsten wären.
  • In ähnlicher Weise ist der invertierte (Q-Strich) Ausgang von jedem der Flip-Flops 34b bis 34e mit einem entsprechenden Eingang eines logischen NOR Gatters 54 mit vier Eingängen gekoppelt. Der Ausgang des NOR Gatters 54 stellt ein „ABWÄRTS" („DOWN") Korrektursignal auf der Leitung 56 dar, das an die Ladungspumpe 16 ausgegeben wird. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Ladungspumpe 16 so konfiguriert, dass die Größe der Ausgangsströme, die auf der Leitung 58 im Ansprechen auf die UP und DOWN Korrektursignale erzeugt werden, gleich und an dem Einrastepunkt (Verriegelungspunkt) entgegengesetzt sind, wodurch sich eine Null-Netto-Korrektur ergibt. Der Ausgang von der Ladungspumpe 16 auf der Leitung 58 wird durch das Schleifenfilter 18 geführt. Das Schleifenfilter 18 integriert den Ausgang auf der Leitung 58, um eine Spannung auf der Leitung 60 zu erzeugen, die sich in Übereinstimmung mit dem Ausgang von der Ladungspumpe 16 verändert. Der Ausgang auf der Leitung 60 dient wiederum als Spannungssteuerungseingang an dem lokalen Oszillator 20.
  • Während eines Betriebs wird der Demodulator 10 demzufolge das ankommende LIMITED_CARRIER (BEGRENZTER_TRÄGER) auf der Leitung 26 empfangen, der als das Taktsignal für das Flip-Flop 34a dient. Mit jeder ansteigenden Flanke des LIMITED_CARRIER wird der logische „1" Datenwert an dem D Eingang in das Flip-Flop 34a eingetaktet und der Q-Strich Ausgang des Flip-Flops 34a geht auf einen logischen „0" Pegel. Dieser logische „0" Pegel wird dem ODER Gatter 36 eingegeben, um so eine logische „0" an dem Eingang des UND Gatters 38 zu erzeugen, wenn das „UP" Korrektursignal auf der Leitung 52 ebenfalls niedrig ist. Demzufolge wird die logische „0" auf die Leitung 62 an dem Ausgang des UND Gatters 38 übergeben (wobei das RESET Signal auf der Leitung 40 während des Betriebs auf einem logischen „1" Pegel fest ist).
  • Der logische „0" Ausgang des ODER Gatters 36 wird dadurch an den R-Strich Rücksetzeingang von jedem der Flip-Flops 34a bis 34e bereitgestellt. Die logische „0" an dem R-Strich Eingang setzt die jeweiligen Flip-Flops 34a bis 34e zurück, und der Q-Strich Ausgang des Flip-Flops 34a kehrt somit auf einen logischen „1" Pegel nach einer kurzen Zeit nach der ansteigenden Flanke des LIMITED_CARRIER zurück. Wie erkannt werden wird, eine derartige kurze Zeit wird größtenteils durch die Ausbreitungsverzögerung des ODER Gatters 36 und des UND Gatters 38 geleitet. Demzufolge erzeugt der Phasendetektor 12 mit jeder ansteigenden Flanke des LIMITED_CARRIER einen Rücksetzimpuls, der jedes der Flip-Flops 34a bis 34e zurücksetzt.
  • Das Flip-Flop 34b wird verwendet, um die ansteigende Flanke des 0 Grad Phasensignals von dem lokalen Oszillator 20 mit der ansteigenden Flanke des LIMITED_CARRIER, wie durch den Rücksetzimpuls identifiziert, der an den R-Strich Eingang bereitgestellt wird, zu vergleichen. Wenn die ansteigende Flanke des 0 Grad Phasensignals auf der Leitung 42 vor der ansteigenden Flanke des LIMITED_CARRIER ist, wird der Dateneingang mit dem logischen „1" Pegel in das Flip-Flop 34b eingetaktet werden, bevor das Flip-Flop zurückgesetzt wird. Dies führt dazu, dass das Flip-Flop 34b an seinen Ausgängen Q = 1 und Q-Strich = 0 Impulse bereitstellt. Demzufolge wird der Q Ausgang des Flip-Flops 34b ausschließen, dass ein „UP" Steuerimpuls an der Ladungspumpe 16 über das NOR Gatter 50 zu einer derartigen Zeit bereitgestellt wird. Die Ladungspumpe 16 kann über das NOR Gatter 54 zu einer derartigen Zeit in Abhängigkeit von dem Zustand der anderen Flip-Flops 34c bis 34e einen „DOWN" Steuerimpuls empfangen oder unter umständen nicht empfangen.
  • Wenn die ansteigende Flanke des 0 Grad Phasensignals auf der Leitung 42 der ansteigenden Flanke des LIMITED_CARRIER folgt, wird andererseits das Flip-Flop 34b zurückgesetzt werden. Dies führt dazu, dass das Flip-Flop 34b an seinen Ausgängen Q = 0 und Q-Strich = 1 Impulse bereitstellt. Demzufolge wird der Q-Strich Ausgang des Flip-Flops 34b ausschließen, dass ein „DOWN" Steuerimpuls an der Ladungspumpe 16 zu einer derartigen Zeit bereitgestellt wird. Die Ladungspumpe 16 kann zu einer derartigen Zeit in Abhängigkeit von dem Zustand der anderen Flip-Flops 34c bis 34e einen „UP" Steuerimpuls empfangen oder nicht empfangen.
  • In ähnlicher Weise vergleichen die Flip-Flops 34c bis 34e die ansteigende Flanke des LIMITED_CARRIER mit der ansteigenden Flanke der jeweiligen Phasensignale, die von dem lokalen Oszillator 20 erzeugt werden. Wenn die ansteigende Flanke des jeweiligen Phasensignals vor der ansteigenden Flanke des ankommenden LIMITED_CARRIER ist, dann wird das bestimmte Flip-Flop Ausgänge von Q = 1 und Q-Strich = 0 Impulsen erzeugen, die erlauben, dass ein „DOWN" Steuerimpuls an der Ladungspumpe 16 bereitgestellt wird. Im Gegensatz dazu, wenn die ansteigende Flanke des jeweiligen Phasensignals der ansteigenden Flanke des ankommenden LIMITED_CARRIER folgt, dann wird das bestimmte Flip-Flop Ausgänge von Q = 0 und Q-Strich = 1 Impulse erzeugen, die erlauben, dass ein „UP" Steuerimpuls an der Ladungspumpe 16 bereitgestellt wird. Für den Fall, dass ein „UP" Steuerimpuls an der Ladungspumpe 16 bereitgestellt wird, schließt dieser logische „1" Pegelimpuls aus, dass der Eingang des R-Strich Rücksetzeingangs der Flip-Flops 34a bis 34e während einer derartigen Zeit auf aktiv geht. Dies trägt zu einer anfänglichen Synchronisation bei, die häufige Rücksetzungen des Phasendetektors 12 verhindert, wenn der lokale Oszillator 20 langsamer als die begrenzte Trägerfrequenz läuft. Die „UP" Steuerimpulse werden in dieser Bedingung viel breiter sein.
  • Während einer derartigen Zeit, wenn der LIMITED_CARRIER anfänglich empfangen wird (z.B. während einer vordefinierten Synchronisationsperiode), wird der Phasendetektor 12 demzufolge dazu tendieren die Frequenz und Phase des lokalen Oszillators 20 einzustellen, um relativ zu dem LIMITED_CARRIER eine ausgeglichene Bedingung zu erzielen. In der ausgeglichenen Bedingung ist die ansteigende Flanke des LIMITED_CARRIER zwischen den ansteigenden Flanken von jeweils zwei aufeinander folgenden Phasen des lokalen Oszillators 20 (d.h. 0° und 90°, 90° und 180°, 180° und 270° oder 270° und 0°) zentriert, und der Phasendetektor 12 wird einen „UP" Steuerimpuls auf der Leitung 52, gefolgt von einem „DOWN" Steuerimpuls auf der Leitung 56, jeweils 1/8-tel des Trägerzyklus in der Dauer, erzeugen. Die „UP" und „DOWN" Steuerimpulse sind um die ansteigende Flanke des LIMITED_CARRIER zentriert.
  • Wenn das Timing der Ausgangsphasen des lokalen Oszillators 20 relativ zu der Phase des LIMITED_CARRIER in der ausgeglichenen Bedingung ist, werden gleiche „UP" und „DOWN" Steuerimpulse in der Zeit und Amplitude eine Null-Netto-Änderung in der gefilterten Spannung erzeugen, die an dem lokalen Oszillator 20 auf der Leitung 60 bereitgestellt wird. Wenn in den Phasen ein Ungleichgewicht existiert, dann erzeugt der Phasendetektor 12 nicht-symmetrische „UP" und „DOWN" Steuerimpulspaare. Diese unausgeglichenen Impulspaare erzeugen, wenn sie von dem Filter 18 gefiltert werden, eine Korrekturänderung in der Steuerspannung auf der Leitung 60, die die Schleife zurück in ein Gleichgewicht zieht. In dieser Weise wird der Demodulator 10 natürlich in Richtung auf die ausgeglichene Bedingung (eine Bedingung im Gleichgewicht) gezogen.
  • 1A zeigt, wie die Phase Pc des LIMITED_CARRIER eine Tendenz aufweist zwischen zwei jeweiligen Phasen des lokalen Oszillators 20 ins Gleichgewicht zu kommen. In dem dargestellten Beispiel ist die Phase Pc zufällig zwischen den 0 Grad und 90 Grad Phasen des lokalen Oszillators 20 ausgeglichen. Jedoch kann sich insbesondere die Phase Pc des LIMITED_CARRIER dann als Folge von modulierten Daten um 90 Grad oder 180 Grad (wie in Phantomdarstellung dargestellt) ändern, jedoch noch zwischen zwei aufeinander folgenden Phasen des lokalen Oszillators 20 ausgeglichen bleiben. Somit wird der Phasendetektor 12 trotz der Phasenänderung des LIMITED_CARRIER ausgeglichen bleiben. Mit anderen Worten, der Phasendetektor 12 wird weiter gleiche „UP" und „DOWN" Steuerimpulse in der Zeit und Amplitude bereitstellen, die in der gefilterten Spannung, die an dem lokalen Oszillator 20 auf der Leitung 60 bereitgestellt wird, eine Null-Netto-Änderung erzeugen wird. Die vier Phasen des lokalen Oszillators 20 werden deshalb relativ zu der anfänglich erfassten Phase des LIMITED_CARRIER fest oder eingerastet (ohne eine Phasenänderung) bleiben (z.B. die Phaseneinrastung, die während einer anfänglichen Synchronisation erhalten wird).
  • Nachdem die verschiedenen Phasen des lokalen Oszillators 20 auf die anfängliche Phase des LIMITED_CARRIER durch Erreichen der voranstehend erwähnten ausgeglichenen Bedingungen festgelegt sind, kann dann der Träger demoduliert werden. Insbesondere umfasst die Demodulationsschaltung 14 ein Paar von demodulierenden D-Typ Flip-Flops 70a und 70b. Jedes aufeinander folgende Paar der Ausgangsimpulse von dem lokalen Oszillator 20, wie der 0 Grad bzw. 90 Grad Phasenausgang, kann verwendet werden, um die Flip-Flops 70a und 70b zu takten, wie in 1 gezeigt. Der LIMITED_CARRIER auf der Leitung 26 wird dem D Eingang von jedem der Flip-Flops 70a und 70b eingegeben. Wenn sie von den quarternär-phasigen (vierphasigen) Ausgängen getaktet werden, werden die Flip-Flops 70a und 70b die demodulierten digitalen Pegel I und Q Signale an ihren jeweiligen Q Ausgängen an den Leitungen 28 und 30 erzeugen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Antwort des Schleifenfilters 18 bestimmen wird, wie schnell der Demodulator 10 anflänglich während einer Synchronisation ein Gleichgewicht (eine Balance) erreicht; wie jedoch bei anderen Phaseneinrastungsschleifen, muss die Konstruktion des Schleifenfilters 18 und die Gesamtrückkopplungsschleifen-Antwort Betriebsverhaltensfaktoren in Verbindung mit einer dynamischen Signalphasenansammlung und einer Nachverfolgung von denjenigen einer Glättung des Eingangssignal-Phasenjitters als Folge von Rauschen in dem Amplitudenbegrenzer ausgleichen. Der Phasendetektor 12 entfernt effektiv die Eingangsdaten-Modulationsübergänge richtig, solange wie der momentane Nachverfolgungsfehler nicht die ± 45 Grad Grenzen, die voranstehend angegeben wurden, übersteigt.
  • Bezugnehmend nun auf die 2 und 3 ist ein Timingdiagramm gezeigt, das den Betrieb des Demodulators 10 zeigt. Die Wellenform 72 bezeichnet das in der Amplitude begrenzte Trägersignal LIMITED_TRÄGER Wellenformen 73 und 74 stellen die demodulierten Q und I Signale auf den Leitungen 30 bzw. 28 (1) dar. Die Wellenformen 75 und 76 stellen die Datensignale dar, die durch die Einrichtung, die den modulierten Träger sendet (nicht gezeigt), auf den LIMITED_TRÄGER moduliert worden sind. Die Wellenform 77 stellt den 0 Grad Phasenausgang des lokalen Oszillators 20 dar. Schließlich stellt die Wellenform 78 den Ausgang der Ladungspunkte 16 an der Leitung 58 dar (1).
  • Wie in 2 gezeigt rastet der Demodulator 10 vor der Zeit t1 auf die Phase des ankommenden LIMITED_CARRIER durch Erreichen der voranstehend beschriebenen ausgeglichenen Bedingung ein. Zur Zeit t1 wird die Phase des LIMITED_CARRIER über eine QPSK Modulation durch Ändern des Werts von Q, wie mit der Wellenform 76 dargestellt, geändert. Wie mit der Wellenform 72 gezeigt ändert sich der LIMITED_CARRIER als Folge davon in der Phase zur Zeit t1.
  • Trotzdem, wie in dem Bereich 80 vor und nach der Zeit t1 dargestellt, ändert sich die Phase der Wellenform 77 des lokalen Oszillators trotz der Änderung in der Phase des LIMITED_CARRIERS nicht. Wie mit der Wellenform 78 angedeutet, die den Ausgang der Ladungspunkte 18 darstellt, weist der Phasendetektor 12 eine Tendenz auf durch die Phasenänderung zu schweben, und bleibt somit auf die anfängliche Phasenbeziehung verriegelt (eingerastet). Es gibt ein geringfügiges Ungleichgewicht in den „UP" und „DOWN" Steuerimpulsen, die an die Ladungspunkte 16 geliefert werden, und somit wird der Ausgang, der mit der Wellenform 78 dargestellt wird, nicht-symmetrisch. Jedoch stellt ein derartiger Fehler eine kleine Abweichung dar, die durch das Schleifenfilter 18 gefiltert wird, sodass sie einen geringen oder überhaupt keinen Effekt auf die Gesamtphase des lokalen Oszillators 20 hat. Die Wellenform 73 zeigt, wie die Änderung in dem Wert von Q in den demodulierten Daten reflektiert wird.
  • 3 zeigt, wie zur Zeit t2 die Werte von sowohl I als auch Q auf dem modulierten LIMITED_CARRIER geändert werden. Wiederum sei in der Wellenform 73 darauf hingewiesen, wie der LIMITED_CARRIER demzufolge eine Phasenänderung zur Zeit t2 durchläuft, aber der lokale Oszillator 20 auf die anfängliche Phase verriegelt bleibt. Demzufolge ist die Demodulationsschaltung in der Lage die neuen Werte von I und Q auszugeben, wie mit den Wellenformen 74 bzw. 73 dargestellt.
  • Wie erkannt werden wird, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung können auf verschiedene andere PSK Techniken angewendet werden, einschließlich auf BPSK, 8-PSK, 16-PSK, etc. Der Hauptunterschied ist die Anzahl von Flip-Flops in dem Phasendetektor und der Demodulationsschaltung.
  • Zurückkehrend nun zur 4 ist eine BPSK Ausführungsform der Trägerrückgewinnungs- und Demodulatorschaltung der vorliegenden Erfindung mit 100 bezeichnet. Ein großer Teil der Konfiguration und der Prinzipien des Betriebs ist identisch zu dem QPSK Demodulator 10, der voranstehend beschrieben wurde. Demzufolge werden nur die wesentlichen Unterschiede hier diskutiert.
  • Der Demodulator 100 umfasst nämlich einen lokalen Oszillator 120, der zwei gleich beabstandete Phasenausgänge, anstelle von vier, bereitstellt. Zum Beispiel stellt der lokale Oszillator 120 Phasenausgänge von 0 und 180 Grad auf den Leitungen 42 bzw. 44 bereit. Der Phasendetektor 112 umfasst drei D-Typ Flip-Flops 134a-134c, anstelle von fünf wie in der Ausführungsform der 1. Analog zu dem Flip-Flop 34a in 1 erzeugt das Flip-Flop 134a in dem Demodulator 100 einen Rücksetzimpuls, der an jedes Flip-Flop 134a bis 134c im Ansprechen auf die ansteigende Flanke des LIMITED_CARRIER geliefert wird. Das Flip-Flop 134b vergleicht die Phase des LIMITED_CARRIER mit dem 0 Grad Phasenausgang des lokalen Oszillators 120 und das Flip-Flop 134c vergleicht die Phase des LIMITED_CARRIER mit dem 180 Grad Phasenausgang des lokalen Oszillators 120.
  • Der Q Ausgang von jedem der Flip-Flops 134b und 134c wird an einem jeweiligen Eingang des logischen NOR Gatters 150 mit zwei Eingängen bereitgestellt. In ähnlicher Weise wird der Q-Strich Ausgang von jedem der Flip-Flops 134b und 134c an einem jeweiligen Eingang eines logischen NOR Gatters 154 mit zwei Eingängen bereitgestellt. Die NOR Gatter 150 und 154 erzeugen die „UP" und „DOWN" Steuerimpulse in der gleichen Weise, die voranstehend in Bezug auf die NOR Gatter 50 und 54 diskutiert wurden.
  • Da nur zwei Phasen beteiligt sind, wird sich der Demodulator 10 zu Anfang in einer ausgeglichenen Bedingung (im Gleichgewicht) setzen, wie in 4A dargestellt. Insbesondere wird das Gleichgewicht der „UP" und „DOWN" Steuerimpulse dazu führen, dass die Phase Pc des LIMITED_CARRIER dazu neigt, zwischen zwei aufeinander folgenden Phasen des lokalen Oszillators 120 ausgeglichen zu werden. In dem dargestellten Beispiel ist die Phase Pc zufällig bei 90 Grad zwischen den 0 Grad und 180 Grad Phasen des lokalen Oszillators 120 (z.B. an ± 90 Grad relativ zu den Phasen des lokalen Oszillators) ausgeglichen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass sich die Phase Pc des LIMITED_CARRIER dann als Folge von modulierten Daten um 180 Grad (wie in Phantomdarstellung dargestellt) ändern kann, aber dennoch zwischen zwei aufeinander folgenden Phasen des lokalen Oszillators 120 ausgeglichen bleibt. Somit wird der Phasendetektor 112 ausgeglichen werden, trotz der 180 Grad Änderung in der Phase des LIMITED_CARRIER. Mit anderen Worten, der Phasendetektor 112 wird weiter gleiche „UP" und „DOWN" Steuerimpulse in der Zeit und Amplitude als Null-Netto-Änderung in der gefilterten Spannung, die an dem lokalen Oszillator 120 auf der Leitung 60 bereitgestellt wird, erzeugen. Die zwei Phasen des lokalen Oszillators 120 werden deshalb relativ zu der anfänglich erfassten Phase des LIMITED_CARRIER fest oder eingerastet (ohne eine Phasenänderung) bleiben (z.B. die Phaseneinrastung bzw. Phasenverriegelung, die während einer anfänglichen Synchronisation erhalten wird).
  • Nachdem die Phasen des lokalen Oszillators 120 auf die anfängliche Phase des LIMITED_CARRIER durch Erreichen der voranstehend erwähnten ausgeglichenen Bedingung fest sind, kann dann der Träger demoduliert werden. Insbesondere umfasst die Demodulationsschaltung 114 ein demodulierendes D-Typ Flip-Flop 170. Irgendeine der Ausgangsphasen von dem lokalen Oszillator 120 kann verwendet werden, um das Flip-Flop 170 zu takten, wie der 0 Grad Phasenausgang, wie in 4 gezeigt. Der LIMITED_CARRIER auf der Leitung 26 wird dem D Eingang des Flip-Flops 170 eingegeben. Wenn mit dem Phasenausgang getaktet, wird das Flip-Flop 170 das demodulierte digitale Pegel I Signal auf seinem Q Ausgang auf der Leitung 28 erzeugen.
  • Es würde deshalb gewürdigt werden, dass die vorliegende Erfindung die Konstruktion eines kohärenten PSK Demodulators stark vereinfacht. Obwohl sich die Nulldurchgangs-Übergangszeiten des begrenzten Eingangsträgers über ein Kontinuum von (analogen) Werten ändern können, ist das gesamte Signal vorwiegend digital und kann innerhalb einer integrierten Schaltung erhalten werden. Sämtliche Funktionen innerhalb des Demodulators, der den Phasendetektor, die Datendemodulationsschaltung, die Ladungspumpe, das Schleifenfilter und den lokalen Oszillator umfasst, kann aus standardmäßigen diskreten Komponenten aufgebaut oder innerhalb einer integrierten Schaltung, die in irgendeiner Anzahl von Technologien konstruiert ist, eingebaut werden. Der Demodulator kann über einem breiten Bereich von Trägerfrequenzen, der vorwiegend nur durch den Frequenzbereich der digitalen Logik begrenzt ist, arbeiten.
  • Der Demodulator weist eine Tendenz auf, die Flanke des ankommenden modulierten Trägers zwischen die Flanken von zwei unterschiedlichen Phasen der lokal erzeugten Oszillatorfrequenz zu zentrieren oder einrasten zu lassen. Die Synchronisation oder Phaseneinrastung (Phasenverriegelung) der Flanke des modulierten Trägers zwischen zwei der lokal erzeugten Phasen erlaubt dem Modulator eine Nachverfolgung in Bezug auf die anfängliche Phase des modulierten Trägers aufrecht zu erhalten, sogar wenn eine nachfolgende Phasenänderung vorhanden ist. Einfache Flip-Flops können dann verwendet werden, um die Daten zu demodulieren. Herkömmliche Phasendetektoren sind konfiguriert, um die Flanken des ankommenden modulierten Trägers mit der lokal erzeugten Oszillatorfrequenz anzupassen. Somit ist eine komplexere Schaltungsanordnung notwendig, um eine Nachverfolgung der anfänglichen Trägerphase für den Fall einer Datenmodulations-Phasenänderung aufrecht zu erhalten.
  • Obwohl die Erfindung im Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass Äquivalente und Modifikationen anderen Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet beim Lesen und Verstehen der Beschreibung einfallen werden. Zum Bespiel verwendet die Erfindung, so wie sie voranstehend beschrieben wurde, eine Ladungspumpe 16, bei der die Ladungspumpenströme ausgeglichen (d.h. gleich und entgegengesetzt) sind. Jedoch kann das Stromgleichgewicht in den „UP" und „DOWN" Steuerimpulsen in einer anderen Ausführungsform verändert werden, um den ankommenden LIMITED_CARRIER zu zwingen, an einer anderen Position als an der exakten Mitte der zwei aufeinander folgenden Phasen des lokalen Oszillators einzurasten.
  • Obwohl die Erfindung gemäß einer Ausführungsform beschrieben wurde, die D-Typ Flip-Flops, die auf die ansteigende Flanke getriggert werden, verwenden, sei zusätzlich darauf hingewiesen, dass Flip-Flops oder logische Einrichtungen eines anderen Typs verwendet werden könnten. Zum Beispiel könnten Flip-Flops, die auf einer abfallenden Flanke getriggert werden, verwendet werden, genauso wie andere Typen von Flip-Flops, wie S-R, JK, etc.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst alle derartigen Äquivalente und Modifikationen, und ist nur durch den Umfang der folgenden Ansprüche begrenzt.

Claims (14)

  1. Digitale Phasenverschiebungs-Trägerrückgewinnungs- und Demodulator-Schaltung, umfassend: einen Eingang (26) zum Empfangen eines ankommenden phasenmodulierten Trägers; einen lokalen Oszillator (20, 120) zum Erzeugen einer Vielzahl von Phasen einer Referenzfrequenz als Ausgänge; einen Phasendetektor (12, 112) und eine Rückkopplungsschleife (60), die betriebsmäßig mit dem Eingang (26) und dem lokalen Oszillator (20, 120) gekoppelt sind; und eine Demodulationsschaltung (14, 114) zum Erzeugen wenigstens eines Ausgangssignals, welches phasenmodulierte Bitdaten darstellt, auf Grundlage der Ausgänge des lokalen Oszillators (20, 120) und des ankommenden phasenmodulierten Trägers; dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor (12, 112) und die Rückkopplungsschleife (60) betriebsmäßig mit dem Eingang (26) und dem lokalen Oszillator (20, 120) in einer derartigen Weise gekoppelt sind, um eine Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers mit der Vielzahl von Phasen der Referenzfrequenz zu vergleichen und auf Grundlage des Phasenvergleichs ein Steuersignal zu erzeugen, wobei das Steuersignal zum Einstellen der Phase und Frequenz des lokalen Oszillators (20, 120) dient, um den lokalen Oszillator (20, 120) auf den ankommenden phasemodulierten Träger durch eine Phasenverriegelung von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Phasen der Vielzahl von Phasen auf Phasenpositionen auf jeweiligen Seiten einer entsprechenden Flanke des ankommenden phasemodulierten Trägers zu synchronisieren.
  2. Schaltung nach Anspruch 1, zum Empfangen eines quaternären phasenmodulierten ankommenden phasenmodulierten Trägers, wobei der lokale Oszillator (20) dafür ausgelegt ist, um vier unterschiedliche Ausgangsphasen der Referenzfrequenz, die 90 Grad voneinander beabstandet sind, bereitzustellen und der Phasendetektor (12) und die Rückkopplungsschleife (60) dafür ausgelegt sind, um die Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers mit jeder der vier verschiedenen Ausgangsphasen zu vergleichen, um das Steuersignal zu erzeugen.
  3. Schaltung nach Anspruch 2, wobei der Phasendetektor (12) und die Rückkopplungsschleife (60) fünf Flip-Flops (34a, 34b, 34c, 34d, 34e) umfasst, wobei das erste (34a) der fünf Flip-Flops (34a, 34b, 34c, 34d, 34e) verwendet wird, um die Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers in Bezug auf eine entsprechende eine der vier verschiedenen Ausgangsphasen zu vergleichen.
  4. Schaltung nach Anspruch 3, wobei Ausgänge der übrigen vier Flip-Flops (34b, 34c, 34d, 34e) logisch kombiniert sind.
  5. Schaltung nach Anspruch 4, wobei der Phasendetektor (12) und die Rückkopplungsschleife (60) eine Ladungspumpe (16), die von den logisch kombinierten Ausgängen der übrigen vier Flip-Flops (34b, 34c, 34d, 34e) angesteuert wird, und ein Schleifenfilter (18), das dafür ausgelegt ist, um den Ausgang der Ladungspumpe (16) zu filtern, um das Steuersignal zu erzeugen, umfasst.
  6. Schaltung nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei die Demodulationsschaltung (14) ein Paar von Flip-Flops (70a, 70b) umfasst, die durch jeweilige Ausgänge des lokalen Oszillators (20) getaktet werden.
  7. Schaltung nach Anspruch 1, zum Erfassen eines Binärphasen-modulierten ankommenden phasenmodulierten Trägers, wobei der lokale Oszillator (120) dafür ausgelegt ist, um zwei verschiedene Ausgangsphasen der Referenzfrequenz, die 180 Grad beabstandet voneinander angeordnet sind, bereitzustellen und der Phasendetektor (112) und die Rückkopplungsschleife (60) dafür ausgelegt ist, um die Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers mit jeder der zwei unterschiedlichen Ausgangsphasen zu vergleichen, um das Steuersignal zu erzeugen.
  8. Schaltung nach Anspruch 7, wobei der Phasendetektor (112) und die Rückkopplungsschleife (60) drei Flip-Flops (134a, 134b, 134c) umfasst, wobei das erste (134a) der drei Flip-Flops (134a, 134b, 134c) verwendet wird, um die Phase des ankommenden phasenmodulierten Trägers in Bezug auf eine entsprechende eine der zwei unterschiedlichen Ausgangsphasen zu vergleichen.
  9. Schaltung nach Anspruch 8, wobei Ausgänge der verbleibenden zwei Flip-Flops (134b, 134c) logisch kombiniert werden.
  10. Schaltung nach Anspruch 9, wobei der Phasendetektor (112) und die Rückkopplungsschleife (60) eine Ladungspumpe (16), die von den logisch kombinierten Ausgängen der übrigen zwei Flip-Flops (134b, 134c) angesteuert wird, und ein Schleifenfilter (18), welches dafür ausgelegt ist, um den Ausgang der Ladungspumpe (16) zu filtern, um das Steuersignal zu erzeugen, umfasst.
  11. Schaltung nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Demodulationsschaltung (114) ein Flip-Flop (170) umfasst, welches durch einen Ausgang des lokalen Oszilllators (120) getaktet wird.
  12. Schaltung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 6, 8 bis 10 und 11, wobei das oder jedes Flip-Flop ein D-Typ Flip-Flop ist.
  13. Schaltung nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei der lokale Oszillator (20, 120) ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) ist.
  14. Verfahren für eine Phasenverschiebungs-Trägerrückgewinnung- und Demodulation, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen eines ankommenden N phasenmodulierten Trägers, wobei N ein Integer größer als oder gleich wie zwei ist; Erzeugen einer Referenzfrequenz und Bereitstellen von wenigstens N Phasen der Referenzfrequenz; und Erzeugen wenigstens eines Ausgangssignals, das phasenmodulierte Bitdaten darstellt, durch Erfassen von nachfolgenden Änderungen in der Phase des modulierten Trägers auf Grundlage der Referenzfrequenz und des N phasenmodulierten Trägers; dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfrequenz auf den N phasenmodulierten Träger synchronisiert wird durch (i) Vergleichen einer Phase des ankommenden N phasenmodulieren Trägers mit den Phasen der Referenzfrequenz, um ein Steuersignal auf Grundlage des Vergleichs zu erzeugen, und (ii) Einstellen der Phase und Frequenz der Referenzfrequenz mit Hilfe des Steuersignals, um das Referenzsignal auf den N phasenmodulierten Träger durch eine Phasenverriegelung von Flanken von jeweils zwei aufeinander folgenden Phasen der Vielzahl von Phasen auf Phasenpositionen auf jeweiligen Seiten einer entsprechenden Flanke des N phasenmodulierten Trägen zu synchronisieren.
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