JP3149501B2 - 同期検出装置 - Google Patents

同期検出装置

Info

Publication number
JP3149501B2
JP3149501B2 JP01349292A JP1349292A JP3149501B2 JP 3149501 B2 JP3149501 B2 JP 3149501B2 JP 01349292 A JP01349292 A JP 01349292A JP 1349292 A JP1349292 A JP 1349292A JP 3149501 B2 JP3149501 B2 JP 3149501B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
output
phase
output signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01349292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05207083A (ja
Inventor
弘樹 津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP01349292A priority Critical patent/JP3149501B2/ja
Publication of JPH05207083A publication Critical patent/JPH05207083A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3149501B2 publication Critical patent/JP3149501B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル衛星通信に
おいて搬送波の位相同期を検出する装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ディジタル衛星通信において搬送波の位
相同期を検出する従来の装置は、例えば図4に示すよう
な構成となっている。電圧制御発振器(VCO)1は、
制御電圧に応じた周波数の信号を出力する。直交復調器
2は、発振器1の出力信号より互いに直交する2つの信
号を生成し、それらの信号と2相位相変調(BPSK)
された受信信号とを乗算して同相側復調信号aと直交位
相側復調信号bとを出力する。2相位相検波器3は、復
調器2が出力する上記2つの復調信号a,bの位相差に
対応した電圧を出力し、ループ・フィルタ4は、検波器
3の出力電圧を入力として上記制御電圧を発振器1に出
力する。これら発振器1、復調器2、検波器3、ならび
にフィルタ4は位相同期ループ(PLL)を構成してい
る。そして、ビット検出器10は、復調器2が出力する
同相側復調信号aにもとづいて衛星回線の接続状態を判
別する。
【0003】このような構成において、帯域制限された
2相位相変調波が復調器2に入力されると、上記PLL
によって発振器1の出力として搬送波が再生され、同時
に変調波が復調されて復調信号a,bが得られる。復調
信号aが表す復調データには、一定のデータ形式でまと
められ、かつフレーム中の決められた位置に挿入された
ユニーク・ワード(同期用符号)が含まれており、ビッ
ト検出回路10は具体的には復調信号aよりこのユニー
ク・ワードを検出し、検出判定信号を出力する。そし
て、検出器10がこの検出判定信号を出力したとき、フ
レーム同期が確立できたことになり、回線を接続して通
信を行うことが可能となる。
【0004】ところで、ビット検出器10が検出判定信
号を出力するのは上述のようにユニーク・ワードを検出
したときであるが、ビット検出器10がユニーク・ワー
ドを検出できるためには、搬送波の位相同期が確立し、
復調信号aが正しく得られることが前提となる。従っ
て、逆に検出器10が検出判定信号を出力し、フレーム
同期が確立したときは、搬送波の位相同期も確立してい
ることになる。すなわち、従来はフレーム同期が確立し
たとき、搬送波の位相同期が確立した判断していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】移動対衛星通信では、
人工衛星が見通し外の領域に入ったりして電波が遮断さ
れた場合、バースト状の誤りが発生する。そこで、この
ような誤りを拡散するため、フレーム長を長くし、かつ
データを、ユニーク・ワードを含め、所定の規則にもと
づいてインターリーブ(分散)させている。従って、こ
のようなシステムでユニーク・ワードを検出し、フレー
ム同期を確立するためには1フレーム以上の時間を要す
る。その結果、搬送波位相同期の確立を判定するために
も1フレーム以上という長時間を要することになる。
【0006】本発明の目的は、このような問題を解決
し、短時間で搬送波位相同期の確立を判定できる同期検
出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル衛
星通信において搬送波の位相同期を検出する装置であっ
て、制御電圧に応じた周波数の信号を出力する電圧制御
発振器と、この発振器の出力信号より互いに直交する2
つの信号を生成し、それらの信号と2相位相変調された
受信信号とを乗算して同相側復調信号と直交位相側復調
信号とを出力する直交復調器と、この復調器が出力する
前記2つの復調信号の位相差に対応した電圧を出力する
2相位相検波器と、この検波器の出力電圧を入力とし、
前記制御電圧を前記発振器に出力するフィルタと、前記
復調器が出力する前記同相側復調信号を2乗する第1の
2乗回路と、前記復調器が出力する前記直交位相側復調
信号を2乗する第2の2乗回路と、前記第1の2乗回路
の出力信号から、前記第2の2乗回路の出力信号を減算
する減算回路と、この減算回路の出力信号を平均化する
平均回路と、この平均回路の出力信号のレベルにもとづ
いて搬送波位相同期が確立したか否かを示す検出判定信
号を出力する位相同期検出判定回路とを備えたことを特
徴とする。
【0008】
【作用】2相位相変調信号が直交復調器に入力し、電圧
制御発振器、直交復調器、2相位相検波器、ならびにフ
ィルタからなるPLLによって搬送波位相同期が確立す
ると、2相位相変調信号に白色ガウス雑音が加わってい
る場合、直交復調器はそれぞれ(1)式および(2)式
で表される同相側復調信号、すなわち同相側復調列Dp
(t)、および直交位相側復調信号、すなわち直交位相
側復調列Dq(t)を出力する。
【0009】 Dp(t)=a(t)+nc (t) (1) Dq(t)=ns (t) (2) ここで、a(t)は変調信号が表す変調データ、n
c (t)は白色ガウス雑音の同相成分、ns (t)は白
色ガウス雑音の直交成分である。
【0010】これらの復調列はそれぞれ第1および第2
の2乗回路によって2乗され、さらに減算回路によって
差が求められる。その結果、減算回路の出力は次式によ
って表される。
【0011】 Dp(t)2 −Dq(t)2 =[a(t)+nc (t)]2 −ns (t)2 =a(t)2 +nc (t)2 +2a(t)nc (t)−ns (t)2 (3) その後、減算回路の出力信号は平均回路によって平均化
される。ところで、白色ガウス雑音の各成分は互いに独
立で、平均は0であり、分散は等しいので、
【0012】
【数1】
【0013】となる。ここで
【0014】
【数2】
【0015】はxの平均値、Tはサンプル周期、σ2
白色ガウス雑音の分散を表す。従って、平均回路におけ
る平均時間を充分に長くとれば、平均化の結果、(3)
式は、
【0016】
【数3】
【0017】となり、これが平均回路の出力となる。そ
のため、位相同期検出判定回路の判定レベルを(数3)
以下に設定し、平均回路の出力がそのレベルを越えたと
き検出判定信号を出力するようにしておけば、判定回路
が検出判定信号を出力したとき、搬送波位相同期が確立
したと判断できる。
【0018】このように、本発明の同期検出装置では、
従来のようにユニーク・ワードを検出する必要がないの
で、短時間で搬送波位相同期の確立を判定できる。
【0019】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1に本発明による同期検出装置の一例を示
す。電圧制御発振器(VCO)1は、制御電圧に応じた
周波数の信号を出力する。直交復調器2は、発振器1の
出力信号より互いに直交する2つの信号を生成し、それ
らの信号と2相位相変調(BPSK)された受信信号と
を乗算して同相側復調信号aと直交位相側復調信号bと
を出力する。2相位相検波器3は、復調器2が出力する
上記2つの復調信号a,bの位相差に対応した電圧を出
力し、ループ・フィルタ4は、検波器3の出力電圧を入
力として上記制御電圧を発振器1に出力する。これら発
振器1、復調器2、検波器3、ならびにフィルタ4は位
相同期ループ(PLL)を構成している。
【0020】そして、第1の2乗回路5は、復調器2が
出力する同相側復調信号aを2乗し、第2の2乗回路6
は、復調器2が出力する直交位相側復調信号bを2乗す
る。減算回路7は、第1の2乗回路5の出力信号から、
第2の2乗回路6の出力信号を減算し、平均回路8は、
減算回路7の出力信号を平均化する。位相同期検出判定
回路9は、平均回路8の出力信号のレベルが所定のスレ
ッシュホールドを上回ったとき、搬送波位相同期が確立
したことを示す検出判定信号を出力する。
【0021】次に動作を説明する。2相位相変調波が復
調器2に入力されると、上記PLLによって搬送波位相
同期が確立し、発振器1の出力として搬送波が再生さ
れ、同時に変調波が復調されて復調信号a,bが得られ
る。
【0022】伝送路において白色雑音が加わった2相位
相変調(BPSK)信号r(t)は r(t)=21/2 {a(t)cosωc t+nc (t)cosωc t +ns (t)sinωc t} と表される。ここで、a(t)は変調データ、ωc は搬
送波の角速度、nc (t)は白色ガウス雑音の同相成
分、ns (t)は白色ガウス雑音の直交成分である。こ
の信号は、搬送波位相同期確立後、直交復調器2におい
て、再生搬送波の直交する2つの信号21/2 cosωc
tと21/2 sinωc tのそれぞれと乗算され、その結
果、直交復調器2はそれぞれ次式で表される同相側復調
信号a、すなわち同相側復調列Dp(t)、および直交
位相側復調信号b、すなわち直交位相側復調列Dq
(t)を出力する。
【0023】 Dp(t)=r(t)・21/2 cosωc t =a(t)+nc (t) Dq(t)=r(t)・21/2 sinωc t =ns (t) ただし、2ωc tの項は削除した。
【0024】その後、同相側復調列Dp(t)は第1の
2乗回路5で2乗され、 Dp(t)2 =(a(t)+nc (t))2 =a(t)2 +nc (t)2 +2a(t)nc (t) となる。一方、直交側復調列Dq(t)は、第2の2乗
回路6で2乗され、 Dq(t)2 =(ns (t))2 =ns (t)2 となる。減算回路7はこれらの減算を行い、その結果、
その出力は、 Dp(t)2 −Dq(t)2 =a(t)2 +nc (t)2 +2a(t)nc (t)−ns (t)2 となる。この減算回路7の出力は、平均回路8で平均化
され、その出力信号は
【0025】
【数4】
【0026】と表される。nc(t),ns(t)は白
色ガウス雑音であるから、それらの平均は共に0であ
る。すなわち、
【0027】
【数5】
【0028】また、白色ガウス雑音の直交する成分は互
いに独立であり、分散は等しいので、
【0029】
【数6】
【0030】である。従って、平均回路8の出力は
【0031】
【数7】
【0032】となる。そして、位相同期検出判定回路9
では、所定のスレッシュホールドをこの(数7)より小
さい値に設定しておくことにより、平均回路8が(数
7)に対応する一定レベルの信号を出力したとき、位相
同期検出判定回路9は搬送波位相同期が確立したとして
検出判定信号を出力する。
【0033】なお、平均回路8は例えば図2に示すよう
な構成とできる。この回路は、加算回路10と、1サン
プル遅延回路11と、割算回路12とにより構成されて
おり、加算回路10の出力は遅延回路11によって1サ
ンプル分遅延して加算回路10に入力され、1サンプル
前の加算結果と、新たに入力されたデータとが加算され
る。そして、Nサンプル分の加算が行われた後、加算結
果は割算回路12によって1/Nされ、平均値が算出さ
れる。
【0034】また、平均回路8は図3のような回路とす
ることもできる。この回路は加算回路10と、乗算回路
13と、積分回路14とによって構成されている。この
回路では、加算回路10の出力には乗算回路13によっ
て定数αが掛けられた後、積分回路14により積分され
る。そして、入力データは積分回路14の出力と加算さ
れ、乗算回路13に入力される。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明の同期検出装
置では、電圧制御発振器、直交復調器、2相位相検波
器、ならびにフィルタからなるPLLは、2相位相変調
信号が直交復調器に入力されると、搬送波位相同期を確
立する。そして、第1の2乗回路は、直交復調器が出力
する同相側復調信号を2乗し、第2の2乗回路は、直交
復調器が出力する直交位相側復調信号を2乗する。そし
て、減算回路は、第1の2乗回路の出力信号から、第2
の2乗回路の出力信号を減算し、平均回路は、減算回路
の出力信号を平均化する。その結果、直交復調器に入力
される2相位相変調信号に雑音成分が含まれていても、
平均回路の出力では、雑音成分はすべて除去され、変調
データの2乗に対応する信号が得られる。従って逆に、
平均回路が一定レベルの信号を出力したとき、搬送波位
相同期が確立していることになり、そのとき位相同期検
出判定回路は検出判定信号を出力する。
【0036】このように、本発明の同期検出装置では、
従来のようにユニーク・ワードを検出する必要がないの
で、短時間で搬送波位相同期の確立を判定できる。
【0037】その結果、同期確立の判定結果にもとづい
て、すなわち検出判定信号にもとづいて下記(1)〜
(3)のような制御あるいは判断を従来より素早く実行
することが可能となる。 (1)搬送波位相同期を保持または確立するために有利
なように、PLLのループ帯域を切り換える。 (2)搬送波位相同期が確立できない場合、周波数捕捉
からやり直すか否かを判断する。 (3)電波が遮断状態のとき、不要な周波数制御(AF
C)を禁止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明による同期検出装置の一例を示すブ
ロック図である。
【図2】図1の同期検出装置を構成する平均回路の一例
を示すブロック図である。
【図3】図1の同期検出装置を構成する平均回路の他の
例を示すブロック図である。
【図4】従来の同期検出装置の一例を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 電圧制御発振器(VCO) 2 直交復調器 3 2相位相検波器 4 ループ・フィルタ 5 第1の2乗回路 6 第2の2乗回路 7 減算回路 8 平均回路 9 位相同期検出判定回路 10 加算回路 11 1サンプル遅延回路 12 割算回路 13 乗算回路 14 積分回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディジタル衛星通信において搬送波の位相
    同期を検出する装置であって、 制御電圧に応じた周波数の信号を出力する電圧制御発振
    器と、 この発振器の出力信号より互いに直交する2つの信号を
    生成し、それらの信号と2相位相変調された受信信号と
    を乗算して同相側復調信号と直交位相側復調信号とを出
    力する直交復調器と、 この復調器が出力する前記2つの復調信号の位相差に対
    応した電圧を出力する2相位相検波器と、 この検波器の出力電圧を入力とし、前記制御電圧を前記
    発振器に出力するフィルタと、 前記復調器が出力する前記同相側復調信号を2乗する第
    1の2乗回路と、 前記復調器が出力する前記直交位相側復調信号を2乗す
    る第2の2乗回路と、 前記第1の2乗回路の出力信号から、前記第2の2乗回
    路の出力信号を減算する減算回路と、 この減算回路の出力信号を平均化する平均回路と、 この平均回路の出力信号のレベルにもとづいて搬送波位
    相同期が確立したか否かを示す検出判定信号を出力する
    位相同期検出判定回路とを備えたことを特徴とする同期
    検出装置。
  2. 【請求項2】前記平均回路は、 2つの入力信号を加算する加算回路と、 入力信号を所定値で割る割算回路と、 遅延回路とを備え、 前記加算回路は、前記減算回路の出力信号と前記遅延回
    路の出力信号とを入力信号とし、前記割算回路および前
    記遅延回路は前記加算回路の出力信号を入力信号とする
    ことを特徴とする請求項1に記載の同期検出装置。
  3. 【請求項3】前記平均回路は、 2つの入力信号を加算する加算回路と、 入力信号に所定値を掛ける乗算回路と、 入力信号を積分する積分回路とを備え、 前記加算回路は、前記減算回路の出力信号と前記積分回
    路の出力信号とを入力信号とし、前記乗算回路は前記加
    算回路の出力信号を入力信号とし、前記積分回路は前記
    乗算回路の出力信号を入力信号とすることを特徴とする
    請求項1に記載の同期検出回路。
JP01349292A 1992-01-29 1992-01-29 同期検出装置 Expired - Fee Related JP3149501B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01349292A JP3149501B2 (ja) 1992-01-29 1992-01-29 同期検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01349292A JP3149501B2 (ja) 1992-01-29 1992-01-29 同期検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05207083A JPH05207083A (ja) 1993-08-13
JP3149501B2 true JP3149501B2 (ja) 2001-03-26

Family

ID=11834618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01349292A Expired - Fee Related JP3149501B2 (ja) 1992-01-29 1992-01-29 同期検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3149501B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05207083A (ja) 1993-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0609717B1 (en) Carrier detector
JP2751840B2 (ja) 信号検出装置
JP2712706B2 (ja) 適応位相検出同期方法
AU757757B2 (en) Method, apparatus and system for determining a location of frequency synchronization signal
JPH0787149A (ja) 復調装置
JP2557426B2 (ja) 同期復調装置における搬送波の同期を得るための方法及び装置
JP3077881B2 (ja) 復調方法及び復調装置
JP3466422B2 (ja) 受信装置
JPS62222745A (ja) 復調装置
JP2932861B2 (ja) 位相同期検出回路
JPH0370335A (ja) 自動周波数制御装置
JPH07297870A (ja) Tdmaデータ受信装置
JPH09224059A (ja) 直接変換fsk受信機
EP0763919A2 (en) QPSK demodulator with frequency and phase tracking
JP3149501B2 (ja) 同期検出装置
JP3028063B2 (ja) 搬送波位相同期回路
JP2848420B2 (ja) バースト信号検出装置および方法
JPH0771053B2 (ja) バースト位置検出装置
JP3185725B2 (ja) 搬送波再生回路
JPS6338143B2 (ja)
JP3097582B2 (ja) 周波数掃引回路
JP2996941B2 (ja) C/n測定方法および測定回路
JP3410841B2 (ja) 位相変調波キャリア再生回路
EP1032171A2 (en) Frequency synchronisation for digital signals
JP2912217B2 (ja) 復調器

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080119

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090119

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100119

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees