JPH01200749A - 同期外れ検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、多値直交振幅変調波信号（多値ＱＡＭ信号）
を受信し復調するデジタル無線通信装置において、装置
の同期外れを検出するための方式に関する。

（従来の技術） 近年、デジタルマイクロ波通信の伝送方式の一つとして
多値直交振幅変調（多値ＱＡＭ）方式が採用されている
。この伝送方式は、搬送波の振幅と位相の双方を変化さ
せることによりデジタルデータを伝送するもので、より
高能率な伝送を実現することができる。第５図は、この
種の変調方式を適用したデジタル無線通信装置の受信系
の構成を示す基本ブロック図であって、アンテナ１によ
り受信されたデジタル伝送信号は周波数変換器２で局部
発振器３から発生される局部発振信号により中間周波帯
の信号に変換されたのち、自動利前制御機能を有する中
間周波増幅器４等を経て復調器５に導かれ、ここで原信
号か復調される。

ところで、デジタル無線方式ではフェージング等の影響
により受信電力の低下および波形歪みが引き起こされ、
これにより符号誤り率が劣化することかある。そこで、
従来の通信装置では、例えばスペースダイパーシティ受
信方式を採用し、また中間周波帯に自動等化回路を設け
て波形歪みを補償している。そして、誤り率が劣化した
場合には受信系を現用機から予備機へ切換えることによ
り品質劣化を防止している。ところが、従来の装置は上
記受信系の切換えや自動等化回路の制御論理の切換えを
行なうために必要な同期外れの検出を、例えば復調信号
の同期確立時におけるスペクトラムと同期外れ時におけ
るスペクトラムとの微小な電力差を検出することにより
行なっている。

このため、安定に検出することが困難であり、また安定
な検出を行なうには複雑で極めて高精度の調整か必要と
なる問題かあった。

以上のように従来の同期外れ検出方式は、同期外れを安
定に検出することか難かしくかつ安定な検出を行なうに
は複雑で高精度の調整か必要となるという問題点を有す
るもので、本発明はこの点に着目し、同期外れを無調整
で常に安定に検出できるようにし、これにより構成およ
び取扱いが簡単で常に適確な切換制御を行ない得るデジ
タル無線通信装置の同期外れ検１＋１方式を提供しよう
とするものである。

［発明の構成］ 課題 （井暑樵を解決するための手段） 本発明は、多値（２２ｎ値）直交振幅変調波を同期検波
して得られた多値復調信号を同相分および直交分母に識
別器でそれぞれ識別し、この識別器の識別出力を論理処
理することにより復調データを得る復調回路と、前記各
識別器の識別出力のうち所定のビットを論理処理するこ
とにより搬送波位相誤差情報および同期状態検出情報を
それぞれ得、この同期状態検出情報に応じて上記搬送波
位相誤差情報を電圧１１１Ｑ御発振器に供給しこの電圧
制御発振器から再生搬送波を発生させる搬送波再生回路
とを備えたデジタル無線通信装置において、上記搬送波
再生回路で得られる同期状態検出情報の平均電圧値を求
め、この平均電圧値を同期確立時における基準電圧範囲
と比較して上記平均電圧値がこの基準電圧範囲外になっ
た場合に同期外れの検出信号を出力するようにしたもの
である。

（作用） この結果、同期外れの検出は、搬送波再生回路により得
られる同期状態検出情報、つまりＡ／Ｄ変換器から出力
される２値デジタル信号からなる識別信号を論理処理す
ることにより得られる信号の平均電圧値を求めて基準電
圧範囲と比較することにより行なわれるので、検出精度
が変化することはなく、またアナログ信号に対する複雑
で微妙な２凋整等か全く不要となり、これにより同期外
れを簡単かつ安定に検出することが可能となる。したか
って、この検出結果を用いることにより回線品質の状態
に応じて常に安定で適確な受信系等の切換制御を行なう
ことが可能となる。また、既存の搬送波再生回路により
得られる同期状態検出情報を利用することにより検出て
きるので、平均電圧値を求める回路や比較を行なう回路
等の僅かな回路を付加するたけで極めて簡単に実現でき
る利点かある。

（実施例） 次に、１．６ＱＡＭ方式を例にとって本発明の一実施例
を説明する。第１図はＩＧＱＡＭデジタル無線通信装置
の復調部の構成を示す回路ブロック図である。この復調
器は、同相および直交位相用の２つの同期検波器１１ａ
、１１ｂを備えており、図示しない中間周波増幅器から
出力された１６Ｑ　Ａ　Ｍ信号を分配器１２て２分岐し
て上記各同期検波器］、ｌ　ａ、ｊ　１．ｂに導入し、
ここでそれぞれ同期検波している。そして、これらの同
期検波器１１ａ、ｌｌｂにより得られた同相および直交
成分の４値ベ一スバンド信号を低域通過フィルタ１３ａ
、］、３ｂてそれぞれ高調波成分を除去し、かつ演算増
幅器１４ａ、１４ｂてレベル制御した後、識別器１５ａ
、１．５ｂにそれぞれ導入する。

これらの識別器１５ａ、１．５ｂはそれぞれ４ビツトの
Ａ／Ｄ変換器からなり、クロック再生回路１６により上
記４値ベ一スバンド信号から再生されたクロックに同期
して上記同相および直交成分の４値ベ一スバンド信号を
それぞれＡ／Ｄ変換することにより識別し、これらの識
別出力ＳＩＩ〜Ｓ４Ｉ、Ｓ］、Ｑ−３４Ｑのうち上位２
ビットＳ］、Ｉ、Ｓ２１およびＳＩＱ、Ｓ２Ｑをそれぞ
れ受信論理回路］７て所定の論理処理を施して復調デジ
タルデータＤ１〜Ｄ４を得ている。

また本装置は、上記識別器１５ａ、］、５ｂの各識別出
力Ｓ］■〜Ｓ４Ｉ、Ｓ］、Ｑ−８４Ｑを搬送波再生制御
用の論理回路］８にそれぞれ導入している。この論理回
路］８は、搬送波位相誤差信号を得る排他的論理和回路
８］と、同期状態検出回路８２と、この同期状態検出回
路８２から出力された検出信号に応じて上記搬送波位相
誤差信号を送出するフリップフロップ回路８３とから構
成される。このうち同期状態検出回路８２は、同期安定
時の状態を検出する第１の回路８４と、同期引込み時の
状態を検出する第２の回路８５と、これら第１および第
２の回路８４．８５の検出信号をオア回路８６ａで論理
和したのちアンド回路８６ｂでクロックＣＬ　Ｋと論理
積処理して同期状態検出信号を得る第３の回路８６とか
ら構成される。第１の回路８４は、前記各識別出力ＳＩ
Ｉ〜Ｓ４１，５ＩＱ−９４Ｑのうち下位２ビットＳ３Ｉ
、Ｓ４ＩおよびＳ３Ｑ、Ｓ４Ｑをそれぞれ排他的論理和
回路８４ａ、８４ｂて処理し、その各出力をアンド回路
８４ｃて論理積処理することにより、同期安定時の同期
状態検出信号を得るものである。また第２の回路８５は
、前記各識別出力Ｓ　１１−８４　Ｉ、　　Ｓ　１．Ｑ
−３４Ｑのうち上位２ビットＳＩＩ、Ｓ２１およびＳＩ
Ｑ、Ｓ２Ｑを排他的論理和回路８５ａ、８５ｂてそれぞ
れ処理し、その各出力を排他的反転論理和回路８５ｃで
処理することにより、同期引込み時に信号点が同期軸Ｉ
および直交軸Ｑからの距離が等しい位置のみを選択して
同期状態検出信号を得るものである。

そうして、この搬送波再生制御用の論理回路１８のフリ
ップフロップ回路８３から出力された搬送波位相誤差信
号は、ループフィルタを内蔵した直流増幅器１つを経た
のち電圧制御発振器（ＶＣＯ）２０に導入される。この
ＶＣＯ２０は、上記搬送波位相誤差信号の直流電圧値に
応じた周波数の再生搬送波を発生するもので、この再生
搬送波は９０’位相分配器２］により同相の再生搬送波
と、９０°移和された再生搬送波とに分岐されたのち、
同期検波器１１−ａ、ｌｌｂにそれぞれ供給される。

ところで、本装置は上記搬送波再生制御用の論理回路］
８で害られる同期状態検出信号を利用した同期外れ検出
回路３０を備えている。この同期外れ検出回路３０は、
直流増幅器３］とンユミット回路３２とから構成され、
上記同期状態検出信号を上記直流増幅器３］に導入して
ここでその平均電圧値を求め、この平均電圧値を上記シ
ュミット回路３２で同期確立時の最小基べｑ電圧値Ｖｒ
ｅｌ’と比較してこの最小基準電圧Ｖ　ｒｅｆ未溝の場
合に同期外れを表わす検出信号を出力する。

このような構成であるから、先ずフェージング等の影響
かなく同期かとれている状態では、１６ＱＡＭ信号の信
号位置と識別器１５ａ、１５ｂの識別出力Ｓ　Ｉ　Ｉ〜
Ｓ４　Ｉ、’Ｓ　ＩＱ−８４Ｑとの関係は、同期安定時
には第２図（ａ）に示す如く信号点（黒丸）が必ず斜線
内に存在していることから、搬送波再生制御用論理回路
］８の第１の回路８４の出力ＡＳは第２の回路８５の出
力に拘らず第３図に示す如く必すパ１”となり、これに
より第３の回路８６からは第３図ＢＳに示す如くクロッ
クＣＬＫが同期状態検出信号としてそのまま出力される
。このため、同期外れ検出回路３０の直流増幅器３］か
ら出力される上記同期状態検出信号ＢＳの平均電圧値は
、この同期状態検出信号ＢＳのマーク率か１／２である
ため第３図ＤＳに示す如く最小基準電圧値Ｖ　ｒｃｆ以
上となり、この結果シュミット回路３２からは同期外れ
検出信号（”　］　”　レベル）ＥＳは出力されない。

−１，０− 一方、フェージング等の影響により受信電力か低下し、
これにより現用系か同期外れを起こしたとすると、１６
Ｑ　Ａ　Ｍ信号の信号点の位置は第２図（ｂ）に示すよ
うに位相軸の交点を中心として定常時の位置までを半径
とする円周上の周囲でランダムになる。このため、搬送
波再生制御用論理回路１８の第１および第２の回路８４
．８５の出力は第４図ＡＳに示す如＜”ｏ”になるかま
たは“０”と１”とかランダムに変化するものとなる。

このため、第３の回路８６から出力される同期状態検出
信号ＢＳは、例えば第４図に示す如く“０”レベルを多
く含んたマーク率の低い信号となり、この結果同期外れ
検出回路３０の直流増幅器３１から出力される上記同期
状態検出信号ＢＳの平均電圧値ＤＳは最小基準電圧値Ｖ
　ｒｅｆ未満となる。このため、シュミット回路３２か
らは同期外れ検出信号（“１”レベル）ＥＳが出力され
、この同期外れ検出信号ＥＳによって受信系切換回路４
０は現用系から予備系に切換わり、以後この予備系を用
いた受信復調動作が行なわれる。

このように本実施例であれば、識別器］５ａ。

１５ｂの各識別出力を論理処理することにより得られる
同期状態検出信号ＢＳを利用し、この同期状態検出信号
ＢＳの平均電圧値ＤＳを求めてこの平均電圧値ＤＳと最
小基４電圧値Ｖ　ｒｅｆ’とを比較することにより同期
外れ検出信号ＥＳを発生するようにしたので、デジタル
信号から求めた安定な直流電圧値を基準電圧値と比較し
て同期外れの判定を行なえることになり、これにより極
めて正確にしかも調整を必要とせすに同期外れを検出す
ることができる。また、既存の搬送波再生制御用論理回
路１８で発生される同期状態検出信号ＢＳを利用するこ
とにより同期外れの検出を行なっているので、同期状態
検出信号ＢＳの平均電圧値ＤＳを求める直流増幅器３１
と、電圧値を比較して同期外れ信号ＥＳを発生するため
のシュミット回路３２とを新たに設けるたけて同期外れ
検出信号を発生させることかでき、これにより非常に簡
単な構成で実現することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは＝　１２
− ない。例えば、同期状態検出信号の平均電圧値を求める
回路および電圧値を比較して同期外れ検出信号を発生す
るための回路は、直流増幅器およびシュミット回路以外
の回路を用いて構成してもよく、また変調方式はＩＧＱ
　Ａ　Ｍ以外に３２ＱＡＭ。

Ｇ４Ｑ　Ａ　Ｍ・等のＩＧＱＡＭ以上の場合でも同様に
実施できる。その他、同期外れ検出信号の使用方法や復
調器や搬送波再生回路の構成等についても本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、搬送波再生回路で
寄られる同期状態検出情報の平均電圧値を求め、この平
均電圧値を同期確立時における基準電圧範囲と比較して
上記平均電圧値かこの基準電圧範囲外になった場合に同
期外れの検出信号を出力するようにしたことによって、
同期外れを無調整で常に安定に検出することかでき、こ
れにより構成および取扱いか簡単で常に適確な切換制御
を行ない得る同期外れ検出方式を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における同期外れ検出方式を
適用したデジタル無線通信装置の復調部の構成を示す回
路ブロック図、第２図は１８ＱＡＭ信号の信号位置と識
別出力との関係を示す図、第３図および第４図はそれぞ
れ上記第１図に示した回路の動作説明に使用する信号波
形図、第５図はデジタル無線通信装置の受信系の基本構
成を示すブロック図である。 １．１ａ、ｌｌｂ・・同期検波器、１２・・・分配器、
１．３ａ、１３ｂ・低域通過フィルタ、１４ａ。 １４ｂ・・・演算増幅器、１５ａ、１５ｂ・・・識別器
、１６・・・クロック再生回路、１７・受信論理回路、
１８・・・搬送波再生制御用論理回路、１９・・・ルー
プフィルタ付き直流増幅器、２０・・・電圧制御発振器
（ＶＣＯ）　、２１・・・９０°信号分配器、３０・・
・同期外れ検出回路、３１・・・直流増幅器、３２・・
・シュミット回路。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 と 、Ｃ５Ｊ（ｖ′）寸　」 ＾　／”１　　／”１　　ｎ　　（）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多値（２＾２＾ｎ値）直交振幅変調波を同期検波して得
   られた多値復調信号を同相分および直交分毎に識別器で
   それぞれ識別し、この識別器の識別出力を論理処理する
   ことにより復調データを得る復調回路と、前記各識別器
   の識別出力のうち所定のビットを論理処理することによ
   り搬送波位相誤差情報および同期状態検出情報をそれぞ
   れ得、この同期状態検出情報に応じて前記搬送波位相誤
   差情報を電圧制御発振器に供給しこの電圧制御発振器か
   ら再生搬送波を発生させる搬送波再生回路とを備えたデ
   ジタル無線通信装置において、前記搬送波再生回路で得
   られる同期状態検出情報の平均電圧値を求め、この平均
   電圧値を同期確立時における基準電圧範囲と比較して前
   記平均電圧値が前記基準電圧範囲外になった場合に同期
   外れの検出信号を出力するようにしたことを特徴とする
   同期外れ検出方式。