JPH02174345A - 直交検波器 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は直交検波器に関し、例えば、搬送波周波数が度
々切り替えられる、いわゆるＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎ
ｃｙ　　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　　）ｌｕｌｔｉｐｌｅ　　
Ａｃｃｅｓｓ）　　（五速システムの受信装置に適用し
得るものである。

し従来の技術］ デジタルデータを対象とした！”　？）　Ｍ　Ａ伝送に
がかる変調方式として、直交変調方式の１態様である４
相Ｐ　Ｓ　Ｋ　（Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｒｔ　Ｋｅｙｉｎ
ｇ）変調方式を用いたものがある。従って、このような
伝送システムにおいては、その受信装置側に４相ｒ−）
　Ｓ　Ｋ復調器を設けることを要する。第２図に従来の
４相ＰＳＫ１．Ｑ調器の一例を示す（桑原守二監修、［
ディジタルマイクロ波通信Ｊ、（株）企画センター発行
、昭和５９年５月、１）ｌ）１１１〜１１４参照）。

第２図において、入力端子】には受信された４相Ｐ　Ｓ
　Ｋ被変調信号が入力され、この被変調信号が分岐回路
２を介して同一の２個の被変調信号に分岐され、それぞ
れ対応する第１及び第２の位相検波器３及び４に与えら
れる。

他方、入力端子５には所定周波数を有する搬送波信号が
入力される。この入力された搬送波信号は、分岐回路６
に与えられて同一の２個の搬送波信号に分岐されて出力
される。分岐された一方の搬送波信号（第１の搬送波１
３号）は、第１の（Ｉｌ、相検波器３に直接り、えられ
る。分岐された他方の搬送波１Ｊ（号（第２の搬送波信
号）は、π／２移相器７を介してπ／２だけ移相された
後、第２の位相検波器４に与、えられる。

このように、各位相検波器３．４に対する第１及び第２
の搬送波信号の位相は、基準位相差π／２だけ異なる。

各位相検波器３．４は、例えばいわゆるリング形位相検
波２ｇである。各位相検波器３．４はそれぞれ、入力さ
れる被変調信号と、第１又は第２の搬送波１３吋とを乗
算処理して位相検波出力１３号を得て対応する出力端子
８．９に出力する。

このようにして４相））　Ｓ　Ｋ被変調信号を検波処理
して、各時点の位相状態によって論理レベルが定まる２
ビツトのデジタルデータを得て、すなわち４相１）　Ｓ
　Ｋ復調信号を得て出力する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、４相１．）　Ｓ　Ｋ復調器等の直交検波
器では、位相が基準位相差π／２分だけ異なる２Ｉｌｔ
Ａの搬送波信号を必要とし、多くの直交検波器の場合に
は、上述したように１１１７ｉｔの搬送波信号を分岐し
て２個の搬送波信号を形成し、その内の一方をπ／２だ
け移相させることで直交する２個の搬送波信号を形成し
ていた。

直交する２個の搬送波信号の形成のために用いられる。

π／２移相器としては、実際−ヒ、遅延回路やπ／２ブ
ランチラ・インカプラ等が用いられる。

このような遅延回路やブランチラインカプラ等でなるπ
／２移相器は、一般には、搬送波周波数の変化によって
移相量が基準移相量π／２から変動してしまう。

例えば、ＦＤＭＡ伝送の受信装置に上述の直交検波器を
適用する場合、チャンネル変化に対応して搬送波周波数
を可変することを要するが、通常、この場合には、中心
チャンネルの搬送波周波数に対して基準移相量π／２だ
け移相するような移相器を適用する。この移用器が、例
えば、同軸ケーブル等の遅延線で形成されていると、遅
延線は搬送波周波数の変化範囲では同一の遅延時間を達
成しようとするため、中心チャンイ・ル以外のチＡ・ン
ネルの搬送波１３号に対する移相量が基準移相量π／２
からずれてしまう。今、中心チャンネルの搬送波周波数
から搬送波周波数を１０器程度だけ変化させたとすると
、π／２移相器で生じる移相誤差は（π／’２）Ｘ（１
，１となる。

本発明は、以−にの点を考慮してなされたものであり１
．基準位相差π／２だけ異なる２個の搬送波信号を形成
するために設けられた移相器が生じる移相誤差を小さく
抑えて検波精度を高めることができる直交検波器を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段１ かかる課題を解決するため、本発明においては、被変調
信号を分岐して第１及び第２の位相検波器に与え、第１
の位相検波器において被変調信号を第１の１殻送波信号
によって位相検波すると共に、第２の位相検波器におい
て被変調信号を第２の搬送波信号によって位相検波する
直交検波器に、以下の各部を設けるようにした。

すなわち、第１及び第２の搬送波信号の位相差を検出す
る位相比較器と、第１及び第２の搬送波信号の位相差が
基準位相差π／２になるように、位相比較器で検出され
た位相差に応じて、第１及び又は第２の１殻送波１言号
を移相させて第１及び又は第２の位相検波器に出力する
可変移（１１器とを設けた。

［作用］ 搬送波信号を可変移相器を介することにより、第１及び
第２の搬送波１８号を形成してそれぞれ、対応する第１
及び第２の位相検波器に与え、これら第１及び第２の位
相検波器においてそれぞれ、被変調信号と、第１及び第
２の搬送波信号とを検波処理する。

第１及び第２の位相検波器に与えられる第１及び第２の
搬送波信号は、その位相差が基準位相差π／２であるこ
とが望まれる。そこで、これら第１及び第２の搬送波信
号の位相差を位相比較器が検出して可変移相器に移相量
制御信号として与え、フィードバック制御ループを形成
させて搬送波周波数の変化に関係なく、第１及び第２の
搬送波信号の位相差が常時基準（＋’ｆ、相差π／２に
なるようにした。

し実施例］ 以１・゛、本発明を、１４１１　Ｐ　Ｓ　Ｋ復調器に適
用したー・￥絶倒を図面を参照しながらｊ′１述する。

ここで、第１図はこの実施例のＪｔ、＋４成を示ず１１
７７２図であり、第２図との対応部分には、同＝−符５
）を付して示している。また、第３図はこの実施例の位
相比較？１）の入出力持性を示す特性曲線図、第４図は
この実施例のｉｉ［変移相器の入出力特性を示す特性曲
線図である。

第１−図に示すように、この実施例の４相１″Ｓ　Ｋ復
…Ａ１器も、基本的には、入力端子１を介して入力され
た４相ＰＳＫ被変調信壮を分岐回路２によって２個の４
１１１１’　Ｓ　Ｋ被変調信すに分岐してそれぞれ第１
又は第２の位相検波器３．４に与え、これら位相検波器
３．４において、４相ｒ’　Ｓ　Ｋ被変調信号と、互い
にπ／２だけ位相が異なる第１及び第２の搬送波信号と
を検波処理し、それぞれ得られた検波出力信号を対応す
る出力端子８．９がら４相ＰＳＫ復調信号として出力し
ようとするものである。

この実施例の場合には、第１．及び第２の搬送波信すの
位相差が、基準位相差π／２に常時なるように制御する
構成が設けられている。

すなわち、第１及び第２の位相検波器３及び４に与えら
れる第１及び第２の搬送波信号を入力ｊ７、これら第１
及び第２の搬送波信号の位相差を検出する位相比較器１
０が設けられている。この位相比軸器１０は、位相差に
応じた電圧信号を出力する。

第３図は、位相比較器１０に法えられる第１の搬送波信
号に対する第２の搬送波信号の位相遅れ（位相差）と、
位相比較器１０が出力する電圧信号との関係を示す特性
曲線図である。この第３図から明らかなように、位相比
較器１０は、位相差が基準位相差π／２であるとき、０
である電圧信号を出力し、位相差が基準位相差π／２よ
り小さいとき、位相差が小さくなるに従い余弦波形状に
沿って正に大きくなる電圧信号を出力し、位相差が基？
（１位相差π／２より大きいとき、位相差が大きくなる
に従い余弦波形状に沿って負に大きくなる電圧信号を出
力する。なお、第３図では、位相差がπより大きい場音
をも示しているが、実際上、このような基準位相誤π／
２からの差が大きい位相差が問題となることは少ない。

このようにして位相比較器１０から出力された電圧信号
が、第２の搬送波信号の位相を制御するための信号とし
て利用される。

この実施例の場合、第２の搬送波信号は、分岐回路６に
よって分岐された一方の搬送波（＋ｉ号を可変移用器１
１を介してほぼπ／２だけ移相することによって形成さ
れる。この可変移相器１１には、位相比較器１０が出力
した電圧信号が、ローパスフィルタ回路構成のループフ
ィルタ回路１２を介して移用量制御信号として与えられ
、可変移相器１１は与えられる電圧信号に応じて移用量
を可変させる。

すなわち、可変移相器１１は、第４図に示すように、ル
ープフィルタ回路１２からの電圧信号が０のとき移相量
として基準移相量π／２を設定し、電圧信号が正のとき
その値が大きくなるに従い移相量を基準移用量π／２よ
り大きくしていき、電圧信号が負のときその値が小さく
なるに従い移相量を基準移相量π／２より小さくしてい
く。

なお、位相比較器１０からの電圧信号を直接可変移相器
１１に与えるのではなく、ループフィルタ回路１２を介
して可変移相器１１に与えるようにしたのは、位相比較
器１０が発生ずる不要スペク１〜ルや、混入される雑音
等をこのループフィルタ回路１２を介することで除去す
ると共に、第１゜及び第２の搬送波信号の位相差を制御
するためのフィードバックルーズの制御速度を、急激な
応答や緩慢な応答ではなく、適当な速度の応答とするた
めである。

以上の構成において、第１．の搬送波信号に対して第２
の搬送波信号が、基準位相差π／２より大きい位相差φ
１ａを有するものであったとする３このとき、位相比’
ｌ’ｘ器Ｌ　Ｏは、第３図に示す特性曲線に従い、その
位相差φ１ａに対応した頁値−ｖｌａの電圧信号を出力
する。この電圧信号（ｖ　１．　ａ　）は、ループフィ
ルタ回路１２を介してフィルタリングされた後、可変移
相器１１にｊｊ−えられる。このとき、可変移相器１１
は、入力された電圧イス号（−ｖＬｂ；−ｖｌｂは−ｖ
　１．　ａをフィルタリングしたもの）に応じて移用量
を、基？（１移相地π／２より小さい第４図に示ず幀φ
１ｂに可変する。

かくして、第１及び第２の搬送波信号の位相差が基準位
相差π／２より大きい場合には、逆に、可変移相器１１
の移相量として、＃：準移移相ＩＬπ／２より小さい値
が設定され、基準位相差π／２となるようにフィードバ
ック制を卸される。

また、第１の搬送波信号に対して第２の搬送波信号が、
基準位相差π／２より小さい位相差φ２ａを有するもの
であったとする。このとき、位相比較器１０は、第３図
に示す特性曲線に従い、その位相差φ２ａに対応した正
Ｍ　ｖ　２　ａの電圧信号を出力する。この電圧信号（
ｖ　２　ａ　）は、ルーフ。

フィルタ回路１２を介してフィルタリングされた後、可
変移相器１１に与えられる。このとき、可変移相器１１
は、入力された電圧信号（Ｖ２＋）；ｖ２ｂはｖ２ａを
フィルタリングしたもの）に応じて移相量を、基準移相
量π／２より大きい第４図に示す値φ２ｂに可変する。

かくして、第１及び第２の搬送波信号の位相差が基準位
相差π／２より小さい場合には、逆に、可変移相器１１
の移相量として基準移相量π／２より大きい値が設定さ
れ、基準位相差π／２になるようにフィードバック制御
される。

従って、上述の実施例によれば、第１及び第２の搬送波
信号の位相差を、常時基準位相差π／２に制御すること
ができ、この点から検波精度を向上させることができる
。

また、この実施例を、伝送チャンネルの切替わりに伴い
搬送波周波数が頻繁に切り替わるＦＤＭＡ伝送システム
に適用したとしても、１）″ｌ相差制御ループが機能す
るため、搬送波周波数の変動にも拘らず、位相差を基準
位相差π／２に制御でき、検波精度を向上させることが
できる。

なお、上述の実施例においては、位相遅れ側である第２
の搬送波信号を形成するために可変移相器１１を設けた
しのを示したが、位相進み側である第１の搬送波信号を
形成するために可変移相器を設ける構成であっても良く
、また、第１及び第２の搬送波１言号を形成するために
２個の可変移相器を設ける構成であっても良い。要は、
位相差が基準位相差π／２を満足する２個の搬送波信号
を形成できるように、移相器を介在させた構成のものに
本発明を適用することができる。

また、上述の実施例においては、本発明を４相ｐｓＫ１
′Ｒ調器に適用したものを示したが、これ以外の直交検
波器に対しても適用できることは勿論である。

さらに、本発明は、伝送チャンネルの変化に応じて搬送
波周波数が切り替わる受信装置に適用して効果が特に大
きいものであるが、チャンネル固定、すなわち、搬送波
周波数固定の受信装置に対しても適用することができる
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、少なくとも一方の搬送
波信号の形成に用いられる移相器として可変移相器を適
用すると共に、各位相検波器に与える２個の搬送波信号
の位相差を検出してその位相差に応じて可変移相器の移
相量を制御するようにしたので、２個の搬送波信号の位
相差を常時求められている基準位相差π／２になるよう
にフィードバック制御することができ、直交検波の昂度
を従来に比して高めることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による直交検波器の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は従来の直交検波器を示すブロック図、
第３図は上記実施例の位相比較器１０の入出力特性を示
す特性曲線図、第４図は上記実施例の可変移相器１１の
入出力１、ν性を示す１．ν外曲線図である。 １・・・被変調信号入力端子、２．６・・・分岐回路、
３． ４・・・位相検波器、 ５・・・搬送波信号入力端子、 ８．９・・・検波信号出力端子、１０・・・位相比１咬
器、出力電圧信号 １・・・可変移相器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被変調信号を分岐して第１及び第２の位相検波器に与え
   、上記第１の位相検波器において上記被変調信号を第１
   の搬送波信号によって位相検波すると共に、上記第２の
   位相検波器において上記被変調信号を第２の搬送波信号
   によって位相検波する直交検波器において、 上記第１及び第２の搬送波信号の位相差を検出する位相
   比較器と、 上記第１及び第２の搬送波信号の位相差が基準位相差π
   ／２になるように、上記位相比較器で検出された位相差
   に応じて、上記第１及び又は第２の搬送波信号を移相さ
   せて上記第１及び又は第２の位相検波器に出力する可変
   移相器とを備えたことを特徴とする直交検波器。