JPH0284847A - コスタスループ型復調装置 - 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】 ［目　次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術［第４，５図、第６図（ａ）〜（Ｃ）］発明
が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作　用（第１図） 実施例（第２〜３図） 発明の効果 ［概　要］ ベースバンドデータに基づき搬送波（キャリア）再生あ
るいはクロック再生を作り出すコスタス（（ｏｓｔａｓ
）ループ型復調方式に関し、周波数引き込みのための範
囲を可変にできるようにして、伝送速度が低いものの場
合でも、周波数引き込みを容易に行ない、且つ、安定し
た復調を可能にすることを目的とし、 ループフィルタから出力される電圧制御発振器制御信号
に周波数引き込みのための所要の範囲を付与する周波数
引き込み補助部が、スィーブ／トラック制御信号発生部
からの制御信号に基づき、この周波数引き込み補助部で
設定される電圧制御発振器制御信号へ付加すべき周波数
引き込み範囲を、電圧制御発振器がスイープモードにあ
るときは大きく設定し、電圧制御発振器がトラックモー
ドにあるときは小さく設定するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、ベースバンドデータに基づき搬送波（キャリ
ア）再生あるいはクロック再生を作り出すコスタスルー
プ型復調方式に関する。

同期検波の場合、受信側では被変調入力波の搬送波成分
と同相の搬送波を再生する回路が必要がある。このよう
な復調側における搬送波再生回路として、例えばコスタ
スループがある。

［従来の技術］ 第４図は従来のコスタスループ型復調方式を採る４相Ｐ
　Ｓ　Ｋａ［ｍ装置のブロック図であるが、この第４図
に示す４相ＰＳＫ復調装置では、例えば７０ＭＨｚ帯の
ＱＰＳＫ波が、シンセサイザー２０からの信号に応じて
周波数変換回路２１で周波数変換され、更に４８ＭＨｚ
バンドパスフィルタ２２でろ波され、可変アッテネータ
２３でゲインを調整されたのち、９００ハイブリツド１
で、９０°位相の異なる２系統の信号に分割される。

そして、各信号はミキサー２Ａ；２Ｂ、帯域制限用のロ
ーパスフィルタ３Ａ：３ＢおよびＡ／Ｄ変換器１０Ａ；
ＩＯＢを経てキャリア再生回路ＣＲＣへ入力されるよう
になっている。

キャリア再生回路ＣＲＣは、位相検波およびループフィ
ルタの機能を有するもので、そのループフィルタ部分の
出力がＤ／Ａ変換器１１を介して電圧制御発振器（ｖｃ
ｏ）ｓへ入力され、電圧制御発振器６の出力が各ミキサ
ー２Ａ、２Ｂへ入力されるようになっている。

なお、２４はビットタイミングリカバリー（クロック再
生回路）で、このクロック再生回路２４からの出力はＡ
／Ｄ変換器１０Ａ、ＩＯＢへ入力される。

ところで、このキャリア再生回路ＣＲＣは、第５図に示
すごとく１位相検波回路４やループフィルタを構成する
アップ／ダウンカウンタ５１．加算・減算回路５２のほ
かに、スイープ／トラック制御信号発生部７．ΔＦ設定
回路８′を有している。

ここで１位相検波回路４はＡ／Ｄ変換器１０Ａ。

１０Ｂからの信号を受けてこれら゛の信号の位相偏差を
検出するもので、アップ／ダウンカウンタ５１はアップ
／ダウン制御部５０からのアップ／ダウン制御信号に基
づき計数値をアップ（Ｕｐ）あるいはダウン（Ｄｏｗｎ
）するもので、加算・減算回路５２はアップ／ダウンカ
ウンタ５１からの計数値にΔＦ設定回路８′からのΔＦ
（周波数引き込み範囲台）を加算あるいは減算するもの
である。

また、スイープ／トラック制御信号発生部７は、再生デ
ータの誤りを訂正する誤り訂正回路（ＦＥＣ）中の位相
不確定除去回路から出されるＩＮＩＴ信号（この信号は
位相状態が変化したときに出される位相状態変化信号で
ある）を受けたときは、スイープ（Ｓｗｅｅｐ；掃引）
を行なわせるための制御信号をアップ／ダウン制御部５
０へ入力し、ＩＮＩＴ信号が入力されていないときは、
トラック（Ｔｒａｃｋ：掃引停止）させるための制御信
号をアップ／ダウン制御部５０へ入力するもので、アッ
プ／ダウン制御部５０は、スイープ／トラック制御信号
発生部７からスイープ制御信号を受けると、アップ／ダ
ウンカウンタ５１をアップカウントあるいはダウンカウ
ントさせつづけ、スイープ／トラック制御信号発生部７
からトラック制御信号を受けると、位相検波回路４から
の偏差情報でアップ／ダウンカウンタ５１のアップ／ダ
ウン制御を行なわせるようになっている。

さらに、ΔＦ設定回路８′はアップ／ダウンカウンタＳ
１からの計数値に周波数引き込みのための所要の範囲Δ
Ｆを付与するものである。

このようにΔＦを付与するのは、アップ／ダウンカウン
タ５１の計数値だけでは一点しか指定できないので、電
圧制御発振器６による周波数の引き込みができないため
である。

このような構成により、例えば同期が外れたような場合
は、ＩＮＩＴ信号がスイープ／トラック制御信号発生部
７へ入力されるため、このスィーブ／トラック制御信号
発生部７からはスイープ制御信号がアップ／ダウン制御
部５０へ入力される。

これによりアップ／ダウンカウンタ５１はアップカウン
トあるいはダウンカウントをしつづけ、その結果計数値
が一方向にアップあるいはダウンする。そして、この計
数値に所要のΔＦを加算あるいは減算して、ある範囲を
もたせて電圧制御発振器６を制御する。これにより、位
相差のずれが−４５°から４５°の間をスイープする［
第６図（ａ）参照］、そして、第６図（ｂ）に示すよう
に、位相差Ｏを含む範囲になると、今度はスィーブ／ト
ラック制御信号発生部７からトラック制御信号が出され
るため、アップ／ダウン制御部５゜は位相検波回路４か
らの位相偏差信号に基づくアップ／ダウン制御信号をア
ップ／ダウンカウンタ５１へ出す、これにより、アップ
／ダウンカウンタ５１の計数値はこのアップ／ダウン制
御信号に依存してアップ／ダウンし１位相差を完全にＯ
にする［第６図（Ｑ）参照］。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ ところで、伝送速度の低いものを取り扱う場合は、ΔＦ
を小さくしないと、サイクルスキップなどが増えて、安
定な復調を期待できない。

しかし、ΔＦが小さいと、トラック状態を検出して・か
らアップ／ダウンカウンタ５１のアップ／ダウンを一方
向制御から解除する間に、位相０の点を過ぎてしまうお
それがあり、この場合は、再度スイープ状態になってし
まい、なかなかトラック状態に移行できず、ひいては周
波数の引き込みがうまくいかないという問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
コスタスループを用いたものにおいて、周波数引き込み
のための範囲を可変にできるようにして、伝送速度が低
いものの場合でも１周波数引き込みを容易に行ない、且
つ、安定した復調を可能にした、コスタスループ型復調
方式を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理ブロック図である。

この第１図に示すように、本発明の場合も、９０°ハイ
ブリツド１で２系統に分割された入力信号ラインのそれ
ぞれに、゛ミキサー２Ａ；２Ｂと。

このミキサー２Ａ：２Ｂからの出力を受けるローパスフ
ィルタ３Ａ：３Ｂとをそなえ、各ローパスフィルタ３Ａ
、３Ｂ間の偏差出力を同期検波回路４から出し、この偏
差出力をループフィルタ５を介して電圧制御発振器６へ
フィードバックし、且つ、電圧制御発振器６からの出力
を各ミキサー２Ａ、２Ｂへ入力するコスタスループ型復
調方式についてのものである。

また、７はスィーブ／トラック制御信号発生部で、この
スイープ／トラック制御信号発生部７は、復調出力から
検出され位相状態が変化したときに出される位相状態変
化信号（ＩＮＩＴ信号）が入力されると、電圧制御発振
器６をスイーブモードにするためのスイープ制御信号を
ループフィルタ５へ出し、位相状態変化信号が入力され
なくなると、電圧制御発振器６をトラックモードにする
ためのトラック制御信号をループフィルタ５へ出すもの
である。

さらに、８は周波数引き込み補助部で、この周波数引き
込み補助部８は、ループフィルタ５から出力される電圧
制御発振器制御信号に周波数引き込みのための所要の範
囲ΔＦを付与するもので、このΔＦは可変できるように
なっている。即ち、この周波数引き込み補助部８は、ス
イープ／トラック制御信号発生部７からの制御信号に基
づき、周波数引き込み補助部８で設定されるΔＦを、電
圧制御発振器６がスイープモードにあるときは大きく設
定し、電圧制御発振器６がトラックモードにあるときは
小さく設定するように構成されているのである。

［作　用］ このような構成により１例えば同期が外れたような場合
は、ＩＮＩＴ信号がスイープ／トラック制御信号発生部
７へ入力されるため、このスイープ／トラック制御信号
発生部７からはスイープ制御信号がループフィルタ５へ
入力される。これにより電圧制御発振器６がスイープモ
ードになって、位相差のずれが一４５°から４５＠の間
をスイープする。このときのΔＦは大きく設定されてい
る。

そして、位相差０を含む範囲になると、今度はスイープ
／トラック制御信号発生部７からトラック制御信号が出
されるため、電圧制御発振器６はスイープモードを解除
して位相検波回路４からの位相偏差信号に基づき位相差
を完全に０にする。

そして１位相差がＱになって同期が完了すると、ΔＦは
今までよりも小さい値に変更される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例としてのコスタスループ型復
調方式を採る４相ＰＳＫ復調装置のブロック図であるが
、この第２図に示す４相ＰＳＫ復調装置では、例えば７
０ＭＨｚ帯のＱＰＳＫ波が、シンセサイザーからの信号
に応じて周波数変換回路で周波数変換され、更に４８Ｍ
Ｈｚバンドパスフィルタでろ波され、可変アッテネータ
でゲインを調整されたのち、９０°ハイブリツド１で、
９０°位相の異なる２系統の信号に分割される。

そして、各信号はミキサー２Ａ；２Ｂ、帯域制限用のロ
ーパスフィルタ３Ａ；３ＢおよびＡ／Ｄ変換器１０Ａ：
ＩＯＢを経てキャリア再生回路ＣＲＣへ入力されるよう
になっている。

キャリア再生回路ＣＲＣは１位相検波およびループフィ
ルタの機能を有するもので、そのループフィルタ部分の
出力がＤ／Ａ変換器１１を介して電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）６へ入力され、電圧制御発振器６の出力が各ミキサ
ー２Ａ、２Ｂへ入力されるようになっている。

ところで、このキャリア再生回路ＣＲＣは、位相検波回
路４やループフィルタを構成するアップ／ダウン制御部
５０．アップ／ダウンカウンタ５１、加算・減算回路５
２のほかに、スイープ／トラック制御信号発生部７．Δ
Ｆ可変回路８．保護回路９を有している。

ここで、位相検波回路４．アップ／ダウン制御部・５０
．アップ／ダウンカウンタ５１．加算・減算回路５２は
従来のものと同様であるので、その説明は省略する。

また、スイープ／トラック制御信号発生部７は、再生デ
ータの誤りを訂正する誤り訂正回路（ＦＥＣ）中の位相
不確定除去回路から出されるＩＮＩＴ信号（位相状態変
化信号）を受けたときは、スイープ制御信号をアップ／
ダウン制御部５０へ入力し、ＩＮＩＴ信号が入力されて
いないときは、トラック制御信号をアップ／ダウン制御
部５０へ入力するもので、その入出力信号のタイミング
チャートを示すと、第３図（ａ）〜（、Ｑ）のようにな
る。

さらに、ΔＦ可変回路８は、アップ／ダウンカウンタ５
１からの計数値に周波数引き込みのための所要の範囲Δ
Ｆを付与するものであるが、このΔＦ可変回路８は更に
ΔＦの値を変更できるようになっている。即ち、ΔＦ可
変回路８は、スイープ／トラック制御信号発生部７から
の制御信号に基づき、ΔＦ可変回路８で設定されるΔＦ
を、電圧制御発振器６がスイープモードにあるときは大
きく設定し、電圧制御発振器６がトラックモードにある
ときは小さく設定するように構成されているのである。

また、保護回路９は、スイープ／トラック制御信号発生
部７からの制御信号がスイープモードになっても、しば
らくの間（トラック状態になってから位相差がＯの状態
に完全に引き込まれる間）はΔＦを小さくするのを禁止
させるためのものである。従って、トラック状態になっ
ても、ΔＦを小さくさせるまでの時間内に再度スィーブ
状態に移行してしまった場合は、ΔＦは変更しない。

なお、ΔＦを小さくした後に、スイープ状態に移行する
と、保護回路９はΔＦ可変回路８によってΔＦを再度大
きくする旨の指示を出すようになっている。

上述の構成により、例えば同期が外れたような場合は、
ＩＮＩＴ信号がスイープ／トラック制御信号発生部７へ
入力されるため、このスイープ／トラック制御信号発生
部７からはスイープ制御信号がアップ／ダウン制御部５
０へ入力される。これによりアップ／ダウンカウンタ５
１はアップカウントあるいはダウン力）ントをしつづけ
、その結果計数値が一方向にアップあるいはダウンする
。

そして、この計数値に所要のΔＦを加算あるいは減算し
て、ある範囲をもたせて電圧制御発振器６を制御する。

これにより位相差のずれが−４５゜から４５＠の間をス
イープする［第６図（ａ）参照］。このときのΔＦは大
きく設定されている。

そして、第６図（ｂ）に示すように、位相差Ｏを含む範
囲になると、今度はスイープ／トラック制御信号発生部
７からトラック制御信号が出されるため、アップ／ダウ
ン制御部５０は位相検波回路４からの位相偏差信号に基
づくアップ／ダウン制御信号をアップ／ダウンカウンタ
５１へ出す。

これによりアップ／ダウンカウンタ５１の計数値はこの
アップ／ダウン制御信号に依存してアップ／ダウンし、
位相差を完全にＯにする［第６図（Ｑ）参照］、そして
、位相差がＯになって同期が完了する［トラック状態が
検出されてすぐではない；第３図（ａ）参照］と、ΔＦ
は今までよりも小さい値に変更される。

なお、ΔＦを小さくした後に、スイープ状態に移行する
と、保護回路９の指示により、ΔＦ可変回路８によって
ΔＦは再度大きく設定される。

このように、スイープ中はΔＦを大きくしているので、
トラック状態を検出してからアップ／ダウンカウンタ５
１のアップ／ダウンを一方向制御から解除する間に、位
相０の点を過ぎてしまうおそれがなくなり、これにより
トラック状態への移行、ひいては周波数の引き込みがう
まくいくとともに、位相差がＯになった後はΔＦを小さ
くするので、伝送速度の低いものを取り扱う場合でも、
サイクルスキップなどが増えることがなく、安定した復
調が期待できるものである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のコスタスループ型復調方
式によれば、スイープ／トラック制御信号発生部からの
制御信号に基づき、周波数引き込み補助部で設定される
電圧制御発振器制御信号へ付加すべき周波数引き込み範
囲を、電圧制御発振器がスイープモードにあ″るときは
大きく設定し、電圧制御発振器がトラックモードにある
ときは小さく設定するように構成されているので、伝送
速度が低いものの場合でも、周波数引き込みを容易に行
ない、且つ、安定した復調が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、第３図は
スイープ／トラック制御信号発生部の入出力波形を示す
タイミングチャート、第４図は４相ＰＳＫ復調装置のブ
ロック図、第５図は従来例を示すブロック図、 第６図（ａ）〜（、）はスイープ／トラック制御過程を
説明する図である。 図において、 １は９０″ハイブリツド。 ２Ａ、２Ａはミキサー ３Ａ、３Ｂはローパスフィルタ。 ４は位相検波回路。 ５はループフィルタ、 ６は電圧制御発振器（ＶＣＯ）。 ７はスイープ／トラック制御信号発生部、８はΔＦ可変
回路（周波数引き込み補助部）。 ９は保護回路、 １０Ａ、ＩＯＢはＡ／Ｄ変換器。 １１はＤ／Ａ変換器、 ２０はシンセサイザー ２１は周波数変換回路、 ２２はバンドパスフィルタ、 ２３は可変アッテネータ。 ２４はビットタイミングリカバリー（クロック再生回路
）、 ５０はアップ／ダウン制御部、 ５１はアップ／ダウンカウンタ、 ５２は加算・減算回路、 ＣＲＣはキャリア再生回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２系統に分割された入力信号ラインのそれぞれに、ミキ
   サー（２Ａ；２Ｂ）と、該ミキサー（２Ａ；２Ｂ）から
   の出力を受けるローパスフィルタ（３Ａ；３Ｂ）とをそ
   なえ、各ローパスフィルタ（３Ａ、３Ｂ）間の偏差出力
   をループフィルタ（５）を介して電圧制御発振器（６）
   へフィードバックし、且つ、該電圧制御発振器（６）か
   らの出力を各ミキサー（２Ａ、２Ｂ）へ入力するコスタ
   スループ型復調方式において、 復調出力から検出され位相状態が変化したときに出され
   る位相状態変化信号が入力されると、電圧制御発振器（
   ６）をスイープモードにするためのスイープ制御信号を
   該ループフィルタ（５）へ出し、該位相状態変化信号が
   入力されなくなると、該電圧制御発振器（６）をトラッ
   クモードにするためのトラック制御信号を該ループフィ
   ルタ（５）へ出すスイープ／トラック制御信号発生部（
   ７）と、該ループフィルタ（５）から出力される電圧制
   御発振器制御信号に周波数引き込みのための所要の範囲
   （ΔＦ）を付与する周波数引き込み補助部（８）とが設
   けられ、 該周波数引き込み補助部（８）が、スイープ／トラック
   制御信号発生部（７）からの制御信号に基づき、該周波
   数引き込み補助部（８）で設定される該電圧制御発振器
   制御信号へ付加すべき周波数引き込み範囲（ΔＦ）を、
   該電圧制御発振器（６）がスイープモードにあるときは
   大きく設定し、該電圧制御発振器（６）がトラックモー
   ドにあるときは小さく設定するように構成されているこ
   とを 特徴とする、コスタスループ型復調方式。