JPH04100356A - Psk遅延検波復調器 - Google Patents
Psk遅延検波復調器Info
- Publication number
- JPH04100356A JPH04100356A JP2216473A JP21647390A JPH04100356A JP H04100356 A JPH04100356 A JP H04100356A JP 2216473 A JP2216473 A JP 2216473A JP 21647390 A JP21647390 A JP 21647390A JP H04100356 A JPH04100356 A JP H04100356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- value
- control amount
- offset
- local frequency
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
AFC回路を備えてなるPSK遅延検波復調器に関し、
バースト動作に容易に対応し得、短時間で安定な引込み
を可能にすることを目的とし、他からの制御量に応じて
可変なローカル周波数のクロックを発生するローカル周
波数発生手段と、所定の符号により変調された信号を受
信して、前記ローカル周波数を用いて遅延検波を行い、
所定の符号の値を識別判定する遅延検波復調手段とを有
してなるPSK遅延検波復調器において、前記所定の符
号の値を識別判定する前の信号成分と該信号成分の識別
判定結果とを比較することにより、前記ローカル周波数
の所定の値からのオフセットに関する情報を抽出するオ
フセット情報抽出手段と、与えられたフィルタ特性制御
量に従ってループ時定数が可変であり、前記オフセット
に関する情報を受けて低域濾波および増幅し、前記ロー
カル周波数発生手段の前記制御量として供給するフィル
タ手段と、前記フィルタ手段に対して前記フィルタ特性
制御量を与え、該フィルタ特性制御量に従ったループ時
定数をクロック引込みの進行に従って漸次大きくしてゆ
くように制御するフィルタ特性制御手段とを有するよう
に構成する。
を可能にすることを目的とし、他からの制御量に応じて
可変なローカル周波数のクロックを発生するローカル周
波数発生手段と、所定の符号により変調された信号を受
信して、前記ローカル周波数を用いて遅延検波を行い、
所定の符号の値を識別判定する遅延検波復調手段とを有
してなるPSK遅延検波復調器において、前記所定の符
号の値を識別判定する前の信号成分と該信号成分の識別
判定結果とを比較することにより、前記ローカル周波数
の所定の値からのオフセットに関する情報を抽出するオ
フセット情報抽出手段と、与えられたフィルタ特性制御
量に従ってループ時定数が可変であり、前記オフセット
に関する情報を受けて低域濾波および増幅し、前記ロー
カル周波数発生手段の前記制御量として供給するフィル
タ手段と、前記フィルタ手段に対して前記フィルタ特性
制御量を与え、該フィルタ特性制御量に従ったループ時
定数をクロック引込みの進行に従って漸次大きくしてゆ
くように制御するフィルタ特性制御手段とを有するよう
に構成する。
本発明は、AFC回路を備えてなるPSK遅延検波復調
器に関する。
器に関する。
PSK (位相シフトキーイング)の復調方法としては
同期検波と遅延検波とがあるが、移動通信に適用する場
合、静特性では同期検波に比して劣るものの、フェージ
ングによる劣化が少ない遅延検波方式が有利であると考
えられる。また、次世代のディジタル携帯・自動車電話
システムにはTDMA方式が採用されるが、これに用い
る復調器はバースト動作に対応する必要があり、この点
からも遅延検波方式は有利と考えられる。しかし遅延検
波では送受信間の周波数ずれにより復調特性が劣化する
問題があるためAFC回路が不可欠である。このような
システムに用いるAFC回路には、引き込み時間が短く
バースト動作が容易、かつ移動通信に特有のフェージン
グ環境下においても安定に動作する性能が求められる。
同期検波と遅延検波とがあるが、移動通信に適用する場
合、静特性では同期検波に比して劣るものの、フェージ
ングによる劣化が少ない遅延検波方式が有利であると考
えられる。また、次世代のディジタル携帯・自動車電話
システムにはTDMA方式が採用されるが、これに用い
る復調器はバースト動作に対応する必要があり、この点
からも遅延検波方式は有利と考えられる。しかし遅延検
波では送受信間の周波数ずれにより復調特性が劣化する
問題があるためAFC回路が不可欠である。このような
システムに用いるAFC回路には、引き込み時間が短く
バースト動作が容易、かつ移動通信に特有のフェージン
グ環境下においても安定に動作する性能が求められる。
まず、遅延検波方式の原理をQPSKの場合について説
明する。第8図は、QPSK遅延検波復調器のブロック
図である。第8図において、31は周波数変換回路(乗
算器)、32はローカル発振器、33および35は遅延
回路、34および36は乗算器、37および38はロー
パスフィルタ、39および40は識別回路、そして、4
1はパラレル・シリアル変換回路である。
明する。第8図は、QPSK遅延検波復調器のブロック
図である。第8図において、31は周波数変換回路(乗
算器)、32はローカル発振器、33および35は遅延
回路、34および36は乗算器、37および38はロー
パスフィルタ、39および40は識別回路、そして、4
1はパラレル・シリアル変換回路である。
QPSKでは2ビツトを1シンンボルとして伝送する。
変調側では伝送するデータX、(X、=0.1.2.3
)に和分変換を施す、変換後のデータをY、とすると Y正= (Yt−+ +X= ) nod 4
(1)と表される。このYムの4つの値に対応して
搬送波の位相を±π/4、±3π/4と変調する。この
変調位相φ□を φi =x/ 2 XYi +x/ 4
(2)とすると変調波は次式で与えられる。
)に和分変換を施す、変換後のデータをY、とすると Y正= (Yt−+ +X= ) nod 4
(1)と表される。このYムの4つの値に対応して
搬送波の位相を±π/4、±3π/4と変調する。この
変調位相φ□を φi =x/ 2 XYi +x/ 4
(2)とすると変調波は次式で与えられる。
Ryx(t)=cos ((ATCt+φi)
<3)ここでω。は搬送波周波数である。この変調波を
ω、のローカル周波数(第8図の発振器32の周波数)
をもつ受信機で受信した場合、乗算器31における周波
数変換後の信号は R(t)=cos ((ωC−ω1)1+φ、)=co
s(ωIFt+φi ) (4)となる。ここ
で、ωIF−ωC−ωLである。
<3)ここでω。は搬送波周波数である。この変調波を
ω、のローカル周波数(第8図の発振器32の周波数)
をもつ受信機で受信した場合、乗算器31における周波
数変換後の信号は R(t)=cos ((ωC−ω1)1+φ、)=co
s(ωIFt+φi ) (4)となる。ここ
で、ωIF−ωC−ωLである。
遅延検波ではこのR(t)とR(t)を遅延した信号と
を乗積して得られる位相差を検出して復調を行う。すな
わち、1シンンボル時間をTとして、遅延回路33およ
び35において、R(t)をそれぞれT−τとT+τ遅
延した信号 R(t−T+τ) −c o S (ω+y (t T+r)+φ1)(
5)R(t−T−τ) −cos (ωrrct T r)十φi ) (
6)を用いる。ここでω、2、T、τは以下の関係を満
たしているものとする。
を乗積して得られる位相差を検出して復調を行う。すな
わち、1シンンボル時間をTとして、遅延回路33およ
び35において、R(t)をそれぞれT−τとT+τ遅
延した信号 R(t−T+τ) −c o S (ω+y (t T+r)+φ1)(
5)R(t−T−τ) −cos (ωrrct T r)十φi ) (
6)を用いる。ここでω、2、T、τは以下の関係を満
たしているものとする。
ωtrT−2n x、 (nは自然数)(7)ω
、Fτ=π/ 4 (8
)上記の2つの遅延信号R(t−T+τ)およびR(t
−T−τ)を、乗算器34および36において、それぞ
れ、R(t)と乗積して、ローパスフィルタ37および
38でその低周波成分を取り出す、(振幅の係数は省略
する) Dr =R(t) XR(t T+τ)=c o s
(ω+r c’r−τ)+φ、−φト、)=cos(
φ、−φ、−1−π/4) (9)Do ”R(
t) XR(t T−τ)=cos(φ、−φi1+
π/4)aω得られたI、Qチャネルの復調信号Dr、
Doの正負を、識別回路39および40において、最適
タイミングで識別して2ビツトの二値符号に変換しデー
タIおよびQを再生する。
、Fτ=π/ 4 (8
)上記の2つの遅延信号R(t−T+τ)およびR(t
−T−τ)を、乗算器34および36において、それぞ
れ、R(t)と乗積して、ローパスフィルタ37および
38でその低周波成分を取り出す、(振幅の係数は省略
する) Dr =R(t) XR(t T+τ)=c o s
(ω+r c’r−τ)+φ、−φト、)=cos(
φ、−φ、−1−π/4) (9)Do ”R(
t) XR(t T−τ)=cos(φ、−φi1+
π/4)aω得られたI、Qチャネルの復調信号Dr、
Doの正負を、識別回路39および40において、最適
タイミングで識別して2ビツトの二値符号に変換しデー
タIおよびQを再生する。
ここでω、が設計周波数から一Δωオフセットした状態
を考える。
を考える。
ωL ′−ωL−Δω
ωIF””ωC−ωL’=ω1r+Δω 00T
)τであるので、各チャネルの復調信号は次式で近似で
きる。
)τであるので、各チャネルの復調信号は次式で近似で
きる。
Dr
cos (φ、−φト1−π/4+Δω(T−τ))’
;cos(φ□ −φ=−I x/4+ΔωT)02
1D@ ”wc OS (φ五−φ=−、−1−c/
4+ΔωT)0■ このようにΔωのローカル周波数オフセットがある場合
、復調信号にΔωTという不要な成分が加わるため、識
別余裕が減少し特性の劣化が生じる。この劣化を防ぐた
めにAFC(自動周波数制御!I)回路が用いられる。
;cos(φ□ −φ=−I x/4+ΔωT)02
1D@ ”wc OS (φ五−φ=−、−1−c/
4+ΔωT)0■ このようにΔωのローカル周波数オフセットがある場合
、復調信号にΔωTという不要な成分が加わるため、識
別余裕が減少し特性の劣化が生じる。この劣化を防ぐた
めにAFC(自動周波数制御!I)回路が用いられる。
第9図は、コスタス法によるベースバンド4週倍を用い
たAFC回路のブロック図である。第9図において、5
1および52は、それぞれ、第8図の乗算器31および
ローカル発振器32に対応する。また、53は、第8図
の構成において上記の乗算器31およびローカル発振器
32、そして、パラレル・シリアル変換回路41を除い
た構成に対応するものである。さらに、第9図において
、54は加算器、55.57および58は乗算器、56
は減算器、59はローパスフィルタ、そして、60は増
幅器である。第8図のローカル発振器32に対応する発
振器52は、例えば、電圧制御水晶発振器(VCXO)
により構成される。
たAFC回路のブロック図である。第9図において、5
1および52は、それぞれ、第8図の乗算器31および
ローカル発振器32に対応する。また、53は、第8図
の構成において上記の乗算器31およびローカル発振器
32、そして、パラレル・シリアル変換回路41を除い
た構成に対応するものである。さらに、第9図において
、54は加算器、55.57および58は乗算器、56
は減算器、59はローパスフィルタ、そして、60は増
幅器である。第8図のローカル発振器32に対応する発
振器52は、例えば、電圧制御水晶発振器(VCXO)
により構成される。
コスタス法では、第9図のAFC回路の加算器54、f
IIi夏器56および乗算器55.57および58から
なる構成によって、以下の演算により受信信号より変調
成分が取り除かれ、オフセットによる誤差成分Eが第9
図の乗算器58の出力として求められる。
IIi夏器56および乗算器55.57および58から
なる構成によって、以下の演算により受信信号より変調
成分が取り除かれ、オフセットによる誤差成分Eが第9
図の乗算器58の出力として求められる。
一
=DI ′XDQ′X(D! ’ +Do”)X(Dr
”−D、” )=−1/4 XS in (4(φ、−φi−+ g/4+Δ(1
)T))−1/4Xsin(4ΔωT)
Q4)°、° φi−φ1−+−kx/2.(kは自
然数)得られた誤差電圧E(乗算器58の出力)はロー
パスフィルタ59、アンプ60を通した後、電圧制御水
晶発振器(VCXO)を用いた受信機のローカル発振器
52の制御電圧に帰還してフィードバックループを構成
する。このループはフィル夕帯域とアンプゲインで決ま
るループ時定数をもって、誤差電圧E=0、つまりΔω
T=Oとなるように動作するため、受信機ローカル発振
器の送信搬送波に対する偏差が補正され、AFCとして
機能する。
”−D、” )=−1/4 XS in (4(φ、−φi−+ g/4+Δ(1
)T))−1/4Xsin(4ΔωT)
Q4)°、° φi−φ1−+−kx/2.(kは自
然数)得られた誤差電圧E(乗算器58の出力)はロー
パスフィルタ59、アンプ60を通した後、電圧制御水
晶発振器(VCXO)を用いた受信機のローカル発振器
52の制御電圧に帰還してフィードバックループを構成
する。このループはフィル夕帯域とアンプゲインで決ま
るループ時定数をもって、誤差電圧E=0、つまりΔω
T=Oとなるように動作するため、受信機ローカル発振
器の送信搬送波に対する偏差が補正され、AFCとして
機能する。
上記の他に、変復調方式に拠らない一般的なAFCとし
て、受信IF周波数を中心周波数とするディスクリミネ
ータを用いる方法がある。ディスクリミネータは入力周
波数に比例した電圧を出力するので、これが零になるよ
うなループを構成してAFC動作を行う。
て、受信IF周波数を中心周波数とするディスクリミネ
ータを用いる方法がある。ディスクリミネータは入力周
波数に比例した電圧を出力するので、これが零になるよ
うなループを構成してAFC動作を行う。
従来の方法の問題点は、引き込み時間が長い、バースト
動作への適用が難しいという二点である。
動作への適用が難しいという二点である。
まず、引き込み時間について述べる。引き込み時間はA
FCが動作を開始してループが定常状態になるまでの時
間であり、従来のAFCではループフィルタ帯域とアン
プゲインで決まるループ時定数で決定される。この引き
込み時間の短縮とvCXOCX入出クトラムのS/N、
および受信信号のS/Nが低い状態でのAFCの安定性
は相反する。このためループ時定数を小さくしてTDM
A(時分割多元接続)方式に適用可能な引き込み時間を
実現した場合、十分なりcxo出力のS/N、低受信S
/N下での安定性が得られな(なる。よって単純に引き
込み時間を短くすることはできない。
FCが動作を開始してループが定常状態になるまでの時
間であり、従来のAFCではループフィルタ帯域とアン
プゲインで決まるループ時定数で決定される。この引き
込み時間の短縮とvCXOCX入出クトラムのS/N、
および受信信号のS/Nが低い状態でのAFCの安定性
は相反する。このためループ時定数を小さくしてTDM
A(時分割多元接続)方式に適用可能な引き込み時間を
実現した場合、十分なりcxo出力のS/N、低受信S
/N下での安定性が得られな(なる。よって単純に引き
込み時間を短くすることはできない。
次にバースト動作について述べる。回路規槓、消費電力
等から考えて、AFCに用いられているフィルタ、アン
プは通常アナログ回路で構成される。よってバースト動
作をするためには、自分のタイムスロット以外の時間は
ローカルの発振周波数を一定に保つように、vcxoの
制御電圧を保持するためのアナログホールド回路が必要
になるという問題があった。
等から考えて、AFCに用いられているフィルタ、アン
プは通常アナログ回路で構成される。よってバースト動
作をするためには、自分のタイムスロット以外の時間は
ローカルの発振周波数を一定に保つように、vcxoの
制御電圧を保持するためのアナログホールド回路が必要
になるという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑み、なされたもので、バー
スト動作に容易に対応し得、短時間で安定な引込みが可
能なAFC回路を備えるPSK遅延検波復調器を提供す
ることを目的とするものである。
スト動作に容易に対応し得、短時間で安定な引込みが可
能なAFC回路を備えるPSK遅延検波復調器を提供す
ることを目的とするものである。
[課題を解決するための手段〕
第1図は、本発明の基本構成図である。
第1図において、1はローカル周波数発生手段、2は周
波数変換手段、3は遅延検波復調手段、4はオフセット
情報抽出手段、5はフィルタ手段、そして、6はフィル
タ特性制御手段である。
波数変換手段、3は遅延検波復調手段、4はオフセット
情報抽出手段、5はフィルタ手段、そして、6はフィル
タ特性制御手段である。
ローカル周波数発生手段1は、他からの制御量に応じて
可変なローカル周波数のクロックを発生する。
可変なローカル周波数のクロックを発生する。
遅延検波復調手段3は、所定の符号により変調された信
号を受信して、前記ローカル周波数を用いて遅延検波を
行い、所定の符号の値を識別判定する。
号を受信して、前記ローカル周波数を用いて遅延検波を
行い、所定の符号の値を識別判定する。
オフセット情報抽出手段4は、前記所定の符号の値を識
別判定する前の信号成分と該信号成分の識別判定結果と
を比較することにより、前記ローカル周波数の所定の値
からのオフセットに関する情報を抽出する。
別判定する前の信号成分と該信号成分の識別判定結果と
を比較することにより、前記ローカル周波数の所定の値
からのオフセットに関する情報を抽出する。
フィルタ手段5は、与えられたフィルタ特性制御量に従
ってループ時定数が可変であり、前記オフセットに関す
る情報を受けて低域濾波および増幅し、前記ローカル周
波数発生手段1の前記制御量として出力する。
ってループ時定数が可変であり、前記オフセットに関す
る情報を受けて低域濾波および増幅し、前記ローカル周
波数発生手段1の前記制御量として出力する。
フィルタ特性制御手段6は、前記フィルタ手段5に対し
て前記フィルタ特性制御量を与え、該フィルタ特性制御
量に従ったループ時定数をクロック引込みの進行に従っ
て漸次大きくしてゆくように制御する。
て前記フィルタ特性制御量を与え、該フィルタ特性制御
量に従ったループ時定数をクロック引込みの進行に従っ
て漸次大きくしてゆくように制御する。
さらに、上記の構成において、前記フィルタ特性Wi御
手段6は、さらに、ループ時定数が所定の最大値に達す
ると該最大値に固定するようにすることができる。
手段6は、さらに、ループ時定数が所定の最大値に達す
ると該最大値に固定するようにすることができる。
また、第1図の構成において、前記フィルタ特性制御手
段6は、バースト信号の受信時には、前記フィルタ手段
5をリセットするようにすることができる。
段6は、バースト信号の受信時には、前記フィルタ手段
5をリセットするようにすることができる。
さらに、第1図の構成において、前記オフセット情報抽
出手段4は、前記所定の符号の値を識別判定する前の信
号成分と該信号成分の識別判定結果とを比較することに
より、前記ローカル周波数の所定の値からのオフセット
の有無と該オフセットの方向を示す信号を検出するオフ
セット検出手段を有してなるように構成することができ
、さらに、前記所定の値の何れかに同定する前の信号成
分と該信号成分に最も近いディジタル値とを比較するこ
とにより、前記ローカル周波数の前記所定の値からのオ
フセットの値を求め、前記制御量のプリセット値として
出力するプリセット値出力手段をも有してなるように構
成することができる。
出手段4は、前記所定の符号の値を識別判定する前の信
号成分と該信号成分の識別判定結果とを比較することに
より、前記ローカル周波数の所定の値からのオフセット
の有無と該オフセットの方向を示す信号を検出するオフ
セット検出手段を有してなるように構成することができ
、さらに、前記所定の値の何れかに同定する前の信号成
分と該信号成分に最も近いディジタル値とを比較するこ
とにより、前記ローカル周波数の前記所定の値からのオ
フセットの値を求め、前記制御量のプリセット値として
出力するプリセット値出力手段をも有してなるように構
成することができる。
また、前記フィルタ手段5は、前記オフセットの方向を
示す信号を累積し、該累積値が所定の値に達することに
より、前記制御量として出力し、該所定の値は可変であ
り、 前記フィルタ特性制御手段6は、該フィルタ手段6にお
ける前記所定の値を、クロック引込みの進行に従って漸
次大きくしてゆくように制御するものとすることができ
る。
示す信号を累積し、該累積値が所定の値に達することに
より、前記制御量として出力し、該所定の値は可変であ
り、 前記フィルタ特性制御手段6は、該フィルタ手段6にお
ける前記所定の値を、クロック引込みの進行に従って漸
次大きくしてゆくように制御するものとすることができ
る。
また、前記フィルタ手段5は、引込みの初期時には、前
記プリセット値を選択して前記制御量として前記ローカ
ル周波数発生手段1に供給し、該プリセット値の供給の
後は、前記フィルタ手段5の出力を前記制御量として前
記ローカル周波数発生手段1に供給するセレクタ手段2
0を有してなるように構成することができる。
記プリセット値を選択して前記制御量として前記ローカ
ル周波数発生手段1に供給し、該プリセット値の供給の
後は、前記フィルタ手段5の出力を前記制御量として前
記ローカル周波数発生手段1に供給するセレクタ手段2
0を有してなるように構成することができる。
そして、前記フィルタ特性制御手段6は、引込みの初期
時には、前記プリセット値を選択して前記制御量として
前記ローカル周波数発生手段1に供給し、該プリセット
値の供給の後は、前記フィルタ手段5の出力を前記制御
量として前記ローカル周波数発生手段1に供給するよう
に、前記セレクタ手段20を制御することができる。
時には、前記プリセット値を選択して前記制御量として
前記ローカル周波数発生手段1に供給し、該プリセット
値の供給の後は、前記フィルタ手段5の出力を前記制御
量として前記ローカル周波数発生手段1に供給するよう
に、前記セレクタ手段20を制御することができる。
第1図の構成によれば、オフセット情報抽出手段4の出
力から得られるオフセットに関する情報は、積分機能を
有したフィルタ手段5を介して、ローカル周波数発生手
段1の制御量として供給され、クロックのローカル周波
数を制御する。ここで、フィルタ手段5は、前記オフセ
ットに関する情報を受けて、与えられたフィルタ特性制
御量に従った区間、該オフセットに関する情報を積分し
て、前記制御量として出力するが、前記フィルタ特性制
御量は、フィルタ特性制御手段6によって、前記フィル
タ手段5に対して該フィルタ特性制御量に従った区間を
クロック引込みの進行に従って漸次大きくしてゆくよう
に制御するので、クロック引込みの初期においては、抽
出されたオフセットに対して素早く応答し、クロック引
込みの進行と共に、オフセットが小さくなるのと並行し
てフィルタ特性制御量に従った区間は長くなり、ローカ
ル周波数発生手段1から出力されるローカル周波数は、
より安定するようになる。
力から得られるオフセットに関する情報は、積分機能を
有したフィルタ手段5を介して、ローカル周波数発生手
段1の制御量として供給され、クロックのローカル周波
数を制御する。ここで、フィルタ手段5は、前記オフセ
ットに関する情報を受けて、与えられたフィルタ特性制
御量に従った区間、該オフセットに関する情報を積分し
て、前記制御量として出力するが、前記フィルタ特性制
御量は、フィルタ特性制御手段6によって、前記フィル
タ手段5に対して該フィルタ特性制御量に従った区間を
クロック引込みの進行に従って漸次大きくしてゆくよう
に制御するので、クロック引込みの初期においては、抽
出されたオフセットに対して素早く応答し、クロック引
込みの進行と共に、オフセットが小さくなるのと並行し
てフィルタ特性制御量に従った区間は長くなり、ローカ
ル周波数発生手段1から出力されるローカル周波数は、
より安定するようになる。
第2図は、本発明の実施例の構成を示すものである。第
2図の構成は、前述の従来の構成の説明におけるように
、QPSK遅延検波復調器に使用するAFC回路の主要
部のブロック図である。
2図の構成は、前述の従来の構成の説明におけるように
、QPSK遅延検波復調器に使用するAFC回路の主要
部のブロック図である。
第2図において、11および工2はA/D変換回路、1
3はキャリアオフセット検出回路、14はランダムウオ
ークフィルタ、15および19はカウンタ、16はコン
パレータ、17および20はセレクタ、18はモード制
御回路、そして、21はD/A変換回路である。
3はキャリアオフセット検出回路、14はランダムウオ
ークフィルタ、15および19はカウンタ、16はコン
パレータ、17および20はセレクタ、18はモード制
御回路、そして、21はD/A変換回路である。
例えば、第8図のローパスフィルタ37および38から
得られる、所定の値の何れかに同定される前のQPSK
遅延検波復調出力D+おりびり。
得られる、所定の値の何れかに同定される前のQPSK
遅延検波復調出力D+おりびり。
は、それぞれ、A/D変換化11および12によってデ
ィジタル化され、キャリアオフセット検出回路13に供
給される。
ィジタル化され、キャリアオフセット検出回路13に供
給される。
第3図は、キャリアオフセット検出回路13における復
調出力のオフセット決定の様子を示すものである。QP
SKにおいては、(1,Q)=(1,1)、(0,t)
、(0,o)、(t、0)の4つの位相状態が復調され
る筈であるが、上記のローカル周波数のオフセットΔω
によって、例えば、第3図に示されるように、遅延検波
復調された( D I+ DJと同じ象限の識別判定値
(LQ)とがなす角度はΔωTとなる。キャリアオフセ
ット検出回路13は、シンボルクロック毎に、上記の遅
延検波復調された(Dl、DQ)と同し象限の識別判定
値(I、Q)とを、例えば、第8図の構成のQPSK遅
延検波復調器から入力して上記のオフセットΔωTの有
無を判定する機能、該オフセットの符号(オフセントの
方向)を求める機能、および、上記のオフセットΔωT
を演算して求めるIl能を有するもので、専用のハード
ウェアロジック回路から構成される。
調出力のオフセット決定の様子を示すものである。QP
SKにおいては、(1,Q)=(1,1)、(0,t)
、(0,o)、(t、0)の4つの位相状態が復調され
る筈であるが、上記のローカル周波数のオフセットΔω
によって、例えば、第3図に示されるように、遅延検波
復調された( D I+ DJと同じ象限の識別判定値
(LQ)とがなす角度はΔωTとなる。キャリアオフセ
ット検出回路13は、シンボルクロック毎に、上記の遅
延検波復調された(Dl、DQ)と同し象限の識別判定
値(I、Q)とを、例えば、第8図の構成のQPSK遅
延検波復調器から入力して上記のオフセットΔωTの有
無を判定する機能、該オフセットの符号(オフセントの
方向)を求める機能、および、上記のオフセットΔωT
を演算して求めるIl能を有するもので、専用のハード
ウェアロジック回路から構成される。
ランダムウオークフィルタ14は、カウンタ15、コン
パレータ16、および、セレクタ17からなり、カウン
タ15のカウントはリセット時には中央値に設定され、
上記のキャリアオフセット検出回路13からのオフセッ
トΔωTの有無の判定結果に応じてカウントイネーブル
となり、上記のキャリアオフセット検出回路13からの
オフセットの符号(オフセットの方向)に応じてカウン
トアツプまたはダウンする。カウンタ15のカウントは
コンパレータ16においてプラス方向およびマイナス方
向のしきい値と比較され、プラス方向およびマイナス方
向のしきい値を超えると、イネーブル信号と共に、それ
ぞれ、カウントアツプ信号およびカウントダウン信号を
周波数制御カウンタ19に対して出力する。
パレータ16、および、セレクタ17からなり、カウン
タ15のカウントはリセット時には中央値に設定され、
上記のキャリアオフセット検出回路13からのオフセッ
トΔωTの有無の判定結果に応じてカウントイネーブル
となり、上記のキャリアオフセット検出回路13からの
オフセットの符号(オフセットの方向)に応じてカウン
トアツプまたはダウンする。カウンタ15のカウントは
コンパレータ16においてプラス方向およびマイナス方
向のしきい値と比較され、プラス方向およびマイナス方
向のしきい値を超えると、イネーブル信号と共に、それ
ぞれ、カウントアツプ信号およびカウントダウン信号を
周波数制御カウンタ19に対して出力する。
周波数制御カウンタ19は、前述のローカル周波数発振
器(例えば、vcxoからなる)に対する制御電圧に対
応するディジタル値を出力するもので、第2図の構成で
は、周波数制御カウンタ19の出力はセレクタ20およ
びD/A変換回路21を介してローカル周波数発振器に
供給される。
器(例えば、vcxoからなる)に対する制御電圧に対
応するディジタル値を出力するもので、第2図の構成で
は、周波数制御カウンタ19の出力はセレクタ20およ
びD/A変換回路21を介してローカル周波数発振器に
供給される。
本発明の実施例の第1の特徴として、上記のキャリアオ
フセット検出回路13にて演算されたオフセットΔωT
は、クロック引き込みの初期時に、上記のローカル周波
数発振器(例えば、vcx。
フセット検出回路13にて演算されたオフセットΔωT
は、クロック引き込みの初期時に、上記のローカル周波
数発振器(例えば、vcx。
からなる)に対する制御電圧の初期値(プリセット値)
としてセレクタ20およびD/A変換回路21を介して
ローカル周波数発振器に供給される。
としてセレクタ20およびD/A変換回路21を介して
ローカル周波数発振器に供給される。
プリセット値は、
Δω
= (a t a n (DQ0/ DIG)
±x / 4 ) / Ta2 と表される。セレクタ20は、例えば、TDMA処理回
路から得られるフレーム同期はずれ信号によってリセッ
トされ、クロック引き込みの初期時には、上記のキャリ
アオフセット検出回路13からのオフセットΔωTを遺
灰し、その後は、上記の周波数制御カウンタ19の出力
を選択する。
±x / 4 ) / Ta2 と表される。セレクタ20は、例えば、TDMA処理回
路から得られるフレーム同期はずれ信号によってリセッ
トされ、クロック引き込みの初期時には、上記のキャリ
アオフセット検出回路13からのオフセットΔωTを遺
灰し、その後は、上記の周波数制御カウンタ19の出力
を選択する。
本発明の実施例の第2の特徴として、上記のランダムウ
オークフィルタ14内のコンパレータ16におけるしき
い値は可変となっており、セレクタ17が出力する選択
制御信号によって、予め設定された複数のしきい値の内
筒れか1つ(プラス方向およびマイナス方向のしきい値
の組み合わせ)をしきい値として使用する。セレクタ1
7は、モード制御回路18からのモード制御信号に応じ
て上記の選択制御信号を出力する。モード制御回路18
は、カウンタから構成され、コンパレータ16が出力す
る上記のイネーブル信号を入力して、予め設定された所
定の数mカウントする毎に上記のモード制御信号の値を
1つカウントアンプする。
オークフィルタ14内のコンパレータ16におけるしき
い値は可変となっており、セレクタ17が出力する選択
制御信号によって、予め設定された複数のしきい値の内
筒れか1つ(プラス方向およびマイナス方向のしきい値
の組み合わせ)をしきい値として使用する。セレクタ1
7は、モード制御回路18からのモード制御信号に応じ
て上記の選択制御信号を出力する。モード制御回路18
は、カウンタから構成され、コンパレータ16が出力す
る上記のイネーブル信号を入力して、予め設定された所
定の数mカウントする毎に上記のモード制御信号の値を
1つカウントアンプする。
カウントが所定の最大値に達するとモード制御信号の値
は、この最大値に固定され、第2図の構成のループ時定
数は固定される。モード制御回路18も、セレクタ20
と同様に、例えば、フレーム同期はずれ信号によってリ
セットされる。第4図は、上記のモード制御信号が示す
値とコンパレータ16における上記のしきい値、すなわ
ち、ランダムウオークフィルタ14におけるフィルタ段
数の関係の1例を示すものである。ここで、上記の予め
設定された所定の数mとしては、例えば、m=1とする
ことができる。
は、この最大値に固定され、第2図の構成のループ時定
数は固定される。モード制御回路18も、セレクタ20
と同様に、例えば、フレーム同期はずれ信号によってリ
セットされる。第4図は、上記のモード制御信号が示す
値とコンパレータ16における上記のしきい値、すなわ
ち、ランダムウオークフィルタ14におけるフィルタ段
数の関係の1例を示すものである。ここで、上記の予め
設定された所定の数mとしては、例えば、m=1とする
ことができる。
以上の構成により、AFCは引き込み動作開始時にまず
初期値プリセットにより周波数オフセットを大まかに修
正し、ループフィルタ帯域を広くした状態で最適周波数
近くまで高速に引き込ませる。その後、周波数制御カウ
ンタがm回カウントを行う毎にフィルタ段数を上げてフ
ィルタ帯域を狭く(ループ時定数を大きく)シていき、
最終的には十分に大きなループ時定数を持たせた状態で
AFCを動作させる。初期値プリセットではブリセント
時の受信S/Nによりその精度がかなり影響されるため
、最初からフィルタ帯域を狭くしておくと最適周波数ま
で引き込むのに時間がかかる場合がある。このためフィ
ルタ帯域を可変とし、低S/N下で引き込み時間が増大
するのを防いでいる。これらより、引き込み時間の短縮
、■CxO出カスペクトラムのS/N、および、低受信
SZN下での安定性を両立することが可能となる。
初期値プリセットにより周波数オフセットを大まかに修
正し、ループフィルタ帯域を広くした状態で最適周波数
近くまで高速に引き込ませる。その後、周波数制御カウ
ンタがm回カウントを行う毎にフィルタ段数を上げてフ
ィルタ帯域を狭く(ループ時定数を大きく)シていき、
最終的には十分に大きなループ時定数を持たせた状態で
AFCを動作させる。初期値プリセットではブリセント
時の受信S/Nによりその精度がかなり影響されるため
、最初からフィルタ帯域を狭くしておくと最適周波数ま
で引き込むのに時間がかかる場合がある。このためフィ
ルタ帯域を可変とし、低S/N下で引き込み時間が増大
するのを防いでいる。これらより、引き込み時間の短縮
、■CxO出カスペクトラムのS/N、および、低受信
SZN下での安定性を両立することが可能となる。
またvcxoの発振周波数はD/Aコン八−へを介して
周波数制御カウンタによって設定されているので、この
カウンタを自分のタイムスロット時のみイネーブルにす
ることで、TDMAにおけるバースト動作に容易に対応
できる。
周波数制御カウンタによって設定されているので、この
カウンタを自分のタイムスロット時のみイネーブルにす
ることで、TDMAにおけるバースト動作に容易に対応
できる。
上記の構成では、周波数誤差信号を受信機のローカル発
振周波数に帰還してAFCループを構成する方法につい
て述べたが、この他に遅延検波復調器(例えば、第8図
)に用いている遅延素子(33)の遅延量(T)に帰還
する方法が考えられる。この場合は遅延時間Tを可変し
て、オフセットしたωIF′に対して式(7)の関係を
満たすようにAFCを動作させる。具体的には遅延素子
をシフトレジスタで構成し、このシフトレジスタのサン
プルクロックを与えるvcxoの発振周波数を制御する
ことで実現できる。
振周波数に帰還してAFCループを構成する方法につい
て述べたが、この他に遅延検波復調器(例えば、第8図
)に用いている遅延素子(33)の遅延量(T)に帰還
する方法が考えられる。この場合は遅延時間Tを可変し
て、オフセットしたωIF′に対して式(7)の関係を
満たすようにAFCを動作させる。具体的には遅延素子
をシフトレジスタで構成し、このシフトレジスタのサン
プルクロックを与えるvcxoの発振周波数を制御する
ことで実現できる。
第5図〜第7図は、従来方式と本発明によるAFCの緒
特性の実測値を比較して示すものである。
特性の実測値を比較して示すものである。
各測定は、ロールオフ率0.5のレイズドコサイン特性
のナイキストフィルタにより帯域制限を施したπ/4シ
フ)QPSK変調波を、IF帯遅延検波方式により復調
して行った。AFCのフィルタ帯域可変は4段階とし、
各モードの設定は第4図に示す値を用いた。
のナイキストフィルタにより帯域制限を施したπ/4シ
フ)QPSK変調波を、IF帯遅延検波方式により復調
して行った。AFCのフィルタ帯域可変は4段階とし、
各モードの設定は第4図に示す値を用いた。
第5図は定常状態でのAFCの効果を示すものである。
横軸はキャリア周波数オフセット、縦軸は誤り率10−
tを与える復調器入力でのE b / N 。
tを与える復調器入力でのE b / N 。
である。
第6図は、入力Eb/Noに対する引き込み時間特性を
示す。これより本方式により引き込み時間が短縮されて
いることが判る。
示す。これより本方式により引き込み時間が短縮されて
いることが判る。
第7図は、入力E b / N oに対するユニークワ
ード不検出確率のグラフを示す。ユニークワード不検出
確率は、キャリア周波数がΔfずれた状態でプリアンプ
ル(40ビツト)+ユニークワード(16ビツト)のバ
ーストを受信した時に、ユニークワード検出に失敗する
確率で、TDMA方式へ適用する場合重要な特性である
。測定はユニークワード検出時のトレランス(誤り許容
数)を3ビツトで行った。これより本AFCによりΔf
=2kHzのオフセット時に、オフセット無しの特性か
ら1dB以内の劣化となっていることが判る。よって本
AFCは、TDMAシステムに用いる復調器に対しても
適用可能である。
ード不検出確率のグラフを示す。ユニークワード不検出
確率は、キャリア周波数がΔfずれた状態でプリアンプ
ル(40ビツト)+ユニークワード(16ビツト)のバ
ーストを受信した時に、ユニークワード検出に失敗する
確率で、TDMA方式へ適用する場合重要な特性である
。測定はユニークワード検出時のトレランス(誤り許容
数)を3ビツトで行った。これより本AFCによりΔf
=2kHzのオフセット時に、オフセット無しの特性か
ら1dB以内の劣化となっていることが判る。よって本
AFCは、TDMAシステムに用いる復調器に対しても
適用可能である。
本発明のPSK遅延検波復調器によれば、バースト動作
に容易に対応し得、短時間で安定な引込みを可能にする
ことができる。
に容易に対応し得、短時間で安定な引込みを可能にする
ことができる。
第1図は本発明の基本構成図、
第2図は本発明の実施例の構成図、
第3図は、復調出力のオフセット決定の1例を示す図、
第4図は、第2図の構成におけるモード設定の1例を示
す図、 第5図〜第7図は、従来方式と本発明によるAFCの緒
特性の実測値を比較して示す図、第8図は遅延検波復調
器のブロック図、そして、第9図は、従来のコスタス型
AFC回路のブロック図である。 [符号の説明] 1・・・ローカル周波数発生手段、 2・・・周波数変換手段、 3・・・遅延検波復調手段
、4・・・オフセット情報抽出手段、 5・・・フィルタ手段、 6・・・フィルタ特性制御手段、 11.12・・・A/D変換回路、 13・・・キャリアオフセット検出回路、4・・・ラン
ダムウオークフィルタ、 5,19・・・カウンタ、16・・・コンパレータ、7
.20・・・セレクタ、18・・・モード制御回路、1
・・・D/A変換回路、 1.51・・・周波数変換回路(乗算器)、2.52・
・・ローカル発振器、 3.35・・・遅延回路、34.36・・・乗算器、7
.38・・・ローパスフィルタ、 9.40・・・識別回路、 1・・・パラレル・シリアル変換回路、4・・・加算器
、 5.57.58・・・乗算器、 6・・・mX器、 59・・・ローパスフィルタ
、0・・・増幅器。 ΔwT 0・正しい復調出力 ・・オフセットした出力 復調出力のオフセット決定の 1例を示す図 モード設定の1例を示す図 第4 m
す図、 第5図〜第7図は、従来方式と本発明によるAFCの緒
特性の実測値を比較して示す図、第8図は遅延検波復調
器のブロック図、そして、第9図は、従来のコスタス型
AFC回路のブロック図である。 [符号の説明] 1・・・ローカル周波数発生手段、 2・・・周波数変換手段、 3・・・遅延検波復調手段
、4・・・オフセット情報抽出手段、 5・・・フィルタ手段、 6・・・フィルタ特性制御手段、 11.12・・・A/D変換回路、 13・・・キャリアオフセット検出回路、4・・・ラン
ダムウオークフィルタ、 5,19・・・カウンタ、16・・・コンパレータ、7
.20・・・セレクタ、18・・・モード制御回路、1
・・・D/A変換回路、 1.51・・・周波数変換回路(乗算器)、2.52・
・・ローカル発振器、 3.35・・・遅延回路、34.36・・・乗算器、7
.38・・・ローパスフィルタ、 9.40・・・識別回路、 1・・・パラレル・シリアル変換回路、4・・・加算器
、 5.57.58・・・乗算器、 6・・・mX器、 59・・・ローパスフィルタ
、0・・・増幅器。 ΔwT 0・正しい復調出力 ・・オフセットした出力 復調出力のオフセット決定の 1例を示す図 モード設定の1例を示す図 第4 m
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、他からの制御量に応じて可変なローカル周波数のク
ロックを発生するローカル周波数発生手段(1)と、 所定の符号により変調された信号を受信して、前記ロー
カル周波数を用いて遅延検波を行い、所定の符号の値を
識別判定する遅延検波復調手段(3)とを有してなるP
SK遅延検波復調器において、 前記所定の符号の値を識別判定する前の信号成分と該信
号成分の識別判定結果とを比較することにより、前記ロ
ーカル周波数の所定の値からのオフセットに関する情報
を抽出するオフセット情報抽出手段(4)と、 与えられたフィルタ特性制御量に従ってループ時定数が
可変であり、前記オフセットに関する情報を受けて低域
濾波および増幅し、前記ローカル周波数発生手段(1)
の前記制御量として供給するフィルタ手段(5)と、 前記フィルタ手段(5)に対して前記フィルタ特性制御
量を与え、該フィルタ特性制御量に従ったループ時定数
をクロック引込みの進行に従って漸次大きくしてゆくよ
うに制御するフィルタ特性制御手段(6)とを有するこ
とを特徴とするPSK遅延検波復調器。 2、前記オフセット情報抽出手段(4)は、さらに、前
記所定の値の何れかに同定する前の信号成分と該信号成
分の識別判定結果とを比較することにより、前記ローカ
ル周波数の前記所定の値からのオフセットの値を求め、
前記制御量のプリセット値として出力するプリセット値
出力手段(13)をも有する請求項1記載のPSK遅延
検波復調器。 3、前記フィルタ手段(5)は、前記オフセットの方向
を示す信号を累積し、該累積値が所定の値に達すること
により、前記制御量として出力し、該所定の値は可変で
あり、 前記フィルタ特性制御手段(6)は、該フィルタ手段(
6)における前記所定の値を、クロック引込みの進行に
従って漸次大きくしてゆく請求項2記載のPSK遅延検
波復調器。 4、前記フィルタ手段(5)は、引込みの初期時には、
前記プリセット値を選択して前記制御量として前記ロー
カル周波数発生手段(1)に供給し、該プリセット値の
供給の後は、前記フィルタ手段(5)の出力を前記制御
量として前記ローカル周波数発生手段(1)に供給する
セレクタ手段(20)を有する請求項2記載のPSK遅
延検波復調器。 5、前記フィルタ特性制御手段(6)は、さらに、ルー
プ時定数が所定の最大値に達すると該最大値に固定する
請求項1記載のPSK遅延検波復調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216473A JPH04100356A (ja) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Psk遅延検波復調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216473A JPH04100356A (ja) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Psk遅延検波復調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100356A true JPH04100356A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16689000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2216473A Pending JPH04100356A (ja) | 1990-08-18 | 1990-08-18 | Psk遅延検波復調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04100356A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0974431A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-03-18 | Nec Corp | 搬送波位相同期回路 |
| US5909148A (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-01 | Nec Corporation | Carrier phase synchronizing circuit |
-
1990
- 1990-08-18 JP JP2216473A patent/JPH04100356A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0974431A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-03-18 | Nec Corp | 搬送波位相同期回路 |
| US5909148A (en) * | 1996-04-26 | 1999-06-01 | Nec Corporation | Carrier phase synchronizing circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2712706B2 (ja) | 適応位相検出同期方法 | |
| JP3286907B2 (ja) | タイミング位相同期検出回路及び復調器 | |
| US5883930A (en) | Digital PLL circuit and actuating method | |
| US7492836B2 (en) | Wireless data communication demodulation device and demodulation method | |
| JP3559743B2 (ja) | 位相周波数同期回路および光受信回路 | |
| US5247543A (en) | Carrier aquisition apparatus for digital satellite communication system | |
| CN101005480B (zh) | 解调电路和解调方法 | |
| US4827488A (en) | Demodulator for PSK-modulated signals | |
| US8077806B2 (en) | Wireless reception device automatically establishing frequency synchronization or phase synchronization | |
| JPH04100356A (ja) | Psk遅延検波復調器 | |
| JP3489493B2 (ja) | シンボル同期装置および周波数ホッピング受信装置 | |
| US7961832B2 (en) | All-digital symbol clock recovery loop for synchronous coherent receiver systems | |
| JP3799357B2 (ja) | 位相周波数同期回路、同期判定回路および光受信器 | |
| CN114050822A (zh) | 一种自适应的相位跟踪方法及系统 | |
| JP3481486B2 (ja) | ディジタル復調装置 | |
| JP3832735B2 (ja) | 復調回路 | |
| KR102490778B1 (ko) | 주입 동기 링 발진기 기반의 저전력 qfsk 복조 장치 및 방법 | |
| JP2560979B2 (ja) | クロック同期回路 | |
| JP3212385B2 (ja) | クロック再生回路 | |
| JP3518429B2 (ja) | デジタルpll装置およびシンボル同期装置 | |
| JP2658877B2 (ja) | 復調装置 | |
| JP2004343166A (ja) | Ask復調回路 | |
| JP2010074506A (ja) | クロック再生回路、復調回路、受信機、及び無線通信システム、並びにクロック再生回路の動作方法 | |
| JP3382892B2 (ja) | 階層化伝送における位相変調信号をデジタル復調してフレーム同期パターン検出を行う方法及びその装置 | |
| CN114793154A (zh) | 一种定时同步锁定检测方法 |