JPH0410731A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は移動体通信におけるＰ　Ｓ　Ｋ　（ｐ　ｈ　
ａｓ　ｅ　　ｓ　ｈ　ｉ　ｆ　ｔ　　ｋ　ｅ　ｙ　ｉ　
ｎ　ｇ　）信号の復調を行う復調装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第２図はＰ　Ｓ　Ｋ信号の復調装置の構成を示すブロッ
ク図であって、図において、（１）は受信中間周波数信
号、（２）は周波数変換部、（３）は局部発振部、（４
）は低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと略記する）、（
５）はアナログディジタル変換器（以下Ａ／Ｄと略記す
る）、（６）は復調装置、（７）は複素ベースバンド信
号、く８）は復調出力信号である。

Ｐ　Ｓ　Ｋ信号の受信中間周波数信号（１）は、周波数
変換部（２）において複素ベースバンド信号（７）に変
換される。この複素ベースバンド信号（７）はＬＰＦ（
４，）により不要な高周波成分が除去された後、Ａ／Ｄ
（５）でディジタル信号に変換される。

第３図は従来の復調装置（６）の構成を示すブロック図
で、第２図と同一符号は同一部分を示し、（６０）は位
相制御部、（６１）は位相誤差検出部、（６２）はルー
プフィルタ、（６３）はＮＣＯ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌ
ｙ　　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　　ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ
）である。

復調装置（６）の入力点では、複素ベースバンド信号（
７）はディジタル信号の形になっており、実数部分の振
幅を表ずく７０）と、虚数部分の振幅を表ず（７１〉と
に分けて表されている。

ところで、送信側の局部発振周波数と受信側の局部発振
周波数との間には、誤差（周波数オフセット）が存在す
るので、複素ベースバンド信号（７）の位相は、所望の
変調方式による位相変化に加え、周波数オフセットに比
例する速度の位相回転を生じることとなり、これにより
生じる位相変化量の補正をＮＣ０（６３）で行っている
。すなわち、ＮＣＯく６３）の発振周波数が送受信間の
周波数オフセットに一致する場合には、ＮＣＯ（６３）
の出力位相は常に複素ベースバンド信号（７０）、（７
１）によって表される信号（７）の位相に一致し、従っ
て位相制御部（６０）の出力位相から復調出力信号（８
）を得ることができる。

実際上はＮＣ０（６３）の出力位相と複素ベースバンド
信号（７）の位相との間には位相差が存在するので、こ
の位相差を一定に保つように位相誤差検出部（６１）−
ループフィルタ（６２）ＮＧＯ（６３）−位相制御部（
６０）でフィードバック制御ループ、すなわち位相口・
ツクループ（ＰＬＬ）を構成している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の復調装置は以上のように構成されて
いるので、送受信間の局部発振周波数差による周波数オ
フセットだけが存在する固定局間通信に対しては問題な
いが、移動体通信においては、フェージング等によるレ
ベルの変動が付随し、従来の装置では定常的な周波数オ
フセットの他に、ドツプラー効果による周波数オフセッ
トが存在する場合、フェージング等の原因で受信信号レ
ベルが低下し、ＰＬＩ−が動作困難となった場合、次に
受信信号レベルが復活したときのＰＬＬの引き込みが入
力信号とＮＣＯとの位相差により、困難になり、バース
トエラーが長期間発生するといった問題点があった。

第４図は、周波数オフセットの変動とＮＧＯの出力周波
数の関係を示しており、時刻ｔｏ以前はループフィルタ
出力により、周波数オフセットとＮＣＯの出力はほぼ同
等となるが、ｔｏ〜ｔ４にてレベルが落ち込んだ際、Ｐ
ＬＬは正常動作が不能となり、ｔｏでの出力をＮＧＯは
保持することになる。ｔ４にてレベルが回復した時、周
波数オフセットとＮＣＯの出力とには、ｌｆ４　　ｆ。

の差が存在し、また位相においては、第５図、第６図に
示すように、１ＱｃＱＮ　ｌといった位相差が存在する
。

この大きな位相差と、ｔ、以降のＰＬＬの特性とにより
、再引込みにおけるザイクルスリップ等が発生し、バー
ストエラーが長期化し、復調特性が劣化してしまう。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、受信信号レベルが低下した場合、ドツプラー効果によ
る周波数オフセットが存在しても有効にＮＣＯの制御が
行える復調装置を提供することを目自勺としている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる復調装置は、Ｐ　Ｌ　Ｌのループ中の
信号から、その信号中にドツプラー効果による周波数オ
フセラＩ・の成分を検出するドツプラー検出部と、複素
ベースバント信号から受信入力レベルを検出するレベル
検出部とを設け、レベル検出部の検出信号に応じて、ド
ツプラー検出部の出力とループフィルタの出力との両者
により、ＮＧＯを制御することとした。

［作用］ フェージング等によりレベルが落ち込んでいる間でも、
ドツプラー効果による周波数オフセットに対してＮＧＯ
の発振周波数の最適制御によって位相の追従が可能とな
り、」−〕ホのような復調特性の劣化を防止することが
できる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の復調装置の一実施例を示すブロック図で
、図において第２図、第３図と同一符号は同一または相
当部分を示し、（６４）はドツプラー検出部、（６５）
はレベル検出部、（６２０）はループフィルタ（６２）
の出力信号、（６４０）および（６４４）はドツプラー
検出部（６４）の出力信号、（６５０）はレベル検出部
（６５）の検出信号である。

第１図に示す実施例においても、位相制御部（６０）−
位相誤差検出部（６１）−ループフィルタ（６２）−Ｎ
ＣＯ（６Ｂ）−位相制御部（６０）のループによって構
成されるＰＬＬの動作は、第３図に示す従来の装置と同
様である。このＰＬＬがロックされている間はループフ
ィルタ（６２）の出力（６２０）はＮＣＯ（６３）に対
し周波数の設定を指示する信号となるが、ドツプラー効
果による周波数オフセットが存在する場合、Ｐ　Ｌ　Ｌ
の応答時定数の関係で、その成分がループフィルタ（６
２）の出力（６２０）中に出てくる。ドプラー検出部（
６４）では、その出力を入力し、平均化を行い周波数オ
フセットの変動状況を把握する。

ブロッキングやフェージング等の障害の場合、Ｐ　Ｌ　
Ｌが正常に動作しなくなるなめ、このような状態をレベ
ル検出部（６５）で検出し、この検出信号によりループ
フィルタ（６２）、ＮＣＯ（６３）、およびドツプラー
検出部（６４）を制御する。すなわちレベル検出部（６
５）の出力（６５０）を基にして、ループフィルタ（６
２）の時定数等の特性が変更される。

ドツプラー検出部（６４）ではレベル検出部（６５）の
出力（６５０）が所定レベル以上の間は出力（６２０）
を平均化処理部（６４１）で平均化した信号を出力（６
４４）として出力し、レベル検出部（６５）の出力（６
５０）が所定値より低下したときは、出力（６２０）が
信頼できないと判定して、出力（６４４，）の過去の実
績による数値を出力する。

ＮＣＯ（６３）ではレベル検出部（６５）の出力（６５
０）が所定値より高いときはループフィルタく６２）の
出力（６２０）を制御に使用し、そうでないときはドツ
プラー検出部（６４）の出力（６４４）を制御に使用す
る。

第７図において１ｏ以前およびｔ４以降は、ループフィ
ルタの出力、ｔｏ〜ｔ４間はドツプラー検出部（６４）
の出力をＮＣＯ（６３）がレベル検出部（６５）の出力
に応して使用することで、レベルが落ち込んでいる間で
も周波数オフセットに対してＮＣ０（６Ｂ）の出力は追
従することになり、位相においても第８図に示すように
、ｔ４にてＮＣ０（６３）の出力位相は、ベースバンド
信号の位相とほぼ同等の値となり、レベル回復時の引込
み特性が改善される。

レベル検出部（６５）における検出動作に時間遅れが生
ずる場合は、位相制御部（６０）への入力に時間遅れを
与えてタイミングを整合することができる。

なお、以上の説明は２相ＰＳＫ信号に対して説明１７て
いるが、この発明が多相Ｐ　Ｓ　Ｋ信号一般に適用でき
ることは言うまでもない。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、ブロッキングやフェー
ジングのため受信入力レベルが低下した場合にドツプラ
ー効果による周波数オフセットが存在しても、良好な復
調特性を維持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はＰ　Ｓ　Ｋ信号の復調装置の構成を示すブロック図、
第３図は従来の復調装置を示すブロック図、第４図は従
来の装置における入力信号のレベル変化に対するキャリ
アとＮＣＯとの周波数関係を示す図、第５図は入力信号
のレベルダウンにおけるキャリアの位相変化量を示す図
、第６図は従来の装置におけるＮＣＯの出力周波数によ
る位相変化量を示ず図、第７図はこの発明の一実施例に
おける入力信号レベルのレベル変化に対するキャリアと
ＮＣＯとの周波数関係を示す図、第８図はこの発明の一
実施例におけるＮＣＯの出力周波数による位相変化量を
示す図。 １・・・受信中間周波数信号、２・・・周波数変換部、
３・・・局部発振部、５・・・アナログディジタル変換
器、６・・・復調装置、７複素ベ一スバンド信号、８・
・・復調出力信号、６０・・・位相制御部、６１・・・
位相誤差検出部、６２・・・ループフィルタ、６３・・
・ＮＣ０１６４・・・ドツプラー検出部、６５・・・レ
ベル検出部。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ＰＳＫ信号の受信中間周波数信号を複素ベース
   バンド信号に周波数変換し更にこれをディジタル信号に
   変換した形の複素ベースバンド信号を入力し復調を行う
   復調装置において、 数値制御に対応する被制御周波数を発生する発振回路（
   以下ＮＣＯという）、 入力した複素ベースバンド信号と上記ＮＣＯの発振周波
   数信号との位相比較により、上記複素ベースバンド信号
   に対応する復調出力信号を生成する位相制御部、 この位相制御部における位相比較により上記複素ベース
   バンド信号と上記ＮＣＯの発振周波数信号との位相誤差
   を検出する位相誤差検出部、この位相誤差検出部の出力
   を平均化するループフィルタ、 このループフィルタの出力により上記ＮＣＯの発振周波
   数をフィードバック制御する手段、上記ループフィルタ
   の出力から推定される受信周波数のオフセット中に、ド
   ップラー効果による周波数オフセットが存在するか否か
   を判定するドップラー検出部、 上記複素ベースバンド信号から入力信号レベルを検出す
   るレベル検出部、 このレベル検出部の検出出力および上記ドップラー検出
   部の判定結果に基づき上記ループフィルタの特性を制御
   する手段、 上記レベル検出部の検出出力に基づき、上記ドップラー
   検出部において上記ループフィルタの出力を入力して平
   均化処理した信号または当該信号の過去の経歴を基にし
   て生成した信号のうちの何れかを上記ＮＣＯに出力する
   手段、 上記ＮＣＯでは上記レベル検出部の検出出力に基づき上
   記ループフィルタの出力または上記ドップラー検出部の
   出力のうち何れかを制御信号として用いる手段、 を備えたことを特徴とする復調装置。
2. （２）、ドップラー検出部は、ループフィルタの出力を
   入力して、ドップラー効果による周波数偏移および当該
   ドップラー効果の変化周期を検出し、これら検出した数
   値を平均化する手段を備えたことを特徴とする請求項第
   １項記載の復調装置。