JPH0422380B2 - - Google Patents

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JPH0422380B2
JPH0422380B2 JP59042230A JP4223084A JPH0422380B2 JP H0422380 B2 JPH0422380 B2 JP H0422380B2 JP 59042230 A JP59042230 A JP 59042230A JP 4223084 A JP4223084 A JP 4223084A JP H0422380 B2 JPH0422380 B2 JP H0422380B2
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JP
Japan
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zone
circuit
zones
straight line
signal
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JP59042230A
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JPS59168750A (ja
Inventor
Bonroo Joruju
Daau Mitsusheru
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Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Original Assignee
Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
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Publication date
Application filed by Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT filed Critical Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Publication of JPS59168750A publication Critical patent/JPS59168750A/ja
Publication of JPH0422380B2 publication Critical patent/JPH0422380B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3818Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation, i.e. using one or more nominally phase synchronous carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は振幅および位相変調されたASK−
PSK信号(特にQAM信号)の搬送波を再生する
回路であつて、前記搬送波を発生する周波数制御
発振器と、前記発振器により発生された搬送波信
号の2つの直交成分PおよびQ上に投影した前記
入力信号の振幅を表わす信号を出力する、従つて
前記入力信号の変調状態を決定する直交検波器
と、前記直交成分PおよびQの平面における種々
のゾーンを決定する回路からの出力信号に基づい
て前記発振器の周波数制御用補正信号を形成する
補正装置とを具える搬送波再生回路に関するもの
である。 この種の回路は1980年8月11日に出願されたフ
ランス国特許出願第2466145号に開示されている。
この既知の回路では、補正信号を、入力信号の全
ての変調状態をこれらの状態がどのゾーンに位置
しても同一の重要度を有するものとみなして発生
させている。入力信号が選択性フエーシング現象
を受けるチヤンネルで伝送される場合、直交成分
に対する変調状態の位置は最早理想的な点になら
ず伝送されてくる順次の状態に依存する。これら
の点の不確定は選択性フエージングの現象が顕著
になるにつれて一層顕著により、不確定領域が隣
接してしまうことさえ起り得る。このような場合
には既知の回路は正しく機能しない。その理由
は、信号振幅が弱い状態は雑音源となつて補正信
号に大きな誤差を生ずるためである。 本発明の目的は選択性フエーシングが存在する
場合でも存在しない場合でも満足に動作する上述
した種類の搬送波再生回路を提供することにあ
る。 本発明搬送波再生回路においては、前記補正装
置に、前記ゾーン決定回路からの出力信号を受信
して前記補正信号を前記ゾーン決定回路により決
定された各別のゾーンに割当てられた各別の重み
に従つて発生する加重回路を設けたことを特徴と
する。 本発明の利点は加重回路において種々の重みを
適当に選択することにより不当ロツキングの問題
を避けることができ、このことは“S”曲線とし
て既知の曲線を検査することにより確かめること
ができる(このS曲線については
「GLOBECOM82」にA.LECLERTおよびP.
VANDAMEにより発表された論文“Universal
carrier recovery loop for QASK and PSK
signal sets”を参照されたい)。 図面につき本発明を詳細に説明する。 第1図は本発明搬送波再生回路の第1の実施例
を示し、1は直交検波器で、その2つの出力信号
は導線1pおよび1qに出力され、これら信号に基
づいて端子2に供給された入力信号の全ての変調
状態が決定される。導線1pおよび1qに出力され
るこれら信号は周波数制御入力端子4を有する発
振器3により供給される搬送波の直交成分Pおよ
びQに投影した入力信号の振幅に相当する。第2
図は発振器3が入力信号と同期している場合にお
ける入力信号の種々の変調状態を示す図である。
本例では、入力信号は16値QAM変調波、すなわ
ち16の状態に変調された信号であり、これらの変
調状態は第2図にE1,E2,E3,……E16
で示してある。状態E1は成分PおよびQに関連
する信号振幅が“1”であることにより特徴づけ
られ、状態E3は成分PおよびQに関連する信号
振幅が“3”であることにより特徴づけられ、状
態E2は成分PおよびQに関連する信号振幅がそ
れぞれ“3”および“1”であることにより特徴
づけられ、状態E4は成分PおよびQに関連する
信号振幅がそれぞれ“1”および“3”であるこ
とにより特徴づけられる。状態E5,E6,E7
およびE8はQ軸に対し状態E1,E4,E3お
よびE2とそれぞれ対称な位置を占める。状態E
9,E10,E11,E12,E13,E14,
E15およびE16はP軸に対し状態E5,E
8,E7,E6,E1,E4,E3およびE2と
それぞれ対称な位置を占める。 特に、発振器が入力信号と同期しない場合には
これらの変調状態は最早上述の理想的な位置を占
めない。これらの状態をそれらの理想的な初期位
置に戻すために、積分ローパスフイルタ5を介し
て発振器3の周波数制御入力端子4に補正信号を
供給する装置を設けてある。この装置は成分Pお
よびQの平面におけるゾーンを決定する回路10
を具え、本発明では更にゾーン決定回路10によ
り決定された異なるゾーンに応じて異なる重みを
つけて補正信号を出力する加重回路12を設け
る。 ゾーン決定回路10は、入力端子が導線1P
よび1qに接続され、出力端子が判定回路16に
接続された加算器15と;(+)入力端子が導線
qに、(−)入力端子が導線1pに接続され、、出
力端子が判定回路18に接続された減算器17
と;入力端子が導線1qに接続された判定回路1
9と;入力端子が導線1pに接続された判定回路
20を具える。判定回路16,18,19および
20はそれらの入力端子の信号が“0”より大き
いときに論理値“1”の信号を、そうでないとき
に論理値“0”の信号を出力する。それらの出力
論理値は入力信号の種々の状態が発生する速度で
発生する。このため、既知のように、この状態発
生速度を表わす信号Hを出力するクロツク発生器
25を設け、この信号Hを種々の判定回路16,
18,19および20に供給する。更に、以下の
判定回路も具える。 −入力端子が導線1qに接続され、入力信号が
“+3”より大きいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路30; −入力端子が導線1qに接続され、入力信号が
“−3”より小さいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路31; −入力端子が導線1pに接続され、入力信号が
“+3”より大きいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路32; −入力端子が導線1pに接続され、入力信号が
“−3”より小さいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路33; −入力端子が導線1qに接続され、入力信号が
“+2”より大きいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路34; −入力端子が導線1qに接続され、入力信号が
“−2”より小さいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路35; −入力端子が導線1pに接続され、入力信号が
“+2”より大きいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路36; −入力端子が導線1pに接続され、入力信号が
“−2”より小さいとき論理信号“1”を、そ
うでないとき“0”を出力する回路37; 種々の論理回路によつてこれら判定回路から供
給される論理信号に基づいて種々のゾーンを決定
する。 排他ORゲート40,41,42は第3図のa
にX1〜X8で示すゾーンXを決定する。ゲート
42はゲート40の出力端子に接続された入力端
子とゲート41の出力端子に接続された入力端子
の2個の入力端子を有する。ゲート40の2個の
入力端子は2個の判定回路19および20の出力
端子に接続され、ゲート41の2個の入力端子は
判定回路16および18の出力端子に接続され
る。ゲート42の出力信号はハツチングしたゾー
ンX2,X4,X6およびX8に対し論理値
“1”を出力し、他のゾーンX1,X3,X5お
よびX7に対し論理値“0”を出力する。これら
の種々のゾーンはPおよびQ軸と、等式p+q=
0およびp−q=0を表わす直線(ここでpは横
座標値、qは縦座標値)とで限界される。 ORゲート45,46および47と、ゲート4
2と共働する排他ORゲート48は第3図のbに
Y1〜Y16で示すゾーンYを決定する。ゲート
48は反転出力端子と、ゲート42の出力端子に
接続された第1入力端子と、ゲート47の出力端
子に接続された第2入力端子を有する。ゲート4
7はゲート45の出力端子に接続された第1入力
端子と、ゲート46の出力端子に接続された第2
入力端子を有する。ゲート45の2個の入力端子
は判定回路30および31の出力端子にそれぞれ
接続され、ゲート46の2個の入力端子は判定回
路32および33の出力端子にそれぞれ接続され
る。ゲート48の出力信号はパツチングしたゾー
ンY1,Y4,Y5,Y8,Y9,Y12,Y1
3およびY16に対し論理値“1”の信号を出力
し、他のゾーンY2,Y3,Y6,Y7,Y1
0,Y11,Y14およびY15に対し論理値
“0”の信号を出力する。P,Q面においてこれ
らのゾーンはPおよびQ軸と、p+q=0および
p−q=0の直線と、直線p=3、p=−3、q
=3およびq=−3で形成される矩形とで限界さ
れる。 ORゲート50,51および52と、ゲート4
2と共働する排他ORゲート53は第3図のCに
Z1〜Z16で示すゾーンZを決定する。ゲート
53はゲート42の出力端子に接続された第1入
力端子と、ゲート52の出力端子に接続された第
2入力端子を有する。ゲート52はゲート50の
出力端子に接続された第1入力端子と、ゲート5
1の出力端子に接続された第2入力端子を有す
る。ゲート50の2個の入力端子は判定回路34
および35の出力端子にそれぞれ接続され、ゲー
ト51の2個の入力端子は判定回路36および3
7の出力端子にそれぞれ接続される。ゲート53
の出力信号はハツチングしたゾーンZ2,Z3,
Z6,Z7,Z10,Z11,Z14およびZ1
5に対し論理値“1”の信号を出力し、他のゾー
ンZ1,Z4,Z5,Z8,Z9,Z12,Z1
3およびZ16に対し論理値“0”の信号を出力
する。P,Q面において、これらゾーンはP,Q
軸と、直線p+q=0、p−q=0と、直線p=
2、p=−2、q=2およびq=−2で形成され
る矩形とで限界される。 従つて、ゲート42,48及び53の出力信号
X,Y及びZは第3図のdに示すゾーンZP1〜
ZP6を表わす2進符号を形成する。即ち、ゾー
ン決定回路10ので出力信号X,Y,Zは010
がゾーンZP1を表わし、011がゾーンZP2を
表わし、001がゾーンZP3を表わり、101
がゾーンZP4を表わし、100がゾーンZP5を
表わし、110がゾーンZP6を表わす。 加重回路12はゲート42,48および53の
出力信号から出発して、積分ローパスフイルタ5
に次のように信号を供給する;すなわち、 −ゲート42,48および53の出力信号の論理
値“1”に対し正の値+x、+y、+zを割当
て、論理値“0”に対し負の値−x、−y、−z
を割当て、 −割当てられたこれらの値を加算器60で加算し
て出力する。 x、y、zの値をx=3.5、y=2、z=0.5と
する場合には、P,Q面の第1象限におけるゾー
ンZP1,ZP2,ZP3,ZP4,ZP5およびZP6
の重みは第3図のdに示すようになる。 これを表にすると次の通りである。
【表】
【表】 すなわち、P軸と、直線p−q=0と、直線p
=2とで限界されるゾーンZP1に対しては値
“−2”が割当てられる。P軸と、直線p−q=
0と、直線p−2およびp=3とで限界されるゾ
ーンZP2に対して値“−1”が割当てられる。
P軸と、直線p−q=0と、p=3とで限界され
るゾーンZP3に対しては値“−5”が割当てら
れる。 直線p−q=0に対しゾーンZP1,ZP2およ
びZP3と対称なゾーンZP4,ZP5およびZP6
に対してはそれぞれ値“+2”、“+1”および
“+5”が割当てられる。 P,Q面の第2、第3および第4象限における
ゾーンの分布は第3図dの第1象限を座標軸Pお
よびQの交点を中心に順次回転させたものとな
る。 このように、第1図の回路ではゾーン決定回路
10の出力信号X,Y及びZが第3図dに示すゾ
ーンZP1〜ZP6を決定し、加重回路12がこの
出力信号X,Y及びZに基づいてゾーンZP1〜
ZP6にそれぞれ異なる重み−2、−1、−5、+
2、+1、+5を割当てる。尚、第1図に示す加重
回路は単なる一例であつて、ゾーンZP1〜ZP6
に対する各別の重みは信号X,Y及びZに基づい
て例えばルツクアツプテーブルから直接得ること
もできること勿論である。 判定回路は種々の状態E1〜E16に対応する
論理信号を得るのに用いることができる。FQ,
FP,FQ2,FQ2′,FP2およびFP2′で判定回
路19,20,34,35,36および37の出
力端子の信号を表わす場合、次の論理動作を行な
う符号化回路70により状態E1〜E16を表わ
す信号が得られる。 E3=FQ2・FP2 E7=FQ2・FP2′ E11=FQ2′・FP2′ E15=FQ2′・FP2 E4=FQ2・FP・3 E2=FP2・FP・3 E1=FP・FQ・3・2・4 E8=FP2′・FQ・7 E6=FP・FQ2・7 E5=・FQ・7・6・8 E12=・FQ2′・11 E10=FP2′・・11 E9=・・11・10・12 E16=FP2・・15 E14=FQ2′・・15 E13=FP・・15・14・16 判定回路および論理回路に基づいてこれら状態
をダイビツトで直接決定することができること明
らかで、例えば第1ダイビツトで象限の番号を与
え(この象限の番号は比較器19および20によ
り得られる)、第2ダイビツトでその象限内の状
態の位置を与える(この位置は比較器34〜37
およびゲート50および51により得られる)。 第4図は第1図に示す搬送波再生回路の“S”
曲線、すなわち位相比較特性を示す。縦軸は任意
の単位で示してあるが、角度は横軸に沿つて
(度)の単位で示してある。不当位相ロツクの問
題は本発明によるこの回路によれば起らない。 第3図のdに示すゾーンの代りに第5図に示す
ゾーンZP100〜ZP105の構成を用いること
もできる。 P軸と、直線p−q=0と直線P=2とで限界
されるゾーンZP100に対しては値“−5”が
割当てられる。P軸と、直線q=2と直線P=2
とで限界されるゾーンZP101に対しては値
“−1”が割当てられる。直線p−q=0と直線
Q=2とで限界されるゾーンZP102に対して
は値“−5”が割当てられる。 直線p−q=0に対してゾーンZP102,ZP
101およびZP100の対称なゾーンZP10
3,ZP104およびZP105に対してはそれぞ
れ値“+5”、“+1”および“+5”が割当てら
れる。 第2、第3および第4象限におけるゾーンの分
布は第1象限のゾーンを順次回転されたものとな
る。 第1図の変形例として成る第6図の回路は第5
図の構成のゾーンを実現するものである。第1図
と同一の素子は同一の符号で示してある。この回
路は既に述べた素子15,16,17,18,1
9,20,34,35,36,37,40,4
1,42,50および51と、入力端子がゲート
50および51の出力端子に接続された排他OR
ゲート80と、入力端子がゲート80および42
の出力端子に接続された排他ORゲート81とを
具えるゾーン決定回路10から成る。ゲート42
の出力端子には既に説明したゾーンXを決定する
信号が発生し、ゲート81の出力端子には、ゾー
ンXの信号とともに加重回路12により処理され
第5図に示す構成のゾーンを得ることができるゾ
ーンVを決定する信号が発生する。このため、本
例では加重回路12はゲート81の出力端子の論
理値“1”の信号に対して値V=2を割当て、論
理値“0”の出力信号に対し値V=−2を割当
て、ゲート42の論理値“1”の出力信号に対し
値x=3を割当て、論理値“0”の出力信号に対
し値x=−3を割当てるものとする。 下表はゾーン決定回路10の出力信号X及びV
と、この信号に基づいてゾーンZP100〜10
5に割当てられる重みを示すものである。
【表】 このように、第6図の回路ではゾーン決定回路
10の出力信号X及びVは第5図に示すゾーン
ZP100〜ZP105を表わす2進コードを形成
する。本例ではZP100及びZP102が同一の
重みを有すると共に、ZP103及びZP105が
同一の重みを有するため6個のゾーンZP101
〜ZP105を表わすのに2ビツトで十分である。
加重回路12はゾーン決定回路10の出力信号X
及びVに基づいてゾーンZP100〜ZP105に
各別の重みを割当てる。尚、本例でもゾーンZP
100〜ZP105に対する重みを信号X及びV
に基づいて例えばルツクアツプテーブルから直接
得るようにすることもできること勿論である。 しかし、第7図に示す第6図の回路の“S”曲
線には理論的に不当ロツキング現象が発生し得る
2つの点AおよびBが存在する。実際にはこれら
の点は横軸上に位置するため斯る現象は起らな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は16値QAM信号の搬送波を再生する本
発明回路の第1の実施例の回路図、第2図は16値
QAM変調のP,Q平面における変調状態を示す
座標、第3図はゾーン構成の一例を示す図、第4
図は第1図の回路の“S”曲線、すなわち第1図
の回路により与えられる位相比較特性を示す図、
第5図は他のゾーン構成を示す図、第6図は本発
明搬送波再生回路の他の例の回路図、第7図は第
6図の回路の“S”曲線を示す図である。 1……直交検波器、2……入力端子、3……周
波数制御発振器、4…周波数制御入力端子、5…
…ローパスフイルタ、10……ゾーン決定回路、
12……加重回路、15……加算器、17……減
算器、16,18,19,20,30〜37……
判定回路、40,41,42,48,53,8
0,81……排他ORゲート、45,46,4
7,50,51,52……ORゲート、60……
加算器、70……符号化回路、ZP1〜ZP6;ZP
100〜ZP106……ゾーン決定回路10で決
定されるゾーン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 振幅および位相変調された(ASK−PSK)
    入力信号の搬送波を再生する回路であつて、前記
    搬送波を発生する周波数制御発振器と、前記発振
    器により発生された搬送波信号の2つの直交成分
    PおよびQ上に投影した前記入力信号の振幅を表
    わす信号を出力する、従つて前記入力信号の種々
    の変調状態を決定する直交検波器と、前記直交成
    分PおよびQの平面における種々のゾーンを決定
    する回路からの出力信号に基づいて前記発振器の
    周波数制御のための補正信号を形成する補正装置
    とを具える搬送波再生回路において、前記補正装
    置は前記ゾーン決定回路からの前記出力信号を受
    信して前記補正信号を前記ゾーン決定回路により
    決定された各別のゾーンに割当てられた各別の重
    みに従つて発生する加重回路を具えることを特徴
    とする搬送波再生回路。 2 16状態に変調された搬送波(16値QAM)用
    に構成された特許請求の範囲1記載の回路におい
    て、前記ゾーン決定回路は前記直交成分Pおよび
    Qの平面の第1象限における次の6個のゾーン
    ZP1,ZP2,ZP3,ZP4,ZP5およびZP6;
    すなわちpおよびqを前記P,Q平面における横
    座標値および縦座標値とするとき、 −P軸と、p−q=0の直線と、p=2の直線と
    で略々限界されるゾーンZP1; −P軸と、p−q=0の直線と、p=2の直線お
    よびp=3の直線とで略々限界されるゾーン
    ZP2; −P軸と、p−q=0の直線と、p=3の直線と
    で略々限界されるゾーンZP3; −p−q=0の直線に対しゾーンZP1,ZP2お
    よびZP3と対称なゾーンZP4,ZP5および
    ZP6; 並びに第1象限のこれらゾーンをPおよびQ軸
    の交点を中心に順次90°回転させたものに相当す
    る他の象限におけるゾーンを決定し、且つ前記加
    重回路は −ゾーンZP1およびZP4にそれぞれ“a”およ
    び“−a”の値を、 −ゾーンZP2およびZP5にそれぞれ“b”およ
    び“−b”の値を、 −ゾーンZP3およびZP6にそれぞれ“c”およ
    び“−c”の値を、 割当て、ここで|a|=2、|b|=1および|
    c|=5であり、他の象限のゾーンには順次90°
    回転させた第1象限の対応するゾーンの値を割当
    てることを特徴とする搬送波再生回路。 3 16状態に変調された搬送波(16値QAM)用
    に構成された特許請求の範囲1記載の回路におい
    て、前記ゾーン決定回路は前記直交成分Pおよび
    Qの平面の第1象限における次の6個のゾーン
    ZP100〜ZP105;すなわちpおよびqを前
    記P,Q平面における横座標値および縦座標値と
    するとき、 −P軸と、p−q=0の直線と、p=2の直線と
    で略々限界されるゾーンZP100; −P軸と、q=2の直線と、p=2の直線で略々
    限界されるゾーンZP101; −p−q=0の直線と、q=2の直線とで略々限
    界されるゾーンZP102; −p−q=0の直線に対しゾーンZP102,ZP1
    01およびZP100と対称なゾーンZP103,
    ZP104およびZP105; 並びに第1象限におけるこれらゾーンをPおよ
    びQ軸の交点を中心に順次90°回転させたものに
    相当する他の象限のゾーンを決定し、且つ前記加
    重回路は −ゾーンZP100およびZP105にそれぞれ
    “j”および“−j”の値を、 −ゾーンZP101およびZP104にそれぞれ
    “k”および“−k“の値を、 −ゾーンZP102およびZP104にそれぞれ
    “l”および“−l”の値を、 割当て、ここで|j|=|l|=5および|k|
    =|l|であり、他の象限のゾーンには順次90°
    回転させた第1象限の対応するゾーンの値を割当
    てることを特徴とする搬送波再生回路。 4 特許請求の範囲1〜3の何れかに記載の回路
    において、前記ゾーン決定回路は複数個の判定回
    路を具え、これら判定回路の少なくとも一部が変
    調状態の決定に使用されていることを特徴とする
    搬送波再生回路。 5 特許請求の範囲1〜4の何れかに記載の回路
    において前記補正装置は主として論理回路で構成
    されていることを特徴とする搬送波再生回路。
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