JPH0454045A - Carrier recovery circuit - Google Patents
Carrier recovery circuitInfo
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- JPH0454045A JPH0454045A JP2163697A JP16369790A JPH0454045A JP H0454045 A JPH0454045 A JP H0454045A JP 2163697 A JP2163697 A JP 2163697A JP 16369790 A JP16369790 A JP 16369790A JP H0454045 A JPH0454045 A JP H0454045A
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- carrier
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- 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、PSKに代表される、データ信号を角度変調
した信号の同期検波に用いるキャリア再生回路において
、ライスフェージングによる高速な位相変動に追従し、
かつ位相スリップ率も小さいキャリア再生回路に関する
。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a carrier regeneration circuit used for synchronous detection of a signal obtained by angle modulating a data signal, typified by PSK, which tracks high-speed phase fluctuations due to Rician fading. death,
The present invention relates to a carrier regeneration circuit that also has a small phase slip ratio.
衛星通信回線のように、受信レベルが低く熱雑音が支配
的である回線では、例えばPSK信号の復調方法として
は遅延検波に比較して伝送品質の良好な同期検波が用い
られている。同期検波で必要な基準キャリアは、受信信
号のみから再生する自己同期方式が一般的で、従来から
各種のキャリア再生回路が用いられている。In a line such as a satellite communication line where the reception level is low and thermal noise is dominant, for example, synchronous detection, which has better transmission quality than delay detection, is used as a demodulation method for PSK signals. The standard carrier required for synchronous detection is generally self-synchronized, in which the reference carrier is regenerated only from the received signal, and various carrier regeneration circuits have been used in the past.
第2図は、従来のキャリア再生回路の一構成例である。FIG. 2 shows a configuration example of a conventional carrier regeneration circuit.
PSK信号は遅延回路2へ入力されるとともに、同期検
波器1により再生キャリアで同期検波される。検波され
た信号が識別RN3によって変調位相を判定されて送信
データが再生され、その再生データにより遅延回路2に
よってタイミング調整された受信PSK信号を逆変調器
4によって逆変調し、無変調キャリアとする。この無変
調キャリアはフィルタ5によって信号対雑音比が高めら
れた後、リミタ6により振幅を一定にされ、再生キャリ
アとして同期検波器1に帰還される。The PSK signal is input to the delay circuit 2 and is synchronously detected by the synchronous detector 1 using a reproduced carrier. The modulation phase of the detected signal is determined by the identification RN 3 to reproduce transmission data, and the received PSK signal, whose timing has been adjusted by the delay circuit 2, is inversely modulated by the inverse modulator 4 using the reproduced data to become an unmodulated carrier. . After the signal-to-noise ratio of this unmodulated carrier is increased by the filter 5, the amplitude is made constant by the limiter 6, and the unmodulated carrier is fed back to the synchronous detector 1 as a regenerated carrier.
上記従来のキャリア再生回路では、熱雑音下では入力P
SK信号が所定の信号対雑音比(S/N比)の時に、再
生キャリアの位相スリップ率が所望の値となるようにフ
ィルタ5のiil過帯域幅が決定される。しかし、移動
体衛星通信のようなライスフェージング回線においては
、受信信号はフェージングによりそのスペクトルがフェ
ージング周波数に相当する量だけ拡大しているため、特
に高速フェージングの場合には、熱雑音下で定めたフィ
ルタの通過帯域幅ではキャリアに相当するスペクトルを
通過させることが不可能となり、位相誤差とスリップ率
の双方が大きくなる。従って、従来のキャリア再生回路
を高速ライスフェージング回線に用いる場合には、以下
に示す2つの方法のいずれかを選択する必要があった。In the conventional carrier regeneration circuit described above, under thermal noise, the input P
When the SK signal has a predetermined signal-to-noise ratio (S/N ratio), the iil overband width of the filter 5 is determined so that the phase slip rate of the reproduced carrier becomes a desired value. However, in Rician fading lines such as mobile satellite communications, the spectrum of the received signal is expanded by an amount equivalent to the fading frequency due to fading. The passband width of the filter makes it impossible to pass the spectrum corresponding to the carrier, and both the phase error and slip rate become large. Therefore, when using a conventional carrier regeneration circuit in a high-speed Rician fading line, it was necessary to select one of the following two methods.
一つはフィルタの通過帯域幅をフェージング周波数より
十分に大きくしてキャリアのスペクトル全体を通過させ
、位相誤差を低減する方法である。One method is to reduce the phase error by making the passband width of the filter sufficiently larger than the fading frequency to pass the entire spectrum of the carrier.
通過帯域幅拡大の代償であるスリップ率の増加について
は、差動符号化を用いることによってその影響を除去す
る。The effect of the increase in slip rate, which is the price of increasing the passband width, is eliminated by using differential encoding.
もう一つは通過帯域幅をフェージング周波数に比べて十
分に小さ(してスリップ率を低減する方法である。この
方法ではフィルタ5の出力信号の位相はキャリアの位相
変動のほぼ平均値となる。The other method is to reduce the slip rate by making the passband width sufficiently smaller than the fading frequency. In this method, the phase of the output signal of the filter 5 becomes approximately the average value of the phase fluctuations of the carrier.
しかし、前者の方法では差動符号化によって符号誤り率
が増大する欠点があり、また後者の方法ではフィルタ5
の出力信号の位相がキャリアの位相変動にほとんど追従
しないことから、位相誤差によって軽減不能誤りが発生
するという問題があった。However, the former method has the disadvantage that the bit error rate increases due to differential encoding, and the latter method has the disadvantage that the
Since the phase of the output signal hardly follows the phase fluctuation of the carrier, there is a problem in that irreducible errors occur due to phase errors.
本発明は上記課題を解決するためのもので、PSK信号
の同期検波に用いるキャリア再生回路において、ライス
フェージングによる高速な位相変動に追従し、かつ位相
スリップ率も小さいキャリア再生回路を提供することを
目的とする。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a carrier regeneration circuit that can follow high-speed phase fluctuations due to Rician fading and has a small phase slip rate in a carrier regeneration circuit used for synchronous detection of PSK signals. purpose.
本発明は、PSK変調された入力信号を基準キャリアで
位相検波し、検波信号を再生データにより逆変調して同
期検波用キャリア成分を抽出し、これを帯域制限して同
期検波器に帰還するキャリア再生回路において、抽出さ
れたキャリア成分が通過帯域幅の異なる2種類のフィル
タに入力され、位相がこの2つのフィルタの出力信号位
相の中間値である信号をもって前記基準キャリアとする
ことを特徴とする。The present invention detects the phase of a PSK-modulated input signal using a reference carrier, inversely modulates the detected signal with reproduced data to extract a carrier component for synchronous detection, limits the band of this carrier component, and returns it to a synchronous detector. In the regeneration circuit, the extracted carrier component is input to two types of filters having different passband widths, and a signal whose phase is an intermediate value between the output signal phases of these two filters is used as the reference carrier. .
第1図は、本発明の第一の実施例を示す構成図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
検波器1、遅延回路2、識別器3、逆変調器4は第2図
に示す従来のものと同一である。The detector 1, delay circuit 2, discriminator 3, and inverse modulator 4 are the same as the conventional one shown in FIG.
入力されたPSK信号は遅延回路2に人力されるととも
に検波器1で検波される。この出力が識別器3によって
変調位相を判定された後、前記遅延回路2によってタイ
ミング調整の行われたPSK信号を逆変調器4によって
逆変調して無変調キャリアとする。この無変調キャリア
はフィルタ7及びフィルタ8に入力される。ここでフィ
ルタフの通過帯域幅はフェージング周波数より十分小さ
く、フィルタ8のそれはフェージング周波数より十分大
きい。両フィルタの出力は各々リミタ9とリミタ10に
よって同一の振幅とされ、加算器11によって合成され
る。2つのフィルタ出力は等振幅で合成されるため、加
算器出力の位相は各々のフィルタ出力の平均位相に等し
くなる。この出力が再生キャリアとして検波器1に帰還
される。The input PSK signal is input to the delay circuit 2 and detected by the detector 1. After the modulation phase of this output is determined by the discriminator 3, the PSK signal whose timing has been adjusted by the delay circuit 2 is inversely modulated by the inverse modulator 4 to become an unmodulated carrier. This unmodulated carrier is input to filter 7 and filter 8. Here, the passband width of the filter 8 is sufficiently smaller than the fading frequency, and that of the filter 8 is sufficiently larger than the fading frequency. The outputs of both filters are made to have the same amplitude by limiters 9 and 10, respectively, and are combined by an adder 11. Since the two filter outputs are combined with equal amplitude, the phase of the adder output is equal to the average phase of each filter output. This output is fed back to the detector 1 as a regenerated carrier.
上記の信号合成を第3図を用いて説明する。第3図は横
軸を時間、縦軸を位相として、入力信号中に雑音を含ま
ない場合の回路各部の信号波形を示したものである。こ
れより、フィルタ7は狭帯域であるため、その出力信号
位相はキャリアの位相変動の平均値にほぼ等しく、一方
フィルタ8は広帯域であるためその出力信号の位相はキ
ャリアの位相変動の瞬時値にほぼ等しいことがわかる。The above signal synthesis will be explained using FIG. FIG. 3 shows signal waveforms at various parts of the circuit when the input signal does not contain noise, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing phase. From this, since the filter 7 has a narrow band, the phase of its output signal is approximately equal to the average value of the phase fluctuation of the carrier, whereas since the filter 8 has a wide band, the phase of its output signal is approximately equal to the instantaneous value of the phase fluctuation of the carrier. It can be seen that they are almost equal.
またフィルタフの出力とフィルタ8の出力は前記のよう
に合成されるため、再生キャリアの位相はこれらの位相
の中間をとることがわかる。ここで、フィルタフの出力
位相はほとんど変化していないため、前記再生キャリア
位相はフィルタフの出力位相を中心としてその周囲で変
化する。フィルタ7は通過帯域幅が小さく低スリップ率
であるので、再生キャリアのスリップ率も小さく、差動
符号化は不要である。また再生キャリアの位相誤差は、
従来のキャリア位相変動の平均値で検波する方法に比較
して小さいから軽減不能誤りも小さい。Furthermore, since the output of the filter and the output of the filter 8 are combined as described above, it can be seen that the phase of the reproduced carrier takes an intermediate value between these phases. Here, since the output phase of the filter has hardly changed, the reproduced carrier phase changes around the output phase of the filter. Since the filter 7 has a small passband width and a low slip rate, the slip rate of the reproduced carrier is also small, and differential encoding is not necessary. In addition, the phase error of the reproduced carrier is
This is smaller than the conventional detection method using the average value of carrier phase fluctuations, so the irreducible error is also small.
第4図は本発明の第2の実施例を示す構成図である。こ
こで、検波器1、遅延回路2、識別器3、逆変調器4、
フィルタ7、同8、リミッタ9、同IO1加算器12は
第1図と同一のものである。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. Here, a detector 1, a delay circuit 2, a discriminator 3, an inverse modulator 4,
The filters 7, 8, limiter 9, and IO1 adder 12 are the same as those shown in FIG.
入力PSK信号は遅延回路2と同13に入力されるとと
もに検波器1で同期検波される。この出力が識別器3に
よって変調位相を判定し、送信データを再生した後、前
記遅延回路2によってタイミング調整の行われたPSK
信号を逆変調器4によって逆変調し無変調キャリアとす
る。この無変調キャリアはフィルタ7、同8及び同12
に入力される。ここでフィルタフの通過帯域幅はフェー
ジング周波数より十分に小さく、フィルタ8のそれはフ
ェージング周波数より十分に大きい。またフィルタ12
のそれはフェージング周波数と同程度でかつ通過帯域内
で振幅と遅延特性はほぼ平坦である。The input PSK signal is input to the delay circuit 2 and 13, and is synchronously detected by the detector 1. After this output is determined by the discriminator 3 to determine the modulation phase and regenerate the transmission data, the delay circuit 2 performs the timing adjustment.
The signal is inversely modulated by an inverse modulator 4 to become an unmodulated carrier. This unmodulated carrier is filtered by filters 7, 8 and 12.
is input. Here, the passband width of the filter 8 is sufficiently smaller than the fading frequency, and that of the filter 8 is sufficiently larger than the fading frequency. Also filter 12
is on the same level as the fading frequency, and the amplitude and delay characteristics are almost flat within the passband.
フィルタ7と同8の出力の各々リミタ9及び同10によ
って同一振幅とされ、加算器11によって合成される。The outputs of filters 7 and 8 are made to have the same amplitude by limiters 9 and 10, respectively, and are combined by an adder 11.
この出力が第一の再生キャリアとして検波器1に帰還さ
れる。またフィルタ12の出力はリミタ14によって一
定の振幅とされ、検波器15に第二の再生キャリアとし
て入力され、遅延回路13によってタイミング調整され
たPSK信号を検波する。検波器出力は識別器16によ
り変調位相を判定されて受信データが得られる。この構
成では、フィルタ12が通過帯域内でほぼ平坦な振幅・
遅延特性を有しているため、この出力である第二の再生
キャリアと、遅延回路13によりタイミングを調整され
たPSK信号との位相差は極めて小さい。そのため、第
一の実施例よりもさらに良好な特性が得られる。This output is fed back to the detector 1 as a first regenerated carrier. Further, the output of the filter 12 is set to a constant amplitude by a limiter 14, is inputted to a detector 15 as a second regenerated carrier, and a PSK signal whose timing is adjusted by a delay circuit 13 is detected. The modulation phase of the detector output is determined by a discriminator 16 to obtain received data. In this configuration, the filter 12 has a substantially flat amplitude within the passband.
Since it has a delay characteristic, the phase difference between the second reproduced carrier that is this output and the PSK signal whose timing has been adjusted by the delay circuit 13 is extremely small. Therefore, even better characteristics than the first example can be obtained.
本発明により、PSK信号の同期検波に用いるキャリア
再生回路において、ライスフェージングによる高速な位
相変動に追従し、且つ位相スリップ率も小さいキャリア
再生回路が実現できる。According to the present invention, in a carrier regeneration circuit used for synchronous detection of PSK signals, it is possible to realize a carrier regeneration circuit that can follow high-speed phase fluctuations due to Rician fading and has a small phase slip rate.
第1図は本発明の第一の実施例を示す構成図、第2図は
従来のキャリア再生回路の構成、第3図は本発明の第一
の実施例の動作説明図、第4図は本発明の第二の実施例
の構成である。
■、15 ・・・ 検波器、2,13 ・・・ 遅延
回路、3.16 ・・・ 識別器、 4 ・・・ 逆変
調器、5.7,8.12 ・・・ 帯域通過フィルタ
、6、 9.10.14 ・・・ リミタ、11
・・・ 加算器。
第
図
第4図FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration of a conventional carrier regeneration circuit, FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment of the present invention, and FIG. This is the configuration of a second embodiment of the present invention. ■, 15... Detector, 2, 13... Delay circuit, 3.16... Discriminator, 4... Inverse modulator, 5.7, 8.12... Band pass filter, 6 , 9.10.14 ... Limiter, 11
... Adder. Figure 4
Claims (2)
して同期検波する検波手段と、この検波された信号を前
記送信データの論理値に識別再生する識別手段と、前記
入力した信号を特定時間だけ遅延させる遅延手段と、こ
の遅延された信号を前記識別再生された信号により送信
側と同一の変調方法により変調する逆変調手段と、この
逆変調された信号を入力するフィルタであって各々帯域
幅の異なる2つの帯域通過ろ波手段と、各々の帯域通過
ろ波手段の出力振幅が同一になるごとく制限する2つの
振幅制限手段と、この2つの振幅制限された信号を加算
して同期検波用基準搬送波を生成して前記検波手段に供
給する加算手段より構成されることを特徴とするキャリ
ア再生回路。(1) Detection means for inputting and synchronously detecting a signal angle-modulated by a transmission data signal; identification means for identifying and reproducing the detected signal into a logical value of the transmission data; a delay means for delaying the delayed signal by the same amount of time, an inverse modulation means for modulating the delayed signal using the same modulation method as that on the transmitting side using the identified and regenerated signal, and a filter for inputting the inversely modulated signal, each of which has a different frequency band. Two band-pass filtering means with different widths, two amplitude limiting means for limiting the output amplitude of each band-pass filtering means to be the same, and synchronous detection by adding these two amplitude-limited signals. 1. A carrier regeneration circuit comprising an addition means for generating a reference carrier wave for use and supplying the generated reference carrier wave to the detection means.
された角度変調信号を遅延させる第二の遅延手段と、前
記2つの帯域制限フィルタとは異なる帯域幅を有し前記
逆変調された信号をろ波する第三の帯域通過ろ波手段と
、そのフィルタ出力信号の振幅を制限する第三の振幅制
限手段と、その出力を基準搬送波として前記第二の遅延
手段出力信号を同期検波する第二の検波手段と、検波さ
れた信号を識別して送信データの論理値を再生する第二
の識別手段とを付加して構成されるキャリア再生回路。(2) The carrier regeneration circuit according to claim 1, further comprising: a second delay means for delaying the input angle modulated signal; and a second delay means for delaying the input angle modulated signal; a third bandpass filtering means for filtering the signal; a third amplitude limiting means for limiting the amplitude of the filter output signal; and synchronously detecting the output signal of the second delay means using the output as a reference carrier wave. A carrier regeneration circuit configured by adding a second detection means and a second identification means for identifying a detected signal and reproducing a logical value of transmission data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163697A JPH0454045A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Carrier recovery circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163697A JPH0454045A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Carrier recovery circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454045A true JPH0454045A (en) | 1992-02-21 |
Family
ID=15778897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163697A Pending JPH0454045A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Carrier recovery circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0454045A (en) |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP2163697A patent/JPH0454045A/en active Pending
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