JPH0532941B2 - - Google Patents
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- JPH0532941B2 JPH0532941B2 JP6356484A JP6356484A JPH0532941B2 JP H0532941 B2 JPH0532941 B2 JP H0532941B2 JP 6356484 A JP6356484 A JP 6356484A JP 6356484 A JP6356484 A JP 6356484A JP H0532941 B2 JPH0532941 B2 JP H0532941B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
- H04L27/2275—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses the received modulated signals
- H04L27/2277—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses the received modulated signals using remodulation
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、再生クロツクの1/2の周波数の信
号の位相に関係なく、常に復調データ中央を識別
することができるようにしたMSK信号の復調装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to demodulation of an MSK signal in which the center of demodulated data can always be identified regardless of the phase of a signal with a frequency of 1/2 of a reproduced clock. Regarding equipment.
MSK信号は、1シンボル(T秒)の間に位相
が+π/2または−π/2変化するデイジタル信号の
変調方式で、各シンボル間の搬送波位相が連続で
あり、そのめ定包絡線(Constant Euvelope)か
つ信号スペクトラムの集中度が高い方式として知
られている。
The MSK signal is a digital signal modulation method in which the phase changes by +π/2 or -π/2 during one symbol (T seconds), and the carrier phase between each symbol is continuous, so it has a constant envelope (Constant envelope). Euvelope) and is known as a method with a high concentration of signal spectrum.
MSK信号の復調方式として、
(a) MSK信号はFSK信号の1種とも考えられる
ことから、FM検波器を用いて復調する方法、
(b) 1シンボルの間に位相が+π/2または−π/2
変化することを利用して先行シンボルを1シン
ボル時間T遅延させた後90゜シフトさせ掛算す
る遅延検波方式、
が簡易な方式である。前記2方式は復調装置が簡
易な方式となる反面、同一C/Nに対するビツト
誤り率が復調装置側で搬送波を再生し、同期検波
する同期検波方式に比べ悪いという欠点を有す
る。 As demodulation methods for MSK signals, (a) MSK signals are considered to be a type of FSK signal, so demodulation is performed using an FM detector; (b) phase is +π/2 or -π during one symbol. /2
A simple method is a delayed detection method in which the preceding symbol is delayed by one symbol time T by taking advantage of this change, then shifted by 90 degrees and multiplied. Although the above two methods simplify the demodulation device, they have the disadvantage that the bit error rate for the same C/N is worse than the synchronous detection method in which the demodulation device regenerates the carrier wave and performs synchronous detection.
復調装置側で搬送波を再生する方式としては、
第1図に示すようにQPSK(Quadrature Phase
Shift Keying)復調装置と同様入力信号を4逓
倍し、変調信号の影響を除去する方法が考えられ
る。 The method for regenerating the carrier wave on the demodulator side is as follows:
As shown in Figure 1, QPSK (Quadrature Phase
Shift Keying) Similar to the demodulator, a method of multiplying the input signal by 4 and removing the influence of the modulation signal is considered.
すなわち、入力信号1はクロツク再生回路2に
入力され、1/THzのクロツク再生して1/4分周回
路3に入力され、そこで周波数を1/4に分周して
位相のシフトない出力3aを積分識別回路4に送
出すとともに、位相を90゜シフトした出力3bを
積分識別回路5に送出する。 That is, the input signal 1 is input to the clock regeneration circuit 2, which reproduces the 1/THz clock and inputs it to the 1/4 divider circuit 3, where the frequency is divided to 1/4 and output 3a with no phase shift is generated. is sent to the integral discrimination circuit 4, and an output 3b whose phase has been shifted by 90 degrees is sent to the integral discrimination circuit 5.
また、入力信号1はキヤリア再生回路6内の4
逓倍器6aおよび掛算回路7,8に入力される。
4逓倍器6aに入力された入力信号1はそこで周
波数が4逓倍され、掛算回路6bに送られる。 In addition, the input signal 1 is input to the 4 in the carrier regeneration circuit 6.
The signal is input to a multiplier 6a and multiplication circuits 7 and 8.
The input signal 1 input to the quadruple multiplier 6a is multiplied by four in frequency and sent to the multiplication circuit 6b.
掛算回路6bは発振器6dの出力信号とを掛算
して低域フイルタ6cに入力し、この低域フイル
タ6cで周波数の低い領域成分を通過させて発振
器6dを駆動し、発振器6dの出力を1/4分周回
路6eで周波数を1/4に分周する。この分周回路
6eの出力6e1はそのまま掛算回路7に送るとと
もに、90゜位相器9を通して位相を90゜シフトさせ
て掛算回路8に出力する。 The multiplication circuit 6b multiplies the output signal of the oscillator 6d and inputs the multiplied signal to the low-pass filter 6c.The low-pass filter 6c passes the low-frequency region components to drive the oscillator 6d, and the output of the oscillator 6d is divided by 1/ The frequency is divided into 1/4 by the 4 frequency divider circuit 6e. The output 6 e1 of the frequency dividing circuit 6e is sent as it is to the multiplication circuit 7, and is also outputted to the multiplication circuit 8 after its phase is shifted by 90° through a 90° phase shifter 9.
掛算回路7はあ入力信号1と1/4分周回路6e
の出力との掛算を行つて、積分識別回路7に出力
し、また、掛算回路8は入力信号1と90゜位相器
9の出力とを掛算して積分識別回路5に出力す
る。 Multiplication circuit 7 is input signal 1 and 1/4 frequency division circuit 6e
The multiplication circuit 8 multiplies the input signal 1 by the output of the 90° phase shifter 9 and outputs the result to the integral identification circuit 5.
積分識別回路4は1/4分周回路3の出力3aと
掛算回路7の出力とから積分状態を識別して復調
データを出力する。同様に積分識別回路5は掛算
回路8の出力と1/4分周回路3の出力3bとから
積分状態を識別して復調データを出力する。 The integral identification circuit 4 identifies the integral state from the output 3a of the 1/4 frequency dividing circuit 3 and the output of the multiplication circuit 7, and outputs demodulated data. Similarly, the integral identifying circuit 5 identifies the integral state from the output of the multiplication circuit 8 and the output 3b of the 1/4 frequency dividing circuit 3, and outputs demodulated data.
この第1図のMSK復調方式は再生キヤリアと
再生クロツクが独立に生成されるため、2軸の同
期検波出力のシンボルタイミングと識別のクロツ
クタイミングが同期しないという欠点を持つ。 The MSK demodulation method shown in FIG. 1 has the disadvantage that the symbol timing of the two-axis synchronous detection output and the identification clock timing are not synchronized because the recovered carrier and recovered clock are generated independently.
すなわち、MSK信号は第3図の信号の生成過
程で示すように、第3図aの同期Tの入力信号1
に対して、第3図b、第3図cにそれぞれ示す
I、Q軸のデータタイミングがTsecずれている。
送信側のI、Q軸のデータのどちらが復調軸1,
2にあらわれるかは再生搬送波(第3図d、第3
図e)の位相で決まるため確定できない。 That is, as shown in the signal generation process of FIG. 3, the MSK signal is the input signal 1 of synchronization T in FIG. 3a.
In contrast, the data timings of the I and Q axes shown in FIGS. 3b and 3c, respectively, are shifted by Tsec.
Which of the I and Q axis data on the transmitting side is the demodulation axis 1,
What appears in 2 is the regenerated carrier wave (Fig. 3 d, 3
It cannot be determined because it is determined by the phase in Figure e).
したがつて、第1図に示す復調方式では、復調
データと識別用クロツクのタイミングの関係を
1:1に限定できないという欠点を有する。 Therefore, the demodulation method shown in FIG. 1 has the disadvantage that the timing relationship between the demodulated data and the identification clock cannot be limited to 1:1.
この欠点を除去する方式として、第2図に示す
ように同期検波出力からクロツク成分を抽出する
方式が考えられる。 As a method for eliminating this drawback, a method can be considered in which the clock component is extracted from the synchronous detection output, as shown in FIG.
この第2図の場合、入力信号1は第1図と同様
のキヤリア再生回路6の1/4分周回路6eの出力
を直接掛算回路7に送るとともに、90゜位相器9
を通して掛算回路8に送出する。掛算回路7は1/
4分周回路6eの出力と入力信号1との掛算を行
つて積分識別回路4に送出する。 In the case of FIG. 2, the input signal 1 is the output of the 1/4 frequency dividing circuit 6e of the carrier regeneration circuit 6 similar to that in FIG.
The signal is sent to the multiplication circuit 8 through the multiplication circuit 8. Multiplication circuit 7 is 1/
The output of the 4-frequency divider circuit 6e is multiplied by the input signal 1, and the result is sent to the integral discrimination circuit 4.
掛算回路8は入力信号1と90゜位相器9の出力
との掛算を行つて積分識別回路5に送出する。 The multiplication circuit 8 multiplies the input signal 1 and the output of the 90° phase shifter 9 and sends the result to the integral discrimination circuit 5.
また、掛算回路7の出力はクロツク再生回路1
0の振幅識別回路10aに入力され、そこでその
振幅を判別して掛算回路10bに出力する。掛算
回路10bは発振器10dの出力を1/2分周回路
10eで分周した信号との掛算を行い、低域フイ
ルタ10cを通して、発振器10dを駆動する。
この発振器10dの出力を1/4分周回路11に送
出し、そこで周波数を1/4に分周する。 Also, the output of the multiplication circuit 7 is the clock regeneration circuit 1.
0 is input to the amplitude discrimination circuit 10a, where the amplitude is discriminated and outputted to the multiplication circuit 10b. The multiplier circuit 10b multiplies the output of the oscillator 10d by a signal frequency-divided by the 1/2 frequency divider circuit 10e, and drives the oscillator 10d through the low-pass filter 10c.
The output of this oscillator 10d is sent to a 1/4 frequency divider circuit 11, where the frequency is divided into 1/4.
1/4分周回路11の出力を位相シフトしないで
そのまま積分識別回路4に送出するとともに、
90゜位相シフトした出力を積分識別回路5に送出
する。積分識別回路4は掛算回路7の出力と1/4
分周回路11の出力とにより、また、積分識別回
路5は掛算回路8の出力と1/4分周回路11の出
力とにより、それぞれ積分状態を識別する。 The output of the 1/4 frequency divider circuit 11 is sent as is to the integral discrimination circuit 4 without phase shifting, and
The 90° phase-shifted output is sent to the integral discrimination circuit 5. The integral discrimination circuit 4 is the output of the multiplication circuit 7 and 1/4
The integral identification circuit 5 identifies the integration state based on the output of the frequency dividing circuit 11, and the output of the multiplication circuit 8 and the output of the 1/4 frequency dividing circuit 11, respectively.
この場合、再生搬送波が雑音の影響でサイクル
スリツプを生じた場合、復調データタイミングが
Tsecずれるためクロツク再生回路10が同期は
ずれを生じ、その間バースト誤りが発生する。 In this case, if the recovered carrier wave causes a cycle slip due to the influence of noise, the demodulated data timing will change.
Due to the Tsec shift, the clock regeneration circuit 10 becomes out of synchronization, during which burst errors occur.
したがつて、MSK信号の復調装置としては、
(a) 再生キヤリアの位相により再生クロツクの位
相を制御する方式、
(b) 再生クロツクの位相により再生キヤリアの位
相を制御する方式、
のいずれかとなる。 Therefore, as a demodulator for MSK signals, there are two methods: (a) a method in which the phase of the regenerated clock is controlled by the phase of the regenerated carrier; (b) a method in which the phase of the regenerated carrier is controlled by the phase of the regenerated clock. .
前者の代表例を第4図に示す。この復調方式は
変調指数1のFSK信号の復調方式としてSundeが
考案した復調方式を応用したものとして知られて
いる。 A typical example of the former is shown in FIG. This demodulation method is known as an application of the demodulation method devised by Sunde as a demodulation method for FSK signals with a modulation index of 1.
この第4図において、入力信号を逓倍回路1
2、掛算器13,14に入力し、逓倍回路12で
入力信号の周波数を2倍にして、(2πfc+1/2T)
Hz位相同期回路15、(2πfc−1/2T)Hz位相同期
回路16にそれぞれ入力して(2πfc+1/2T)Hzと
(2πfc−1/2T)Hzの周波数と位相同期をとつて分
周回路17,18に送り、そこで1/2に分周した
後、それぞれ加算器19,20および掛算器21
に出力する。 In this Figure 4, the input signal is input to the multiplier circuit 1.
2. Input to multipliers 13 and 14, double the frequency of the input signal in multiplier circuit 12, and send to (2πfc + 1/2T) Hz phase synchronization circuit 15 and (2πfc - 1/2T) Hz phase synchronization circuit 16, respectively. It is input and phase-synchronized with the frequencies of (2πfc + 1/2T) Hz and (2πfc - 1/2T) Hz, and sent to frequency divider circuits 17 and 18, where the frequency is divided into 1/2, and then added to adders 19 and 18, respectively. 20 and multiplier 21
Output to.
分周回路17は同相の信号を出力し、分周回路
18は互いに逆相の信号を出力する。これによ
り、加算器19は分周回路17,18の出力を加
算して掛算器13に出力し、加算器20は分周回
路17の出力から分周回路18の出力を引いて掛
算器14に出力する。 The frequency divider circuit 17 outputs signals of the same phase, and the frequency divider circuit 18 outputs signals of mutually opposite phases. As a result, the adder 19 adds the outputs of the frequency dividing circuits 17 and 18 and outputs the result to the multiplier 13, and the adder 20 subtracts the output of the frequency dividing circuit 18 from the output of the frequency dividing circuit 17 and outputs the result to the multiplier 14. Output.
掛算器13は加算器19の出力と入力信号とを
掛算して積分、サンプリングおよびダンプ回路2
2に出力し、掛算器14は加算器20の出力と入
力信号とを掛算して積分、サンプリングおよびダ
ンプ回路23に出力する。 Multiplier 13 multiplies the output of adder 19 and the input signal to integrate, sample and dump circuit 2
The multiplier 14 multiplies the output of the adder 20 by the input signal and outputs the result to the integration, sampling and dumping circuit 23.
一方、掛算器21は両分周回路17,18の出
力を加算した後、ローパスフイルタ24に入力
し、そこで低周波成分を抽出した後、論理和要素
25を通して積分、サンプリングおよびダンプ回
路23にクロツクとして出力するとともに、ロー
パスフイルタ24の反転信号をクロツクとして、
積分、サンプリングおよびダンプ回路22に出力
する。 On the other hand, the multiplier 21 adds the outputs of both the frequency dividing circuits 17 and 18, inputs the result to the low-pass filter 24, extracts the low frequency component there, and then sends the clock to the integration, sampling and dumping circuit 23 through the OR element 25. At the same time, using the inverted signal of the low-pass filter 24 as a clock,
Output to integration, sampling and dump circuit 22.
積分、サンプリングおよびダンプ回路22,2
3はそれぞれクロツクに基づき掛算器13,14
の出力を積分、サンプリング、ダンプして、差動
増幅および復号化回路26,27に送出し、そこ
で復号化した後、並−直列変換回路28からシリ
アルの復調信号を得るようにしている。 Integration, sampling and dump circuit 22,2
3 are multipliers 13 and 14 based on the clock, respectively.
The output is integrated, sampled, and dumped, and sent to differential amplification and decoding circuits 26 and 27, where it is decoded, and then a serial demodulated signal is obtained from a parallel-to-serial conversion circuit 28.
このキヤリア従属型MSK復調方式は高周波で
の位相同期ループが二つ必要であり、かつ高周波
段での2逓倍、2分周回路が必要となるため装置
が複雑、高価になるという欠点を有する。 This carrier-dependent MSK demodulation method requires two phase-locked loops at high frequencies, as well as doubling and dividing-by-2 circuits at the high-frequency stage, which has the disadvantage that the device becomes complicated and expensive.
この発明は前記従来の各方式の欠点を除去する
ためになされたもので、簡易な構成でかつ高性能
のMSK信号の復調装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional methods, and an object of the present invention is to provide an MSK signal demodulation device with a simple configuration and high performance.
この発明のMSK信号の復調装置は、MSK信号
の変調成分を抽出して再生クロツク信号を再生
し、2個の直交する同期検波器出力の低域成分を
低域フイルタにより取り出した後排他的論理和を
とつてその出力と再生クロツク信号の1/2周期の
信号で排他的論理和をとることにより入力信号の
周波数と再生搬送波間の位相差の関数となる信号
成分を生成し、この位相誤差の関数となる成分を
制御電圧として電圧制御発振器の発振出力の位相
を制御して再生搬送波を生成し、2個の直交する
同期検波器の出力を再生クロツク信号の1/4の周
波数でかつ直交する2個の信号で掛算するととも
に再生クロツク信号の1/2の周波数で極性の異な
るクロツク信号で2個の掛算器の出力を識別して
MSK信号の直交する各軸のデイジタルデータを
復調するようにしたものである。
The MSK signal demodulation device of the present invention extracts the modulation component of the MSK signal, regenerates the recovered clock signal, extracts the low-frequency components of the outputs of two orthogonal synchronous detectors using a low-pass filter, and then converts the modulation components of the MSK signal into an exclusive logic A signal component that is a function of the phase difference between the frequency of the input signal and the recovered carrier wave is generated by calculating the sum and exclusive ORing the output with a signal of 1/2 period of the recovered clock signal, and this phase error A regenerated carrier wave is generated by controlling the phase of the oscillation output of the voltage controlled oscillator using a control voltage that is a function of At the same time, the outputs of the two multipliers are identified by clock signals with different polarities at half the frequency of the reproduced clock signal.
It is designed to demodulate the digital data of each orthogonal axis of the MSK signal.
以下、この発明のMSK信号の復調装置の実施
例について図面に基づき説明する。第5図はこの
発明のMSK信号の復調装置に入力されるMSK信
号の変調成分を抽出するMSK変調器であり、こ
の発明の復調装置の説明に先がけて、MSK変調
器を概述することにする。
Embodiments of the MSK signal demodulation device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 shows an MSK modulator that extracts the modulation component of the MSK signal input to the MSK signal demodulation device of the present invention.Before explaining the demodulation device of the present invention, the MSK modulator will be briefly explained. .
この第5図において、入力信号が直並列変換器
31に入力されると、そこで直列データが並列デ
ータに変換されて、差動符号器32,33に送ら
れる。差動符号器32,33で並列データを符号
化して直交するI軸、Q軸のデイジタルデータI
(t),Q(t)を掛算器34,35に出力する。 In FIG. 5, when an input signal is input to a serial/parallel converter 31, serial data is converted into parallel data and sent to differential encoders 32 and 33. Differential encoders 32 and 33 encode parallel data to generate orthogonal I-axis and Q-axis digital data I.
(t) and Q(t) are output to multipliers 34 and 35.
また、クロツク信号が位相同期発振器36に入
力され、この位相同期発振器36からこのクロツ
ク信号と同期したクロツク信号sinπt/2Tが発生し
て掛算器34に送られるとともに、90゜移相器3
7に入力され、そこで90゜位相をシフトして、ク
ロツク信号cosπt/2Tを掛算器35に送られる。 Further, the clock signal is input to the phase synchronized oscillator 36, and the clock signal sinπt/2T synchronized with this clock signal is generated from the phase synchronized oscillator 36 and sent to the multiplier 34.
7, where the clock signal cosπt/2T is shifted in phase by 90° and sent to a multiplier 35.
掛算器34は差動符号器32の出力I(t)とクロ
ツク信号sinπt/2Tとの掛算を行つて、その結果I
(t)・sinπt/2Tを掛算器38に出力する。同様にし
て、掛算器35は差動符号器33の出力Q(t)とク
ロツク信号cosπt/2Tとの掛算を行つて、その結果
Q(t)・cosπt/2Tを掛算器39に出力する。 The multiplier 34 multiplies the output I(t) of the differential encoder 32 by the clock signal sinπt/2T, and outputs the result I (t)·sinπt/2T to the multiplier 38. Similarly, the multiplier 35 multiplies the output Q(t) of the differential encoder 33 by the clock signal cosπt/2T, and outputs the result Q(t)·cosπt/2T to the multiplier 39.
掛算器38にはキヤリア発振器40から角周波
数ω0の搬送波(以下、キヤリアと言う)sinω0tを
掛算器38に送出するとともに、90゜移相器41
を通して90゜位相をシフトさせてキヤリアcosω0t
を発生させ、このキヤリアcosω0tを掛算器39
に出力する。 A carrier wave (hereinafter referred to as carrier) sinω 0 t with an angular frequency ω 0 is sent to the multiplier 38 from a carrier oscillator 40 , and a 90° phase shifter 41 is also sent to the multiplier 38 .
carrier cosω 0 t by shifting the phase by 90° through
is generated and this carrier cosω 0 t is added to the multiplier 39.
Output to.
掛算器39はキヤリアsinω0tと掛算器34の出
力I(t)、sinπt/2Tとの掛算を行つて、I(t)・sin
πt/2T・sinω0tを算出して加算器42に出力する。 The multiplier 39 multiplies the carrier sinω 0 t by the output I(t) of the multiplier 34, sinπt/2T, calculates I(t)・sin πt/2T・sinω 0 t, and sends it to the adder 42. Output.
同様にして、掛算器39はキヤリアcosω0tと
掛算器35の出力Q(t)・cosπt/2Tとの掛算を行つ
て、I(t)・cosπt/2T・cosω0tを算出して加算器4
2に加える。 Similarly, the multiplier 39 multiplies the carrier cosω 0 t by the output Q(t)・cosπt/2T of the multiplier 35, calculates I(t)・cosπt/2T・cosω 0 t, and adds it. Add to bowl 4 2.
加算器42はこの両掛算器38,39の出力を
加算して、バンドパスフイルタ43により所定の
周波数帯域のMSK信号の変調信号I(t)・sin
πt/2T・sinω0t+Q(t)cosπt/2T・cosω0tを出力す
る。 An adder 42 adds the outputs of both multipliers 38 and 39, and a bandpass filter 43 generates a modulated signal I(t)·sin of the MSK signal in a predetermined frequency band.
Outputs πt/2T・sinω 0 t+Q(t)cosπt/2T・cosω 0 t.
この変調信号I(t)・sinπt/2T・sinω0t+Q(t)・
cosπt/2T・cosω0tが第6図のこの発明の第1の実
施例の復調装置に入力されるMSK信号の入力信
号S(t)となるものである。 This modulated signal I(t)・sinπt/2T・sinω 0 t+Q(t)・cosπt/2T・cosω 0 t is input to the demodulator of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 6 as an input of an MSK signal. This becomes the signal S(t).
この入力信号S(t)は上述と同様の次の(1)式とし
て表わされる。 This input signal S(t) is expressed as the following equation (1) similar to the above.
S(t)=I(t)・sinω0t・sinπt/2T+Q(t)・cosω0t
・cosπt/2T……(1)
この(1)式において、ω0はキヤリア角周波数
(rad/sec)であり、Tはデータ長(sec)であ
る。この入力信号S(t)は第6図において、掛算器
50,51、および搬送波位相同期ループ52
(クロツク信号発生回路)のバンドパスフイルタ
52aに入力されるようになつている。S(t)=I(t)・sinω 0 t・sinπt/2T+Q(t)・cosω 0 t
-cosπt/2T...(1) In this equation (1), ω 0 is the carrier angular frequency (rad/sec), and T is the data length (sec). In FIG.
The signal is input to a bandpass filter 52a of the clock signal generation circuit.
搬送波位相同期ループ52のバンドパスフイル
タ52aの出力は包絡線検波器52bにより包絡
線検波を行つてMSK信号の変調成分を抽出し、
その出力を同期検波器52cに送出するようにな
つている。この同期検波器52cには、電圧制御
発振器52e(以下、VCOと言う)からローパス
フイルタ52dを通した出力が入力されるように
なつており、ローパフイルタ52dの出力により
同期検波器52cは包絡線検波器52bの出力を
同期検波し、その出力をVCO52eに印加する
ようになつている。 The output of the bandpass filter 52a of the carrier phase locked loop 52 is subjected to envelope detection by an envelope detector 52b to extract the modulation component of the MSK signal.
The output thereof is sent to a synchronous detector 52c. The synchronous detector 52c receives an output from a voltage controlled oscillator 52e (hereinafter referred to as VCO) through a low-pass filter 52d, and the output of the low-pass filter 52d causes the synchronous detector 52c to detect the envelope. The output of the detector 52b is synchronously detected and the output is applied to the VCO 52e.
VCO52eはこの同期検波器52cの出力に
より発振周波数が制御されるようになつている。
VCO52eの出力は1/2分周回路53を通して
90゜移相器54、タイミング判定器56(D−フ
リツプ・フロツプにより構成されている)および
極性反転器55を通してタイミング判定器57
(D−フリツプ・フロツプにより構成されている)
に送出するようになつている。 The oscillation frequency of the VCO 52e is controlled by the output of the synchronous detector 52c.
The output of VCO52e is passed through the 1/2 frequency divider circuit 53.
A timing determiner 57 is passed through a 90° phase shifter 54, a timing determiner 56 (consisting of a D-flip-flop), and a polarity inverter 55.
(Constructed by D-flip-flop)
It is now being sent to
また、1/2分周回路53の出力は1/2分周回路5
8を通して、90゜移相器59、掛算器60に送出
するようになつている。 In addition, the output of the 1/2 frequency divider 53 is the 1/2 frequency divider 5
8, the signal is sent to a 90° phase shifter 59 and a multiplier 60.
上記90゜移相器54の出力は掛算器61に送出
するようになつており、また、90゜移相器59の
出力は掛算器62に出力するようになつている。
掛算器61は90゜移相器54の出力と掛算器63
の出力との掛算を行つてローパスフイルタ64を
通してVCO65に出力するようになつている。 The output of the 90° phase shifter 54 is sent to a multiplier 61, and the output of the 90° phase shifter 59 is sent to a multiplier 62.
The multiplier 61 is connected to the output of the 90° phase shifter 54 and the multiplier 63
The signal is multiplied by the output of , and the result is output to the VCO 65 through a low-pass filter 64.
VCO65はのローパスフイルタ64の出力電
圧により発振周波数を制御して同期検波器50に
出力するとともに、90゜移相器66を通して同期
検波器51に出力するようになつている。 The VCO 65 controls the oscillation frequency by the output voltage of the low-pass filter 64 and outputs it to the synchronous detector 50 as well as to the synchronous detector 51 through the 90° phase shifter 66.
同期検波器50はVCO65の出力で入力信号
S(t)の同期検波を行つて、その出力をローパスフ
イルタ67に出力し、ローパスフイルタ67の出
力は掛算器60,63に出力するようになつてい
る。 The synchronous detector 50 performs synchronous detection of the input signal S(t) using the output of the VCO 65, outputs the output to a low-pass filter 67, and outputs the output of the low-pass filter 67 to multipliers 60 and 63. There is.
また、同期検波器51は90゜移相器66の出力
で入力信号S(t)を同期検波して、その出力をロー
パスフイルタ68に出力するようになつている。
このローパスフイルタ68の出力は掛算器62,
63に出力するようになつている。 Further, the synchronous detector 51 synchronously detects the input signal S(t) using the output of the 90° phase shifter 66 and outputs the output to the low-pass filter 68.
The output of this low-pass filter 68 is transmitted to a multiplier 62,
63.
掛算器60はローパスフイルタ67の出力と1/
2分周回路58の出力との掛算を行つてタイミン
グ判定器57に出力するようにしており、同様に
して、掛算器62はローパスフイルタ68の出力
と90゜移相器59の出力との掛算を行つてタイミ
ング判定器56に出力すようになつている。 The multiplier 60 is connected to the output of the low-pass filter 67 and 1/
The multiplier 62 multiplies the output of the frequency divider 68 by the output of the 90° phase shifter 59 and outputs the result to the timing judge 57. is performed and output to the timing determiner 56.
タイミング判定器57は極性反転器55の出力
を基にして掛算器66の出力タイミングを判定し
てMSK信号の直交するI軸のデイジタルデータ
の復調信号を出力するようになつている。同様に
して、タイミング判定器51は1/2分周回路53
の出力を基にして、掛算器62の出力のタイミン
グを判定してMSK信号の直交するQ軸のデイジ
タルデータの復調信号を出力するようになつてい
る。 The timing determiner 57 determines the output timing of the multiplier 66 based on the output of the polarity inverter 55, and outputs a demodulated signal of I-axis digital data orthogonal to the MSK signal. Similarly, the timing determiner 51 uses a 1/2 frequency divider circuit 53.
Based on the output of the multiplier 62, the timing of the output of the multiplier 62 is determined and a demodulated signal of Q-axis digital data orthogonal to the MSK signal is output.
次に、以上のように構成されたこの発明の
MSK信号の復調装置の動作について説明する。
(1)式で示した入力信号S(t)において、I(t)、Q(t)
は送信側のデータ信号の状態により定まる係数で
「+1」、または「−1」の値をとる。このI(t)、
Q(t)およびsinπt/2T、cosπt/2Tのタイミング関係
を
第7図に示す。 Next, the present invention configured as described above will be described.
The operation of the MSK signal demodulator will be explained.
In the input signal S(t) shown in equation (1), I(t), Q(t)
is a coefficient determined by the state of the data signal on the transmitting side and takes a value of "+1" or "-1". This I(t),
FIG. 7 shows the timing relationship between Q(t), sinπt/2T, and cosπt/2T.
第7図からわかるようにI(t)(第7図a)は
0、2T、4T、……2NT(Nは整数)にシンボル
の変化点をもつており、また、第7図bに示すよ
うに、Q(t)はT、3T、……(2N+1)T(Nは
整数)にシンボルの変化点をもつている。 As can be seen from Fig. 7, I(t) (Fig. 7 a) has symbol change points at 0, 2T, 4T, ... 2NT (N is an integer), and as shown in Fig. 7 b. , Q(t) has symbol change points at T, 3T, . . . (2N+1)T (N is an integer).
入力信号S(t)は分配器(図示せず)で3出力に
分配される。その出力の一つは狭帯域のバンドパ
スフイルタ52aへ供給される。狭帯域のバンド
パスフイルタ52aは通過帯域幅が入力信号S(t)
の伝送帯域幅より狭い帯域フイルタである。した
がつてバンドパスフイルタ52aの出力には変調
成分に対応した包絡線変化が生じる。包絡線検波
器52bはその変化成分を検出する回路で、その
出力は同期検波器52cへ供給される。 The input signal S(t) is distributed to three outputs by a distributor (not shown). One of its outputs is supplied to a narrowband bandpass filter 52a. The narrowband bandpass filter 52a has a passband width equal to the input signal S(t).
It is a band filter narrower than the transmission bandwidth of . Therefore, an envelope change corresponding to the modulation component occurs in the output of the bandpass filter 52a. The envelope detector 52b is a circuit that detects the changing component, and its output is supplied to the synchronous detector 52c.
同期検波器52c、VCO52e、ローパスフ
イルタ52dは位相同期ループ52を形成し、入
力信号S(t)の変調クロツク成分に同期した再生ク
ロツク信号f(t)(第7図e)を生成する。(1)式よ
り再生クロツク信号f(t)は次のようにあらわされ
る。 The synchronous detector 52c, VCO 52e, and low-pass filter 52d form a phase-locked loop 52, which generates a recovered clock signal f(t) (FIG. 7e) synchronized with the modulation clock component of the input signal S(t). From equation (1), the reproduced clock signal f(t) can be expressed as follows.
f(t)=sin2πt/T ……(2)
この位相同期ループ52はクロツク信号再生回
路として動作する。再生クロツク信号f(t)は1/2
分周回路53へ供給される。1/2分周回路53は
デイジタル信号の場合フリツプフロツプ回路で簡
単に構成できる。 f(t)=sin2πt/T (2) This phase-locked loop 52 operates as a clock signal regeneration circuit. Regenerated clock signal f(t) is 1/2
The signal is supplied to the frequency dividing circuit 53. In the case of digital signals, the 1/2 frequency divider circuit 53 can be easily constructed with a flip-flop circuit.
この1/2分周回路53の出力信号g(t)(第7図
f、第7図g)は、回路の初期動作状態により次
の(3)式、(4)式に示す2通との状態をとる(すなわ
ち、180゜の不確定性を持つ)。 The output signal g(t) (FIG. 7f, FIG. 7g) of this 1/2 frequency divider circuit 53 is divided into two signals as shown in the following equations (3) and (4) depending on the initial operating state of the circuit. (i.e., with an uncertainty of 180°).
g(t)=+sinπt/Tまたは−sinπt/T ……(3)
また、この1/2分周回路53の出力g(t)を90゜移
相器54を通すことにより、その出力h(t)が(4)式
のようになる。 g(t)=+sinπt/T or −sinπt/T...(3) Also, by passing the output g(t) of this 1/2 frequency divider 53 through a 90° phase shifter 54, the output h( t) becomes as shown in equation (4).
h(t)=+cosπt/Tまたは−cosπt/T ……(4)
したがつて、以下の二つの状態について回路動
作状態を説明する。 h(t)=+cosπt/T or −cosπt/T (4) Therefore, the circuit operating state will be explained for the following two states.
(A) g(t)=+sinπt/T(h(t)=+cosπt/T)のと
き
VCO65の出旅R1(t)を次のように定義する。(A) When g(t)=+sinπt/T (h(t)=+cosπt/T), the departure R 1 (t) of the VCO 65 is defined as follows.
R1(t)=sin(ω0t+) ……(5)
この(5)式において、は入力信号S(t)のキヤ
リアとVCO65の出力R1(t)の位相差である。 R 1 (t)=sin(ω 0 t+) (5) In this equation (5), is the phase difference between the carrier of the input signal S(t) and the output R 1 (t) of the VCO 65.
このとき同期検波器50,51の出力a1(t)、
a2(t)は次式で与えられる。 At this time, the output a 1 (t) of the synchronous detectors 50 and 51,
a 2 (t) is given by the following formula.
a1(t)=S(t)×sin(ω0t+)……(6)
a2(t)=S(t)×cos(ω0t+)……(7)
この同期検波器50,51の出力信号a1(t)、
a2(t)はそれぞれローパスフイルタ67,68へ
印加される。ローパスフイルタ67,68は高
域のキヤリアおよびその高調波成分を除去する
もので、その出力b1(t),b2(t)はそれぞれ次式と
なる。 a 1 (t)=S(t)×sin(ω 0 t+)……(6) a 2 (t)=S(t)×cos(ω 0 t+)……(7) This synchronous detector 50, 51 output signal a 1 (t),
a 2 (t) is applied to low-pass filters 67 and 68, respectively. The low-pass filters 67 and 68 remove high-frequency carriers and their harmonic components, and their outputs b 1 (t) and b 2 (t) are expressed by the following equations, respectively.
b1(t)=2/1{I(t)・sinπt/2T・cos+Q(t)・co
sπt/2T・sin}……(8)
b2(t)=2/1{−I(t)・sinπt/2T・cos+Q(t)・
cosπt/2T・sin}……(9)
このローパスフイルタ67,68の出力信号
b1(t)、b2(t)はそれぞれ掛算器63に印加され掛
算される。掛算器63はアナログ型掛算器で
も、この出力信号b1(t)、b2(t)をデイジタル信号
に変換して排他的論理和回路で実現できる。こ
の掛算器63の出力c(t)は上記(8)式、(9)式より
次式で与えられる。b 1 (t)=2/1 {I(t)・sinπt/2T・cos+Q(t)・co
sπt/2T・sin}……(8) b 2 (t)=2/1{−I(t)・sinπt/2T・cos+Q(t)・
cosπt/2T・sin}...(9) Output signal of these low-pass filters 67 and 68
b 1 (t) and b 2 (t) are each applied to a multiplier 63 and multiplied. The multiplier 63 can be an analog type multiplier or can be realized by an exclusive OR circuit by converting the output signals b 1 (t) and b 2 (t) into digital signals. The output c(t) of this multiplier 63 is given by the following equation from equations (8) and (9) above.
c(t)=b1(t)×b2(t)=1/8Msin(πt/T+)
……(10)
ただし、この(10)式において、Mは新たに導入
した係数で、次の(11)式、(12)式で定義する。 c(t)=b 1 (t)×b 2 (t)=1/8Msin(πt/T+) ...(10) However, in this equation (10), M is a newly introduced coefficient, and the following Defined by equations (11) and (12).
M=I(t)×Q(t)=+1、(I(t)=Q(t))
……(11)
M=I(t)×Q(t)=−1、(I(t)≠Q(t))
……(12)
上記掛算器63の出力信号c(t)は掛算器61
に印加され、1/2分周回路53の出力信号g(t)
を90゜移相器54で90゜位相シフトした出力信号
h(t)と乗算される。掛算器61は掛算器63と
同様、アナログ型、デイジタル型いずれでもよ
い。この掛算器61の出力信号d(t)は上記(3)
式、(10)式より
d(t)=c(t)×h(t)=1/16Msin(2πt/T+2M)
+16sin2……(13)
と表わされる。この掛算器61の出力信号d(t)
はローパスフイルタ64に送られる。ローパス
フイルタ64はクロツク周波数成分を除去する
もので、その出力信号e(t)は(13)式より次のよう
に与えられる。 M=I(t)×Q(t)=+1, (I(t)=Q(t))
...(11) M=I(t)×Q(t)=-1, (I(t)≠Q(t))
...(12) The output signal c(t) of the multiplier 63 is the output signal c(t) of the multiplier 61.
and the output signal g(t) of the 1/2 frequency divider circuit 53
is multiplied by the output signal h(t) whose phase is shifted by 90 degrees by the 90 degrees phase shifter 54. Like the multiplier 63, the multiplier 61 may be of either an analog type or a digital type. The output signal d(t) of this multiplier 61 is expressed in (3) above.
From equation (10), d(t)=c(t)×h(t)=1/16Msin (2πt/T+2M)
It is expressed as +16sin2...(13). The output signal d(t) of this multiplier 61
is sent to a low pass filter 64. The low-pass filter 64 removes the clock frequency component, and its output signal e(t) is given by equation (13) as follows.
e(t)=1/16sin2 ……(14)
ローパスフイルタ64の出力信号e(t)は
VCO65に加えられ、このVCO65の制御電
圧として供給されるから、その結果第6図中の
一点鎖線で囲んだ部分(52の部分)は搬送波
位相同期ループとして動作する。 e(t)=1/16sin2...(14) The output signal e(t) of the low-pass filter 64 is
Since it is applied to the VCO 65 and is supplied as a control voltage for the VCO 65, as a result, the part (52) surrounded by the dashed line in FIG. 6 operates as a carrier phase locked loop.
この搬送波位相同期ループ52の安定点はe
(t)=0で、e(t)の微係数e′(t)が正になる点であ
る。したがつて(14)式より
sin2=0、すなわち=Nπ(N=0、1、2…)
……(15)
である。 The stable point of this carrier phase locked loop 52 is e
(t)=0, which is the point where the differential coefficient e'(t) of e(t) becomes positive. Therefore, from equation (14), sin2=0, that is, =Nπ (N=0, 1, 2...)
...(15).
すなわち、この搬送波位相同期レープ52は
4相PSKのそれが4個の安定点をもつのに対
し、二つの安定点(0、π)しかもたない。こ
れは再生クロツク信号によりこの搬送波位相同
期ループ52が制御されているためである。 That is, this carrier phase synchronized rape 52 has only two stable points (0, π), whereas the four-phase PSK has four stable points. This is because the carrier phase locked loop 52 is controlled by the reproduced clock signal.
前記(15)式を(8)、(9)式を代入して、ローパスフ
イルタ67,68の出力信号b1(t),b2(t)は次の
ようにあらわすことができる。 By substituting equations (8) and (9) into equation (15), the output signals b 1 (t) and b 2 (t) of the low-pass filters 67 and 68 can be expressed as follows.
b1(t)=±1/2I(t)sinπt/2T、b2(t)=±1/2Q(
t)cosπt/2T……(16)
一方、1/2分周回路58の出力信号j(t)は(3)
式より
i(t)=±sinπt/2T ……(17)
となる。したがつて90゜位相器59の出力信号
k(t)は
k(t)=±cosπt/2T ……(18)
となる。故に掛算器60,62の出力信号l1(18)
(第6図(h))、l2(18)(第6図i)は(16)式、(18)式
、
次の(19)式、(20)式より
l1(t)=±1/2I(t)sin2πt/2T=±1/4I(t)(1
−cosπt/T)……(19)
l2(t)=±1/2Q(t)cos2πt/2T=±1/4Q(t)(1
+cosπt/T……(20)
となる。b 1 (t)=±1/2I(t)sinπt/2T, b 2 (t)=±1/2Q(
t)cosπt/2T...(16) On the other hand, the output signal j(t) of the 1/2 frequency divider circuit 58 is (3)
From the formula, i(t)=±sinπt/2T...(17). Therefore, the output signal k(t) of the 90° phase shifter 59 is k(t)=±cosπt/2T (18). Therefore, the output signals of multipliers 60 and 62 l 1 (18)
(Figure 6(h)), l 2 (18) (Figure 6i) is equation (16), equation (18),
From the following equations (19) and (20), l 1 (t)=±1/2I(t)sin 2 πt/2T=±1/4I(t)(1
−cosπt/T)……(19) l 2 (t)=±1/2Q(t) cos 2 πt/2T=±1/4Q(t)(1
+cosπt/T...(20).
この掛算器60,62の出力信号l1(t)、l2(t)
のタイミング関係は第7図に示すように、出力
信号l1(t)はt=T、3T……(2N−1)Tがデ
ータの中央となり、一方、出力信号l2(t)はt=
0.2T……2NTがデータの中央となつている。 Output signals l 1 (t), l 2 (t) of the multipliers 60 and 62
As shown in Figure 7, the timing relationship of the output signal l 1 (t) is at t=T, 3T...(2N-1)T is the center of the data, while the output signal l 2 (t) is at t =
0.2T...2NT is the center of the data.
(B) g(t)=−sinπt/T(h(t)=−cosπt/T)の
とき
この場合、掛算器63の出力信号c(t)までは
(A)の場合と同一である。掛算器61の出力信号
d(t)は次のように表わされる。(B) When g(t)=-sinπt/T (h(t)=-cosπt/T) In this case, up to the output signal c(t) of the multiplier 63
Same as case (A). The output signal d(t) of the multiplier 61 is expressed as follows.
d(t)=1/8Msin(πt/2+)×{−sinπt/2}
=−1/16Msin(2πt/T+M)−1/16sin2……
(21)
したがつて、ローパスフイルタ64の出力信
号e(t)は次のように与えられる。d(t)=1/8Msin(πt/2+)×{−sinπt/2}
=-1/16Msin(2πt/T+M)-1/16sin2...
(21) Therefore, the output signal e(t) of the low-pass filter 64 is given as follows.
e(t)=−1/16sin2 ……(22)
したがつて、(B)の場合の搬送波位相同期ループ
62の安定点は(22)式より
=(+1/2)π(N=0、1、2……)
……(23)
となる。 e(t)=-1/16sin2...(22) Therefore, from equation (22), the stable point of the carrier phase-locked loop 62 in case (B) is =(+1/2)π(N=0, 1, 2...) ...(23)
すなわち、(B)の場合搬送波位相同期ループの
安定点は(A)の場合と異なる(π/2、3/2π)の
2点となる。 That is, in case (B), the stable points of the carrier phase locked loop are two points (π/2, 3/2π), which are different from those in case (A).
(23)式を(8)式、(9)式へ代入して、 b1(t)=±Q(t)・cosπt/2T……(24) b2(t)=±I(t)・sinπt/2T……(25) となる。 Substituting equation (23) into equations (8) and (9), b 1 (t)=±Q(t)・cosπt/2T……(24) b 2 (t)=±I(t)・sinπt/2T...(25)
一方、1/2分周回路58の信号信号j(t)およ
びこの出力信号j(t)を90゜移相器59で90゜移相
した出力信号k(t)はそれぞれ次の式(26)式、
(27)式として表わされる。 On the other hand, the signal j(t) of the 1/2 frequency divider circuit 58 and the output signal k(t) obtained by shifting the phase of this output signal j(t) by 90° by the 90° phase shifter 59 are each expressed by the following equation (26 )formula,
It is expressed as equation (27).
j(t)=±cosπt/2T ……(26)
k(t)=±sinπt/2T ……(27)
この出力信号j(t)、k(t)はそれぞれ掛算器6
0,62でローパスフイルタ67,68の出力
信号b1(t),b2(t)と掛算されて、出力信号l1(t)
(第7図l)、l2(t)(第7図m)をそれぞれタイ
ミング判定器57,56に出力する、この出力
信号l1(t),l2(t)はそれぞれ次の(28)式、(29)
式で表わされる。 j(t)=±cosπt/2T...(26) k(t)=±sinπt/2T...(27) These output signals j(t) and k(t) are each input to multiplier 6.
0,62 by the output signals b 1 (t), b 2 (t) of the low-pass filters 67, 68, and the output signal l 1 (t)
(Fig. 7 l) and l 2 (t) (Fig. 7 m) are output to the timing determiners 57 and 56, respectively. These output signals l 1 (t) and l 2 (t) are as follows (28 ) formula, (29)
It is expressed by the formula.
l1(t)=±1/4Q(t)(1+cosπt/T)
……(28)
l2(t)=±1/4I(t)(1−cosπt/T)
……(29)
この(28)式、(29)式からわかるように、
(B)の場合は掛算器60,62の出力信号l1(t)、
l2(t)が丁度(A)の場合と逆になつている。しか
し、極性反転器55で得られる識別タイミング
信号−g(t)(第7図k)、1/2分周回路53から
得られる識別タイミング信号+g(t)(第7図
i)も丁度(A)の場合と逆になるので、各軸のデ
ータタイミングと識別パルスタイミングは同じ
組合せとなり、データの中央を識別する。 l 1 (t)=±1/4Q(t)(1+cosπt/T) ……(28) l 2 (t)=±1/4I(t)(1−cosπt/T) ……(29) This ( As can be seen from equations 28) and (29),
In the case of (B), the output signal l 1 (t) of the multipliers 60 and 62,
l 2 (t) is exactly the opposite of (A). However, the identification timing signal -g(t) obtained from the polarity inverter 55 (Fig. 7k) and the identification timing signal +g(t) obtained from the 1/2 frequency divider circuit 53 (Fig. 7i) are exactly ( Since it is the opposite of case A), the data timing and identification pulse timing of each axis are the same combination, and the center of the data is identified.
以上説明したように、第6図の実施例は再生ク
ロツクの1/2周期の信号の位相に関係なく常に復
調データの中央を識別することができる。 As explained above, the embodiment shown in FIG. 6 can always identify the center of demodulated data regardless of the phase of the 1/2 cycle signal of the reproduced clock.
なお、復調軸1,2のどちらに送信側のI軸デ
ータ、Q軸データ復調されるかは重要な問題では
ない。すなわち、オフセツトQPSK信号の復調装
置と同様に、I軸データ、Q軸データには時間的
な順序関係があるので、並列−直列交換時、2軸
のデータをT秒同期で順次、切り換えて送出する
だけでよい。 Note that it is not an important question which of the demodulation axes 1 and 2 the I-axis data and the Q-axis data on the transmitting side are demodulated. In other words, similar to the offset QPSK signal demodulator, since there is a temporal order relationship between I-axis data and Q-axis data, when parallel-serial exchange is performed, the data of the two axes are sequentially switched and sent out in synchronization with T seconds. Just do it.
また、復調データは前記のように、(±)の極
性アンビギユイテイが残るが、これは下記(ア)、(イ)
のいずれかの方法で解ける。 Also, as mentioned above, the demodulated data has (±) polarity ambiguity, which is explained by (a) and (b) below.
It can be solved using one of the following methods.
(ア) 送信側でI、Q各軸を差動符号化、受信側で
復調後差動復号化する方法(差動符号化方式)、
(イ) 送信符号中に特定のパターンをあらかじめ挿
入しておき受信側で、復調された特定パターン
の形から復調データの極性を判定する方法(コ
ヒーレント方式)、
上記の方法はオフセツトQPSK信号の復調装置
と同一の方法である。これはMSK信号が前記の
信号生成過程から明らかなようにオフセツト
QPSK信号の各軸の信号をそれぞれsinπt/2T、cos
πt/2Tで平衡変調することによつて得られるところ
から、MSK信号を復調、タイミング識別した後
の信号の形式はオフセツトQPSKと同一になると
ころから明らかである。(a) A method in which the I and Q axes are differentially encoded on the transmitting side and differentially decoded after demodulation on the receiving side (differential encoding method); (b) A method in which a specific pattern is inserted in advance into the transmitted code. The receiving side then determines the polarity of the demodulated data from the shape of the demodulated specific pattern (coherent method). The method described above is the same method as used in the offset QPSK signal demodulator. This is because the MSK signal is offset as is clear from the signal generation process described above.
The format of the signal after demodulating the MSK signal and identifying the timing is the same as that of offset QPSK, since it is obtained by balanced modulation of each axis of the QPSK signal with sinπt/2T and cosπt/2T, respectively. It is clear from the point of view.
次に、この発明のMSK信号の復調装置の第2
の実施例について説明する。第8図はこの第2の
実施例を示すブロツク図であり、この第8図にお
いて、第6図と同一部分は同一符号を付してその
説明を省略し、第6図とは異なる部分を重点的に
述べる。 Next, the second part of the MSK signal demodulation device of the present invention
An example will be described. FIG. 8 is a block diagram showing this second embodiment. In FIG. 8, the same parts as those in FIG. I will focus on this.
この第8図に示すように復調データからクロツ
ク信号を再生する手段も上記実施例と異なつてい
る。すなわち、搬送波位相同期ループ52におい
て、排他的論理回路70は振幅識別器70,71
の出力の排他的論理和をとつて、同期検波器52
cに出力するようになつており、同期検波器52
cはVCO52eの出力がローパスフイルタ52
dを通して入力されるようになつている。 As shown in FIG. 8, the means for reproducing a clock signal from demodulated data is also different from the above embodiment. That is, in the carrier phase locked loop 52, the exclusive logic circuit 70 has amplitude discriminators 70, 71
The synchronous detector 52 calculates the exclusive OR of the outputs of
c, and the synchronous detector 52
c, the output of VCO52e is low pass filter 52
It is designed to be input through d.
振幅識別器70,71はそれぞれ掛算器60,
62の出力の振幅を識別して、排他的論理和回路
52f、タイミング判定器57,56上に出力す
るようにしている。 Amplitude discriminators 70 and 71 are multipliers 60 and 71, respectively.
The amplitude of the output of 62 is identified and outputted to the exclusive OR circuit 52f and timing determiners 57 and 56.
また、掛算器61には1/2分周回路58の出力
を90゜移相器54を通して加えるようになつてい
る点が第6図とは異なるものである。 6 in that the output of the 1/2 frequency divider 58 is applied to the multiplier 61 through the 90° phase shifter 54.
この第8図の場合高周波段での狭帯域フイルタ
の包絡線検波器が不用となり、クロツク再生回路
をすべてデイジタル回路で構成できるという利点
をもつ。 In the case of FIG. 8, there is no need for an envelope detector of a narrow band filter in the high frequency stage, and there is an advantage that the clock regeneration circuit can be constructed entirely of digital circuits.
また、第6図の場合はクロツク同期確立後キヤ
リア同期が確立するというシーケンスとなるため
クロツク再生回路はキヤリア同期回路の影響をう
けず極めて安定な回路であるが、この第8図の場
合復調データからクロツク信号を再生するため、
クロツク再生回路はキヤリア同期状態の影響をう
ける。 In addition, in the case of Figure 6, the sequence is that carrier synchronization is established after clock synchronization is established, so the clock regeneration circuit is not affected by the carrier synchronization circuit and is an extremely stable circuit, but in the case of Figure 8, the demodulated data To regenerate the clock signal from
Clock recovery circuits are affected by carrier synchronization conditions.
しかし、送信クロツク信号はキヤリアに比べ極
めて安定した場合、クロツク再生回路のVCOは
高安定化できる。したがつて、クロツク同期ルー
プのループ帯域をキヤリア同期ループのそれに比
べ十分狭くすることができるので、キヤリア同期
がはずれた状態でもキヤリアが再同期するに十分
な時間はクロツク同期を保持することができる。 However, if the transmission clock signal is extremely stable compared to the carrier, the VCO of the clock regeneration circuit can be highly stabilized. Therefore, the loop band of the clock synchronized loop can be made sufficiently narrower than that of the carrier synchronized loop, so even if the carrier is out of synchronization, clock synchronization can be maintained for a sufficient period of time for the carrier to resynchronize. .
したがつて、キヤリアに比べクロツクの安定性
が十分高いMSK信号の復調装置として変形例が
実現可能である。 Therefore, a modified example can be realized as a demodulator for MSK signals whose clock stability is sufficiently higher than that of a carrier.
以上のように、この発明のMSK信号の復調装
置によれば、MSK信号の変調成分を抽出して再
生クロツク信号を再生し、2個の直交する同期検
波器出力の低域成分を低域フイルタにより取り出
した後排他的論理和をとつてその出力と再生クロ
ツク信号の1/2の周波数の信号で排他的論理和を
とることにより入力信号の周波数を再生搬送波間
の位相誤差の関数となる信号成分を生成し、この
位相誤差の関数となる成分を制御電圧として電圧
制御発振器の発振出旅の位相を制御して、再生搬
送波を生成し、2個の直交する同期検波器の出力
を再生クロツク信号の1/4の周波数でかつ直交す
る2個の信号で掛算するとともに再生クロツク信
号の1/2の周波数で極性の異なるクロツク信号で
2個の掛算器の出力を識別してMSK信号の直交
する各軸のデイジタルデータを復調するようにし
たので、簡易な構成で再生クロツクの1/2の周波
数の信号の位相に関係なく常に復調データの中央
を識別できる利点を有する。
As described above, according to the MSK signal demodulation device of the present invention, the modulation component of the MSK signal is extracted to reproduce the recovered clock signal, and the low frequency components of the outputs of two orthogonal synchronous detectors are filtered through the low frequency filter. The frequency of the input signal is determined as a function of the phase error between the reproduced carrier waves by performing an exclusive OR with the output and a signal with a frequency of 1/2 of the reproduced clock signal. A component that is a function of the phase error is used as a control voltage to control the phase of the oscillation departure of the voltage controlled oscillator, thereby generating a regenerated carrier wave, and outputs from two orthogonal synchronous detectors to a regenerated clock. The MSK signal is orthogonal by multiplying it by two signals that are 1/4 the frequency of the signal and orthogonal, and by identifying the outputs of the two multipliers with a clock signal that has a different polarity and has a frequency that is 1/2 the frequency of the reproduced clock signal. Since the digital data of each axis is demodulated, there is an advantage that the center of the demodulated data can always be identified with a simple configuration regardless of the phase of the signal having a frequency of 1/2 of the reproduced clock.
第1図および第2図はそれぞれ従来のMSK信
号の復調方式のブロツク図、第3図は第2図の復
調方式の動作を説明するためのタイムチヤート、
第4図は従来のキヤリア従属型MSK復調方式の
ブロツク図、第5図はこの発明のMSK信号の復
調装置に適用されるMSK変調信号を作成する
MSK変調器のブロツク図、第6図はこの発明
MSK信号の復調装置の一実施例のブロツク図、
第7図は第6図のMSK信号の復調装置の動作を
説明するためのタイムチヤート、第8図はこの発
明のMSK信号の復調装置の他の実施例のブロツ
ク図である。
50,51,52c……同期検波器、52……
搬送波位相同期ループ、52e,65……VCO、
52f……排他的論理和回路、53,58……1/
2分周回路、54,59,60……90゜移相器、5
5……極性反転器、56,57……タイミング判
定器、60〜63……掛算器、70,71……振
幅識別器。
FIGS. 1 and 2 are block diagrams of conventional MSK signal demodulation methods, respectively, and FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the demodulation method shown in FIG.
Fig. 4 is a block diagram of a conventional carrier-dependent MSK demodulation system, and Fig. 5 shows how to create an MSK modulation signal applied to the MSK signal demodulation device of the present invention.
The block diagram of the MSK modulator, Figure 6, is this invention.
A block diagram of an embodiment of an MSK signal demodulator,
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the MSK signal demodulation device of FIG. 6, and FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the MSK signal demodulation device of the present invention. 50, 51, 52c...Synchronous detector, 52...
Carrier phase locked loop, 52e, 65...VCO,
52f...exclusive OR circuit, 53, 58...1/
2 frequency divider circuit, 54, 59, 60...90° phase shifter, 5
5... Polarity inverter, 56, 57... Timing determiner, 60-63... Multiplier, 70, 71... Amplitude discriminator.
Claims (1)
ク信号を再生する回路と、2個の直交する同期検
波器の出力の低域成分を低域フイルタにより取り
出した後排他的論理和をとる回路と、前記排他的
論理和出力を前記再生クロツク信号の1/2の周波
数の信号で排他的論理和をとることにより、入力
信号の周波数と再生搬送波間の位相誤差の関数と
なる信号成分を生成する手段と、前記位相誤差の
関数となる成分を制御電圧として電圧制御発振器
の発振出力位相を制御することにより再生搬送波
を得る搬送波同期回路と、前記2個の直交する同
期検波器の出力を前記再生クロツク信号の1/4の
周波数でかつ直交する2個の信号で掛算する回路
と、前記再生クロツク信号の1/2の周波数で極性
の異なるクロツク信号で前記2個の掛算器の出力
を識別してMSK信号の直交する各軸のデイジタ
ルデータを復調する手段とよりなることを特徴と
するMSK信号の復調装置。1. A circuit that extracts the modulation component of the MSK signal and reproduces the recovered clock signal, and a circuit that extracts the low-frequency components of the outputs of two orthogonal synchronous detectors using a low-pass filter and then performs an exclusive OR operation. Means for generating a signal component that is a function of the phase error between the frequency of the input signal and the recovered carrier wave by exclusive ORing the exclusive OR output with a signal having a frequency that is 1/2 of the recovered clock signal. a carrier synchronization circuit that obtains a recovered carrier wave by controlling the oscillation output phase of the voltage controlled oscillator using a component that is a function of the phase error as a control voltage; A circuit for multiplying by two orthogonal signals having a frequency of 1/4 of the signal, and a clock signal having a frequency of 1/2 of the reproduced clock signal and different polarities to identify the outputs of the two multipliers. An MSK signal demodulation device comprising means for demodulating digital data of each orthogonal axis of the MSK signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6356484A JPS60208146A (en) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | Demodulator of msk signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6356484A JPS60208146A (en) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | Demodulator of msk signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208146A JPS60208146A (en) | 1985-10-19 |
| JPH0532941B2 true JPH0532941B2 (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=13232851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6356484A Granted JPS60208146A (en) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | Demodulator of msk signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208146A (en) |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP6356484A patent/JPS60208146A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60208146A (en) | 1985-10-19 |
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