JPH06120992A - デジタル変調波の復調回路 - Google Patents
デジタル変調波の復調回路Info
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- JPH06120992A JPH06120992A JP4265677A JP26567792A JPH06120992A JP H06120992 A JPH06120992 A JP H06120992A JP 4265677 A JP4265677 A JP 4265677A JP 26567792 A JP26567792 A JP 26567792A JP H06120992 A JPH06120992 A JP H06120992A
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- Japan
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- output
- phase
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- circuit
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】AFCの周波数引き込み範囲がデジタル変調波
のシンボルレートに依存することなく、周波数引き込み
範囲を拡大する。 【構成】QPAK変調波は周波数変換部(乗算器2、
3、局発4、A/D変換器7、8、複素乗算器9)で周
波数変換を受けベースバンド信号となり、LPF10、
11を介してキャリア同期を得る複素乗算器12に入力
する。複素乗算器12にはPLLが作用し、周波数変換
部には、AFC(位相検波器13、周波数誤差検出器2
2、フィルタ23、加算器28、NCO24、データ変
換器25、26)が働く。所定位相とシンボル位相との
位相差情報を得る位相検波器13の出力をロック検出回
路27により監視し、周波数引き込み範囲にあるかどう
かを判断することができ、非同期状態のときは周波数ス
キップ回路29を制御しAFCの発振周波数を不連続に
スキップされ周波数引き込み範囲を拡大している。
のシンボルレートに依存することなく、周波数引き込み
範囲を拡大する。 【構成】QPAK変調波は周波数変換部(乗算器2、
3、局発4、A/D変換器7、8、複素乗算器9)で周
波数変換を受けベースバンド信号となり、LPF10、
11を介してキャリア同期を得る複素乗算器12に入力
する。複素乗算器12にはPLLが作用し、周波数変換
部には、AFC(位相検波器13、周波数誤差検出器2
2、フィルタ23、加算器28、NCO24、データ変
換器25、26)が働く。所定位相とシンボル位相との
位相差情報を得る位相検波器13の出力をロック検出回
路27により監視し、周波数引き込み範囲にあるかどう
かを判断することができ、非同期状態のときは周波数ス
キップ回路29を制御しAFCの発振周波数を不連続に
スキップされ周波数引き込み範囲を拡大している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、衛星通信及
び衛星放送等において利用されるデジタル変調波の復調
回路に関する。
び衛星放送等において利用されるデジタル変調波の復調
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】映像信号または音声信号等を伝送するシ
ステムにおいて、高品質な伝送及び周波数利用効率の向
上に役立つデジタル変調技術があり、従来からマイクロ
波地上通信及び業務用の衛星通信分野で用いられてい
る。デジタル変調方式としては、地上マイクロ波回線な
どでは周波数利用効率の良い16QAM(16値直交振
幅変調)、64QAM(64値直交振幅変調)等が用い
られ、衛星回線では伝送符号誤り率の小さいBPSK
(2相位相変調)、QPSK(4相位相変調)方式など
が一般に用いられてきた。そこで、従来考えられたデジ
タル復調回路について図面を参照しながら説明する。
ステムにおいて、高品質な伝送及び周波数利用効率の向
上に役立つデジタル変調技術があり、従来からマイクロ
波地上通信及び業務用の衛星通信分野で用いられてい
る。デジタル変調方式としては、地上マイクロ波回線な
どでは周波数利用効率の良い16QAM(16値直交振
幅変調)、64QAM(64値直交振幅変調)等が用い
られ、衛星回線では伝送符号誤り率の小さいBPSK
(2相位相変調)、QPSK(4相位相変調)方式など
が一般に用いられてきた。そこで、従来考えられたデジ
タル復調回路について図面を参照しながら説明する。
【0003】図4は従来考えられたデジタル復調回路の
ブロック図である。入力端子1に導入されたQPSK変
調波は、分配されて同相検波器2、及び直交検波器3へ
供給される。検波器2及び3へ与えられる局部発振信号
(以下局発と略する)は、固定周波数の第1の局部発振
器4の局発が分配器5で2つに分配され0度位相の局発
と90度移相器6で移相された90度位相の局発とされ
たものである。検波器2、3の出力はそれぞれA/D変
換器7及び8に入力され、デジタル値に変換される。
ブロック図である。入力端子1に導入されたQPSK変
調波は、分配されて同相検波器2、及び直交検波器3へ
供給される。検波器2及び3へ与えられる局部発振信号
(以下局発と略する)は、固定周波数の第1の局部発振
器4の局発が分配器5で2つに分配され0度位相の局発
と90度移相器6で移相された90度位相の局発とされ
たものである。検波器2、3の出力はそれぞれA/D変
換器7及び8に入力され、デジタル値に変換される。
【0004】ここで、デジタル化された検波出力は周波
数変換を実現する複素乗算器9に入力される。この複素
乗算器9には、周波数変換キャリアとして後述するAF
Cループからの局発出力(第2の局部発振器出力)が供
給される。この複素乗算器9から得られた出力は、同一
の周波数伝達特性を有するデジタル低域通過フィルタ
(LPF)10及び11にそれぞれ入力され、スペクト
ル整形される。これらのデジタル低域通過フィルタ1
0、11はデジタルデータ伝送における符号間干渉防止
に要求される伝達特性を形成するフィルタであり、一般
に送信側のフィルタ特性と組み合わせられたときに、い
わゆるロールオフ特性が得られるように設計されてい
る。故に、デジタル低域通過フィルタ10、11の出力
において、各検波出力はアイ開口率が十分大きくなるよ
うにスペクトル整形される。
数変換を実現する複素乗算器9に入力される。この複素
乗算器9には、周波数変換キャリアとして後述するAF
Cループからの局発出力(第2の局部発振器出力)が供
給される。この複素乗算器9から得られた出力は、同一
の周波数伝達特性を有するデジタル低域通過フィルタ
(LPF)10及び11にそれぞれ入力され、スペクト
ル整形される。これらのデジタル低域通過フィルタ1
0、11はデジタルデータ伝送における符号間干渉防止
に要求される伝達特性を形成するフィルタであり、一般
に送信側のフィルタ特性と組み合わせられたときに、い
わゆるロールオフ特性が得られるように設計されてい
る。故に、デジタル低域通過フィルタ10、11の出力
において、各検波出力はアイ開口率が十分大きくなるよ
うにスペクトル整形される。
【0005】デジタル低域通過フィルタ10、11のそ
れぞれの出力は複素乗算器12に入力される。複素乗算
器12は、中間周波帯における周波数変換器即ちミキサ
と全く同じ動作をベースバンド帯で実現できる(複素数
を用いない実数形式の乗算器は検波動作を行うことはで
きても、負の周波数成分を表現できないので一般的周波
数変換器とはならない。そこで複素数表現を可能とした
複素乗算器が用いられている)。複素乗算器12の出力
は、3つに分配されてクロック再生回路14、データ再
生回路15、位相検波器13に入力される。クロック再
生回路14では、入力信号中のシンボルタイミング成分
が抽出され、A/D変換器7及び8の変換クロック入力
へフィードバックされる。
れぞれの出力は複素乗算器12に入力される。複素乗算
器12は、中間周波帯における周波数変換器即ちミキサ
と全く同じ動作をベースバンド帯で実現できる(複素数
を用いない実数形式の乗算器は検波動作を行うことはで
きても、負の周波数成分を表現できないので一般的周波
数変換器とはならない。そこで複素数表現を可能とした
複素乗算器が用いられている)。複素乗算器12の出力
は、3つに分配されてクロック再生回路14、データ再
生回路15、位相検波器13に入力される。クロック再
生回路14では、入力信号中のシンボルタイミング成分
が抽出され、A/D変換器7及び8の変換クロック入力
へフィードバックされる。
【0006】データ再生回路15では、複素乗算器12
より供給されたI、Qのそれぞれの信号を2値化するこ
とによりQPSKデータを判定し、つまり復調データを
出力する。
より供給されたI、Qのそれぞれの信号を2値化するこ
とによりQPSKデータを判定し、つまり復調データを
出力する。
【0007】また、複素乗算器12の出力は、位相検波
器13に入力され、入力信号と数値制御発振器(NC
O)19の位相差が検出される。位相検波器12からの
この位相差情報は、キャリア再生のためにループフィル
タ18を介して数値制御発振器19の周波数制御端子に
供給される。数値制御発振器19はオーバーフローを禁
止しない累積加算回路であり、周波数制御端子に入力さ
れる信号の値に応じてそのダイナミックレンジまでの加
算動作を行うため、発振状態となりその発振周波数は制
御信号の値で変化する。即ち、アナログ回路における電
圧制御発振回路(VCO)と全く同じ動作をする。一般
のVCOと異なる点は、その発振周波数が非常に安定し
ていることであり、いわゆる水晶を用いたVCXO以上
の安定性とVCXOでは実現できない広い周波数可変範
囲を有する特徴がある。この数値制御発振器19の出力
は、2つに分配されてそれぞれサイン及びコサイン特性
を有するデータ変換回路20及び21に入力されてキャ
リアに変換される。このキャリアは複素乗算器12に検
波用として供給される。複素乗算器12、位相検波器1
3、ループフィルタ18、数値制御発振器19、データ
変換回路20、21により形成される一巡のループはデ
ジタル構成のPLLである。
器13に入力され、入力信号と数値制御発振器(NC
O)19の位相差が検出される。位相検波器12からの
この位相差情報は、キャリア再生のためにループフィル
タ18を介して数値制御発振器19の周波数制御端子に
供給される。数値制御発振器19はオーバーフローを禁
止しない累積加算回路であり、周波数制御端子に入力さ
れる信号の値に応じてそのダイナミックレンジまでの加
算動作を行うため、発振状態となりその発振周波数は制
御信号の値で変化する。即ち、アナログ回路における電
圧制御発振回路(VCO)と全く同じ動作をする。一般
のVCOと異なる点は、その発振周波数が非常に安定し
ていることであり、いわゆる水晶を用いたVCXO以上
の安定性とVCXOでは実現できない広い周波数可変範
囲を有する特徴がある。この数値制御発振器19の出力
は、2つに分配されてそれぞれサイン及びコサイン特性
を有するデータ変換回路20及び21に入力されてキャ
リアに変換される。このキャリアは複素乗算器12に検
波用として供給される。複素乗算器12、位相検波器1
3、ループフィルタ18、数値制御発振器19、データ
変換回路20、21により形成される一巡のループはデ
ジタル構成のPLLである。
【0008】次にこのシステムには、AFCループが形
成されている。即ち、位相検波器13から出力された位
相誤差信号は、周波数誤差(Δf)検出回路22に供給
される。周波数誤差検出回路22は、入力と局発(第1
の局発及び第2の局発)との周波数誤差を検出すること
になる。この周波数誤差成分Δfは、AFCループフィ
ルタ23で平滑化されて数値制御発振器24の周波数制
御端子に供給される。数値制御発振器24の出力は鋸状
波の信号であるために、サインの変換特性を持つデータ
変換器26と、コサインの変換特性を持つデータ変換器
25に入力される。データ変換器25、26の出力は、
第2の局発として先の複素乗算器9に供給される。これ
によりAFCループが形成されている。
成されている。即ち、位相検波器13から出力された位
相誤差信号は、周波数誤差(Δf)検出回路22に供給
される。周波数誤差検出回路22は、入力と局発(第1
の局発及び第2の局発)との周波数誤差を検出すること
になる。この周波数誤差成分Δfは、AFCループフィ
ルタ23で平滑化されて数値制御発振器24の周波数制
御端子に供給される。数値制御発振器24の出力は鋸状
波の信号であるために、サインの変換特性を持つデータ
変換器26と、コサインの変換特性を持つデータ変換器
25に入力される。データ変換器25、26の出力は、
第2の局発として先の複素乗算器9に供給される。これ
によりAFCループが形成されている。
【0009】AFC動作が行われ入力信号と局発との所
定関係の周波数離調が十分小さくなると、周波数誤差検
出回路22の周波数誤差検出出力が変化する。これによ
り周波数誤差検出回路22からは、ループ切換え信号が
出力されるとともにAFCホールド信号が出力される。
この信号は実質的に同一である。ループ切換え信号はP
LLにおけるループフィルタ18を動作状態に切り換え
る。これによりPLL動作が開始され、また、AFCル
ープフィルタ23の出力はその時点の状態でホールドさ
れる。そして、PLLがキャリア同期となるように引き
込み動作を開始する。
定関係の周波数離調が十分小さくなると、周波数誤差検
出回路22の周波数誤差検出出力が変化する。これによ
り周波数誤差検出回路22からは、ループ切換え信号が
出力されるとともにAFCホールド信号が出力される。
この信号は実質的に同一である。ループ切換え信号はP
LLにおけるループフィルタ18を動作状態に切り換え
る。これによりPLL動作が開始され、また、AFCル
ープフィルタ23の出力はその時点の状態でホールドさ
れる。そして、PLLがキャリア同期となるように引き
込み動作を開始する。
【0010】図5を用いてさらに、周波数誤差検出回路
22について詳しく説明する。図5は周波数誤差検出回
路22の構成例である。入力端子300には位相誤差信
号が入力される。デジタル変調波のシンボルタイミング
をクロックとするラッチ回路301及び減算器302か
ら構成される回路はデジタル変調波の各シンボル間の位
相変化を検出する。このことは周波数誤差を求めている
ことにほかならない。故に、この出力は周波数誤差検出
出力としても出力端子303へ出力される。また、周波
数誤差検出出力は、低域通過フィルタ(LPF)304
へも分岐され、ここで十分平滑化された後、正負の符号
を除去する絶対値回路305を経て2値化回路306で
2値化される。この2値化出力はAFCまたはPLLの
どちらの動作を行うべきかを制御する信号(先のAFC
ホールド及びループ切り換え信号)として出力される。
22について詳しく説明する。図5は周波数誤差検出回
路22の構成例である。入力端子300には位相誤差信
号が入力される。デジタル変調波のシンボルタイミング
をクロックとするラッチ回路301及び減算器302か
ら構成される回路はデジタル変調波の各シンボル間の位
相変化を検出する。このことは周波数誤差を求めている
ことにほかならない。故に、この出力は周波数誤差検出
出力としても出力端子303へ出力される。また、周波
数誤差検出出力は、低域通過フィルタ(LPF)304
へも分岐され、ここで十分平滑化された後、正負の符号
を除去する絶対値回路305を経て2値化回路306で
2値化される。この2値化出力はAFCまたはPLLの
どちらの動作を行うべきかを制御する信号(先のAFC
ホールド及びループ切り換え信号)として出力される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記デジタル復調回路
においても、周波数離調に関する問題がある。衛星通信
及び衛星放送では衛星登載の中継器内部の周波数変換器
(アップリンク周波数とダウンリンク周波数を異なるも
のとするために用いられる)の安定性を高めるのが困難
であり、一般に大きな周波数離調を有する。また、受信
機においても、民生用の受信機を考慮すると周波数の非
常に安定な周波数シンセサイザ型のダウンコンバータは
高価になるため普及の妨げになる。故に、一般にはより
安価な回路(例えば誘電体共振器を局発に用いる回路)
で周波数変換が行われる。このような周波数変換回路で
はやはり周波数離調を生じることになる。
においても、周波数離調に関する問題がある。衛星通信
及び衛星放送では衛星登載の中継器内部の周波数変換器
(アップリンク周波数とダウンリンク周波数を異なるも
のとするために用いられる)の安定性を高めるのが困難
であり、一般に大きな周波数離調を有する。また、受信
機においても、民生用の受信機を考慮すると周波数の非
常に安定な周波数シンセサイザ型のダウンコンバータは
高価になるため普及の妨げになる。故に、一般にはより
安価な回路(例えば誘電体共振器を局発に用いる回路)
で周波数変換が行われる。このような周波数変換回路で
はやはり周波数離調を生じることになる。
【0012】復調回路では、この周波数離調分の周波数
ズレをAFCで周波数引き込みを行うわけだが、AFC
の周波数引き込み範囲は、デジタル変調波のシンボルレ
ートに依存する。QPSK変調波の場合、AFCの周波
数引き込み範囲はシンボルレートの1/8であり、例え
ば、シンボルレートが20MHzのときAFCの周波数
引き込み範囲は±2.5MHzである。したがって、周
波数離調がこれより大きい場合、AFCは周波数引き込
みを行うことができず、即ち、復調回路でキャリア同期
を実現できない。これは、SCPC(シングル・チャン
ネル・パー・キャリア:1搬送波当たり1チャンネルを
伝送。周波数分割多重)システムのようにシンボルレー
トが数MHzしかない場合、AFCの周波数引き込み範
囲はさらに小さくなり問題である。
ズレをAFCで周波数引き込みを行うわけだが、AFC
の周波数引き込み範囲は、デジタル変調波のシンボルレ
ートに依存する。QPSK変調波の場合、AFCの周波
数引き込み範囲はシンボルレートの1/8であり、例え
ば、シンボルレートが20MHzのときAFCの周波数
引き込み範囲は±2.5MHzである。したがって、周
波数離調がこれより大きい場合、AFCは周波数引き込
みを行うことができず、即ち、復調回路でキャリア同期
を実現できない。これは、SCPC(シングル・チャン
ネル・パー・キャリア:1搬送波当たり1チャンネルを
伝送。周波数分割多重)システムのようにシンボルレー
トが数MHzしかない場合、AFCの周波数引き込み範
囲はさらに小さくなり問題である。
【0013】そこでこの発明では、AFC用のデジタル
発振器を不連続に周波数スキップさせることにより、A
FCの周波数引き込み範囲を拡大させることができ、周
波数離調に対し、広い引き込み範囲を持つデジタル変調
波の復調回路を提供することを目的とする。
発振器を不連続に周波数スキップさせることにより、A
FCの周波数引き込み範囲を拡大させることができ、周
波数離調に対し、広い引き込み範囲を持つデジタル変調
波の復調回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、デジタル変
調波入力の周波数変換を行い、周波数変換された信号を
低域通過フィルタでスペクトル整形し、複素乗算器に入
力して複素演算を施し、この複素演算出力からデータを
再生する復調回路において、前記複素演算出力の位相情
報を用いて前記複素乗算器のキャリアを再生する位相ロ
ックループを設け、更に前記位相情報から周波数誤差情
報を検出して、前記周波数変換手段の周波数変換キャリ
アの周波数制御を行うAFCループを設けている。ここ
で、前記位相情報若しくはデータ再生出力の誤り情報を
監視してシステムの同期、非同期状態を判定し、非同期
状態では前記周波数変換手段の局部発振器の発振周波数
をスキップさせるものである。
調波入力の周波数変換を行い、周波数変換された信号を
低域通過フィルタでスペクトル整形し、複素乗算器に入
力して複素演算を施し、この複素演算出力からデータを
再生する復調回路において、前記複素演算出力の位相情
報を用いて前記複素乗算器のキャリアを再生する位相ロ
ックループを設け、更に前記位相情報から周波数誤差情
報を検出して、前記周波数変換手段の周波数変換キャリ
アの周波数制御を行うAFCループを設けている。ここ
で、前記位相情報若しくはデータ再生出力の誤り情報を
監視してシステムの同期、非同期状態を判定し、非同期
状態では前記周波数変換手段の局部発振器の発振周波数
をスキップさせるものである。
【0015】
【作用】上記の手段により、局部発振器の発振周波数を
不連続にスキップさせることでAFCの周波数引き込み
範囲を拡大することができ、周波数離調が大きい場合に
も位相同期を達成することができる。これは、特にSC
PCのようにデジタル変調波のシンボルレートが小さい
場合に有効である。
不連続にスキップさせることでAFCの周波数引き込み
範囲を拡大することができ、周波数離調が大きい場合に
も位相同期を達成することができる。これは、特にSC
PCのようにデジタル変調波のシンボルレートが小さい
場合に有効である。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【0017】図1はこの発明の第1の実施例である。先
に説明した図4の回路と同一部分には同一符号を付して
いる。入力端子1に導入されたQPSK変調波は、分配
されて同相検波器2、及び直交検波器3へ供給される。
検波器2及び3へ与えられる局部発振信号(以下局発と
略する)は、固定周波数の第1の局部発振器4の局発が
分配器5で2つに分配され0度位相の局発と90度移相
器6で移相された90度位相の局発とされたものであ
る。検波器2、3の出力はそれぞれA/D変換器7及び
8に入力され、デジタル値に変換される。
に説明した図4の回路と同一部分には同一符号を付して
いる。入力端子1に導入されたQPSK変調波は、分配
されて同相検波器2、及び直交検波器3へ供給される。
検波器2及び3へ与えられる局部発振信号(以下局発と
略する)は、固定周波数の第1の局部発振器4の局発が
分配器5で2つに分配され0度位相の局発と90度移相
器6で移相された90度位相の局発とされたものであ
る。検波器2、3の出力はそれぞれA/D変換器7及び
8に入力され、デジタル値に変換される。
【0018】ここで、デジタル化された検波出力は周波
数変換を実現する複素乗算器9に入力される。この複素
乗算器9には、周波数変換キャリアとして後述するAF
Cループからの局発出力(第2の局部発振器出力)が供
給される。この複素乗算器9から得られた出力は、同一
の周波数伝達特性を有するデジタル低域通過フィルタ
(LPF)10及び11にそれぞれ入力され、スペクト
ル整形される。これらのデジタル低域通過フィルタ1
0、11はデジタルデータ伝送における符号間干渉防止
に要求される伝達特性を形成するフィルタであり、一般
に送信側のフィルタ特性と組み合わせられたときに、い
わゆるロールオフ特性が得られるように設計されてい
る。故に、デジタル低域通過フィルタ10、11の出力
において、各検波出力はアイ開口率が十分大きくなるよ
うにスペクトル整形される。
数変換を実現する複素乗算器9に入力される。この複素
乗算器9には、周波数変換キャリアとして後述するAF
Cループからの局発出力(第2の局部発振器出力)が供
給される。この複素乗算器9から得られた出力は、同一
の周波数伝達特性を有するデジタル低域通過フィルタ
(LPF)10及び11にそれぞれ入力され、スペクト
ル整形される。これらのデジタル低域通過フィルタ1
0、11はデジタルデータ伝送における符号間干渉防止
に要求される伝達特性を形成するフィルタであり、一般
に送信側のフィルタ特性と組み合わせられたときに、い
わゆるロールオフ特性が得られるように設計されてい
る。故に、デジタル低域通過フィルタ10、11の出力
において、各検波出力はアイ開口率が十分大きくなるよ
うにスペクトル整形される。
【0019】デジタル低域通過フィルタ10、11のそ
れぞれの出力は複素乗算器12に入力される。複素乗算
器12は、中間周波帯における周波数変換器即ちミキサ
と全く同じ動作をベースバンド帯で実現できる(複素数
を用いない実数形式の乗算器は検波動作を行うことはで
きても、負の周波数成分を表現できないので一般的周波
数変換器とはならない。そこで複素数表現を可能とした
複素乗算器が用いられている)。複素乗算器12の出力
は、3つに分配されてクロック再生回路14、データ再
生回路15、位相検波器13に入力される。クロック再
生回路14では、入力信号中のシンボルタイミング成分
が抽出され、A/D変換器7及び8の変換クロック入力
へフィードバックされる。
れぞれの出力は複素乗算器12に入力される。複素乗算
器12は、中間周波帯における周波数変換器即ちミキサ
と全く同じ動作をベースバンド帯で実現できる(複素数
を用いない実数形式の乗算器は検波動作を行うことはで
きても、負の周波数成分を表現できないので一般的周波
数変換器とはならない。そこで複素数表現を可能とした
複素乗算器が用いられている)。複素乗算器12の出力
は、3つに分配されてクロック再生回路14、データ再
生回路15、位相検波器13に入力される。クロック再
生回路14では、入力信号中のシンボルタイミング成分
が抽出され、A/D変換器7及び8の変換クロック入力
へフィードバックされる。
【0020】データ再生回路15では、複素乗算器12
より供給されたI、Qのそれぞれの信号を2値化するこ
とによりQPSKデータを判定し、つまり復調データを
出力する。
より供給されたI、Qのそれぞれの信号を2値化するこ
とによりQPSKデータを判定し、つまり復調データを
出力する。
【0021】また、複素乗算器12の出力は、位相検波
器13に入力され、入力信号と数値制御発振器(NC
O)19の位相差が検出される。位相検波器12からの
位相差情報は、キャリア再生のためにループフィルタ1
8を介して数値制御発振器19の周波数制御端子に供給
される。数値制御発振器19はオーバーフローを禁止し
ない累積加算回路であり、周波数制御端子に入力される
信号の値に応じてそのダイナミックレンジまでの加算動
作を行うため、発振状態となりその発振周波数は制御信
号の値で変化する。即ち、アナログ回路における電圧制
御発振回路(VCO)と全く同じ動作をする。一般のV
COと異なる点は、その発振周波数が非常に安定してい
ることであり、いわゆる水晶を用いたVCXO以上の安
定性とVCXOでは実現できない広い周波数可変範囲を
有する特徴がある。この数値制御発振器19の出力は、
2つに分配されてそれぞれサイン及びコサイン特性を有
するデータ変換回路20及び21を経て複素乗算器12
に戻る。この一巡のループはデジタル構成のPLLであ
る。
器13に入力され、入力信号と数値制御発振器(NC
O)19の位相差が検出される。位相検波器12からの
位相差情報は、キャリア再生のためにループフィルタ1
8を介して数値制御発振器19の周波数制御端子に供給
される。数値制御発振器19はオーバーフローを禁止し
ない累積加算回路であり、周波数制御端子に入力される
信号の値に応じてそのダイナミックレンジまでの加算動
作を行うため、発振状態となりその発振周波数は制御信
号の値で変化する。即ち、アナログ回路における電圧制
御発振回路(VCO)と全く同じ動作をする。一般のV
COと異なる点は、その発振周波数が非常に安定してい
ることであり、いわゆる水晶を用いたVCXO以上の安
定性とVCXOでは実現できない広い周波数可変範囲を
有する特徴がある。この数値制御発振器19の出力は、
2つに分配されてそれぞれサイン及びコサイン特性を有
するデータ変換回路20及び21を経て複素乗算器12
に戻る。この一巡のループはデジタル構成のPLLであ
る。
【0022】次にこのシステムには、AFCループが形
成されている。即ち、位相検波器13から出力された位
相誤差信号は、周波数誤差(Δf)検出回路22に供給
される。周波数誤差検出回路22は、入力と局発(第1
の局発及び第2の局発)との周波数誤差を検出すること
になる。この周波数誤差成分は、AFCループフィルタ
23で平滑化されて加算器28の一方の入力端子に供給
される。加算器28のもう一方の入力端子には周波数ス
キップ回路29から周波数データが入力され、その加算
結果を数値制御発振器24の周波数制御端子に供給す
る。数値制御発振器24の出力は鋸状波の信号であるた
めに、サインの変換特性を持つデータ変換器26と、コ
サインの変換特性を持つデータ変換器25に入力され
る。データ変換器25、26の出力は、第2の局発とし
て先の複素乗算器9に供給される。これによりAFCル
ープが形成されている。
成されている。即ち、位相検波器13から出力された位
相誤差信号は、周波数誤差(Δf)検出回路22に供給
される。周波数誤差検出回路22は、入力と局発(第1
の局発及び第2の局発)との周波数誤差を検出すること
になる。この周波数誤差成分は、AFCループフィルタ
23で平滑化されて加算器28の一方の入力端子に供給
される。加算器28のもう一方の入力端子には周波数ス
キップ回路29から周波数データが入力され、その加算
結果を数値制御発振器24の周波数制御端子に供給す
る。数値制御発振器24の出力は鋸状波の信号であるた
めに、サインの変換特性を持つデータ変換器26と、コ
サインの変換特性を持つデータ変換器25に入力され
る。データ変換器25、26の出力は、第2の局発とし
て先の複素乗算器9に供給される。これによりAFCル
ープが形成されている。
【0023】AFC動作が行われ入力信号と局発との所
定関係の周波数離調が十分小さくなると、周波数誤差検
出回路22の周波数誤差検出出力が変化する。これによ
り周波数誤差検出回路22からは、ループ切換え信号が
出力されるとともにAFCホールド信号が出力される。
この信号は実質的に同一である。ループ切換え信号はP
LLにおけるループフィルタ18を動作状態に切り換え
る。これによりPLL動作が開始され、また、AFCル
ープフィルタ23の出力はその時点の状態でホールドさ
れる。そして、PLLがキャリア同期となるように引き
込み動作を開始する。
定関係の周波数離調が十分小さくなると、周波数誤差検
出回路22の周波数誤差検出出力が変化する。これによ
り周波数誤差検出回路22からは、ループ切換え信号が
出力されるとともにAFCホールド信号が出力される。
この信号は実質的に同一である。ループ切換え信号はP
LLにおけるループフィルタ18を動作状態に切り換え
る。これによりPLL動作が開始され、また、AFCル
ープフィルタ23の出力はその時点の状態でホールドさ
れる。そして、PLLがキャリア同期となるように引き
込み動作を開始する。
【0024】また、位相検波器13の位相誤差出力はロ
ック検出回路27に入力され、所定の時間毎の位相同期
状態が検出される。ここで、周波数離調がAFCの周波
数引き込み範囲より大きく、ロック検出回路27で非同
期状態と判定されたならば周波数スキップ回路29に非
同期信号を出力する。すると、周波数スキップ回路29
は、非同期信号に応答して、数値制御発振器24の周波
数が所定の周波数分だけ変化するように周波数データを
加算器28に供給する。その結果、数値制御発振器24
の周波数が所定の周波数分だけ不連続に変化する。これ
により、周波数離調がAFCの周波数引き込み範囲内に
おさまり、周波数引き込み及び位相同期を行うことがで
きる。したがって、周波数離調がAFCの周波数引き込
み範囲より大きくても数値制御発振器24の発振周波数
をスキップさせることで結果的にAFCの周波数引き込
み範囲を拡大することができ、周波数引き込み及びPL
Lでのキャリア同期を実現できる。
ック検出回路27に入力され、所定の時間毎の位相同期
状態が検出される。ここで、周波数離調がAFCの周波
数引き込み範囲より大きく、ロック検出回路27で非同
期状態と判定されたならば周波数スキップ回路29に非
同期信号を出力する。すると、周波数スキップ回路29
は、非同期信号に応答して、数値制御発振器24の周波
数が所定の周波数分だけ変化するように周波数データを
加算器28に供給する。その結果、数値制御発振器24
の周波数が所定の周波数分だけ不連続に変化する。これ
により、周波数離調がAFCの周波数引き込み範囲内に
おさまり、周波数引き込み及び位相同期を行うことがで
きる。したがって、周波数離調がAFCの周波数引き込
み範囲より大きくても数値制御発振器24の発振周波数
をスキップさせることで結果的にAFCの周波数引き込
み範囲を拡大することができ、周波数引き込み及びPL
Lでのキャリア同期を実現できる。
【0025】図2はこの発明の第2の実施例である。先
に説明した図1の回路と同一部分には同一符号を付して
いる。この実施例では、先に説明した第1の実施例と異
なる部分のみ説明する。先の実施例では、位相検波器1
3からの位相誤差信号を用いて位相同期状態を検出して
いたのに対し、この実施例では、誤り訂正回路32より
出力される誤り検出信号をカウントして位相同期状態を
検出することを特徴とする。つまり、データ再生回路1
5から出力されたI、Qそれぞれのデータは誤り訂正回
路32に供給され、誤り訂正回路では入力信号をパラレ
ルからシリアルデータにした後、誤り訂正を行い出力端
子34に再生データを出力する。また、誤り訂正回路3
2からは、誤りを検出する度に誤り検出信号をロック検
出回路33に出力する。ロック検出回路33では誤り検
出信号をカウントし、誤りが多い場合は非同期状態と判
定して非同期信号を周波数スキップ回路29に出力す
る。すると、周波数スキップ回路29は非同期信号に応
答して、数値制御発振器24の周波数が所定の周波数分
だけ変化するように周波数データを加算器28に供給す
る。その結果、数値制御発振器24の周波数が所定の周
波数分だけ不連続に変化する。これにより、周波数離調
がAFCの周波数引き込み範囲内におさまり、周波数引
き込み及び位相同期を行うことができる。したがって、
周波数離調がAFCの周波数引き込み範囲より大きくて
も数値制御発振器24の発振周波数をスキップさせるこ
とで結果的にAFCの周波数引き込み範囲を拡大するこ
とができ、周波数引き込み及びPLLでのキャリア同期
を実現できる。
に説明した図1の回路と同一部分には同一符号を付して
いる。この実施例では、先に説明した第1の実施例と異
なる部分のみ説明する。先の実施例では、位相検波器1
3からの位相誤差信号を用いて位相同期状態を検出して
いたのに対し、この実施例では、誤り訂正回路32より
出力される誤り検出信号をカウントして位相同期状態を
検出することを特徴とする。つまり、データ再生回路1
5から出力されたI、Qそれぞれのデータは誤り訂正回
路32に供給され、誤り訂正回路では入力信号をパラレ
ルからシリアルデータにした後、誤り訂正を行い出力端
子34に再生データを出力する。また、誤り訂正回路3
2からは、誤りを検出する度に誤り検出信号をロック検
出回路33に出力する。ロック検出回路33では誤り検
出信号をカウントし、誤りが多い場合は非同期状態と判
定して非同期信号を周波数スキップ回路29に出力す
る。すると、周波数スキップ回路29は非同期信号に応
答して、数値制御発振器24の周波数が所定の周波数分
だけ変化するように周波数データを加算器28に供給す
る。その結果、数値制御発振器24の周波数が所定の周
波数分だけ不連続に変化する。これにより、周波数離調
がAFCの周波数引き込み範囲内におさまり、周波数引
き込み及び位相同期を行うことができる。したがって、
周波数離調がAFCの周波数引き込み範囲より大きくて
も数値制御発振器24の発振周波数をスキップさせるこ
とで結果的にAFCの周波数引き込み範囲を拡大するこ
とができ、周波数引き込み及びPLLでのキャリア同期
を実現できる。
【0026】図3はこの発明の第3の実施例である。先
に説明した図1の回路と同一部分には同一符号を付して
いる。この実施例では、先に説明した第1の実施例と異
なる部分のみ説明する。先の実施例では、AFCの数値
制御発振器24の出力をサイン及びコサイン特性のデー
タ変換器26、25を介して周波数変換用の複素乗算器
9に入力していたが、この実施例では、周波数変換用の
複素乗算器9は用いず、A/D変換器7、8の出力をデ
ジタル低域通過フィルタ10、11に直接入力するよう
にしている。また、数値制御発振器24の発振出力はサ
インまたはコサインの変換特性を持つデータ変換器26
に入力される。データ変換器26の出力は、D/A変換
器35に供給されアナログ信号に変換される。このD/
A変換器35の出力は、周波数逓倍回路を構成する位相
検波器36に供給される。周波数逓倍回路から出力され
た発振出力は、同相検波及び直交検波の局発として分配
器5に入力される。周波数逓倍回路は、位相検波器3
6、この検波出力を増幅する増幅器37、この増幅器3
7の出力が周波数制御端子に供給される電圧制御発振器
38、この電圧制御発振器38の出力をN分周する分周
器39からなる。分周器39の出力は位相検波器36に
供給されている。この回路はPLLを構成している。例
えば、D/A変換器35の出力が4.375MHzであ
り、分周器39の分周比が32であれば、電圧制御発振
器38の発振周波数は140MHzとなる。この結果、
数値制御発振器24から電圧制御発振器38までを1つ
の140MHz数値制御発振器とみなすことができる。
この他にもこの発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
様々変形実施可能なことは勿論である。
に説明した図1の回路と同一部分には同一符号を付して
いる。この実施例では、先に説明した第1の実施例と異
なる部分のみ説明する。先の実施例では、AFCの数値
制御発振器24の出力をサイン及びコサイン特性のデー
タ変換器26、25を介して周波数変換用の複素乗算器
9に入力していたが、この実施例では、周波数変換用の
複素乗算器9は用いず、A/D変換器7、8の出力をデ
ジタル低域通過フィルタ10、11に直接入力するよう
にしている。また、数値制御発振器24の発振出力はサ
インまたはコサインの変換特性を持つデータ変換器26
に入力される。データ変換器26の出力は、D/A変換
器35に供給されアナログ信号に変換される。このD/
A変換器35の出力は、周波数逓倍回路を構成する位相
検波器36に供給される。周波数逓倍回路から出力され
た発振出力は、同相検波及び直交検波の局発として分配
器5に入力される。周波数逓倍回路は、位相検波器3
6、この検波出力を増幅する増幅器37、この増幅器3
7の出力が周波数制御端子に供給される電圧制御発振器
38、この電圧制御発振器38の出力をN分周する分周
器39からなる。分周器39の出力は位相検波器36に
供給されている。この回路はPLLを構成している。例
えば、D/A変換器35の出力が4.375MHzであ
り、分周器39の分周比が32であれば、電圧制御発振
器38の発振周波数は140MHzとなる。この結果、
数値制御発振器24から電圧制御発振器38までを1つ
の140MHz数値制御発振器とみなすことができる。
この他にもこの発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
様々変形実施可能なことは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
局部発振器の発振周波数を不連続にスキップさせること
でAFCの周波数引き込み範囲がデジタル変調波のシン
ボルレートに依存することなく、周波数引き込み範囲を
拡大することができる。
局部発振器の発振周波数を不連続にスキップさせること
でAFCの周波数引き込み範囲がデジタル変調波のシン
ボルレートに依存することなく、周波数引き込み範囲を
拡大することができる。
【図1】この発明の一実施例を示す構成説明図。
【図2】この発明の他の実施例を示す構成説明図。
【図3】この発明のさらに他の実施例を示す構成説明図
【図4】この発明の前提となるデジタル変調波の復調器
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図5】周波数誤差検出回路の具体的構成例を示す回路
図。
図。
2…同相検波器、3…直交検波器、5…分配器、7、8
…A/D変換器、9…複素乗算器、10、11…デジタ
ル低域通過フィルタ、12…複素乗算器、13…位相検
波器、14…クロック再生回路、15…データ再生回
路、18…PLLループフィルタ、19…数値制御発振
器、20、21…データ変換回路、22…周波数誤差検
出回路、23…AFCループフィルタ、24…数値制御
発振器、25、26…データ変換回路、27…ロック検
出回路、28…加算器、29…周波数スキップ回路。
…A/D変換器、9…複素乗算器、10、11…デジタ
ル低域通過フィルタ、12…複素乗算器、13…位相検
波器、14…クロック再生回路、15…データ再生回
路、18…PLLループフィルタ、19…数値制御発振
器、20、21…データ変換回路、22…周波数誤差検
出回路、23…AFCループフィルタ、24…数値制御
発振器、25、26…データ変換回路、27…ロック検
出回路、28…加算器、29…周波数スキップ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 27/38 (72)発明者 小松 進 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 杉田 康 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝映像メディア技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項1】 変調波入力に対して局部発振器からの周
波数変換キャリアを乗算して周波数変換を得る周波数変
換手段と、 前記周波数変換手段の出力が供給されスペクトル整形を
行う低域通過フィルタと、 前記低域通過フィルタ出力に再生キャリアを乗算して複
素乗算を施す複素乗算手段と、 前記複素乗算手段の乗算出力に位相検波を施して位相情
報を得る手段と、 前記位相情報を平滑化して数値制御発振器に供給し、前
記再生キャリアを得るための位相ロックループ手段と、 前記位相情報が入力され、前記変調波入力の周波数と周
波数変換手段における局部発振器の発振周波数との所定
の関係の周波数誤差を検出する手段と、 この手段からの周波数誤差出力を平滑化する手段と、 この手段から得られた平滑出力により前記局部発振器の
発振周波数を制御する手段と、 前記再生キャリアの同期状態を判定する同期判定手段
と、 前記同期判定手段が非同期と判定したときに周波数スキ
ップ手段により前記局部発振器の発振周波数を不連続に
変化させることを特徴とするデジタル変調波の復調回
路。 - 【請求項2】 前記再生キャリアの同期状態を判定する
同期判定手段は前記位相情報が入力され、所定の位相と
比較することにより同期状態を判定することを特徴とす
る請求項1記載のデジタル変調波の復調回路。 - 【請求項3】 前記再生キャリアの同期状態を判定する
同期判定手段は入力データの誤りを検出し誤り検出信号
を出力する誤り検出手段からの前記誤り検出信号を入力
し、前記誤り検出信号をカウントすることで同期状態を
判定することを特徴とする請求項1記載のデジタル変調
波の復調回路。 - 【請求項4】 前記局部発振器は、デジタル変調波の同
相及び直交成分を検波器で検波するための局部発振出力
を出力するアナログ局部発振器であることを特徴とする
請求項1記載のデジタル変調波の復調回路。 - 【請求項5】 前記局部発振器は、デジタル変調波入力
をデジタル変換したものに周波数変換キャリアを乗算し
て複素乗算を施し、周波数変換出力を得るためのデジタ
ル局部発振器であることを特徴とする請求項1記載のデ
ジタル変調波の復調回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4265677A JPH06120992A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | デジタル変調波の復調回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4265677A JPH06120992A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | デジタル変調波の復調回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120992A true JPH06120992A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17420470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4265677A Pending JPH06120992A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | デジタル変調波の復調回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120992A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023491A (en) * | 1994-06-21 | 2000-02-08 | Matsushita Electric Industrail Co., Ltd. | Demodulation apparatus performing different frequency control functions using separately provided oscillators |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP4265677A patent/JPH06120992A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6023491A (en) * | 1994-06-21 | 2000-02-08 | Matsushita Electric Industrail Co., Ltd. | Demodulation apparatus performing different frequency control functions using separately provided oscillators |
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