JPH0683112B2 - 搬送波位相制御装置 - Google Patents

搬送波位相制御装置

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JPH0683112B2
JPH0683112B2 JP60186711A JP18671185A JPH0683112B2 JP H0683112 B2 JPH0683112 B2 JP H0683112B2 JP 60186711 A JP60186711 A JP 60186711A JP 18671185 A JP18671185 A JP 18671185A JP H0683112 B2 JPH0683112 B2 JP H0683112B2
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データ通信システムの搬送波再生部に係わ
り、特に低信号対雑音電力比時に判定帰還型位相ロック
ループの発散を抑えることのできる搬送波位相制御装置
に関する。
〔従来技術とその問題点〕
デジタル信号処理技術や集積回路技術の進歩に伴い、衛
星通信やデータ通信の分野に誤り訂正符号を利用する事
が最近検討又は実行されてきている。一般に、多値変調
を用いた通信系の搬送波再生部には判定帰還型位相ロッ
クループが用いられており、この様な通信系に誤り訂正
符号を用いた場合にも、CCITT(国際電信電話諮問委員
会).Question.16/XVIIに示されるごとく位相ロックル
ープ帰還用の判定結果としては、各ボーごとに符号の冗
長性を用いない硬判定結果を帰還する事が一般的であ
る。復号遅延が搬送波再生部の即応性を損なう事が、復
号結果を利用しない理由である。
符号利得の高い符号の研究の結果、前記硬判定結果を帰
還した位相ロックループが硬判定の誤りの為発散する様
な低信号対雑音電力比時にも、変調方式と誤り訂正符号
の能力のみを考慮すれば通信に支障のない低誤り率が達
成出来る様な状況が起こり得るようになった。この様な
状況を考えれば、搬送波再生部の即応性を損なう事がな
い様に硬判定結果を利用しつつ、低信号対雑音電力比時
に搬送波再生部の発散を避ける方法が必要となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、低信号対雑音電力比時に判定帰還型位
相ロックループの発散を避けることのできる搬送波位相
制御装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の搬送波位相制御装置は、複素ベースバンド信号
を入力とする位相ロックループと、この位相ロックルー
プの出力を入力とする判定器と、この判定器の出力と前
記位相ロックループの出力を入力とし、これらの入力に
基づいて位相誤差を算出する位相誤差検出器と、前記判
定器の出力と前記位相ロックループの出力を入力とし、
これらの入力に基づいて信頼性を算出する信頼性判定器
と、前記位相誤差検出器と前記信頼性判定器の出力を入
力とし、過去の有限個の信頼できる位相誤差検出器出力
に基づいて位相誤差を推定する位相誤差推定器とを備
え、この位相誤差推定器の出力を前記位相ロックループ
に帰還し、かつ前記位相誤差推定器は、前記信頼性判定
器が前記判定器の出力の信頼性が充分であると判定した
時には、前記位相誤差検出器の出力を位相誤差推定器の
遅延線に帰還し、信頼性が不充分であると判定した時に
は、位相誤差推定器の出力を位相誤差推定器の遅延線に
帰還することを特徴としている。
〔発明の概要と原理〕
従来技術とその問題点で延べたように、例えば協力な誤
り訂正府号を備えた通信系に於いては、低信号対雑音電
力比時に判定帰還型位相ロックループの発散をさける方
法が必要である。低信号対雑音電力比時の位相ロックル
ープの発散は、誤った判定に基づいて抽出された位相誤
差が真の位相誤差と逆符号でかつ絶対値が大きい可能性
が大である事が主な原因となって起こる。もともと白色
雑音的に変化する位相は位相ロックループが追随出来る
性質のものではなく、サンプル時間間隔になんらかの相
関の有る位相変化を位相ロックループは追いかけるもの
である事を考えれば、前述の過程によって起こる発散を
防ぐ方法として、過去の位相誤差情報を利用した現在の
位相誤差の推定値を判定帰還型位相ロックループに帰還
する方法が考えられる。すなわち、過去の位相誤差情報
を利用する事により誤った位相誤差情報の影響を、小さ
くする事ができる。
次に、位相誤差推定法について述べる。推定位相誤差の
誤りの二乗平均を最小にするという意味での最適推定器
は、次のようになる。
時刻t−iの位相誤差観測値をxt-i,最適推定器のタッ
プベクトルの第i成分をwiとすれば、時刻tの位相誤差
観測値ベクトルX、最適推定器のタップベクトルWは次
のように表現される。
この時、時刻tに於ける時刻t+αの位相誤差推定値を
Yt+αは次式で表現される。
Yt+α=XtTW=WTXt ただし、XtT及びWTはそれぞれXt及びWの転置行列を意
味する。
時刻t+αの位相誤差のレファレンスをZtとすれば、時
刻tの位相誤差観測値ベクトルXによる時刻t+αの位
相誤差の推定誤りεtは次式で与えられる。
εt=Zt−XtTW=Zt−WTXt 位相誤差の推定誤りの二乗平均は次式で与えられる。
E{εt2}=E{(Zt−WTXt)(Zt−XtTW)} =E{Zt2}−2E(ZtWtT}+WTE{XtXtT}W 位相誤差レファレンスと位相誤差観測値の相互相関行列
P、位相誤差観測値の自己相関行列Rを次のように定義
すると、 位相誤差の推定誤りの二乗平均は、次式となる。
E{εt2}=E{Zt2}−2PTW+WTRW 位相誤差推定誤りの二乗平均を最小にするという意味で
の最適推定器のタップベクトルに関する、推定誤りの二
乗平均の変化率は零であるから、 故に、最適推定器のタップベクトルWは次式で与えられ
る。
W=R-1P (1) 実用的には、相関行列や逆行列決定の繁雑さの為、上式
がそのまま用いられることは少なく、次式のように、タ
ッフベクトルを更新する最大傾斜法が用いられる。最大
傾斜法に於いては、瞬時位相誤差推定誤りの二乗のタッ
プベクトルに関する変化率に基づき、瞬時推定誤りの二
乗を小ならしめるべくタップベクトルの更新をする。
瞬時推定誤りの二乗のタップベクトルに関する変化率
は、次式で与えられる。
上式より、タップベクトルは次のように更新すべきであ
る。
本方法により、定常的にはタップベクトルは(1)式の
解に収束する。
以上の原理に基づく方法により位相誤差の最適推定値が
得られる。しかしながら上記推定法でも、推定器入力で
ある位相誤差情報が真の位相誤差と大きく異なっている
時には、その影響をかなり被ると考えられる。この点に
鑑みれば、ある尺度で位相誤差の信頼性を判定し、信頼
性がある基準を満たさない時には、その位相誤差情報を
位相誤差推定に利用しないという方法により推定値の確
度をより良くする事が可能である。この方法は、次の手
順で実行できる。現在の位相誤差観測値xtを利用しない
で過去の有限個(N個)の位相誤差観測値により現在の
位相誤差を推定し、位相ロックループに供給する。位相
誤差検出器により検出された現在の位相誤差観測値の信
頼性が充分な時にはその位相誤差を、現在の位相誤差の
信頼性が不充分であると判断された時には、現在の位相
誤差の推定値を次の時刻に於ける位相誤差推定に利用す
る為に保持し、1サンプル時間後の位相観測値ベクトル
の第0成分として利用する。また、位相誤差観測値の信
頼性が不充分な時には、最大傾斜法による、タップベク
トルの更新は行わない。
〔実施例〕
第1図に、本発明による搬送波位相制御装置の機能ブロ
ック図を示す。判定帰還型位相ロックループ100を通過
した複素ベースバンド信号101は、判定器102,位相誤差
検出器103,信頼性判定器104に供給される。判定器102の
判定結果は、位相誤差検出器103及び信頼性判定器104に
供給される。位相誤差検出器103は、位相ロックループ1
00の出力と判定器102の判定結果より位相誤差を検出
し、この位相誤差を位相誤差推定器105に供給する。信
頼性判定器104は、位相ロックループ100の出力と判定器
102の判定結果より信頼性を判定しその信頼性が予め定
めたしきい値より良い時には1を悪い時には0を出力す
る。位相誤差推定器105は、過去の信頼できる位相誤差
情報によって現在の位相誤差を推定する機能を持ち、信
頼性判定器104の出力に基づき位相誤差検出器103の出力
を現在の位相誤差推定に利用するかどうかを判断してい
る。信頼性の判定は、例えば、位相ロックループ100の
出力座標と、判定器102が選択した信号座標の距離によ
って判定できる。この距離が小なる時には信頼性が高
く、大なる時には信頼性が低い。
第2図は、位相誤差推定器105の詳細な構成を示す。201
は位相誤差検出器103の出力で、202は位相誤差推定値で
ある。第一のマルチプレクサ(MUX)205は、信頼性判定
器104の出力204が1なる時、すなわち判定器102の出力
の信頼性が充分な時には位相誤差検出器出力201を選択
し、信頼性判定器104の出力204が0なる時、すなわち判
定器102の出力の信頼性が不充分な時には位相誤差推定
値202を選択する。D1,D2,・・・,DNは、第1,第2,・・
・,第N番目のサンプル時間遅延素子であり、遅延線を
構成する。pt,pt-1,pt-2,・・・,pt-Nは、現時刻をtと
すれば、時刻t,(t−1),(t−2),・・・,(t
−N)の位相誤差検出器出力または位相誤差推定値に対
応する。203は、位相誤差推定誤りであり、第二のマル
チプレクサ(MUX)207により信頼性判定器出力204が1
の時に選択されて信号208となる。信頼性判定器出力204
が0の時には、マルチプレクサ207は0を出力する。す
なわち、信号208は位相誤差推定誤りの信頼性が高い時
には位相誤差推定誤りそのものの値に、信頼性が低い時
には、零の値となる。pt-1,pt-2,・・・,pt-Nの時刻
(t−1),(t−2),・・・,(t−N)に対応す
る位相誤差検出器出力または位相誤差推定値は、信号20
8と乗算された後、積分器I1,I2,・・・,INで積分され
る。積分器I1,I2,・・・,INの出力は、pt-1,pt-2,・・
・,pt-Nの時刻(t−1),(t−2),・・・,(t
−N)に対応する位相誤差検出器出力または位相誤差推
定値と乗算された後、加算器206で加算され位相誤差推
定値202となる。位相誤差推定値202は、判定帰還型位相
ロックループ100に、帰還される。位相ロックループ100
は、位相誤差推定値202により搬送波位相を修正する。
すなわち、推定された位相誤差により搬送波位相を回転
させていけば、搬送波位相が再生されれば判定器102の
誤差が0となり、位相誤差推定値も0となり、正しい位
相にロックされる。この位相誤差推定値202は、前述し
たように、判定器102の出力の信頼性が不充分な時に
は、前時刻の位相誤差推定値で入力を代替するためにマ
ルチプレクサ205により選択され、サンプル時間遅延素
子D1,D2,・・・,DNよりなる遅延線に帰還される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、搬送波再生部の即応性を犠牲にする事
なく、低信号対雑音電力比時に判定帰還型位相ロックル
ープの発散を避ける事が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による搬送波位相制御装置の機能ブロ
ック図、 第2図は、第1図に於ける位相誤差推定器の一例を示す
図である。 100……位相ロックループ 101……位相ロックループを通過した後の複素ベースバ
ンド信号 102……判定器 103……位相誤差検出器 104……信頼性判定器 105……位相誤差推定器 201……位相誤差検出器103の出力 202……位相誤差推定値 203……位相誤差推定誤り 204……信頼性判定器104の出力 205……第一のマルチプレクサ 206……加算器 207……第二のマルチプレクサ 208……位相誤差推定誤りまたは零 D1,D,・・・,DN……サンプル時間遅延素子 pt,pt-1,pt-2,・・・,pt-N……時刻t,(t−1),(t
−2),・・・,(t−N)に対応する位相誤差検出器
出力または位相誤差推定値 I1,I2,・・・,IN……積分器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複素ベースバンド信号を入力とする位相ロ
    ックループと、この位相ロックループの出力を入力とす
    る判定器と、この判定器の出力と前記位相ロックループ
    の出力を入力とし、これらの入力に基づいて位相誤差を
    算出する位相誤差検出器と、前記判定器の出力と前記位
    相ロックループの出力を入力とし、これらの入力に基づ
    いて信頼性を算出する信頼性判定器と、前記位相誤差検
    出器と前記信頼性判定器の出力を入力とし、過去の有限
    個の信頼できる位相誤差検出器出力に基づいて位相誤差
    を推定する位相誤差推定器とを備え、この位相誤差推定
    器の出力を前記位相ロックループに帰還し、かつ前記位
    相誤差推定器は、前記信頼性判定器が前記判定器の出力
    の信頼性が充分であると判定した時には、前記位相誤差
    検出器の出力を位相誤差推定器の遅延線に帰還し、信頼
    性が不充分であると判定した時には、位相誤差推定器の
    出力を位相誤差推定器の遅延線に帰還することを特徴と
    する搬送波位相制御装置。
JP60186711A 1985-08-27 1985-08-27 搬送波位相制御装置 Expired - Lifetime JPH0683112B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP60186711A JPH0683112B2 (ja) 1985-08-27 1985-08-27 搬送波位相制御装置

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JP60186711A JPH0683112B2 (ja) 1985-08-27 1985-08-27 搬送波位相制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS6248127A JPS6248127A (ja) 1987-03-02
JPH0683112B2 true JPH0683112B2 (ja) 1994-10-19

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ID=16193300

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116266A1 (de) * 1981-04-24 1982-11-11 TE KA DE Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH, 8500 Nürnberg Verfahren zum entzerren eines datensignales

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JPS6248127A (ja) 1987-03-02

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