JPH07336401A - 変復調システム及び復調器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は簡単な構成の回路により、同期検波
用の基準信号を安定に生成してデータを復調し得る変復
調システム及び復調器を提供することを目的とする。 【構成】 分配器６０７、シンセサイザ６０８及び周波
数変換器６１０は入力受信パイロット信号から搬送波周
波数ｆ_Cと同一の基準信号を生成する。移相器６０９
は、シンセサイザ１０６の出力信号を移相量設定回路６
１４の出力設定信号に基づいて制御される移相量だけ移
相して周波数変換器６１０に供給する。同期検波回路６
０４はＩＦ受信信号を、同期検波用基準信号に基づいて
同期検波する。移相量設定回路６１４は低域フィルタ６
１１の出力ベースバンド信号に基づいて、システム立ち
上げ時よりデータ値が固定の一定時間内に移相器６０９
の移相量を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変復調システム及び復調
器に係り、特にディジタル無線伝送システムにおいて位
相変調方式により変調されたディジタル信号を同期検波
する変復調システム及び復調器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の復調器の一例のブロック図
を示す。同図において、位相変調方式により変調された
ディジタル信号は、伝送路を介して受信機（図示せず）
により受信され、無線周波数帯から中間周波数（ＩＦ）
帯の受信信号とされた後、帯域フィルタ１を介して分配
器２により２分配され、一方は同期検波器４に供給さ
れ、他方は分配器５に供給される。

【０００３】分配器５により更に２分配された上記のＩ
Ｆ受信信号は、増幅器６、７で増幅されて乗算器８、９
に供給され、ここで分配器１５より供給される搬送波
と、この搬送波を移相器１６で９０°移相した搬送波と
それぞれ乗算される。乗算器８の出力信号はループフィ
ルタ１０を介して乗算器１３に供給され、他方乗算器９
の出力信号はループフィルタ１１と極性反転回路１２を
それぞれ介して乗算器１３に供給される。

【０００４】乗算器１３で乗算して得られた信号は、電
圧制御発振器１４に制御電圧として印加され、その出力
発振周波数を可変制御する。これにより、電圧制御発振
器１４からは受信信号の搬送波周波数変動に追従した搬
送波周波数が取り出され、分配器１５により３分配され
て、乗算器８と移相器１６にそれぞれ供給される一方、
前記同期検波器４に基準信号として供給される。

【０００５】同期検波器４は分配器２よりのＩＦ受信信
号を分配器１５よりの基準信号に基づいて同期検波す
る。この同期検波して得られたベースバンドの検波デー
タは、低域フィルタ１７により不要高周波数成分を除去
された後サンプリング回路１８及びクロック抽出回路１
９に供給され、クロック抽出回路１９により抽出された
クロックに基づいてサンプリング回路１８でサンプリン
グされることにより、復調データが得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】位相変調されたディジ
タル信号を復調する復調器内の同期検波器４の入力ＩＦ
受信信号の搬送波と基準信号との間に位相誤差が残る
と、検波後の信号の信号対雑音比（ＳＮ比）を低下さ
せ、結果としてデータのビット誤りの原因となる。この
位相誤差は送受両側の主発振器の相対変動や伝送路特性
の変化によるものであり、いずれも受信信号の相対的な
位相変動として現れる。この位相変動は受信側の基準信
号を修正することにより補償することができる。

【０００７】そこで、従来は図５の乗算器８と９、ルー
プフィルタ１０と１１、極性反転回路１２、乗算器１
３、電圧制御発振器１４、分配器１５及び１６よりなる
破線で囲んだフィードバックループ回路により、ＩＦ受
信信号からその搬送波に位相同期した基準信号を生成し
ている。

【０００８】しかし、この従来の復調器では、位相変調
されたＩＦ受信信号から基準信号を生成するための、上
記のフィードバックループ回路の回路構成が複雑であ
り、また、データ信号の通信速度に対応した帯域フィル
タ１を介して受信信号を受けるために、伝送路の雑音の
影響も受け易いという問題がある。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
簡単な構成の回路により、同期検波用の基準信号を安定
に生成してデータを復調し得る変復調システム及び復調
器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、変調器により所定のディジタル変調方式で
変調されたデータ信号を伝送路へ送信し、送信信号を受
信して得た受信信号を同期検波器により同期検波用基準
信号を用いて同期検波し、同期検波信号から復調データ
を得る変復調システムにおいて、変調器はパイロット信
号を発生すると共に、パイロット信号からディジタル変
調のための搬送波を生成し、搬送波をシステム立ち上げ
時より一定期間は値が固定のデータで変調し、一定時間
経過後は、送信すべきデータで搬送波を変調し、変調し
て得られた変調波をパイロット信号と多重して出力し、
復調器は受信信号から分離したパイロット信号に基づい
て搬送波周波数と同一の同期検波用基準信号を生成して
同期検波器へ供給すると共に、同期検波用基準信号の位
相を、システム立ち上げ時より一定時間内で同期検波器
より出力される検波信号の包絡線検波レベルがしきい値
以下となる値に設定し、一定時間経過後は設定位相値で
同期検波用基準信号を生成するようにしたものである。

【００１１】また、本発明の復調器は、入力多重信号か
らパイロット信号を分離するフィルタ回路と、フィルタ
回路の出力パイロット信号に基づいて搬送波と同一周波
数の同期検波用基準信号を生成する基準信号生成回路
と、同期検波用信号の位相を実質的に移相する移相器
と、移相器により移相された同期検波用基準信号を用い
て前記入力多重信号を同期検波する同期検波器と、同期
検波器の出力検波信号に基づいて復調データを得る回路
と、システム立ち上げ時より移相器の移相量を可変制御
し、一定時間内で同期検波器より出力される検波信号の
包絡線検波レベルがしきい値以下となる時の移相量を検
出し、移相器の移相量を検出値に固定設定する移相量設
定回路とを有する構成としたものである。

【００１２】

【作用】本発明システムでは、復調器が受信信号から分
離したパイロット信号に基づいて生成した同期検波用基
準信号の位相を、システム立ち上げ時より受信変調波の
変調信号のデータ値が固定である一定時間内において同
期検波器より出力される検波信号の包絡線検波レベルが
しきい値以下となる値に設定するようにしているため、
伝送路の雑音の影響を受け難くできる。

【００１３】また、本発明復調器では、入力多重信号か
らフィルタ回路により分離したパイロット信号に基づい
て、基準信号生成回路により搬送波と同一周波数の同期
検波用基準信号を生成するようにしたため、フィードバ
ックループを有することなく、同期検波用基準信号を生
成することができる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の変復調システムの一実施例のシステム構成
図を示す。同図に示すように、本実施例はデータ入力信
号を変調する変調器１００、無線周波数（ＲＦ）帯の送
信信号を出力する送信機２００、送信信号を無線送信す
る送信アンテナ３００、無線電波を受信する受信アンテ
ナ４００、受信機５００、受信機５００からの信号を復
調して元のデータ信号を出力する復調器６００とより構
成されている。

【００１５】本実施例は、データ入力信号を変調器１０
０により例えば位相変調して中間周波数（ＩＦ）帯の変
調波を生成し、この変調波を送信機２００によりＲＦ帯
に周波数変換して送信アンテナ３００を介して無線送信
し、対向する受信アンテナ４００で受信させ、 このＲ
Ｆ受信信号を受信機５００によりＩＦ帯に周波数変換し
て復調器６００で同期検波器を用いて復調させる、一般
的なディジタル無線伝送システムにおいて、システム立
ち上げよりある一定時間、変調器１００が送信制御信号
に基づいてパイロット信号と一定値のデータで位相変調
された変調波との合成信号を出力し、復調器６００では
入力ＩＦ受信信号中の上記のパイロット信号から同期検
波用の基準信号を生成すると共に、同期検波後の上記一
定値のデータに基づいて基準信号の移相量を調整するよ
うにした点に特徴がある。

【００１６】次に、図１の要部の構成及び動作について
更に詳細に説明する。図２は図１の変調器１００の一実
施例のブロック図を示す。図２において、データ入力信
号は切換器１０１の端子１０１ａに入力され、送信制御
信号は調整信号送出制御器１０２に供給される。

【００１７】調整信号送出制御器１０２は入力送信制御
信号に基づいて、送受対向でシステムを同時に立ち上げ
る時から一定時間、切換器１０１を端子１０１ｂ側に接
続し、その後端子１０１ａ側に切り換え接続するための
制御信号を発生し、切換器１０１へ供給する。これによ
り、切換器１０１はシステム立ち上げ時より上記の一定
時間は端子１０１ｂに入力されている、データ信号発生
器１０３からの一定値”１”のデータ信号を選択してレ
ベル変換器１０９へ供給する。

【００１８】一方、基準発振器１０４はあらかじめ定め
られた一定周波数ｆ _Pの正弦波信号を発振出力する。こ
の発振出力信号は分配器１０５により３分配され、シン
セサイザ１０６、周波数変換器１０７及び可変減衰器１
１１にそれぞれ供給される。シンセサイザ１０６は入力
発振周波信号を周波数逓倍あるいは周波数逓降して所定
の周波数に変換した後周波数変換器１０７に供給し、こ
こで分配器１０５よりの発振周波信号と周波数変換させ
る。

【００１９】これにより、周波数変換器１０７からは搬
送波周波数ｆ_Cの信号が取り出されて位相変調器１０８
に供給され、ここでレベル変換器１０９によりレベル変
換された、切換器１０１よりのデータ信号で位相変調さ
れ、ＩＦ帯の位相変調波とされる。従って、位相変調器
１０８から出力される位相変調波の変調信号は、システ
ム立ち上げ時より前記一定時間は、データ信号発生器１
０３よりの固定値”１”のデータ信号であり、該一定時
間経過後は切換器１０１の端子１０１ａに入力される、
通常の送信情報に応じて値が変化するデータ入力信号に
切り換わることとなる。

【００２０】この位相変調波は可変減衰器１１０により
減衰される。合成器１１２は可変減衰器１１１により位
相変調波との電力比が所定値になるように減衰された、
分配器１０５を介して入力された基準発振器１０４より
の発振周波信号を、パイロット信号として上記の可変減
衰器１１０の出力位相変調波に合成して出力する。合成
器１１２の出力合成信号は帯域フィルタ１１３により不
要周波数成分を除去されてＩＦ送信信号として出力され
る。送信されるＩＦ送信信号中の位相変調波の搬送波周
波数ｆ_Cはパイロット信号ｆ_Pから生成されてるため、両
信号は正確に所定の周波数比関係に同期した状態となっ
ている。

【００２１】次に、本発明の要部をなす復調器６００の
構成及び動作について説明する。図３は本発明の復調器
の一実施例のブロック図を示す。本実施例は図１の復調
器６００として用いられるもので、帯域フィルタ６０
１、分配器６０２、同期検波器６０４、低域フィルタ６
１１、サンプリング回路６１２及びクロック抽出回路６
１３は、図５に示した従来の復調器の帯域フィルタ１、
分配器２、同期検波器４、低域フィルタ１７、サンプリ
ング回路１８及びクロック抽出回路１９に相当する回路
で、この部分の回路部は従来と同様であるが、本実施例
は同期検波器６０４に供給する同期検波用基準信号の生
成回路部に特徴がある。

【００２２】すなわち、上記の同期検波用基準信号生成
回路部は、帯域フィルタ６０５、増幅器６０６、分配器
６０７、シンセサイザ６０８、位相器６０９、周波数変
換器６１０及び位相量設定回路６１４よりなる。このう
ち、移相器６０９の移相量を設定する移相量設定回路６
１４は、図４に示す如く、検波器７０１、積分器７０
２、検出器７０３、カウンタ７０４、クロック源７０
５、レジスタ７０６及びＤ／Ａ変換器７０７より構成さ
れている。

【００２３】次に、本実施例の動作について説明する。
図３の帯域フィルタ６０１には前記したＩＦ受信信号が
入力されて、不要周波数成分が除去された後、分配器６
０２により２分配され、一方は遅延回路６０３により所
定時間遅延されて同期検波回路６０４に供給され、他方
は帯域フィルタ６０５に供給される。帯域フィルタ６０
５の通過周波数帯域は、入力ＩＦ受信信号中の前記周波
数ｆ_Pのパイロット信号だけを周波数選択するように設
定されている。

【００２４】これにより、帯域フィルタ６０５より入力
ＩＦ受信信号中の周波数ｆ_Pのパイロット信号だけが取
り出されて増幅器６０６に供給されて増幅され、分配器
６０７により２分配されて一方はシンセサイザ６０８に
供給され、他方は周波数変換器６１０に供給される。シ
ンセサイザ６０８は入力受信パイロット信号を前記のシ
ンセサイザ１０６と同じ所定周波数の信号を生成する。

【００２５】移相器６０９は、このシンセサイザ１０６
の出力信号を移相量設定回路６１４の出力設定信号に基
づいて制御される移相量だけ移相して周波数変換器６１
０に供給し、ここで分配器６０７よりの受信パイロット
信号と周波数変換させる。これにより、周波数変換器６
１０からは搬送波周波数ｆ_Cと同一の基準信号が取り出
され、同期検波器６０４に同期検波用基準信号として供
給される。

【００２６】同期検波回路６０４は遅延回路６０３によ
り周波数変換器６１０よりの基準信号と時間合わせされ
た入力ＩＦ受信信号を、同期検波用基準信号に基づいて
同期検波し、これにより得られたベースバンドの検波信
号を低域フィルタ６１１を介してサンプリング回路６１
２及びクロック抽出回路６１３に供給し、クロック抽出
回路６１３で抽出されたクロックに基づいてサンプリン
グ回路６１２で該検波信号をサンプリングさせることに
より、復調データを出力させる。

【００２７】また、本実施例では上記の低域フィルタ６
１１の出力ベースバンド信号は移相量設定回路６１４に
も供給される。この移相量設定回路６１４はシステム立
ち上げ時より前記一定時間内に移相器６０９の移相量を
設定する回路である。すなわち、図４において、移相量
設定回路６１４は検波器７０１に低域フィルタ６１１の
出力ベースバンド信号が供給され、ここで包絡線検波し
て得た検波信号を積分器７０２により積分させて平均化
し、更に検出器７０３であらかじめ定めたしきい値とレ
ベル比較させる。

【００２８】ここで、システム立ち上げ時より前記の一
定時間は、同期検波されたベースバンド信号のデータ値
は”１”で固定であるため、検波器７０１の出力包絡線
検波信号レベルは同期検波器６０４の入力ＩＦ受信信号
と基準信号との相対的な位相誤差にのみ対応したものと
なり、この相対的な位相誤差が大きいときには、積分器
７０２の出力信号のレベルは検出器７０３のしきい値よ
りも大きい。

【００２９】しかし、上記の位相誤差がデータのビット
誤りをもたらさない程度のある値よりも小さくなると、
積分器７０２の出力信号レベルが上記のしきい値以下と
なるため、検出器７０３はこの時にカウンタ停止信号を
出力してカウンタ７０４のカウント動作を停止させる。

【００３０】カウンタ７０４はクロック源７０５よりの
一定周波数のクロックをシステム立ち上げ時よりカウン
ト開始し、上記のカウント停止信号が入力されることに
よりカウント動作を停止する。カウンタ７０４のカウン
ト値はレジスタ７０６により保持された後、Ｄ／Ａ変換
器７０７によりカウント値に応じたレベルのアナログ信
号に変換され、図３に示した移相器６０９へ移相量設定
信号として出力される。

【００３１】ここで、システム立ち上げ時には同期検波
回路６０４における入力ＩＦ受信信号と基準信号との相
対的な位相誤差が大となっているが、上記のカウンタ７
０４のカウント値の変化に対応して移相器６０９の移相
量も変化され、その結果上記の相対的な位相誤差が減少
していき、最終的にゼロとなると、カウンタ７０４のカ
ウンタ動作が停止され、その時のカウント値がレジスタ
７０６に保持される。これにより、前記一定時間経過す
るまでに移相器６０９の移相量が最適な値に設定され、
以後この値が保持される。

【００３２】このように、本実施例によれば、受信信号
から分離したパイロット信号に基づいて同期検波用の基
準信号を生成しているため、従来に比べて簡単な回路構
成で同期検波用基準信号を生成することができると共
に、システム立ち上げ時より一定時間は値が”１”に固
定されたデータが調整信号として供給されるため、帯域
フィルタ６０１で雑音が分離されたとしても安定、か
つ、正確に移相器６０９の移相量を設定することができ
る。

【００３３】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば変調器１００の変調方式は直交振
幅変調（ＱＡＭ）など、同期検波により復調可能なディ
ジタル変調方式一般に適用することができるものであ
る。また、システム立ち上げ時より調整信号として出力
するデータ信号は値が固定であれば良いから、”０”を
出力しても差し支えない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同期検波用の基準信号を受信信号中のパイロット信号か
ら生成することができるため、従来に比べて簡単な回路
構成で同期検波用基準信号を生成することができ、ま
た、データ値が固定の時に同期検波回路の入力受信信号
と基準信号との相対的な位相差をゼロに設定することに
より、雑音などの影響を受け難くしたため、安定に同期
検波用基準信号を出力することができ、従来よりＳＮ比
の向上した同期検波ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明システムの一実施例のシステム構成図で
ある。

【図２】図１の変調器の一実施例のブロック図である。

【図３】本発明の復調器の一実施例のブロック図であ
る。

【図４】図３の移相量設定回路の一例のブロック図であ
る。

【図５】従来の復調器の一例のブロック図である。

【符号の説明】

１００ 変調器 １０１ 切換器 １０２ 調整信号送出制御器 １０３ データ信号発生器 １０４ 基準発振器 １０８ 位相変調器 ２００ 送信機 ５００ 受信機 ６００ 復調器 ６０４ 同期検波器 ６０５ パイロット信号分離用帯域フィルタ ６０８ シンセサイザ ６０９ 移相器 ６１０ 周波数変換器 ６１２ サンプリング回路 ６１３ クロック抽出回路 ６１４ 移相量設定回路 ７０１ 検波器 ７０２ 積分器 ７０３ 検出器 ７０４ カウンタ ７０６ レジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変調器により所定のディジタル変調方式
   で変調されたデータ信号を伝送路へ送信し、該送信信号
   を受信して得た受信信号を同期検波器により同期検波用
   基準信号を用いて同期検波し、該同期検波信号から復調
   データを得る変復調システムにおいて、 前記変調器はパイロット信号を発生すると共に、該パイ
   ロット信号から前記ディジタル変調のための搬送波を生
   成し、該搬送波をシステム立ち上げ時より一定期間は値
   が固定のデータで変調し、該一定時間経過後は、送信す
   べきデータで該搬送波を変調し、変調して得られた変調
   波を前記パイロット信号と多重して出力し、 前記復調器は受信信号から分離した前記パイロット信号
   に基づいて前記搬送波周波数と同一の同期検波用基準信
   号を生成して前記同期検波器へ供給すると共に、該同期
   検波用基準信号の位相を、システム立ち上げ時より前記
   一定時間内で該同期検波器より出力される検波信号の包
   絡線検波レベルがしきい値以下となる値に設定し、該一
   定時間経過後は該設定位相値で該同期検波用基準信号を
   生成することを特徴とする変復調システム。
2. 【請求項２】 パイロット信号から生成された搬送波を
   データ信号で変調して得た変調波が該パイロット信号と
   多重され、かつ、該変調波の変調信号がシステム立ち上
   げ時より一定時間は固定値である多重信号を復調する復
   調器であって、 入力多重信号から前記パイロット信号を分離するフィル
   タ回路と、 該フィルタ回路の出力パイロット信号に基づいて前記搬
   送波と同一周波数の同期検波用基準信号を生成する基準
   信号生成回路と、 該同期検波用信号の位相を実質的に移相する移相器と、 該移相器により移相された同期検波用基準信号を用いて
   前記入力多重信号を同期検波する同期検波器と、 該同期検波器の出力検波信号に基づいて復調データを得
   る回路と、 システム立ち上げ時より前記移相器の移相量を可変制御
   し、前記一定時間内で該同期検波器より出力される検波
   信号の包絡線検波レベルがしきい値以下となる時の移相
   量を検出し、該移相器の移相量を該検出値に固定設定す
   る移相量設定回路とを有することを特徴とする復調器。