JPH0834487B2 - Costas loop demodulator - Google Patents
Costas loop demodulatorInfo
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- JPH0834487B2 JPH0834487B2 JP1172166A JP17216689A JPH0834487B2 JP H0834487 B2 JPH0834487 B2 JP H0834487B2 JP 1172166 A JP1172166 A JP 1172166A JP 17216689 A JP17216689 A JP 17216689A JP H0834487 B2 JPH0834487 B2 JP H0834487B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔目次〕 産業上の利用分野 従来の技術[第5〜8図] 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用(第1図) 実施例(第2〜4図) 発明の効果 〔概要〕 ベースバンドデータに基づき搬送波(キャリア)再生
あるいはロック再生を作り出すコスタス(Costas)ルー
プ型復調装置に関し、 周波数引き込みのための範囲を可変にできるように
し、しかも保護回路での保護段数をも可変にできるよう
にして、伝送速度が低いものの場合でも、周波数引き込
みおよびキャリア引き込み保持を容易且つ迅速に行なえ
るようにして、より安定した復調を可能にすることを目
的とし、 周波数引き込み補助部で設定される電圧制御発振器制
御信号へ付加すべき周波数引き込み範囲を、スイープ状
態のときは大きく設定し、トラック状態のときは小さく
設定するように構成するとともに、保護回路で設定され
るスイープ状態からトラック状態への移行またはトラッ
ク状態からスイープ状態への移行を決めるための保護段
数を、スイープ状態のときとトラック状態のときとで変
更しうるように構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Table of Contents] Industrial field of application Conventional technology [Figs. 5 to 8] Problems to be solved by the invention Means for solving the problems (Fig. 1) Operation (Fig. 1) Embodiments (FIGS. 2 to 4) Effects of the invention [Outline] A Costas loop demodulator for producing carrier wave recovery or lock wave reproduction based on baseband data, in which a range for frequency pulling can be made variable. In addition, the number of protection stages in the protection circuit can also be made variable, so that even when the transmission speed is low, frequency lock and carrier lock can be held easily and quickly, enabling more stable demodulation. In the sweep state, the frequency pull-in range to be added to the voltage-controlled oscillator control signal set by the frequency pull-in auxiliary section is Set to a small value in the track state, and set the number of protection steps to determine the transition from the sweep state to the track state or from the track state to the sweep state set by the protection circuit. It is configured so that it can be changed between the state and the track state.
本発明は、ベースバンドデータに基づき搬送波(キャ
リア)再生あるいはクロック再生を作り出すコスタスル
ープ型復調装置に関する。The present invention relates to a Costas loop type demodulator that produces carrier wave reproduction or clock reproduction based on baseband data.
同期検波の場合、受信側では被変調入力波の搬送波成
分と同相の搬送波を再生する回路が必要である。このよ
うな復調側における搬送波再生回路として、例えばコス
タスループがある。In the case of synchronous detection, the receiving side needs a circuit for reproducing a carrier wave in phase with the carrier wave component of the modulated input wave. As such a carrier recovery circuit on the demodulation side, there is a Costas loop, for example.
第5図は従来のコスタスループ型復調方式を採る4相
PSK復調装置のブロック図であるが、この第5図に示す
4相PSK復調装置では、例えば70MHz帯のQPSK波が、シン
セサイザー20からの信号に応じて周波数変換回路21で周
波数変換され、更に48MHzバンドパスフィルタ22でろ波
され、可変アッテネータ23でゲインを調整されたのち、
90°ハイブリッド1で、90°位相の異なる2系統の信号
に分割される。Fig. 5 shows four phases that adopt the conventional Costas loop type demodulation method.
Although it is a block diagram of the PSK demodulator, in the 4-phase PSK demodulator shown in FIG. 5, for example, a QPSK wave in the 70 MHz band is frequency-converted by the frequency conversion circuit 21 in accordance with the signal from the synthesizer 20, and further 48 MHz. After being filtered by the bandpass filter 22 and adjusted in gain by the variable attenuator 23,
The 90 ° hybrid 1 splits the signal into two systems with different 90 ° phases.
そして、各信号はミキサー2A;2B,帯域制限用のローパ
スフィルタ3A;3BおよびA/D変換器10A;10Bを経てキャリ
ア再生回路CRCへ入力されるようになっている。Then, each signal is input to the carrier reproducing circuit CRC via the mixers 2A; 2B, band-passing low-pass filters 3A; 3B and A / D converters 10A; 10B.
キャリア再生回路CRCは、位相検波およびループフィ
ルタの機能を有するもので、そのループフィルタ部分の
出力がD/A変換器11を介して電圧制御発振器(VCO)6へ
入力され、電圧制御発振器6の出力が各ミキサー2A,2B
へ入力されるようになっている。The carrier recovery circuit CRC has the functions of phase detection and a loop filter, and the output of the loop filter portion is input to the voltage controlled oscillator (VCO) 6 via the D / A converter 11 and the voltage controlled oscillator 6 Output is each mixer 2A, 2B
To be entered.
なお、24はビットタイミングリカバリー(クロック再
生回路)で、このクロック再生回路24からの出力はA/D
変換器10A,10Bへ入力される。In addition, 24 is a bit timing recovery (clock reproduction circuit), the output from this clock reproduction circuit 24 is A / D
Input to converters 10A and 10B.
ところで、このキャリア再生回路CRCは、第6図に示
すごとく、位相検波回路4やループフィルタを構成する
アップ/ダウンカウンタ51,加算・減算回路52のほか
に、スイープ/トラック制御信号発生部7,ΔF設定回路
8′を有している。By the way, as shown in FIG. 6, the carrier reproduction circuit CRC includes a sweep / track control signal generator 7, as well as an up / down counter 51 and an addition / subtraction circuit 52 which constitute a phase detection circuit 4 and a loop filter. It has a ΔF setting circuit 8 '.
ここで、位相検波回路4はA/D変換器10A,10Bからの信
号を受けてこれらの信号の位相偏差を検出するもので、
アップ/ダウンカウンタ51はアップ/ダウン制御部50か
らのアップ/ダウン制御信号に基づき計数値をアップ
(Up)あるいはダウン(Down)するもので、加算・減算
回路52はアップ/ダウンカウンタ51からの計数値にΔF
設定回路8′からのΔF(周波数引き込み範囲分)を加
算あるいは減算するものである。Here, the phase detection circuit 4 receives the signals from the A / D converters 10A and 10B and detects the phase deviation of these signals.
The up / down counter 51 counts up (Up) or down (Down) based on the up / down control signal from the up / down control unit 50, and the addition / subtraction circuit 52 outputs the count value from the up / down counter 51. ΔF for the count value
It is for adding or subtracting ΔF (frequency pull-in range) from the setting circuit 8 '.
また、スイープ/トラック制御信号発生部7は、再生
データの誤りを訂正する誤り訂正回路(FEC)中の位相
不確定除去回路から出されるINIT信号(この信号は位相
状態が変化したときに出される位相状態変化信号であ
る)を受けたときは、スイープ(Sweep;掃引)を行なわ
せるための制御信号をアップ/ダウン制御部50へ入力
し、INIT信号が入力されていないときは、トラック(Tr
ack;掃引停止)させるための制御信号をアップ/ダウン
制御部50へ入力するもので、アップ/ダウン制御部50
は、スイープ/トラック制御信号発生部7からスイープ
制御信号を受けると、アップ/ダウンカウンタ51をアッ
プカウントあるいはダウンカウントさせつづけ、スイー
プ/トラック制御信号発生部7からトラック制御信号を
受けると、位相検波回路4からの偏差情報でアップ/ダ
ウンカウンタ51のアップ/ダウン制御を行なわせるよう
になっている。In addition, the sweep / track control signal generator 7 outputs the INIT signal (this signal is issued when the phase state changes) from the phase uncertainty removing circuit in the error correction circuit (FEC) that corrects the error in the reproduced data. When a phase change signal is received), a control signal for performing a sweep is input to the up / down controller 50, and when the INIT signal is not input, the track (Tr
The control signal for ack; (stop sweep) is input to the up / down control unit 50.
When the sweep control signal is received from the sweep / track control signal generator 7, the up / down counter 51 keeps counting up or down, and when the track control signal is received from the sweep / track control signal generator 7, the phase detection is performed. The deviation information from the circuit 4 is used to control up / down of the up / down counter 51.
さらに、ΔF設定回路8′はアップ/ダウンカウンタ
51からの計数値に周波数引き込みのための所要の範囲Δ
Fを付与するものである。Further, the ΔF setting circuit 8'is an up / down counter.
Required range for frequency pull-in to the count value from 51 Δ
F is given.
このようにΔFを付与するのは、アップ/ダウンカウ
ンタ51の計数値だけでは一点しか指定できないので、電
圧制御発振器6による周波数の引き込みができないため
である。The reason why ΔF is given in this manner is that since only one point can be designated only by the count value of the up / down counter 51, the frequency cannot be pulled in by the voltage controlled oscillator 6.
このような構成により、例えば同期が外れたような場
合は、INIT信号がスイープ/トラック制御信号発生部7
へ入力されるため、このスイープ/トラック制御信号発
生部7からはスイープ制御信号がアップ/ダウン制御部
50へ入力される。これによりアップ/ダウンカウンタ51
はアップカウントあるいはダウンカウントをしつづけ、
その結果計数値が一方向にアップあるいはダウンする。
そして、この計数値に所要のΔFを加算あるいは減算し
て、ある範囲をもたせて電圧制御発振器6を制御する。
これにより、位相差のずれが−45°から45°の間をスイ
ープする[第7図(a)参照]。そして、第7図(b)
に示すように、位相差0を含む範囲になると、今度はス
イープ/トラック制御信号発生部7からトラック制御信
号が出されるため、アップ/ダウン制御部50は位相検波
回路4からの位相偏差信号に基づくアップ/ダウン制御
信号をアップ/ダウンカウンタ51へ出す。これにより、
アップ/ダウンカウンタ51の計数値はこのアップ/ダウ
ン制御信号に依存してアップ/ダウンし、位相差を完全
に0にする[第7図(c)参照]。With such a configuration, if the synchronization is lost, for example, the INIT signal is output to the sweep / track control signal generator 7.
The sweep control signal from the sweep / track control signal generator 7 is input to the up / down control unit.
Entered into 50. As a result, the up / down counter 51
Keeps counting up or down,
As a result, the count value goes up or down in one direction.
Then, the required ΔF is added to or subtracted from this count value to give a certain range to control the voltage controlled oscillator 6.
As a result, the phase difference is swept between −45 ° and 45 ° [see FIG. 7 (a)]. And FIG. 7 (b)
As shown in, when the phase difference is in the range including 0, the sweep / track control signal generator 7 outputs the track control signal this time, so the up / down controller 50 outputs the phase deviation signal from the phase detection circuit 4. An up / down control signal based on this is output to the up / down counter 51. This allows
The count value of the up / down counter 51 goes up / down depending on the up / down control signal to completely set the phase difference to 0 [see FIG. 7 (c)].
ところで、伝送速度の低いものを取り扱う場合は、Δ
Fを小さくしないと、サイクルスキップなどが増えて、
安定な復調を期待できない。By the way, when dealing with low transmission speed,
If you do not make F small, cycle skips will increase,
We cannot expect stable demodulation.
しかし、ΔFが小さいと、トラック状態を検出してか
らアップ/ダウンカウンタ51のアップ/ダウンを一方向
制御から解除する間に、位相0の点を過ぎてしまうおそ
れがあり、この場合は、再度スイープ状態になってしま
い、なかなかトラック状態に移行できず、ひいては周波
数の引き込みがうまくいかないという問題点がある。However, if ΔF is small, there is a possibility that the point of phase 0 may be passed while the up / down counter 51 is released from the up / down control from the one-way control after the track state is detected. In this case, again. There is a problem that it becomes a sweep state, it is difficult to transition to the track state, and eventually the frequency pulling does not work well.
そこで、第8図に示すように、コスタスループを用い
たものにおいて、周波数引き込みのための範囲ΔFを可
変にできるΔF設定回路8を設け、且つ、スイープ状態
からトラック状態への移行およびトラック状態からスイ
ープ状態への移行を決めるための保護段数(例えば、IN
IT信号の入力回数や所要の遅延時間)を設定して、スイ
ープ/トラック制御信号について一定の保護をかける保
護回路9′を設けることにより、伝送速度が低いものの
場合でも、周波数引き込みを容易に行なえるようにする
ことも考えられる。Therefore, as shown in FIG. 8, in the Costas loop type, a ΔF setting circuit 8 capable of varying the range ΔF for frequency pull-in is provided, and the transition from the sweep state to the track state and from the track state are performed. Number of protection stages (eg IN
By setting the number of IT signal inputs and the required delay time) and providing a protection circuit 9'that provides a certain degree of protection for the sweep / track control signal, it is possible to easily pull in the frequency even when the transmission speed is low. It is also possible to do so.
なお、この場合のスイープ/トラック制御信号発生部
7への入出力信号のタイミングチャートを示すと、第9
図(a)〜(c)のようになる。A timing chart of input / output signals to / from the sweep / track control signal generator 7 in this case is
It becomes like (a)-(c) of FIG.
また、第8図中、第6,7図と同じ符号はほぼ同様の部
分を示している。Further, in FIG. 8, the same reference numerals as those in FIGS. 6 and 7 indicate almost the same parts.
しかし、この場合は、保護回路9′での保護段数が一
定であるため、次のような問題点がある。すなわち、ス
イープ状態からトラック状態に真に移動した場合でも、
キャリアをトラックさせることができなかったり、逆に
トラック状態であっても、低C/N(キャリア/ノイズ)
時には、キャリア引き込み保持ができなかったりするの
である。However, in this case, since the number of protection stages in the protection circuit 9'is constant, there are the following problems. In other words, even if you move from the sweep state to the track state,
Low C / N (carrier / noise) even if the carrier cannot be tracked or conversely is in the track state
At times, the carrier cannot be pulled in and held.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもの
で、コスタスループを用いたものにおいて、周波数引き
込みのための範囲を可変できるようにし、しかも保護回
路での保護段数をも可変にできるようにして、伝送速度
が低いものの場合でも、周波数引き込みおよびキャリア
引き込み保持を容易且つ迅速に行なえるようにして、よ
り安定した復調を可能にした、コスタスループ型復調装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a problem, and enables to change the range for frequency pull-in in the one using the Costas loop and also to change the number of protection stages in the protection circuit. It is an object of the present invention to provide a Costas loop demodulation device that can easily and quickly perform frequency pull-in and carrier pull-in and hold, even when the transmission speed is low, to enable more stable demodulation. .
第1図は本発明の原理ブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention.
この第1図に示すように、本発明の場合も、90°ハイ
ブリッド1で2系統に分割された入力信号ラインのそれ
ぞれに、ミキサー2A;2Bと、このミキサー2A;2Bからの出
力を受けるローパスフィルタ3A;3Bとをそなえ、各ロー
パスフィルタ3A,3B間の偏差出力を同期検波回路4から
出し、この偏差出力をループフィルタ5を介して電圧制
御発振器6へフィードバックし、且つ、電圧制御発振器
6からの出力を各ミキサー2A,2Bへ入力するコスタスル
ープ型復調装置についてのものである。As shown in FIG. 1, also in the case of the present invention, each of the input signal lines divided into two systems by the 90 ° hybrid 1 has a mixer 2A; 2B and a low-pass for receiving the output from the mixer 2A; 2B. The filters 3A and 3B are provided, and the deviation output between the low-pass filters 3A and 3B is output from the synchronous detection circuit 4, the deviation output is fed back to the voltage controlled oscillator 6 via the loop filter 5, and the voltage controlled oscillator 6 is also provided. The present invention relates to a Costas loop demodulator which inputs the output from the mixer to each mixer 2A, 2B.
また、7はスイープ/トラック制御信号発生部で、こ
のスイープ/トラック制御信号発生部7は、電圧制御発
振器6をスイープモードにするためのスイープ制御信号
および電圧制御発振器6をトラックモードにするための
トラック制御信号をそれぞれループフィルタ5へ出すも
のである。Reference numeral 7 denotes a sweep / track control signal generating unit. The sweep / track control signal generating unit 7 sets a sweep control signal for setting the voltage controlled oscillator 6 in the sweep mode and for setting the voltage controlled oscillator 6 in the track mode. The track control signals are output to the loop filters 5, respectively.
さらに、8は周波数引き込み補助部で、この周波数引
き込み補助部8は、ループフィルタ5から出力される電
圧制御発振器制御信号に周波数引き込みのための所要の
範囲ΔFを付与するもので、ΔFは可変できるようにな
っている。即ち、この周波数引き込み補助部8は、この
周波数引き込み補助部8で設定される電圧制御発振器制
御信号へ付与すべき周波数引き込み範囲ΔFを、スイー
プ状態のときは大きく設定し、トラック状態のときは小
さく設定するように構成されているのである。Further, 8 is a frequency pull-in assisting section, and this frequency pull-in assisting section 8 gives a required range ΔF for frequency pull-in to the voltage controlled oscillator control signal output from the loop filter 5, and ΔF can be varied. It is like this. That is, the frequency pull-in assisting unit 8 sets the frequency pull-in range ΔF to be added to the voltage controlled oscillator control signal set by the frequency pull-in assisting unit 8 large in the sweep state and small in the track state. It is configured to set.
9は保護回路で、この保護回路9は、スイープ状態か
らトラック状態への移行またはトラック状態からスイー
プ状態への移行を決めるための保護段数を設定するもの
で、更にこの保護回路9は、スイープ状態のときとトラ
ック状態のときとで保護段数を変更すべく構成されてい
る。Reference numeral 9 is a protection circuit, which sets the number of protection stages for determining the transition from the sweep state to the track state or the transition from the track state to the sweep state. It is configured to change the number of protection steps depending on when the track state is set and when the track state is set.
このような構成により、例えば同期が外れたような場
合は、スイープ/トラック制御信号発生部7からはスイ
ープ制御信号がループフィルタ5へ入力される。これに
より電圧制御発振器6がスイープモードになって、位相
差のずれが−45°から45°の間をスイープする。このと
きのΔFは大きく設定されているとともに、保護段数は
スイープ状態に適した所定値に設定されている。With such a configuration, for example, when the synchronization is lost, the sweep / track control signal generator 7 inputs the sweep control signal to the loop filter 5. As a result, the voltage controlled oscillator 6 enters the sweep mode, and the phase difference shift sweeps between -45 ° and 45 °. At this time, ΔF is set to be large and the number of protection steps is set to a predetermined value suitable for the sweep state.
そして、位相差0を含む範囲になると、今後はスイー
プ/トラック制御信号発生部7からトラック制御信号が
出されるため、電圧制御発振器6はスイープモードを解
除して位相検波回路4からの位相偏差信号に基づき位相
差を完全に0にする。そして、位相差が0になって同期
が完了すると、ΔFは今までよりも小さい値に変更され
る。また、このとき保護回路9で設定される保護段数を
前述のスイープ状態時のものとは異なった値に設定され
る。Then, in the range including the phase difference 0, the track control signal is output from the sweep / track control signal generation unit 7 in the future, so the voltage controlled oscillator 6 releases the sweep mode and outputs the phase deviation signal from the phase detection circuit 4. The phase difference is completely set to 0 based on. Then, when the phase difference becomes 0 and the synchronization is completed, ΔF is changed to a smaller value than before. Further, at this time, the number of protection stages set in the protection circuit 9 is set to a value different from that in the above-mentioned sweep state.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第2図は本発明の一実施例としてのコスタスループ型
復調方式を採る4相PSK復調装置のブロック図である
が、この第2図に示す4相PSK復調装置では、例えば70M
Hz帯のQPSK波が、シンセサイザーからの信号に応じて周
波数変換回路で周波数変換され、更に48MHzバンドパス
フィルタでろ波され、可変アッテネータでゲインを調整
されたのち、90°ハイブリッド1で、90°位相の異なる
2系統の信号に分割される。FIG. 2 is a block diagram of a 4-phase PSK demodulator adopting the Costas loop type demodulation system as one embodiment of the present invention. In the 4-phase PSK demodulator shown in FIG.
The QPSK wave in the Hz band is frequency-converted by the frequency conversion circuit according to the signal from the synthesizer, further filtered by the 48MHz bandpass filter, and the gain is adjusted by the variable attenuator, then 90 ° hybrid 1 and 90 ° phase Signal of two different systems.
そして、各信号はミキサー2A;2B,帯域制限用のローパ
スフィルタ3A;3BおよびA/D変換器10A;10Bを経てキャリ
ア再生回路CRCへ入力されるようになっている。Then, each signal is input to the carrier reproducing circuit CRC via the mixers 2A; 2B, band-passing low-pass filters 3A; 3B and A / D converters 10A; 10B.
キャリア再生回路CRCは、位相検波およびループフィ
ルタの機能を有するもので、そのループフィルタ部分の
出力がD/A変換器11を介して電圧制御発振器(VCO)6へ
入力され、電圧制御発振器6の出力が各ミキサー2A,2B
へ入力されるようになっている。The carrier recovery circuit CRC has the functions of phase detection and a loop filter, and the output of the loop filter portion is input to the voltage controlled oscillator (VCO) 6 via the D / A converter 11 and the voltage controlled oscillator 6 Output is each mixer 2A, 2B
To be entered.
ところで、このキャリア再生回路CRCは、位相検波回
路4やスイープ/トラック制御信号発生部7あるいはル
ープフィルタを構成するアップ/ダウン制御部50,アッ
プ/ダウンカウンタ51,加算・減算回路52のほかに、周
波数引き込み補正部としてのΔF可変回路8,保護回路と
しての保護段数可変回路9を有している。By the way, in addition to the phase detection circuit 4, the sweep / track control signal generator 7 or the up / down controller 50, the up / down counter 51, and the adder / subtractor 52, which constitute the loop filter, the carrier reproducing circuit CRC is It has a ΔF variable circuit 8 as a frequency pull-in correction unit and a protection stage number variable circuit 9 as a protection circuit.
ここで、位相検波回路4,スイープ/トラック制御信号
発生部7,アップ/ダウン制御部50,アップ/ダウンカウ
ンタ51,加算・減算回路52は従来のものと同様であるの
で、その説明は省略する。Here, the phase detection circuit 4, the sweep / track control signal generation unit 7, the up / down control unit 50, the up / down counter 51, and the addition / subtraction circuit 52 are the same as the conventional ones, and therefore their explanations are omitted. .
ここで、ΔF可変回路8は、アップ/ダウンカウンタ
51からの計数値に周波数引き込みのための所要の範囲Δ
Fを付与するものであるが、このΔF可変回路8は更に
ΔFの値を変更できるようになっている。即ち、ΔF可
変回路8は、ΔF可変回路8で設定されるΔFを、スイ
ープ状態のときは大きく設定し、トラック状態のときは
小さく設定するように構成されているのである。Here, the ΔF variable circuit 8 is an up / down counter.
Required range for frequency pull-in to the count value from 51 Δ
Although the value of F is added, the ΔF variable circuit 8 can further change the value of ΔF. That is, the ΔF variable circuit 8 is configured so that ΔF set by the ΔF variable circuit 8 is set large in the sweep state and set small in the track state.
また、保護段数可変回路9は、スイープ状態からトラ
ック状態への移行を決めるための保護段数(この保護段
数を前方保護段数という)およびトラック状態からスイ
ープ状態への移行を決めるための保護段数(この保護段
数を後方保護段数という)を設定するもので、更にこの
保護段数可変回路9は、スイープ状態のときとトラック
状態のときとで保護段数を変更しうるように構成されて
いる。例えばスイープ状態のときは、前方および後方保
護段数を小さな(少ない)値に設定し、トラック状態の
ときは、スイープ状態のときよりも大きな(多い)値
(最適値)に設定する。このようにスイープ状態のとき
に、前方および後方保護段数を小さくすると、スイープ
状態からトラック状態に移行したことを早く検出するこ
とができるほか、後方保護段数が少ないと、誤りによっ
てトラック状態を検出しても、早くスイープ状態に戻る
ことができる。Further, the protection stage variable circuit 9 includes a protection stage number for determining the transition from the sweep state to the track state (this protection stage number is referred to as a front protection stage number) and a protection stage number for determining the transition from the track state to the sweep state (this protection stage number). The number of protection stages is set as the number of rear protection stages), and the protection stage number varying circuit 9 is configured so that the number of protection stages can be changed between the sweep state and the track state. For example, in the sweep state, the number of front and rear protection stages is set to a small (small) value, and in the track state, it is set to a large (large) value (optimal value) larger than that in the sweep state. In this way, if the number of front and rear protection stages is reduced in the sweep state, it is possible to quickly detect the transition from the sweep state to the track state, and if the number of rear protection stages is small, the track state is detected by an error. However, you can quickly return to the sweep state.
なお、保護段数には、上記のように前方保護段数と後
方保護段数とがあるが、まず、前方保護段数とは、非同
期状態(スイープ状態)から同期状態(トラック状態)
に移行する際に、複数回連続して同期情報が検出され
る、即ち、所要時間INIT信号が存在しなくなると、同期
と判断するために設定される段数(連続して同期情報が
検出される回数あるいは時間)であり、この前方保護段
数を少なく設定すると、誤って同期と検出したときに、
スイープが停止してしまう一方、この前方保護段数を多
く設定すると、本当に同期している場合に、スイープを
停止できない事態におちいる。従って、この前方保護段
数は非同期時は少なく設定され、同期時は多く設定する
ことが好ましい。また、後方保護段数とは、同期状態
(トラック状態)から非同期状態(スイープ状態)に移
行する際に、複数回連続して同期情報が検出されない、
即ち、所要時間INIT信号が存在すると、非同期と判断す
るために設定される段数(連続して非同期情報が検出さ
れない回数あるいは時間)であり、この後方保護段数を
少なく設定すると、誤って非同期と検出したときに、ス
イープを行なってしまう一方、この後方保護段数を多く
設定すると、本当に非同期である場合に、スイープへな
かなか移行できない事態におちいる。従って、この後方
保護段数も非同期時は少なく設定され、同期時は多く設
定することが好ましい。The number of protection stages includes the number of front protection stages and the number of rear protection stages as described above. First, the number of front protection stages is changed from the asynchronous state (sweep state) to the synchronous state (track state).
If the synchronization information is detected a plurality of times in succession when shifting to, that is, if the required time INIT signal does not exist, the number of stages set to determine the synchronization (the synchronization information is continuously detected. The number of times or time), and if you set this number of forward protection steps to a small number, when accidentally detecting synchronization,
On the other hand, if the number of forward protection steps is set to a large number while the sweep is stopped, the sweep cannot be stopped when the synchronization is really synchronized. Therefore, it is preferable that the number of front protection stages is set small when asynchronous and large when synchronous. In addition, the backward protection stage number means that when the synchronous state (track state) shifts to the asynchronous state (sweep state), the synchronous information is not detected a plurality of times consecutively.
That is, when the required time INIT signal is present, it is the number of stages (the number of times or the number of times when asynchronous information is not detected continuously) that is set to determine that it is asynchronous. However, if a large number of rear protection stages are set, it will be difficult to switch to the sweep if the backward protection stage is set to a large number. Therefore, it is preferable that the number of backward protection stages is also set small when asynchronous and large when synchronizing.
次に、保護段数およびΔFを変えるための構成例を第
3図に示す。この第3図において、91は制御回路で、こ
の制御回路91は、復調出力から検出され位相状態が変化
したときに出される位相状態変化信号(INIT信号)を受
けるとともにINIT CAR(キャリア)信号をクロックとし
て受けることにより、INIT信号の存在・不存在情報を出
力するものである。Next, FIG. 3 shows a configuration example for changing the number of protection steps and ΔF. In FIG. 3, reference numeral 91 denotes a control circuit, which receives a phase state change signal (INIT signal) issued when the phase state is detected from the demodulation output and also sends an INIT CAR (carrier) signal. By receiving as a clock, the presence / absence information of the INIT signal is output.
92は前方保護段数設定用ダウンカウンタで、このダウ
ンカウンタ92は、制御回路91からのINIT信号の存在・不
存在情報を受けて、INIT信号が存在すると、前方保護段
数の値をロードしつづけ、INIT信号が存在しなくなる
と、ダウンカウントを始め、トラック状態の信号を出力
するものである。Reference numeral 92 denotes a front protection stage number setting down counter, which receives the presence / absence information of the INIT signal from the control circuit 91, and when the INIT signal is present, continues to load the value of the front protection stage number, When the INIT signal no longer exists, it starts counting down and outputs a track state signal.
93は後方保護段数設定用ダウンカウンタで、このダウ
ンカウンタ93は、制御回路91からのINIT信号の存在・不
存在情報を受けて、INIT信号が存在しないときに、後方
保護段数の値をロードしつづけ、INIT信号が存在するよ
うになると、ダウンカウントを始め、スイープ状態の信
号を出力するものである。93 is a down counter for setting the number of backward protection stages. This down counter 93 receives the presence / absence information of the INIT signal from the control circuit 91 and loads the value of the number of backward protection stages when the INIT signal does not exist. Continuing, when the INIT signal comes to exist, it starts counting down and outputs the signal in the sweep state.
94はセット・リセット回路で、このセット・リセット
回路94は、前方保護段数設定用ダウンカウンタ92および
後方保護段数設定用ダウンカウンタ93からの出力で、セ
ット・リセットされるものである。Reference numeral 94 denotes a set / reset circuit. The set / reset circuit 94 is set / reset by outputs from the front protection stage number setting down counter 92 and the rear protection stage number setting down counter 93.
95はカウンタで、このカウンタ95は、セット・リセッ
ト回路94からの出力を受けるとともに、INIT CAR信号を
クロックとして受けることにより、スイープ状態になる
と、リセットされて、初期値を出力し、トラック状態に
なると、計数を開始するもので、このカウンタ95の出力
はアドレス情報として、後述のROM96へ出力される。な
お、このカウンタ95は、キャリアウト信号により、スイ
ープ/トラック制御信号発生部7へトラックモードにす
べきかスイープモードにすべきかという情報を提供して
いる。Reference numeral 95 denotes a counter. The counter 95 receives the output from the set / reset circuit 94 and also receives the INIT CAR signal as a clock to be reset in the sweep state, and outputs the initial value to be in the track state. Then, counting is started, and the output of the counter 95 is output to the ROM 96 described later as address information. The counter 95 provides the sweep / track control signal generator 7 with the carry-out signal as to whether the track mode or the sweep mode should be selected.
96はROMで、このROM96には、前方保護段数の設定値,
後方保護段数の設定値およびΔFの設定値の組が複数組
記憶されており、カウンタ95からのアドレス情報によ
り、前方保護段数の設定値,後方保護段数の設定値およ
びΔFの設定値の組のいずれかが選択されて、前方保護
段数設定用ダウンカウンタ92,後方保護段数設定用ダウ
ンカウンタ93およびΔF設定回路8へ供給されるように
なっている。96 is a ROM. This ROM96 has a setting value for the number of front protection stages,
A plurality of sets of the set value of the rear protection step number and the set value of ΔF are stored, and the set information of the set value of the front protection step number, the set value of the rear protection step number and the set value of ΔF is stored by the address information from the counter 95. One of them is selected and supplied to the front protection stage number setting down counter 92, the rear protection stage number setting down counter 93 and the ΔF setting circuit 8.
すなわち、上記の制御回路91,前方保護段数設定用ダ
ウンカウンタ92,後方保護段数設定用ダウンカウンタ93,
セット・リセット回路94,カウンタ95,ROM96で、スイー
プ状態からトラック状態への移行またはトラック状態か
らスイープ状態への移行を決めるための保護段数を設定
するとともに、スイープ状態のときとトラック状態のと
きとで保護段数を変更する保護回路9を構成する。That is, the control circuit 91, the front protection stage number setting down counter 92, the rear protection stage number setting down counter 93,
The set / reset circuit 94, the counter 95, and the ROM 96 set the number of protection steps to determine the transition from the sweep state to the track state or the transition from the track state to the sweep state. Constitutes a protection circuit 9 for changing the number of protection stages.
また、上記のカウンタ95,ROM96は、ΔF可変回路8と
共に、ループフィルタ5から出力される電圧制御発振器
制御信号に周波数引き込みのための所要の範囲ΔFを付
与するとともに、この周波数引き込み範囲ΔFを、スイ
ープ状態のときは大きく設定し、トラック状態のときは
小さく設定する周波数引き込み補助部を構成する。Further, the counter 95 and the ROM 96, together with the ΔF variable circuit 8, add a required range ΔF for frequency pulling to the voltage controlled oscillator control signal output from the loop filter 5, and the frequency pulling range ΔF A frequency pull-in auxiliary unit is set to a large value in the sweep state and a small value in the track state.
なお、INIT CAR信号とINIT信号とのタイミング関係を
示すと、第4図(a),(b)のようになる。The timing relationship between the INIT CAR signal and the INIT signal is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
上述の構成により、例えば同期が外れたような場合
は、スイープ/トラック制御信号発生部7からはスイー
プ制御信号がアップ/ダウン制御部50へ入力される。こ
れによりアップ/ダウンカウンタ51はアップカウントあ
るいはダウンカウントをしつづけ、この結果計数値が一
方向にアップあるいはダウンする。そして、この計数値
に所要のΔFを加算あるいは減算して、ある範囲をもた
せて電圧制御発振器6を制御する。これにより位相差の
ずれが−45°から45°の間をスイープする[第7図
(a)参照]。このときのΔFは大きく設定されてお
り、しかも、前方および後方保護段数は少なく設定され
ている。With the above configuration, for example, when the synchronization is lost, the sweep / track control signal generator 7 inputs the sweep control signal to the up / down controller 50. As a result, the up / down counter 51 continues to count up or count down, and as a result, the count value counts up or down in one direction. Then, the required ΔF is added to or subtracted from this count value to give a certain range to control the voltage controlled oscillator 6. As a result, the phase difference is swept between −45 ° and 45 ° [see FIG. 7 (a)]. At this time, ΔF is set to be large, and the number of front and rear protection steps is set to be small.
そして、第7図(b)に示すように、位相差0を含む
範囲になる[第7図(b)に示す状態では、依然として
保護段数は少なく設定されている]と、今度はスイープ
/トラック制御信号発生部7からトラック制御信号が出
されるため、アップ/ダウン制御部50は位相検波回路4
からの位相偏差信号に基づくアップ/ダウン制御信号を
アップ/ダウンカウンタ51へ出す。これによりアップ/
ダウンカウンタ51の計数値はこのアップ/ダウン制御信
号に依存してアップ/ダウンし、位相差を完全に0にす
る[第7図(c)参照]。Then, as shown in FIG. 7 (b), the range including the phase difference 0 [in the state shown in FIG. 7 (b), the number of protection steps is still set small], and this time the sweep / track is executed. Since the track control signal is output from the control signal generator 7, the up / down controller 50 uses the phase detection circuit 4
The up / down control signal based on the phase deviation signal from is output to the up / down counter 51. By this /
The count value of the down counter 51 goes up / down depending on the up / down control signal to completely set the phase difference to 0 [see FIG. 7 (c)].
その後、位相差が0になって同期が完了する[トラッ
ク状態が検出されてすぐではなく、少しの遅延後(この
遅延時間はカウンタ95で設定される)]と、カウンタ95
からのアドレス指示により、ROM96の読み出しΔFが変
わり、これにより、ΔFは今までよりも小さい値に変更
される。また、前方保護段数や後方保護段数の設定値
も、今までの小さい値から大きい値の最適値に変更せし
められる。After that, when the phase difference becomes 0 and the synchronization is completed [not immediately after the track state is detected, but after a short delay (this delay time is set by the counter 95)], the counter 95
According to the address instruction from, the reading ΔF of the ROM 96 changes, and as a result, ΔF is changed to a smaller value than before. Further, the set values of the front protection stage number and the rear protection stage number can be changed from the small value up to now to the optimum value of the large value.
なお、ΔFを小さくした後に、スイープ状態に再度移
行すると、保護段数可変回路9の指示により、また元の
状態に戻される。即ち、ΔFは再度大きく設定されると
ともに、前方保護段数や後方保護段数の設定値も再度少
ない値に戻される。It should be noted that when the state is changed to the sweep state again after reducing ΔF, it is returned to the original state by the instruction of the protection stage number varying circuit 9. That is, ΔF is set to a large value again, and the set values of the front protection stage number and the rear protection stage number are also returned to the small values.
このように、スイープ中は保護段数を少なくしながら
ΔFを大きくしているので、スイープ状態からトラック
状態への移行を早く検出することができ、更にはこのよ
うに早くトラック状態を検出してからアップ/ダウンカ
ウンタ51のアップ/ダウンを一方向制御から解除する間
に、位相0の点を過ぎてしまうおそれがなくなり、これ
によりトラック状態への移行、ひいては周波数の引き込
みを速やかにしかも確実に行なうことができる。また、
位相差が0になった後はΔFを小さくするとともに、保
護段数を大きくして最適値に戻すことが行なわれるの
で、伝送速度の低いものを取り扱う場合でも、サイクル
スキップなどが増えることがなく、非常に安定した復調
が期待できるものである。In this way, since ΔF is increased while reducing the number of protection steps during the sweep, the transition from the sweep state to the track state can be detected early, and further, after the track state is detected early as described above. There is no possibility that the point of phase 0 will be passed while the up / down of the up / down counter 51 is released from the one-way control, whereby the transition to the track state, and hence the frequency pull-in can be performed quickly and surely. be able to. Also,
After the phase difference becomes 0, ΔF is reduced and the number of protection steps is increased to restore the optimum value. Therefore, even when handling a low transmission rate, cycle skips do not increase. Very stable demodulation can be expected.
なお、保護段数可変回路9は、スイープ/トラック制
御信号発生部7とΔF可変回路8との間に設けてもよ
く、更に、場合によっては、スイープ時には、保護段数
を大きくし、トラック状態になると、保護段数を小さく
することも考えられる。The variable protection stage number circuit 9 may be provided between the sweep / track control signal generator 7 and the ΔF variable circuit 8. In addition, in some cases, the number of protection stages is increased during the sweep, and when the track state is reached. It is also possible to reduce the number of protection steps.
以上詳述したように、本発明のコスタスループ型復調
装置によれば、電圧制御発振器制御信号へ付加すべき周
波数引き込み範囲を、スイープ状態のときは大きく設定
し、トラック状態のときは小さく設定するように構成さ
れるとともに、スイープ状態のときとトラック状態のと
きとで保護段数を変更しうるように構成されているの
で、伝送速度が低いものの場合でも、周波数引き込みお
よびキャリア引き込み保持を容易且つ迅速に行ない、且
つ、安定した復調が可能となる利点がある。As described in detail above, according to the Costas loop demodulator of the present invention, the frequency pull-in range to be added to the voltage-controlled oscillator control signal is set large in the sweep state and set small in the track state. Since it is configured so that the number of protection steps can be changed between the sweep state and the track state, frequency pulling and carrier pulling hold can be performed easily and quickly even when the transmission speed is low. There is an advantage that it is possible to perform stable demodulation.
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の一実施例を示すブロック図、第3図は
保護段数を変えるための構成例を示すブロック図、 第4図は第3図において使用するINIT信号とINIT CAR信
号との関係を示すタイミングチャート、 第5図は4相PSK復調装置のブロック図、 第6図は従来例を示すブロック図、 第7図(a)〜(c)はスイープ/トラック制御過程を
説明する図、 第8図は本発明案出過程で創案されたもののブロック
図、 第9図はスイープ/トラック制御信号発生部の入出力波
形を示すタイミングチャートである。 図において、 1は90°ハイブリッド、2A,2Aはミキサー、3A,3Bはロー
パスフィルタ、4は位相検波回路、5はループフィル
タ、6は電圧制御発振器(VCO)、7はスイープ/トラ
ック制御信号発生部、8はΔF可変回路(周波数引き込
み補助部)、9は保護段数可変回路(保護回路)、10A,
10BはA/D変換器、11はD/A変換器、20はシンセサイザ
ー、21は周波数変換回路、22はバンドパスフィルタ、23
は可変アッテネータ、24はビットタイミングリカバリー
(クロック再生回路)、50はアップ/ダウン制御部、51
はアップ/ダウンカウンタ、52は加算・減算回路、91は
制御回路、92は前方保護段数設定用ダウンカウンタ、93
は後方保護段数設定用ダウンカウンタ、94はセット・リ
セット回路、95はカウンタ、96はROM、CRCはキャリア再
生回路である。1 is a block diagram showing the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example for changing the number of protection stages, and FIG. 4 is FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between the INIT signal and the INIT CAR signal used in FIG. 5, FIG. 5 is a block diagram of a 4-phase PSK demodulator, FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example, and FIGS. ) Is a diagram for explaining the sweep / track control process, FIG. 8 is a block diagram of the one devised in the process of devising the present invention, and FIG. 9 is a timing chart showing input / output waveforms of the sweep / track control signal generator. . In the figure, 1 is a 90 ° hybrid, 2A and 2A are mixers, 3A and 3B are low pass filters, 4 is a phase detection circuit, 5 is a loop filter, 6 is a voltage controlled oscillator (VCO), and 7 is a sweep / track control signal generation. Section, 8 is a ΔF variable circuit (frequency pulling auxiliary section), 9 is a protection stage number variable circuit (protection circuit), 10A,
10B is an A / D converter, 11 is a D / A converter, 20 is a synthesizer, 21 is a frequency conversion circuit, 22 is a bandpass filter, 23
Is a variable attenuator, 24 is a bit timing recovery (clock recovery circuit), 50 is an up / down control unit, 51
Is an up / down counter, 52 is an addition / subtraction circuit, 91 is a control circuit, 92 is a down counter for setting the number of forward protection stages, 93
Is a down counter for setting the number of backward protection stages, 94 is a set / reset circuit, 95 is a counter, 96 is ROM, and CRC is a carrier reproducing circuit.
Claims (1)
ぞれに、ミキサー(2A;2B)と、該ミキサー(2A;2B)か
らの出力を受けるローパスフィルタ(3A;3B)とをそな
え、各ローパスフィルタ(3A,3B)間の偏差出力をルー
プフィルタ(5)を介して電圧制御発振器(6)へフィ
ードバックし、且つ、該電圧制御発振器(6)からの出
力を各ミキサー(2A,2B)へ入力するコスタスループ型
復調装置において、 電圧制御発振器(6)をスイープモードにするためのス
イープ制御信号および該電圧制御発振器(6)をトラッ
クモードにするためのトラック制御信号をそれぞれ該ル
ープフィルタ(5)へ出すスイープ/トラック制御信号
発生部(7)と、 該ループフィルタ(5)から出力される電圧制御発振器
制御信号に周波数引き込みのための所要の範囲(ΔF)
を付与する周波数引き込み補助部(8)と、 スイープ状態からトラック状態への移行またはトラック
状態からスイープ状態への移行を決めるための保護段数
を設定する保護回路(9)が設けられて、 該周波数引き込み補助部(8)が、該電圧制御発振器制
御信号へ付加すべき周波数引き込み範囲(ΔF)を、ス
イープ状態のときは大きく設定し、トラック状態のとき
は小さく設定するように構成されるとともに、 該保護回路(9)が、スイープ状態のときとトラック状
態のときとで該保護段数を変更しうるように構成されて
いることを 特徴とする、コスタスループ型復調装置。1. A mixer (2A; 2B) and a low-pass filter (3A; 3B) for receiving an output from the mixer (2A; 2B) are provided for each of the input signal lines divided into two systems, The deviation output between the low pass filters (3A, 3B) is fed back to the voltage controlled oscillator (6) via the loop filter (5), and the output from the voltage controlled oscillator (6) is fed to each mixer (2A, 2B). In the Costas loop demodulator input to the loop filter (1), a sweep control signal for setting the voltage controlled oscillator (6) in the sweep mode and a track control signal for setting the voltage controlled oscillator (6) in the track mode are respectively provided. 5) a sweep / track control signal generator (7), and a required range for pulling the frequency into the voltage controlled oscillator control signal output from the loop filter (5). ΔF)
And a protection circuit (9) for setting the number of protection stages for determining the transition from the sweep state to the track state or the transition from the track state to the sweep state. The pull-in assisting unit (8) is configured to set the frequency pull-in range (ΔF) to be added to the voltage controlled oscillator control signal to a large value in the sweep state and a small value in the track state, and A Costas loop demodulator, wherein the protection circuit (9) is configured so that the number of protection stages can be changed between a sweep state and a track state.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1172166A JPH0834487B2 (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Costas loop demodulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1172166A JPH0834487B2 (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Costas loop demodulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0336849A JPH0336849A (en) | 1991-02-18 |
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Family
ID=15936798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1172166A Expired - Fee Related JPH0834487B2 (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Costas loop demodulator |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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| JPS6399626A (en) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | Toshiba Corp | Automatic gain controlling system |
| JPS6457854A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-06 | Fujitsu Ltd | Automatic frequency control circuit |
-
1989
- 1989-07-03 JP JP1172166A patent/JPH0834487B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0336849A (en) | 1991-02-18 |
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