JPH0923250A - CN ratio detection means for digital demodulation circuit - Google Patents

CN ratio detection means for digital demodulation circuit

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JPH0923250A
JPH0923250A JP7173124A JP17312495A JPH0923250A JP H0923250 A JPH0923250 A JP H0923250A JP 7173124 A JP7173124 A JP 7173124A JP 17312495 A JP17312495 A JP 17312495A JP H0923250 A JPH0923250 A JP H0923250A
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JP
Japan
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demodulated signal
value
mean square
absolute value
signal
Prior art date
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JP7173124A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saka
博 阪
Kazunao Urata
和直 浦田
Shigeru Soga
茂 曽我
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0923250A publication Critical patent/JPH0923250A/en
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the circuit scale of an LSI and to improve the calculation accuracy of the C/N by the C/N detection means of the digital demodulation circuit. SOLUTION: A square mean value calculation circuit 40 calculates a value K1 *(C+N) proportional to a sum (C+N) between a carrier power C and a noise power N. An absolute value mean calculation circuit 30 calculates a carrier amplitude Vc(=K2 *√C) and the calculated values are stored in a register file 4. Then a microprocessor 5 reads the calculated values stored in the register file 4 and the C/N is calculated from (K2 *√C)<2> /K1 *(C+N)*(K2 <2> / K1 )-(K2 *√C)<2> ). The calculation of the sum of the carrier power C and the noise power N by the square mean value calculation circuit 40 and the calculation of the carrier amplitude by the absolute value mean calculation circuit 30 are processed in an LSI and the C/N is calculated by the microprocessor 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデジタル変調信号を復調
するデジタル復調回路のCN比検出手段に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CN ratio detecting means of a digital demodulation circuit for demodulating a digital modulation signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、地上放送や衛星放送でデジタル放
送が検討されている。デジタル放送ではデジタル変調が
使用される。このデジタル変調信号の復調回路をLSI
で実現することによりデジタル復調回路を低コストで実
現することが可能である。
2. Description of the Related Art Recently, digital broadcasting has been considered for terrestrial broadcasting and satellite broadcasting. Digital modulation uses digital modulation. This digital modulation signal demodulation circuit is an LSI
It is possible to realize the digital demodulation circuit at low cost by implementing.

【0003】デジタル復調回路のCN比検出手段はデジ
タル放送の受信状態を監視したり、アンテナの向きを電
波の到来方向に適切に調節する際に利用することが考え
られる。
It is considered that the CN ratio detecting means of the digital demodulation circuit is used for monitoring the receiving condition of digital broadcasting and appropriately adjusting the direction of the antenna in the arrival direction of the radio wave.

【0004】図5は従来のデジタル復調回路のCN比検
出手段を示す。搬送波再生回路1は複素乗算器2と再生
搬送波3とで構成される。I,Qデジタル入力信号と再
生搬送波3とは複素乗算器2に入力され、I,Q復調出
力信号が複素乗算器2から出力される。
FIG. 5 shows CN ratio detecting means of a conventional digital demodulation circuit. The carrier wave reproducing circuit 1 is composed of a complex multiplier 2 and a reproduced carrier wave 3. The I and Q digital input signals and the reproduced carrier wave 3 are input to the complex multiplier 2, and the I and Q demodulated output signals are output from the complex multiplier 2.

【0005】Q復調出力信号は搬送波信号に雑音が加算
されたものである。このQ復調出力信号は搬送波電力算
出回路10と雑音電力算出回路20に入力される。これ
らの搬送波電力算出回路10および雑音電力算出回路2
0はQ復調出力信号のボーレートクロック速度で動作す
る。搬送波電力算出回路10ではQ復調出力信号の絶対
値を積算回路12に入力してから自乗演算回路13で自
乗したものであり、積算回路12によるQ復調出力信号
の絶対値の積算回数Mは一定回数に設定され、この積算
回数Mは通常カウンターで制御される。
The Q demodulation output signal is a carrier signal plus noise. The Q demodulated output signal is input to the carrier power calculation circuit 10 and the noise power calculation circuit 20. These carrier power calculation circuit 10 and noise power calculation circuit 2
0 operates at the baud rate clock rate of the Q demodulated output signal. In the carrier power calculation circuit 10, the absolute value of the Q demodulation output signal is input to the integration circuit 12 and then squared by the square calculation circuit 13. The number M of integration of the absolute value of the Q demodulation output signal by the integration circuit 12 is constant. It is set to the number of times, and the number M of times of integration is usually controlled by a counter.

【0006】雑音電力算出回路20ではQ復調出力信号
を自乗演算回路21で自乗したものを積算回路22で積
分し、積算回路22の出力値から搬送波電力算出回路1
0の出力値を減算したものであり、積算回路22による
Q復調出力信号の自乗値の積算回数は積算回路12と同
じく一定回数Mに設定されている。
In the noise power calculation circuit 20, the Q demodulated output signal is squared in the square calculation circuit 21 and integrated in the integration circuit 22, and the carrier power calculation circuit 1 is calculated from the output value of the integration circuit 22.
The output value of 0 is subtracted, and the number of times the square value of the Q demodulation output signal by the integrating circuit 22 is set to a fixed number M, like the integrating circuit 12.

【0007】搬送波電力算出回路10で算出された搬送
波電力値と雑音電力算出回路20で算出された雑音電力
値はレジスタファイル4に一時的に保存される。
The carrier power value calculated by the carrier power calculation circuit 10 and the noise power value calculated by the noise power calculation circuit 20 are temporarily stored in the register file 4.

【0008】マイクロプロセッサ5では必要なときにレ
ジスタファイル4内の搬送波電力値Cと雑音電力値Nの
データを読み、例えばCN比をデシベル値で表現したい
ときには、10*log(C/N)を演算処理してCN比
データをデシベル値として算出する。
The microprocessor 5 reads the data of the carrier power value C and the noise power value N in the register file 4 when necessary and, for example, when expressing the CN ratio by a decibel value, 10 * log (C / N) is used. The CN ratio data is calculated as a decibel value by arithmetic processing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来のCN
比検出手段では、搬送波信号電力の計算と雑音電力の計
算をすべてLSI内部で行っているため、乗算器13や
減算器23をLSIで構成する必要があり、LSIの回
路規模が大きくなるという問題点がある。更に、CN比
検出精度を高くするためには積算回路12,22の出力
データのビット数を多くする必要があるが、このビット
数を多くすると自乗演算回路13の処理時間が長くな
り、搬送波電力算出回路10の処理速度が遅くなり、復
調回路のボーレートクロック速度が制限され、高速化で
きないという問題点がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The conventional CN described above
In the ratio detection means, since the carrier signal power and the noise power are all calculated inside the LSI, it is necessary to configure the multiplier 13 and the subtractor 23 with the LSI, which results in a large circuit scale of the LSI. There is a point. Furthermore, in order to increase the CN ratio detection accuracy, it is necessary to increase the number of bits of the output data of the integrating circuits 12 and 22, but if the number of bits is increased, the processing time of the squaring calculation circuit 13 becomes longer, and the carrier power is increased. There is a problem that the processing speed of the calculation circuit 10 becomes slow, the baud rate clock speed of the demodulation circuit is limited, and the speed cannot be increased.

【0010】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、上記従来例のもつ欠点を除去し、高速な繰り返し演
算が必要な平均値処理までをLSI化し、平均値処理以
降の演算処理は平均値処理で得られたデータを基にして
マイクロプロセッサでCN比を計算するようにしたもの
であり、LSIの回路規模を削減するとともに、CN比
の演算精度を向上させ、復調回路のボーレートクロック
速度の高速化に対応できるようにすることを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and eliminates the drawbacks of the above-described conventional example, and converts the average value processing, which requires high-speed repetitive calculation, into an LSI, and the calculation processing after the average value processing is averaged. The microprocessor calculates the CN ratio based on the data obtained by the value processing, which reduces the circuit scale of the LSI and improves the calculation accuracy of the CN ratio, and the baud rate clock speed of the demodulation circuit. It aims to be able to cope with the speedup of.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のCN比検出手段では、I,Qデジタル入力信
号と再生搬送波を複素乗算器に入力してI,Q復調出力
信号を出力する搬送波再生手段と、デジタル化されたI
あるいはQ復調出力信号の振幅値の自乗演算出力を一定
回数積算する自乗平均値算出手段と、デジタル化された
前記IあるいはQ復調出力信号の振幅値の絶対値を一定
回数積算する絶対値平均算出手段と、前記自乗平均値算
出手段による自乗平均値データと前記絶対値平均算出手
段による絶対値平均データをそれぞれ一時的に記憶する
記憶手段と、前記記憶手段から自乗平均値データと絶対
値平均データをそれぞれマイクロプロセッサに取り込
み、このマイクロプロセッサで前記I,Q信号のCN比
を演算処理する手段で構成される。
In order to achieve this object, in the CN ratio detecting means of the present invention, the I, Q digital input signal and the reproduced carrier are input to a complex multiplier to output the I, Q demodulated output signal. Carrier wave reproducing means and digitalized I
Alternatively, a mean square value calculating means for accumulating the squared operation output of the amplitude value of the Q demodulated output signal a fixed number of times, and an absolute value average calculation for accumulating the absolute value of the digitized amplitude value of the I or Q demodulated output signal a fixed number of times. Means, storage means for temporarily storing the mean square value data by the mean square value calculation means and the mean absolute value data by the mean absolute value calculation means, respectively, and mean square value data and mean absolute value data from the storage means Respectively into the microprocessor, and the microprocessor is configured to calculate the CN ratio of the I and Q signals.

【0012】[0012]

【作用】自乗平均値算出手段により搬送波電力Cと雑音
電力Nの加算値A(=C+N)が計算され、絶対値平均
算出手段により搬送波振幅Vcが計算され、それぞれの
計算値がレジスタファイル内に保持される。そして、マ
イクロプロセッサがレジスタファイル内に保持された計
算値を読みだし、K*Vc2/(A−K*Vc2)(ここで
Kは定数でK*Vc2=Cと表現される)からCN比を計
算する。ここで、自乗平均算出手段により搬送波電力C
と雑音電力Nの加算値Aの計算と、絶対値平均算出手段
により搬送波振幅の計算には高速演算処理が必要なため
LSI内で計算処理が行われ、K*Vc2/(A−K*V
c2)によるCN比の計算には復調回路のボーレートクロ
ック速度での繰り返し演算は不要なのでマイクロプロセ
ッサで演算される。
The root mean square value calculating means calculates the added value A (= C + N) of the carrier power C and the noise power N, the absolute value average calculating means calculates the carrier wave amplitude Vc, and each calculated value is stored in the register file. Retained. Then, the microprocessor reads out the calculated value held in the register file, and from K * Vc 2 / (A−K * Vc 2 ) (where K is a constant and expressed as K * Vc 2 = C) Calculate the CN ratio. Here, the carrier power C by the root mean square calculation means
Since calculation of the added value A of the noise power N and calculation of the carrier amplitude by the absolute value average calculation means requires high-speed calculation processing, the calculation processing is performed in the LSI, and K * Vc 2 / (A−K *) V
Since the calculation of the CN ratio by c 2 ) does not require repeated calculation at the baud rate clock speed of the demodulation circuit, it is calculated by the microprocessor.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明による第1の実施例のCN比検
出装置である。図5の実施例と同一箇所には同一番号を
付して説明する。直交するベースバンドのI,Qデジタ
ル入力信号と、搬送波再生回路1で再生された再生搬送
波3とは複素乗算器2に入力され、複素乗算器2からは
I,Q復調出力信号がボーレートクロックに同期して出
力される。例えばQPSK変調信号ではQ(あるいは
I)復調出力信号は搬送波振幅電圧Vc(=一定)に雑
音振幅電圧Vnが重畳された振幅電圧Vc+Vnの信号と
して表現される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a CN ratio detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention. The same parts as those of the embodiment of FIG. The orthogonal baseband I and Q digital input signals and the reproduced carrier wave 3 reproduced by the carrier wave reproduction circuit 1 are input to the complex multiplier 2, and the I and Q demodulated output signals from the complex multiplier 2 are used as the baud rate clock. It is output in synchronization. For example, in the QPSK modulation signal, the Q (or I) demodulation output signal is expressed as a signal of an amplitude voltage Vc + Vn in which the noise amplitude voltage Vn is superimposed on the carrier amplitude voltage Vc (= constant).

【0014】自乗平均値算出回路40では入力されたQ
(あるいはI)復調出力信号は、ボーレートクロックに
同期して(Vc+Vn)2が高速演算され、この自乗値が
ボーレートクロックに同期して積算回路42にて連続M
回加算される。この加算回数Mはカウンタで制御されて
いるが、Mを十分に大きくすると、雑音電圧Vnの平均
値ΣVnはゼロと近似できるので、Σ(Vc*Vn)≒0
と近似され、Σ(Vc+Vn)2≒M*Vc2+ΣVn2と表
現できる。つまり、自乗平均値算出回路40では搬送波
電力C(Vc2の平均値に比例)に雑音電力N(Vn2の平
均値に比例し、ΣVn2/Mと表現できる)を加算した総
和電力C+Nに比例した値K1*(C+N)が得られ
る。このように自乗平均値算出回路40ではボーレート
クロックに同期して高速演算を行う。
In the mean square value calculation circuit 40, the input Q
In the (or I) demodulation output signal, (Vc + Vn) 2 is calculated at high speed in synchronization with the baud rate clock, and the squared value is continuously M in the integrating circuit 42 in synchronization with the baud rate clock.
It is added twice. The number of additions M is controlled by a counter, but if M is made sufficiently large, the average value ΣVn of the noise voltage Vn can be approximated to zero, so Σ (Vc * Vn) ≈0.
And can be expressed as Σ (Vc + Vn) 2 ≈M * Vc 2 + ΣVn 2 . That is, in the root mean square calculation circuit 40, the noise power N (proportional to the average value of Vn 2 and expressed as ΣVn 2 / M) is added to the carrier power C (proportional to the average value of Vc 2 ) to obtain the total power C + N. A proportional value K 1 * (C + N) is obtained. In this way, the root mean square value calculation circuit 40 performs high-speed calculation in synchronization with the baud rate clock.

【0015】絶対値平均算出回路30では入力されたQ
(あるいはI)復調出力信号は、絶対値回路31により
絶対値|Vc+Vn|が計算され、この絶対値がボーレー
トクロックに同期して積算回路32で連続M回加算され
る。Mが十分に大きく、且つ、雑音レベルが搬送波レベ
ルに比べて小さく、Vc>0かつVc+Vn≧0あるいは
Vc<0かつVc+Vn≦0が近似的に成立するような条
件では、M*|Vc+Vn|≒M*|Vc|と表現でき
る。つまり、絶対値平均算出回路30では搬送波電力C
の平方根に比例した値K2*√Cが得られる。このよう
に絶対値平均算出回路30ではボーレートクロックに同
期して高速演算を行う。
In the absolute value average calculation circuit 30, the input Q
An absolute value circuit 31 calculates an absolute value | Vc + Vn | of the (or I) demodulated output signal, and the absolute value is continuously added M times in the integrating circuit 32 in synchronization with the baud rate clock. Under the condition that M is sufficiently large, the noise level is smaller than the carrier level, and Vc> 0 and Vc + Vn ≧ 0 or Vc <0 and Vc + Vn ≦ 0 are approximately satisfied, M * | Vc + Vn | ≈ It can be expressed as M * | Vc |. That is, in the absolute value average calculation circuit 30, the carrier power C
A value K 2 * √C proportional to the square root of is obtained. In this way, the absolute value average calculation circuit 30 performs high-speed calculation in synchronization with the baud rate clock.

【0016】自乗平均値算出回路40および絶対値平均
算出回路30でそれぞれ計算された計算結果はレジスタ
ファイル4内に一時的に保持される。そして、マイクロ
プロセッサ5では必要な時にレジスタファイル4内に保
持された計算結果を読みだし、(K2*√C)2/(K1
*(C+N)*(K2 2/K1)−(K2*√C)2)から
CN比を計算する。
The calculation results calculated by the square mean value calculation circuit 40 and the absolute value mean calculation circuit 30 are temporarily held in the register file 4. Then, the microprocessor 5 reads out the calculation result held in the register file 4 when necessary, and calculates (K 2 * √C) 2 / (K 1
* (C + N) * ( K 2 2 / K 1) - (K 2 * √C) 2) from calculating a CN ratio.

【0017】ここで、搬送波電力Cに雑音電力Nを加算
した総和電力C+Nを計算する自乗平均算出回路40
と、搬送波電力Cの平方根に比例した値を計算する絶対
値平均算出回路30はボーレートクロックに同期した高
速演算処理が必要なためLSI内に置かれ、(K2*√
C)2/(K1*(C+N)*(K2 2/K1)−(K2*√
C)2)の計算によるCN比の算出はLSI内のボーレ
ートクロックとは非同期の演算処理で可能なので、マイ
クロプロセッサ5で演算される。ここで、積算回路3
2,42による積算回数Mのカウント処理は、例えばマ
イクロプロセッサ5からCN比検出回路に演算処理を開
始させるスタート信号が出され、このスタート信号に従
って、積算回路32,42内のカウンタのレジスタがリ
セットされ、積算回路32,42による計算が開始され
る。そして、カウント値がMに達すると積算動作が完了
したことを示すレディ信号が出力される。マイクロプロ
セッサ5ではこのレディ信号が出力されていることを確
認してレジスタファイル4内に保持されている計算結果
を読みだしにいく。
Here, the root mean square calculation circuit 40 for calculating the total power C + N obtained by adding the noise power N to the carrier power C
And the absolute value average calculating circuit 30 for calculating a value proportional to the square root of the carrier power C is placed in the LSI because high-speed arithmetic processing synchronized with the baud rate clock is required, and (K 2 * √)
C) 2 / (K 1 * (C + N) * (K 2 2 / K 1) - (K 2 * √
The calculation of the C / N ratio by the calculation of C) 2 ) can be performed by the microprocessor 5 because it is possible to perform the calculation processing asynchronous with the baud rate clock in the LSI. Here, the integrating circuit 3
In the counting process of the number of integrations M by 2, 42, for example, the microprocessor 5 issues a start signal to the CN ratio detection circuit to start the calculation process, and the register of the counter in the integration circuits 32, 42 is reset in accordance with this start signal. Then, the calculation by the integrating circuits 32 and 42 is started. Then, when the count value reaches M, a ready signal indicating that the integrating operation is completed is output. The microprocessor 5 confirms that this ready signal is output and reads out the calculation result held in the register file 4.

【0018】上記本発明の第1の実施例では、ボーレー
トクロックに同期した高速演算処理が必要な自乗平均値
算出回路40および絶対値平均算出回路30のみをLS
Iで構成し、高速演算処理が不要な計算をマイクロプロ
セッサ5で処理させることにより、LSIの回路規模を
縮小できる。また、CN比の計算精度は加算回数Mを大
きくして積算回路32,42内のビット数を大きくする
ほど高くできるので、精度の高い積算回路32,42の
出力データから直接にCN比を算出する方式ではCN比
の計算精度の低下を招かない。また、ビット数の多い積
算回路32の出力を2乗する演算処理(図5での自乗演
算回路13による演算処理)が不要となるのでクロック
を高速にできる。
In the first embodiment of the present invention described above, only the root mean square value calculation circuit 40 and the absolute value mean value calculation circuit 30 which require high-speed arithmetic processing in synchronization with the baud rate clock are LS.
The circuit scale of the LSI can be reduced by using I and allowing the microprocessor 5 to perform calculations that do not require high-speed arithmetic processing. Further, the accuracy of the calculation of the CN ratio can be increased by increasing the number of additions M and increasing the number of bits in the integrating circuits 32 and 42. Therefore, the CN ratio is directly calculated from the highly accurate output data of the integrating circuits 32 and 42. In this method, the accuracy of calculating the CN ratio does not deteriorate. Further, since the calculation process for squaring the output of the integration circuit 32 having a large number of bits (the calculation process by the square calculation circuit 13 in FIG. 5) is not necessary, the clock can be speeded up.

【0019】図2は本発明による第2の実施例のCN比
検出装置である。図2の実施例では図1の実施例と同一
箇所には同一番号を付して説明する。図1の実施例では
搬送波再生はベースバンド帯域で実現されており、直交
するベースバンドのI,Qデジタル入力信号とベースバ
ンドの再生搬送波3とがベースバンド帯域での周波数変
換手段である複素乗算器2に入力され、複素乗算器2か
らベースバンドのI,Q復調出力信号がボーレートクロ
ックに同期して出力される。これに対して図2の実施例
による搬送波再生では、IF周波数帯に中心周波数を有
するデジタル変調信号とIF周波数帯の再生搬送波53
(通常は電圧制御発振器で構成され、この電圧制御発振
器の発振周波数はデジタル変調信号の中心周波数と同一
の周波数となる)を直交検波器52に入力してベースバ
ンドのI,Qアナログ出力信号が出力される。このI,
Qアナログ出力信号はボーレートクロックに同期したA
D変換器54によりデジタル信号に変換されて、デジタ
ル化されたI復調出力信号あるいはQ復調出力信号とし
て絶対値平均算出回路30および自乗平均値算出回路4
0に提供される。それ以外の構成は、図1と全く同一で
ある。
FIG. 2 shows a CN ratio detector according to the second embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 2, the same parts as those of the embodiment of FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, carrier reproduction is realized in the baseband, and the orthogonal baseband I and Q digital input signals and the baseband reproduced carrier 3 are complex multiplications which are frequency conversion means in the baseband. The complex multiplier 2 outputs baseband I and Q demodulated output signals in synchronization with the baud rate clock. On the other hand, in the carrier reproduction according to the embodiment of FIG. 2, a digital modulated signal having a center frequency in the IF frequency band and a reproduced carrier 53 in the IF frequency band
(Normally composed of a voltage controlled oscillator, the oscillation frequency of this voltage controlled oscillator is the same frequency as the center frequency of the digital modulation signal) is input to the quadrature detector 52, and the baseband I and Q analog output signals are output. Is output. This I,
Q The analog output signal is A synchronized with the baud rate clock.
The absolute value average calculation circuit 30 and the root mean square value calculation circuit 4 are converted into digital signals by the D converter 54 and digitized as I demodulation output signals or Q demodulation output signals.
0 is provided. The other configuration is the same as that of FIG.

【0020】上記本発明の第2の実施例では、図1の実
施例と同じくボーレートクロックに同期した高速演算処
理が必要な自乗平均値算出回路40および絶対値平均算
出回路30のみをLSIで構成し、高速演算処理が不要
な計算をマイクロプロセッサ5で処理させることによ
り、LSIの回路規模を縮小できる。また、CN比の計
算精度は加算回数Mを大きくして積算回路32,42内
のビット数を大きくするほど高くできるので、精度の高
い積算回路32,42の出力データから直接にCN比を
算出する方式ではCN比の計算精度の低下を招かない。
また、ビット数の多い積算回路32の出力を2乗する演
算処理(図5での自乗演算回路13による演算処理)が
不要となるのでボーレートクロックを高速にできる。
In the second embodiment of the present invention, as in the embodiment of FIG. 1, only the root mean square value calculating circuit 40 and the absolute value average value calculating circuit 30 which require high-speed arithmetic processing synchronized with the baud rate clock are constructed by LSI. However, the circuit scale of the LSI can be reduced by causing the microprocessor 5 to perform calculations that do not require high-speed arithmetic processing. Further, the accuracy of the calculation of the CN ratio can be increased by increasing the number of additions M and increasing the number of bits in the integrating circuits 32 and 42. Therefore, the CN ratio is directly calculated from the highly accurate output data of the integrating circuits 32 and 42. In this method, the accuracy of calculating the CN ratio does not deteriorate.
Further, since the calculation process for squaring the output of the integration circuit 32 having a large number of bits (the calculation process by the square calculation circuit 13 in FIG. 5) is unnecessary, the baud rate clock can be made high speed.

【0021】図3は本発明による第3の実施例のCN比
検出装置である。図3の実施例では図1の実施例と同一
箇所には同一番号を付して説明する。直交するベースバ
ンドのI,Qデジタル入力信号と、搬送波再生回路1で
再生された再生搬送波3とは複素乗算器2に入力され、
複素乗算器2からはI,Q復調出力信号がボーレートク
ロックに同期して出力されるが、AGC制御(図示され
ていない)によりI,Q復調出力信号の振幅レベルはデ
ジタル変調信号の符号点に対応する所定振幅レベルに制
御される。例えばQPSK変調信号ではQ(あるいは
I)復調出力信号を搬送波振幅電圧Vc(=一定)に雑
音振幅電圧Vnが重畳された振幅電圧Vc+Vnの信号と
して表現すると、Vcが符号点に対応する所定振幅レベ
ルとなる。
FIG. 3 shows a CN ratio detecting apparatus according to a third embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 3, the same parts as those of the embodiment of FIG. The orthogonal baseband I and Q digital input signals and the reproduced carrier wave 3 reproduced by the carrier wave reproduction circuit 1 are inputted to the complex multiplier 2.
The I / Q demodulation output signal is output from the complex multiplier 2 in synchronization with the baud rate clock, but the amplitude level of the I / Q demodulation output signal is set to the code point of the digital modulation signal by AGC control (not shown). It is controlled to the corresponding predetermined amplitude level. For example, in a QPSK modulation signal, when the Q (or I) demodulation output signal is expressed as a signal of an amplitude voltage Vc + Vn in which a noise amplitude voltage Vn is superimposed on a carrier amplitude voltage Vc (= constant), Vc is a predetermined amplitude level corresponding to a code point. Becomes

【0022】自乗平均値算出回路40では入力されたQ
(あるいはI)復調出力信号は、ボーレートクロックに
同期して(Vc+Vn)2が高速演算され、この自乗値が
ボーレートクロックに同期して積算回路42にて連続M
回加算される。この加算回数Mはカウンタで制御されて
いるが、Mを十分に大きくすると、雑音電圧Vnの平均
値ΣVnはゼロと近似できるので、Σ(Vc*Vn)≒0
と近似され、Σ(Vc+Vn)2≒M*Vc2+ΣVn2と表
現できる。つまり、自乗平均値算出回路40では搬送波
電力C(Vc2の平均値に比例)に雑音電力N(Vn2の平
均値に比例し、ΣVn2/Mと表現できる)を加算した総
和電力C+Nに比例した値K1*(C+N)が得られ
る。このように自乗平均値算出回路40ではボーレート
クロックに同期して高速演算が行われる。
In the mean square value calculation circuit 40, the input Q
In the (or I) demodulation output signal, (Vc + Vn) 2 is calculated at high speed in synchronization with the baud rate clock, and the squared value is continuously M in the integrating circuit 42 in synchronization with the baud rate clock.
It is added twice. The number of additions M is controlled by a counter, but if M is made sufficiently large, the average value ΣVn of the noise voltage Vn can be approximated to zero, so Σ (Vc * Vn) ≈0.
And can be expressed as Σ (Vc + Vn) 2 ≈M * Vc 2 + ΣVn 2 . That is, in the root mean square calculation circuit 40, the noise power N (proportional to the average value of Vn 2 and expressed as ΣVn 2 / M) is added to the carrier power C (proportional to the average value of Vc 2 ) to obtain the total power C + N. A proportional value K 1 * (C + N) is obtained. In this way, the root mean square calculation circuit 40 performs high-speed calculation in synchronization with the baud rate clock.

【0023】AGC制御によりI,Q復調出力信号の振
幅レベルはデジタル変調信号の符号点に対応する所定振
幅レベルVcに制御されて安定している。従って、図1
の絶対値平均算出回路30で求めた絶対値平均データで
搬送波電力Cの平方根に比例した値K2*√Cは、絶対
値平均算出回路30で求めなくても符号点に対応する所
定振幅レベルVcと加算回数Mとから直接計算により求
めることができる。
By the AGC control, the amplitude levels of the I and Q demodulated output signals are controlled to a predetermined amplitude level Vc corresponding to the code points of the digital modulation signal and are stable. Therefore, FIG.
A value K 2 * √C proportional to the square root of the carrier power C in the absolute value average data obtained by the absolute value average calculating circuit 30 is a predetermined amplitude level corresponding to the code point without being obtained by the absolute value average calculating circuit 30. It can be calculated directly from Vc and the number of additions M.

【0024】自乗平均値算出回路40で計算された計算
結果K1*(C+N)はレジスタファイル4内に一時的
に保持される。そして、マイクロプロセッサ5では必要
な時にレジスタファイル4内に保持された計算結果K1
*(C+N)を読みだし、予め値がすでに計算で求めら
れているK2*√Cの値を用いて、(K2*√C)2
(K1*(C+N)*(K2 2/K1)−(K2*√C)2
からCN比を計算する。
The calculation result K 1 * (C + N) calculated by the root mean square calculation circuit 40 is temporarily stored in the register file 4. Then, in the microprocessor 5, the calculation result K 1 held in the register file 4 when needed
* (C + N) is read out, and the value of K 2 * √C whose value has already been calculated is used to calculate (K 2 * √C) 2 /
(K 1 * (C + N ) * (K 2 2 / K 1) - (K 2 * √C) 2)
Calculate the CN ratio from

【0025】ここで、搬送波電力Cに雑音電力Nを加算
した総和電力C+Nを計算する自乗平均値算出回路40
はボーレートクロックに同期した高速演算処理が必要な
ためLSI内に置かれ、(K2*√C)2/(K1*(C
+N)*(K2 2/K1)−(K 2*√C)2)の計算によ
るCN比の算出はLSI内のボーレートクロックとは非
同期の演算処理で可能なので、マイクロプロセッサ5で
演算される。ここで、積算回路42による積算回数Mの
カウント処理は、例えばマイクロプロセッサ5からCN
比検出回路に演算処理を開始させるスタート信号が出さ
れ、このスタート信号に従って、積算回路42内のカウ
ンタのレジスタがリセットされ、積算回路42による計
算が開始される。そして、カウント値がMに達すると積
算動作が完了したことを示すレディ信号が出力される。
マイクロプロセッサ5ではこのレディ信号が出力されて
いることを確認してレジスタファイル4内に保持されて
いる計算結果を読みだしにいく。
Here, the noise power N is added to the carrier power C.
Root mean square value calculation circuit 40 for calculating the total power C + N
Requires high-speed arithmetic processing synchronized with the baud rate clock
Therefore, it is placed in the LSI, and (KTwo* √C)Two/ (K1* (C
+ N) * (KTwo Two/ K1)-(K Two* √C)Two)
The calculation of the CN ratio is different from the baud rate clock in the LSI.
Since it can be done by synchronous arithmetic processing, the microprocessor 5
Is calculated. Here, the number of integrations M by the integration circuit 42
The counting process is performed, for example, from the microprocessor 5 to the CN.
A start signal is issued to the ratio detection circuit to start arithmetic processing.
In accordance with this start signal, the cow in the integrating circuit 42
Register is reset, and the totalizing circuit 42
Calculation is started. When the count value reaches M, the product
A ready signal indicating that the arithmetic operation is completed is output.
In the microprocessor 5, this ready signal is output
Make sure that it is stored in register file 4
I will read out the calculation results.

【0026】上記本発明の第3の実施例では、絶対値平
均算出回路30を不要とし、ボーレートクロックに同期
した高速演算処理が必要な自乗平均値算出回路40のみ
をLSIで構成し、高速演算処理が不要な計算をマイク
ロプロセッサ5で処理させることにより、LSIの回路
規模を縮小できる。また、積算回路42の出力データか
ら直接にCN比を算出する方式であり、CN比の計算精
度は加算回数Mを大きくして積算回路42内のビット数
を大きくするほど高くできるのでCN比の計算精度の低
下を招かない。また、ビット数の多い積算回路32の出
力を2乗する演算処理が不要となるのでクロックを高速
にできる。
In the third embodiment of the present invention described above, the absolute value average calculation circuit 30 is unnecessary, and only the root mean square value calculation circuit 40, which requires high-speed calculation processing in synchronization with the baud rate clock, is composed of an LSI, and high-speed calculation is performed. By causing the microprocessor 5 to perform calculations that do not require processing, the circuit scale of the LSI can be reduced. Further, the CN ratio is calculated directly from the output data of the integrating circuit 42, and the calculation accuracy of the CN ratio can be increased as the number of additions M is increased and the number of bits in the integrating circuit 42 is increased. Does not reduce the calculation accuracy. Further, since the arithmetic processing for squaring the output of the integrating circuit 32 having a large number of bits is unnecessary, the clock can be speeded up.

【0027】図4は本発明による第4の実施例のCN比
検出装置である。図4の実施例では図1の実施例と同一
箇所には同一番号を付して説明する。図1の実施例では
絶対値平均算出回路30の積算回路32および自乗平均
値算出回路40の積算回路42は別々に構成されている
が、図4の実施例では1つの積算回路42のみで構成さ
れている点が異なる。図4の実施例において、自乗演算
回路41では入力ビット数(例えば6ビット)に比べて
出力ビット数(11ビット)が多くなるが、絶対値回路
31では出力ビット数は入力ビット数と等しくなる。従
って、自乗演算回路41の出力ビット数の方が大きくな
るため、共用化される積算回路としては自乗平均値算出
回路40の積算回路42と同じビット数のもので共用化
をはかるようにしている。積算回路42では、例えば奇
数番目のクロックでは絶対値平均を算出し偶数番目のク
ロックでは自乗平均値を算出するするようにして、絶対
値平均の算出と自乗平均値の算出とがボーレートクロッ
ク速度で交互に時間分割して積算処理が行われるように
スイッチ43,44で切り替え制御されている。
FIG. 4 shows a CN ratio detecting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 4, the same parts as those of the embodiment of FIG. In the embodiment of FIG. 1, the integrating circuit 32 of the absolute value average calculating circuit 30 and the integrating circuit 42 of the root mean square calculating circuit 40 are separately configured, but in the embodiment of FIG. 4, only one integrating circuit 42 is used. The point is different. In the embodiment of FIG. 4, the square operation circuit 41 has a larger number of output bits (11 bits) than the number of input bits (6 bits, for example), but the absolute value circuit 31 has the same number of output bits as the number of input bits. . Therefore, the number of output bits of the squaring calculation circuit 41 is larger, so that the common integrating circuit has the same number of bits as the integrating circuit 42 of the square mean value calculating circuit 40. . In the integrating circuit 42, for example, the absolute value average is calculated for odd-numbered clocks and the root mean square value is calculated for even-numbered clocks, so that the absolute value mean and the root mean square value are calculated at the baud rate clock speed. Switching control is performed by the switches 43 and 44 so that the integration process is performed by alternately dividing the time.

【0028】上記本発明の第4の実施例では、図1の実
施例による効果に加えて、積算回路42を共用化して、
絶対値平均の算出と自乗平均値の算出の処理速度を実効
的に落とすことにより、LSIの回路規模を図1に比べ
て更に縮小できる。
In the fourth embodiment of the present invention described above, in addition to the effect of the embodiment of FIG.
By effectively lowering the processing speed for calculating the absolute value average and calculating the root mean square value, the circuit scale of the LSI can be further reduced compared to FIG.

【0029】上記本発明の各実施例では、自乗平均値算
出回路40および絶対値平均算出回路30の積算回路3
2,42の処理速度をボーレートクロック速度として説
明していたが、必ずしもボーレートクロック速度で積算
回路32,42を動作させる必要はなく、ボーレートク
ロック速度の整数分の1に処理速度を落としてもよい。
このように積算回路32,42の処理速度を落とすこと
により、ボーレートクロック速度が高速化してもビット
数の大きい積算回路32,42を機能させることが可能
となる。
In each of the above-described embodiments of the present invention, the integration circuit 3 of the mean square value calculation circuit 40 and the absolute value average calculation circuit 30.
Although the processing speeds of 2 and 42 have been described as the baud rate clock speed, it is not always necessary to operate the integrating circuits 32 and 42 at the baud rate clock speed, and the processing speed may be reduced to an integer fraction of the baud rate clock speed. .
By lowering the processing speed of the integrating circuits 32 and 42 in this manner, it becomes possible to cause the integrating circuits 32 and 42 having a large number of bits to function even if the baud rate clock speed is increased.

【0030】また、上記本発明の第4の実施例では、自
乗平均値の算出および絶対値平均の算出を行う積算回路
42をボーレートクロック速度で交互に時間分割して利
用しているが、必ずしもボーレートクロック速度で交互
に時間分割して利用する必要はなく、自乗平均値の算出
では積分回路42をボーレートクロック速度で連続M回
働かせて積算処理を行い、自乗平均値の算出が終了すれ
ば次に絶対値平均の算出を積分回路42でボーレートク
ロック速度で連続M回働かせて積算処理を行わせる方法
でもよい。
In the fourth embodiment of the present invention, the integrating circuit 42 for calculating the root mean square value and the absolute value average is used by alternately dividing the time by the baud rate clock speed. It is not necessary to alternately use time division at the baud rate clock speed, and in the calculation of the root mean square value, the integrating circuit 42 is operated continuously M times at the baud rate clock speed to perform integration processing, and when the calculation of the root mean square value is completed, Alternatively, the method of calculating the absolute value average may be performed by causing the integrating circuit 42 to work continuously M times at the baud rate clock speed to perform the integrating process.

【0031】また、上記本発明の各実施例では、デジタ
ル変調信号としてQPSK変調信号を例にして説明して
いたが、必ずしもQPSK変調信号である必要はなく、
QPSK変調信号以外のQAM、MSKなどのデジタル
変調信号でもよいことは言うまでもない。
In each of the embodiments of the present invention described above, the QPSK modulation signal is described as an example of the digital modulation signal, but the QPSK modulation signal is not necessarily required.
It goes without saying that a digital modulation signal such as QAM or MSK other than the QPSK modulation signal may be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明によれば次の効果が
ある。 (1)ボーレートクロックに同期した高速演算処理が必
要な自乗平均値算出回路40および絶対値平均算出回路
30のみをLSIで構成し、高速演算処理が不要な計算
をマイクロプロセッサ5で処理させることにより、LS
Iの回路規模を縮小できる。 (2)また、絶対値平均算出回路30による計算結果を
自乗する演算処理をボーレートクロック内で処理する必
要がないため、CN比の計算精度の低下を招くこともな
く、更には入力ビット数の多い自乗回路によるボーレー
トクロック速度の高速化に対する制限が緩和され、ボー
レートクロック速度を高速化することができる。 (3)ボーレートクロック速度の整数分の1の処理速度
で絶対値平均算出回路30および自乗平均値算出回路4
0を動作させることにより、ボーレートクロック速度が
高速化してもビット数の大きい積算回路32,42を機
能させることが可能となり、CN比の計算精度の低下を
招かずにボーレートクロック速度を高速化することが可
能となる。
As described above, the present invention has the following effects. (1) By configuring only the root mean square value calculation circuit 40 and the absolute value average calculation circuit 30 that require high-speed arithmetic processing in synchronization with the baud rate clock with an LSI, and the microprocessor 5 performs calculations that do not require high-speed arithmetic processing. , LS
The circuit scale of I can be reduced. (2) Further, since it is not necessary to perform the calculation process for squaring the calculation result by the absolute value average calculation circuit 30 within the baud rate clock, the calculation accuracy of the CN ratio is not deteriorated, and further, the input bit number The restriction on increasing the baud rate clock speed by many square circuits is relaxed, and the baud rate clock speed can be increased. (3) Absolute value average calculation circuit 30 and root mean square value calculation circuit 4 at a processing speed that is an integer fraction of the baud rate clock speed
By operating 0, the integrating circuits 32 and 42 having a large number of bits can be made to function even if the baud rate clock speed is increased, and the baud rate clock speed is increased without lowering the calculation accuracy of the CN ratio. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるデジタル復調回路
のCN比検出装置を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a CN ratio detection device of a digital demodulation circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例によるデジタル復調回路
のCN比検出装置を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a CN ratio detection device of a digital demodulation circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例によるデジタル復調回路
のCN比検出装置を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a CN ratio detection device of a digital demodulation circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例によるデジタル復調回路
のCN比検出装置を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a CN ratio detection device of a digital demodulation circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来の実施例によるデジタル復調回路のCN比
検出装置を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a CN ratio detection device of a digital demodulation circuit according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、51 搬送波再生回路 2 複素乗算器 3、53 再生搬送波 4 レジスタファイル 5 マイクロプロセッサ 30 絶対値平均算出回路 31 絶対値回路 32、42 積算回路 40 自乗平均値算出回路 41 自乗演算回路 43、44 スイッチ 52 直交検波器 54 AD変換器 1, 51 Carrier wave regeneration circuit 2 Complex multiplier 3, 53 Regenerated carrier wave 4 Register file 5 Microprocessor 30 Absolute value average calculation circuit 31 Absolute value circuit 32, 42 Accumulation circuit 40 Square mean value calculation circuit 41 Square calculation circuit 43, 44 Switch 52 quadrature detector 54 AD converter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベースバンドのI,Qデジタル入力信号と
再生搬送波を複素乗算器に入力してI,Q復調信号を出
力する搬送波再生手段と、 デジタル化されたI復調信号あるいはQ復調信号の振幅
値の自乗演算出力を一定回数積算する自乗平均値算出手
段と、 デジタル化された前記I復調信号あるいは前記Q復調信
号の振幅値の絶対値を一定回数積算する絶対値平均算出
手段と、 前記自乗平均値算出手段により得られた自乗平均値デー
タと、前記絶対値平均算出手段により得られた絶対値平
均データをそれぞれ一時的に記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から自乗平均値データと絶対値平均データ
をそれぞれマイクロプロセッサに取り込み、このマイク
ロプロセッサで前記I,Qデジタル入力信号のCN比を
演算処理して得るようにしたことを特徴とするデジタル
復調回路のCN比検出手段。
1. A carrier reproducing means for inputting a baseband I, Q digital input signal and a reproduced carrier into a complex multiplier and outputting an I, Q demodulated signal, and a digitized I demodulated signal or a Q demodulated signal. A mean square value calculating means for accumulating the squared output of the amplitude value a fixed number of times; an absolute value average calculating means for accumulating the absolute value of the amplitude value of the digitized I demodulated signal or the Q demodulated signal a fixed number of times; Mean square value data obtained by the mean square value calculating means, storage means for temporarily storing the mean absolute value data obtained by the mean absolute value calculating means, and mean square value data and absolute from the storing means Each value average data is taken into a microprocessor, and the C / N ratio of the I and Q digital input signals is arithmetically processed by this microprocessor to obtain the CN ratio. CN ratio detecting means of a digital demodulation circuit characterized by:
【請求項2】IF周波数帯のデジタル変調信号と再生搬
送波を直交検波器に入力してベースバンドのI,Qアナ
ログ出力信号を出力する搬送波再生手段と、 前記I,Qアナログ出力信号をデジタル信号に変換し
て、デジタル化されたI,Q復調信号を出力するAD変
換手段と、 デジタル化された前記I復調信号あるいは前記Q復調信
号の振幅値の自乗演算出力を一定回数積算する自乗平均
値算出手段と、 デジタル化された前記I復調信号あるいは前記Q復調信
号の振幅値の絶対値を一定回数積算する絶対値平均算出
手段と、 前記自乗平均値算出手段により得られた自乗平均値デー
タと、前記絶対値平均算出手段により得られた絶対値平
均データをそれぞれ一時的に記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から自乗平均値データと絶対値平均データ
をそれぞれマイクロプロセッサに取り込み、このマイク
ロプロセッサで前記I,Qデジタル入力信号のCN比を
演算処理して得るようにしたことを特徴とするデジタル
復調回路のCN比検出手段。
2. Carrier recovery means for inputting a digital modulated signal in the IF frequency band and a reproduced carrier into a quadrature detector to output a baseband I, Q analog output signal, and a digital signal for the I, Q analog output signal. AD conversion means for converting into a digital signal and outputting a digitized I, Q demodulated signal, and a mean square value for accumulating a squared arithmetic output of the amplitude value of the digitized I demodulated signal or the Q demodulated signal for a certain number of times. Calculating means, absolute value average calculating means for integrating the absolute value of the amplitude value of the digitized I demodulated signal or the Q demodulated signal for a predetermined number of times, and the mean square value data obtained by the mean square value calculating means A storage unit for temporarily storing the absolute value average data obtained by the absolute value average calculation unit; and a mean square value data and an absolute value average data from the storage unit. The data are taken into the microprocessor, the I, CN ratio detecting means of the digital demodulation circuit, characterized in that the CN ratio of the Q digital input signal as obtained by processing in the microprocessor.
【請求項3】ベースバンドのI,Qデジタル入力信号と
再生搬送波を複素乗算器に入力して振幅レベルが制御さ
れたI,Q復調信号を出力する搬送波再生手段と、 デジタル化されたI復調信号あるいはQ復調信号の振幅
値の自乗演算出力を一定回数積算する自乗平均値算出手
段と、 前記自乗平均値算出手段により得られた自乗平均値デー
タを一時的に記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から自乗平均値データをマイクロプロセッ
サに取り込み、このマイクロプロセッサで前記I,Qデ
ジタル入力信号のCN比を演算処理して得るようにした
ことを特徴とするデジタル復調回路のCN比検出手段。
3. Carrier recovery means for inputting a baseband I, Q digital input signal and a reproduced carrier into a complex multiplier and outputting an I, Q demodulated signal whose amplitude level is controlled, and a digitized I demodulation. A mean square value calculating means for accumulating the squared arithmetic output of the amplitude value of the signal or the Q demodulated signal a certain number of times; a storage means for temporarily storing the mean square value data obtained by the mean square value calculating means; A CN ratio detecting means of a digital demodulation circuit, wherein the root mean square value data is taken into the microprocessor from the means and the CN ratio of the I and Q digital input signals is arithmetically processed by the microprocessor.
【請求項4】I復調信号あるいはQ復調信号の振幅値の
自乗演算出力を一定回数積算する自乗平均値算出手段、
および前記I復調信号あるいは前記Q復調信号の振幅値
の絶対値を一定回数積算する絶対値平均算出手段の積算
演算処理速度を前記I復調信号あるいは前記Q復調信号
の出力速度の1/R(R=2,3,…)に遅くしたこと
を特徴とする請求項1、2または3記載のデジタル復調
回路のCN比検出手段。
4. A mean square value calculating means for accumulating the squared operation output of the amplitude value of the I demodulated signal or the Q demodulated signal for a predetermined number of times.
And the integration calculation processing speed of the absolute value average calculating means for integrating the absolute value of the amplitude value of the I demodulated signal or the Q demodulated signal a fixed number of times is 1 / R (R) of the output speed of the I demodulated signal or the Q demodulated signal. = 2,3, ...), the CN ratio detecting means of the digital demodulation circuit according to claim 1, 2 or 3.
【請求項5】I復調信号あるいはQ復調信号の振幅値の
自乗演算出力を一定回数積算する自乗平均値算出手段の
積分回路、および前記I復調信号あるいは前記Q復調信
号の振幅値の絶対値を一定回数積算する絶対値平均算出
手段の積算回路を共用化したことを特徴とする請求項1
または2記載のデジタル復調回路のCN比検出手段。
5. An integrating circuit of a mean square value calculating means for integrating a squared operation output of an amplitude value of an I demodulated signal or a Q demodulated signal a fixed number of times, and an absolute value of an amplitude value of the I demodulated signal or the Q demodulated signal. 2. An integrating circuit of an absolute value average calculating means for integrating a certain number of times is shared.
Alternatively, the CN ratio detecting means of the digital demodulation circuit described in 2.
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