JPS5913451A - 搬送波位相制御装置 - Google Patents
搬送波位相制御装置Info
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- JPS5913451A JPS5913451A JP57122679A JP12267982A JPS5913451A JP S5913451 A JPS5913451 A JP S5913451A JP 57122679 A JP57122679 A JP 57122679A JP 12267982 A JP12267982 A JP 12267982A JP S5913451 A JPS5913451 A JP S5913451A
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- signal
- circuit
- phase
- phase control
- carrier wave
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
- H04L27/2271—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
- H04L27/2273—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals associated with quadrature demodulation, e.g. Costas loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は搬送波位相制御装置、とくに、直交振幅変調ま
たは位相変調されたライン信号を受信して復調し、初期
トレーニングではライン信号の複素平面表記において原
点に対して非対象な位置にある2つのシンボルの交互系
列を使用する復調器における搬送波位相制御装置に関す
るものである。
たは位相変調されたライン信号を受信して復調し、初期
トレーニングではライン信号の複素平面表記において原
点に対して非対象な位置にある2つのシンボルの交互系
列を使用する復調器における搬送波位相制御装置に関す
るものである。
一般に、たとえばファクシミリ信号々どのデータ信号を
送受信する送受信装置における変復調装置(MODEM
’ )では、データ信号の受信に先立って所定のトレー
ニングシーケンスを実行し、搬送波検出および初期タイ
ミング設定を行ない、自動利得制御回路(AGC)や自
動等化器を信号レベルや回線特性に適応させ 収束させ
ている。
送受信する送受信装置における変復調装置(MODEM
’ )では、データ信号の受信に先立って所定のトレー
ニングシーケンスを実行し、搬送波検出および初期タイ
ミング設定を行ない、自動利得制御回路(AGC)や自
動等化器を信号レベルや回線特性に適応させ 収束させ
ている。
だとえば、国際電信電話諮問委員会(CCITT )勧
告V、27 bis/lerおよびv、29では初期ト
レーニングの最初の段階で2値シンボルの交互の繰返し
系列、すなわちオータネ−ジョンによりトレーニングシ
ーケンスが起動される。送受信装置はこのトレーニング
シーケンスにおいてできるだけ早期にタイミングの初期
設定を行ない、それ以降、タイミング抽出や搬送波検出
の位相同期ループ(PLL )、および自動等化器を含
む系を速やかに安定に収束させる。
告V、27 bis/lerおよびv、29では初期ト
レーニングの最初の段階で2値シンボルの交互の繰返し
系列、すなわちオータネ−ジョンによりトレーニングシ
ーケンスが起動される。送受信装置はこのトレーニング
シーケンスにおいてできるだけ早期にタイミングの初期
設定を行ない、それ以降、タイミング抽出や搬送波検出
の位相同期ループ(PLL )、および自動等化器を含
む系を速やかに安定に収束させる。
CCITT勧告v、29に規定されている9、600ビ
ット/秒のモードにおいて、トレーニングシーケンスの
セグメント2では第1図に示す複素平面XY上の配置の
2つのシンゲルAおよヒBの交互系列が用いられ、セグ
メント3ではシンボルCおよびDの擬似ランダム系列が
用いられる。
ット/秒のモードにおいて、トレーニングシーケンスの
セグメント2では第1図に示す複素平面XY上の配置の
2つのシンゲルAおよヒBの交互系列が用いられ、セグ
メント3ではシンボルCおよびDの擬似ランダム系列が
用いられる。
従来技術における搬送波位相制御方式の例を第2図を参
照して説明する。乗算器(MLT )lOに入力される
等化器の出カビは、図示せざるしかし良く知られた復調
器によって受信されたライン信号を復調し、基底帯域信
号に変換した後、等化器によって回線特性を等化された
信号である。勧告V、29では直交振幅変調方式を用い
ているので、基底帯域信号ビは複素数である。したがっ
て量子化器12の入出力における基底帯域信号rおよび
し、ならびに割算器(DIV)14の出力信号r /
tも複素信号である。
照して説明する。乗算器(MLT )lOに入力される
等化器の出カビは、図示せざるしかし良く知られた復調
器によって受信されたライン信号を復調し、基底帯域信
号に変換した後、等化器によって回線特性を等化された
信号である。勧告V、29では直交振幅変調方式を用い
ているので、基底帯域信号ビは複素数である。したがっ
て量子化器12の入出力における基底帯域信号rおよび
し、ならびに割算器(DIV)14の出力信号r /
tも複素信号である。
復調器の段階で搬送波位相制御を行う等化器前位相制御
方式でない場合には、信号ビは位相制御を受けていない
ので、ある位相誤差θを持っている。したがって信号ビ
に正弦波e−jiltを乗ずれば位相誤差はOとなって
搬送波位相制御ができる。この演算が正弦波発生器16
および乗算器lOで行なわれる。
方式でない場合には、信号ビは位相制御を受けていない
ので、ある位相誤差θを持っている。したがって信号ビ
に正弦波e−jiltを乗ずれば位相誤差はOとなって
搬送波位相制御ができる。この演算が正弦波発生器16
および乗算器lOで行なわれる。
量子化器12は信号rによって本来伝送されたはずの信
号t(すなわち/ンボル)を判定し、離散的信号t′に
量子化する・。もしこの判定に誤りがなければ t’=t (1)である
。
号t(すなわち/ンボル)を判定し、離散的信号t′に
量子化する・。もしこの判定に誤りがなければ t’=t (1)である
。
割算器(DIV ) 14は複素数における割算器で、
r / tを出力する。ところで r = lrl ejr(2) t = ltl e’ (3)
と表現すると r/ t = l r/l l eJ(r−r)(4)
となる。ところで位相誤差Δθは Δθ=γ−τ (5)であるか
ら、もし 1ΔθI<1 ’ (6)I
r/l lζ1(7) ならば Δθ−Imag (−) (8)が
得られる。虚部選択部18は割算器14の出力r/lか
らその虚部1mag(r/l)を選択して信号Δθとし
て出力する。
r / tを出力する。ところで r = lrl ejr(2) t = ltl e’ (3)
と表現すると r/ t = l r/l l eJ(r−r)(4)
となる。ところで位相誤差Δθは Δθ=γ−τ (5)であるか
ら、もし 1ΔθI<1 ’ (6)I
r/l lζ1(7) ならば Δθ−Imag (−) (8)が
得られる。虚部選択部18は割算器14の出力r/lか
らその虚部1mag(r/l)を選択して信号Δθとし
て出力する。
(7)式の条件はtの振幅値巨1が様々な値をとシ得る
、たとえば勧告V、29のような場合でも、図示せざる
AGCの働きによって満足される。
、たとえば勧告V、29のような場合でも、図示せざる
AGCの働きによって満足される。
(8)式は割算を行っているが、これを乗算の形式で表
わすと、 したがって が得られる。ここでt*はtの共役複素数である。
わすと、 したがって が得られる。ここでt*はtの共役複素数である。
叫弐の右辺は割算を含むように見えるが、信号tは量子
化された信号tj ” 2 ’・・・をとるから、信号
L(i=t、2.・・・)に対応する定数蔦 で置き換えることができる。そこで、量子化器12を入
力rに対してtとdを出力するように変更すれば Δθ= d−Imag(r−t”) (1
2)が得られ、割算を取り除ける。なお割算器14の出
力が虚数だけであればこの虚数選択回路18は不要とな
る。
化された信号tj ” 2 ’・・・をとるから、信号
L(i=t、2.・・・)に対応する定数蔦 で置き換えることができる。そこで、量子化器12を入
力rに対してtとdを出力するように変更すれば Δθ= d−Imag(r−t”) (1
2)が得られ、割算を取り除ける。なお割算器14の出
力が虚数だけであればこの虚数選択回路18は不要とな
る。
これまでのプロセスでは位相誤差θの位相補正を行い
r = r’・6”−jθ (
13)を求めた結果、まだΔθの誤差があったわけであ
る。したがって θn+1−θ。十α・Δθn’ (14)として
、θを逐次修正して行けばよい。ここで、nはnシンボ
ル目を表わし、αは位相追従係数であシ、一般に 0〈α(1(14a) である。αはなるべく大きくとった方が位相ジッタに対
して追従性が良くなるように思われるが、雑音等がある
場合にはαをある程度小さくしないと残留ジッタ(残留
RMS (iたはMS)位相ジッタ)が小さくならない
ことが多く起る。
13)を求めた結果、まだΔθの誤差があったわけであ
る。したがって θn+1−θ。十α・Δθn’ (14)として
、θを逐次修正して行けばよい。ここで、nはnシンボ
ル目を表わし、αは位相追従係数であシ、一般に 0〈α(1(14a) である。αはなるべく大きくとった方が位相ジッタに対
して追従性が良くなるように思われるが、雑音等がある
場合にはαをある程度小さくしないと残留ジッタ(残留
RMS (iたはMS)位相ジッタ)が小さくならない
ことが多く起る。
(14)式は第2図における位相制御部2′0で実現さ
れる。これはいわば1次の積分回路に相当するが、搬送
波の周波数オフセットに追従させるために2次の積分回
路としてもよい。さらに、特定の周波数のジッタに追従
させるために、さらに高次のものを使用することも可能
である。
れる。これはいわば1次の積分回路に相当するが、搬送
波の周波数オフセットに追従させるために2次の積分回
路としてもよい。さらに、特定の周波数のジッタに追従
させるために、さらに高次のものを使用することも可能
である。
ととろで、搬送波に周波数オフセットがある場合、−次
系の積分回路((14)式)20ではΔθの平均値は正
または負の小さい値をとる。したがってその出力θは常
に増加または減少を続け、ついにはそのハードウェアで
表現できる範囲を越し、オーバフローまたはアンダーフ
ローを起してしまう。しかしこれは次のようにすれば問
題ない。角度θに関しては θ=θ±2π (i=o 、 1 、2 、・・・)
(1,5)であるから、0の表在範囲をたとえば 0≦θ〈2π (16)または 一π≦θくπ (17)とすれば、こ
の範囲((16)または(17)式)を越した時、(1
5)式によって先の範囲に入るように調整すれば良い。
系の積分回路((14)式)20ではΔθの平均値は正
または負の小さい値をとる。したがってその出力θは常
に増加または減少を続け、ついにはそのハードウェアで
表現できる範囲を越し、オーバフローまたはアンダーフ
ローを起してしまう。しかしこれは次のようにすれば問
題ない。角度θに関しては θ=θ±2π (i=o 、 1 、2 、・・・)
(1,5)であるから、0の表在範囲をたとえば 0≦θ〈2π (16)または 一π≦θくπ (17)とすれば、こ
の範囲((16)または(17)式)を越した時、(1
5)式によって先の範囲に入るように調整すれば良い。
これは次のようにすればさらに簡単に行える。
ψをmビットのレノスタとし、
ψ=(θ/2π)・2m (18)
に対応させる。(16)式の条件をつければ0≦ψ<2
m−1(19) (14)式を と加算をモジ−口2m(MOD 2”) で行えばよ
い。
に対応させる。(16)式の条件をつければ0≦ψ<2
m−1(19) (14)式を と加算をモジ−口2m(MOD 2”) で行えばよ
い。
もちろん
である。
正弦波発生器16は位相制御部20の出力θ力する。
ところで、このような従来技術の搬送波位相制御装置(
第2図)をCCI TT勧告■、29に適用した場合に
次のような問題が生ずる。■、29.9600ビット/
秒モードのセグメント2では第1図のシンボルA、Hの
交互系列が用いられている。したがって量子化器は信号
rを入力すると、第1図の直線tを境として、左半平面
にあればシンボルAと、有半平面にちればシンプルBと
判断し、それぞれt=A4たはt=Bを出力する。
第2図)をCCI TT勧告■、29に適用した場合に
次のような問題が生ずる。■、29.9600ビット/
秒モードのセグメント2では第1図のシンボルA、Hの
交互系列が用いられている。したがって量子化器は信号
rを入力すると、第1図の直線tを境として、左半平面
にあればシンボルAと、有半平面にちればシンプルBと
判断し、それぞれt=A4たはt=Bを出力する。
さてシンプルA、BがΔθだけ回転した信号rが得られ
たとしよう。今1Δθ1く1ならば、逐次位相誤差Δθ
は小古くなって行く。これが通常の搬送波位相制御の動
作である。
たとしよう。今1Δθ1く1ならば、逐次位相誤差Δθ
は小古くなって行く。これが通常の搬送波位相制御の動
作である。
ところで、もしΔθ=π(ラジアン)であったう、シン
プルAはCに、シンボルBはDとして信号rが得られる
。したがって、r中C′を受信すると搬送波位相制御装
置(第2図)によってrをBに近づけるようにθを増加
させ、rキDを受信するとrをAに近づけるようにθを
減少させる。故にθは交互に増加、減少を繰り返し、本
来あるべきθ+πにはなかなか近づかない〇これは一種
の位相制御における擬A以ロックである。
プルAはCに、シンボルBはDとして信号rが得られる
。したがって、r中C′を受信すると搬送波位相制御装
置(第2図)によってrをBに近づけるようにθを増加
させ、rキDを受信するとrをAに近づけるようにθを
減少させる。故にθは交互に増加、減少を繰り返し、本
来あるべきθ+πにはなかなか近づかない〇これは一種
の位相制御における擬A以ロックである。
ひとたびこのような擬似ロックが起ると、その状態から
ぬけ出せなくなる。実際には回線歪みや、雑音等の影響
を受けるので永久に続くわけではないが、MODEMの
短いトレーニングケーケンス内で擬似ロックから脱出で
きないことが起り得る。
ぬけ出せなくなる。実際には回線歪みや、雑音等の影響
を受けるので永久に続くわけではないが、MODEMの
短いトレーニングケーケンス内で擬似ロックから脱出で
きないことが起り得る。
このような擬似ロックの状態のままセグメント3に移行
すると、シンボルC1Dの擬似ランダム系列において、
シンプルC,Dはそれぞれr中A、rキBとして受信さ
れることになる。
すると、シンボルC1Dの擬似ランダム系列において、
シンプルC,Dはそれぞれr中A、rキBとして受信さ
れることになる。
ここでも同様な擬似ロックが起り得る。
セグメント3では自動適応等化器の回線特性に対する適
応動作が行なわれる。良く知られたトランスバーサル形
等化器の場合、誤差信号(、−t)を用いてタップ係数
を逐次修正して行く。この修正において、量子化器12
の出力tが誤っていないという条件が必要である。とこ
ろが擬似ロック状態では量子化器12の判定が全く正反
対の状態に誤っているので、等化器のタッグ係数は誤っ
た方向に修正され、ついには等化不能の状態に陥る。実
際にはこのような最悪な事態はまれであるが、等化器の
タップ係数に一時的にせよ誤った修正を加えることは、
等化器の収束を極めて悪いものにする。
応動作が行なわれる。良く知られたトランスバーサル形
等化器の場合、誤差信号(、−t)を用いてタップ係数
を逐次修正して行く。この修正において、量子化器12
の出力tが誤っていないという条件が必要である。とこ
ろが擬似ロック状態では量子化器12の判定が全く正反
対の状態に誤っているので、等化器のタッグ係数は誤っ
た方向に修正され、ついには等化不能の状態に陥る。実
際にはこのような最悪な事態はまれであるが、等化器の
タップ係数に一時的にせよ誤った修正を加えることは、
等化器の収束を極めて悪いものにする。
同様のことはCCITT勧告v、勧告上ついては720
0ビット/秒、4800ビット/秒モードでも起る。
0ビット/秒、4800ビット/秒モードでも起る。
したがって本発明は、このような擬似ロック状態を起す
ことなく正しい位相制御が行なわれ、自動等化器および
搬送波検出PLLを含む系を初期トレーニングシーケン
スにおいて迅速かつ安定に収束させることができる搬送
波位相制御装置を提供することを目的とする。
ことなく正しい位相制御が行なわれ、自動等化器および
搬送波検出PLLを含む系を初期トレーニングシーケン
スにおいて迅速かつ安定に収束させることができる搬送
波位相制御装置を提供することを目的とする。
より具体的には本発明は、CCITT勧告V、29のセ
グメント2において、擬似ロックを起すことなく確実に
絶対位相に追従し、正しい位相制御状態でセグメント3
に移行することができる搬送波位相制御装置を企図して
いる。
グメント2において、擬似ロックを起すことなく確実に
絶対位相に追従し、正しい位相制御状態でセグメント3
に移行することができる搬送波位相制御装置を企図して
いる。
この目的は次のような本発明による搬送波位相制御装置
によって達成される。すなわちこの装置は、基底帯域に
おいて搬送波の位相誤差θを表わす第1の信号に応じて
正弦波e利“を発生する正弦波発生回路と、搬送波位相
制御前のライン信号に正弦波を乗じて搬送波位相制御さ
れた第2の信号を出力する乗算回路と、第2の信号から
異なる2つの受信されたシンビル間の平均位相誤差Δθ
を算出して平均位相誤差Δθを表わす第3の信号を出力
する計算回路と、第3の信号からより正確な位相誤差θ
を求めて第1の信号として出力する位相制御回路とを含
み、これKよって基底帯域において搬送波の位相誤差θ
を打ち消すものである。
によって達成される。すなわちこの装置は、基底帯域に
おいて搬送波の位相誤差θを表わす第1の信号に応じて
正弦波e利“を発生する正弦波発生回路と、搬送波位相
制御前のライン信号に正弦波を乗じて搬送波位相制御さ
れた第2の信号を出力する乗算回路と、第2の信号から
異なる2つの受信されたシンビル間の平均位相誤差Δθ
を算出して平均位相誤差Δθを表わす第3の信号を出力
する計算回路と、第3の信号からより正確な位相誤差θ
を求めて第1の信号として出力する位相制御回路とを含
み、これKよって基底帯域において搬送波の位相誤差θ
を打ち消すものである。
次に第3図を参照して本発明による搬送波位相制御装置
の実施例を詳細に説明する。同図において、第2図に示
す従来技術の装置と同様の構成要素は同じ参照符号で示
す。
の実施例を詳細に説明する。同図において、第2図に示
す従来技術の装置と同様の構成要素は同じ参照符号で示
す。
第3図において、虚部選択部18と位相制御部20との
間に切換回路(SW)50が設けられている。切換回路
5oは、本装置が適用されているMODEMの全体の動
作を統′括制御するシーケンス制御回路(図示せず)か
ら制御信号Sを受けて0側または1側に切シ換わるスイ
ッチを含む。その0側接点は信号Jj!52により演算
回路100の虚部選択部118に接続され、1側接点は
信号線54によシ虚部選択部18に接続されている。切
換回路5oのステータ側56は位相制御部20に接続さ
れている。
間に切換回路(SW)50が設けられている。切換回路
5oは、本装置が適用されているMODEMの全体の動
作を統′括制御するシーケンス制御回路(図示せず)か
ら制御信号Sを受けて0側または1側に切シ換わるスイ
ッチを含む。その0側接点は信号Jj!52により演算
回路100の虚部選択部118に接続され、1側接点は
信号線54によシ虚部選択部18に接続されている。切
換回路5oのステータ側56は位相制御部20に接続さ
れている。
演算回路100は虚部選択部118、割算器102およ
び合成回路150を有する。合成回路150は乗算器i
oの出力64における信号riを入力とする遅延回路(
DLY ) 152、および加算器(ADD ) 15
4からなる。ただし、iは自然数であシ、ライン信号に
おけるシンボルの番号を示す。乗算器10の一方の入力
58には等止器(図示せず)から信号r、/が入力され
る。
び合成回路150を有する。合成回路150は乗算器i
oの出力64における信号riを入力とする遅延回路(
DLY ) 152、および加算器(ADD ) 15
4からなる。ただし、iは自然数であシ、ライン信号に
おけるシンボルの番号を示す。乗算器10の一方の入力
58には等止器(図示せず)から信号r、/が入力され
る。
また、量子化器12の出力6oがらは量子化器12で量
子化レベルに基づいて判定された信号t、が出力される
。
子化レベルに基づいて判定された信号t、が出力される
。
さて、MODEM )レーニングの最初に送信側よシ第
1図におけるA、Bの2つのシンボルの交互系列が送ら
れて来ると、しよう。切換回路5゜はシーケンス制御回
路からの制御信号Sにより、MODEM )レーニング
シーケンスにおける2値シンボルの交互系列では接点0
側に切シ換えられている。なおその他の場合は接点1側
に切り換えられる。説明を簡略化するため、回線歪みは
小さく、シンボルのサンプルタイミングもほぼ最適かつ
伝相誤差も小さいとしよう。すると信号r、はほぼA又
はBである。また、信号r、とr H−+とは互いに異
なるから r1勢Aならばr、−1埃B r 埃B ならば ri−1”A であシ、結局 J + ri−1埃A + B 三E (
101)が得られる。
1図におけるA、Bの2つのシンボルの交互系列が送ら
れて来ると、しよう。切換回路5゜はシーケンス制御回
路からの制御信号Sにより、MODEM )レーニング
シーケンスにおける2値シンボルの交互系列では接点0
側に切シ換えられている。なおその他の場合は接点1側
に切り換えられる。説明を簡略化するため、回線歪みは
小さく、シンボルのサンプルタイミングもほぼ最適かつ
伝相誤差も小さいとしよう。すると信号r、はほぼA又
はBである。また、信号r、とr H−+とは互いに異
なるから r1勢Aならばr、−1埃B r 埃B ならば ri−1”A であシ、結局 J + ri−1埃A + B 三E (
101)が得られる。
(101)式の演算は合成回路150によって行なわれ
る。遅延回路152はこの実施例では1シンボル期間に
等しい遅延時間を有する。したがってその出力156に
は1シンボル期間前の信号riiが現われ、これと信号
ガが加算器154にて加算されてその加算結果が加算器
出力158に出力される。
る。遅延回路152はこの実施例では1シンボル期間に
等しい遅延時間を有する。したがってその出力156に
は1シンボル期間前の信号riiが現われ、これと信号
ガが加算器154にて加算されてその加算結果が加算器
出力158に出力される。
ここでri、ri−4かいずれもΔθだけ位相誤差を持
っていたとすると、 r、+r、1=A*6jΔθri、6jΔθ= (A十
B) ejΔθ= E11ejΔθ
(102)となる。
っていたとすると、 r、+r、1=A*6jΔθri、6jΔθ= (A十
B) ejΔθ= E11ejΔθ
(102)となる。
これは加算器(ADD ) 154の出力158におい
て得られる。
て得られる。
この合成出力((102)式)は2値シンボルAおよび
Bの平均値を求めているととKなる。すなわち直流成分
を抽出するものである。この意味では別の式がいくつも
考えられ、たとえば、r−+r、 +r・+r・= 2
EeejΔθ (103) −1+1 1−2+
−5 や ユ雪+r・十−r、 = E−ejΔθ (10
4)1 2 1 11 2 □−2 等が代表としてあげられる。いずれもA、Bのシンボル
の交互生起という性質を用いている。
Bの平均値を求めているととKなる。すなわち直流成分
を抽出するものである。この意味では別の式がいくつも
考えられ、たとえば、r−+r、 +r・+r・= 2
EeejΔθ (103) −1+1 1−2+
−5 や ユ雪+r・十−r、 = E−ejΔθ (10
4)1 2 1 11 2 □−2 等が代表としてあげられる。いずれもA、Bのシンボル
の交互生起という性質を用いている。
次に(102)式から位相誤差Δθを求めるには5.従
来のように((8)式)基準位相をもった基準信号rr
efで割るか、rrefO共役複素数r;8.を乗ずれ
ばよい((10式)。ここでは rref−E(105) であり と々るから、1Δθ1〈1ならば となる。この演算は演算回路1000割算器102およ
び虚部選択部118によって行なわれる。虚部選択部1
18の出力52に位相誤差信号Δθを出力する。
来のように((8)式)基準位相をもった基準信号rr
efで割るか、rrefO共役複素数r;8.を乗ずれ
ばよい((10式)。ここでは rref−E(105) であり と々るから、1Δθ1〈1ならば となる。この演算は演算回路1000割算器102およ
び虚部選択部118によって行なわれる。虚部選択部1
18の出力52に位相誤差信号Δθを出力する。
(106)式は(9) 、 (10式のように(r4+
ri−1”’ref ”” E@ejΔθ、E* =
l E 12elΔθ (108)と計算すれば となり、IEI=1に正規化すれば Δθ−Tmag((r1+r4−1)E”) ’
(110)が得られる。ただしE*はEの共役複素
数である。
ri−1”’ref ”” E@ejΔθ、E* =
l E 12elΔθ (108)と計算すれば となり、IEI=1に正規化すれば Δθ−Tmag((r1+r4−1)E”) ’
(110)が得られる。ただしE*はEの共役複素
数である。
したがって、演算回路100の割算器102は加算器1
54の出力ri+r1*にg*(−”re f )を乗
する乗算器で置き換えてもよい。
54の出力ri+r1*にg*(−”re f )を乗
する乗算器で置き換えてもよい。
位相制御の動作は第2図に示す従来の場合と同様である
。
。
上の説明では1Δθ1が十分小さいとしたが、1Δθ1
が大きくなるとこの近似が悪くなる。もちろん として計算すればよいわけであるが、この割算は煩雑で
ある。捷た、位相制御によって逐次0が修正されて行く
と、1Δθ1もしだいに小さくなって行き、ついには(
107) ’4たは(110)式で十分近似できるよう
になるため、一般には逆正接関数の計算は不要である。
が大きくなるとこの近似が悪くなる。もちろん として計算すればよいわけであるが、この割算は煩雑で
ある。捷た、位相制御によって逐次0が修正されて行く
と、1Δθ1もしだいに小さくなって行き、ついには(
107) ’4たは(110)式で十分近似できるよう
になるため、一般には逆正接関数の計算は不要である。
ところで(101)式から(106)式においてΔθが
ほぼπ(ラジアン)であった場合を考えよう。この場合
受信信号’i、ri−1はほぼ第1図のC1D点(また
はり、C点)をとる。したがってr、+ri、 埃C+
D = F = −E (112)と
なる。(107) 、 (110)式の場合と同様の演
算をすると Δθ= Imag((rH+r、−、)、E*)#Im
ag(−E’)−〇 (114)となってしまう。した
がって本来の位相誤差がほぼπ(ラジアン)の場合、計
算された位相誤差Δθが小さいため、位相制御によるθ
の収束が遅くなる。しかし、一度本来の位相誤差がπよ
シある程度はずれれば、以後急速にθは収束し始める。
ほぼπ(ラジアン)であった場合を考えよう。この場合
受信信号’i、ri−1はほぼ第1図のC1D点(また
はり、C点)をとる。したがってr、+ri、 埃C+
D = F = −E (112)と
なる。(107) 、 (110)式の場合と同様の演
算をすると Δθ= Imag((rH+r、−、)、E*)#Im
ag(−E’)−〇 (114)となってしまう。した
がって本来の位相誤差がほぼπ(ラジアン)の場合、計
算された位相誤差Δθが小さいため、位相制御によるθ
の収束が遅くなる。しかし、一度本来の位相誤差がπよ
シある程度はずれれば、以後急速にθは収束し始める。
このよう々現象を防ぐためには次のようにすればよい。
(106) 、 (108)式から又は
”十r’ ”・r;ef = X+j)’
(116)として(x、yは実数)、もしX>oならば
7θ= y(117) とし、もしx (Oならば Δθ=π−y (118)とする。
(116)として(x、yは実数)、もしX>oならば
7θ= y(117) とし、もしx (Oならば Δθ=π−y (118)とする。
ここでx = 0のときは(117) 、 (118)
式のどちらに含めてもよい。
式のどちらに含めてもよい。
この演算は虚部選択部118を次のように構成すること
によって行なわれる。割算器102またけこれに代る乗
算器の出力信号において、その実部Xが正(または0)
の場合はその虚部yの値を位相誤差Δθとして出力52
に出力し、実部Xが負(−または0)の場合はπがら虚
部yの値を減じた値をΔθとして出力する。なお、(1
18)式においてπは正確にπである必要はなく、位相
制御回路20に対して、急速に位相誤差Δθ−πから脱
出できるようにすれば良い。
によって行なわれる。割算器102またけこれに代る乗
算器の出力信号において、その実部Xが正(または0)
の場合はその虚部yの値を位相誤差Δθとして出力52
に出力し、実部Xが負(−または0)の場合はπがら虚
部yの値を減じた値をΔθとして出力する。なお、(1
18)式においてπは正確にπである必要はなく、位相
制御回路20に対して、急速に位相誤差Δθ−πから脱
出できるようにすれば良い。
切換回路50が0側に接続された状態で、搬゛送波の絶
対位相を検出した後、オータネ−ンユンが終了して、シ
ーケンス制御回路からの切換信号Sによって切換回路5
0が接点l側に切り換わると二値シンボルの擬似ランダ
ム系列による等化器等のトレーニングが始まり、量子化
器12、割算器14および虚部選択部18によって搬送
波位相制御が行なわれる。
対位相を検出した後、オータネ−ンユンが終了して、シ
ーケンス制御回路からの切換信号Sによって切換回路5
0が接点l側に切り換わると二値シンボルの擬似ランダ
ム系列による等化器等のトレーニングが始まり、量子化
器12、割算器14および虚部選択部18によって搬送
波位相制御が行なわれる。
なお、位相制御の動作(たとえば(14)式)は各シン
ボルごとに行う必要がない。第3図の場合では2シンボ
ルごとに、すなわち1/ンボルおきに新しいθの計算(
θの更新)を行ってもよい。
ボルごとに行う必要がない。第3図の場合では2シンボ
ルごとに、すなわち1/ンボルおきに新しいθの計算(
θの更新)を行ってもよい。
ところで演算回路100の割算器102は省略可能であ
る。第1図において、信号配置を90゜回転したものを
考えれば、A、B、E点はそれぞれA’、 B”、 E
’点となる。IEI = IE’l = 1に正規化す
れば E′=1 である。
る。第1図において、信号配置を90゜回転したものを
考えれば、A、B、E点はそれぞれA’、 B”、 E
’点となる。IEI = IE’l = 1に正規化す
れば E′=1 である。
ゆえに
または
(r、+ri−,)E′*=(rI+r、−、)1=r
4’+r41 (120)となシ、乗算も除算も不
要である。つまり、加算器154の出力158を直接、
虚部選択部118の入力として利用することができる。
4’+r41 (120)となシ、乗算も除算も不
要である。つまり、加算器154の出力158を直接、
虚部選択部118の入力として利用することができる。
まだ90°回転していなくても、E−−jとすれば
=−1mag(r4+ri、)+jaReal(r、+
r1−1) (121)同様に (r、+ri−1)E*=(r、+ri−1)j==
1mag(r、−4−r、−、)+j−Real(r
、+rl 、) (122)であるから、虚部選択
部118において入力r、 + 1.1の実数部と虚数
部を入れ換え、符号を適当忙調整すればよい。
r1−1) (121)同様に (r、+ri−1)E*=(r、+ri−1)j==
1mag(r、−4−r、−、)+j−Real(r
、+rl 、) (122)であるから、虚部選択
部118において入力r、 + 1.1の実数部と虚数
部を入れ換え、符号を適当忙調整すればよい。
本発明如よる搬送波位相制御装置はこのように構成した
ことにより、前述の擬似ロックを生ずることがない。し
たがって、CCITT勧告■、29による初期トレーニ
ングのセグメント2からセグメント3に正して位相制御
状態で移行することができ、その結果、等化器および搬
送波検出PLLを含む系の収束を良好に行なうととがで
きる。またタイミング抽出についても、decisio
n−directedな方式を用いたものであれば良好
に収束させることができる。
ことにより、前述の擬似ロックを生ずることがない。し
たがって、CCITT勧告■、29による初期トレーニ
ングのセグメント2からセグメント3に正して位相制御
状態で移行することができ、その結果、等化器および搬
送波検出PLLを含む系の収束を良好に行なうととがで
きる。またタイミング抽出についても、decisio
n−directedな方式を用いたものであれば良好
に収束させることができる。
第1図はMODEMの初期トレーニングシーケンスに使
用される信号の複素平面上における配置を示す図、 第2図は従来技術による搬送波位相制御方式を示すブロ
ック図、 第3図は本発明による搬送波位相制御装置の実施例を示
すブロック図である。 主要部分の符号の説明 lO・・・乗算器 12・・・量子化器 14.102・・・割算器 16・・・正弦波発生器 18.118・・・虚部選択部 20・・・位相制御部 50・・・切換回路 100・・・演算回路 150・・・合成回路 152・・・遅延回路 154・・加算器 第1図 第2図 第3図
用される信号の複素平面上における配置を示す図、 第2図は従来技術による搬送波位相制御方式を示すブロ
ック図、 第3図は本発明による搬送波位相制御装置の実施例を示
すブロック図である。 主要部分の符号の説明 lO・・・乗算器 12・・・量子化器 14.102・・・割算器 16・・・正弦波発生器 18.118・・・虚部選択部 20・・・位相制御部 50・・・切換回路 100・・・演算回路 150・・・合成回路 152・・・遅延回路 154・・加算器 第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 直交振幅変調または位相変調されたライン信号を
受信して復調し、初期トレーニングでは該ライン信号の
複素平面表記において原点に対して非対象な位置にある
2つのシンボルの交互系列を使用する復調器における搬
送波位相制御装置において、該装置は、 基底帯域において搬送波の位相誤差θを表わす第1の信
号に応じて正弦波e−jOを発生する正弦波発生回路と
、 搬送波位相制御前の前記ライン信号に該正弦波を乗じて
搬送波位相制御された第2の信号を出力する乗算回路と
、 第2の信号から異なる2つの受信されたシンボル間の平
均位相誤差Δθを算出して該平均位相誤差Δθを表わす
第3の信号を出力する計算回路と、 第3の信号からより正確な位相誤差θを求めて第1の信
号として出力する位相制御回路とを含み、これによって
基底帯域において搬送波の位相誤差θを打ち消すことを
特徴とする搬送波位相制御装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記算
計回路は、第2の信号において1シンボルの時間間隔で
相続く少なくとも2つのシンプルの信号を合成する合成
回路と、該合成回路で合成された信号の位相の基準位相
に対する差を求めて第3の信号として出力する位相差検
出回路とを含むことを特徴とする搬送波位相制御装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記位
相制御回路は前記ライン信号における相続く1つ以上の
シンボルごとに第1の信号を出力することを特徴とする
搬送波位相制御装置0 4、特許請求の範囲第2項記載の装置において、前記合
成回路は、第2の信号を1シンボル期間に等しい時間だ
け遅延させる遅延回路と、該遅延された信号と第2の信
号とを加算する加算回路とを含むことを特徴とする搬送
波位相制御装置。 5 特許請求の範囲第4項記載の装置において、前記位
相制御回路は前記ライン信号における相続く2つのシン
ボルごとに第1の信号を出力することを特徴とする搬送
波位相制御装置。 6、特許請求の範囲第2項記載の装置において、前記位
相差検出回路は、前記合成回路で合成された信号を基準
位相を有する基準信号で割算する割算回路と、該割算回
路における割算結果の虚数部の値を第3の信号として出
力する虚数部選択回路とを含むことを特徴とする搬送波
位相制御装置。 7 特許請求の範囲第2項記載の装置において、前記位
相差検出回路は、前記合成回路で合成された信号に基準
位相を有する基準信号の共役複素数を乗する乗算回路と
、該乗算回路における乗算結果の虚数部の値を第3の信
号とじて出力する虚数部選択回路とを含むことを特徴と
する搬送波位相制御装置。 8、特許請求の範囲第6項記載の装置において、前記虚
数部選択回路は、前記割算結果の実数部が負のときは、
はぼπ(ラジアン)に等しい値から虚数部の値を減算し
た値を第3の信号として出力することを特徴とする搬送
波位相制御装置。 9 特許請求の範囲第7項記載の装置において、前記虚
数部選択回路は、前記乗算結果の実数部が負のときは、
はぼπ(ラジアン)に等しい値から虚数部の値を減算し
た値を第3の信号として出力することを特徴とする搬送
波位相制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122679A JPS5913451A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 搬送波位相制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122679A JPS5913451A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 搬送波位相制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913451A true JPS5913451A (ja) | 1984-01-24 |
| JPH0423860B2 JPH0423860B2 (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=14841945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122679A Granted JPS5913451A (ja) | 1982-07-14 | 1982-07-14 | 搬送波位相制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913451A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01136418A (ja) * | 1987-11-21 | 1989-05-29 | Nec Corp | 搬送波位相制御ループ |
-
1982
- 1982-07-14 JP JP57122679A patent/JPS5913451A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01136418A (ja) * | 1987-11-21 | 1989-05-29 | Nec Corp | 搬送波位相制御ループ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423860B2 (ja) | 1992-04-23 |
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