JPS59169257A - バ−スト信号用位相制御回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバースト信号用位相制御回路に関し、特にバー
スト状信号の搬送波を基準信号とする。

位相同期ループに含まれる電圧制御発振器に対する周波
数制御信号を生成するバースト信号用位相制御回路の改
良に関する。

例えば、時分割多元接続刃ＱＴｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏ
ｎＭｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　：略してＴＤＭＡ
方式という）による衛星通信系等においては、この通信
系に参加シティる局ｆｉに対応して、所定のタイム・ス
ロットの時間帯においてのみ情報を伝送するバースト通
信方式が用いられている○このバースト通信方式の利点
は、同７の通信衛星、同一の周波数帯を用いて、多数の
地球局間を連結するＴＤＭＡ方式が有効に形成できるこ
とと、情報の伝送ＶＣ要する消費電力が節減できるとい
うことである。

従来、このようなバースト通信方式によるＴＤＭＡ方式
においては２例えば前述の衛星通信系の場合においてに
、参加している地球局装置において、バースト状の位相
変調信号を復調するために、事例として第１図および第
２図にその主要部が示される。バースト信号用位相制御
回路を構成要素として含む位相復調装置が用いられてい
る。

第１図の従来例の位相復調装置Ｈ４相ＰＳＫ（Ｐｈａｓ
ｅ　８ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）の場合で１本発明のバ
ースト信号用位相制御回路の適用対象例の一つであるが
、その位相復調作用については、すでによく知られてい
るので詳細な説明は省略し、本発明の動作説明に関連す
る主要点についてのみ説明する。

端子１０１から入力されるバースト状の４相Ｐ８に信号
は、−万は位相検波器１および２ＶＣ入力され、他方は
逆変調器３Ｖｃ入力されて、逆変調作用を介して搬送波
が再生され周波数変換器４に送出される。周波数変換器
４においては、！圧制御発振器９の発振出力と前記再生
搬送波とが混合されて、この再生搬送波の周波数が変換
され、遅延回路５および帯域フィルタ６を経由して周波
数変換器７に入力される。この遅延回路５は必ずしも具
体的な遅延回路が挿入されているものではなく。

図示する位置に対応する増幅器、振幅制限回路および帯
域フィルタ６ｙｋ含む回路における遅延時間等をまとめ
て表わしたものである。周波数変換器７においては、電
圧制御発振器９の発振出力と帯域フィルタ６の出力とを
混合して、前記搬送波周波数に相当する参照信号を生成
し、−万は百位相推移器８を経由して位相検波器ＩＶＣ
供給され、他方は直接に位相検波器２ＶＣ供給される。

位相検波器１および２Ｖｃおいては、それぞれ上記参照
信号全入力して、前記バースト状の位相変調信号を同期
検波し、端子１０２および１０３より出力する。

位相検波器１および２よｐ出力される前記位相検波出力
は、他方においてバースト信号用位相制御回路１０に入
力される。これらの二つの位相検波出力は、第１図にお
いてｅｌおよびｅ２として示される。バースト信号用位
相制御回路１０ｔ！、これらの位相検波出力ｅ１および
６２に入力して、電圧制御発振器９の発振周波数を制御
する周波数制御信号電圧ｅ、、ｔ−発生し、電圧制御発
振器９に送出する。

この周波数制御信号電圧ｅｃＵｈ端子１０１から入力さ
れる位相変調信号の搬送波と、電圧制御発振器９０発振
出力との間の相対的な位相差に対応して生成される周波
数制御電圧で、この制御電圧ｅｅにより、電圧制御発振
器９の発振周波数が制御調整され、その周波数および位
相が、ツク−スト状の位相変調信号入力の搬送波に対し
て、常時位相同期状態となるように自動制御される。こ
の第１図の位相復調装置においては、上述の動作過程に
より、バースト状の位相変調信号入力における搬送周波
数変動に起因する位相復調特注の劣化を、上記のように
位相同期ループを形成することによシ。

自動的に修正している０ この第１図の従来例の位相復調装置においては。

その構成要素の一つとして含まれるバースト信号用位相
制御回路ｌＯとして、従来１例えば第２図にその主要部
が示される位相制御回路が用いられている。第２図にお
いて、端子１．０４および１０５からは、前記位相検波
信号ｅ１およびｅ２がそれぞれ一人力される。これらの
ｅｌおよびｅ２Ｈ，加算器１１および減算器１２に入力
されて、それぞれｅ１＋ｅ２およびｅｌ−ｅ２に対応す
る信号を出力し１乗算器１３において乗算される。また
、上記ｅ１およびｅ２ｒｌ；ｃ乗算器１４ｒＣおいて乗
算され、乗算器１３および１４の出力は、共に乗算器１
５に入力されて乗算され。

−□□□− その出力江ピークホールド回路１６ｔ−介して、前記周
波数制御信号電圧ｅｃとして、端子１０６から出力され
る。

位相変調信号入力が４相ＰＳＫ信号である場合について
見ると、前記ｅ１およびｅ２’Ｃ次式で表わされるＯ 上式において、Ａは４相ＰＳＫ信号の振幅にかかわる定
数、△θは４相Ｐ８に信号の搬送波と電圧制御発振器９
０発振出力との間の位相差（ラジアン）、ｎｕｔおよび
２の整数である。上記のｅｌおよびｅ２に対して１乗算
器１５からは位相誤差Δθ中Ｏとして１次式に対応する
位相誤差信号電圧Ｅが出力される。

Ｅ＝に・（△θ）　　（Ｋ：足数） しかしながら５位相復調装置に対する入力信号が、バー
スト状のＰＳＫ信号であるため、前記位信号のフレーム
周期音Ｔｆとし、バースト時間がそれぞれＴｌｉ　Ｔ２
およびＴ３とした場合の、Ｅの時間波形とピークホール
ド回路１６を介して出力される周波数制御信号電圧ｅ、
１（ｉ　＝１　、２　、３）の時間波形である。ピーク
ホールド回路１６は、通常の検波器、抵抗およびコンデ
ンサ等より成る充放電回路で、定常状態において臣、第
３図（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ１に示されるように、
バースト時間Ｔ１．Ｔ２およびＴ３に対応して、それぞ
れ平均出力電圧、すなわち周波数制御信号電圧ｅｅｌ　
　ｅｅ２およびｅゎ３を出力する。明らかＫＴ　１＜Ｔ
　２　＜Ｔ　３ｖｃ対応し−ｃｍ　ｅＦｌ（ｅｅｚくｅ
。３となる。

従って、従来のバースト信号用位相制御回路においては
、バースト時間の変動にともない、電圧制御発振器に対
する周波数制御信号の電圧レベルが変化し、このため、
前記第１図の位相復調装置に用いられるバースト信号用
位相制御回路の場合には、前記位相検波信号ｅ１および
ｅ２Ｖｃよシ生成される周波数制御信号電圧ｅゎは２位
相差Δθにより変化するだけでなく、バースト時間の長
短によっても変動し、従って、入力の４相ＰＳＫ信号の
搬送波を基準信号として形成される位相同期ループにお
いて、ループ利得が４相Ｐ８に信号のバースト時間によ
り変化し、結果として、このバースト状４相Ｐ８に信号
復調用の電圧制御発振器９の位相同期性が阻害され、ひ
いては位相復調装置自体の復調特性をも劣化させる要因
となる。

上記の説明においては、ＴＤＭＡ方式におけるバースト
状の位相変調信号に対応する位相復調装置の一構成要素
としての、従来例のバースト信号用位相制御回路の動作
について説明したが、この従来のバースト信号用位相制
御回路においてニ、一般に、このバースト信号用位相制
御回路を構成要素とする位相同期ループにおいて、バー
スト状信号入力のバースト時間の変動に対応して、この
バースト信号用位相制御回路から出力される。を圧制御
発撮器に対する周波数制御電圧が変化し、このため前記
位相同期ループのループ利得を常時適正値に保持するこ
とが不可能とな９．この位相同期ループの位相同期％注
を劣化させ、結果として、前記バースト状信号入力の搬
送波に同期する電圧制御発振器の位相同期機能に障害を
与えるという欠点がある。

本発明の目的は上記の欠点を除去し、バースト□時間に
対応して生起する断続的な位相誤差信号より、バースト
時間ｒこ関係なく、常に電圧制御発振器に対する適正な
周波数制御信号を生成する、バースト信号用位相制御回
路を提供することにある。

本発明のバースト信号用位相制御回路に、バースト状信
号入力に対応して形成される位相同期ループの一構成要
素として機能し、前記位相Ｐｊ　ｌＡループに含まれる
電圧制御発振器に対する周波数制御信号を生成するバー
スト信号用位相制御回路において、前記バースト状信号
入力に対応して生起する断続的な位相誤差信号を、所定
の基準レベルとの比較照合により第１の２値しベル信号
を生成する２値識別回路と、この第１の２値しベル信号
をトリガとして所定の第２の２値しベル信号を発生する
発生回路と、この第２の２値しベル信号を入力し積分作
用を介して前記電圧制御発振器に対する周波数制御信号
を生成する周波数制御回路とを備えて構成される０ 以下１本発明について図面を参照して詳細に説明する〇 第４図μ本発明の一実施例の主要部を示すブロック図で
ある０第４図において、この一実施例を参照する本発明
のバースト信号用位相制御回路は、加算器１７と、減算
器１８と、乗算器１９，２０および２１と、！圧比較回
路２２．基準電圧発生回路２３およびスライサ２４を含
む２値識別回路と、ワンショット・トリガ回路２５Ｖｃ
より形成される第２の２値しベル信号全発生する発生回
路と。

可逆カウンタ２６１発振器２７およびＤ　−’Ａ変換器
２８を含む周波数制御回路とを備えている０第４図に示
される不発明の一実施例は、前述のＴ　ＤＭＡ方式にお
けるバースト状位相変調信号に対応する位相後調装＆（
第４図参照）ｖｃおいて、その−構成要素として適用さ
れる従来のバースト信号用位相制御回路の一例（第２図
参照）に対する、改善手段としての本発明の一適用例を
示す。

第４図において、端子１０７および１０８がらは、それ
ぞれ前述の位相検波出力ｅ１およびｅ２が入力される。

このｅｌおよびｅ２から、加算器１７．減算器１８およ
び乗算器１９．２０および２１を介して位相誤差信号電
圧Ｅを生成する動作内容は、第２図に示される従来例の
場合と同様である。この位相誤差信号電圧Ｅは、電圧比
較回路２２に入力され、基準電圧発生回路２３において
生成され電圧比較回路２２に入力される所定の基準電圧
ｖｒを参照し、スライサ２４′ｆ：介してＥ）Ｖｒに対
応する位相誤差信号電圧に対してはＨ（高）レベルとし
て判定し、Ｅ≦Ｖｒに対応する位相誤差信号電圧に対し
てｉＬ（低）レベルとして判定して、第１の２−　値レ
ベル信号を生成し、ワンショット・トリガ回路２５に出
力する。第５図（ａ）においてに１乗算器２１から出力
され、所定の基準レベルと比較照合される位相誤差信号
電圧と基準電圧Ｖｒとの対応関係を示し、第５図（ｂ）
においては、ワンショット・トリガ回路２５Ｉ／ｃ入力
される前記第１の２値しベル信号を示す。なお、第５図
（ａ）において、ＴｆおよびＴとして示されるのは、前
述のように、それぞれバースト状信号のフレーム周期と
バースト時間とを表わしている。

前記第１の２値しベル信号ヲトリガとして入力するワン
ショット・トリガ回路２５は１例えば単安定マルチバイ
ブレータを用い、所定の時定数の抵抗およびコンデンサ
を介して入力されるトリガ信号を、前記Ｔｆより大きめ
の所定時間の間、−足のレベルに保持する機能を有して
お＃）、従って。

スライｔ２４より入力される前記第１の２値しベル信号
に対応して、ワンショット・トリガ回路部からは第５図
（Ｃ）　Ｋ示される第２の２値しベル信号が出力される
。すなわち、ワンショット・トリガ回路２５からに、バ
ースト状信号のフレーム周期Ｔｆおよびバースト時間Ｔ
の長短に関係なく、前記第１の２値しベル信号のみに対
応する第２の２値しベル信号が出力され、可逆カクンタ
２６に入力される。前述のように１本笑施例においてハ
、１！圧制御発振器に対する周波数制御回Ｆ！Ｓｉｘ、
可逆カウンタ２６と２発振器２７と、Ｄ−Ａ変換器２８
とを備えており、ワンショット・トリガ回路２５からの
第２の２値しベル信号に、可逆カウンタ２６に入力され
、可逆カウンタ２６においては、発振器２７から入力さ
れる周波数ｆゎのクロック信号を。

前記第２の２値しベル信号のＨまた［Ｌの両レベルに対
応して、アップまｆｃニダウンの両方向にカウントし、
Ｄ−Ａ変換器２８に出力する。Ｄ−Ａ変換器２８におい
ては、このカウンタ出力を入力してＤ−Ａ変換し、端子
１０９よジ周波数制御信号電圧ｅ０として出力する。第
５図（ｄ）に示されるのに、第５図（ａ）、　（ｂ）お
よび（Ｃ）に対応するＪ）　−Ａ変換器２８の出力電圧
で、周波数制御信号電圧ｅｃハ。

図に示さ、れるように、１！圧Ｖ　ｃ　Ｏを中心電圧と
する、前記電圧制御発振器に対する周波数制御電圧とし
て形成されていることが分る。明らか［、この位相同期
ループは１位相同を対象とするオンオフ制御系を構成し
ておシ、前記の２値識別回−路、ワンショット・トリガ
回路２５および周波数制御回路にかかわる諸定数を適切
に選足することによシ、４相ＰＳＫ信号入力のバースト
時間の長短に関係なく、常に前記位相同期ループの位相
同期特注を正常に保持することができる。従って、前期
周波数制御電圧が、前記バースト状の４相Ｐ８に信号の
搬送波と１位相同期ループに含まれる電圧制御発振器の
発振出力との相対位相誤差に対応しており、第１図に示
される位相復調装置１ｉＶｃおいて、電圧制御発振器９
の発根周波数が、入力搬送波に対応して、バースト時間
の変動に関係なく常に正常に制御され、前記位相復調装
置の復調％注が正常に機能することに明らかである。

次に本発明の前記一実施例を、他の位相復調装置に適用
する場合について説明する。

第６図は、他の方式による位相復調装置に本発明を適用
する場合における、前記位相復調装置の主要部を示すブ
ロック図である。この位相復調装ａｈ、４相Ｐ８に信号
に対する周波数逓倍形と言われる位相復調装置の１例で
、上記において、第２図を参照して説明した本発明の一
実施例は、第６図においてバースト信号用位相制御−回
路３９として、前記位相復調装置の一構成要素として含
まれている。

第６図の位相復調装置の位相復調作用について簡単に説
明すると、端子１　’Ｉ　Ｑから入力される４相ＰＳＫ
信号は、２分岐されて位相検波器２９および３０Ｖｃ送
られ、他方においては１周波数逓倍器３１に入力されて
４逓倍され、無変調信号として出力されて周波数変換器
３２に入力されへる。周波数変換器３２においては、電
圧制御発振器３８０発娠出力と前記無変調信号とが混合
されて、この無変調信号の周波数が変換され、遅延回路
５３および帯域フィルタ３４を経由して周波数変換器３
５に入力される。この遅延回路３３は、前述の第１図の
位相復調装置の場合と同様Ｉ’１ｍ、必ずしも具体的な
遅延回路が挿入されているものではなく。

図示する位置に対応する増幅器、振幅制限回路および帯
域フィルタ３４″ｆｔ：含む回路における遅延回路等を
まとめて表わしたものである。周波数変換器３５におい
ては、電圧制御発振器３８の発振出力と帯域フィルタ３
４の出力とを混合して、前記無変調信号の周波数、すな
わち、４相ＰＳＫ信号の搬送波周波数の４倍に対応する
周波数の参照信号を生成し１分局器３６に入力する。分
周ｉ　ＥＩ　Ｚｉ−万ｔｆｆＨ位相推移器３７を経由し
て位相検波器２９に供給され、他方は直接に位相検波器
３０に供給される。位相検波器２９および３０において
、それぞれ上記参照信号を入力して、端子１１０から入
力されるバースト状の４相Ｐ８に信号を同期検波し、端
子１１１および１１２より、それぞれの位相検波信号を
出力し、また−万において、これらの位相検波出力がｍ
ｅｌおよびｅ２としてバースト信号用位相制御回路３９
に入力される動作については、第１図に示される位相復
調装置の場合と同様である。また、これらの位相検波出
力ｅｌおよびｅ２をバースト信号用位相制御回路３９に
おいて入力し１周波数制御信号電圧ｅｅを生成して電圧
制御発振器３８の発幾周波数を制御調整し２位相検波器
２９および３０等を含むオンオフ制御系より成る位相同
期ループを形成して、４相ＰＳＫ信号のバースト時間の
変動に関係なく位相復調特ｈ’を正常に保持する作用に
ついても、前述の第１図の位相復調装置に不発明の一実
施例を適用する場合と全く同様である。

なお３以上の説明においては５本発明の一実施例を、第
１図および第６図に示される二つの位相復調装置に適用
する場合につき説明したが、本発明の適用例としては、
これらの位相復調装置に限定されるものではなく、位相
復調装置としては。

例えば電圧制御発振器を含む再に調比板形の位相復調装
置を含め、各種の位相同期検波作用を備え−るバースト
状位相変調信号に対応する位相復調装置に適用できるこ
とは召うまでもない。また上記のような位相復調装置金
倉む通信の分野のみではなく、レーダ、を渡航法システ
ムおよび計測制御等の領域においても、バースト状信号
の搬送波を基準信号として、これに同期する信号の再生
処理に関して、本発明が有効に適用できることは勿論で
ある。

以上詳細に説明したように１本発明はバースト状の信号
入力に対応して形成される位相同期ループに対し、オン
オフ制御機能を有する周波数制御手段を提供することに
よシ、バースト状信号におけるバースト時間の変動に影
響されることなく。

常に前記位相同期ループの位相同期特注を正常に動作さ
せることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明を構成要素として適用する１位相復調装
置の１例の主要部を示すプロン２図、第２図は従来のバ
ースト信号用位相制御回路の一例禍１着６沼帖に賞 の主要部を示すプロン　　　　　　　　　　　−スト信
号用位相制御回路による周波数制御信号電圧生改作用説
明図、第４図は本発明の一実施例の主要部を示すブロッ
ク図、第５図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）および（ｄ）
ｔ！それぞれ本発明の一実施例における動作波形図、第
６図は本発明を構成要素として適用する。 他の位相復調装置の例の主要部を示すブロック図である
。図において、　　１．　２．　２９．　３０・・・位
相検波器、３・・・逆変調器、　４．　７．　３２．　
３５・・・周波数変換器、５．３３・・・遅延回路、６
．３４・・・帯域フィルタ、８．３７・・・−位相推移
器、９．３８・・・電圧制御発振器、１０．３９・・・
バースト信号用位相制御回路、１１．１７・・・加算回
路、１２．１８・・・減算回路、　　１３．　１４．　
１５．　１９．　２０．２１・・・乗算器、１６・・・
ピークホールド回路、２２・・・電圧比較回路、２３・
・・基準電圧発生回路、２４・・・スライサ、２５・・
・ワンシ目ット・トリガ回路、２６・・・可逆カウンタ
、２７・・・発掘器、２８・・・Ｄ　−Ａ変換器、３１
・・・周波数逓倍器、３６・・・分周器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バースト状信号入力に対応して形成される位相同期ルー
   プの一構成要素として機能し、前記位相同期ループに含
   まれる電圧制御発振器に対する周波数制御信号を生成す
   るバースト信号用位相制御回路において、前記バースト
   状信号入力に対応して生起する断続的な位相誤差信号を
   、所定の基準レベルとの比較照合により第１の２値しベ
   ル信号を生成する２値識別回路と、この第１の２値しベ
   ル信号ヲトリガとして所定の第２の２値しベル信号を発
   生する発生回路と、この第２の２値しベル信号を入力し
   積分作用を介して前記電圧制御発振器に対する周波数制
   御信号を生成する周波数制御回路とを備えることを特徴
   とするバースト信号用位相制御回路。