JPS6281839A - 標本化位相検出回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディジタル信号により変調された変３１３１
信号からクロｌりを再生する手段に関し、特にティジタ
ル処理型腹調器のクロ・Ｉり再生について有効な位相検
出回路に関する。

（従来の技術） ｂｅ来二の種の検出回路は第４図の如く構成されていた
。１笈罪されたアナログ［３号５１はタイミング抽出器
５０２にてタイミングが抽出されろこのタイミング抽出
信号５２と１夏調器側でＩｉ？ｉえられている基準クロ
ｌり信号５３との位相差はセ、　＋−リセ・・Ｉト回路
５０３により検出されろセフ　トリセ、　ｌ−回路５０
３は抽出信号５２と基準クロＩ７信号５３との位相差に
対応した信号５４を出力する、 二の位相差信号５４はパルス幅に位相情報を有する為位
相差を得る為にはパルス幅の積分がぜ・要である、復調
器がアナログ処理の場合には積ＳＹ器により処理可能て
゛あるが、ディジタル処理型曵調器ではディジタル的に
積分する必要がある。

本例ではカウンタ５０４を用いて積分を行なう方式を示
した、カウンタ５０４は、高速クロＩり５５により信号
５４のしベルが論理“１°°の時のみ計数と行なう。ま
た基準クロック信号５３により初期（ヒ（一般にゼロ）
される。

第５図は第４図の従来の検出回路の動１ｔを示すタイム
チャー１・である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の位相検出回路の位相分解度は高速クロ・ツク
の周波数によって定まる。位相分解度を向上させようと
すると高速クロックの周波数を高めそれに応じてカウン
タの動１￥も高速１ヒする必要がある。そして、通常必
要な位相分解度を得るためには変調速度の３０倍以上の
高速動［ｔを必要とする。従って処理速度の高速（ヒが
必要となるという問題点があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に卯みて、変調
速度の３０（きもの高速処理を必要としない位相検出回
路を提供しようとするものである、（問題点を解決する
ための手段） 本発明は上記の目的を達成するために次の構成を有する
。即ち、本発明の標本化位相検出回路は同期復調アナロ
グ信号を変調速度の２（ｆ！ｉの周波数で標本化し標本
化信号を出力する標本化回路と：　該標本化信号のうち
奇数順位の標本化信号を順次抽出する第１の信号抽出回
路と；　該抽出信号を１信号置きに極性反転する第１の
極性反転回路と；　前記標本化信号のうち偶数順位の標
本化信号を順次抽出する第２の信号抽出回路と：　該抽
出信号を１信号置きに極性反転する第２の極性反転回路
と；　前記第１の極性反転回路の出力と前記第２の極性
反転回路の出力との乗算を行う乗算器と；　を有するこ
とを特徴とする。

（１ヤ　　　用　） 以下、本発明の位相検出回路の］を用を図面に基づいて
説明する。第１図は本発明の位相検出回路の構成を示す
ブロック図、第２図は本発明の実施例の構成を示すブロ
ック図、第３図は第１図および第２図の構成における動
作を説明するためのタイムチャー１・である。

今、標本化回路１へ入力される同期復調アナログ信号ｄ
（ｔ）を ｄ（ｔ）＝ｃｏｓπｔ’ｓｔ　　　　　　　　　・・・
（１）但し、＋５は変調速度 とする。

変調速度ｆ５の２１＆の周波数２ｆｓのクロッつて′サ
ンプリングされた標本化回路１の出力ＹＥＩ＜１１）は Ｙ、（ｎ）　　＝ｃｏｓ　πｆｓ＜ｎ−［：！−＋ｔｏ
）！１π　Ｌ ・ｃＯ５（・＋π二）　　　・・（２）Ｔ ｆ旦し、Ｔ＝１／ｆｓ 七〇　−・位相ずれ時間 ｎ　　　自然数 となる。

この（２）式で表わされる信号の中から、第１の信号抽
出回路１５は奇数順位の信号を抽出し、第２の信号抽出
回路１７は偶数順位の信号を抽出する。そこで、（２）
式をｎ＝０．２．４．６゜８・・の偶数番サンプリング
の項とｎ＝１．３゜５．７．９・・の奇数番サンプリン
グの項に分解し、それぞれをＹ、、、Ｙ、。とすると、
Ｙｐｓ　（ｋ　＞　＝ｃ　ｏ　ｓ　（ｋ　π＋−Ｔ−ｔ
ｏ）　　　　　−・−一一一−（３）Ｙ−１０＝ＣＯ８
（−Ｌ２−Ｈπ＋十ｔ。）＝ｃｏｓ（ｋπ−］］薯＋−
７−ｔ） ＝　ｓ　ｉ　ｎ　（ｋ　ｙｒ　＋・７・ｔ　ｏ）　　　
　・・（４）但し、ｋは正の整数 となる。

この（３）式および（４）式の信号は周間Ｔ＝にＩｆｉ
　相角がπラジアンずつ増力口して行くのて゛振隅が同
じで周間Ｔ毎に極性が反転する信号であることを示して
いる。

ところで、第１の信号抽出回路１５の出力（工第１の極
性反転回路１６／＼加え＋５れ、ここで抽出信号に対し
１周期置きに陽性反転を行う、同様に、第２の信号抽出
回路１７の出力は第２の極性反転回路１８へ加えられこ
こで抽出信号に対し１周期置きに極性反転を行う、この
ことは（３）式および（４）式中のｋの値が１だけ進む
毎に正負の極性が代る単位ｆ糸数（−１）’又は（−１
１”を乗することを意味する７前記計数の指数部分がｋ
又はに＋１となっているのは（３）式および（４）式に
ついてｋが偶数の時の１直について筆性反転を行うか或
いはｋが奇数の時の値について陽性反転を行うかによる
ものであり、極性反転回路がいずれで動作を開始するか
の位相曖昧性によるらのである。同って上記華位係数を
書き直すと（−１）’　（−１）’　　（但し書は極性
の曖昧度を示しＯ又は１である）となる、閏って、極性
反転を受けた第１の臣性反転回路１６の出力を）°；ｏ
（ｋ）、第２の極性反転回路１８の出力をＹ工（ｋ）と
すれば、それぞれ次式のように表わされる、 即ち・Ｙ；。（ｋ）　−（−１）’　（−１＞’。ｏｓ
（ｋｆｆ＋”−７）■ ＝　（−１＞’ｃｏｓ−’−π Ｔ−（５） Ｙ、ｏ（ｋ）　＝　（−１）’　（−１）’ｓ　ｔ　ｎ
　（’にπ＋’−’−π＞一（−１）・ｓｉｎ″Ｌπ Ｔ・（６１ 」１記（５）式および（６）式で表わされる出Ｊ」信号
は乗算器１９／＼加えられ積が求められる、その出力信
号をＳ、とすると Ｓ、−、＝’ｌ’□　（ｋ）　　　・　Ｙニラ　（１（
ンｎ ＝　（−１）’Ｃ０３−ｙｒ−（−１）’ｓ　ｉ　ｎ−
’−πＴ　　　　　　　　Ｔ ＝」−ｓ　ｉ　ｎつｔ、　、、　Ｔ、、、、−、、、、
、−１（７）２　　　−Ｔ となり、　　２π］ト＝θ　とおくと、Ｓ　　＝・”・
５ｉｎθ　　　　　　　　　　　　　　・・　　（８ン
これより θ＝　ｓ　ｉ　ｎ　”’　２　Ｓｏ　　　　　　　　　
　　　−一・−（９）となり、乗算器１９の出力Ｓ。か
ら変調速度信号とサンプリングクロック信号との間の位
相差を検出することが出来る。この位相差が零になるよ
うにクロック信号の位相制御を行うことにより、送信■
すのクロックと位相の一致したクロックを再生すること
ができる。

以上説明した作用から明らかなように本発明の位相検出
回路は変調速度の２（＠の周波数のクロック信号を用い
るだけで池に高速のクロック１史用しないのでＵ（来技
術におけるような高速動（ｔをイＺ要としない。

（実　施　例） 以下、本発明の標本化位相検出回路の実施例を図面に基
づいて説明する。第２図は本発明の実施例の構成を示す
ブロック図、第３図は動１を説明のためのタイムチャー
）・である。式（１）で表わされる同期復調アナログ信
号１はＡ／Ｄ変換器１０１により変調速度ｆ３の２倍の
クロック２ｆ、に周波数のほぼ一致した信号でにビット
（ｋは正整数）量子（ヒされる。］旦し第３図には説明
の匣宜上アナログ振幅量で表現しである。

この出力は式（２）で表わされるにビット量子化信号５
は、ｋピッ１〜のＤ型フリップフロップ（以下Ｄ−Ｆ／
Ｆと記す）１０２によりｆ３の速度のクロック信号３で
サンプリング遅延され信号４を得る。池方Ｄ−Ｆ／Ｆ　
１０５は、クロック信号３を極性反転器１０７を通過さ
せたクロック信号１４でサンプリング遅延され信号６を
得る、このように、周波数２ｆ３のサンプリングクロ・
ツクでサンプリングした信号を、サンプリングクロ・ツ
クを２分の１分周したクロック信号とその極性反転をし
たクロック信号で取り出しているので、それぞれがサン
プリングされた信号を１つ置きに交互に取り出している
ことになる。従って信号６が部数順位とすれば信号４が
奇数順位の信号をとり出している。二と（こなる。

Ｄ−Ｆ・′Ｆ１０２出力１言号４はさらにＤ−ＦＦ１０
４で遅延され信号７を得る、これはＤ−ＦＦ１０２とＤ
−Ｆ　　Ｆ２Ｏ３とではりＤ　＝／　り信号が互いに反
転した極性となっているため（３号４と信号６とではサ
ンプリング遅延波形が丁度２′Ｉ′ｒの１周期（Ｔ　、
、−’　２　）だけずれているので、両信号波形の位相
を一致させるために信号４をＤ　−Ｆ　、′Ｆ１０４に
よってＴ、・２だけ遅延させているのである。

Ｉｉ６つて、結局Ｄ−Ｆ　ｙ’　Ｆ　１０５の出力信号
６が式（３）のＹｐｅ（ｋ＋であり、Ｉ）−Ｆ−′Ｆ１
０４の出力１言号７が式（４）のＹ、ｏ（ｋ）というこ
とになる４次いで、信号６および同７は、極性反転Ｈｔ
　１０９および同１０８にそれぞれ入力さｉｔろこれら
極性反転器の池入力端には、［３号１４を１・′２分周
器１０６で１７′２分周した信号８が印加される、極性
反転器１０８および同１０９は、１／２クロック信号８
が例えば論理“０“°の時入力値を反転し、論理゛°１
°゛の時は反転しないというように動１ヤする。１足っ
て、（萌性反転器１０９の出力信号９は式（５）で表わ
され、極性反転器１０８の出力（信号１０は式（６）で
表わされる、極性反転回路１０９の出力信号９は平均回
路１１０へ、極性反転回路１０８の出力信号１０は平均
回路１１１に入力される。平均回路１１０および同１１
１は、通常５１云送路等で発生して信号に混在している
雑音の影響を除去する為に用いられるらのである。

虻って、本発明の１１用に関しては平均回路１１０の出
力信号１１はその入力信号９と同様に式（５）で表わす
ことかできる、同様にして平均回路１１１の出力信号１
２ら式（６）で表わされる、信号１１および信号１２は
乗算器１１２へ加えられここで乗算される。その結果式
（７）の出力１言号１３が得られる　出力信号は式（７
）又は式（８）で表わされるので式（９）により、変調
速度信号とサンプリングクロック信号との間の位（０差
を検出することができる。

以上の本実施例において、Ａ、／Ｄ２ｔＡ器１０１器筒
０１の標本化回路１４に、Ｄ−Ｆ／Ｆ　１０２とＤ−Ｆ
／Ｆ１０４は第１の信号抽出回路１５に、Ｄ−Ｆ／Ｆ１
０５は第２の信号抽出回路１７に、極性反転器１０８は
第１の極性反転回路１６に、極性反転器１０９は第２の
極性反転回路１８に、乗算器１１２は乗算器１９にそれ
ぞれ相当する。

（発明の効果） 本発明の標本化位相検出回路は以上説明した構成と作用
の通り、使用するクロック信号の周波数は最も高いもの
で変調速度の２　（ｆｊの周波数のサンプリングクロッ
クであり、その池はその２分の１或いは４分の１の周波
数である。従って、変調速度の３０倍以上の高速動１ｔ
を必要とするＵｅ来の位相検出回路に比較し、同程度の
動ｆヤ速度分前提とするならばより一層高速の変調が可
能になるという利点があるし、従来と同程度の変調速度
を前提とするならば位相検出回路の動作速度は従来より
大幅に低速でよいことになり回路設計や回路の製造が非
常に容易になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の（県木ｆヒ位相検出回路の構成を示す
ブロック図、第２図は本発明の実施例の構成を示すブロ
ック図、第３図は本発明回路の動１ヤを説明するタイム
チャート、第４図は従来の位相検出回路の構成を示すブ
ロック図、第５図は従来回路の動作を説明するタイムチ
ャートである。 １４・・標本１１回路、　１５・・第１の信号抽出回路
、　　１６・・第１の極性反転回路、１７・・第２の信
号抽出回路、　１８・・第２の極性反転回路、　１つ・
・乗算器、　１０１・・Ａ　、／　Ｄ変換器、　１０２
・・Ｄ・Ｆ／Ｆ　（Ｄ型フリップフロップ）、１０３・
・２分の１分周器、１０４．１０５・・Ｄ・Ｆ／Ｆ、　
　１０６・・２分の１分周器、　１０７・・極性反転器
、　１０８．１０９・・極性反転器、　　１１０，１１
１・・平均回路、　１１２・・乗算器、　５０２・・タ
イミング抽出器、　　５０３・・セットリセッｌ・回路
（Ｄ・Ｆ／Ｆ）、　５０４・・カウンタ。 代理人　　弁理士　　　八　　幡　　　義　　博本ｆ：
所回路切膚戊 第１図 、ｆ−史所ｎ東施伊（回路のＪ九八 峯２図 、′＃努明回浴の動ΔＹクイムキイート第　４　図 （毒云虹りσラグ１ウシト１ａ （ｅ）　ｙｑｓ！＞７Ｕツク５６　ｍ二″″ｉ″″１１
’７ｒ７ｆｒＭＪ７＋ｕｌｙｌｊ＋ＮｉＴ！１７・ｍ　
　’ｒｈＷ・＋１ＦＩＷＨ，ｊ、ｌ′１″に・忙来回発
ａ動作タイｋｈ−ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同期復調アナログ信号を変調速度の２倍の周波数で標本
   化し標本化信号を出力する標本化回路と：該標本化信号
   のうち奇数順位の標本化信号を順次抽出する第１の信号
   抽出回路と；該抽出信号を１信号置きに極性反転する第
   １の極性反転回路と；前記標本化信号のうち偶数順位の
   標本化信号を順次抽出する第２の信号抽出回路と；該抽
   出信号を１信号置きに極性反転する第２の極性反転回路
   と；前記第１の極性反転回路の出力と前記第２の極性反
   転回路の出力との乗算を行う乗算器と；を有することを
   特徴とする標本化位相検出回路。