JPS63310252A - 搬送波再生回路 - 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】 〔概要〕 多値ＱＡＭ信号の復調部における搬送波再生回路であっ
て、検波器出力のＩｃｈ及びＱｃｈ信号のレベル識別符
号器としてＡ／Ｄ変換器を使用し、該Ａ／Ｄ変換器の出
力データにより電圧制御発振器の発振周波数を制御して
入力信号の周波数に同期させ検波器に加える位相同期ル
ープ発振回路が、入力信号の無変調時に同期が取れない
という問題を解決するため、検波器とＡ／Ｄ変換器の結
合を直流結合とし、入力信号の無変調時に、規定クロッ
クと異なる周波数の擬似クロックでＡ／Ｄ変換器を駆動
することにより、入力信号が無変調の時でも同期の取れ
た搬送波信号が得られるようにした搬送波再生回路。

〔産業上の利用分野〕

本発明はディジタル多重無線装置の受信装置の復調部に
係り、特に多値直交振幅変調された無線信号を受信して
復調する際、受信信号を同期検波するための搬送波信号
を再生する搬送波再生回路の改良に関する。

搬送波再生回路は、受信信号が変調された無線信号であ
るとして、その無線信号の入力搬送波の周波数と同期し
た搬送波信号を再生することを基本としているが、装置
の障害時、又は装置の保守時に、受信信号が無変調の信
号である場合にも、搬送波再生回路としては、送信側を
煩わすことなく受信側単独で、その受信した無線信号に
同期した搬送波信号を再生することが望まれている。

〔従来の技術〕

多値直交振幅変調された無線信号（多値ＱＡＭ信号と省
略する）を受信して同期検波し復調する復調部の最近の
回路構成は、受信信号の検波出力Ｉｃｈ信号、　Ｑｃｈ
信号のレベルを識別し符号化する識別符号器としてＡ／
Ｄ変換器を使用し、該Ａ／Ｄ変換器の出力データを符号
処理して制御用の誤差電圧を発生させ、その制御電圧で
電圧制御発振器（ＶＣＯ）の発振出力の周波数を制御し
て受信信号の周波数と同期させる搬送波再生回路が簡易
で安定であることから主流となっており、一般に第４図
に示す構成を持つ。以下、６４値ＱＡＭ搬送波を受信す
るものとして、図により動作を説明する。

受信信号の６４値ＱＡｌ’ｌの無線信号（以下、６４Ｑ
ＡＭ信号と省略する）は検波回路１１．１２に入力され
同期検波されるが、ここには電圧制御発振器（以下、Ｖ
ＣＯと省略する）３の出力信号Ｅ１及び移相器１３を通
して位相をπ／２だけ移相した出力信号Ｅ２が同期検波
用の搬送波信号として加えられており、入力の６４４１
ＡＭ信号を同期検波して同相チャネル信号ｌｃｈ、直交
チャネル信号Ｑｃｈの検波出力のベースバンド信号をト
ランジスタＴｒｌ　、Ｔｒ２を介して出力する。

この検波出力の２つのベースバンド（８号１　ｃｈ、Ｑ
ｃｈは、アナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変
換器と省略する）　２１．２２に入力されレベルにより
符号化されるが、出力データの直流ドリフトを避けるた
め、コンデンサＣ１，Ｃ２で検波器の直流出力分をカッ
トしてＡ／Ｄ変換器２１．２２の入力に固定の直流バイ
アスを付与している。

そしてＡ／Ｄ変換器２１　、２２の出力の同相チャネル
の出力データの最上位ビットＩｌと直交チャネルの位相
誤差Ｅｑは排他論理和回路のゲー）ＥＸ−ＯＲ４１で処
理され、直交チャネルの出力データの最上位ビットＱｌ
と同相チャネルの位相誤差Ｅｉは排他論理和回路のゲー
トＥＸ−ＯＲ４２で処理される。ＩＥＸ−ＯＲ４１とＥ
Ｘ−ＯＲ４２の出力は、差動増幅部の差動増幅器５１で
差動増幅され、ループフィルタ５２で積分されて、ルー
プフィルタ５２の積分出力Ｖが、制御用誤差電圧Ｖとし
て電圧制御発振器（ＶＣＯ）　３に印加され、電圧制御
発振器３の発振出力の周波数と位相を制御する。そして
ループフィルタ５２の積分出力Ｖが零となる時の電圧制
御発振器３の発振出力が、検波回路１１．１２に同期検
波用の搬送波信号として印加される。その時の電圧制？
’ＪＩＩ発振器３の発振出カッ周波数は、検波出力のＩ
ｃｈ　、Ｑｃｈのベースバンド信号の規定のクロックＧ
Ｋの周波数と一致して所期の搬送波信号が再生されたこ
とになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の搬送波再生回路は、第４図に示す如く、検波回路
１１．１２の検波出力のベースバンド信号Ｉｃｈ、Ｑｃ
ｈをコンデンサＣ１，Ｃ２で切って直流分を通さないた
め、受信信号が無変調の時は、復調データが零なので、
Ａ／Ｄ変換器２Ｌ２２の出力データは無（、従って電圧
制御発振器（ＶＣＯ）３が受信信号に同期した搬送波信
号を再生できないという問題を生じる。従来は、受信側
で受信信号の無変調を検出すると、その検出信号を送信
側に伝送して、送信側で正規の変調人力の代りに、ラン
ダムパターンのデータを入力して変調し受信側が無変調
信号を受信するという事態が生じないようにしているが
、受信側単独で無変調入力信号に対処できないのは、装
置の保守上、不都合であるという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この問題は、第１図に示す如く、受信する多値ＱＡＭ変
調された無線信号を検波する検波器１の検波出力信号１
　ｃｈ、Ｑｃｈを直流分を含めてＡ／Ｄ変換部２０入力
に直流結合することによって解決し、直流結合によって
生じるＡ／Ｄ変換部２の出力データのドリフトの問題は
、ドリフト抑止手段３１によって解決する。そして受信
信号の無変調時に位相同期ループが非同期上こなる問題
は、受信信号の無変調を検出する検出信号ｄＭにより受
信信号のクロックＣＫと異なる周波数の擬似クロックＣ
ＫＩを供給するクロック供給手段３２を設けてＡ／Ｄ変
換部２のクロックとして供給するようにして解決する。

すなわち、Ａ／Ｄ変換部２の出力データのドリフトを無
（すため、出力データの最上位ビットのデータ列Ｉｔ、
Ｑｌのマーク率が５０％になるようにする。

そのため、Ａ／Ｄ変換部２の出力データの最上位ビット
のデータ列１１．Ｑｌを積分し、その積分出力で一定の
直流バイアスＲＩＸＲＱを発生してＡ／Ｄ変換部２の入
力信号に付与するようにするドリフト抑止手段３１を設
ける。

また、受信信号の無変調を検出した時には、その検出信
号ｄＭにより受信信号の規定のクロックＣＫと異なる周
波数の擬似クロックＣＫＩを供給するクロック供給手段
３２を設けて、その擬似クロックＣＫ１によりＡ／Ｄ変
換部２を駆動するように構成する本発明によって解決さ
れる。

第１図の本発明の原理ブロック図において、１は多値直
交振幅変調された無線信号を入力して同期検波し同相チ
ャネル信号１ｃｈと直交チャネル信号Ｑｃｈを出力する
検波器、 ２は検波器ｌの出力の同相チャネル信号１ｃｈと直交チ
ャネル信号Ｑｃｈを入力し、その入力レベルを識別して
符号化し、同相チャネルのデータの最上位ピッＨ１と位
相誤差Ｅｉ、および直交チャネルのデータＱ１と位相誤
差Ｅｑを出力するＡＩＤ変換部、４はＡ／Ｄ変換部２の
出力の同相チャネルデータの最上位ビン）ＩＩと直交チ
ャネルの位相誤差Ｅｑの排他的論理和をとり、直交デー
タの最上位ビットＱｌと同相チャネルの位相誤差Ｅｉの
排他的論理和をとって２つの出力４１、出力４２を出力
する排他論理和回路、 ５は排他論理和回路４の２つの出力４１　、４２を差動
増幅し出力電圧Ｖを出力する差動増幅部、３は、差動増
幅部５の出力Ｖにより発振周波数が！ｌＩ御される搬送
波信号を発注する電圧制御発振器である。そして本発明
で新設されるものとして、３１は、前記検波器１の検波
出力１ｃｈ　、Ｑｃｈを直流分を含めて前記Ａ／Ｄ変換
部２の入力に直流結合し、Ａ／Ｄ変換部２の出力の同相
データの最上位ビット１１と直交データの最上位ピノＩ
−Ｑｌを夫々積分して得た直流電圧Ｒ１，ＲＱを該Ａ／
Ｄ変換部２の入力信号１ｃｈ　、　Ｑｃｈに直流バイア
スとして付加しＡ／Ｄ変換部２の出力データの最上位ビ
ットのデータ列１１．旧のマーク率を５０％としてドリ
フトを抑止するドリフト抑止手段であり、 ３２は、受信する多値直交振幅変調された信号の無変調
を検出する検出信号ｄＭにより、受信信号の規定のクロ
ックＣＫと、該クロックＣＫの周波数と異なる周波数の
擬似クロックＣＫＩを選択供給するクロック供給手段で
ある。そして、該クロック供給手段３２の出力により前
記Ａ／Ｄ変換器２を駆動するように構成する。

〔作用〕

多値直交振幅変調された受信信号を検波器１において検
波して得られる同相チャネルＩの検波出力Ｉｃｈと直交
チャネルＱの検波出力Ｑ　ｃｈは、Ａ／Ｄ変換器２の入
力に直流結合され、Ａ／Ｄ変換器２は、直流分を含む検
波出力１ｃｂ　、Ｑｃｈの入力レベルを識別して符号化
し、同相チャネルのデータの最上位ビット１１とその位
相誤差Ｅｉ、および直交チャネルのデータの最上位ビッ
トＱｌとその位相誤差Ｅｑを出力する。

排他論理和回路４は、Ａ／Ｄ変換器２の出力の同相チャ
ネルのデータ１１と直交チャネルの位相誤差Ｅｑの排他
的論理和をとり出力４１を出力し、又、直交チャネルの
データＱ１と同相チャネルの位相誤差Ｅｉの排他的論理
和をとり出力４２を一出力する。

差動増幅部５はミ徘他論理和回路４０２つの排他論理和
出力４１．４２を差動増幅して出力電圧Ｖを制御用の誤
差信号電圧Ｖとして出力する。

電圧制御発振器３は、差動増幅器５の出力電圧Ｖにより
定まる発振周波数の搬送波を発振し、その発振体１号を
検波器１に供給する位相同期ループ発振器を形成するが
、差動増幅器５の出力電圧Ｖの誤差信号電圧νが零にな
る時の電圧制御発振器３の発振信号が、検波器ｌの同期
検波用の搬送波信号となる。

ドリフト抑止手段３１は、Ａ／Ｄ変換器２の出力のｌチ
ャネルとＱチャネルのデータの最上位ビット１ｆ、Ｑｌ
を夫々積分して一定の直流出力ＲＩ、ＲＱを発生させ、
その直流出力Ｒ１，ＲＱをＡ／Ｄ変換器２の入力信号１
ｃｈ　、Ｑｃｈに直流バイアスとして与える。

この様にすれば、Ａ／Ｄ変換器２の出力データの最上位
ピントのデータ列１１．Ｑｌのマーク率が５０％になる
ので、Ａ／Ｄ変換器２の出力データの直流ドリフトは抑
止される。

クロック供給手段３２は、受信信号の変調／無変調を検
出する検出信号ｄＭにより、変調時には受信信号の規定
のクロックＣＫを送出し、無変調時には規定周波数と異
なる周波数の擬似クロックＣＫＩを送出してＡ／Ｄ変換
器２を駆動する。

Ａ／Ｄ変換器２は、受信信号の無変調時には、クロック
供給手段３２の出力する擬似クロックＣＸ１により起動
され、Ａ／Ｄ変換器２に入力する同相チャネルの検波出
力１ｃｈと直交チャネルの検波出力Ｑｃｈの直流レベル
を符号化して出力データ１１゜Ｑｌを出力する。

Ａ／Ｄ変換器２の出力データ１１．Ｑｌの以降の動作は
、前述した受信信号が変調された信号の時と同じループ
動作を行って、電圧制御発振器３の発振周波数が制御さ
れ、受信信号に同期した搬送波信号を発生して検波器１
に供給することが出来る。

従って、本発明の搬送波再生回路は、受信側で受信信号
の無変調を検出した時、受信側単独で、同期検波に必要
な搬送波信号を再生できるので問題は解決される。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の搬送波再生回路の構成を示す
ブロック図である。

検波器１は、Ｑチャネルの検波回路１１とｌチャネルの
検波回路１２と、再生された搬送波信号をＱチャネルの
検波回路１１に供給するためのπ／２移相器１３から成
り、検波回路１１．１２は検波出力１ｃｈ　。

Ｑｃｈを夫々トランジスタＩＩＡ　、１２Ａを介してＡ
／Ｄ変換器２に直流結合される。

Ａ／Ｄ変換器２は、■チャネル用のＡ／Ｄ変換器２１と
Ｑチャネル用のＡ／Ｄ変換器２２から成り、検波回路１
１．１２の検波出力１ｃｈ　、Ｑｃｈのアナログ信号を
直流分を含めてその入力レベルを識別して符号化し、ｌ
チャネルのデータ出力の最上位ビット１１、Ｑチャネル
のデータ出力の最上位ビットＱ１を出力する。その時、
出力データ１１．旧は、その識別誤差として夫々位相誤
差データＥｉ、Ｅｑを伴って出力する。

排他的論理和回路４は、ＥＸ−ＯＲゲート４１とＥＸ−
ＯＲゲート４２から構成され、ＥＸ−ＯＲゲート４１は
Ｉチャネルデータの最上位ビット１１とＱチャネルの位
相誤差Ｅｑを排他的論理和処理を行い出力４１ａを出力
し、ＥＸ−ＯＲゲート４２はＱチャネルの最上位ビット
ＱｌとＩチャネルの位相誤差Ｅｉの排他的論理和処理を
行い出力４２ａを出力する。

差動増幅部５は、差動増幅器５１とループフィルタ５２
から構成され、差動増幅器５１はＥＸ−ＯＲゲート４１
の出力４１ａと排他論理和回路４２の出力４２ａを入力
してその差分を増幅して電圧Ｖを出力する。

電圧制御発振器３は、差動増幅部５の出力電圧Ｖにより
発振周波数の定まる所謂ＶＣＯ発振器であって、該ＶＣ
Ｏ発振器の発振出力の搬送波信号を検波器１の検波回路
ｌＬ１２へ供給して位相同期ループ発振器を形成し、差
動増幅部５の出力電圧Ｖが零になるようにループ制御す
る。

差動増幅部５の出力電圧Ｖが零の時の電圧制御発振器３
の発振信号が、検波器１の検波回路１１゜１２の同期検
波のための搬送波信号となる。

ドリフト抑止手段３１は、■チャネルのＡ／Ｄ変換器２
１、ＱチャネルのＡ／Ｄ変換器２２の出力データの最上
位ピッｌ−１１，Ｑｌを積分する積分回路３１ＡＩ。

３１Ｂ１と、積分回路３１Ａ１．３１Ｂ１の各出力を夫
々基準電圧ＶＡ、ＶＢと比較して一定の直流電圧Ｒ１，
ＲＱを出力する比較器３１Ａ２．３１Ｂ２から成り、積
分回路３１Ａ１．３１Ｂｌの各出力は、Ｉｃｈ　、　Ｑ
ｃｈのＡ／Ｄ変換器２１．２２の出力の最上位ビットの
データ列１１．　Ｑｌのマーク率が５０％になるように
して出力するので、比較器３１＾２．３１Ｂ２の直流出
力Ｒ１，ＲＱは、Ａ／Ｄ変換器２１．２１の入力信号ｉ
ｃｈ　、　Ｑｃｈに夫々直流バイアスとして付加されそ
のドリフトを抑止する。

クロック供給手段３２は、アントゲ−）３２１，３２２
とＥＸ−ＯＲゲート３２３から成り、アンドゲート３２
１゜アンドゲート３２２は、受信信号の変調／無変調を
検出する検出信号ｄＭを夫々の一方の入力端３２１ａ。

３２２ａに共通に入力し、他方の入力端３２１ｂと入力
端３２２ｂに夫々、規定のクロック（Ｊと該クロックＣ
Ｋの周波数と異なる周波数の擬似クロックＣＫ１を入力
して論理積処理を行う。そして夫々の処理出力をＥＸ−
ＯＲゲート３２３に入力して排他論理和処理を行い、そ
の出力端３２３ｃからクロックＣＫと擬似クロックＣＫ
Ｉを選択的に送出してＡ／Ｄ変換部２に供給する。

すなわち、受信信号の多値ＱＡＭ信号が、正常の変調さ
れた信号の時と、異常の無変調の信号の時とを検出する
検出信号ｄＭが、クロック供給手段３２のアンドゲート
３２１　、３２２の入力端３２１ａ、　３２２ａに夫々
“Ｈ／Ｌ　”で入力し、同時に入力端３２１ｂと入力端
３２２ｂに“Ｈ”で入力する規定のクロックＣＫと擬似
クロックＣＫＩ　を、アンドゲート３２１　とＥＸ−Ｏ
Ｒゲート３２３、又はアンドゲート３２２とＥＸ−ＯＲ
ゲート３２３を通ってＡ／Ｄ変換部２のＡ／Ｄ変換器２
１，２２に供給する。つまりＡ／Ｄ変換器２１．２２は
、受信信号が正常の変調された信号の時は、規定のクロ
ックＣＫにより起動され入力アナログ信号１ｃｈ　＋Ｑ
ｃｈのレベルを識別して符号化しデータ１１．　Ｑｌを
出力する。そして、受信信号が正常でない無変調の信号
の時は、擬似周波数のクロック（Ｊｌにより起動され入
力のＩｃｈ　、　Ｑｃｈの直流レベルを識別して符号化
しデータ１１．　Ｑｌと位相誤差Ｅｉ、Ｅｑを出力する
。

何れの場合でも、Ａ／Ｄ変換器２１．２２の出力データ
１１，１１１と位相誤差Ｅｉ、Ｅｑは、同様に排他論理
和回路４、差動増幅部５、電圧制御発振器３および検波
器１からなる位相同期ループにおいて、前述したと同じ
動作をすることにより、位相同期ループの電圧制御発振
器３の発振する搬送波信号を検波器１に入力する受信信
号の周波数に正しく同期させ同期検波できる搬送波信号
とすることが出来る。

以上の説明から明らかな如く、本実施例の搬送波再生回
路は、受信搬送波信号が無変調の時も、出力データのド
リフトは抑止され、また、無変調を検出する検出信号ｄ
Ｍにより、擬似クロックを送信側から独立して受信側単
独で、受信搬送波信号に同期する規定周波数の搬送波を
再生できるので、装置の保守上、送信側と分離できて便
利となり問題がない。

第３図は本実施例の搬送波再生回路のクロソク供給手段
３２に入力する変調／無変調の検出信号ｄＭの発生回路
（図へ）と擬似クロックＣＫＩの発生回路（図Ｂ）の−
例を示す。

図Ａの検出信号ｄＭの発生回路は、検波器１の検波出力
１ｃｈ　、Ｑｃｈを比較器１０１，１０２で比較しその
出力をＤフリップフロップ１０３のＤ端子とＣＫ端子に
入力しＱ端子出力をインバータ１０４．１０５を介して
出力するようにして検出信号ｄＭを得ている。

図Ｂの擬似クロックＣＫＩの発生回路は、図Ａの変調／
無変調の検出信号ｄＭの発生回路の出力ｄＭをナントゲ
ート０７に入力し、ナントゲート１０７の出力を入力Ｈ
と共にナントゲート１０６に入力し、ナントゲート１０
７の出力をＤフリップフロップ１０８のＣＫ端子に入力
すると共にＱ端子出力をＤ端子に入力する。そしてＤフ
リップフロップ１０８の口端子出力を分周器１０９で分
周して擬似クロックＣＫ１を発生している。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、多値ＱＡＭ信号を
伝送するディジタル無線装置において、受信する無線信
号が無変調信号になった時、受信側だけで復調用の搬送
波信号を再生できるので、装置の保守上、便利となる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の搬送波再生回路の構成を示す原理ブロ
ック図、 第２図は本発明の実施例の搬送波再生回路の構成を示す
ブロック図、 第３図は本発明の実施例の搬送波再生回路の動作を説明
するための参考回路図、 第４図は従来例の搬送波再生回路のブロック図である。 第１図、第２図において、 １は検波器、 ２はＡ／Ｄ変換部、 ３は電圧制御発振器、 ４は排他的論理和回路、 ５は差動増幅部、 ３１はドリフト抑止手段、 ３２はクロック供給手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多値直交振幅変調された無線信号を受信して同期検波し
   同相チャネル信号（Ｉｃｈ）と直交チャネル信号（Ｑｃ
   ｈ）を出力する検波器（１）に加える搬送波信号を再生
   する搬送波再生回路であって、該検波器（１）の出力の
   同相チャネル信号（Ｉｃｈ）と直交チャネル信号（Ｑｃ
   ｈ）の入力レベルを夫々識別して符号化し同相データの
   最上位ビット（Ｉ１）と同相位相誤差（Ｅｉ）および直
   交データの最上位ビット（Ｑ１）と直交位相誤差（Ｅｑ
   ）を出力するＡ／Ｄ変換部（２）と、 該Ａ／Ｄ変換部（２）の出力の同相データの最上位ビッ
   ト（Ｉ１）と直交位相誤差（Ｅｑ）の排他的論理和をと
   り、直交データの最上位ビット（Ｑ１）と同相位相誤差
   （Ｅｉ）の排他的論理和をとって出力（４１、４２）す
   る排他論理和回路（４）と、該排他論理和回路（４）の
   出力（４１、４２）の差を取り出力電圧Ｖを出力する差
   動増幅部（５）と、該差動増幅部（５）の出力電圧Ｖに
   より発振周波数が制御される電圧制御発振器（３）から
   なり、電圧制御発振器（３）の出力を前記検波器（１）
   に加えて受信信号に同期した搬送波信号を発生する搬送
   波再生回路において、 前記検波器（１）の出力の同相チャネル信号（Ｉｃｈ）
   と直交チャネル信号（Ｑｃｈ）を前記Ａ／Ｄ変換部（２
   ）の入力に直流結合する手段と、該Ａ／Ｄ変換部（２）
   の出力の同相データの最上位ビット（Ｉ１）と直交デー
   タの最上位ビット（Ｑ１）を夫々積分して得た直流電圧
   （Ｒｉ、ＲＱ）を該Ａ／Ｄ変換部（２）の入力信号（Ｉ
   ｃｈ、Ｑｃｈ）に直流バイアスとして付加しＡ／Ｄ変換
   部（２）の出力のドリフトを抑止するドリフト抑止手段
   （３１）と、 受信する多値直交振幅変調された信号の無変調を検出す
   る検出信号（ｄＭ）により、受信信号の規定のクロック
   （ＣＫ）の周波数と異なる周波数の擬似クロック（ＣＫ
   １）を発生するクロック供給手段（３２）とを具え、 該クロック供給手段（３２）の出力により前記Ａ／Ｄ変
   換部（２）を駆動するようにしたことを特徴とする搬送
   波再生回路。