JPS6360652A - Demodulation circuit - Google Patents

Demodulation circuit

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JPS6360652A
JPS6360652A JP20476686A JP20476686A JPS6360652A JP S6360652 A JPS6360652 A JP S6360652A JP 20476686 A JP20476686 A JP 20476686A JP 20476686 A JP20476686 A JP 20476686A JP S6360652 A JPS6360652 A JP S6360652A
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JP
Japan
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signal
phase
frequency
output
output signal
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Application number
JP20476686A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshizo Shibano
儀三 芝野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the constitution by supplying a part of an output signal of a frequency detector to a feedback circuit and eliminating a DC component from the rest of the output signal so as to stabilize the waveform. CONSTITUTION:When a reception signal is given to a mixer 2 together with a local oscillation signal, an intermediate frequency signal is obtained and when a detection signal is fed to a comparator 7, the DC component is eliminated from the detection signal and then a signal having a period equal to the total time of a reference phase part is obtained. An operating clock signal outputted from a synchronizing clock recovery circuit 12 is retarded and inverted and the result is fed to an OR gate 9. An output signal from the OR gate 9 is fed to a timing terminal and the signal being the retarded synchronising clock is fed to a D input terminal of a D flip-flop 10, then an NRZ signal is obtained as a Q output signal of the D flip-flop 11.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は復調回路に関し、さらに詳細にいえば、本件
発明者が発明した新規な方式に基いてPSK変調が施さ
れたディジタルデータを受信して、周波数検波を施すこ
とにより元のディジタルデータを得ることができる新規
な復調回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a demodulation circuit, and more specifically, to a demodulation circuit that receives digital data subjected to PSK modulation based on a new method invented by the inventor of the present invention. The present invention relates to a novel demodulation circuit that can obtain original digital data by performing frequency detection.

〈従来の技術〉 従来からディジタル信号の伝送を行なう方式として、送
信側においてPSK変調が施された信号を送出し、受信
側において上記信号を復調することにより元のディジタ
ル信号を得る方式が知られている。
<Prior Art> As a conventional method for transmitting digital signals, a method has been known in which a transmitting side sends out a PSK modulated signal and the receiving side demodulates the signal to obtain the original digital signal. ing.

このようなPSK変調方式は、ディジタル信号の“0°
 “1′を搬送波の位相に対応させて伝送する方式であ
り、C/N劣化を少なくすることができるという優れた
特性を有しているので、最近ではディジタル信号の伝送
に広く採用されるようになってきている。
This kind of PSK modulation method uses “0°” of the digital signal.
This is a method of transmitting signals that correspond to the phase of the carrier wave, and has the excellent characteristic of reducing C/N deterioration, so it has recently been widely adopted for digital signal transmission. It is becoming.

上記PSK変調方式についてさらに詳細に説明すると、
例えば、 第5図に示すように、信号がマークの状態において、信
号の1タイムスロット期間を通じて位相を直線的に18
0度増加させ、信号がスペースの状態において、信号の
1タイムスロット期間を通じて位相を直線的に180度
減少させるようにした、いわゆるMSK方式、および 第6図に示すように、信号がマークの状態において、信
号の1タイムスロット期間を2分して位相を90度ずつ
2段階に増加させ、信号がスペースの状態において、信
号の1タイムスロット期間を2分して位相を90度ずつ
2段階に減少させるようにした、いわゆるDSK方式等 が採用されている。
To explain the above PSK modulation method in more detail,
For example, as shown in FIG. 5, when the signal is in the mark state, the phase is linearly changed by 18
The so-called MSK method, in which the phase is linearly decreased by 180 degrees throughout one time slot period when the signal is in the space state, and the signal is in the mark state, as shown in Figure 6. , one time slot period of the signal is divided into two and the phase is increased in two steps by 90 degrees, and when the signal is in a space state, one time slot period of the signal is divided into two and the phase is increased in two steps by 90 degrees. A so-called DSK method or the like has been adopted to reduce the amount of noise.

そして、上記MSK方式は、位相変化が連続的であるか
ら占有周波数帯域が狭いという利点を有し、上記DSK
方式は、マルチパスフェーディングに強く、広帯域デー
タ伝送に好適であるという利点ををしている。
The MSK method has the advantage that the occupied frequency band is narrow because the phase change is continuous;
This method has the advantage of being resistant to multipath fading and suitable for wideband data transmission.

また、上記のようにPSK変調が施された信号を復調す
る方式として、遅延検波方式と同期検波方式が一般的に
採用されている。
Further, as a method for demodulating a signal subjected to PSK modulation as described above, a delay detection method and a synchronous detection method are generally employed.

上記遅延検波方式は、受信信号を2分し、一方を遅延回
路により変調の1信号周期、または1/2信号周期だけ
遅延させて位相比較器に供給するとともに、他方をその
まま位相比較器に供給することによりPSK変調信号を
復調し、元のディジタル信号を得るものである。
The delayed detection method described above divides the received signal into two, delays one signal period of modulation by a delay circuit, or 1/2 signal period, and supplies it to the phase comparator, and supplies the other signal as is to the phase comparator. By doing so, the PSK modulated signal is demodulated and the original digital signal is obtained.

さらに詳細に説明すると、第3図Aに示す遅延検波装置
において、入力電圧を Vin−cos(Ωt+θ(t)) (但しΩは搬送波の角周波数であり、tは時間であり、
θ(1)は位相変調関数である。)とすれば、上記入力
電圧Vlnを2分して、一方を位相比較器(22)の一
方の端子に供給し、他方を遅延回路(21)により所定
時間TRだけ遅延させて位相比較器(22)の他方の端
子に供給するのであるから、上記一方の端子に供給され
る信号VCは Vc −Vln −cos (Ωt+θ(t))であり
、上記他方の端子に供給される信号Vdは、Vd = 
cos [Ω(t−TR)+θ(t−TR)1となる。
More specifically, in the delay detection device shown in FIG. 3A, the input voltage is Vin-cos(Ωt+θ(t)) (where Ω is the angular frequency of the carrier wave, t is the time,
θ(1) is a phase modulation function. ), the input voltage Vln is divided into two, one is supplied to one terminal of the phase comparator (22), the other is delayed by a predetermined time TR by the delay circuit (21), and the phase comparator ( 22), the signal VC supplied to the one terminal is Vc - Vln - cos (Ωt+θ(t)), and the signal Vd supplied to the other terminal is: Vd =
cos [Ω(t-TR)+θ(t-TR)1.

そして、上記位相比較器(22)として、例えば第3図
Bに示す構成を採用することにより、同図Cに示すよう
に、出力が位相差に比例するものを使用すると、位相差
Δθは、 Δθ纏ΩTR+θ(1)  −〇(t−TR)となる。
If, for example, the configuration shown in FIG. 3B is adopted as the phase comparator (22), and the output is proportional to the phase difference as shown in FIG. 3C, then the phase difference Δθ is Δθ ΩTR+θ(1) −〇(t-TR).

但し、上記遅延時間TRは、MSK方式、DSK方式に
おいてはTR−T/2 (但しTは信号の1タイムスロ
ットである)となるように設定することが必要である。
However, the delay time TR needs to be set to TR-T/2 (where T is one time slot of the signal) in the MSK system and the DSK system.

また、ΩT R−(2n−1)π、またはΩ−yr /
 TR−(2n−1)2 yr / Tとすれば、位相
比較の基準点を位相器の動作範囲の中央へ持って来るこ
とができる。
Also, ΩTR-(2n-1)π, or Ω-yr/
By setting TR-(2n-1)2 yr/T, the reference point for phase comparison can be brought to the center of the operating range of the phase shifter.

以下、DSK方式の場合を例にとって説明するが、MS
K方式の場合にも同様に適用することができる。
The following will explain the case of the DSK method as an example.
The same can be applied to the K method as well.

先ず、θ(1)−〇(t−TR)−0 の場合においては、 八〇−ΩT R= (2n−1) yrであるから、こ
の点が位相変位のない状態の位相基準点になり、この点
を基準としてθ(t)−θ(t−TR)だけ変化した点
に対応する出力が得られることになる。
First, in the case of θ(1)-〇(t-TR)-0, since 80-ΩTR= (2n-1) yr, this point becomes the phase reference point in a state with no phase displacement. , an output corresponding to a point changed by θ(t)−θ(t−TR) from this point as a reference is obtained.

また、信号がマーク・スペースである場合の位相関数θ
(1)は第4図Aに示すとおりであり、θ(t−T/2
)は同図Bに示すとおりである。
Also, the phase function θ when the signal is mark-space
(1) is as shown in Figure 4A, and θ(t-T/2
) is as shown in Figure B.

したがって、θ(1)−θ(t−T/2)は同図Cに示
すように、マークの期間中はπ/2、スペースの期間は
一π/2となり、同図りに示す出力特性に基いて、同図
Eに示す出力波形が得られることになる。即ち、マーク
期間中は3VO/4、スペース期間中はVO/4の出力
が得られる。
Therefore, θ(1)-θ(t-T/2) is π/2 during the mark period and 1π/2 during the space period, as shown in C in the same figure, and the output characteristics shown in the same figure are Based on this, the output waveform shown in E of the same figure is obtained. That is, an output of 3VO/4 is obtained during the mark period, and an output of VO/4 is obtained during the space period.

この結果、位相比較器(22)の出力がvO/2を越え
た場合にマーク、VO/2以下であればスペースである
と判定することができる。
As a result, if the output of the phase comparator (22) exceeds vO/2, it can be determined that it is a mark, and if it is less than or equal to VO/2, it can be determined that it is a space.

上記同期検波回路は、受信信号を2分し、それぞれを位
相比較器に供給するとともに、位相同期ループに組込ま
れた電圧制御発振器からの出力信号(受信信号の搬送周
波数と一致する周波数の信号)をそのまま一方の位相比
較器に供給し、上記出力信号の位相を90度だけずらせ
た状態で他方の位相比較器に供給し、最終的に上記側位
相比較器からの出力信号に基いて元のディジタル信号を
得るものである( rGMSK変調方式の伝送特性」室
田和昭、平出賢吉、電子通信学会論文誌81/10Vo
1.J64−B LIIIO参照)。
The above-mentioned synchronous detection circuit divides the received signal into two and supplies each to a phase comparator, and also outputs an output signal (signal with a frequency matching the carrier frequency of the received signal) from the voltage controlled oscillator incorporated in the phase-locked loop. is supplied as is to one phase comparator, the phase of the above output signal is shifted by 90 degrees and supplied to the other phase comparator, and finally the original signal is output based on the output signal from the above phase comparator. (transmission characteristics of rGMSK modulation system) Kazuaki Murota, Kenkichi Hiraide, Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers 81/10 Vo.
1. J64-B LIIIO).

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記PSK変調を施した信号を上記遅延検波方式にによ
り復調する場合には、受信信号を2分して一方を単に遅
延させるのみでよいから構成を簡素化することができる
という利点を有しているが、高周波帯でのディジタル信
号伝送に適用した場合には、復調の信頼性が低下すると
いう問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> When demodulating the PSK modulated signal using the delayed detection method, the configuration is simplified because it is sufficient to divide the received signal into two and simply delay one of them. However, when applied to digital signal transmission in a high frequency band, there is a problem that the reliability of demodulation decreases.

この点について詳細に説明すると、遅延検波方式の動作
基準点はΔθ−ΩT/2である。したがって、温度変動
等により搬送波角周波数がΔΩだけ変動すると、動作基
準点もΔΩT/2だけ変動することになる。そして、こ
の変動が大きい場合には、マーク、スペースの判定を、
位相比較器の出力レベルがVO/2を越えたか否かによ
り行なうことができなくなるのである。例えば搬送波周
波数が2.5GHzであり、発振器(ここではSAW発
振器の場合を例にとっている)の温度変動度が±3X1
0”−’である場合には、周波数変動率が±750KH
zになる。そして、この場合におけるデータ伝送速度を
32 K bpsに設定すれば、T = 32 m5e
cとなり、ΔΩT/2−23.44yr、即ち動作基準
点の変動がほぼ23.44πとなる。
To explain this point in detail, the operating reference point of the differential detection method is Δθ−ΩT/2. Therefore, if the carrier wave angular frequency fluctuates by ΔΩ due to temperature fluctuations, the operating reference point will also fluctuate by ΔΩT/2. If this variation is large, mark and space judgments are
This becomes impossible depending on whether the output level of the phase comparator exceeds VO/2. For example, the carrier frequency is 2.5 GHz, and the temperature fluctuation degree of the oscillator (here we take the case of a SAW oscillator) is ±3X1.
0''-', the frequency fluctuation rate is ±750KH
Becomes z. If the data transmission rate in this case is set to 32 K bps, T = 32 m5e
c, and ΔΩT/2−23.44yr, that is, the fluctuation of the operating reference point is approximately 23.44π.

実際には、温度変動の他に、雑音、マルチパスによる干
渉波等によっても影響を受け、動作基準点がさらに変動
するので、位相比較器の出力レベルを所定の基準レベル
と比較することによりマークであるかスペースであるか
を判別することは側底不可能になってしまうのである。
In reality, in addition to temperature fluctuations, the operating reference point is also affected by noise, interference waves due to multipath, etc., and the operating reference point fluctuates further. It becomes impossible to determine whether it is a space or a space.

上記同期検波方式はコスタス・ループによる搬送周波数
の再生を基礎とするものであり、位相検波方式の如き周
波数変動に起因する不都合は発生せず、高精度での信号
復調を行なわせることができるのである。
The above-mentioned synchronous detection method is based on the regeneration of the carrier frequency using a Costas loop, and it does not have the disadvantages caused by frequency fluctuations unlike the phase detection method, and can perform signal demodulation with high precision. be.

しかし、上記同期検波方式においては、以下のような問
題を有している。
However, the above synchronous detection method has the following problems.

即ち、受信信号の搬送周波数と等しい周波数の信号を得
るために、局部発振器としての電圧制御発振器、および
位相同期ループが必要になり、構成が複雑化するととも
に、コストアップの原因になるのである。特に車両に搭
載する無線機においては、小型化、簡素化、およびコス
トダウンが強く要求されるので、上記の問題は致命的な
ものである。
That is, in order to obtain a signal with a frequency equal to the carrier frequency of the received signal, a voltage controlled oscillator as a local oscillator and a phase locked loop are required, which complicates the configuration and causes an increase in cost. In particular, the above problem is fatal since there is a strong demand for miniaturization, simplification, and cost reduction in radio equipment mounted on vehicles.

また、本件発明者は、復調後のNRZ信号に基いて、遅
延時間を基準位相部の総和時間と等しく設定することに
より、上記基準位相部の総和時間を小さくし、動作基準
点の変動量ΔΩΔTを小さくして、安定度を向上させる
ことを考えたのである。
Furthermore, the inventor set the delay time equal to the total time of the reference phase section based on the demodulated NRZ signal, thereby reducing the total time of the reference phase section and reducing the amount of fluctuation ΔΩΔT of the operating reference point. The idea was to make it smaller and improve stability.

しかし、上記の対策を施しても、搬送周波数の高周波数
化が一般化している現状においては安定度を向上させる
ことができる限界が存在するのみならず、技術的な困難
性が増加することになるという問題がある。
However, even if the above-mentioned measures are taken, there is a limit to how much stability can be improved in the current situation where carrier frequencies are becoming increasingly common, and technical difficulties may also increase. There is a problem with becoming.

さらに詳細に説明すると、基準位相部の総和時間を小さ
くすると、位相の時間変化率が増加し、変調波の占有周
波数帯域が大きくなってしまう。
To explain in more detail, if the total time of the reference phase section is made smaller, the time change rate of the phase increases and the occupied frequency band of the modulated wave becomes larger.

また、検波後のビディオ段でも鋭いパルス波を扱うこと
になり、高い周波数成分を含むことになるので、技術的
な困難性が増大するとともに、経済性が悪くなってしま
う。
In addition, the video stage after detection also handles sharp pulse waves and contains high frequency components, which increases technical difficulty and worsens economic efficiency.

また、本件発明者が発明したした2種類のPSK変調波
(ディジタルパルス信号の1タイムスロットの前部およ
び/または後部に総和が所定時間の基準位相部を形成し
、残余のタイムスロットの前半においては伝送信号のマ
ーク状態、またはスペース状態の何れか一方に対応して
位相を所定方向に変化させ、後半においては上記位相変
化と逆の変化で基準位相まで復元させ、伝送信号の他方
の状態に対応させて位相を逆の方向に変化させるPSK
変調波、および、上記伝送信号の他方の状態に対応させ
てディジタルパルス信号の1タイムスロットの全範囲に
わたって基準位相部のみを形成すべく位相変調を施すP
SK変調波)の瞬時角周波数の時間平均値が搬送波角周
波数と等しいという性質に基いて、受信信号がミキシン
グされる局部発振周波数をフィードバック制御すること
により中間周波信号の搬送波角周波数を安定化し、この
安定化信号を遅延検波する方式も考えた。
In addition, two types of PSK modulated waves invented by the present inventor (the sum of which forms a reference phase part of a predetermined time at the front and/or rear part of one time slot of a digital pulse signal, and in the first half of the remaining time slots) changes the phase in a predetermined direction in response to either the mark state or the space state of the transmission signal, and in the second half, restores it to the reference phase with a change opposite to the above phase change, and then changes the phase to the other state of the transmission signal. PSK that corresponds and changes the phase in the opposite direction
P which performs phase modulation to form only the reference phase portion over the entire range of one time slot of the digital pulse signal in accordance with the state of the other of the modulated wave and the transmission signal.
Based on the property that the time average value of the instantaneous angular frequency of the SK modulated wave is equal to the carrier angular frequency, the carrier angular frequency of the intermediate frequency signal is stabilized by feedback controlling the local oscillation frequency at which the received signal is mixed, We also considered a method for delay detection of this stabilized signal.

このような方式においては、遅延検波を行なうために、
シフトレジスタにより構成された遅延回路、位相比較器
等が必要であり、構成を簡素化することができないとい
う問題がある。
In such a method, in order to perform delayed detection,
There is a problem in that a delay circuit, a phase comparator, etc. constituted by a shift register are required, and the configuration cannot be simplified.

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
本件発明者が発明した上記方式によるPSK変調が施さ
れた信号の復調を、簡単に、かつ精度よく行なうことが
でき、しかも構成を簡素化することができる復調回路を
提供することを目的としている。
<Object of the invention> This invention was made in view of the above problems,
It is an object of the present inventor to provide a demodulation circuit which can easily and accurately demodulate a signal subjected to PSK modulation using the above method invented by the inventor, and which can have a simplified configuration. .

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の復調回路は、
ディジタルパルス信号の1タイムスロツ゛ト内の前部お
よび/または後部に総和が所定時間の基準位相部を形成
し、残余のタイムスロットの前半においては、伝送信号
のマーク状態、またはスペース状態のうち一方に対応さ
せて位相を所定方向に変化させ、後半においては上記位
相変化と逆の変化で基準位相まで復元させ、伝送信号の
上記状態と逆の状態に対応させて位相をマーク状態の場
合と逆の方向に変化させ、または位相を全く変化させな
いようにすべく位相変調を施して送出された信号を受信
し、可変周波数局部発振器からの局部発振信号とミキシ
ングすることにより中間周波信号を得るミキサと、ミキ
サから出力される中間周波信号を周波数検波する周波数
検波器と、周波数検波器からの出力の一部から高周波成
分を除去した状態で上記可変周波数局部発振器にフィー
ドバックすることによりミキシング後の中間周波信号の
搬送周波数を安定化するローパスフィルタと、上記周波
数検波器からの出力信号の残部を入力とする直流成分除
去回路と、直流成分除去回路からの出力信号を入力とす
る比較器と、比較器からの出力信号を入力として安定化
、および所定の信号への復元を行なう安定化復元回路と
を有している。
Means for Solving the Problems> To achieve the above object, the demodulation circuit of the present invention has the following features:
The sum of the front and/or rear parts within one time slot of the digital pulse signal forms a reference phase part of a predetermined time, and the first half of the remaining time slots corresponds to either the mark state or the space state of the transmission signal. In the second half, the phase is restored to the reference phase by a change opposite to the above phase change, and the phase is changed in the opposite direction to the mark state in response to the opposite state of the transmission signal. a mixer that receives a signal that has been sent out after being phase-modulated so that the phase changes or does not change the phase at all, and obtains an intermediate frequency signal by mixing it with a local oscillation signal from a variable frequency local oscillator; A frequency detector detects the frequency of the intermediate frequency signal output from the frequency detector, and a part of the output from the frequency detector is fed back to the variable frequency local oscillator in a state in which high frequency components are removed from the output of the intermediate frequency signal after mixing. A low-pass filter that stabilizes the carrier frequency, a DC component removal circuit that receives the remainder of the output signal from the frequency detector as input, a comparator that receives the output signal from the DC component removal circuit, and a It has a stabilization and restoration circuit that receives an output signal, stabilizes it, and restores it to a predetermined signal.

く作用〉 以上の構成の復調回路であれば、ディジタルパルス信号
の1タイムスロット内の前部および/または後部に総和
が所定時間の基準位相部を形成し、残余のタイムスロッ
トの前半においては、伝送信号のマーク状態、またはス
ペース状態のうち一方に対応させて位相を所定方向に変
化させ、後半においては上記位相変化と逆の変化で基準
位相まで復元させ、伝送信号の上記状態と逆の状態に対
応させて位相をマーク状態の場合と逆の方向に変化させ
、または位相を全く変化させないようにすべく位相変調
を施した変調波は、平均周波数が搬送角周波数に等しい
という性質を有しているので、上記変調波と可変周波数
局部発振器からの出力信号とをミキサによりミキシング
することにより中間周波信号に変換し、周波数検波器に
より周波数検波し、周波数検波器からの出力信号の一部
をローパスフィルタを通して可変周波数局部発振器にフ
ィードバックすることにより局部発振周波数を制御し、
中間周波信号の搬送周波数を安定化することができる。
Effect> With the demodulation circuit having the above configuration, a reference phase part whose sum total is a predetermined time is formed at the front and/or rear part within one time slot of the digital pulse signal, and in the first half of the remaining time slots, The phase is changed in a predetermined direction corresponding to either the mark state or the space state of the transmission signal, and in the second half, the phase is restored to the reference phase by a change opposite to the above phase change, and the state of the transmission signal is opposite to the above state. A modulated wave that is phase-modulated to change the phase in the opposite direction to that in the mark state, or to not change the phase at all, has the property that the average frequency is equal to the carrier angular frequency. Therefore, the above modulated wave and the output signal from the variable frequency local oscillator are mixed by a mixer to convert it into an intermediate frequency signal, the frequency is detected by a frequency detector, and a part of the output signal from the frequency detector is Control the local oscillation frequency by feeding back to the variable frequency local oscillator through a low-pass filter,
The carrier frequency of the intermediate frequency signal can be stabilized.

そして、周波数検波器からの出力信号の残部を直流成分
除去回路に供給することにより直流成分を除去した後、
比較器により所定の基準レベルと比較し、比較器からの
出力信号を安定化復元手段に供給することにより、上記
信号を安定化した後、所定の信号に復元することができ
る。
Then, after removing the DC component by supplying the remaining part of the output signal from the frequency detector to the DC component removal circuit,
By comparing the signal with a predetermined reference level using a comparator and supplying the output signal from the comparator to a stabilizing and restoring means, the signal can be stabilized and then restored to a predetermined signal.

さらに詳細に説明すれば、本件特許出願人が昭和61年
8月29日付にて特許出願を行なった復調方式において
、上記変調波の平均周波数が搬送周波数に等しいという
性質を利用して、上記変調波と可変周波数局部発振器の
出力とをミキシングして中間周波信号に変換し、一部を
フィードバック回路に戻して周波数検波を行ない、さら
にローパスフィルタを通して可変周波数局部発振器に供
給することにより局部発振周波数を制御し、中間周波信
号の搬送周波数を安定化する方法を提案した。
To explain in more detail, in the demodulation method for which the patent applicant filed a patent application on August 29, 1986, the above modulated wave is modulated by utilizing the property that the average frequency of the modulated wave is equal to the carrier frequency. The output of the variable frequency local oscillator is mixed with the output of the variable frequency local oscillator, converted into an intermediate frequency signal, a portion of which is returned to the feedback circuit for frequency detection, and then supplied to the variable frequency local oscillator through a low-pass filter to determine the local oscillation frequency. A method to control and stabilize the carrier frequency of intermediate frequency signals was proposed.

上記特許出願においては、安定化された中間周波信号を
遅延検波することによりディジタル信号の復調を行なう
ようにしている。
In the above patent application, a digital signal is demodulated by delay detection of a stabilized intermediate frequency signal.

ところで、周波数は位相の時間に対する微分値であるか
ら、動作原理的にみれば、周波数検波器は遅延時間を零
にした極限と一致する。
Incidentally, since frequency is the differential value of phase with respect to time, in terms of operating principle, the frequency detector corresponds to the limit where the delay time is zero.

そこで、周波数検波器を、上記特許出願に係る発明の如
くフィードバック回路内に設けることなく、主回路に設
け、上記周波数検波器の出力信号の一部をフィードバッ
ク回路に供給すると同時に、上記出力信号の残部から直
流成分を除去して波形の安定化を行なうことにより、上
記特許出願に係る発明において使用されていた遅延回路
、位相比較器等の遅延検波部を省略することができ、構
成の簡素化、およびコストダウンを達成することができ
るのである。
Therefore, the frequency detector is not provided in the feedback circuit as in the invention related to the above patent application, but is provided in the main circuit, and at the same time, a part of the output signal of the frequency detector is supplied to the feedback circuit, and at the same time, a part of the output signal of the frequency detector is supplied to the feedback circuit. By removing the DC component from the remaining part and stabilizing the waveform, the delay detection section such as the delay circuit and phase comparator used in the invention related to the above patent application can be omitted, simplifying the configuration. , and cost reduction can be achieved.

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。<Example> Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing examples.

第2図はこの発明の復調回路により復調される信号を生
成する変調方式を例示する図であり、同図A、Bは位相
変化部の前後にそれぞれ時間tl。
FIG. 2 is a diagram illustrating a modulation method for generating a signal demodulated by the demodulation circuit of the present invention, and FIG. 2A and B show the time tl before and after the phase change section, respectively.

t2ずつの基準位相部分を形成している。但し、tl+
t2−△T(但しΔTはディジタル信号の1タイムスロ
ットTより短い所定時間である)となるように上記時間
tl、t2を設定している。
It forms reference phase portions of t2. However, tl+
The times tl and t2 are set so as to be t2 - ΔT (where ΔT is a predetermined time shorter than one time slot T of the digital signal).

そして、タイムスロットの残余の期間において、マーク
の場合には、同図Aに示すように、上記期間の初期にお
いて所定位相θまで位相を変化させ、終期において位相
0に変化させる。逆にスペースの場合には、同図Bに示
すように、マークの場合と逆、即ち−θ、0と位相を変
化させる。
Then, in the remaining period of the time slot, in the case of a mark, the phase is changed to a predetermined phase θ at the beginning of the period, and changed to phase 0 at the end, as shown in FIG. Conversely, in the case of a space, the phase is changed to -θ, 0, which is the opposite of the case of a mark, as shown in FIG.

第2図C,Dは上記時間tl、t2をtl −ΔT、、
t2−0に設定した場合を示しており、残余の部分の位
相変化は上記第2図A、Bの場合と同じである。
Figure 2 C and D show the above times tl and t2 as tl - ΔT,
This shows the case where the phase is set to t2-0, and the phase change in the remaining portion is the same as in the case of FIGS. 2A and B above.

但し、第2図A、Bの場合と、第2図C,Dの場合とで
は特性は変化しない。即ち、tl +t2−ΔTの関係
を満足している限りは、後述する説明から明らかなよう
に、特性が変化しないのであるから、以下第2図C,D
の場合について説明する。但し遅延時間TRをΔTに設
定している。
However, the characteristics do not change between the cases shown in FIGS. 2A and 2B and the cases shown in FIGS. 2C and D. In other words, as long as the relationship tl + t2 - ΔT is satisfied, the characteristics will not change, as will be clear from the explanation below.
The case will be explained below. However, the delay time TR is set to ΔT.

第2図Cはマーク信号を示す図であり、位相θ(1)は
、0≦tくΔTの間においてθ0、ΔT≦tくΔT+T
″/2の間においてθ0+g(t−ΔT)、ΔT+T−
/2≦t<Tの間において00+g(T−t)で表わさ
れる。
FIG. 2C is a diagram showing the mark signal, and the phase θ(1) is θ0 between 0≦t and ΔT, and ΔT≦t and ΔT+T.
θ0+g(t-ΔT), ΔT+T- between ″/2
It is expressed as 00+g(T-t) between /2≦t<T.

また、第2図りはスペースを示す図であり、位相θ(t
)は、0≦tくΔTの間においてθ0、△T≦tく△T
+T”/2の間においてθ0−g(を−ΔT)、△T+
T−/2≦t<Tの間において00−g(T−t)で表
わされる。
In addition, the second diagram is a diagram showing the space, and the phase θ(t
) is θ0 between 0≦t and ΔT, and △T≦t and △T
+T”/2, θ0-g (-ΔT), △T+
It is expressed as 00-g(T-t) between T-/2≦t<T.

但し、上記g (t)は位相の変化関数であり、T″/
2は、基準位相部以外の部分の1/2の時間である。
However, the above g (t) is a phase change function, and T″/
2 is 1/2 time of the portion other than the reference phase portion.

第1図はこの発明の復調回路の一実施例を示す電気回路
図であり、局部発振器としての電圧制御発振器(以下、
vCOと略称する)(1)から出力される局部発振信号
(角周波数がΩL)が供給されているミキサ(2)に受
信信号(角周波数がΩS)を供給しているとともに、ミ
キサ(2から出力される信号をバンドパスフィルタ(3
)、および増幅器(4)を通して周波数検波器(5)に
供給し、周波数検波器(5)からの出力信号をコンデン
サ(6)を通してコンパレータ(7]に供給している。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the demodulation circuit of the present invention, in which a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as
A received signal (angular frequency is ΩS) is supplied to mixer (2), which is supplied with a local oscillation signal (angular frequency is ΩL) output from mixer (2) (abbreviated as vCO) (1). The output signal is passed through a bandpass filter (3
) and an amplifier (4) to a frequency detector (5), and the output signal from the frequency detector (5) is supplied to a comparator (7) through a capacitor (6).

そして、上記周波数検波器(口からの出力信号をローパ
スフィルタ]8)を通して」二記V CO(1)に供給
している。
Then, it is supplied to the VCO (1) through the frequency detector (the output signal from the mouth is low-pass filtered) 8).

さらに、上記コンパレータ]7)から出力される信号を
ORゲート(9)を通してDフリップフロップ(財)の
タイミング入力端子に供給し、上記Dフリップフロップ
00)のQ出力信号をDフリップフロップ(11)のD
入力端子に供給し、Dフリップフロップ(11)のQ出
力信号をNRZ信号として出力している。そして、上記
Dフリップフロップ(11)のQ出力信号を入力とする
同期クロック再生回路(12)から出力される同期クロ
ック信号を、遅延回路(13)、およびびインバータ(
14)を通して上記ORゲート(9)に供給していると
ともに、それぞれ遅延回路(15)(1B)を通して、
Dフリップフロラ1MのD入力端子、pフリップフロッ
プ(11)のタイミング入力端子に供給している。
Furthermore, the signal output from the comparator]7) is supplied to the timing input terminal of the D flip-flop (00) through the OR gate (9), and the Q output signal of the D flip-flop (00) is sent to the D flip-flop (11). D
The Q output signal of the D flip-flop (11) is output as an NRZ signal. Then, the synchronous clock signal output from the synchronous clock regeneration circuit (12) which receives the Q output signal of the D flip-flop (11) is transmitted to the delay circuit (13) and the inverter (
14) to the OR gate (9), and through delay circuits (15) and (1B), respectively.
It is supplied to the D input terminal of the D flip-flop 1M and the timing input terminal of the P flip-flop (11).

上記の構成の復調回路の動作は次のとおりである。The operation of the demodulation circuit having the above configuration is as follows.

受信信号が局部発振器(1)からの局部発振信号と共に
ミキサ(2)に供給されることにより、中間搬送波信号
が得られ、バンドパスフィルタ(3)によりノイズ成分
の除去が行なわれた後、増幅器(4)により所定レベル
に増幅されて周波数検波器(5]に供給される。
The received signal is supplied to the mixer (2) together with the local oscillation signal from the local oscillator (1) to obtain an intermediate carrier signal, and after noise components are removed by the bandpass filter (3), the amplifier (4), the signal is amplified to a predetermined level and supplied to the frequency detector (5).

そして、周波数検波器(5)により得られた検波信号が
、コンデンサ(6)を通してコンパレータ(刀に供給さ
れることにより、検波信号から直流成分が除去された信
号、即ち、通常の遅延検波装置を構成する位相比較回路
における、基準位相部の総和時間と等しい遅延時間ΔT
が0に近い極限値に設定された場合と等しい信号が得ら
れる。
The detected signal obtained by the frequency detector (5) is then supplied to the comparator through the capacitor (6), thereby generating a signal from which the DC component has been removed from the detected signal, that is, a normal delay detection device. Delay time ΔT equal to the total time of the reference phase section in the constituent phase comparator circuit
A signal equivalent to that obtained when is set to an extreme value close to zero is obtained.

そして、上記同期クロック再生回路(12)から出力さ
れる動作クロック信号を遅延回路(13)により所定時
間だけ遅延させ、かつインバータ(14)により反転さ
せた信号とともに、上記コンパレータ(7)からの出力
信号がORゲート(9)に供給される。そして、ORゲ
ート(9)からの出力信号がタイミング端子に供給され
るとともに、同期クロック信号を遅延回路(15)によ
り所定時間だけ遅延させられた信号がD入力端子に供給
されるDフリップフロラプロの出力信号がDフリップフ
ロップ(11)のD入力端子に供給される。さらに、上
記Dフリップフロップ(11)のタイミング端子には、
同期クロック信号を遅延回路(1B)により所定時間だ
け遅延させられた信号が供給されるので、Q出力信号と
してNRZ信号を得ることができる。
Then, the operating clock signal output from the synchronous clock regeneration circuit (12) is delayed by a predetermined time by a delay circuit (13), and the signal is inverted by an inverter (14), and the signal is output from the comparator (7). A signal is fed to an OR gate (9). The output signal from the OR gate (9) is supplied to the timing terminal, and a signal obtained by delaying the synchronized clock signal by a predetermined time by the delay circuit (15) is supplied to the D input terminal. The output signal of is supplied to the D input terminal of the D flip-flop (11). Furthermore, the timing terminal of the D flip-flop (11) is
Since a signal obtained by delaying the synchronous clock signal by a predetermined time by the delay circuit (1B) is supplied, an NRZ signal can be obtained as the Q output signal.

以上の説明から明らかなように、上記の実施例において
は、中間搬送角周波数を安定化した状態で周波数検波器
(9に供給しているので、基準位相部の総和時間△Tを
余り小さくする必要がなく、占有周波数帯域幅を抑制す
ることができる。
As is clear from the above explanation, in the above embodiment, since the intermediate carrier angular frequency is supplied to the frequency detector (9) in a stabilized state, the total time ΔT of the reference phase section is made too small. This is not necessary, and the occupied frequency bandwidth can be suppressed.

また、遅延検波を行なう場合に必要なシフトレジスタか
らなる遅延回路、位相比較器を不要とすることができ、
構成を簡素化することができる。
In addition, it is possible to eliminate the need for a delay circuit consisting of a shift register and a phase comparator, which are required when performing delayed detection.
The configuration can be simplified.

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば伝送信号のマーク状態、またはスペース状態の
何れか一方に対してのみ位相変化を伴ない、上記状態と
逆の状態に対して位相変化を伴なわない状態で位相変調
を施して送出された信号を受信して復調する場合に適用
することが可能である他、この発明の要旨を変更しない
範囲内において種々の設計変更を施すことが可能である
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment; for example, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments; In addition to being applicable to the case of receiving and demodulating a signal sent out by applying phase modulation without phase change, various design changes can be made without changing the gist of the invention. Is possible.

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、ディジタルパルス信号の1タ
イムスロットの前部および/または後部に総和が所定時
間の基準位相部を形成し、残余のタイムスロットの前半
においては伝送信号のマーク状態、またはスペース状態
の何れか一方に対応して位相を所定方向に変化させ、後
半においては上記位相変化と逆の変化で基準位相まで復
元させ、伝送信号の他方の状態に対応させて位相を逆の
方向に、変化させるPSK変調波、または、上記伝送信
号の他方の状態に対応させてディジタルパルス信号の1
タイムスロットの全範囲にわたって基準位相部のみを形
成すべく位相変調を施すPSK信号を受信して、フィー
ドバック制御される局部発振器からの出力信号とミキシ
ングすることにより中間搬送周波数信号を得、この中間
搬送周波数信号を周波数検波した後、直流成分を除去す
ることにより、遅延検波した信号と比例する信号を得る
ことができるので、PSK変調信号における基準位相部
の総和時間を余り小さくする必要がなく、占を周波数帯
域幅を抑制することができるとともに、遅延検波に必要
なシフトレジスタからなる遅延回路、位相比較器を不要
にすることができるので、構成を簡素化することができ
、しかも、簡単に、かつ精度よく元のディジタル信号を
得ることができるという特有の効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention forms a reference phase portion whose sum is a predetermined time at the front and/or rear of one time slot of a digital pulse signal, and transmits a transmission signal in the first half of the remaining time slots. The phase is changed in a predetermined direction in response to either the mark state or the space state of A PSK modulated wave whose phase is changed in the opposite direction, or one of the digital pulse signals corresponding to the other state of the above transmission signal.
An intermediate carrier frequency signal is obtained by receiving a PSK signal which is phase modulated to form only a reference phase portion over the entire range of the time slot and mixing it with an output signal from a feedback-controlled local oscillator. By frequency-detecting the frequency signal and removing the DC component, a signal proportional to the differentially detected signal can be obtained, so there is no need to reduce the total time of the reference phase part in the PSK modulated signal, and the In addition to suppressing the frequency bandwidth, it also eliminates the need for a delay circuit consisting of a shift register and a phase comparator required for delayed detection, making it possible to simplify the configuration. Moreover, it has the unique effect of being able to obtain the original digital signal with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は復調回路の一実施例を示す電気回路図、第2図
は変調方式の一実施例を説明する図、第3図は従来の遅
延検波装置を説明する図、第4図は第3図の遅延検波装
置の動作を説明する図、 第5図、および第6図は従来の変調方式を説明する図。 (1)・・・電圧制御発振器、(2)・・・ミキサ、(
5)・・・周波数検波器、(6)・・・コンデンサ、口
・・・コンバレータ +A)      第3図 (C) 位相差Δ0 第4図 第5図   第6図
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing one embodiment of a demodulation circuit, FIG. 2 is a diagram explaining one embodiment of a modulation method, FIG. 3 is a diagram explaining a conventional delay detection device, and FIG. FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the differential detection device, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining conventional modulation systems. (1)...Voltage controlled oscillator, (2)...Mixer, (
5) Frequency detector, (6) Capacitor, Port... Converter +A) Figure 3 (C) Phase difference Δ0 Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ディジタルパルス信号の1タイムスロ ット内の前部および/または後部に総和 が所定時間の基準位相部を形成し、残余 のタイムスロットの前半においては、伝 送信号のマーク状態、またはスペース状 態のうち何れか一方の状態に対応させて 位相を所定方向に変化させ、後半におい ては上記位相変化と逆の変化で基準位相 まで復元させ、伝送信号の他方の状態に 対応させて位相を上記の場合と逆の方向 に変化させ、または位相を全く変化させ ないようにすべく位相変調を施して送出 された信号を受信し、可変周波数局部発 振器からの局部発振信号とミキシングす ることにより中間周波信号を得るミキサ と、ミキサから出力される中間周波信号 を周波数検波する周波数検波器と、周波 数検波器からの出力の一部から高周波成 分を除去した状態で上記可変周波数局部 発振器にフィードバックすることにより ミキシング後の中間周波信号の搬送周波 数を安定化するローパスフィルタと、上 記周波数検波器からの出力信号の残部を 入力とする直流成分除去回路と、直流成 分除去回路からの出力信号を入力とする 比較器と、比較器からの出力信号を入力 として安定化、および所定の信号への復 元を行なう安定化復元回路とを有してい ることを特徴とする復調回路。[Claims] 1. 1 time slot of digital pulse signal summation to the front and/or back within the cut forms the reference phase part for a given time, and the residual In the first half of the time slot, transmission Mark state or space shape of transmitted signal correspond to one of the following conditions. The phase is changed in a specified direction, and the second half is The reference phase is set by a change opposite to the above phase change. to the other state of the transmitted signal. Correspondingly, set the phase in the opposite direction to the above case. or change the phase at all. Sends with phase modulation to prevent variable frequency local oscillator. Local oscillation signal from the oscillator and mixing A mixer that obtains an intermediate frequency signal by and the intermediate frequency signal output from the mixer A frequency detector that detects the frequency of the A high frequency component is generated from a part of the output from the frequency detector. The above variable frequency local part is removed. By feeding back to the oscillator Carrier frequency of intermediate frequency signal after mixing with a low-pass filter to stabilize the number of The remainder of the output signal from the frequency detector is The input DC component removal circuit and the DC component Input the output signal from the component removal circuit. Input the comparator and the output signal from the comparator stabilization, and return to a given signal. It has a stabilizing and restoring circuit that performs the original operation. A demodulation circuit characterized by:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10486932B2 (en) 2009-09-24 2019-11-26 3M Innovative Properties Company Web conveyance apparatus

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