JPS6361806B2 - - Google Patents
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- JPS6361806B2 JPS6361806B2 JP55077471A JP7747180A JPS6361806B2 JP S6361806 B2 JPS6361806 B2 JP S6361806B2 JP 55077471 A JP55077471 A JP 55077471A JP 7747180 A JP7747180 A JP 7747180A JP S6361806 B2 JPS6361806 B2 JP S6361806B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/26—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being duration, interval, position, frequency, or sequence
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば2値情報で変調された角度変
調信号の復調に用いられ、デイジタル論理素子で
構成された2値位相比較回路に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a binary phase comparator circuit that is used, for example, to demodulate an angle modulated signal modulated with binary information, and is composed of digital logic elements.
二つのデイジタル信号の位相を比較し、かつそ
の比較出力を2値の何れかとして出力する場合が
ある。角度変調信号を復調する場合もその例であ
る。位相変調信号および周波数変調信号は、搬送
波の角度成分に情報が変調されており、角度変調
信号と総称されている。以下では、この角度変調
信号がマークとスペースの2値に変調されている
ものとする。この角度情報を受信側で再生するた
めに位相比較器が用いられる。第1図は位相比較
回路の基本構成を示しており、位相比較回路11
では角度変調信号入力端子12からの角度変調信
号と、参照信号入力端子13からの変調波の角度
を検出する際の基準になる参照信号とが位相比較
され、その位相比較出力端子14に出力されるア
ナログ信号は2値判定回路15で2値の離散情報
の何れかに推定判定され、その判定結果は2値判
定出力端子16に出力される。第2図に示すよう
に第1図の回路中に端子13の前段に移相回路1
7を設けて位相比較回路11に加えられる参照信
号の基準位相を変えることができるようにするこ
ともある。 There are cases where the phases of two digital signals are compared and the comparison output is output as one of two values. An example of this is when demodulating an angle modulated signal. The phase modulation signal and the frequency modulation signal have information modulated onto the angle component of a carrier wave, and are collectively referred to as an angle modulation signal. In the following, it is assumed that this angle modulation signal is modulated into binary values of mark and space. A phase comparator is used to reproduce this angle information on the receiving side. FIG. 1 shows the basic configuration of the phase comparison circuit, in which the phase comparison circuit 11
Then, the angle modulation signal from the angle modulation signal input terminal 12 and the reference signal that is used as a standard for detecting the angle of the modulated wave from the reference signal input terminal 13 are compared in phase, and outputted to the phase comparison output terminal 14. The analog signal is estimated and determined as one of the binary discrete information in the binary determination circuit 15, and the determination result is outputted to the binary determination output terminal 16. As shown in FIG. 2, in the circuit of FIG.
7 may be provided so that the reference phase of the reference signal applied to the phase comparator circuit 11 can be changed.
位相比較回路11として特に簡単な回路構成例
を第3図に示す。入力端子12及び13からの角
度変調信号及び参照信号は乗算回路18で互に乗
算され、その乗算により発生する低周波成分が低
域通過フイルタ19を介して取り出される。この
低周波成分v0が位相比較出力となる。参照信号に
対する角度変調信号の位相を△φとすると、△φ
に対する位相比較出力v0は、第4図Aに示すよう
に余弦位相比較特性を示す。第2図に示したよう
に移相回路17により参照信号をπ/2ラジアン
進めた場合の位相比較特性は第4図Bに示すよう
に正弦位相比較特性を示す。 A particularly simple circuit configuration example of the phase comparator circuit 11 is shown in FIG. The angle modulation signal and the reference signal from the input terminals 12 and 13 are multiplied by each other in a multiplication circuit 18, and a low frequency component generated by the multiplication is extracted via a low pass filter 19. This low frequency component v 0 becomes the phase comparison output. If the phase of the angle modulation signal with respect to the reference signal is △φ, then △φ
The phase comparison output v 0 for , as shown in FIG. 4A, exhibits a cosine phase comparison characteristic. The phase comparison characteristic when the reference signal is advanced by π/2 radians by the phase shift circuit 17 as shown in FIG. 2 exhibits a sine phase comparison characteristic as shown in FIG. 4B.
位相比較回路11として排他的論理和を用いた
回路を第5図に示す。端子12,13より各信号
は排他的論理和回路21へ供給され、その出力は
低域通過フイルタ19へ供給される。この回路の
位相比較特性は第6図Aに示すように三角特性に
なる。参照信号の位相をπ/2ラジアン進めた場
合の位相比較特性は第6図Bに示すようになる。 A circuit using exclusive OR as the phase comparison circuit 11 is shown in FIG. Each signal is supplied from terminals 12 and 13 to an exclusive OR circuit 21, and its output is supplied to a low pass filter 19. The phase comparison characteristic of this circuit is a triangular characteristic as shown in FIG. 6A. The phase comparison characteristic when the phase of the reference signal is advanced by π/2 radians is as shown in FIG. 6B.
第3図及び第5図に示した従来の回路では出力
がアナログ信号となるため、この出力をもとにし
て、2値情報を判定する必要がある。たとえば、
マークとスペースの識別レベルをv0=0としてv0
>0のときマーク、v0<0のときスペースと判定
する。この判定を行うため、第3図及び第5図に
示した回路では、判定回路15を必要とする。な
お、これらの位相比較回路の出力はアナログであ
るから、識別レベルv0を変えれば、2値判定の位
相のしきい・・・値を変えることができる。たとえば、
第6図Aにおいて識別レベルとT1すれば、−φ0<
△φ<φ0のときマーク、それ以外のときスペー
スとなり、位相のしきい値をπ/2からφ0へ変
えることができる。 Since the output of the conventional circuits shown in FIGS. 3 and 5 is an analog signal, it is necessary to determine binary information based on this output. for example,
Assuming that the discrimination level of marks and spaces is v 0 = 0, v 0
When v 0 <0, it is determined to be a mark, and when v 0 <0, it is determined to be a space. In order to make this determination, the circuits shown in FIGS. 3 and 5 require a determination circuit 15. Note that since the outputs of these phase comparator circuits are analog, by changing the discrimination level v0 , the phase threshold value for binary determination can be changed. for example,
In Figure 6A, if the discrimination level and T 1 are -φ0<
When Δφ<φ0, it becomes a mark; otherwise, it becomes a space, and the phase threshold can be changed from π/2 to φ0.
ところで、第7図は、遅延フリツプフロツプ2
2で構成された。位相比較回路であり、単一論理
素子で2値判定した結果が直接出力される特徴を
有している。第8図A及びBに第7図の回路の2
値の位相比較特性を示す。この回路では、単一回
路で2値判定まで行うために、乗算回路や排他的
論理和回路を用いた場合と異なり、識別レベルす
なわち位相のしきい値を自由に選択することがで
きないという欠点があつた。 By the way, FIG. 7 shows the delay flip-flop 2.
It was composed of 2. It is a phase comparison circuit, and has the feature that the result of binary judgment using a single logic element is directly output. Figures 8A and B show two of the circuits in Figure 7.
Shows the phase comparison characteristics of the values. This circuit has the disadvantage that it is not possible to freely select the discrimination level, that is, the phase threshold, unlike when using a multiplication circuit or an exclusive OR circuit, because it performs binary judgment with a single circuit. It was hot.
この発明は、位相比較回路として用いる遅延フ
リツプフロツプのデータ端子にデユーテイ比変換
回路を接続したことを特徴とし、その目的は、デ
ユーテイ比の変換により、2値判定を行うための
位相しきい値を変更できることができるようにす
ることにある。 This invention is characterized in that a duty ratio conversion circuit is connected to the data terminal of a delay flip-flop used as a phase comparison circuit, and the purpose of this invention is to change the phase threshold value for performing binary judgment by converting the duty ratio. It's about making things possible.
第9図はこの発明による位相比較回路を示し、
第2図及び第3図と対応する部分には同一符号を
付けてある。この発明においては遅延フリツプフ
ロツプ、22のデータ端子Dにデユーテイ比変換
回路23を挿入する。この例では移相回路17を
トルグ端子T側に設けたがこれをデータ端子D側
に設けてもよく、省略してもよい。 FIG. 9 shows a phase comparator circuit according to the present invention,
Parts corresponding to those in FIGS. 2 and 3 are given the same reference numerals. In this invention, a duty ratio conversion circuit 23 is inserted into the data terminal D of the delay flip-flop 22. In this example, the phase shift circuit 17 is provided on the torge terminal T side, but it may be provided on the data terminal D side or may be omitted.
この回路の動作について、第10図を参照して
説明する。同図Aの実線の矩形波24は端子13
に与えられる参照信号であり、移相回路17で遅
延された矩形波25が遅延フリツプフロツプ22
のトグル端子Tに入力される。遅延フリツプフロ
ツプ22は、トグル端子Tの入力波形25が立ち
上がる瞬間、たとえば波形25ではπ/2,2π
+π/2の時点におけるデータ端子Dの入力信号
を出力側に伝達し、立ち上がり以外のときには、
出力信号を保持する。第10図Bはデユーテイ比
変換回路23を作動させず、入力端子12に与え
られたデユーテイ比が50%の無変調信号26がそ
のデユーテイ比のまゝフリツプフロツプ22のデ
ータ端子Dに入力する場合の入力波形を示す。こ
のように参照信号24に対する信号26の位相差
が0のとき、フリツプフロツプ22のデータ出力
はマークとなる。また参照信号24の位相がこの
場合に比べてπ/2ないしπ/2+πだけ遅れて
いる場合、信号25が立ち上がるときのデータ出
力はスペースとなる。したがつて、第10図Cに
示すような位相比較特性が得られる。 The operation of this circuit will be explained with reference to FIG. The solid line rectangular wave 24 in FIG.
The rectangular wave 25 delayed by the phase shift circuit 17 is the reference signal given to the delay flip-flop 22.
is input to the toggle terminal T of. The delay flip-flop 22 operates at the moment when the input waveform 25 of the toggle terminal T rises, for example, at the waveform 25, π/2, 2π
The input signal of data terminal D at the time of +π/2 is transmitted to the output side, and at times other than rising,
Hold the output signal. FIG. 10B shows the case where the duty ratio conversion circuit 23 is not activated and the unmodulated signal 26 with a duty ratio of 50% applied to the input terminal 12 is inputted to the data terminal D of the flip-flop 22 with its duty ratio unchanged. Shows the input waveform. In this manner, when the phase difference between the signal 26 and the reference signal 24 is 0, the data output of the flip-flop 22 becomes a mark. Furthermore, when the phase of the reference signal 24 is delayed by π/2 to π/2+π compared to this case, the data output when the signal 25 rises becomes a space. Therefore, a phase comparison characteristic as shown in FIG. 10C is obtained.
第10図D、およびEは、それぞれ変調信号2
6のデユーテイ比が50%以上および50%以下に変
換された場合のフリツプフロツプ22のデータ端
子Dの各入力27,28をそれぞれ示す。第10
図F及びGは信号波形のデユーテイ比が50%以上
の場合、及び50%以下の場合における各位相比較
特性を示す。これらの位相比較特性は、50%の場
合と同様に考えれば、簡単に求めることができ
る。これらの図からわかるように、デユーテイ比
を変えることにより、2値判定におけるしきい値
位相φ0を変えることができる。 FIGS. 10D and E represent the modulation signal 2, respectively.
The inputs 27 and 28 of the data terminal D of the flip-flop 22 are shown respectively when the duty ratio of 6 is converted to 50% or more and 50% or less. 10th
Figures F and G show the phase comparison characteristics when the duty ratio of the signal waveform is 50% or more and when it is 50% or less. These phase comparison characteristics can be easily obtained by considering the case of 50%. As can be seen from these figures, by changing the duty ratio, the threshold phase φ0 in binary determination can be changed.
デユーテイ比を変換する回路23としては、第
11図にあげるものが考えられる。第11図Aで
は入力信号は論理和回路29に直接供給されると
共にシフトレジスタ31を通じて供給される。シ
フトレジスタ31のトグル端子には端子32より
トグル信号が与えられる。第11図Bは第11図
Aの論理和回路29の代りに論理積回路33が用
いられる。第11図Aの場合50%以上、同図Bの
場合は50%以下にデユーテイ比が変換される。同
図Aの場合についての動作を第12図に示す。こ
こで、入力矩形信号34及びそのシフトレジスタ
出力信号35との論理和はデユーテイ比が50%以
上の信号36となる。シフトレジスタ31に対す
る端子32のトグル周波数を入力信号34の周波
数より十分大きくとつてあるので、信号35の波
形は、信号34の波形をそのまま遅延した波形と
なり、かつその遅延量は信号34の半周期以下と
される。 As the circuit 23 for converting the duty ratio, the circuit shown in FIG. 11 can be considered. In FIG. 11A, the input signal is supplied directly to the OR circuit 29 and also through the shift register 31. In FIG. A toggle signal is applied from a terminal 32 to a toggle terminal of the shift register 31 . In FIG. 11B, an AND circuit 33 is used in place of the OR circuit 29 in FIG. 11A. In the case of FIG. 11A, the duty ratio is converted to 50% or more, and in the case of FIG. 11B, the duty ratio is converted to 50% or less. FIG. 12 shows the operation in case A of the same figure. Here, the logical sum of the input rectangular signal 34 and the shift register output signal 35 results in a signal 36 having a duty ratio of 50% or more. Since the toggle frequency of the terminal 32 for the shift register 31 is set to be sufficiently higher than the frequency of the input signal 34, the waveform of the signal 35 is a delayed waveform of the waveform of the signal 34, and the amount of delay is equal to half the period of the signal 34. The following shall apply.
この発明の応用例として、GMSK2タイムスロ
ツト遅延検波への応用を説明する。GMSK方式
は、変調指数の0.5の2値デイジタルFM信号に対
して、ガウス形低域通過フイルタにより基底帯域
制限を行い、一定振幅条件のもとで狭帯域デイジ
タルFM信号を得る変調方式である。この変調波
を検波する方法として、構成が簡単な遅延検波方
式が考えられる。遅延検波では、受信された信号
と、それを一定時間遅延させた信号との位相比較
をすることにより2値信号を得る。その位相差の
アイパタンを第13図に示す。同図Aは1タイム
スロツトの遅延を行つたときのアイパタンであ
り、a−a線のように識別レベルを0として判定
すれば、2値信号を得る。したがつて、この場合
には第7図に示した遅延フリツプフロツプ回路2
2のみによる位相比較回路を用いればよい。 As an application example of this invention, application to GMSK2 time slot delayed detection will be explained. The GMSK method is a modulation method that limits the base band of a binary digital FM signal with a modulation index of 0.5 using a Gaussian low-pass filter to obtain a narrowband digital FM signal under constant amplitude conditions. As a method for detecting this modulated wave, a delay detection method with a simple configuration can be considered. In differential detection, a binary signal is obtained by comparing the phases of a received signal and a signal delayed by a certain period of time. The eye pattern of the phase difference is shown in FIG. A in the figure shows an eye pattern when a delay of one time slot is performed, and if the discrimination level is set to 0 as shown in line aa, a binary signal is obtained. Therefore, in this case, the delay flip-flop circuit 2 shown in FIG.
2 may be used.
しかしながら、第6図Aのアイパタンからわか
るように、この検波方式では最悪符号パタンにお
ける識別余裕がきわめて小さく、信号劣化により
アイが狭まり、品質がよいデイジタル伝送は困難
である。そこで、同図Bに示すように、2タイム
スロツトの遅延を行い遅延検波する方式が考えら
れている。この方式ではそのアイパタンからわか
るように識別レベルをb−b線のように設定すれ
ば識別余裕が比較的大きくなる。同図から明らか
なようにb−b線のしきい値位相はアイパタンの
中心レベル、±π/2にあるのではなく、±π/4
位の偏つた位置にある。したがつて、この発明に
よる位相比較回路を適用すれば、簡単な構成で2
値判定出力を得る。この場合にはデユーテイ比が
25%位になるよう回路を設定すればよい。 However, as can be seen from the eye pattern in FIG. 6A, in this detection method, the discrimination margin in the worst code pattern is extremely small, the eye narrows due to signal deterioration, and high-quality digital transmission is difficult. Therefore, as shown in Figure B, a method has been considered in which delay detection is performed by delaying the signal by two time slots. In this method, as can be seen from the eye pattern, if the discrimination level is set like the bb line, the discrimination margin becomes relatively large. As is clear from the figure, the threshold phase of the bb line is not at the center level of the eye pattern, ±π/2, but at ±π/4.
It is in a skewed position. Therefore, by applying the phase comparator circuit according to the present invention, two
Obtain value judgment output. In this case, the duty ratio is
All you have to do is set up the circuit so that it is around 25%.
以上述べたように、この発明の位相比較回路は
非常に簡単な論理回路から構成されており、製作
が容易である。また、デイジタル的に動作するの
で、動作が非常に安定である。したがつて、集積
回路に適用する回路として有用である。しかも2
値判定のしきい値を変化させることができる。な
お、この発明は角度変調信号の復調のみならず、
一般に二つのデイジタル信号の位相比較にも適用
できる。 As described above, the phase comparator circuit of the present invention is composed of a very simple logic circuit and is easy to manufacture. Furthermore, since it operates digitally, its operation is very stable. Therefore, it is useful as a circuit applied to integrated circuits. And 2
The threshold value for value judgment can be changed. Note that this invention is applicable not only to demodulation of angle modulation signals, but also to demodulation of angle modulated signals.
Generally, it can also be applied to phase comparison of two digital signals.
第1図は従来の位相比較回路の基本構成を示す
ブロツク図、第2図はその他の例を示すブロツク
図、第3図は位相比較回路の具体的な回路例を示
す図、第4図はその位相比較特性曲線図、第5図
は従来の位相比較回路の他の例を示す図、第6図
はその位相比較特性曲線図、第7図は従来の位相
比較回路の更に他の例を示す図、第8図はその位
相比較特性曲線図、第9図はこの発明の一実施例
を示す図、第10図はこの発明による回路の動作
を説明する図、第11図はデユーテイ比変換回路
23の例を示す図、第12図は第11図Aの動作
を示す図、第13図はGMSK遅延検波における
位相アイパターンを示す図である。
12:角度変調信号入力端子、13:参照信号
入力端子、17:移相回路、22:遅延フリツプ
フロツプ、23:デユーテイ比変換回路。
Fig. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a conventional phase comparison circuit, Fig. 2 is a block diagram showing another example, Fig. 3 is a diagram showing a specific circuit example of the phase comparison circuit, and Fig. 4 is a block diagram showing the basic configuration of a conventional phase comparison circuit. FIG. 5 is a diagram showing another example of the conventional phase comparison circuit, FIG. 6 is a diagram of its phase comparison characteristic curve, and FIG. 7 is a diagram showing still another example of the conventional phase comparison circuit. 8 is a diagram showing its phase comparison characteristic curve, FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 10 is a diagram explaining the operation of the circuit according to the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing duty ratio conversion. FIG. 12 is a diagram showing an example of the circuit 23, FIG. 12 is a diagram showing the operation of FIG. 11A, and FIG. 13 is a diagram showing a phase eye pattern in GMSK delay detection. 12: angle modulation signal input terminal, 13: reference signal input terminal, 17: phase shift circuit, 22: delay flip-flop, 23: duty ratio conversion circuit.
Claims (1)
比を変換するデユーテイ比変換回路と、そのデユ
ーテイ比が変換されたデイジタル信号がデータ端
子へ供給され、第2デイジタル信号がトグル端子
へ供給される遅延フリツプフロツプとよりなるデ
イジタル位相比較回路。1 A duty ratio conversion circuit to which a first digital signal is supplied and converts the duty ratio; a delay flip-flop to which the digital signal whose duty ratio has been converted is supplied to a data terminal and a second digital signal to a toggle terminal; A digital phase comparator circuit consisting of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7747180A JPS573420A (en) | 1980-06-09 | 1980-06-09 | Digital phase comparison circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7747180A JPS573420A (en) | 1980-06-09 | 1980-06-09 | Digital phase comparison circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS573420A JPS573420A (en) | 1982-01-08 |
| JPS6361806B2 true JPS6361806B2 (en) | 1988-11-30 |
Family
ID=13634892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7747180A Granted JPS573420A (en) | 1980-06-09 | 1980-06-09 | Digital phase comparison circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS573420A (en) |
-
1980
- 1980-06-09 JP JP7747180A patent/JPS573420A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS573420A (en) | 1982-01-08 |
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