JP2000069104A - 搬送波再生装置 - Google Patents
搬送波再生装置Info
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- JP2000069104A JP2000069104A JP10239865A JP23986598A JP2000069104A JP 2000069104 A JP2000069104 A JP 2000069104A JP 10239865 A JP10239865 A JP 10239865A JP 23986598 A JP23986598 A JP 23986598A JP 2000069104 A JP2000069104 A JP 2000069104A
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- carrier
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数オフセットや位相ジッタ等の歪みが大
きい場合には、判定器において誤ったシンボルを送信信
号の推定値として出力するために、搬送波再生の精度が
急激に悪くなる。 【解決手段】 位相誤差を算出するための判定領域を広
くすることにより、受信点が該判定領域に含まれる確率
が高くなり、これにより広い範囲での引き込みが可能と
なる。また、受信点が該判定領域に含まれない場合、位
相比較器出力が徐々に小さくなるようにすることで収束
後の精度が向上する。
きい場合には、判定器において誤ったシンボルを送信信
号の推定値として出力するために、搬送波再生の精度が
急激に悪くなる。 【解決手段】 位相誤差を算出するための判定領域を広
くすることにより、受信点が該判定領域に含まれる確率
が高くなり、これにより広い範囲での引き込みが可能と
なる。また、受信点が該判定領域に含まれない場合、位
相比較器出力が徐々に小さくなるようにすることで収束
後の精度が向上する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、搬送波再生装置に
係り、特にディジタルCATV、ディジタル通信などに
おけるデジタル信号復調器の搬送波再生装置に関するも
のである。
係り、特にディジタルCATV、ディジタル通信などに
おけるデジタル信号復調器の搬送波再生装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ディジタルCATVなどのケーブルを用
いた通信における変調方式として、デジタル変調方式の
一つである直交振幅変調(QAM:Quadratur
e Amplitude Modulation)が広
く用いられている。
いた通信における変調方式として、デジタル変調方式の
一つである直交振幅変調(QAM:Quadratur
e Amplitude Modulation)が広
く用いられている。
【0003】送信側から送られた変調信号は、伝送路上
で様々な歪みを受け劣化するため、受信側では、伝送路
上で受けた歪みを取り除く必要がある。
で様々な歪みを受け劣化するため、受信側では、伝送路
上で受けた歪みを取り除く必要がある。
【0004】上記伝送路上で受ける歪みの中には、周波
数オフセットや位相ジッタ等があるが、送信側からはト
レーニング信号などは伝送されて来ないために、受信信
号のみから正確に搬送波を再生しなければならない。
数オフセットや位相ジッタ等があるが、送信側からはト
レーニング信号などは伝送されて来ないために、受信信
号のみから正確に搬送波を再生しなければならない。
【0005】図8は、一般的に用いられているQAM変
調波の搬送波再生装置の一つであるDDA(Decis
ion DirectedAlgorithm)と称さ
れる回路のブロック図である。
調波の搬送波再生装置の一つであるDDA(Decis
ion DirectedAlgorithm)と称さ
れる回路のブロック図である。
【0006】図8において、A/D変換器101は、入
力されたQAM変調信号をディジタル信号に変換する。
力されたQAM変調信号をディジタル信号に変換する。
【0007】検波器102は、内部の局部発振器の発信
信号と混合され、同相成分であるI信号と直交成分であ
るQ信号を出力する。
信号と混合され、同相成分であるI信号と直交成分であ
るQ信号を出力する。
【0008】更に、検波器102の出力は、ロールオフ
フィルタ103に入力され、スペクトル整形される。
フィルタ103に入力され、スペクトル整形される。
【0009】ロールオフフィルタ103の出力は、複素
乗算器104に入力される。複素乗算器104は、後述
するVCO110から出力されるデータを入力とし、複
素乗算を行った結果が出力され、判定器301および位
相比較器107に入力される。
乗算器104に入力される。複素乗算器104は、後述
するVCO110から出力されるデータを入力とし、複
素乗算を行った結果が出力され、判定器301および位
相比較器107に入力される。
【0010】判定器301では、I−Q平面上における
コンステレーション・パターン(信号配置図)の中から
入力された点に最も近い点を選択して出力する。
コンステレーション・パターン(信号配置図)の中から
入力された点に最も近い点を選択して出力する。
【0011】また、位相比較器107では、複素乗算器
104および判定器301の出力の位相誤差を算出し出
力する。
104および判定器301の出力の位相誤差を算出し出
力する。
【0012】ループフィルタ109では、入力された位
相誤差信号を平滑化する。VCO(Voltage C
ontorolled Oscillator)110
には、ループフィルタ109から出力された位相誤差信
号が入力され、位相誤差の大きさに応じた位相修正信号
を複素乗算器に入力する。
相誤差信号を平滑化する。VCO(Voltage C
ontorolled Oscillator)110
には、ループフィルタ109から出力された位相誤差信
号が入力され、位相誤差の大きさに応じた位相修正信号
を複素乗算器に入力する。
【0013】DDAを用いた場合、判定器301が、送
信シンボル(信号点)と一致するシンボルを選択して出
力した場合には、正確な搬送波再生を行うことが可能と
なる。
信シンボル(信号点)と一致するシンボルを選択して出
力した場合には、正確な搬送波再生を行うことが可能と
なる。
【0014】その反面、受信信号が、周波数オフセット
や位相ジッタ等の歪みの影響を受けることにより、判定
器301が誤ったシンボルを出力してしまうような場合
には正確な搬送波再生を行うことが出来なくなる。
や位相ジッタ等の歪みの影響を受けることにより、判定
器301が誤ったシンボルを出力してしまうような場合
には正確な搬送波再生を行うことが出来なくなる。
【0015】また、図9は、上記DDAとは異なるタイ
プの従来のQAM変調波の搬送波再生装置のブロック図
を示すものであり、図8と同じ構成要素には同じ符号を
付している。
プの従来のQAM変調波の搬送波再生装置のブロック図
を示すものであり、図8と同じ構成要素には同じ符号を
付している。
【0016】入力されたQAM変調信号は、図8の場合
と同様に、A/D変換器101、検波器102、ロール
オフフィルタ103および複素乗算器104を通過す
る。
と同様に、A/D変換器101、検波器102、ロール
オフフィルタ103および複素乗算器104を通過す
る。
【0017】位相・振幅算出器401では、入力信号の
振幅および位相を算出し、判定器402に入力する。
振幅および位相を算出し、判定器402に入力する。
【0018】判定器402は、入力された位相情報およ
び振幅情報をもとにI−Q平面上におけるコンステレー
ション・パターンの中から入力シンボルを推定する。
び振幅情報をもとにI−Q平面上におけるコンステレー
ション・パターンの中から入力シンボルを推定する。
【0019】シンボルの推定方法としては、例えば64
QAMの場合、受信点が図4に示すようなI−Q平面上
におけるコンステレーション・パターンのI、Q軸とπ
/4ラジアンの関係を有する軸X(以下、当該X軸を位
相判定軸という)上のシンボルの周りの斜線で示された
領域に含まれる場合に、その領域内の位相判定軸上の点
が送信シンボルと推定されて出力される。
QAMの場合、受信点が図4に示すようなI−Q平面上
におけるコンステレーション・パターンのI、Q軸とπ
/4ラジアンの関係を有する軸X(以下、当該X軸を位
相判定軸という)上のシンボルの周りの斜線で示された
領域に含まれる場合に、その領域内の位相判定軸上の点
が送信シンボルと推定されて出力される。
【0020】図4では、簡単のためI−Q平面の第1象
限のみが示されているが、その他の第2、第3、第4象
限においても、原点Oを中心としてそれぞれ90度、1
80度、270度回転させた特性となっているので、図
示を省略する。
限のみが示されているが、その他の第2、第3、第4象
限においても、原点Oを中心としてそれぞれ90度、1
80度、270度回転させた特性となっているので、図
示を省略する。
【0021】判定器402で推定されたシンボルは、位
相比較器107に入力される。位相比較器107では、
複素乗算器104および判定器402の出力の位相誤差
が算出され、ホールド回路403に入力される。
相比較器107に入力される。位相比較器107では、
複素乗算器104および判定器402の出力の位相誤差
が算出され、ホールド回路403に入力される。
【0022】ホールド回路403では、前述の判定器4
02において、入力点が、例えば図4に示された斜線領
域に含まれていると判定されたときのみ、位相比較器1
07から入力された位相誤差をそのまま出力する。
02において、入力点が、例えば図4に示された斜線領
域に含まれていると判定されたときのみ、位相比較器1
07から入力された位相誤差をそのまま出力する。
【0023】また、判定器402において、入力点が、
例えば図4に示された斜線領域に含まれていないと判定
された場合には、ホールド回路403は以前から保持し
ている位相誤差を出力する。
例えば図4に示された斜線領域に含まれていないと判定
された場合には、ホールド回路403は以前から保持し
ている位相誤差を出力する。
【0024】ループフィルタ109では、入力された位
相誤差信号を平滑化する。VCO110にはループフィ
ルタ109から出力された位相誤差信号が入力され、位
相誤差の大きさに応じた位相修正信号を複素乗算器に出
力する。
相誤差信号を平滑化する。VCO110にはループフィ
ルタ109から出力された位相誤差信号が入力され、位
相誤差の大きさに応じた位相修正信号を複素乗算器に出
力する。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】図8に示したDDAで
は、上述したように判定器301による送信信号の推定
が正確ならば、精度の高い搬送波再生が可能となるが、
周波数オフセットや位相ジッタ等の歪みが大きい場合に
は、判定器301において誤ったシンボルを送信信号の
推定値として出力するために、搬送波再生の精度が急激
に悪くなる。
は、上述したように判定器301による送信信号の推定
が正確ならば、精度の高い搬送波再生が可能となるが、
周波数オフセットや位相ジッタ等の歪みが大きい場合に
は、判定器301において誤ったシンボルを送信信号の
推定値として出力するために、搬送波再生の精度が急激
に悪くなる。
【0026】また、図9に示したような搬送波再生回路
では、予め設定されたI−Q平面における位相判定軸上
の点の近傍領域に受信シンボルが含まれたときのみに位
相誤差信号の更新が行われるため、前記近傍領域内に含
まれない受信シンボルが連続した場合、搬送波再生回路
の引き込みの範囲が狭くなったり、収束の精度が悪化す
るなどの問題が起こる。
では、予め設定されたI−Q平面における位相判定軸上
の点の近傍領域に受信シンボルが含まれたときのみに位
相誤差信号の更新が行われるため、前記近傍領域内に含
まれない受信シンボルが連続した場合、搬送波再生回路
の引き込みの範囲が狭くなったり、収束の精度が悪化す
るなどの問題が起こる。
【0027】このような現象は、256QAMのような
多値のQAM変調信号の復調の場合には、前記近傍領域
に受信シンボルが含まれる確率が低くなってしまうの
で、特に顕著に現れる。
多値のQAM変調信号の復調の場合には、前記近傍領域
に受信シンボルが含まれる確率が低くなってしまうの
で、特に顕著に現れる。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような構成を採る。
決するために以下のような構成を採る。
【0029】即ち、請求項1の発明は、デジタル変調さ
れた受信信号を搬送波信号によって検波し、復調信号を
得る複素乗算手段と、該復調信号を用いて位相誤差信号
を得る位相比較手段と、を具備し、該位相誤差信号を用
いて前記搬送波信号を再生する搬送波再生装置におい
て、前記復調信号の位相が所定の範囲内に含まれている
か否かを判定する判定手段を有し、該判定手段で、前記
復調信号の位相が所定の範囲内に含まれていると判定さ
れたときのみ、前記位相比較手段は位相誤差を出力する
ことを要旨とする搬送波再生装置であり、また、請求項
2の発明は、前記デジタル変調は、直交振幅変調である
ことを要旨とする請求項1に記載の搬送波再生装置であ
り、また、請求項3の発明は、直交振幅変調された受信
信号を搬送波信号によって検波し、第1及び第2の復調
信号を得る複素乗算手段と、該復調信号を用いて位相誤
差信号を得る位相比較手段と、を具備し、該位相誤差信
号を用いて前記搬送波信号を再生する搬送波再生装置に
おいて、前記復調信号が、互いに直交する搬送波軸によ
り表現される位相平面上に配置される信号点の内、該搬
送波軸にπ/4ラジアンの関係を有する位相判定軸上に
存在する信号点を含むリング状の範囲内に含まれている
か否かを判定する判定手段を有し、該判定手段にて、前
記復調信号の位相が、前記リング状の範囲内に含まれて
いると判定されたときのみ、前記位相比較手段は位相誤
差を出力することを要旨とする搬送波再生装置であり、
また、請求項4の発明は、前記リング状の領域に含まれ
る前記復調信号が受信された後、次に前記リング状の領
域に含まれる前記復調信号が受信されるまでの間は、前
記リング状の領域に含まれる前記復調信号が受信された
時の前記位相誤差信号を所定の関数で演算し、該演算し
た信号を位相誤差信号として用いることを要旨とする請
求項3に記載の搬送波再生装置であり、また、請求項5
の発明は、前記関数は、時刻をパラメータとした関数で
あることを要旨とする請求項4に記載の搬送波再生装置
であり、また、請求項6の発明は、第1の搬送波再生手
段と、第2の搬送波再生手段と、前記第1の搬送波再生
手段の搬送波再生が収束したことを判断する収束判定手
段と、を具備し、第1の搬送波再生手段での搬送波の再
生が収束した後、搬送波再生手段を第2の搬送波再生手
段に切り替えることを要旨とする搬送波再生装置であ
り、また、請求項7の発明は、前記第1の搬送波再生手
段は、請求項1乃至請求項5のいずれかの搬送波再生装
置であり、前記第2の搬送波再生手段は、DDA(De
cision Directed Algorith
m)であることを要旨とする請求項6に記載の搬送波再
生装置であり、また、請求項8の発明は、前記収束判定
手段は、前記復調信号と、互いに直交する搬送波軸によ
り表現される位相平面上に配置される信号点の内該復調
信号に最も近い位置の信号点との位相差、または、該位
相差の2乗平均値が所定の閾値よりも小さくなった場合
に、前記第1の搬送波再生手段が収束したと判断するこ
とを要旨とする請求項6または請求項7に記載の搬送波
再生装置である。
れた受信信号を搬送波信号によって検波し、復調信号を
得る複素乗算手段と、該復調信号を用いて位相誤差信号
を得る位相比較手段と、を具備し、該位相誤差信号を用
いて前記搬送波信号を再生する搬送波再生装置におい
て、前記復調信号の位相が所定の範囲内に含まれている
か否かを判定する判定手段を有し、該判定手段で、前記
復調信号の位相が所定の範囲内に含まれていると判定さ
れたときのみ、前記位相比較手段は位相誤差を出力する
ことを要旨とする搬送波再生装置であり、また、請求項
2の発明は、前記デジタル変調は、直交振幅変調である
ことを要旨とする請求項1に記載の搬送波再生装置であ
り、また、請求項3の発明は、直交振幅変調された受信
信号を搬送波信号によって検波し、第1及び第2の復調
信号を得る複素乗算手段と、該復調信号を用いて位相誤
差信号を得る位相比較手段と、を具備し、該位相誤差信
号を用いて前記搬送波信号を再生する搬送波再生装置に
おいて、前記復調信号が、互いに直交する搬送波軸によ
り表現される位相平面上に配置される信号点の内、該搬
送波軸にπ/4ラジアンの関係を有する位相判定軸上に
存在する信号点を含むリング状の範囲内に含まれている
か否かを判定する判定手段を有し、該判定手段にて、前
記復調信号の位相が、前記リング状の範囲内に含まれて
いると判定されたときのみ、前記位相比較手段は位相誤
差を出力することを要旨とする搬送波再生装置であり、
また、請求項4の発明は、前記リング状の領域に含まれ
る前記復調信号が受信された後、次に前記リング状の領
域に含まれる前記復調信号が受信されるまでの間は、前
記リング状の領域に含まれる前記復調信号が受信された
時の前記位相誤差信号を所定の関数で演算し、該演算し
た信号を位相誤差信号として用いることを要旨とする請
求項3に記載の搬送波再生装置であり、また、請求項5
の発明は、前記関数は、時刻をパラメータとした関数で
あることを要旨とする請求項4に記載の搬送波再生装置
であり、また、請求項6の発明は、第1の搬送波再生手
段と、第2の搬送波再生手段と、前記第1の搬送波再生
手段の搬送波再生が収束したことを判断する収束判定手
段と、を具備し、第1の搬送波再生手段での搬送波の再
生が収束した後、搬送波再生手段を第2の搬送波再生手
段に切り替えることを要旨とする搬送波再生装置であ
り、また、請求項7の発明は、前記第1の搬送波再生手
段は、請求項1乃至請求項5のいずれかの搬送波再生装
置であり、前記第2の搬送波再生手段は、DDA(De
cision Directed Algorith
m)であることを要旨とする請求項6に記載の搬送波再
生装置であり、また、請求項8の発明は、前記収束判定
手段は、前記復調信号と、互いに直交する搬送波軸によ
り表現される位相平面上に配置される信号点の内該復調
信号に最も近い位置の信号点との位相差、または、該位
相差の2乗平均値が所定の閾値よりも小さくなった場合
に、前記第1の搬送波再生手段が収束したと判断するこ
とを要旨とする請求項6または請求項7に記載の搬送波
再生装置である。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の搬送波
再生装置の第1の実施形態のブロック図である。図1に
おいて、A/D変換器101は、入力されたQAM変調
信号をディジタル信号に変換する。
図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の搬送波
再生装置の第1の実施形態のブロック図である。図1に
おいて、A/D変換器101は、入力されたQAM変調
信号をディジタル信号に変換する。
【0031】検波器102は、同相成分であるI信号と
直交成分であるQ信号を出力する。更に、検波器102
の出力はロールオフフィルタ103に入力され、スペク
トル整形される。
直交成分であるQ信号を出力する。更に、検波器102
の出力はロールオフフィルタ103に入力され、スペク
トル整形される。
【0032】ロールオフフィルタ103の出力は、複素
乗算器104に入力される。複素乗算器104は、後述
するVCO110から出力されるデータを入力とし、複
素乗算を行った結果を出力し、振幅算出器105および
位相比較器107に入力される。
乗算器104に入力される。複素乗算器104は、後述
するVCO110から出力されるデータを入力とし、複
素乗算を行った結果を出力し、振幅算出器105および
位相比較器107に入力される。
【0033】振幅算出器105では、入力された信号の
振幅を算出し、振幅情報およびI信号、Q信号の符号情
報、即ち、最上位ビットを判定器106に出力する。
振幅を算出し、振幅情報およびI信号、Q信号の符号情
報、即ち、最上位ビットを判定器106に出力する。
【0034】判定器106では、まず、入力された振幅
情報を基に、受信点がI−Q平面上におけるコンステレ
ーション・パターンの位相判定軸上に存在する4点を含
むリング状領域内に含まれるかどうかを判定する。
情報を基に、受信点がI−Q平面上におけるコンステレ
ーション・パターンの位相判定軸上に存在する4点を含
むリング状領域内に含まれるかどうかを判定する。
【0035】ここで、前記リング状領域内に含まれてい
ると判定した場合には、前記振幅算出器105からの
I、Q信号の符号情報より、受信点がどの象限に属して
いるかを判定し、判定された象限の前記リング状領域内
に含まれる位相判定軸上の点が送信シンボルであるとし
て位相比較器107に出力する。
ると判定した場合には、前記振幅算出器105からの
I、Q信号の符号情報より、受信点がどの象限に属して
いるかを判定し、判定された象限の前記リング状領域内
に含まれる位相判定軸上の点が送信シンボルであるとし
て位相比較器107に出力する。
【0036】また、位相誤差制御回路108に対して、
位相比較器107からの入力をそのまま出力させるため
の制御信号を出力する。
位相比較器107からの入力をそのまま出力させるため
の制御信号を出力する。
【0037】一方、判定器106で、受信点が、前記リ
ング上領域に含まれていないと判定した場合には、位相
誤差制御回路108に対して、位相比較器107からの
入力をそのまま出力させないための制御信号を出力す
る。
ング上領域に含まれていないと判定した場合には、位相
誤差制御回路108に対して、位相比較器107からの
入力をそのまま出力させないための制御信号を出力す
る。
【0038】送信シンボルの推定方法としては、例えば
64QAMの場合、受信点が図3に示すようなI−Q平
面上におけるコンステレーション・パターンの位相判定
軸上のシンボルを含む、斜線で示されたリング状領域に
含まれる場合に、I、Q信号の符号ビットから前記受信
点が、どの象限にあるかを判定し、その領域内の前記受
信点と同象限にある位相判定軸上の点が送信シンボルと
推定されて出力される。
64QAMの場合、受信点が図3に示すようなI−Q平
面上におけるコンステレーション・パターンの位相判定
軸上のシンボルを含む、斜線で示されたリング状領域に
含まれる場合に、I、Q信号の符号ビットから前記受信
点が、どの象限にあるかを判定し、その領域内の前記受
信点と同象限にある位相判定軸上の点が送信シンボルと
推定されて出力される。
【0039】図3では、簡単のためI−Q平面の第1象
限のみが示されているが、その他の第2、第3、第4象
限においても原点Oを中心として、それぞれ90度、1
80度、270度回転させた特性となっているので、図
示を省略する。
限のみが示されているが、その他の第2、第3、第4象
限においても原点Oを中心として、それぞれ90度、1
80度、270度回転させた特性となっているので、図
示を省略する。
【0040】また、図3では、点(±5,±5)を含む
リング状領域も判定領域としているが、(±1,±7)
および(±7,±1)も振幅が同じであるために前記判
定領域に含まれてしまうので、この領域を判定領域とし
ないことも可能である。
リング状領域も判定領域としているが、(±1,±7)
および(±7,±1)も振幅が同じであるために前記判
定領域に含まれてしまうので、この領域を判定領域とし
ないことも可能である。
【0041】位相比較器107では、複素乗算器104
および判定器106の出力の位相誤差が算出され、位相
誤差制御回路108に入力される。
および判定器106の出力の位相誤差が算出され、位相
誤差制御回路108に入力される。
【0042】位相誤差制御回路108では、判定器10
6からの制御信号をもとに、受信点が前記リング状領域
含まれていると判定された場合には、位相比較器107
からの入力をそのまま出力する。
6からの制御信号をもとに、受信点が前記リング状領域
含まれていると判定された場合には、位相比較器107
からの入力をそのまま出力する。
【0043】また、受信点が前記リング状領域に含まれ
ていないと判定された場合には、予め設定された関数f
(n)を用いて、現時刻以前に最後に受信点が前記リン
グ状領域に含まれた時刻に、1/f(n)を乗算した値
を出力する。
ていないと判定された場合には、予め設定された関数f
(n)を用いて、現時刻以前に最後に受信点が前記リン
グ状領域に含まれた時刻に、1/f(n)を乗算した値
を出力する。
【0044】例えば、ある時刻kにおいて、受信点が前
記リング状領域に含まれたとすると、その後、次に前記
リング状領域に含まれる受信点が現れるまでの間、位相
誤差制御回路108は、時刻k+iにおいて時刻kにお
ける位相比較器107からの入力に1/f(i)を乗算
した値を出力する。
記リング状領域に含まれたとすると、その後、次に前記
リング状領域に含まれる受信点が現れるまでの間、位相
誤差制御回路108は、時刻k+iにおいて時刻kにお
ける位相比較器107からの入力に1/f(i)を乗算
した値を出力する。
【0045】ループフィルタ109では入力された位相
誤差信号を平滑化する。VCO110には、ループフィ
ルタ109で平滑化された位相誤差信号が入力され、位
相誤差の大きさに応じた位相修正信号を複素乗算器10
4に入力する。
誤差信号を平滑化する。VCO110には、ループフィ
ルタ109で平滑化された位相誤差信号が入力され、位
相誤差の大きさに応じた位相修正信号を複素乗算器10
4に入力する。
【0046】このように、本発明では、リング状領域を
用いて従来よりも広い判定領域を設定しているため、従
来よりも広い引き込み範囲を実現することが出来る。
用いて従来よりも広い判定領域を設定しているため、従
来よりも広い引き込み範囲を実現することが出来る。
【0047】また、受信点が判定領域に含まれないとき
には、位相比較器107の出力が徐々に小さくなってい
くため、位相誤差の平滑化を行うループフィルタの係数
を大きくとることも可能になり、位相比較器収束後の収
束精度も高くなる。
には、位相比較器107の出力が徐々に小さくなってい
くため、位相誤差の平滑化を行うループフィルタの係数
を大きくとることも可能になり、位相比較器収束後の収
束精度も高くなる。
【0048】図5に、図1に示すQAM搬送波再生装置
のアルゴリズムを用いて計算機シミュレーションを行っ
たときの結果を示し、また、図6に、図9に示した従来
の搬送波再生装置のアルゴリズムを用いて、計算機シミ
ュレーションを行ったときの結果を示す。
のアルゴリズムを用いて計算機シミュレーションを行っ
たときの結果を示し、また、図6に、図9に示した従来
の搬送波再生装置のアルゴリズムを用いて、計算機シミ
ュレーションを行ったときの結果を示す。
【0049】図5及び図6の該計算機シミュレーション
では、入力信号として、位相に換算して約0.38ra
dianの周波数オフセットが加わったQAM変調信号
を用い、また、f(n)=4nとした。
では、入力信号として、位相に換算して約0.38ra
dianの周波数オフセットが加わったQAM変調信号
を用い、また、f(n)=4nとした。
【0050】尚、グラフの縦軸は、位相比較回路の出力
値を示し、この値が0.38付近に落ち着いたときに位
相比較回路が収束したことになる。
値を示し、この値が0.38付近に落ち着いたときに位
相比較回路が収束したことになる。
【0051】シミュレーション結果より、本実施形態の
搬送波再生装置が、従来のものよりも精度が高い搬送波
再生を実現できることが確認できる。
搬送波再生装置が、従来のものよりも精度が高い搬送波
再生を実現できることが確認できる。
【0052】図2は、本発明の搬送波再生装置の第2の
実施形態のブロック図である。前記第1の実施形態と異
なる構成要素は、判定器A201、判定器B202、収
束判定器203、切替器204、位相誤差制御回路20
5である。
実施形態のブロック図である。前記第1の実施形態と異
なる構成要素は、判定器A201、判定器B202、収
束判定器203、切替器204、位相誤差制御回路20
5である。
【0053】判定器A201は、前記第一の実施形態の
判定器106と同様の機能を有し、予め設定された判定
領域に受信点が含まれる場合にのみ、送信シンボルを推
定して出力し、位相誤差制御回路205に対する制御信
号を出力する。
判定器106と同様の機能を有し、予め設定された判定
領域に受信点が含まれる場合にのみ、送信シンボルを推
定して出力し、位相誤差制御回路205に対する制御信
号を出力する。
【0054】判定器B202は、図3に示したDDAに
用いられる判定器301と同様の機能を有し、I−Q平
面上におけるコンステレーション・パターンの中から入
力された点に最も近い点を選択して出力する。
用いられる判定器301と同様の機能を有し、I−Q平
面上におけるコンステレーション・パターンの中から入
力された点に最も近い点を選択して出力する。
【0055】従って、判定器A201の判定結果を用い
た場合は、前記第1の実施形態と同じ搬送波再生手段と
なり、判定器B202の判定結果を用いた場合は、前記
DDAと同じ搬送波再生手段となる。
た場合は、前記第1の実施形態と同じ搬送波再生手段と
なり、判定器B202の判定結果を用いた場合は、前記
DDAと同じ搬送波再生手段となる。
【0056】収束判定器203では、判定器B202に
おいて推定された送信シンボルと、複素乗算器104か
らの出力信号を入力とし、それぞれの入力信号間の距離
または、距離の2乗の平均値を算出し、該算出値が予め
設定した閾値よりも小さいときに、前記第一の実施形態
による搬送波再生手段が収束したと判定して、切替器2
04に対して、搬送波再生手段をDDAに切替えるため
の制御信号を出力し、切替器204は、判定器B203
からの入力を出力する。
おいて推定された送信シンボルと、複素乗算器104か
らの出力信号を入力とし、それぞれの入力信号間の距離
または、距離の2乗の平均値を算出し、該算出値が予め
設定した閾値よりも小さいときに、前記第一の実施形態
による搬送波再生手段が収束したと判定して、切替器2
04に対して、搬送波再生手段をDDAに切替えるため
の制御信号を出力し、切替器204は、判定器B203
からの入力を出力する。
【0057】また、位相誤差制御回路205は、位相比
較器107からの入力をそのまま出力する。
較器107からの入力をそのまま出力する。
【0058】一方、収束判定器203が、前記第一の実
施形態による搬送波再生手段が収束していないと判定し
た場合には、切替器204は、収束判定器203からの
制御信号に基づき、判定器A201からの入力を出力す
る。
施形態による搬送波再生手段が収束していないと判定し
た場合には、切替器204は、収束判定器203からの
制御信号に基づき、判定器A201からの入力を出力す
る。
【0059】また、位相誤差制御回路205では、図1
の位相誤差制御回路108と同様に、受信点が前記リン
グ状領域含まれていると判定された場合には、位相比較
器107からの入力をそのまま出力し、受信点が前記リ
ング状領域に含まれていないと判定された場合には、予
め設定された関数f(n)を用いて、現時刻以前に最後
に受信点が前記リング状領域に含まれた時刻に、1/f
(n)を乗算した値を出力する。
の位相誤差制御回路108と同様に、受信点が前記リン
グ状領域含まれていると判定された場合には、位相比較
器107からの入力をそのまま出力し、受信点が前記リ
ング状領域に含まれていないと判定された場合には、予
め設定された関数f(n)を用いて、現時刻以前に最後
に受信点が前記リング状領域に含まれた時刻に、1/f
(n)を乗算した値を出力する。
【0060】以上のように、前記第一の実施形態による
搬送波再生手段の収束を判定し、DDAに切替えること
により、より高精度な搬送波再生が可能となる。
搬送波再生手段の収束を判定し、DDAに切替えること
により、より高精度な搬送波再生が可能となる。
【0061】図7は、図2に示す第2の実施形態におけ
るQAM搬送波再生装置のアルゴリズムを用いて計算機
シミュレーションを行った結果である。
るQAM搬送波再生装置のアルゴリズムを用いて計算機
シミュレーションを行った結果である。
【0062】入力信号として、位相に換算して約0.3
8radianの周波数オフセットが加わったQAM変
調信号を用いた。
8radianの周波数オフセットが加わったQAM変
調信号を用いた。
【0063】図7に示した結果より、前記第一の実施例
による位相比較手段が収束した直後に、DDAに切り替
わっていることが確認出来、さらに収束精度も大きく向
上していることがわかる。
による位相比較手段が収束した直後に、DDAに切り替
わっていることが確認出来、さらに収束精度も大きく向
上していることがわかる。
【0064】
【発明の効果】請求項1乃至請求項3の発明によれば、
受信点の位相誤差を算出するための判定領域を、I−Q
平面上のコンステレーション・パターンの対角線上の4
点を含むリング状領域することにより、従来よりも判定
領域が広くなるために周波数オフセットの引き込み範囲
が広くなり、さらにI、Q信号の符号のみから推定送信
シンボルを判定するため、判定するための回路を簡単に
することが出来るという効果が生じる。
受信点の位相誤差を算出するための判定領域を、I−Q
平面上のコンステレーション・パターンの対角線上の4
点を含むリング状領域することにより、従来よりも判定
領域が広くなるために周波数オフセットの引き込み範囲
が広くなり、さらにI、Q信号の符号のみから推定送信
シンボルを判定するため、判定するための回路を簡単に
することが出来るという効果が生じる。
【0065】また、請求項4または請求項5の発明によ
れば、受信点が判定領域に含まれなかった場合に、ルー
プフィルタへの入力が前時刻と比較して徐々に小さくな
って行くため、ループフィルタの係数を大きく設定でき
るので、引き込みの範囲が広くなり、さらに、収束後の
振れ幅も小さく抑えることが出来るという効果が生じ
る。
れば、受信点が判定領域に含まれなかった場合に、ルー
プフィルタへの入力が前時刻と比較して徐々に小さくな
って行くため、ループフィルタの係数を大きく設定でき
るので、引き込みの範囲が広くなり、さらに、収束後の
振れ幅も小さく抑えることが出来るという効果が生じ
る。
【0066】また、請求項6または請求項7の発明によ
れば、ある程度位相比較回路の出力が収束してからDD
Aに切替えるので、確実に高精度な搬送波再生が可能と
なるという効果が生じる。
れば、ある程度位相比較回路の出力が収束してからDD
Aに切替えるので、確実に高精度な搬送波再生が可能と
なるという効果が生じる。
【0067】また、請求項8の発明によれば、請求項1
乃至請求項3に記載の第一の搬送波再生手段の収束を瞬
時に判定できるため、速やかにDDAに移行することが
出来、搬送波再生装置の収束速度を向上させることが出
来るという効果が生じる。
乃至請求項3に記載の第一の搬送波再生手段の収束を瞬
時に判定できるため、速やかにDDAに移行することが
出来、搬送波再生装置の収束速度を向上させることが出
来るという効果が生じる。
【図1】本発明のQAM搬送波再生装置の第1の実施形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図2】本発明のQAM搬送波再生装置の第2の実施形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図3】本発明のQAM搬送波再生装置における送信シ
ンボルを決定する際の判定領域を決定する方法を示すI
−Q座標図である。
ンボルを決定する際の判定領域を決定する方法を示すI
−Q座標図である。
【図4】従来のQAM搬送波再生装置における送信シン
ボルを決定する際の判定領域を決定する方法を示すI−
Q座標図である。
ボルを決定する際の判定領域を決定する方法を示すI−
Q座標図である。
【図5】本発明のQAM搬送波再生装置の第1の実施形
態を用いた場合の計算機シミュレーションの結果を示す
図である。
態を用いた場合の計算機シミュレーションの結果を示す
図である。
【図6】従来のQAM搬送波再生装置を用いた場合の計
算機シミュレーションの結果を示す図である。
算機シミュレーションの結果を示す図である。
【図7】本発明のQAM搬送波再生装置の第2の実施形
態を用いた場合の計算機シミュレーションの結果を示す
図である。
態を用いた場合の計算機シミュレーションの結果を示す
図である。
【図8】DDAアルゴリズムを用いたQAM搬送波再生
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図9】従来のQAM搬送波再生装置のブロック図であ
る。
る。
101…A/D変換器、102…検波器、103…ロー
ルオフフィルタ、104…複素乗算器、105…振幅算
出部、106…判定器、107…位相比較器、108…
位相誤差制御回路、109…ループフィルタ、110…
VCO、201…判定器1、202…判定器2、203
…収束判定器、204…切替器、205…位相誤差制御
回路、301…判定器、401…位相・振幅算出器、4
02…判定器、403…ホールド回路
ルオフフィルタ、104…複素乗算器、105…振幅算
出部、106…判定器、107…位相比較器、108…
位相誤差制御回路、109…ループフィルタ、110…
VCO、201…判定器1、202…判定器2、203
…収束判定器、204…切替器、205…位相誤差制御
回路、301…判定器、401…位相・振幅算出器、4
02…判定器、403…ホールド回路
Claims (8)
- 【請求項1】 デジタル変調された受信信号を搬送波信
号によって検波し、復調信号を得る複素乗算手段と、 該復調信号を用いて位相誤差信号を得る位相比較手段
と、 を具備し、該位相誤差信号を用いて前記搬送波信号を再
生する搬送波再生装置において、 前記復調信号の位相が所定の範囲内に含まれているか否
かを判定する判定手段を有し、 該判定手段で、前記復調信号の位相が所定の範囲内に含
まれていると判定されたときのみ、前記位相比較手段は
位相誤差を出力することを特徴とする搬送波再生装置。 - 【請求項2】 前記デジタル変調は、直交振幅変調であ
ることを特徴とする請求項1に記載の搬送波再生装置。 - 【請求項3】 直交振幅変調された受信信号を搬送波信
号によって検波し、第1及び第2の復調信号を得る複素
乗算手段と、 該復調信号を用いて位相誤差信号を得る位相比較手段
と、 を具備し、該位相誤差信号を用いて前記搬送波信号を再
生する搬送波再生装置において、 前記復調信号が、互いに直交する搬送波軸により表現さ
れる位相平面上に配置される信号点の内、該搬送波軸に
π/4ラジアンの関係を有する位相判定軸上に存在する
信号点を含むリング状の範囲内に含まれているか否かを
判定する判定手段を有し、 該判定手段にて、前記復調信号の位相が、前記リング状
の範囲内に含まれていると判定されたときのみ、前記位
相比較手段は位相誤差を出力することを特徴とする搬送
波再生装置。 - 【請求項4】 前記リング状の領域に含まれる前記復調
信号が受信された後、次に前記リング状の領域に含まれ
る前記復調信号が受信されるまでの間は、 前記リング状の領域に含まれる前記復調信号が受信され
た時の前記位相誤差信号を所定の関数で演算し、 該演算した信号を位相誤差信号として用いることを特徴
とする請求項3に記載の搬送波再生装置。 - 【請求項5】 前記関数は、時刻をパラメータとした関
数であることを特徴とする請求項4に記載の搬送波再生
装置。 - 【請求項6】 第1の搬送波再生手段と、 第2の搬送波再生手段と、 前記第1の搬送波再生手段の搬送波再生が収束したこと
を判断する収束判定手段と、 を具備し、第1の搬送波再生手段での搬送波の再生が収
束した後、搬送波再生手段を第2の搬送波再生手段に切
り替えることを特徴とする搬送波再生装置。 - 【請求項7】 前記第1の搬送波再生手段は、請求項1
乃至請求項5のいずれかの搬送波再生装置であり、 前記第2の搬送波再生手段は、DDA(Decisio
n DirectedAlgorithm)であること
を特徴とする請求項6に記載の搬送波再生装置。 - 【請求項8】 前記収束判定手段は、 前記復調信号と、互いに直交する搬送波軸により表現さ
れる位相平面上に配置される信号点の内該復調信号に最
も近い位置の信号点との位相差、または、該位相差の2
乗平均値が所定の閾値よりも小さくなった場合に、前記
第1の搬送波再生手段が収束したと判断することを特徴
とする請求項6または請求項7に記載の搬送波再生装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10239865A JP2000069104A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 搬送波再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10239865A JP2000069104A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 搬送波再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000069104A true JP2000069104A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17051042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10239865A Pending JP2000069104A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | 搬送波再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000069104A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003077497A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de reproduction d'une porteuse radioelectrique |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP10239865A patent/JP2000069104A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003077497A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de reproduction d'une porteuse radioelectrique |
US7277502B2 (en) | 2002-03-11 | 2007-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Carrier recovery apparatus |
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