JP2001103503A - Digital costas loop circuit and control method for it - Google Patents

Digital costas loop circuit and control method for it

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JP2001103503A
JP2001103503A JP27558699A JP27558699A JP2001103503A JP 2001103503 A JP2001103503 A JP 2001103503A JP 27558699 A JP27558699 A JP 27558699A JP 27558699 A JP27558699 A JP 27558699A JP 2001103503 A JP2001103503 A JP 2001103503A
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JP
Japan
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frequency
synchronization
signal
phase difference
data
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JP27558699A
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Japanese (ja)
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Masatoshi Yuasa
正俊 湯浅
Sachikazu Kita
祥和 喜多
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital Costas loop circuit that can decide a required frequency with high accuracy. SOLUTION: The digital Costas loop circuit 22 includes a phase difference detection circuit 22, which detects a phase difference on the basis of signals I', Q'. This digital Costas loop circuit first tentatively decides the frequency in the 8 PSK mode. That is, a synchronization detection circuit 30 detects presence of synchronization on the basis of a synchronous word signal included in a synchronizing signal part. When detecting the presence of synchornization, the synchronization detection detection circuit 30 sets a PBSK mode and decides the frequency on the basis of a TMCC signal included in the synchronizing signal part. That is, even when the presence of the synchronization is detected, the frequency is a little deviated from the accurate frequency, the deviation is corrected in the BPSK mode. Since the frequency is tentatively decided in the 8 PSK mode and then the frequency is decided in the BPSK mode, the frequency can accurately be decided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はディジタルコスタスル
ープ回路に関し、特にたとえばディジタル受信信号に含
まれる残留キャリア成分を除去する、ディジタルコスタ
ルループ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital Costas loop circuit, and more particularly to a digital Costas loop circuit for removing a residual carrier component contained in a digital reception signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のディジタルコスタスルー
プ回路における制御方法の一例が、平成9年7月15日
付けで出願公開された特開平9−186730号[H0
4L27/22,H04L 7/00,H04L 27
/38]公報に開示されている。この絶対位相検出器お
よびディジタル変調波復調装置では、伝送側から伝送さ
れる搬送波(キャリア)を8PSK方式で復調し、直交
座標上の複数の同期信号点を平均化する。そして、平均
化した同期信号点がずれている場合には、同期信号点の
位置を捕捉処理し、同期信号を検出するようにしてい
る。
2. Description of the Related Art An example of a conventional control method in a digital Costas loop circuit of this type is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-186730 [H0] filed on Jul. 15, 1997.
4L27 / 22, H04L 7/00, H04L 27
/ 38]. In the absolute phase detector and the digital modulation wave demodulator, a carrier transmitted from the transmission side is demodulated by the 8PSK method, and a plurality of synchronization signal points on orthogonal coordinates are averaged. Then, when the averaged synchronization signal point is shifted, the position of the synchronization signal point is captured and the synchronization signal is detected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、8PSKモードで周波数を決定するため、正確な
周波数に決定されていない場合には、たとえば図4の点
A11で示すように、正確な周波数に対して周波数がΔ
f11だけずれてしまう。つまり、送信側から000の
位置に対応する周波数でバースト信号が送信されている
場合に、周波数がΔf11だけずれるため、そのΔf1
1に対応する位相差θ11が徐々に蓄積されてしまう。
このため、位相がQ信号の軸に対して左側の領域にまで
ずれてしまうと、バースト信号を検出できなくなり、搬
送波を再生できなくなってしまっていた。つまり、周波
数精度が悪かった。
However, in this prior art, since the frequency is determined in the 8PSK mode, if the frequency is not determined accurately, for example, as shown by a point A11 in FIG. Frequency is Δ against frequency
It shifts by f11. That is, when a burst signal is transmitted from the transmission side at a frequency corresponding to the position of 000, the frequency is shifted by Δf11,
The phase difference θ11 corresponding to 1 is gradually accumulated.
For this reason, if the phase is shifted to the left area with respect to the axis of the Q signal, the burst signal cannot be detected, and the carrier cannot be reproduced. That is, the frequency accuracy was poor.

【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、バ
ースト信号によるキャリア再生において、周波数を精度
よく確定できる、ディジタルコスタスループ回路におけ
る制御方法を提供することである。
[0004] Therefore, a main object of the present invention is to provide a control method in a digital Costas loop circuit that can accurately determine a frequency in carrier reproduction using a burst signal.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、残留キャ
リア成分を含むI,Q信号から残留キャリア成分を位相
差として検出する位相差検出手段、位相差に応じた周波
数相関データを出力する数値制御信号発生手段、および
周波数相関データに応じて複素演算のための乗数データ
を出力する乗数データ出力手段を備え、バースト信号を
用いてキャリア再生を行うディジタルコスタスループ回
路であって、バースト信号を含むディジタルデータの変
調可能な最大の位相値n(nは2以上の自然数)のPS
Kモードで周波数誤差データを出力する第1周波数誤差
発生手段、BPSKモードで周波数誤差データを出力す
る第2周波数誤差発生手段、同期あり/同期なしを検出
する同期検出手段、同期なしを検出すると、位相差検出
手段および第2周波数誤差発生手段を不能化し、第1周
波数誤差発生手段を能動化する第1制御手段、同期あり
を検出すると、位相差検出手段および第1周波数誤差検
出手段を不能化し、第2周波数誤差検出手段を能動化す
る第2制御手段、および第2周波数誤差検出手段を能動
化してから所定期間が経過すると、前記第1周波数誤差
検出手段および第2周波数誤差検出手段を不能化し、位
相差検出手段を能動化する第3制御手段を備える、ディ
ジタルコスタスループ回路である。
A first aspect of the present invention is a phase difference detecting means for detecting a residual carrier component as a phase difference from I and Q signals including a residual carrier component, and outputs frequency correlation data corresponding to the phase difference. Numerical control signal generating means, and multiplier data output means for outputting multiplier data for complex operation according to the frequency correlation data, a digital Costas loop circuit for performing carrier regeneration using a burst signal, PS of the maximum modulatable phase value n (n is a natural number of 2 or more) of digital data including
First frequency error generating means for outputting frequency error data in the K mode, second frequency error generating means for outputting frequency error data in the BPSK mode, synchronous detecting means for detecting the presence / absence of synchronization, When the first control means activates the phase difference detection means and the second frequency error generation means and activates the first frequency error generation means, and the presence of synchronization is detected, the phase difference detection means and the first frequency error detection means are disabled. A second control means for activating the second frequency error detection means, and a predetermined period after the activation of the second frequency error detection means, the first frequency error detection means and the second frequency error detection means are disabled. A digital Costas loop circuit comprising a third control means for turning on and activating the phase difference detection means.

【0006】第2の発明は、バースト信号を用いてキャ
リア再生を行うディジタルコスタスループ回路における
制御方法であって、(a) バースト信号を含むディジタル
データの変調可能な最大の位相値n(nは2以上の自然
数)のPSKモードで周波数を仮決定し、(b) 同期パタ
ーンを検出したことに応じてBPSKモードで周波数を
決定し、その後(c) 位相制御に移行する、ディジタルコ
スタスループ回路における制御方法である。
A second invention is a control method in a digital Costas loop circuit for performing carrier regeneration using a burst signal. (A) The maximum modulatable phase value n (n is a maximum value) of digital data including a burst signal In the digital Costas loop circuit, the frequency is temporarily determined in the PSK mode of (2 or more natural numbers), (b) the frequency is determined in the BPSK mode in response to the detection of the synchronization pattern, and (c) the phase shifts to phase control. It is a control method.

【0007】[0007]

【作用】第1の発明のディジタルコスタスループ回路で
は、位相差検出手段が、残留キャリア成分を含むI,Q
信号から残留キャリア成分を位相差として検出する。こ
の位相差に応じた周波数相関データが数値制御信号発生
手段から出力され、乗数データ出力手段が周波数相関デ
ータに応じて複素演算のための乗数データを出力する。
したがって、I,Q信号に含まれる残留キャリア成分が
除去される。たとえば、搬送波(ディジタルデータ)は
複数の異なる変調方式のデータを含み、バースト信号を
用いて再生される。
In the digital Costas loop circuit according to the first aspect of the present invention, the phase difference detecting means includes I, Q signals including residual carrier components.
The residual carrier component is detected as a phase difference from the signal. The frequency correlation data corresponding to the phase difference is output from the numerical control signal generating means, and the multiplier data output means outputs multiplier data for complex operation according to the frequency correlation data.
Therefore, residual carrier components included in the I and Q signals are removed. For example, a carrier (digital data) includes data of a plurality of different modulation schemes and is reproduced using a burst signal.

【0008】同期検出手段が同期なしを検出すると、第
1制御手段が、位相差検出手段および第2周波数誤差発
生手段を不能化し、第1周波数誤差発生手段を能動化す
る。したがって、ディジタルデータの変調可能な最大の
位相値n(nは2以上の自然数)のPSKモードで位相
差に応じた周波数相関データ(周波数差に関するデー
タ)が第1周波数誤差発生手段から出力される。たとえ
ば、デイジタルデータが8PSK変調、QPSK変調お
よびBPSK変調の混在するデータであれば、位相値が
最大である8PSKモードが設定される。第1周波数誤
差発生手段からの出力に基づいて、残留キャリア成分が
ほぼ除去されると、たとえば同期ワード信号を検出し、
同期検出手段が同期ありを検出する。言い換えると、周
波数が仮決定される。
When the synchronization detecting means detects that there is no synchronization, the first control means disables the phase difference detecting means and the second frequency error generating means and activates the first frequency error generating means. Accordingly, the first frequency error generating means outputs frequency correlation data (data relating to the frequency difference) corresponding to the phase difference in the PSK mode having the maximum modulatable phase value n (n is a natural number of 2 or more) of the digital data. . For example, if the digital data is data in which 8PSK modulation, QPSK modulation, and BPSK modulation are mixed, the 8PSK mode having the maximum phase value is set. When the residual carrier component is almost removed based on the output from the first frequency error generating means, for example, a synchronous word signal is detected,
Synchronization detecting means detects the presence of synchronization. In other words, the frequency is provisionally determined.

【0009】同期検出手段が同期ありを検出すると、第
2制御手段が、位相差検出手段および第1周波数誤差発
生手段を不能化し、第2周波数誤差発生手段を能動化す
る。したがって、BPSKモードが設定され、BPSK
モードで位相差に応じた周波数相関データが第2周波数
誤差発生手段から出力される。この出力に基づいて、残
留キャリア成分が除去され、正確な周波数が決定され
る。
When the synchronization detecting means detects the presence of synchronization, the second control means disables the phase difference detecting means and the first frequency error generating means and activates the second frequency error generating means. Therefore, the BPSK mode is set and the BPSK mode is set.
Frequency correlation data corresponding to the phase difference in the mode is output from the second frequency error generating means. Based on this output, the residual carrier component is removed, and an accurate frequency is determined.

【0010】正確な周波数が決定されると、つまり第2
周波数誤差発生手段が能動化されてから所定期間だけ経
過すると、第3制御手段が、第1周波数誤差発生手段お
よび第2周波数誤差発生手段を不能化し、位相差検出手
段を能動化する。したがって、位相差に応じた周波数相
関データが出力され、残留キャリア成分が除去される。
つまり、位相のロック状態が保持される。
When the correct frequency is determined, ie, the second
When a predetermined period elapses after the activation of the frequency error generating means, the third control means disables the first frequency error generating means and the second frequency error generating means and activates the phase difference detecting means. Therefore, frequency correlation data corresponding to the phase difference is output, and the residual carrier component is removed.
That is, the locked state of the phase is maintained.

【0011】第2の発明のディジタルコスタスループ回
路では、バースト信号を用いてキャリア再生が行われ
る。まず、ディジタルコスタスループ回路では、ディジ
タルデータの変調可能な最大の位相値n(nは2以上の
自然数)のPSKモード(n値PSKモード)で、たと
えば同期ワード信号を検出する。言い換えれば、周波数
を仮決定する。同期ワード信号を検出すると、BPSK
モードを設定し、同期ワード信号に続くBPSK変調さ
れたTMCC信号に基づいて周波数を決定する。このよ
うに、n値PSKモードで周波数を仮決定した後、BP
SKモードで周波数を決定するので、正確な周波数が決
定される。続いて、位相制御に移行される。具体的に
は、ループフィルタを用いて、位相のロック状態が保持
される。
[0011] In the digital Costas loop circuit of the second invention, carrier reproduction is performed using a burst signal. First, the digital Costas loop circuit detects, for example, a synchronization word signal in a PSK mode (n-valued PSK mode) having a maximum modulatable phase value n (n is a natural number of 2 or more) of digital data. In other words, the frequency is temporarily determined. When a sync word signal is detected, BPSK
The mode is set, and the frequency is determined based on the BPSK-modulated TMCC signal following the synchronization word signal. As described above, after the frequency is temporarily determined in the n-value PSK mode, the BP
Since the frequency is determined in the SK mode, an accurate frequency is determined. Subsequently, the process is shifted to the phase control. Specifically, the locked state of the phase is maintained using a loop filter.

【0012】[0012]

【発明の効果】この発明によれば、n値PSKモードで
周波数を仮決定した後、BPSKモードで周波数を決定
するので、周波数を精度よく確定することができる。
According to the present invention, the frequency is determined in the BPSK mode after the frequency is temporarily determined in the n-valued PSK mode, so that the frequency can be determined accurately.

【0013】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

【0014】[0014]

【実施例】図1を参照して、この実施例のBSディジタ
ル放送受信機10はチューナ12を含み、チューナ12
にはアンテナ14が接続される。アンテナ14で受信さ
れたBSディジタル放送のディジタルデータがチューナ
12に与えられ、チューナ12はディジタルデータを所
望の中間周波信号(IF信号)にダウンコーバートす
る。
Referring to FIG. 1, a BS digital broadcast receiver 10 of this embodiment includes a tuner 12 and a tuner 12.
Is connected to the antenna 14. The digital data of the BS digital broadcast received by the antenna 14 is given to the tuner 12, and the tuner 12 down-converts the digital data into a desired intermediate frequency signal (IF signal).

【0015】ディジタルデータは、図2に示すように、
1フレームに39936シンボル含み、1フレームの先
頭部分が同期信号部分である。ここで、シンボルとは、
1クロックに同期して受信される信号をいう。図から分
かるように、同期信号部分は同期ワード信号とこの同期
ワード信号に続くTMCC信号(伝送多重制御信号)と
で構成される。TMCC信号は、スロット制御信号およ
び伝送方式(BPSK方式,QPSK方式および8PS
K)に関する制御情報である。また、同期ワード信号お
よびTMCC信号のシンボル数(信号点数)は192で
あり、そのうち同期ワード信号のシンボル数は40であ
る。このTMCC信号および同期ワード信号は、BPS
K方式で変調され、伝送される。つまり、TMCC信号
を検出しなければ、同期信号部分に続く信号の変調方式
(伝送方式)を知ることができないため、ノイズに対し
て一番強いBPSK方式で変調される。
The digital data is, as shown in FIG.
One frame includes 39936 symbols, and the leading part of one frame is a synchronization signal part. Here, the symbol is
A signal received in synchronization with one clock. As can be seen from the figure, the synchronization signal portion is composed of a synchronization word signal and a TMCC signal (transmission multiplex control signal) following the synchronization word signal. The TMCC signal includes a slot control signal and a transmission system (BPSK system, QPSK system, and 8PSK system).
K) is control information. The number of symbols (signal points) of the synchronization word signal and the TMCC signal is 192, and the number of symbols of the synchronization word signal is 40 among them. The TMCC signal and the synchronization word signal are
Modulated in the K system and transmitted. That is, unless the TMCC signal is detected, the modulation method (transmission method) of the signal following the synchronization signal portion cannot be known, so that the signal is modulated by the BPSK method which is strongest against noise.

【0016】上述のように、同期信号部分に続いて、デ
ータ(映像信号および音声信号)とキャリアロック用の
バースト信号とが交互に配置されている。各データのシ
ンボル数は203であり、バースト信号のシンボル数は
4である。バースト信号もまた、同期を取るために必要
な信号であるため、ノイズに対して一番強いBPSK方
式で変調される。なお、データはBPSK変調、QPS
K変調または8PSK変調され、この実施例では同一フ
レーム内では、同期信号部分に続いて、位相数の多い
順、つまり8PSK変調、QPSK変調、BPSK変調
の順で並べられる。
As described above, the data (video signal and audio signal) and the carrier lock burst signal are alternately arranged following the synchronization signal portion. The number of symbols of each data is 203, and the number of symbols of the burst signal is 4. Since the burst signal is also a signal necessary for synchronization, it is modulated by the BPSK method which is strongest against noise. The data is BPSK modulation, QPS
K modulation or 8PSK modulation is performed. In this embodiment, in the same frame, following the synchronization signal portion, the signals are arranged in the order of increasing number of phases, that is, 8PSK modulation, QPSK modulation, and BPSK modulation.

【0017】また、データとバースト信号とを1セット
として、連続する4セットの集まりを1スロットとい
う。各スロットは、各種の変調方式で変調されている。
周波数(位相)がロックすると、同期ワード信号を検出
し、フレームの同期を取ってからTMCC信号の内容を
復調することにより、どのような変調方式のデータがど
のような順番で伝送されているかを知ることができる。
A set of data and a burst signal is one set, and a set of four consecutive sets is called one slot. Each slot is modulated by various modulation methods.
When the frequency (phase) is locked, the synchronization word signal is detected, the frame is synchronized, and then the content of the TMCC signal is demodulated to determine what modulation system data is transmitted and in what order. You can know.

【0018】ここで、送信側から伝送されてくるディジ
タルデータは、8フレームを1周期単位としている。こ
の1周期単位の8フレームをスーパーフレームという。
また、同期ワード信号は、スーパーフレームの各フレー
ムのTMCC信号の前後に付加されており、各フレーム
のTMCC信号の前に、伝送フレームを同期するための
第1同期語が付加されている。また、スーパーフレーム
のうちの1番目のフレームには、先頭フレームであるこ
とを識別するための第2同期語が付加されている。さら
に、2番目から8番目までのフレームには、第2同期語
の全ビットを反転させた第3同期語が付加されている。
このような同期語を付加することによって、フレームを
識別してしている。
Here, the digital data transmitted from the transmission side has eight frames in one cycle unit. The eight frames in one cycle unit are called a superframe.
Further, the synchronization word signal is added before and after the TMCC signal of each frame of the super frame, and a first synchronization word for synchronizing the transmission frame is added before the TMCC signal of each frame. In addition, a second synchronizing word for identifying a first frame among super frames is added. Further, a third synchronization word obtained by inverting all bits of the second synchronization word is added to the second to eighth frames.
The frame is identified by adding such a synchronization word.

【0019】図1に戻って、チューナ12から出力され
たIF信号は、直交検波回路16に与えられ、直交検波
される。したがって、ベースバンドのアナログのI信号
およびQ信号が得られる。このアナログのI信号および
Q信号が、A/D変換器18でディジタル信号に変換さ
れ、ナイキストフィルタ20に与えられる。ナイキスト
フィルタ20は、ディジタルのI信号およびQ信号に含
まれる不要な高周波成分を除去するとともに、符号間干
渉を防止するためのフィルタリング処理をする。ナイキ
ストフィルタ20を介したI信号およびQ信号が、ディ
ジタルコスタスループ回路22の複素乗算回路24に与
えられる。
Returning to FIG. 1, the IF signal output from the tuner 12 is supplied to a quadrature detection circuit 16 and subjected to quadrature detection. Therefore, baseband analog I and Q signals are obtained. The analog I signal and Q signal are converted into digital signals by the A / D converter 18 and supplied to the Nyquist filter 20. The Nyquist filter 20 removes unnecessary high frequency components included in the digital I signal and Q signal, and performs a filtering process for preventing intersymbol interference. The I signal and the Q signal via the Nyquist filter 20 are provided to a complex multiplying circuit 24 of the digital Costas loop circuit 22.

【0020】複素乗算回路24は、ROM26から出力
されるsinデータ(sinθ)およびcosデータ
(cosθ)とを用いて、数1に示す複素演算処理を実
行し、残留キャリア成分を除去する。
The complex multiplying circuit 24 executes a complex operation shown in Equation 1 using the sin data (sin θ) and the cos data (cos θ) output from the ROM 26 to remove residual carrier components.

【0021】[0021]

【数1】I′=I×cosθ+Q×sinθ Q′=Q×cosθ−I×sinθ このように演算処理によって生成されたI′信号および
Q′信号が、図示しない後段の信号処理回路に出力され
るとともに、位相差検出回路28および同期検出回路3
0に与えられる。
## EQU1 ## I '= I.times.cos .theta. + Q.times.sin .theta. Q' = Q.times.cos .theta.-I.times.sin .theta. The I 'and Q' signals thus generated by the arithmetic processing are output to a signal processing circuit (not shown) at the subsequent stage. And the phase difference detection circuit 28 and the synchronization detection circuit 3
0 is given.

【0022】位相差検出回路28は、I′信号とQ′信
号とに基づいて位相差を検出し、検出した位相差をスイ
ッチSW1を介してループフィルタ(LF)32に与え
るとともに、8PSK用周波数(f)出力回路34およ
びBPSK用f出力回路36に与える。LF32は、位
相差に含まれる高域成分を除去して、NCO36に高域
成分を除去した位相差を与える。NCO36は、LF3
2から与えられた位相差に基づいて、残留キャリア成分
を除去するための制御信号θを発生する。つまり、si
nデータおよびcosデータのパラメータを発生し、R
OM26に与える。したがって、ROM26では、NC
O36から与えられる制御信号θに基づいて、SINR
OM26aおよびCOSROM26bからsinデータ
(sinθ)およびcosデータ(cosθ)が読み出
される。このsinデータおよびcosデータが複素乗
算回路24に与えられ、数1に示すような演算が実行さ
れる。位相差検出回路28はまた、スイッチSW1のオ
ン/オフを制御し、周波数が確定するまではスイッチS
W1をオフし、周波数が確定するとスイッチSW1をオ
ンする。
A phase difference detecting circuit 28 detects a phase difference based on the I 'signal and the Q' signal, and supplies the detected phase difference to a loop filter (LF) 32 via a switch SW1 and a frequency for 8PSK. (F) It is given to the output circuit 34 and the BPSK f output circuit 36. The LF 32 removes high-frequency components included in the phase difference, and gives the NCO 36 a phase difference from which the high-frequency components have been removed. NCO36 is LF3
2 to generate a control signal θ for removing the residual carrier component. That is, si
Generate parameters for n data and cos data,
Give to OM26. Therefore, in the ROM 26, NC
The SINR based on the control signal θ given from O36
The sin data (sin θ) and the cos data (cos θ) are read from the OM 26a and the COSROM 26b. The sin data and the cos data are supplied to the complex multiplying circuit 24, and the operation shown in Expression 1 is executed. The phase difference detection circuit 28 also controls the on / off of the switch SW1, and keeps the switch S1 until the frequency is determined.
When W1 is turned off and the frequency is determined, switch SW1 is turned on.

【0023】また、8PSK用f出力回路34は、位相
差検出回路28から与えられる位相差に基づいて、図3
(A)に示すようなコスタレーション平面上の8つの同
期位置(000〜111)のいずれかに対する位相差か
ら周波数差を検出する。また、周波数の引き込み範囲
は、同期位置の±π/8で決定される範囲 (π/4)であ
り、この引き込み範囲に基づいて周波数差が検出され
る。たとえば、点A1と近傍の同期位置(000)との
位相(θ1)を検出する。同様に、次のデータに対応す
る点A2の位相(θ2)を検出する。そして、点A1お
よび点A2の位相差(θ2−θ1)を検出し、検出した
位相差(θ2−θ1)に対応する周波数を出力する。8
PSK用f出力回路34から出力された周波数が、スイ
ッチSW2を介してLF40に与えられる。したがっ
て、周波数の高域成分が除去され、NCO36に与えら
れる。NCO36は、周波数差をゼロに引き込むための
制御信号(θ2−θ1)を発生する。つまり、周波数の
ずれに対応するパラメータを発生し、ROM26に与え
る。そして、ROM26は、上述と同様にsinデータ
およびcosデータを出力し、これを用いて複素乗算回
路24が演算処理を実行する。
Also, the 8PSK f output circuit 34 outputs a signal based on the phase difference given from the phase difference detection circuit 28 as shown in FIG.
A frequency difference is detected from a phase difference with respect to any one of eight synchronous positions (000 to 111) on the constellation plane as shown in FIG. The frequency pull-in range is a range (π / 4) determined by ± π / 8 of the synchronization position, and a frequency difference is detected based on the pull-in range. For example, the phase (θ1) between the point A1 and the nearby synchronous position (000) is detected. Similarly, the phase (θ2) of point A2 corresponding to the next data is detected. Then, a phase difference (θ2-θ1) between the points A1 and A2 is detected, and a frequency corresponding to the detected phase difference (θ2-θ1) is output. 8
The frequency output from the PSK f output circuit 34 is supplied to the LF 40 via the switch SW2. Therefore, the high frequency component of the frequency is removed and is provided to the NCO 36. The NCO 36 generates a control signal (θ2-θ1) for pulling the frequency difference to zero. That is, a parameter corresponding to the frequency shift is generated and given to the ROM 26. Then, the ROM 26 outputs sin data and cos data in the same manner as described above, and the complex multiplying circuit 24 executes arithmetic processing using the data.

【0024】さらに、BPSK用f出力回路34は、位
相差検出回路28から与えられる位相差に基づいて、図
3(B)に示すようなコスタレーション平面上の2つの
同期位置(0または1)に対する位相差を検出する。つ
まり、周波数の引き込み範囲は、Q信号の軸を中心に右
側の領域と左側の領域とに分けられており、この引き込
み範囲に基づいて周波数差を検出する。たとえば、点A
3と近傍の同期位置(0)との位相(θ3)を検出す
る。同様に、次のデータに対応する点A4の位相(θ
4)を検出する。そして、点A3および点A4の位相差
(θ4−θ3)を検出し、検出した位相差(θ4−θ
3)に対応する周波数を出力する。BPSK用f出力回
路36から出力された周波数が、スイッチSW3を介し
てLF40に与えられる。したがって、周波数の高域成
分が除去され、NCO36に与えられる。NCO36
は、周波数を近傍の同期位置に引き込むための制御信号
(θ4−θ3)を発生する。つまり、周波数のずれに対
応するパラメータを発生し、ROM26に与える。そし
て、ROM26は、上述と同様にsinデータおよびc
osデータを出力し、これを用いて複素乗算回路24が
演算処理を実行する。
Further, based on the phase difference provided from the phase difference detection circuit 28, the BPSK f output circuit 34 provides two synchronous positions (0 or 1) on a constellation plane as shown in FIG. Is detected. That is, the frequency pull-in range is divided into a right region and a left region around the axis of the Q signal, and the frequency difference is detected based on the pull-in range. For example, point A
3 and the phase (θ3) between the neighboring synchronous position (0). Similarly, the phase of point A4 corresponding to the next data (θ
4) is detected. Then, the phase difference (θ4−θ3) between the point A3 and the point A4 is detected, and the detected phase difference (θ4−θ3) is detected.
The frequency corresponding to 3) is output. The frequency output from the BPSK f output circuit 36 is supplied to the LF 40 via the switch SW3. Therefore, the high frequency component of the frequency is removed and is provided to the NCO 36. NCO36
Generates a control signal (θ4-θ3) for pulling the frequency to a nearby synchronous position. That is, a parameter corresponding to the frequency shift is generated and given to the ROM 26. Then, the ROM 26 stores the sin data and the c
The os data is output, and the complex multiplying circuit 24 performs an arithmetic operation using the os data.

【0025】さらにまた、同期検出回路30はI′信号
とQ′信号とに基づいて同期しているかどうかを検出す
る。つまり、同期ワード信号を検出すると同期ありを検
出し、同期ワード信号を検出しない場合には同期なしを
検出する。また、同期検出回路30は、同期しているか
どうかに基づいてスイッチSW2およびSW3のオン/
オフを制御する。つまり、同期なしを検出すると、スイ
ッチSW2をオンし、スイッチSW3をオフする。一
方、同期ありを検出すると、スイッチ2をオフし、スイ
ッチSW3をオンする。さらに、同期ありを検出した後
に所定時間が経過すると、スイッチSW2およびSW3
をオフする。
Further, the synchronization detecting circuit 30 detects whether or not synchronization is established based on the I 'signal and the Q' signal. That is, when the synchronization word signal is detected, the presence of synchronization is detected, and when the synchronization word signal is not detected, the absence of synchronization is detected. Further, the synchronization detection circuit 30 turns on / off the switches SW2 and SW3 based on whether or not they are synchronized.
Control off. That is, when no synchronization is detected, the switch SW2 is turned on and the switch SW3 is turned off. On the other hand, when synchronization is detected, the switch 2 is turned off and the switch SW3 is turned on. Further, when a predetermined time elapses after detecting the presence of synchronization, the switches SW2 and SW3
Turn off.

【0026】たとえば、このコスタスループ回路22で
は、8PSKモードで同期ワード信号が検出される。言
い換えると、周波数が仮決定され、同期検出回路30が
同期ありを検出する。これに応じて、BPSKモードで
正確な周波数が決定される。その後、位相制御に移行さ
れる。つまり、LF32を用いてロック状態が保持され
る。
For example, in the Costas loop circuit 22, a synchronous word signal is detected in the 8PSK mode. In other words, the frequency is provisionally determined, and the synchronization detection circuit 30 detects the presence of synchronization. Accordingly, an accurate frequency is determined in the BPSK mode. After that, the operation is shifted to the phase control. That is, the locked state is maintained using the LF 32.

【0027】詳しく説明すると、まず、同期検出回路3
0がスイッチSW2をオンし、スイッチSW3をオフす
る。なお、スイッチSW1は、上述したように、正確な
位相でロックされるまではオフされる。同期検出回路3
0がスイッチSW2をオンし、スイッチSW3をオフす
ると、8PSKモードが設定され、図3(A)に示すよ
うな8PSK方式に対応するコスタレーション平面に基
づいて8PSK用f出力回路34から位相差(θ2−θ
1)に対応する周波数が出力される。ここで、この実施
例では、BSディジタル放送のディジタルデータを受信
するため、このディジタルデータの変調可能な最大の位
相値は8である。したがって、8PSKモードで周波数
を仮決定するため、8PSK用f出力回路34が設けら
れる。このように、8PSKモードでディジタルデータ
を検出するので、どのような変調方式であっても確実に
検出することができる。つまり、8PSKに対応するコ
スタレーション平面上では、QPSKの4つの同期位置
およびBPSKの2つの同期位置を含んでいるからであ
る。
More specifically, first, the synchronization detection circuit 3
0 turns on the switch SW2 and turns off the switch SW3. Note that, as described above, the switch SW1 is turned off until it is locked at the correct phase. Synchronous detection circuit 3
When 0 turns on the switch SW2 and turns off the switch SW3, the 8PSK mode is set, and the phase difference from the 8PSK f output circuit 34 based on the constellation plane corresponding to the 8PSK method as shown in FIG. θ2-θ
The frequency corresponding to 1) is output. In this embodiment, since the digital data of the BS digital broadcast is received, the maximum modulatable phase value of the digital data is 8. Therefore, an 8PSK f output circuit 34 is provided to temporarily determine the frequency in the 8PSK mode. As described above, since digital data is detected in the 8PSK mode, it is possible to reliably detect any modulation method. That is, on the constellation plane corresponding to 8PSK, four synchronous positions of QPSK and two synchronous positions of BPSK are included.

【0028】上述したように、8PSK用f出力回路3
4から出力された周波数に基づいて、残留キャリア成分
が除去される。残留キャリア成分がほぼ除去されると、
同期検出回路30で同期ワード信号が検出される。8P
SK用f出力回路34では、コスタレーション平面上の
8つの同期位置があるため、0度の位相でロックすると
は限らない。このため、図示していないが、同期検出回
路30では、I,Q軸が45度ずつずれたm(mは8〜
1の整数)個の位相で同期ワード信号を検出する。
As described above, the 8PSK f output circuit 3
Based on the frequency output from 4, the residual carrier component is removed. When the residual carrier component is almost removed,
The synchronization detection circuit 30 detects a synchronization word signal. 8P
In the SK f output circuit 34, there are eight synchronous positions on the constellation plane, so that the SK f output circuit 34 does not always lock at a phase of 0 degrees. For this reason, although not shown, in the synchronization detection circuit 30, m (m is 8 to
The synchronization word signal is detected at (integer of 1) phases.

【0029】同期ワード信号が検出されると、正確な周
波数を決定するため、同期検出回路30はスイッチSW
2をオフし、スイッチSW3をオンし、BPSKモード
を設定する。BPSKモードでは、BPSK用f出力回
路36は、同期検出回路30の指示に従って、BPSK
変調されたTMCC信号期間のみ動作を実行し、正確な
周波数を決定する。つまり、TMCC信号期間はLF4
0の時定数よりも十分長い時間であり、従って確実に周
波数差(残留キャリア成分)を除去することができる。
たとえば、図3(B)に示す点A3の位相をθ3とし、
点A3のデータからj番目のデータに対応する点Ajの
位相をθjとすると、周波数差は(θj−θ3)/jの
精度で検出することが可能になり、正確な周波数差Δf
3が検出される。また、点A(j−1),点Ajおよび
点A(j+1)の3点の平均をAjのデータとすると、
つまり前後数データを平均して得られたデータに対応す
る点に決定すると、ノイズの影響を受け難くなり、さら
に正確な周波数差を検出することができる。
When the synchronization word signal is detected, the synchronization detection circuit 30 sets the switch SW to determine the correct frequency.
2 is turned off, the switch SW3 is turned on, and the BPSK mode is set. In the BPSK mode, the BPSK f output circuit 36 outputs the BPSK
The operation is performed only during the modulated TMCC signal period to determine the correct frequency. That is, the TMCC signal period is LF4
The time is sufficiently longer than the time constant of 0, so that the frequency difference (residual carrier component) can be reliably removed.
For example, the phase of point A3 shown in FIG.
Assuming that the phase of the point Aj corresponding to the j-th data from the data of the point A3 is θj, the frequency difference can be detected with an accuracy of (θj−θ3) / j, and the accurate frequency difference Δf
3 is detected. Also, assuming that the average of three points A (j-1), Aj and A (j + 1) is the data of Aj,
In other words, when the point corresponding to the data obtained by averaging several data before and after is determined, it is hard to be affected by noise, and a more accurate frequency difference can be detected.

【0030】前述のようにバースト信号は、203シン
ボルのデータの後に4シンボル配置される。このため、
周波数精度が悪いと203シンボル期間に誤差が蓄積
し、最悪の場合には±π/2以上位相誤差が発生し、正
常な位相検出ができなくなるため、正確な周波数の検出
が必要になる。
As described above, four symbols are arranged in the burst signal after data of 203 symbols. For this reason,
If the frequency accuracy is poor, errors accumulate in the 203 symbol period, and in the worst case, a phase error of ± π / 2 or more occurs, making it impossible to perform normal phase detection. Therefore, accurate frequency detection is required.

【0031】正確な周波数が決定されると、つまり所定
時間(TMCC信号期間に対応する時間)が経過する
と、同期検出回路30がスイッチSW2およびSW3を
オフし、位相差検出回路28がスイッチSW1をオンす
る。つまり、位相制御に移行される。したがって、位相
差検出回路28の出力に基づいて、残留キャリア成分が
除去され、ロック状態が保持される。なお、LF32
は、ノイズの影響を受けにくくするため、時定数が大き
く設定されている。
When the correct frequency is determined, that is, when a predetermined time (time corresponding to the TMCC signal period) has elapsed, the synchronization detection circuit 30 turns off the switches SW2 and SW3, and the phase difference detection circuit 28 turns off the switch SW1. Turn on. That is, the process is shifted to the phase control. Therefore, based on the output of the phase difference detection circuit 28, the residual carrier component is removed, and the locked state is maintained. LF32
Is set to have a large time constant in order to reduce the influence of noise.

【0032】この実施例によれば、8PSKモードで周
波数を仮決定した後、BPSKモードで正確な周波数を
決定するので、周波数を精度よく確定することができ
る。
According to this embodiment, after the frequency is temporarily determined in the 8PSK mode, the accurate frequency is determined in the BPSK mode, so that the frequency can be determined accurately.

【0033】なお、この実施例では、BSディジタル放
送のディジタルデータを再生するため、8PSKモード
で周波数を仮決定するようにしたが、ディジタルデータ
の変調可能な最大の位相値(n)のPSKモード(n値
PSKモード)で周波数が仮決定されればよい。ただ
し、nは2以上の自然数である。
In this embodiment, the frequency is provisionally determined in the 8PSK mode in order to reproduce the digital data of the BS digital broadcast. However, the PSK mode of the maximum modulatable phase value (n) of the digital data is used. The frequency may be temporarily determined in (n-valued PSK mode). Here, n is a natural number of 2 or more.

【0034】また、この実施例では、ディジタルコスタ
スループ回路をBSディジタル放送受信機に適用した場
合についてのみ示したが、図2に示すような方式のディ
ジタルデータを受信する他のディジタル放送受信機にも
適用することができる。
In this embodiment, only the case where the digital Costas loop circuit is applied to a BS digital broadcast receiver has been described. However, other digital broadcast receivers that receive digital data of the type shown in FIG. Can also be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す図解図である。FIG. 1 is an illustrative view showing one embodiment of the present invention;

【図2】送信側から送信されるディジタルデータを示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing digital data transmitted from a transmission side.

【図3】図1実施例に示すディジタルコスタスループ回
路で周波数を決定する場合の8PSK方式およびBPS
K方式に対応するコスタレーション平面を示す図解図で
ある。
FIG. 3 shows an 8PSK system and a BPS when a frequency is determined by the digital Costas loop circuit shown in FIG. 1 embodiment.
FIG. 4 is an illustrative view showing a constellation plane corresponding to the K system;

【図4】従来のディジタルコスタスループ回路で周波数
を決定する場合の8PSK方式に対応するコスタレーシ
ョン平面を示す図解図である。
FIG. 4 is an illustrative view showing a constellation plane corresponding to an 8PSK method when a frequency is determined by a conventional digital Costas loop circuit;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 …BSディジタル放送受信機 16 …直交検波回路 20 …ナイキストフィルタ 22 …ディジタルコスタスループ回路 24 …複素乗算回路 28 …位相差検出回路 30 …同期検出回路 32,40 …LF 34 …8PSK用f出力回路 36 …BPSK用f出力回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... BS digital broadcast receiver 16 ... Quadrature detection circuit 20 ... Nyquist filter 22 ... Digital Costas loop circuit 24 ... Complex multiplication circuit 28 ... Phase difference detection circuit 30 ... Synchronization detection circuit 32, 40 ... LF34 ... 8PSK f output circuit 36… f output circuit for BPSK

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C066 AA03 BA00 CA27 DB06 DC07 DD06 EB11 EG01 GA16 HA02 JA01 KC01 KE16 KE17 KF03 5J106 AA03 BB09 CC21 CC41 DD12 DD36 EE10 GG07 HH10 KK05 5K004 AA05 FA03 FA05 FA06 FG02 FJ14 FJ17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 5C066 AA03 BA00 CA27 DB06 DC07 DD06 EB11 EG01 GA16 HA02 JA01 KC01 KE16 KE17 KF03 5J106 AA03 BB09 CC21 CC41 DD12 DD36 EE10 GG07 HH10 KK05 5K004 AA05 FA03 FA05 FA06 FG02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】残留キャリア成分を含むI,Q信号から残
留キャリア成分を位相差として検出する位相差検出手
段、 前記位相差に応じた周波数相関データを出力する数値制
御信号発生手段、および前記周波数相関データに応じて
複素演算のための乗数データを出力する乗数データ出力
手段を備え、 バースト信号を用いてキャリア再生を行うディジタルコ
スタスループ回路であって、 前記バースト信号を含むディジタルデータの変調可能な
最大の位相値n(nは2以上の自然数)のPSKモード
で周波数誤差データを出力する第1周波数誤差発生手
段、 BPSKモードで周波数誤差データを出力する第2周波
数誤差発生手段、 同期あり/同期なしを検出する同期検出手段、 前記同期なしを検出すると、前記位相差検出手段および
前記第2周波数誤差発生手段を不能化し、前記第1周波
数誤差発生手段を能動化する第1制御手段、 前記同期ありを検出すると、前記位相差検出手段および
前記第1周波数誤差検出手段を不能化し、前記第2周波
数誤差検出手段を能動化する第2制御手段、および前記
第2周波数誤差検出手段を能動化してから所定期間が経
過すると、前記第1周波数誤差検出手段および前記第2
周波数誤差検出手段を不能化し、前記位相差検出手段を
能動化する第3制御手段を備える、ディジタルコスタス
ループ回路。
1. A phase difference detecting means for detecting a residual carrier component as a phase difference from I and Q signals including a residual carrier component, a numerical control signal generating means for outputting frequency correlation data corresponding to the phase difference, and the frequency A digital Costas loop circuit comprising multiplier data output means for outputting multiplier data for a complex operation in accordance with correlation data, and performing carrier regeneration using a burst signal, wherein digital data including the burst signal can be modulated. First frequency error generating means for outputting frequency error data in a PSK mode having a maximum phase value n (n is a natural number of 2 or more); second frequency error generating means for outputting frequency error data in a BPSK mode; Synchronization detecting means for detecting the absence of the signal, detecting the absence of the synchronization, the phase difference detecting means and the second frequency First control means for disabling an error generating means and activating the first frequency error generating means; upon detecting the presence of synchronization, disabling the phase difference detecting means and the first frequency error detecting means; Second control means for activating the frequency error detection means, and when a predetermined period elapses after activating the second frequency error detection means, the first frequency error detection means and the second
A digital Costas loop circuit comprising third control means for disabling frequency error detection means and activating the phase difference detection means.
【請求項2】バースト信号を用いてキャリア再生を行う
ディジタルコスタスループ回路における制御方法であっ
て、 (a) 前記バースト信号を含むディジタルデータの変調可
能な最大の位相値n(nは2以上の自然数)のPSKモ
ードで周波数を仮決定し、 (b) 同期パターンを検出したことに応じてBPSKモー
ドで周波数を決定し、その後 (c) 位相制御に移行する、ディジタルコスタスループ回
路における制御方法。
2. A control method in a digital Costas loop circuit for performing carrier regeneration using a burst signal, comprising: (a) a maximum modulatable phase value n (n is 2 or more) of digital data including the burst signal. A control method in a digital Costas loop circuit in which a frequency is temporarily determined in a PSK mode of (natural number), (b) a frequency is determined in a BPSK mode in response to detection of a synchronization pattern, and (c) a transition is made to phase control.
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