JP2001136221A - Carrier reproducing device - Google Patents

Carrier reproducing device

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JP2001136221A
JP2001136221A JP31449499A JP31449499A JP2001136221A JP 2001136221 A JP2001136221 A JP 2001136221A JP 31449499 A JP31449499 A JP 31449499A JP 31449499 A JP31449499 A JP 31449499A JP 2001136221 A JP2001136221 A JP 2001136221A
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Japan
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signal
phase
carrier
frequency
sub
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Japanese (ja)
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Takashi Otobe
孝 乙部
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Sony Corp
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carrier reproducing device capable of preventing phase synchronization over a wide frequency range and pseudo synchronization near a normal pulling state where phase error information is almost zero with a simple configuration. SOLUTION: A doubler 2 applies frequency multiplication to the frequency of a carrier signal Fc to be reproduced by the lock of a costas loop 1 into a frequency being the same as that of a sub-carrier Fco while the phase of the signal Fc with the signal Fco as a reference is defined as ϕ, a mixer 6 multiplies an obtained carrier signal F2c by the signal Fco to obtain (1/2)cos(2ωt+ϕ0), a filter 7 outputs a direct current signal Vd with the setting ϕ0=0, and outputs an alternating current signal in a near-by frequency in a pseudo synchronous state, a costas PLL is reset so that pseudo-synchronization can be prevented, and the polarity of a demodulation signal can automatically be corrected by a logical circuit with a simple configuration that does not need the operation of difference signal.

Description

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

【0001】[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、位相変調方式のディジタル信号通信システ
ムに用いられる搬送波再生装置に関する。
The present invention relates to a carrier recovery apparatus and, more particularly, to a carrier recovery apparatus used in a phase modulation digital signal communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】BPSK(Binary Phase
Sift Keing:2相位相偏移変調)やQPSK
(Quadrature Phase Sift Ke
ing:4相位相偏移変調)などの位相変調方式は、所
要帯域特性と誤り率特性が、振幅変調や周波数変調など
の他の変調方式よりも優れているために、マイクロ波デ
ィジタル通信や衛星放送通信などに広く利用されてい
る。この位相変調方式においては、復調時にコスタスル
ープを使用して搬送波が再生され、コスタスループの入
力変調信号と電圧制御発振器の出力信号とから得られる
位相誤差信号の直流成分を、電圧制御発振器に制御電圧
として供給し、コスタスループをロック状態にすること
が行なわれている。
2. Description of the Related Art BPSK (Binary Phase)
Shift Keying (two-phase shift keying) and QPSK
(Quadrature Phase Shift Ke
phase modulation schemes such as ing (four-phase phase shift keying) have better required band characteristics and error rate characteristics than other modulation schemes such as amplitude modulation and frequency modulation. Widely used for broadcast communication. In this phase modulation method, a carrier wave is reproduced using a Costas loop at the time of demodulation, and the DC component of a phase error signal obtained from the input modulation signal of the Costas loop and the output signal of the voltage controlled oscillator is controlled by the voltage controlled oscillator. It is supplied as a voltage to lock the Costas loop.

【0003】この種の搬送波再生回路においては、搬送
周波数をFc、データ伝送レートをR、nを自然数とし
て、Fc±R/2nの周波数に疑似同期することが知ら
れている。この疑似同期を防止する復調装置が、特開平
4−270507号公報に開示されており、この復調装
置では、疑似同期状態になると、ループを一旦リセット
し、搬送波の正しい周波数を電圧制御発振器に発生させ
た後に、ループの引き込みを再開するようにしている。
しかし、この方法によると、位相同期ループのループ帯
域幅が狭くなり、受信変調波を、広い周波数範囲にわた
って位相同期することはできなくなると共に、位相誤差
情報が、ほぼ0となる正常引き込み状態の近傍での疑似
同期防止には、対策が取られていない。
In this type of carrier recovery circuit, it is known that the carrier frequency is Fc, the data transmission rate is R, and n is a natural number, and the frequency is pseudo-synchronized with the frequency of Fc ± R / 2n. A demodulator for preventing this pseudo-synchronization is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-270507. In this demodulator, when a pseudo-synchronization state is established, the loop is reset once and the correct frequency of the carrier is generated in the voltage-controlled oscillator. After that, the loop pulling is resumed.
However, according to this method, the loop bandwidth of the phase-locked loop becomes narrower, so that the received modulated wave cannot be phase-locked over a wide frequency range, and the phase error information becomes almost zero in the vicinity of the normal pull-in state. No countermeasures have been taken to prevent false synchronization.

【0004】一方で、この種の搬送波再生回路において
は、正常な引き込み同期時において、BPSKでは2
点、QPSKでは4点の位相ロック状態が存在するため
に、例えば、BPSKでは、正常な同期と位相がπ異な
る同期状態では、再生されたデータの位相がπだけ異な
り、復調信号の極性が逆転することになる。このため
に、従来は差分信号によって、この問題を解決する手段
が取られており、BPSKでは、NRZ信号をNRZ1
信号に変換し、復調後にNRZ信号に戻して、この復変
調に伴う位相変化の問題を解決している。しかし、この
ようなベースバンド処理には、クロックが必要で、受信
信号からのクロック再生をする回路構成が複雑となり、
特に、各種の伝送レートを有する場合には、多数のクロ
ック再生が必要となって、回路構成の複雑化と製造コス
トの面で問題が生じる。
On the other hand, in this type of carrier recovery circuit, during normal pull-in synchronization, BPSK has 2
In QPSK, there are four phase-locked states. For example, in BPSK, in a synchronized state in which the phase differs from normal synchronization by π, the phase of the reproduced data differs by π, and the polarity of the demodulated signal is reversed. Will do. For this reason, conventionally, a means for solving this problem is taken by a differential signal. In BPSK, the NRZ signal is converted to the NRZ1 signal.
The signal is converted into a signal, and after demodulation, the signal is converted back to an NRZ signal, thereby solving the problem of the phase change accompanying the demodulation. However, such baseband processing requires a clock, and the circuit configuration for clock recovery from a received signal becomes complicated,
In particular, when having various transmission rates, a large number of clocks are required to be reproduced, which causes problems in terms of the complexity of the circuit configuration and the manufacturing cost.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述したよ
うなこの種の搬送波再生回路の現状に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、簡単な構成により広い周波数範
囲にわたっての位相同期と、位相誤差情報が0に近い正
常引き込み状態の近傍での疑似同期の防止とが可能な搬
送波再生装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the present situation of such a carrier recovery circuit as described above, and its object is to provide a simple structure for phase synchronization over a wide frequency range. Another object of the present invention is to provide a carrier recovery apparatus capable of preventing pseudo-synchronization near a normal pull-in state where phase error information is close to zero.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、主信号により位相変調さ
れ、コスタスループによって再生される再生搬送波の基
準信号に対する位相を、前記基準信号に基づいて制御す
る搬送波再生装置であり、前記再生搬送波の周波数と、
前記基準信号の周波数とを同一の周波数に変換設定する
周波数変換設定手段と、該周波数変換設定手段で周波数
が変換設定された前記再生搬送波と前記基準信号とを互
いに乗算する乗算手段と、該乗算手段で得られる乗算信
号の直流成分を抽出するフィルタ手段と、該フィルタ手
段が抽出した直流成分に基づいて前記再生搬送波の位相
を制御する位相制御手段と、該位相制御手段の制御に基
づき、前記主信号の極性の補正を行なう極性補正手段と
を有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a phase of a reproduced carrier wave, which is phase-modulated by a main signal and reproduced by a Costas loop, with respect to a reference signal is determined. A carrier recovery device that controls based on the frequency of the recovered carrier,
Frequency conversion setting means for converting and setting the frequency of the reference signal to the same frequency; multiplication means for multiplying the reference carrier by the reproduction carrier whose frequency has been converted and set by the frequency conversion setting means; and Filter means for extracting a DC component of the multiplied signal obtained by the means, phase control means for controlling the phase of the reproduced carrier wave based on the DC component extracted by the filter means, based on the control of the phase control means, And a polarity correcting means for correcting the polarity of the main signal.

【0007】このような手段によると、差分信号化の操
作が不要な簡単な構成となり、広い周波数範囲にわたる
位相同期が行なわれ、基準信号に対する搬送波信号の位
相の制御によって、位相誤差情報が0に近い正常引き込
み状態の近傍での疑似同期が防止される。
[0007] According to such a means, a simple configuration that does not require the operation of converting the differential signal is required, phase synchronization is performed over a wide frequency range, and the phase error information is reduced to 0 by controlling the phase of the carrier signal with respect to the reference signal. Pseudo-synchronization in the vicinity of the near normal pull-in state is prevented.

【0008】同様に前記目的を達成するために、請求項
2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記基
準信号が、副信号で位相変調される副変調波であり、前
記位相制御手段が、前記副変調波の無変調時に、前記再
生搬送波の位相を制御することを特徴とするものであ
る。
[0008] Similarly, in order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the reference signal is a sub-modulated wave phase-modulated by a sub-signal, and The means controls the phase of the reproduced carrier wave when the sub-modulated wave is not modulated.

【0009】このような手段によると、副信号で位相変
調される副変調波が基準信号に使用され、位相制御手段
が、副変調波の無変調時に、再生搬送波の位相を制御す
ることにより、請求項1記載の発明の作用が実現され
る。
According to such means, the sub-modulated wave phase-modulated by the sub-signal is used as the reference signal, and the phase control means controls the phase of the reproduced carrier wave when the sub-modulated wave is not modulated. The operation of the invention described in claim 1 is realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。図1は本実施の形態の再生搬
送波の極性判別回路の構成を示すブロック図、図2は図
1のコスタスループの構成を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the polarity determination circuit of the reproduced carrier of this embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the Costas loop of FIG.

【0011】コスタスループ(Costas loo
p)1においては、図2に示すように、ミクサー10、
12が設けられ、ミクサー10、12の出力端子にミク
サー14が接続され、ミクサー14の出力端子には、V
CO(Voltage controlled osc
illator:電圧制御発振器)13が接続されてお
り、変調信号Fi=mcos{ωt+φ(t)}が、ミ
クサー10とミクサー12の一方の入力端子にそれぞれ
入力され、VCO13から出力される信号Fo1=ac
osωtが、ミクサー10の他方の入力端子に入力さ
れ、さらに、信号Fo1が、VCO13に接続された移
相器11によって、π/2移相された信号Fo2=bs
inωtとされ、この信号Fo2が、ミクサー12の他
方の入力端子に入力される。そして、ミクサー10では
変調信号Fiと信号Fo1との乗算が以下のように行な
われる。
[0011] Costas loop
In p) 1, as shown in FIG.
The mixer 14 is connected to the output terminals of the mixers 10 and 12, and the output terminal of the mixer 14 is connected to V
CO (Voltage controlled OSC)
The modulation signal Fi = mcos {ωt + φ (t)} is input to one of the input terminals of the mixer 10 and the mixer 12, and the signal Fo1 = ac output from the VCO 13
osωt is input to the other input terminal of the mixer 10, and the signal Fo 1 is shifted by π / 2 by the phase shifter 11 connected to the VCO 13.
The signal Fo2 is input to the other input terminal of the mixer 12. Then, in the mixer 10, the multiplication of the modulation signal Fi and the signal Fo1 is performed as follows.

【0012】 Fa=Fi・Fo1 =mcos{ωt+φ(t)}・acosωt =(1/2)am[cos{2ωt+φ(t)}+cosφ(t)] ・・(1)Fa = Fi · Fo1 = mcos {ωt + φ (t)} · acosωt = (1 /) am [cos {2ωt + φ (t)} + cosφ (t)] (1)

【0013】また、ミクサー12では変調信号Fiと信
号Fo2との乗算が以下のように行なわれる。
In the mixer 12, the multiplication of the modulation signal Fi and the signal Fo2 is performed as follows.

【0014】 Fb=Fi・Fo2 =mcos{ωt+φ(t)}・bsinωt =(1/2)bm[sin{2ωt+φ(t)}−sinφ(t)] ・・(2)Fb = Fi · Fo 2 = mcos {ωt + φ (t)} bsinωt = (() bm [sin {2ωt + φ (t)}-sinφ (t)] (2)

【0015】(1)式からループフィルタで抽出した直
流成分(1/2)am・cos(φt)と、(2)式か
らループフィルタで抽出した直流成分(1/2)bm・
sinφ(t)とが、ミクサー14で以下のように乗算
される。
The DC component (1 /) am · cos (φt) extracted by the loop filter from equation (1) and the DC component (1 /) bm · cos (φt) extracted by the loop filter from equation (2)
sinφ (t) is multiplied by the mixer 14 as follows.

【0016】 (1/2)am・cosφ(t)・(1/2)bm・sinφ(t) =(1/8)abm2 {sin2φ(t)} ・・(3)(1/2) am · cosφ (t) · (1/2) bm · sinφ (t) = (1/8) abm 2 {sin2φ (t)} (3)

【0017】(3)式において、φ(t)は0またはπ
なので、sin2φ(t)は常に0となり、コスタスル
ープ1はロックされる。この場合、再生される搬送波F
o1の位相がπ異なって逆相になると、搬送波の極性が
反転するが、ロックに関しては同一状態となり、このま
までは、搬送波の位相の制御はできない。また、搬送波
が逆相になると、復調信号もamcos(φt)が、−
amcos(φt)となって、信号の論理値が反転す
る。
In equation (3), φ (t) is 0 or π
Therefore, sin2φ (t) is always 0, and Costas Loop 1 is locked. In this case, the reproduced carrier F
If the phase of o1 is reversed by π and becomes the opposite phase, the polarity of the carrier is inverted, but the lock is in the same state, and the carrier phase cannot be controlled as it is. Also, when the carrier wave is out of phase, the demodulated signal also has amcos (φt) −
amcos (φt), and the logical value of the signal is inverted.

【0018】このために、本実施の形態では、図1に示
す回路によって、副搬送波信号Fcoを基準にして、搬
送波信号Fcの位相を制御判別し、さらに、図3に示す
極性判別回路によって、復調信号の極性の判別を行なう
が、このような本実施の形態の要部について、以下に図
面を参照して説明する。
For this purpose, in the present embodiment, the circuit shown in FIG. 1 controls and determines the phase of the carrier signal Fc with reference to the sub-carrier signal Fco, and furthermore, the circuit shown in FIG. The polarity of the demodulated signal is determined. Such a main part of the present embodiment will be described below with reference to the drawings.

【0019】図3は本実施の形態の復調信号の極性判別
回路の構成を示す回路図、図4及び図5は本実施の形態
に変調入力信号を提供し、主搬送波と副搬送波との周波
数が整数関係にある変調回路の構成を示すブロック図、
図6は本実施の形態における主信号と副信号との周波数
特性を示す特性図、図7は本実施の形態における基準信
号と周波数が変換設定された再生搬送波との関係を示す
特性図、図8は本実施の形態の動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a polarity discriminating circuit of a demodulated signal according to the present embodiment. FIGS. 4 and 5 provide a modulation input signal according to the present embodiment, and show the frequency of the main carrier and the subcarrier. Is a block diagram showing a configuration of a modulation circuit having an integer relationship,
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the frequency characteristics of the main signal and the sub-signal according to the present embodiment, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the reference signal and the reproduced carrier whose frequency is converted and set in the present embodiment. 8 is a flowchart showing the operation of the present embodiment.

【0020】本実施の形態では、図6に示すように、広
い周波数帯域を占めている主信号23によって、搬送波
信号Fcが位相変調され、比較的狭い周波数帯域を占め
ている副信号24によって、副搬送波信号Fcoが位相
変調される。そして、その変調回路の具体的な構成は、
図4に示すようになっている。即ち、発振器15の出力
信号の周波数に基づいて搬送波信号Fcが作成出力さ
れ、この搬送波信号Fcが、発振器15に接続される主
信号変調器18において主信号23によって位相変調さ
れ、主信号変調器18からは変調信号Fmoが出力され
る。また、発振器15の出力信号の周波数が、発振器1
5に接続されるダブラー22において周波数逓倍され
て、発振器15の出力信号の周波数の2倍の周波数の副
搬送波信号Fcoが作成出力され、この副搬送波信号F
coが、ダブラー22に接続される副信号変調器20に
おいて、副信号24によって位相変調され、副信号変調
器20からは変調信号Fm1が出力される。そして、主
信号変調器18から出力される変調信号Fmoと、副信
号変調器20から出力される変調信号Fm1とが、主信
号変調器18と副信号変調器20とに接続される信号合
成器21で信号合成され、信号合成器21からは変調信
号Fiが出力され、この変調信号が伝送後に図1のコス
タスループ1に入力される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, a carrier signal Fc is phase-modulated by a main signal 23 occupying a wide frequency band, and a sub-signal 24 occupying a relatively narrow frequency band. The sub-carrier signal Fco is phase-modulated. And the specific configuration of the modulation circuit is
As shown in FIG. That is, a carrier signal Fc is generated and output based on the frequency of the output signal of the oscillator 15, and the carrier signal Fc is phase-modulated by the main signal 23 in the main signal modulator 18 connected to the oscillator 15, 18 outputs a modulation signal Fmo. The frequency of the output signal of the oscillator 15 is
5, the frequency is multiplied by the doubler 22, and a subcarrier signal Fco having a frequency twice as high as the frequency of the output signal of the oscillator 15 is generated and output.
co is phase-modulated by the sub-signal 24 in the sub-signal modulator 20 connected to the doubler 22, and the sub-signal modulator 20 outputs a modulation signal Fm1. Then, the modulation signal Fmo output from the main signal modulator 18 and the modulation signal Fm1 output from the sub signal modulator 20 are combined into a signal combiner connected to the main signal modulator 18 and the sub signal modulator 20. Signals are synthesized at 21, and a modulated signal Fi is output from the signal synthesizer 21, and the modulated signal is input to the Costas loop 1 of FIG. 1 after transmission.

【0021】本実施の形態では、コスタスループ1のロ
ック状態において、VCO13の出力信号として再生さ
れる搬送波信号Fcは、図1に示すように、コスタスル
ープ1に接続されるダブラー2において、図7に示すよ
うに、副搬送波信号Fcoの周波数と同一の周波数に周
波数逓倍されて搬送波信号F2cに変換される。そし
て、この搬送波信号F2cが、ダブラー2に接続される
フィルター3を介して、フィルター3に接続されるミク
サー6に入力され、基準信号となる副搬送波信号Fco
は、フィルター5を介して、フィルター5に接続される
ミクサー6に入力される。このようにして基準化された
角周波数をωとして、ミクサー6では、搬送波信号F2
cと副搬送波信号Fcoとの乗算が、正相時と逆相時に
対応して以下のように行なわれる。
In the present embodiment, when the Costas loop 1 is locked, the carrier signal Fc reproduced as the output signal of the VCO 13 is transmitted to the doubler 2 connected to the Costas loop 1 as shown in FIG. As shown in (2), the frequency is multiplied by the same frequency as the frequency of the sub-carrier signal Fco, and is converted into the carrier signal F2c. Then, the carrier signal F2c is input to the mixer 6 connected to the filter 3 via the filter 3 connected to the doubler 2, and the sub-carrier signal Fco
Is input to the mixer 6 connected to the filter 5 via the filter 5. With the angular frequency thus standardized as ω, the mixer 6 outputs the carrier signal F2
The multiplication of c and the subcarrier signal Fco is performed as follows in correspondence with the normal phase and the negative phase.

【0022】 F2c・Fco=cos(ωt+φ0 )・cos(ωt) =(1/2){cos(2ωt+φ0 ) +cosφ0 } ・・(4)F2c · Fco = cos (ωt + φ 0 ) · cos (ωt) = (1 /) {cos (2ωt + φ 0 ) + cosφ 0 } (4)

【0023】 −F2c・Fco=−cos(ωt+φ0 )・cos(ωt) −(1/2){cos(2ωt+φ0 ) +cosφ0 }・・(5)−F2c · Fco = −cos (ωt + φ 0 ) · cos (ωt) − (1/2) {cos (2ωt + φ 0 ) + cosφ 0 } (5)

【0024】ここで、位相φ0 は自由に設定できるの
で、φ0 =0とすると、(4)式及び(5)式におい
て、ミクサー6に接続されるフィルター7を通過後の信
号の周波数2ωtの成分は除去され、フィルター7から
は直流信号Vdが出力され、この状態では(4)式は1
/2となり(5)式は−1/2となり、それぞれ正常時
と反転時として識別する。また、近接周波数において疑
似同期状態にあると、交流成分が存在して直流成分が得
られずコスタスループ1はリセットされ、再同期に入る
ように制御が行なわれる。フィルター7から出力される
極性判別回路の出力信号Vdは、図3に示す極性判定回
路27の演算増幅器25の一方の入力端子に入力され、
演算増幅器25の他方の入力端子には、オフセット電圧
Vsが入力されていて、極性判別回路の出力信号Vd
が、演算増幅器25によって、論理出力LまたはHに変
換されるが、演算増幅器25の出力端子は、排他的論理
和回路26の一方の入力端子に接続され、この入力端子
に信号Viが入力されると共に、排他的論理和回路26
の他方の入力端子には、コスタスループ1からの復調信
号Fa=amcosφ(t)が入力されている。
Here, since the phase φ 0 can be set freely, if φ 0 = 0, the frequency 2ωt of the signal after passing through the filter 7 connected to the mixer 6 in the equations (4) and (5) Is removed, and the DC signal Vd is output from the filter 7. In this state, the expression (4) is
/ 2, and the expression (5) becomes -1/2, and it is discriminated as normal and inversion, respectively. In the pseudo-synchronous state at the near frequency, an AC component is present and a DC component is not obtained, and the Costas loop 1 is reset and controlled so as to start resynchronization. The output signal Vd of the polarity determination circuit output from the filter 7 is input to one input terminal of the operational amplifier 25 of the polarity determination circuit 27 shown in FIG.
The offset voltage Vs is input to the other input terminal of the operational amplifier 25, and the output signal Vd of the polarity determination circuit is output.
Is converted into a logical output L or H by the operational amplifier 25. The output terminal of the operational amplifier 25 is connected to one input terminal of the exclusive OR circuit 26, and the signal Vi is input to this input terminal. And the exclusive OR circuit 26
The demodulated signal Fa = amcosφ (t) from the Costas loop 1 is input to the other input terminal of the second input terminal.

【0025】本実施の形態の復調信号Faの極性補正の
動作を、図8のフローチャートを参照して説明する。
The operation of correcting the polarity of the demodulated signal Fa according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0026】ステップS1で、ローパスフィルタ通過後
の極性判別回路の出力信号Vdのレベルが0であるか否
かの判定が行なわれ、出力信号Vdのレベルが0である
と判定されると、ステップS2に進んで、現時点で副信
号の変調動作が行なわれているか否かが判定され、副信
号の変調動作が行なわれていない場合には疑似同期と判
断され、ステップS3に進んで、PLLを構成するコス
タスループ1のリセットが行なわれて処理は終了する。
In step S1, it is determined whether or not the level of the output signal Vd of the polarity discriminating circuit after passing through the low-pass filter is 0. If it is determined that the level of the output signal Vd is 0, the process proceeds to step S1. Proceeding to S2, it is determined whether or not the modulation operation of the sub-signal is performed at the present time. If the modulation operation of the sub-signal is not performed, it is determined that the pseudo synchronization is performed. The constituent Costas loop 1 is reset and the process ends.

【0027】一方、ステップS2で、副信号の変調動作
が行なわれていると判定され、さらにステップS1に戻
っての判定で、極性判別回路の出力信号Vdのレベルが
0でないと判定されると、ステップS4に進んで、極性
判別回路の出力信号Vdが正値であるか否かの判定が行
なわれる。そして、極性判別回路の出力信号Vdが正値
であると、復調信号Faの信号レベルが正極性と判定さ
れ、ステップS5で、排他的論理和回路26の入力信号
ViがLとなり、復調信号Faはそのまま使用される。
一方、ステップS4で、極性判別回路の出力信号Vdが
負値であると判定されると、復調信号Faが逆相になっ
ているので、ステップS6で、排他的論理和回路26の
入力信号ViがHとなり、復調信号Faは極性を補正し
て使用される。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the modulation operation of the sub-signal is being performed, and if the process returns to step S1, it is determined that the level of the output signal Vd of the polarity determination circuit is not 0. In step S4, it is determined whether or not the output signal Vd of the polarity determination circuit is a positive value. If the output signal Vd of the polarity discriminating circuit is a positive value, the signal level of the demodulated signal Fa is determined to be positive. In step S5, the input signal Vi of the exclusive OR circuit 26 becomes L, and the demodulated signal Fa Is used as is.
On the other hand, if it is determined in step S4 that the output signal Vd of the polarity discriminating circuit is a negative value, the demodulated signal Fa has an opposite phase, so that the input signal Vi of the exclusive OR circuit 26 is determined in step S6. Becomes H, and the demodulated signal Fa is used after correcting the polarity.

【0028】このように、本実施の形態によると、コス
タスループ1のロック状態で、再生される搬送波信号F
cの周波数が、ダブラー2で副搬送波信号Fcoの周波
数と同一の周波数に周波数逓倍されて、搬送波信号F2
cに変換され、ミクサー6でこの搬送波信号F2cと副
搬送波信号Fcoとの乗算が行なわれ、副搬送波信号F
coの無変調時に、正相時と逆相時に対応して、±(1
/2)cosφ0 が得られ、φ0 =0に設定することに
より、フィルター7を通過後の信号の周波数2ωtの成
分を除去し、極性判別回路の出力信号Vdを出力して、
演算増幅器25と排他的論理和回路26とにより、復調
信号Faの逆相を判別することにより、復調信号Faの
極性の補正が行なわれる。このようにして、近接周波数
において疑似同期状態にあると、フィルター3からは交
流成分が出力されて、直流成分が得られずコスタスルー
プ1はリセットされ、再同期の制御が行なわれるので、
差分信号化の操作が不要な簡単な構成によって、広い周
波数範囲にわたる位相同期が可能になると共に、基準信
号に対する搬送波信号の位相の制御によって、位相誤差
情報が0に近い正常引き込み状態の近傍での疑似同期の
高精度の防止が可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the carrier signal F reproduced in the locked state of the Costas loop 1 is
The frequency of the subcarrier signal Fco is multiplied by the doubler 2 to the same frequency as the frequency of the subcarrier signal Fco.
c, and the mixer 6 multiplies the carrier signal F2c by the sub-carrier signal Fco to obtain the sub-carrier signal Fco.
During non-modulation of co, ± (1
/ 2) cos φ 0 is obtained, and by setting φ 0 = 0, the component of the frequency 2ωt of the signal after passing through the filter 7 is removed, and the output signal Vd of the polarity discrimination circuit is output.
The polarity of the demodulated signal Fa is corrected by determining the opposite phase of the demodulated signal Fa by the operational amplifier 25 and the exclusive OR circuit 26. In this way, when the pseudo-synchronization state is established at the near frequency, the AC component is output from the filter 3, the DC component is not obtained, the Costas loop 1 is reset, and the resynchronization is controlled.
A simple configuration that does not require the operation of converting the differential signal enables phase synchronization over a wide frequency range, and controls the phase of the carrier signal with respect to the reference signal so that the phase error information is close to a normal pull-in state close to zero. It is possible to prevent pseudo-synchronization with high accuracy.

【0029】なお、以上の説明では、図4に示すよう
に、発振器15の出力信号が、ダブラー22で周波数逓
倍されて、搬送波信号Fcの2倍の周波数の副搬送波信
号Fcoが作成される場合を説明したが、本発明は、こ
の実施の形態に限定されるものではなく、図5に示すよ
うに、発振器15の出力信号中の2倍周波数、3倍周波
数・・n倍周波数を、それぞれフィルター16、17で
抽出して、搬送波信号Fcと副搬送波信号Fcoの周波
数比を設定することも可能である。また、搬送波信号F
cの周波数と、副搬送波信号Fcoの周波数との最小公
約数の周波数に、搬送波信号Fcと副搬送波信号Fco
の周波数を変換することも可能である。
In the above description, as shown in FIG. 4, the output signal of the oscillator 15 is frequency-multiplied by the doubler 22 to generate a sub-carrier signal Fco having a frequency twice the frequency of the carrier signal Fc. However, the present invention is not limited to this embodiment, and as shown in FIG. 5, the double frequency, the triple frequency,. It is also possible to set the frequency ratio between the carrier signal Fc and the sub-carrier signal Fco by extracting with the filters 16 and 17. The carrier signal F
The carrier signal Fc and the subcarrier signal Fco are set to the least common divisor of the frequency of the subcarrier signal Fco and the frequency of the subcarrier signal Fco.
Can be converted.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1記載の発明によると、主信号に
より位相変調され、コスタスループによって再生される
再生搬送波の基準信号に対する位相が、基準信号に基づ
いて制御されるが、この場合、周波数変換設定手段によ
って、搬送波信号の周波数と基準信号の周波数とが同一
の周波数に変換設定され、周波数が変換設定された搬送
波信号と基準信号とが、乗算手段によって互いに乗算さ
れ、得られる乗算信号の直流成分がフィルタ手段によっ
て抽出され、位相制御手段によって、抽出された直流成
分に基づいて、再生搬送波の位相の制御が行なわれ、極
性補正手段によって、位相制御に基づき、復調される主
信号の極性の補正が行なわれる。このために、差分信号
化の操作が不要な簡単な構成となり、広い周波数範囲に
わたる位相同期が可能になると共に、基準信号に対する
位相の制御によって、位相誤差情報が0に近い正常引き
込み状態の近傍での疑似同期の高精度の防止が可能にな
り、復調される主信号の極性の補正も可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the phase of the reproduced carrier that is phase-modulated by the main signal and reproduced by the Costas loop with respect to the reference signal is controlled based on the reference signal. By the conversion setting means, the frequency of the carrier signal and the frequency of the reference signal are converted and set to the same frequency, and the carrier signal and the reference signal whose frequencies are converted and set are multiplied by each other by the multiplication means, and the obtained multiplied signal The DC component is extracted by the filter means, the phase control means controls the phase of the reproduced carrier based on the extracted DC component, and the polarity correction means controls the polarity of the demodulated main signal based on the phase control. Is corrected. For this reason, a simple configuration that does not require a differential signal conversion operation becomes possible, and phase synchronization over a wide frequency range becomes possible, and by controlling the phase of the reference signal, the phase error information becomes close to a normal pull-in state close to zero. Can be prevented with high precision, and the polarity of the demodulated main signal can be corrected.

【0031】請求項2記載の発明によると、副信号で位
相変調される副変調波が基準信号に使用され、位相制御
手段が、副変調波の無変調時に、再生搬送波の位相を制
御することにより、請求項1記載の発明の効果が実現さ
れる。
According to the second aspect of the present invention, the sub-modulated wave phase-modulated by the sub-signal is used as the reference signal, and the phase control means controls the phase of the reproduced carrier wave when the sub-modulated wave is not modulated. Thereby, the effect of the invention described in claim 1 is realized.

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

【図1】本発明の一実施の形態の再生搬送波の極性判別
回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a polarity determination circuit for a reproduced carrier wave according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のコスタスループの構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the Costas loop of FIG. 1;

【図3】同実施の形態の復調信号の極性判別回路の構成
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a demodulated signal polarity discriminating circuit of the embodiment.

【図4】同実施の形態に変調信号を提供し、搬送波信号
と副搬送波信号との周波数が整数関係にある変調回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a modulation circuit that provides a modulation signal to the embodiment and in which the frequencies of a carrier signal and a subcarrier signal are in an integer relationship.

【図5】同実施の形態に変調信号を提供し、搬送波信号
と副搬送波信号との周波数が整数関係にある他の変調回
路の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of another modulation circuit that provides a modulation signal to the embodiment and in which the frequencies of the carrier signal and the subcarrier signal are in an integer relationship.

【図6】同実施の形態における主信号と副信号との周波
数特性を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of a main signal and a sub signal in the embodiment.

【図7】同実施の形態における基準信号と周波数が変換
設定された搬送波信号との関係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a reference signal and a carrier signal whose frequency has been converted and set in the embodiment.

【図8】同実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・コスタスループ、2・・ダブラー、3、5・・フ
ィルター、6・・ミクサー、7・・フィルター、10、
12、14・・ミクサー、11・・移相器、13・・V
CO、15・・発振器、16、17・・フィルター、1
8・・主信号変調器、20・・副信号変調器、21・・
信号合成器、22・・ダブラー、25・・演算増幅器、
26・・排他的論理和回路、27・・極性判定回路。
1. Costas loop, 2. Doubler, 3, 5. Filter, 6. Mixer, 7. Filter, 10,
12, 14 · · · mixer, 11 · · phase shifter, 13 · · V
CO, 15 ... oscillator, 16, 17 ... filter, 1
8 main signal modulator, 20 sub-signal modulator, 21
Signal combiner, 22 doubler, 25 operational amplifier,
26 ... Exclusive OR circuit, 27 ... Polarity judgment circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主信号により位相変調され、コスタスル
ープによって再生される再生搬送波の基準信号に対する
位相を、前記基準信号に基づいて制御する搬送波再生装
置であり、 前記再生搬送波の周波数と、前記基準信号の周波数とを
同一の周波数に変換設定する周波数変換設定手段と、 該周波数変換設定手段で周波数が変換設定された前記再
生搬送波と前記基準信号とを互いに乗算する乗算手段
と、 該乗算手段で得られる乗算信号の直流成分を抽出するフ
ィルタ手段と、 該フィルタ手段が抽出した直流成分に基づいて前記再生
搬送波の位相を制御する位相制御手段と該位相制御手段
の制御に基づき、前記主信号の極性の補正を行なう極性
補正手段とを有することを特徴とする搬送波再生装置。
1. A carrier recovery apparatus for controlling, based on a reference signal, a phase of a reproduction carrier that is phase-modulated by a main signal and reproduced by a Costas loop, based on the reference signal. Frequency conversion setting means for converting and setting the frequency of the signal to the same frequency; multiplying means for multiplying the reference carrier by the reproduction carrier whose frequency has been converted and set by the frequency conversion setting means; and Filter means for extracting a DC component of the obtained multiplied signal; phase control means for controlling the phase of the reproduced carrier wave based on the DC component extracted by the filter means; and control of the main signal based on the control of the phase control means. A carrier reproducing apparatus comprising: a polarity correcting unit that corrects a polarity.
【請求項2】 前記基準信号が、副信号で位相変調され
る副変調波であり、前記位相制御手段が、前記副変調波
の無変調時に、前記再生搬送波の位相を制御することを
特徴とする請求項1記載の搬送波再生装置。
2. The method according to claim 1, wherein the reference signal is a sub-modulated wave that is phase-modulated by a sub-signal, and the phase control unit controls the phase of the reproduced carrier when the sub-modulated wave is not modulated. The carrier recovery apparatus according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015082222A (en) * 2013-10-23 2015-04-27 富士ゼロックス株式会社 Processing device and program

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