JP2541009B2 - 復調器制御回路 - Google Patents
復調器制御回路Info
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- JP2541009B2 JP2541009B2 JP2297619A JP29761990A JP2541009B2 JP 2541009 B2 JP2541009 B2 JP 2541009B2 JP 2297619 A JP2297619 A JP 2297619A JP 29761990 A JP29761990 A JP 29761990A JP 2541009 B2 JP2541009 B2 JP 2541009B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- output
- synchronization
- demodulator
- signal
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は復調器制御回路に係り、特に、衛星通信で用
いられるPSK変調波を復調する際に必要な搬送波の再生
を支障なく行うための復調器制御回路に関する。
いられるPSK変調波を復調する際に必要な搬送波の再生
を支障なく行うための復調器制御回路に関する。
（従来の技術） 近年、衛星通信システムでは、小容量通信方式のシス
テムの開発がいわゆるVSATシステム等を中心として活発
になって来た。このようなシステムの場合、衛星系で生
ずる周波数変動に対する追従は機器コスト低減の面から
パイロット送受信方式は採用されず、復調器自身での捕
捉／追従が要求されてきている。そのため、従来の復調
器では、例えば第４図に示すような復調器制御回路を備
えるようにしている。
テムの開発がいわゆるVSATシステム等を中心として活発
になって来た。このようなシステムの場合、衛星系で生
ずる周波数変動に対する追従は機器コスト低減の面から
パイロット送受信方式は採用されず、復調器自身での捕
捉／追従が要求されてきている。そのため、従来の復調
器では、例えば第４図に示すような復調器制御回路を備
えるようにしている。
第４図において、１は周波数誤差を含んだ受信PSK変
調波であり、この受信PSK変調波１はミキサ２の一方の
入力となっている。このミキサ２は、他方の入力に可変
周波数型の局部発振器３の出力が与えられ、これに基づ
き周波数誤差を含んだ受信PSK変調波１を中間周波数帯
の変調波４に変換し、復調部５に出力する。
調波であり、この受信PSK変調波１はミキサ２の一方の
入力となっている。このミキサ２は、他方の入力に可変
周波数型の局部発振器３の出力が与えられ、これに基づ
き周波数誤差を含んだ受信PSK変調波１を中間周波数帯
の変調波４に変換し、復調部５に出力する。
復調部５は、内部に搬送波再生ループを備え、入力さ
れた中間周波数帯の変調波４から搬送波を再生し、その
再生搬送波信号を用いてデータを復調出力するととも
に、搬送波再生過程で得られた周波数誤差情報をAFC回
路49に対して出力する。
れた中間周波数帯の変調波４から搬送波を再生し、その
再生搬送波信号を用いてデータを復調出力するととも
に、搬送波再生過程で得られた周波数誤差情報をAFC回
路49に対して出力する。
判定部７は、復調部５が出力するデータ６が正しく変
調波を捉えて復調した正しい復調データか否か、即ち、
復調器の同期が確立したか否かを判定し、その判定結果
たる同期／非同期の情報を掃引部８に出力する。
調波を捉えて復調した正しい復調データか否か、即ち、
復調器の同期が確立したか否かを判定し、その判定結果
たる同期／非同期の情報を掃引部８に出力する。
掃引部８は、判定部７の判定結果出力を受けて、非同
期時には局部発振器３の出力たる局部発振周波数を周期
的に掃引するための掃引信号11を出力し、同期時には掃
引を停止して出力11を保持する。この掃引部８の出力は
加算器10の一方の入力となっている。
期時には局部発振器３の出力たる局部発振周波数を周期
的に掃引するための掃引信号11を出力し、同期時には掃
引を停止して出力11を保持する。この掃引部８の出力は
加算器10の一方の入力となっている。
AFC回路49は、周波数変動に対する追従操作をなし得
る捕捉範囲が予め固定的に設定され、復調部５の搬送波
再生ループから入力された周波数誤差情報に従って周波
数変動を補正する補正値を加算器10の他方の入力に出力
する。
る捕捉範囲が予め固定的に設定され、復調部５の搬送波
再生ループから入力された周波数誤差情報に従って周波
数変動を補正する補正値を加算器10の他方の入力に出力
する。
加算器10は、両入力を加算し、周波数制御信号13を局
部発振器３に出力する。その結果、局部発振器３は周波
数制御信号13が示す局部発振周波数の信号をミキサ２に
対し出力し、中間周波数帯の変調波４は周波数誤差が補
正除去されることとなり、復調部５は正しく復調したデ
ータ６を出力できることになる。
部発振器３に出力する。その結果、局部発振器３は周波
数制御信号13が示す局部発振周波数の信号をミキサ２に
対し出力し、中間周波数帯の変調波４は周波数誤差が補
正除去されることとなり、復調部５は正しく復調したデ
ータ６を出力できることになる。
以上要するに、この復調器制御回路は、周波数変動が
変調速度（シンボルレート）に比べて大きい場合、局部
発振器３の周波数を掃引し、復調されたデータ６の様子
を判定部７にて観測し、復調が正しく行われていない場
合は、周波数掃引を続行し、復調が正確に行われたと判
定された時点で掃引を停止し、つまり捕捉し、その後AF
C回路49にて周波数誤差を補正しながら周波数変動に追
従して正しい復調動作が行えるようにした回路である。
変調速度（シンボルレート）に比べて大きい場合、局部
発振器３の周波数を掃引し、復調されたデータ６の様子
を判定部７にて観測し、復調が正しく行われていない場
合は、周波数掃引を続行し、復調が正確に行われたと判
定された時点で掃引を停止し、つまり捕捉し、その後AF
C回路49にて周波数誤差を補正しながら周波数変動に追
従して正しい復調動作が行えるようにした回路である。
（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の復調器制御回路では、復調器の擬似同
期によって復調部が同期を妨げられ、正確な同期がとれ
ず正しい復調データが得られない場合があるという欠点
があった。以下、擬似同期について説明する。
期によって復調部が同期を妨げられ、正確な同期がとれ
ず正しい復調データが得られない場合があるという欠点
があった。以下、擬似同期について説明する。
搬送波再生に同期検波を用いるPSK復調器において
は、よく知られている擬似同期と呼ばれている現象が存
在する。これは、受信された搬送波fcと再生搬送波frc
との周波数誤差Δｆ、シンボルレートfsの整数分の１の
とき、即ち、 のとき起こる現象で、あたかも復調器の同期が確立した
かのように振るまうものである。このことは次のように
説明できる。
は、よく知られている擬似同期と呼ばれている現象が存
在する。これは、受信された搬送波fcと再生搬送波frc
との周波数誤差Δｆ、シンボルレートfsの整数分の１の
とき、即ち、 のとき起こる現象で、あたかも復調器の同期が確立した
かのように振るまうものである。このことは次のように
説明できる。
即ち、Δｆが（１）式で表されるような場合、復調さ
れた再生データはｎシンボル毎に極性反転を起こし位相
がπシフトする。元来、位相変化により情報を伝達する
PSK方式において、位相のπシフトは受信側ではΔｆに
よるものかどうかの判定は基本的にできない、というこ
とである。
れた再生データはｎシンボル毎に極性反転を起こし位相
がπシフトする。元来、位相変化により情報を伝達する
PSK方式において、位相のπシフトは受信側ではΔｆに
よるものかどうかの判定は基本的にできない、というこ
とである。
擬似同期が起こるΔｆは原理的には（１）式で示され
るものであるが、搬送波再生ループの性質やハードウェ
アの不完全性などからΔｆ＝fs/2、fs/4及びfs/8の点で
起こる擬似同期が最も強く搬送波再生ループだけでは回
避できないのである。
るものであるが、搬送波再生ループの性質やハードウェ
アの不完全性などからΔｆ＝fs/2、fs/4及びfs/8の点で
起こる擬似同期が最も強く搬送波再生ループだけでは回
避できないのである。
次に擬似同期が、復調部の正確な同期を妨げるメカニ
ズムを第５図を参照して説明する。第５図（ｉ）は局部
発振器３の掃引を行う掃引部８の出力、即ち、掃引信号
を示すが、掃引の途中ａ）点が擬似同期が生ずる周波数
fs−fs/nである。掃引周波数がａ）点付近に近づき搬送
波再生ループの引込範囲（以下ロック・イン・レンジと
呼ぶ）に入ったとき、復調器の擬似同期が生ずる（第５
図（iii））。すると、判定部７は、復調データに基づ
いて擬似同期であることを判定した後、掃引を続けるが
（第５図（ｉ）のｆ）、ｇ）点）、掃引した周波数分が
搬送波再生ループの一部であるAFC回路49によって補正
される（第５図（ii））結果、擬似同期から離脱するこ
とができない（第５図（iii））。判定部７の制御に従
って更に掃引してゆくと（第５図（ｉ）のｈ）点）、AF
C回路49の捕捉範囲から外れるが、このときは既に正規
の同期周波数（第５図（ｉ）のｂ）点）を通過して離れ
ており次の擬似同期周波数fs＋fs/n（第５図（ｉ）の
ｃ）点）の方が近いため、こちらの方にロックしてしま
う。従って、本方式によると、このままでは永久に正規
の同期周波数にロックすることがないのである。
ズムを第５図を参照して説明する。第５図（ｉ）は局部
発振器３の掃引を行う掃引部８の出力、即ち、掃引信号
を示すが、掃引の途中ａ）点が擬似同期が生ずる周波数
fs−fs/nである。掃引周波数がａ）点付近に近づき搬送
波再生ループの引込範囲（以下ロック・イン・レンジと
呼ぶ）に入ったとき、復調器の擬似同期が生ずる（第５
図（iii））。すると、判定部７は、復調データに基づ
いて擬似同期であることを判定した後、掃引を続けるが
（第５図（ｉ）のｆ）、ｇ）点）、掃引した周波数分が
搬送波再生ループの一部であるAFC回路49によって補正
される（第５図（ii））結果、擬似同期から離脱するこ
とができない（第５図（iii））。判定部７の制御に従
って更に掃引してゆくと（第５図（ｉ）のｈ）点）、AF
C回路49の捕捉範囲から外れるが、このときは既に正規
の同期周波数（第５図（ｉ）のｂ）点）を通過して離れ
ており次の擬似同期周波数fs＋fs/n（第５図（ｉ）の
ｃ）点）の方が近いため、こちらの方にロックしてしま
う。従って、本方式によると、このままでは永久に正規
の同期周波数にロックすることがないのである。
本発明は、従来のこのような問題に鑑みなされたもの
で、その目的は、擬似同期からの早期離脱を可能にする
手段を備えた復調器制御回路を提供することにある。
で、その目的は、擬似同期からの早期離脱を可能にする
手段を備えた復調器制御回路を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の復調器制御回路
は次の如き構成を有する。
は次の如き構成を有する。
即ち、本発明の復調器制御回路は、周波数制御信号に
応じて局部発振周波数を変更可能な可変周波数型局部発
振器と； 周波数誤差を含んだ受信変調波を前記局部発
振周波数の信号に従って中間周波数帯の信号に変換する
ミキサと； 前記ミキサの出力を受けて、内部に備える
搬送波再生ループにて再生した搬送波信号を用いてデー
タを復調する復調部と； 前記復調部の出力を受けて同
期／非同期（擬似同期を含む。以下同じ）を判定する判
定部と； 前記判定部の判定結果出力を受けて、非同期
時は前記局部発振周波数を周期的に掃引するための掃引
信号を出力し、同期時は掃引を停止して出力を保持する
掃引部と； 前記復調部の搬送波再生ループからの周波
数誤差情報に従って捕捉範囲内における周波数変動に対
する追従操作を行うAFC回路と； 前記掃引部と前記AFC
回路と両出力を加算し前記周波数制御信号を出力する加
算器と； を備えた復調器制御回路において； 前記AF
C回路に、前記判定部の判定結果出力を受けて、前記捕
捉範囲を、非同期時にはシンボルレートに比べて十分小
さい狭範囲に設定し同期時には本来必要な範囲に拡大し
て設定する手段； を設けたことを特徴とするものであ
る。
応じて局部発振周波数を変更可能な可変周波数型局部発
振器と； 周波数誤差を含んだ受信変調波を前記局部発
振周波数の信号に従って中間周波数帯の信号に変換する
ミキサと； 前記ミキサの出力を受けて、内部に備える
搬送波再生ループにて再生した搬送波信号を用いてデー
タを復調する復調部と； 前記復調部の出力を受けて同
期／非同期（擬似同期を含む。以下同じ）を判定する判
定部と； 前記判定部の判定結果出力を受けて、非同期
時は前記局部発振周波数を周期的に掃引するための掃引
信号を出力し、同期時は掃引を停止して出力を保持する
掃引部と； 前記復調部の搬送波再生ループからの周波
数誤差情報に従って捕捉範囲内における周波数変動に対
する追従操作を行うAFC回路と； 前記掃引部と前記AFC
回路と両出力を加算し前記周波数制御信号を出力する加
算器と； を備えた復調器制御回路において； 前記AF
C回路に、前記判定部の判定結果出力を受けて、前記捕
捉範囲を、非同期時にはシンボルレートに比べて十分小
さい狭範囲に設定し同期時には本来必要な範囲に拡大し
て設定する手段； を設けたことを特徴とするものであ
る。
（作用） 次に、前記の如く構成される本発明の復調器制御回路
の作用を説明する。
の作用を説明する。
本発明では、擬似同期を含む非同期となると、AFC回
路はその捕捉範囲をシンボルレートに比べて十分小さい
狭範囲に設定する。その結果、AFC回路では追従ができ
なくなり、擬似同期から外れる。すると、復調器は正規
の同期周波数にロックでき、それが判定部で確認され、
掃引が停止される。同時にAFC回路はその捕捉範囲を本
来必要な範囲にまで拡げ、従来と同様の追従操作を行
う。
路はその捕捉範囲をシンボルレートに比べて十分小さい
狭範囲に設定する。その結果、AFC回路では追従ができ
なくなり、擬似同期から外れる。すると、復調器は正規
の同期周波数にロックでき、それが判定部で確認され、
掃引が停止される。同時にAFC回路はその捕捉範囲を本
来必要な範囲にまで拡げ、従来と同様の追従操作を行
う。
斯くして、本発明によれば、擬似同期からの早期離脱
が可能となり、復調部が正しい同期を妨げられることを
なくすことができる。
が可能となり、復調部が正しい同期を妨げられることを
なくすことができる。
なお、同期後は、AFC回路は捕捉範囲を正規の必要な
広い範囲に拡張するので、通常の周波数変動のトラッキ
ングが問題なく行える。
広い範囲に拡張するので、通常の周波数変動のトラッキ
ングが問題なく行える。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る復調器制御回路を示
す。第１図では、第４図と同一構成部分には同一符号を
付してある。本発明では判定部７の出力をAFC回路９に
も与えるようにし、このAFC回路９は例えば第２図に示
すように構成してある。
す。第１図では、第４図と同一構成部分には同一符号を
付してある。本発明では判定部７の出力をAFC回路９に
も与えるようにし、このAFC回路９は例えば第２図に示
すように構成してある。
第２図において、セレクタ506と同507は判定部７の出
力たる捕捉範囲切換信号508に従って２入力の一方を選
択出力するが、セレクタ506の２入力は「上限値大」と
「上限値小」であり、セレクタ507の２入力は「下限値
小」と「下限値大」である。ここに、例えば「上限値
大」と「下限値大」の組合せがAFC回路の正規の広い捕
捉範囲を規定し、「上限値小」と「下限値小」の組合せ
がシンボルレートに比べて十分小さい狭範囲の捕捉範囲
を規定するものである。従って、捕捉範囲切換信号508
が非同期を示すときは、セレクタ506は「上限値小」
を、セレクタ507は「下限値小」をそれぞれ選択し、同
期を示すときは「上限値大」と「下限値大」が選択され
る。セレクタ506の出力は比較器504の一方の入力とな
り、セレクタ507の出力は比較器505の一方の入力となっ
ている。
力たる捕捉範囲切換信号508に従って２入力の一方を選
択出力するが、セレクタ506の２入力は「上限値大」と
「上限値小」であり、セレクタ507の２入力は「下限値
小」と「下限値大」である。ここに、例えば「上限値
大」と「下限値大」の組合せがAFC回路の正規の広い捕
捉範囲を規定し、「上限値小」と「下限値小」の組合せ
がシンボルレートに比べて十分小さい狭範囲の捕捉範囲
を規定するものである。従って、捕捉範囲切換信号508
が非同期を示すときは、セレクタ506は「上限値小」
を、セレクタ507は「下限値小」をそれぞれ選択し、同
期を示すときは「上限値大」と「下限値大」が選択され
る。セレクタ506の出力は比較器504の一方の入力とな
り、セレクタ507の出力は比較器505の一方の入力となっ
ている。
周波数誤差信号501は、復調部５内の搬送波再生ルー
プから入力される周波数誤差情報であるが、これは利得
器502と積分器503で雑音成分が抑圧された後、比較器50
4の他方の入力となり、前記上限値大と上限値小のいず
れかと比較され、上限値を越えていなければそのまま比
較器505の他方の入力に出力される。なお、越えていれ
ば比較器504は一方の入力たる上限値を比較器505の他方
の入力に出力する。また、比較器505は、比較器504の出
力が下限値を下まわっていなければ比較器505の出力を
そのまま出力し、逆に下まわっていれば下限値を出力す
る。
プから入力される周波数誤差情報であるが、これは利得
器502と積分器503で雑音成分が抑圧された後、比較器50
4の他方の入力となり、前記上限値大と上限値小のいず
れかと比較され、上限値を越えていなければそのまま比
較器505の他方の入力に出力される。なお、越えていれ
ば比較器504は一方の入力たる上限値を比較器505の他方
の入力に出力する。また、比較器505は、比較器504の出
力が下限値を下まわっていなければ比較器505の出力を
そのまま出力し、逆に下まわっていれば下限値を出力す
る。
このようなAFC回路を備える本発明の復調器制御回路
の動作は第３図に示すようになる。第３図において、非
同期時ではAFC捕捉範囲は狭範囲であり（第３図（i
i））、掃引部８は周期的な掃引を行っている（第３図
（ｉ）（iii））。ａ）点は前述の擬似同期周波数の点
であり、復調器は擬似同期を起こすが、前述したよう
に、掃引部８は更に掃引を続ける。ｄ）点、ｅ）点はAF
C回路９の捕捉範囲内であるから、AFC回路９のAFCによ
る補正で擬似同期は保持されるが、更にｆ）点まで周波
数が移ると、狭い捕捉範囲で動いているAFC回路９で追
従できなくなり、擬似同期が外れる（第３図（ii））。
すると、復調器は正規の同期周波数にロックし、判定部
７は同期を判定する。これにより、掃引部８は掃引を停
止してその出力を保持し（第３図（ｉ））、またAFC回
路９は捕捉範囲を正規の広い範囲に変更し（第３図（i
i））、通常の周波数変動の追従動作に入る。
の動作は第３図に示すようになる。第３図において、非
同期時ではAFC捕捉範囲は狭範囲であり（第３図（i
i））、掃引部８は周期的な掃引を行っている（第３図
（ｉ）（iii））。ａ）点は前述の擬似同期周波数の点
であり、復調器は擬似同期を起こすが、前述したよう
に、掃引部８は更に掃引を続ける。ｄ）点、ｅ）点はAF
C回路９の捕捉範囲内であるから、AFC回路９のAFCによ
る補正で擬似同期は保持されるが、更にｆ）点まで周波
数が移ると、狭い捕捉範囲で動いているAFC回路９で追
従できなくなり、擬似同期が外れる（第３図（ii））。
すると、復調器は正規の同期周波数にロックし、判定部
７は同期を判定する。これにより、掃引部８は掃引を停
止してその出力を保持し（第３図（ｉ））、またAFC回
路９は捕捉範囲を正規の広い範囲に変更し（第３図（i
i））、通常の周波数変動の追従動作に入る。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の復調器制御回路
によれば、AFC回路の捕捉範囲を非同期（擬似同期を含
む）時にシンボルレートに比べて十分狭くするようにし
たので、復調器の疑似同期に復調部が正しい同期を妨げ
られる事がなくなり、確実に正規の同期周波数にロック
するという効果がある。
によれば、AFC回路の捕捉範囲を非同期（擬似同期を含
む）時にシンボルレートに比べて十分狭くするようにし
たので、復調器の疑似同期に復調部が正しい同期を妨げ
られる事がなくなり、確実に正規の同期周波数にロック
するという効果がある。
また、同期後はAFC回路の捕捉範囲を正規の必要な広
い範囲に拡張するようにしたので、通常の周波数変動の
トラッキングが問題なく行える効果も有する。
い範囲に拡張するようにしたので、通常の周波数変動の
トラッキングが問題なく行える効果も有する。
第１図は本発明の一実施例に係る復調器制御回路の構成
ブロック図、第２図は本発明で用いられるAFC回路の構
成ブロック図、第３図は本発明の復調器制御回路の動作
説明図、第４図は従来例の復調器制御回路の動作説明
図、第５図は従来例の復調器制御回路の構成ブロック図
である。 １……受信PSK変調波、２……ミキサ、３……可変周波
数型局部発振器、４……中間周波数変調波、５……復調
部、６……復調データ、７……判定部、８……掃引部、
９……AFC回路、10……加算器、11……掃引信号、12…
…AFC回路出力、13……周波数制御信号。
ブロック図、第２図は本発明で用いられるAFC回路の構
成ブロック図、第３図は本発明の復調器制御回路の動作
説明図、第４図は従来例の復調器制御回路の動作説明
図、第５図は従来例の復調器制御回路の構成ブロック図
である。 １……受信PSK変調波、２……ミキサ、３……可変周波
数型局部発振器、４……中間周波数変調波、５……復調
部、６……復調データ、７……判定部、８……掃引部、
９……AFC回路、10……加算器、11……掃引信号、12…
…AFC回路出力、13……周波数制御信号。
Claims (1)
- 【請求項１】周波数制御信号に応じて局部発振周波数を
変更可能な可変周波数型局部発振器と； 周波数誤差を
含んだ受信変調波を前記局部発振周波数の信号に従って
中間周波数帯の信号に変換するミキサと； 前記ミキサ
の出力を受けて、内部に備える搬送波再生ループにて再
生した搬送波信号を用いてデータを復調する復調部と；
前記復調部の出力を受けて同期／非同期（擬似同期を
含む。以下同じ）を判定する判定部と； 前記判定部の
判定結果出力を受けて、非同期時は前記局部発振周波数
を周期的に掃引するための掃引信号を出力し、同期時は
掃引を停止して出力を保持する掃引部と； 前記復調部
の搬送波再生ループからの周波数誤差情報に従って捕捉
範囲内における周波数変動に対する追従操作を行うAFC
回路と； 前記掃引部と前記AFC回路と両出力を加算し
前記周波数制御信号を出力する加算器と； を備えた復
調器制御回路において；前記AFC回路に、前記判定部の
判定結果出力を受けて、前記捕捉範囲を、非同期時には
シンボルレートに比べて十分小さい狭範囲に設定し同期
時には本来必要な範囲に拡大して設定する手段； を設
けたことを特徴とする復調器制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297619A JP2541009B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 復調器制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2297619A JP2541009B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 復調器制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170238A JPH04170238A (ja) | 1992-06-17 |
| JP2541009B2 true JP2541009B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=17848905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2297619A Expired - Fee Related JP2541009B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 復調器制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541009B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2297619A patent/JP2541009B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04170238A (ja) | 1992-06-17 |
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