JP2689579B2 - Pseudo-lock detection circuit for Costas loop demodulator - Google Patents

Pseudo-lock detection circuit for Costas loop demodulator

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コスタスループ型復調器の疑似ロック検出
回路に関し、例えばデジタル位相変調方式を用いる衛星
通信システムに於ける受信機の復調器であるコスタスル
ープ型復調器の疑似ロック状態を検出する回路に関す
る。
The present invention relates to a pseudo lock detection circuit for a Costas loop demodulator, and is a demodulator for a receiver in a satellite communication system using a digital phase modulation method, for example. The present invention relates to a circuit that detects a pseudo lock state of a Costas loop demodulator.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明は、位相変調された搬送波を復調するコスタス
ループ型復調器のIchの乗算出力とQchの乗算出力とを乗
算する乗算器の出力にコスタスループ型復調器の疑似ロ
ック時に現れる周波数成分の信号を同期検波する手段
と、同期検波手段の出力が所定範囲以外のレベルにある
ことを検出して疑似ロック検出信号を出力することによ
り、コスタスループ型復調器の入力信号の搬送周波数
が、コスタスループ型復調器の電圧制御発振器の発振周
波数に対して高周波数方向又は低周波数方向にデータ伝
送のビットレートに相当する周波数(以下ビットレート
の周波数という。)の1/2の整数倍分ずれ、コスタスル
ープ型復調器が疑似ロック状態になった場合、同期検波
手段で用いられる搬送波の周波数で特定されるモードの
疑似ロック状態及び上記周波数のずれの方向を検出可能
とするものである。
The present invention is a signal of a frequency component that appears at the time of pseudo lock of a Costas loop demodulator at the output of a multiplier that multiplies the Ich multiplication output of a Costas loop demodulator that demodulates a phase-modulated carrier and the Qch multiplication output. The carrier frequency of the input signal of the Costas loop demodulator is the Costas loop demodulator by detecting that the output of the synchronous detection unit and the output of the synchronous detection unit are out of the predetermined range. Of the voltage controlled oscillator of the demodulator in the high frequency direction or in the low frequency direction by an integer multiple of 1/2 of the frequency corresponding to the bit rate of data transmission (hereinafter referred to as the bit rate frequency), Costas When the loop demodulator is in the pseudo lock state, the pseudo lock state of the mode specified by the frequency of the carrier wave used in the synchronous detection means and the above frequency. It is to the direction of displacement can be detected.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

衛星通信で用いられている変調方式には、アナログ変
調方式としては周波数変調(FM)方式が、またデジタル
変調方式としては2相位相変調(BPSK)、4相位相変調
(QPSK)、MSK変調等が用いられている。FM変調方式
は、アナログ音声伝送を主体とした通信システムでは用
いられてきたが、伝送すべき情報として、画像、データ
等のデジタル信号が多くなってきた近年の衛星通信方式
では、あまり用いられず、2相位相変調、4相位相変調
のデジタル位相変調方式が主流となっている。また符号
分割による多重通信方式では、プペクトラム拡散通信が
用いられている。
Frequency modulation (FM) is used as the analog modulation method, and 2-phase phase modulation (BPSK), 4-phase phase modulation (QPSK), MSK modulation, etc. are used as the digital modulation methods. Is used. The FM modulation method has been used in communication systems mainly for analog voice transmission, but it is not often used in recent satellite communication methods in which digital signals such as images and data are increasing as information to be transmitted. Digital phase modulation methods such as two-phase phase modulation and four-phase phase modulation have become mainstream. Further, in the multiplex communication system by code division, spectrum spreading communication is used.

デジタル位相変調波から復調信号を得る手段としては
所謂コスタスループ型復調器が知られており、特開昭58
−215256号において、2相位相変調、4相位相変調を切
り替えて受信するコスタスループ型復調器の技術が開示
されている。
A so-called Costas loop type demodulator is known as a means for obtaining a demodulated signal from a digital phase modulated wave.
No. 215256 discloses a technology of a Costas loop demodulator that receives by switching between two-phase modulation and four-phase modulation.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、コスタスループ型復調器は一種の複合位相
ロックループ(以下PLLという。)回路である。即ち、
コスタスループ型復調器の入力信号の搬送周波数とコス
タスループ型復調器の電圧制御発振器(以下VCOとい
う。)の発振周波数及びそれらの位相が一致すると、ロ
ック状態(以下正常なロック状態という。)になり、適
正な復調信号が得られる。しかし、前記入力信号の搬送
周波数が、上記VCOの発振周波数に対して高周波数方向
又は低周波数方向にデータ伝送のビットレートの周波数
の1/2の整数倍分ずれると、あたかもロック状態(以下
疑似ロック状態)になることがある。即ちコスタスルー
プ型復調器は複数のモードで疑似ロック状態になること
がある。コスタスループ型復調器が疑似ロック状態にな
ると、データが正常に読めなくなり、またコスタスルー
プ型復調器は一旦疑似ロック状態になると、その後正し
い搬送周波数の入力信号が入力されても正常なロック状
態に復帰するのには時間がかかるものである。
By the way, the Costas loop type demodulator is a kind of compound phase lock loop (hereinafter referred to as PLL) circuit. That is,
When the carrier frequency of the input signal of the Costas loop demodulator matches the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO) of the Costas loop demodulator and their phases, the lock state (hereinafter referred to as the normal lock state) is established. Therefore, a proper demodulated signal can be obtained. However, if the carrier frequency of the input signal deviates from the oscillation frequency of the VCO in the high frequency direction or the low frequency direction by an integral multiple of 1/2 of the frequency of the bit rate of data transmission, it is as if in a locked state (hereinafter, pseudo state). Lock state). That is, the Costas loop demodulator may enter a pseudo lock state in a plurality of modes. When the Costas loop demodulator is in the pseudo lock state, data cannot be read normally, and once the Costas loop demodulator is in the pseudo lock state, it will be in the normal lock state even if the input signal of the correct carrier frequency is input after that. It takes time to recover.

本発明に係るコスタスループ型復調器の疑似ロック検
出回路は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、コ
スタスループ型復調器の入力信号の搬送周波数が、コス
タスループ型復調器のVCOの発振周波数に対して高周波
数方向又は低周波数方向にデータ伝送のビットレートの
周波数の1/2の整数倍分ずれ、コスタスループ型復調器
が疑似ロック状態になった場合、同期検波手段の搬送波
で特定されるモードの疑似ロック状態及び上記周波数の
ずれの方向を検出する回路の提供を目的とする。
The pseudo lock detection circuit of the Costas loop demodulator according to the present invention is made in view of the above circumstances, and the carrier frequency of the input signal of the Costas loop demodulator is the VCO oscillation of the Costas loop demodulator. If the Costas loop demodulator is in the pseudo lock state when the data transmission bit rate is shifted by an integer multiple of 1/2 of the frequency in the high frequency direction or low frequency direction relative to the frequency, it is specified by the carrier wave of the synchronous detection means. It is an object of the present invention to provide a circuit for detecting the pseudo-locked state of the selected mode and the direction of the frequency shift.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係るコスタスループ型復調器の疑似ロック検
出回路は、上述したような課題を解決するために、位相
変調された搬送波を復調するコスタスループ型復調器の
Ichの乗算出力とQchの乗算出力とを乗算する乗算器の出
力に上記コスタスループ型復調器の疑似ロック時に現れ
る周波数成分の信号を同期検波する同期検波手段と、 上記コスタスループ型復調器で復調する信号によるデ
ータ伝送のビットレートの周波数の1乃至n(nは整
数)倍の各周波数成分を含む同期検波用の搬送波信号を
上記同期検波手段に供給する搬送波信号発生手段と、上
記同期検波手段の出力が所定範囲以外のレベルにあるこ
とを検出して疑似ロック検出信号を出力するレベル判別
手段とから成ることを特徴としている。
A pseudo lock detection circuit of a Costas loop demodulator according to the present invention is provided in a Costas loop demodulator that demodulates a phase-modulated carrier wave in order to solve the above problems.
Synchronous detection means for synchronously detecting the signal of the frequency component appearing at the time of pseudo lock of the Costas loop demodulator to the output of the multiplier that multiplies the Ich multiplication output and the Qch multiplication output, and demodulates with the Costas loop demodulator. Carrier signal generation means for supplying to the synchronous detection means a carrier signal for synchronous detection containing frequency components 1 to n (n is an integer) times the frequency of the bit rate of the data transmission by the signal, and the synchronous detection means. Is detected to be in a level outside the predetermined range, and outputs a pseudo lock detection signal.

〔作用〕[Action]

本発明に係るコスタスループ型復調器の疑似ロック検
出回路によれば、コスタスループ型復調器の入力信号の
搬送周波数が、コスタスループ型復調器のVCOの発振周
波数に対して高周波数方向又は低周波数方向にデータ伝
送のビットレートの周波数の1/2の整数倍分ずれ、コス
タスループ型復調器が疑似ロック状態になった場合、同
期検波手段で用いられる搬送波の周波数で特定されるモ
ードの疑似ロック状態及び上記周波数のずれの方向を検
出することができる。
According to the pseudo lock detection circuit of the Costas loop demodulator according to the present invention, the carrier frequency of the input signal of the Costas loop demodulator is higher or lower than the oscillation frequency of the VCO of the Costas loop demodulator. If the Costas loop demodulator is in the pseudo lock state due to an integer multiple of 1/2 the frequency of the data transmission bit rate, the pseudo lock of the mode specified by the frequency of the carrier wave used in the synchronous detection means. The state and the direction of the frequency shift can be detected.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係るコスタスループ型復調器の疑似ロ
ック検出回路を、スペクトラム拡散通信の受信機に適用
した実施例について図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, an embodiment in which the pseudo lock detection circuit of the Costas loop demodulator according to the present invention is applied to a receiver of spread spectrum communication will be described with reference to the drawings.

第1図はスペクトラム拡散通信の受信機に於ける復調
部を示す。先ずこの復調部の説明をする。入力端子1に
は入力信号としてスペクトラム拡散された信号S1が供給
される。この入力信号はディレイロックループ(以下DL
L回路という。)10及び乗算器2に供給される。
FIG. 1 shows a demodulation unit in a receiver of spread spectrum communication. First, the demodulation unit will be described. The spread spectrum signal S1 is supplied to the input terminal 1 as an input signal. This input signal is a delay lock loop (DL
It is called L circuit. ) 10 and multiplier 2.

上記DLL回路10は位相比較器11、ループフィルタ12、V
CO13及び拡散符号発生器14から構成されており、VCO13
は入力信号S1の搬送周波数に対応したクロックS2を発生
する。拡散符号発生器14は拡散符号S3及び拡散符号S3の
各ブロックの先頭のパルス位置を示す先頭パルスS4を発
生する。このクロックS2、先頭パルスS4が後述する同期
検波に用いられる搬送波を発生させる局部信号発生器30
供給され、拡散符号S3が上記乗算器2に供給される。
The DLL circuit 10 includes a phase comparator 11, a loop filter 12, and V
It consists of CO13 and spread code generator 14, and VCO13
Generates a clock S2 corresponding to the carrier frequency of the input signal S1. The spreading code generator 14 generates a spreading code S3 and a leading pulse S4 indicating the leading pulse position of each block of the spreading code S3. A local signal generator 30 for generating a carrier wave used for synchronous detection described later by the clock S2 and the head pulse S4.
The spread code S3 is supplied to the multiplier 2.

上記乗算器2において、上記入力信号であるスペクト
ラム拡散された信号S1は、上記拡散符号S3と乗算され、
位相変調信号S5とされる。この位相変調信号S5はコスタ
スループ型復調器20に供給される。
In the multiplier 2, the spread spectrum signal S1 which is the input signal is multiplied by the spread code S3,
The phase modulation signal S5 is used. This phase modulation signal S5 is supplied to the Costas loop demodulator 20.

上記コスタスループ型復調器20は、Ichの乗算器21、I
chの低域通過フィルタ(以下LPFという。)22、Qchの乗
算器23、QchのLPF24、乗算器25、ループフィルタ26、VC
O27、π/2移相器28より構成されいる。このコスタスル
ープ型復調器20において、上記位相変調信号S5は乗算器
21、乗算器23に供給される。この乗算器21において、VC
O27の出力信号と位相変調信号S5とが乗算される。一方
乗算器23において、VCO27の出力信号がπ/2移相器28で
位相がπ/2遅延された信号と位相変調信号S5とが乗算さ
れる。乗算器21、23の出力信号はそれぞれLPF22、24に
供給され、所定の周波数以上の周波数成分が除去され
る。LPF22の出力信号S6(Ichの乗算出力)及びLPF24の
出力信号S7(Qchの乗算出力)はそれぞれ乗算器25に供
給され、乗算器25において乗算される。この乗算器25の
出力信号S8はループフィルタ26及び疑似ロック検出回路
40に供給される。ループフィルタ26の出力信号はVCO27
に供給され、VCO27の発振周波数及び位相が位相変調信
号S5の搬送周波数と一致するように制御される。なお、
上記LPF22の出力信号S6は、コスタスループ型復調器20
の復調信号であり、出力端子2に供給さる。
The Costas loop demodulator 20 is an Ich multiplier 21, I
ch low pass filter (hereinafter referred to as LPF) 22, Qch multiplier 23, Qch LPF 24, multiplier 25, loop filter 26, VC
It consists of O27 and π / 2 phase shifter 28. In this Costas loop demodulator 20, the phase modulation signal S5 is a multiplier
21 and the multiplier 23. In this multiplier 21, VC
The output signal of O27 and the phase modulation signal S5 are multiplied. On the other hand, in the multiplier 23, the output signal of the VCO 27 is multiplied by the signal in which the phase is delayed by π / 2 in the π / 2 phase shifter 28 and the phase modulation signal S5. The output signals of the multipliers 21 and 23 are supplied to the LPFs 22 and 24, respectively, and the frequency components above a predetermined frequency are removed. The output signal S6 of the LPF22 (Ich multiplication output) and the output signal S7 of the LPF24 (Qch multiplication output) are respectively supplied to the multiplier 25, and are multiplied in the multiplier 25. The output signal S8 of the multiplier 25 is the loop filter 26 and the pseudo lock detection circuit.
Supplied to 40. The output signal of the loop filter 26 is VCO27
And is controlled so that the oscillation frequency and phase of the VCO 27 coincide with the carrier frequency of the phase modulation signal S5. In addition,
The output signal S6 of the LPF22 is the Costas loop type demodulator 20.
And is supplied to the output terminal 2.

一方、上記局部信号発生器30は、正弦波発生器31、n
個のアンプ321乃至32n、n個の抵抗331乃至33n、バッフ
ァアップ34から構成されている。正弦波器31は、上記ク
ロックS2及び先頭パルスS4から、データ伝送のビットレ
ートの周波数のn個の整数(1乃至n)倍の正弦波信号
f1乃至fnを発生させる。これらの正弦波信号f1乃至fn
は、上記アンプ321乃至32nと抵抗331乃至33nとで構成さ
れる加算手段において加算され、バッファアップ34を介
して疑似ロック回路40に供給される。即ちバッファアッ
プ34の出力信号S9は、データ伝送のビットレートの周波
数の1乃至n倍の各周波数成分を含む信号である。
On the other hand, the local signal generator 30 includes a sine wave generator 31, n
The amplifiers 32 1 to 32 n , the n resistors 33 1 to 33 n , and the buffer up 34. The sine wave device 31 uses the clock S2 and the head pulse S4 to generate a sine wave signal that is an integer number (1 to n) times the frequency of the bit rate of data transmission.
Generate f1 to fn. These sinusoidal signals f1 to fn
Are added in the adding means including the amplifiers 32 1 to 32 n and the resistors 33 1 to 33 n, and are added to the pseudo lock circuit 40 via the buffer up 34. That is, the output signal S9 of the buffer up 34 is a signal containing each frequency component of 1 to n times the frequency of the bit rate of data transmission.

上記疑似ロック検出回路40は、上記コスタスループ型
復調器20の乗算器25の出力信号S8を同期検波する乗算器
41とLPF42とで構成される同期検波手段、同期検波され
た信号のレベルを判別し、疑似ロック検出信号を送出す
る比較器43、44から構成されている。
The pseudo lock detection circuit 40 is a multiplier for synchronously detecting the output signal S8 of the multiplier 25 of the Costas loop demodulator 20.
It is composed of synchronous detection means composed of 41 and LPF 42, and comparators 43 and 44 for discriminating the level of the synchronously detected signal and transmitting a pseudo lock detection signal.

ここで、上記コスタスループ型復調器20の乗算器25の
出力信号S8について、第2図乃至第4図を用いて説明す
る。
Now, the output signal S8 of the multiplier 25 of the Costas loop demodulator 20 will be described with reference to FIGS.

第2図は、上記位相変調信号S5の搬送周波数とVCO27
の発振周波数及びそれらの位相が一致して正常なロック
状態におけるコスタスループ型復調器20の動作を示す波
形図であって、コスタスループ型復調器20のIchの乗算
出力であるLPF22の出力信号S6の波形をaに示し、コス
タスループ型復調器20のQchの乗算出力であるLPF24の出
力信号S7の波形をbに示し、コスタスループ型復調器20
の乗算器25の出力信号S8の波形をcに示す。この正常な
ロック状態では、乗算器25の出力信号S8は第2図のcに
示すように零に近い値となる。
FIG. 2 shows the carrier frequency of the phase modulation signal S5 and VCO27.
FIG. 6 is a waveform diagram showing the operation of the Costas loop demodulator 20 in a normal lock state in which the oscillation frequencies and their phases are the same, and the output signal S6 of the LPF 22 that is the Ich multiplication output of the Costas loop demodulator 20. Is shown in a, the waveform of the output signal S7 of the LPF24 which is the Qch multiplication output of the Costas loop demodulator 20 is shown in b, and the Costas loop demodulator 20
The waveform of the output signal S8 of the multiplier 25 is shown in c. In this normal lock state, the output signal S8 of the multiplier 25 has a value close to zero as shown in FIG.

第3図は、上記位相変調信号S5の搬送周波数とVCO27
の発振周波数がデータ伝送のビットレートの周波数の1/
2分ずれて疑似ロック状態になったコスタスループ型復
調器20の動作を示す波形図であって、コスタスループ型
復調器20のIchの乗算出力であるLPF22の出力信号S6の波
形をaに示し、コスタスループ型復調器20のQchの乗算
出力であるLPF24の出力信号S7の波形をbに示し、コス
タスループ型復調器20の乗算器25の出力信号S8の波形を
cに示す。この疑似ロック状態では、乗算器25の出力信
号S8は第3図のcに示すようにデータ伝送のビットレー
トの周波数成分(以下f成分という)の信号となる。
FIG. 3 shows the carrier frequency of the phase modulation signal S5 and VCO27.
Oscillation frequency is 1 / the frequency of the bit rate of data transmission
FIG. 6 is a waveform diagram showing the operation of the Costas loop demodulator 20 that is in the pseudo lock state after being shifted by 2 minutes, and shows the waveform of the output signal S6 of the LPF22, which is the Ich multiplication output of the Costas loop demodulator 20, in a. The waveform of the output signal S7 of the LPF 24, which is the Qch multiplication output of the Costas loop demodulator 20, is shown in b, and the waveform of the output signal S8 of the multiplier 25 of the Costas loop demodulator 20 is shown in c. In this pseudo lock state, the output signal S8 of the multiplier 25 becomes a signal of the frequency component (hereinafter referred to as f component) of the bit rate of data transmission as shown in c of FIG.

第4図は、上記位相変調信号S5の搬送周波数とVCO27
の発振周波数がデータ伝送のビットレートの周波数分ず
れて疑似ロック状態になったコスタスループ型復調器20
の動作を示す波形図であって、コスタスループ型復調器
20のIchの乗算出力であるLPF22の出力信号S6の波形をa
に示し、コスタスループ型復調器20のQchの乗算出力で
あるLPF24の出力信号S7の波形をbに示し、コスタスル
ープ型復調器20の乗算器25の出力信号S8の波形をcに示
す。この疑似ロック状態では、乗算器25の出力信号S8は
第4図のcに示すように2f成分の信号となる。
FIG. 4 shows the carrier frequency of the phase modulation signal S5 and VCO27.
The Costas loop demodulator in which the oscillating frequency of the device shifted to the frequency of the bit rate of the data transmission and became a pseudo lock state 20
3 is a waveform diagram showing the operation of the Costas loop demodulator
The waveform of the output signal S6 of the LPF22 which is the multiplication output of Ich of 20 is a
The waveform of the output signal S7 of the LPF 24, which is the Qch multiplication output of the Costas loop demodulator 20, is shown in b, and the waveform of the output signal S8 of the multiplier 25 of the Costas loop demodulator 20 is shown in c. In this pseudo lock state, the output signal S8 of the multiplier 25 becomes a 2f component signal as shown in FIG. 4c.

なお、上述では位相変調信号S5の搬送周波数とVCO27
の発振周波数がデータ伝送のビットレートの周波数の1/
2分又は周波数分ずれた場合に限定して、上記乗算器25
の出力信号S8の説明をしたが、位相変調信号S5の搬送周
波数とVCO27の発振周波数がデータ伝送のビットレート
の周波数の1/2の整数倍(3、4、・・・n)分ずれた
場合、上記乗算器25の出力信号は上記整数倍に対応した
周波数成分の信号となる。即ち3f、4f、・・・nf成分の
信号となる。
In the above description, the carrier frequency of the phase modulation signal S5 and VCO27
Oscillation frequency is 1 / the frequency of the bit rate of data transmission
Only when it is shifted by 2 minutes or frequency, the multiplier 25
, The carrier frequency of the phase modulation signal S5 and the oscillation frequency of the VCO 27 are shifted by an integral multiple (3, 4, ... N) of 1/2 of the frequency of the bit rate of data transmission. In this case, the output signal of the multiplier 25 becomes a signal of a frequency component corresponding to the integral multiple. That is, the signals have 3f, 4f, ..., Nf components.

次に、上述のような乗算器25の出力信号S8が入力され
た場合の本発明に係る上記コスタスループ型復調器の疑
似ロック検出回路40の動作について説明する。
Next, the operation of the pseudo lock detection circuit 40 of the Costas loop demodulator according to the present invention when the output signal S8 of the multiplier 25 as described above is input will be described.

上記乗算器41において、上記乗算器25の出力信号S8と
上記局部信号発生器30の出力信号S9とが乗算され、この
乗算された信号がLPF42に供給され、出力信号S9に含ま
れているデータ伝送のビットレートの周波数fの1倍乃
至n倍の周波数成分(f、2f、3f、・・・nf)が除去さ
れる。即ち局部信号発生器30の出力信号S9を用いて乗算
器25の出力信号S8が同期検波される。この検波された信
号S10が比較器43の正入力端子及び比較器44の負入力端
子に供給される。ところで、コスタスループ型復調器20
が正常なロック状態の場合、コスタスループ型復調器20
の乗算器25の出力信号S8のレベルは上述のようにほぼ零
であるので、検波された信号S10の値はほぼ零となる。
一方位相変調信号S5の搬送周波数がコスタスループ型復
調器20のVCO27の発振周波数よりも高い周波数方向にデ
ータ伝送のビットレートの1/2の整数倍分ずれ、疑似ロ
ック状態(以下、上の疑似ロック状態という)。となっ
た場合、上記検波された信号S10の値は所定レベルTH以
上となる。また、位相変調信号S5の搬送周波数がコスタ
スループ型復調器20のVCO27の発振周波数よりも低い周
波数方向にデータ伝送のビットレートの1/2の整数倍分
ずれ、疑似ロック状態(以下、下の疑似ロック状態とい
う。)となった場合、該検波された信号S10の値は所定
レベル−TH以下となる。即ち、上記比較器43の負入力端
子のバイアス電圧を上記所定レベルTHに、比較器44の正
入力端子のバイアス電圧を上記所定レベル−THに抵抗4
5、46、47を用いて設定することにより、コスタスルー
プ型復調器20が正常なロック状態の時は、比較器43の出
力信号及び比較器44の出力信号はローレベルとなる。一
方上の疑似ロック状態の時は、比較器43の出力信号はハ
イレベルとなり、比較器44の出力信号はローレベルとな
る。また下の疑似ロック状態の時は、比較器43の出力信
号はローレベルとなり、比較器44の出力信号はハイレベ
ルとなる。したがって、コスタスループ型復調器20の正
常なロック状態、上の疑似ロック状態、下の疑似ロック
状態を判別することができる。以上のようにして検出さ
れた疑似ロック検出信号(比較器43の出力信号又は比較
器44の出力信号のいずれか一方がハイレベルとして)が
出力端子3又は出力端子4に出力される。
In the multiplier 41, the output signal S8 of the multiplier 25 and the output signal S9 of the local signal generator 30 are multiplied, the multiplied signal is supplied to the LPF42, the data included in the output signal S9 Frequency components (f, 2f, 3f, ..., Nf) that are 1 to n times the frequency f of the transmission bit rate are removed. That is, the output signal S8 of the multiplier 25 is synchronously detected using the output signal S9 of the local signal generator 30. The detected signal S10 is supplied to the positive input terminal of the comparator 43 and the negative input terminal of the comparator 44. By the way, the Costas loop demodulator 20
Is locked normally, the Costas loop demodulator 20
Since the level of the output signal S8 of the multiplier 25 is approximately zero as described above, the value of the detected signal S10 is approximately zero.
On the other hand, the carrier frequency of the phase modulation signal S5 shifts in the frequency direction higher than the oscillation frequency of the VCO 27 of the Costas loop demodulator 20 by an integer multiple of 1/2 of the bit rate of data transmission, and the pseudo lock state (hereinafter, the above pseudo Called locked). In this case, the value of the detected signal S10 becomes equal to or higher than the predetermined level TH. Further, the carrier frequency of the phase modulation signal S5 is shifted by an integral multiple of 1/2 of the bit rate of data transmission in the frequency direction lower than the oscillation frequency of the VCO 27 of the Costas loop demodulator 20, and the pseudo lock state (hereinafter, the lower In the pseudo lock state), the value of the detected signal S10 becomes equal to or lower than a predetermined level -TH. That is, the bias voltage of the negative input terminal of the comparator 43 is set to the predetermined level TH, and the bias voltage of the positive input terminal of the comparator 44 is set to the predetermined level −TH by the resistor 4
By setting using 5, 46 and 47, when the Costas loop demodulator 20 is in the normal lock state, the output signal of the comparator 43 and the output signal of the comparator 44 become low level. On the other hand, in the above pseudo lock state, the output signal of the comparator 43 becomes high level and the output signal of the comparator 44 becomes low level. Further, in the pseudo lock state below, the output signal of the comparator 43 becomes low level and the output signal of the comparator 44 becomes high level. Therefore, the normal lock state, the upper pseudo lock state, and the lower pseudo lock state of the Costas loop demodulator 20 can be discriminated. The pseudo lock detection signal detected as described above (either the output signal of the comparator 43 or the output signal of the comparator 44 is at a high level) is output to the output terminal 3 or the output terminal 4.

以上のようにコスタスループ型復調器が疑似ロック状
態になった場合、コスタスループ型復調器のIchの乗算
出力とQchの乗算出力を乗算する乗算器の出力には、特
定の周波数成分の信号が現れる。この特定の周波数成分
の信号を同期検波を用いて検出することにより、コスタ
スループ型復調器の疑似ロック状態を検出することがで
きる。即ち、疑似ロック時に現れる上記周波数成分は、
各モードの疑似ロック状態、例えばコスタスループ型復
調器の入力信号の搬送周波数とコスタスループ型復調器
のVCOの発振周波数がデータ伝送のビットレートの周波
数の1/2分ずれたモードの疑似ロック状態と、コスタス
ループ型復調器の入力信号の搬送周波数とコスタスルー
プ型復調器のVCOの発振周波数がデータ伝送のビットレ
ートの周波数分ずれたモードの疑似ロック状態とで異な
るが、同期検波用の搬送波を上述のように複数個(上記
具体例ではn個)用いることにより、いずれのモードの
疑似ロック状態でも検出できる。更に本実施例では、上
記複数個の搬送波を加算して用いているので、各モード
の疑似ロック状態が1度に検出可能である。また、上述
のようにコスタスループ型復調器が、正常なロック状態
より高い周波数において疑似ロックしたか、低い周波数
において疑似ロックしたかが検出できるので、一旦疑似
ロック状態になり、その後正しい搬送周波数の入力信号
が入力された場合、該検出結果に基づきコスタスループ
型復調器を正常なロック状態に強制的に制御することも
可能である。なお、上記同期検波用のLPFは1次のLPFで
よく、経済的である。
When the Costas loop demodulator is in the pseudo lock state as described above, the signal of the specific frequency component is output at the output of the multiplier that multiplies the Ich multiplication output and the Qch multiplication output of the Costas loop demodulator. appear. The pseudo lock state of the Costas loop demodulator can be detected by detecting the signal of this specific frequency component using the synchronous detection. That is, the frequency component that appears during pseudo lock is
Pseudo-lock state in each mode, for example, Pseudo-lock state in which the carrier frequency of the input signal of the Costas loop demodulator and the VCO oscillation frequency of the Costas loop demodulator deviate by half the frequency of the bit rate of data transmission And the carrier frequency of the Costas loop demodulator differs from the VCO oscillation frequency of the Costas loop demodulator in the pseudo lock state in which the bit rate of the data transmission is shifted by the frequency. As described above, by using a plurality of (n in the above specific example), it is possible to detect the pseudo lock state in any mode. Further, in this embodiment, since the plurality of carriers are added and used, the pseudo lock state of each mode can be detected at one time. In addition, as described above, the Costas loop demodulator can detect whether it is pseudo-locked at a frequency higher than the normal lock state or pseudo-locked at a low frequency. When an input signal is input, the Costas loop demodulator can be forcibly controlled to a normal lock state based on the detection result. The LPF for the synchronous detection may be a primary LPF, which is economical.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明からも明らかなように、本発明に係るコス
タスループ型復調器の疑似ロック検出回路によれば、同
期検波用の搬送の周波数で特定されるモードの疑似ロッ
ク状態の検出ができる。また正常なロック状態に対して
高い周波数において疑似ロック状態になっているか、又
は低い周波数において疑似ロック状態になっているかを
正確に検出できる。
As is apparent from the above description, the pseudo lock detection circuit of the Costas loop demodulator according to the present invention can detect the pseudo lock state of the mode specified by the carrier frequency for synchronous detection. Further, it is possible to accurately detect whether the pseudo lock state is in the high frequency or the pseudo lock state in the low frequency with respect to the normal lock state.

また、複数の同期検波用の搬送波を一度に用いること
により、複数のモードの疑似ロック状態の検出を一度で
行うことができる。更に、一旦疑似ロック状態になった
コスタスループ型復調器の復帰には一般的に時間がかか
るものであるが、疑似ロック状態を正確に検出できれば
復帰時間の短縮も可能である。
Further, by using a plurality of carrier waves for synchronous detection at one time, it is possible to detect pseudo lock states in a plurality of modes at once. Further, although it usually takes time to recover the Costas loop demodulator once in the pseudo lock state, the recovery time can be shortened if the pseudo lock state can be accurately detected.

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

第1図は本発明に係るコスタスループ型復調器の疑似
ロック検出回路を適用したスペクトラム拡散通信の受信
機の復調部を示すブロック回路図、第2図は正常なロッ
ク状態のコスタスループ型復調器の動作を示す波形図、
第3図はコスタスループ型復調器の入力信号の搬送周波
数とコスタスループ型復調器のVCOの発振周波数がデー
タ伝送のビットレートの周波数の1/2分ずれて該コスタ
スループ型復調器が疑似ロック状態になった場合の動作
を示す波形図、第4図はコスタスループ型復調器の入力
信号の搬送周波数とコスタスループ型復調器のVCOの発
振周波数がデータ伝送のビットレートの周波数分ずれて
コスタスループ型復調器が疑似ロック状態になった場合
の動作を示す波形図である。 20……コスタスループ型復調器 25……コスタスループ型復調器の乗算器 40……疑似ロック検出回路 41……同期検波用の乗算器 42……同期検波用のLPF 43、44……レベル比較器
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a demodulator of a spread spectrum communication receiver to which a pseudo lock detection circuit of a Costas loop demodulator according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a Costas loop demodulator in a normal lock state. Waveform diagram showing the operation of
Fig. 3 shows that the carrier frequency of the Costas loop demodulator input signal and the VCO oscillation frequency of the Costas loop demodulator deviate by 1/2 of the bit rate of data transmission, and the Costas loop demodulator is pseudo-locked. Fig. 4 shows the waveforms of the operation when the status is changed. Fig. 4 shows the Costas loop demodulator input signal carrier frequency and the Costas loop demodulator VCO oscillating frequency deviated by the frequency of the data transmission bit rate. It is a wave form diagram which shows operation | movement when a loop type demodulator is in a pseudo lock state. 20 …… Costas loop demodulator 25 …… Costas loop demodulator multiplier 40 …… Pseudo lock detection circuit 41 …… Synchronous detection multiplier 42 …… Synchronous detection LPF 43, 44 …… Level comparison vessel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−286043(JP,A) 特開 昭58−162156(JP,A) 特開 昭53−128257(JP,A) 特開 昭60−224345(JP,A) 特開 昭63−40422(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-63-286043 (JP, A) JP-A-58-162156 (JP, A) JP-A-53-128257 (JP, A) JP-A-60- 224345 (JP, A) JP-A-63-40422 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】位相変調された搬送波を復調するコスタス
ループ型復調器のIchの乗算出力とQchの乗算出力とを乗
算する乗算器の出力に上記コスタスループ型復調器の疑
似ロック時に現れる周波数成分の信号を同期検波する同
期検波手段と、 上記コスタスループ型復調器で復調する信号によるデー
タ伝送のビットレートの周波数の1乃至n(nは整数)
倍の各周波数成分を含む同期検波用の搬送波信号を上記
同期検波手段に供給する搬送波信号発生手段と、 上記同期検波手段の出力が所定範囲以外のレベルにある
ことを検出して疑似ロック検出信号を出力するレベル判
別手段とからなるコスタスループ型復調器の疑似ロック
検出回路。
1. A frequency component that appears at the pseudo lock of the Costas loop demodulator at the output of a multiplier that multiplies the Ich multiplication output of a Costas loop demodulator that demodulates a phase-modulated carrier and the Qch multiplication output. Detection means for synchronously detecting the signal of No. 1, and 1 to n (n is an integer) of frequencies of the bit rate of data transmission by the signal demodulated by the Costas loop demodulator.
Pseudo lock detection signal by detecting carrier wave signal generating means for supplying a carrier wave signal for synchronous detection containing each frequency component to the synchronous wave detecting means, and detecting that the output of the synchronous wave detecting means is out of a predetermined range. A pseudo lock detection circuit for a Costas loop demodulator, which comprises a level discriminating means for outputting.
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