JP2943625B2 - 搬送波再生方式 - Google Patents
搬送波再生方式Info
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- JP2943625B2 JP2943625B2 JP6236550A JP23655094A JP2943625B2 JP 2943625 B2 JP2943625 B2 JP 2943625B2 JP 6236550 A JP6236550 A JP 6236550A JP 23655094 A JP23655094 A JP 23655094A JP 2943625 B2 JP2943625 B2 JP 2943625B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は搬送波再生方式に関し、
特にデジタル信号伝送用多値変復調器に使用される搬送
波再生方式に関する。
特にデジタル信号伝送用多値変復調器に使用される搬送
波再生方式に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル信号伝送の一例として光SCM
デジタル信号伝送方式に使用される従来の搬送波再生方
式の一例を図5に示す。
デジタル信号伝送方式に使用される従来の搬送波再生方
式の一例を図5に示す。
【0003】図5において、変調器1により多値変調さ
れた中間周波数信号はアップコンバータ2に入力され所
要の伝送周波数に周波数変換される。周波数変換された
変調波は電気/光変換器3により光変調波に変換され、
光伝送路100に送出される。光伝送路100を通った
光変調波は光/電気変換器4により電気信号に変換さ
れ、ダウンコンバータ5に入力される。
れた中間周波数信号はアップコンバータ2に入力され所
要の伝送周波数に周波数変換される。周波数変換された
変調波は電気/光変換器3により光変調波に変換され、
光伝送路100に送出される。光伝送路100を通った
光変調波は光/電気変換器4により電気信号に変換さ
れ、ダウンコンバータ5に入力される。
【0004】ダウンコンバータ5により再び中間周波数
信号に変換された変調波は変調波を抽出する帯域通過ろ
波器6を通過した後、電圧制御発振器7より出力される
再生搬送波と掛算器8により掛け合わされる。そして、
掛算器8の出力信号は、低域通過ろ波器9によって不要
な高調波が除去されて、復調ベースバンド信号になる。
この後アナログ−デジタル変換器10によって標本、量
子化後デジタル信号に変換される。このデジタル信号よ
り位相誤差検出器11が搬送波と再生搬送波の位相誤差
を検出し、誤差に応じた制御信号を出力する。制御信号
は低域通過ろ波器12により平滑化されて前記電圧制御
発振器7の搬送波位相制御信号となる。
信号に変換された変調波は変調波を抽出する帯域通過ろ
波器6を通過した後、電圧制御発振器7より出力される
再生搬送波と掛算器8により掛け合わされる。そして、
掛算器8の出力信号は、低域通過ろ波器9によって不要
な高調波が除去されて、復調ベースバンド信号になる。
この後アナログ−デジタル変換器10によって標本、量
子化後デジタル信号に変換される。このデジタル信号よ
り位相誤差検出器11が搬送波と再生搬送波の位相誤差
を検出し、誤差に応じた制御信号を出力する。制御信号
は低域通過ろ波器12により平滑化されて前記電圧制御
発振器7の搬送波位相制御信号となる。
【0005】以上説明した搬送波再生方式は、位相同期
ループ(PLL)を用いるものであり、例えば特開平3
−205939号公報にも記載がある。
ループ(PLL)を用いるものであり、例えば特開平3
−205939号公報にも記載がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の変復調方式ではアップコンバータ及びダウンコ
ンバータでの周波数変換時に発生する周波数変動(位相
ジッタ)が大きい場合に搬送波再生が困難になるという
問題があった。
た従来の変復調方式ではアップコンバータ及びダウンコ
ンバータでの周波数変換時に発生する周波数変動(位相
ジッタ)が大きい場合に搬送波再生が困難になるという
問題があった。
【0007】本発明の目的は周波数変換、信号伝送時に
発生する周波数変動が大きい場合にも、これに追従し、
良好な搬送波再生を行う搬送波再生方式を提供すること
にある。
発生する周波数変動が大きい場合にも、これに追従し、
良好な搬送波再生を行う搬送波再生方式を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る搬送波再生
方式は、デジタル信号伝送用多値変調信号の搬送波を再
生する搬送波再生方式において、変調波に所定の周波数
の無変調基準信号を重畳して高周波数に変換して前記変
調信号を得る手段と、前記変調信号を受け所定の受信周
波数に周波数変換する手段と、前記受信周波数を受け第
1の帯域ろ波器にて前記変調波を抽出する手段と、前記
抽出された変調波を入力する第1の位相同期ループ(P
LL)回路と、前記受信周波数を受け第2の帯域ろ波器
にて抽出された基準信号を入力し位相変動を抽出する第
2の位相同期ループ(PLL)回路と、前記第2のPL
L回路の位相誤差成分の出力電圧を前記第1のPLL回
路に重畳する手段とを有することを特徴とする。
方式は、デジタル信号伝送用多値変調信号の搬送波を再
生する搬送波再生方式において、変調波に所定の周波数
の無変調基準信号を重畳して高周波数に変換して前記変
調信号を得る手段と、前記変調信号を受け所定の受信周
波数に周波数変換する手段と、前記受信周波数を受け第
1の帯域ろ波器にて前記変調波を抽出する手段と、前記
抽出された変調波を入力する第1の位相同期ループ(P
LL)回路と、前記受信周波数を受け第2の帯域ろ波器
にて抽出された基準信号を入力し位相変動を抽出する第
2の位相同期ループ(PLL)回路と、前記第2のPL
L回路の位相誤差成分の出力電圧を前記第1のPLL回
路に重畳する手段とを有することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明に係る搬送波再生方式はデジタル信号伝
送において使用される多値変復調器において、変調側に
おいて変調信号とともに送出される基準信号を復調側で
位相比較器、低域ろ波器、電圧制御発振器1からなるP
LL回路により検波し、周波数変動成分を抽出する。こ
の周波数変動情報を復調器の再生搬送波発振器の制御電
圧に合成することにより変調波、基準信号に共通な周波
数変動に対して、再生搬送波が追従し良好な搬送波再生
を提供する。
送において使用される多値変復調器において、変調側に
おいて変調信号とともに送出される基準信号を復調側で
位相比較器、低域ろ波器、電圧制御発振器1からなるP
LL回路により検波し、周波数変動成分を抽出する。こ
の周波数変動情報を復調器の再生搬送波発振器の制御電
圧に合成することにより変調波、基準信号に共通な周波
数変動に対して、再生搬送波が追従し良好な搬送波再生
を提供する。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。図1は本発明に係る搬送波再生方式
の一実施例を示すブロック図である。この図において符
号1〜12の構成要素は、図5に示したものと同じであ
るため、詳細な説明は省略する。即ち1は変調器、2は
アップコンバータ、3は電気/光変換器、4は光/電気
変換器、5はダウンコンバータ、6は帯域通過ろ波器、
7は電圧制御発振器、8は掛け算器、9は低域通過ろ波
器、10はアナログ−デジタル変換器、11は位相誤差
検出器、12は低域ろ波器である。この実施例と前述し
た従来技術の搬送波再生方式との相違点は発振器13、
合成器14、帯域通過ろ波器15、位相比較器16、低
域ろ波器17、電圧制御発振器18、加算器19を新た
に具備したことにある。そして発振器13より出力され
る無変調の単一周波数fR (Hz)からなる基準信号
(パイロット信号)は合成器14により変調器1の変調
波出力(搬送波周波数fC (Hz))と合成される。こ
の合成信号はアップコンバータ2、電気/光変換器3を
通じて光/伝送路100に送出される。光伝送路100
を通った光信号は、光/電気変換器4で電気信号に変換
された後ダウンコンバータ5で周波数変換され周波数帯
域幅の異なる帯域通過ろ波器6と15により変調波と基
準信号成分とに分離される。帯域通過ろ波器15を通過
して分離された基準信号は位相比較器16に入力され電
圧制御発振器18の出力と位相比較される。位相比較器
16の出力は低域ろ波器17により平滑化され、電圧制
御発振器18の制御信号となる。同時に位相比較器16
の出力は加算器19により低域ろ波器12の出力信号と
加算されて電圧制御発振器7の制御電圧として出力され
る。
参照して説明する。図1は本発明に係る搬送波再生方式
の一実施例を示すブロック図である。この図において符
号1〜12の構成要素は、図5に示したものと同じであ
るため、詳細な説明は省略する。即ち1は変調器、2は
アップコンバータ、3は電気/光変換器、4は光/電気
変換器、5はダウンコンバータ、6は帯域通過ろ波器、
7は電圧制御発振器、8は掛け算器、9は低域通過ろ波
器、10はアナログ−デジタル変換器、11は位相誤差
検出器、12は低域ろ波器である。この実施例と前述し
た従来技術の搬送波再生方式との相違点は発振器13、
合成器14、帯域通過ろ波器15、位相比較器16、低
域ろ波器17、電圧制御発振器18、加算器19を新た
に具備したことにある。そして発振器13より出力され
る無変調の単一周波数fR (Hz)からなる基準信号
(パイロット信号)は合成器14により変調器1の変調
波出力(搬送波周波数fC (Hz))と合成される。こ
の合成信号はアップコンバータ2、電気/光変換器3を
通じて光/伝送路100に送出される。光伝送路100
を通った光信号は、光/電気変換器4で電気信号に変換
された後ダウンコンバータ5で周波数変換され周波数帯
域幅の異なる帯域通過ろ波器6と15により変調波と基
準信号成分とに分離される。帯域通過ろ波器15を通過
して分離された基準信号は位相比較器16に入力され電
圧制御発振器18の出力と位相比較される。位相比較器
16の出力は低域ろ波器17により平滑化され、電圧制
御発振器18の制御信号となる。同時に位相比較器16
の出力は加算器19により低域ろ波器12の出力信号と
加算されて電圧制御発振器7の制御電圧として出力され
る。
【0011】図1の構成によれば、変調器1と発振器1
3自体の周波数変動は、低周波数であるためほとんど無
視できる程度の大きさである。一方、変調器1と発振器
13との合成信号は、アップコンバータ2、電気/光変
換器3、光伝送路100、光/電気変換器4、ダウンコ
ンバータ5を通過することにより周波数変動を受けるこ
ととなる。この周波数変動は、高周波数帯の信号である
ため大きな値となる。尚、この周波数変動は、基準信号
と変調波とは共に同じ周波数変動を受けることとなる。
図2は、これらの周波数変動について示した図である。
本図において(A)は、周波数fR の基準信号と中心周
波数fC の変調信号との合成信号を示した図である。
3自体の周波数変動は、低周波数であるためほとんど無
視できる程度の大きさである。一方、変調器1と発振器
13との合成信号は、アップコンバータ2、電気/光変
換器3、光伝送路100、光/電気変換器4、ダウンコ
ンバータ5を通過することにより周波数変動を受けるこ
ととなる。この周波数変動は、高周波数帯の信号である
ため大きな値となる。尚、この周波数変動は、基準信号
と変調波とは共に同じ周波数変動を受けることとなる。
図2は、これらの周波数変動について示した図である。
本図において(A)は、周波数fR の基準信号と中心周
波数fC の変調信号との合成信号を示した図である。
【0012】(B)は、アップコンバータ2の出力信号
を示しており本実施例ではアップコンバータ2の送信局
発周波数fL0により周波数変換されて、基準信号と変調
信号とはそれぞれ周波数fR +fL0,fC +fL0に変換
されている。いま、アップコンバータ2の周波数変動を
±ΔfU とすると基準信号と変調信号は、各々fR +f
L0±ΔfU ,fC +fL0±ΔfU の周波数変動を受ける
ことになる。
を示しており本実施例ではアップコンバータ2の送信局
発周波数fL0により周波数変換されて、基準信号と変調
信号とはそれぞれ周波数fR +fL0,fC +fL0に変換
されている。いま、アップコンバータ2の周波数変動を
±ΔfU とすると基準信号と変調信号は、各々fR +f
L0±ΔfU ,fC +fL0±ΔfU の周波数変動を受ける
ことになる。
【0013】(C)は、ダウンコンバータ5の出力信号
を示しており、ダウンコンバータ5の受信局発周波数を
送信局発周波数fL0と同一周波数のfL0とすると、周波
数変動がない場合は基準信号と変調信号を周波数変換
し、各々fR ,fC の周波数を得る。また、アップコン
バータ2で周波数変動±ΔfU を受けた場合には、基準
信号周波数fR は、fR +ΔfU +ΔfD 又はfR −Δ
fU −ΔfD ,変調器の出力周波数fC はfC +ΔfU
+ΔfD 又はfR −ΔfU +ΔfD となる。即ちアップ
コンバータ2による周波数変動ΔfU とダウンコンバー
タ5による周波数変動ΔfD は基準信号、変調波に共通
に加わり、復調側における周波数変動量はともにΔfU
+ΔfD となる。ここで、復調側では基準信号は帯域通
過ろ波器15により変調波と分離され、位相比較器1
6、低域ろ波器17、電圧制御発振器18からなるPL
L回路の参照信号となる。このPLL回路が基準信号に
同期しているとき、低域ろ波器17の帯域が周波数変動
成分よりも十分狭い場合には位相比較器16の出力には
基準信号の周波数変動に応じた電圧が発生する。
を示しており、ダウンコンバータ5の受信局発周波数を
送信局発周波数fL0と同一周波数のfL0とすると、周波
数変動がない場合は基準信号と変調信号を周波数変換
し、各々fR ,fC の周波数を得る。また、アップコン
バータ2で周波数変動±ΔfU を受けた場合には、基準
信号周波数fR は、fR +ΔfU +ΔfD 又はfR −Δ
fU −ΔfD ,変調器の出力周波数fC はfC +ΔfU
+ΔfD 又はfR −ΔfU +ΔfD となる。即ちアップ
コンバータ2による周波数変動ΔfU とダウンコンバー
タ5による周波数変動ΔfD は基準信号、変調波に共通
に加わり、復調側における周波数変動量はともにΔfU
+ΔfD となる。ここで、復調側では基準信号は帯域通
過ろ波器15により変調波と分離され、位相比較器1
6、低域ろ波器17、電圧制御発振器18からなるPL
L回路の参照信号となる。このPLL回路が基準信号に
同期しているとき、低域ろ波器17の帯域が周波数変動
成分よりも十分狭い場合には位相比較器16の出力には
基準信号の周波数変動に応じた電圧が発生する。
【0014】この電圧を位相器22を通して加算器19
に入力する。この位相器22は、変調波用PLL回路と
基準信号用PLL回路がともに位相同期して位相誤差を
有さない場合に低域ろ波器12と位相器22の出力が同
相に加えられるよう位相調整するために設けられてい
る。そして、加算器19により復調器の再生搬送波を発
振する電圧制御発振器7の制御電圧に加えることによ
り、変調波の周波数変動に追従した再生搬送波が得ら
れ、良好な復調が行われる。
に入力する。この位相器22は、変調波用PLL回路と
基準信号用PLL回路がともに位相同期して位相誤差を
有さない場合に低域ろ波器12と位相器22の出力が同
相に加えられるよう位相調整するために設けられてい
る。そして、加算器19により復調器の再生搬送波を発
振する電圧制御発振器7の制御電圧に加えることによ
り、変調波の周波数変動に追従した再生搬送波が得ら
れ、良好な復調が行われる。
【0015】図3は本発明に係る搬送波再生方式の第2
の実施例を示すブロック図である。本実施例では第1の
実施例に加えて位相比較器16と加算器19の間に高域
通過ろ波器20を挿入している。
の実施例を示すブロック図である。本実施例では第1の
実施例に加えて位相比較器16と加算器19の間に高域
通過ろ波器20を挿入している。
【0016】図3の構成によれば、通常周波数変動によ
る位相ジッタ成分が高域通過ろ波器20のカットオフ周
波数より高い場合が多く、また低周波成分は、復調器の
搬送波再生ループで追従できるため高域成分のみを伝送
することで復調器の搬送波再生ループの動作点に影響を
与えることなく同様の効果を得ることができる。
る位相ジッタ成分が高域通過ろ波器20のカットオフ周
波数より高い場合が多く、また低周波成分は、復調器の
搬送波再生ループで追従できるため高域成分のみを伝送
することで復調器の搬送波再生ループの動作点に影響を
与えることなく同様の効果を得ることができる。
【0017】例えば、64QAM方式で4.4MBPS
の信号を伝送するには復調器の搬送波再生ループの低域
ろ波器12のカットオフ周波数は、約25KHzとな
る。このため、高域通過ろ波器20のカットオフ周波数
を低域ろ波器12のカットオフ周波数と同等もしくは、
それ以上であれば良い。
の信号を伝送するには復調器の搬送波再生ループの低域
ろ波器12のカットオフ周波数は、約25KHzとな
る。このため、高域通過ろ波器20のカットオフ周波数
を低域ろ波器12のカットオフ周波数と同等もしくは、
それ以上であれば良い。
【0018】図4は本発明に係る搬送波再生方式の第3
の実施例を示すブロック図である。本実施例では第1の
実施例に加えて加算器19と電圧制御発振器7の間に低
域通過ろ波器21を挿入している。
の実施例を示すブロック図である。本実施例では第1の
実施例に加えて加算器19と電圧制御発振器7の間に低
域通過ろ波器21を挿入している。
【0019】この低域通過ろ波器21のカットオフ周波
数は、ループフィルタとなる低域ろ波器12のカットオ
フ周波数よりも高い周波数に選べば良く、例えば上述の
例では、低域通過ろ波器21のカットオフ周波数は、低
域ろ波器12のカットオフ周波数よりも十分高い周波数
にすれば良く、本実施例では50KHzとしている。
数は、ループフィルタとなる低域ろ波器12のカットオ
フ周波数よりも高い周波数に選べば良く、例えば上述の
例では、低域通過ろ波器21のカットオフ周波数は、低
域ろ波器12のカットオフ周波数よりも十分高い周波数
にすれば良く、本実施例では50KHzとしている。
【0020】この結果、位相比較器16の出力がデジタ
ル波形のように高調波成分を含む場合に不要な高調波成
分を除去する効果があり、かつループフィルタの一部と
しても動作するため周波数変動に対する追従速度を調節
できるという効果もある。
ル波形のように高調波成分を含む場合に不要な高調波成
分を除去する効果があり、かつループフィルタの一部と
しても動作するため周波数変動に対する追従速度を調節
できるという効果もある。
【0021】もちろん上記第2の実施例および第3の実
施例を同時に構成することも可能である。また上記実施
例においては搬送波再生ループはアナログ−デジタル変
換後のデジタル信号より制御信号を得ているが、本発明
はこれに限定されるものではなく制御信号により再生搬
送波を得ている復調器であれば制御方式、および変調方
式によらず適用できることは明らかである。
施例を同時に構成することも可能である。また上記実施
例においては搬送波再生ループはアナログ−デジタル変
換後のデジタル信号より制御信号を得ているが、本発明
はこれに限定されるものではなく制御信号により再生搬
送波を得ている復調器であれば制御方式、および変調方
式によらず適用できることは明らかである。
【0022】また、以上の実施例では伝送路を光伝送路
で構成したが、これに限定されるものではなく、例えば
無線伝送路によっても本実施例と同等の効果を得ること
ができる。
で構成したが、これに限定されるものではなく、例えば
無線伝送路によっても本実施例と同等の効果を得ること
ができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ップコンバータからダウンコンバータにいたる経路中に
周波数変動が発生しても、これに追従して良好な復調動
作を行えるという効果を有する。
ップコンバータからダウンコンバータにいたる経路中に
周波数変動が発生しても、これに追従して良好な復調動
作を行えるという効果を有する。
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図2】周波数変換時の周波数変動を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【図4】本発明の第3の実施例のブロック図である。
【図5】従来の復調器のブロック図である。
【符号の説明】 1 変調器 2 アップコンバータ 3 電気/光変換器 4 光/電気変換器 5 ダウンコンバータ 6 帯域通過ろ波器 7 電圧制御発振器 8 掛算器 9 低域ろ波器 10 アナログ−デジタル変換器 11 位相誤差検出器 12 低域ろ波器 13 発振器 14 合成器 15 帯域通過ろ波器 16 位相比較器 17 低域ろ波器 18 電圧制御発振器 19 加算器 20 高域通過ろ波器 21 低域通過ろ波器 22 位相器 100 光伝送路
Claims (6)
- 【請求項1】 デジタル信号伝送用多値変調信号の搬送
波を再生する搬送波再生方式において、変調波に所定の
周波数の無変調基準信号を重畳して高周波数に変換して
前記変調信号を得る手段と、前記変調信号を受け所定の
受信周波数に周波数変換する手段と、前記受信周波数を
受け第1の帯域ろ波器にて前記変調波を抽出する手段
と、前記抽出された変調波を入力する第1の位相同期ル
ープ(PLL)回路と、前記受信周波数を受け第2の帯
域ろ波器にて抽出された基準信号を入力し位相変動を抽
出する第2の位相同期ループ(PLL)回路と、前記第
2のPLL回路の位相誤差成分の出力電圧を前記第1の
PLL回路に重畳する手段とを有することを特徴とする
搬送波再生方式。 - 【請求項2】 前記第1のPLL回路は、前記第1の帯
域ろ波器の出力電圧を受け、前記出力電圧と第1の電圧
制御発振器の出力電圧とを乗算する掛算器と、 前記掛算器の出力電圧の高周波成分を抑圧する第1の低
域ろ波器と、 前記第1の低域ろ波器の出力をアナログ/デジタル変換
するアナログ・デジタル変換器と、 前記アナログ・デジタル変換器の出力を受け搬送波と再
生搬送波の位相誤差を検出する位相誤差検出器と、 前記位相誤差検出器の出力を帯域制限する第2の低域ろ
波器と、 前記第2の低域ろ波器の出力信号と前記第2のPLL回
路の位相誤差信号とを重畳する加算器と、 前記加算器の出力信号により前記第1の電圧制御発振器
の出力周波数を制御することを特徴とする請求項1記載
の搬送波再生方式。 - 【請求項3】 前記第2のPLL回路は、前記第2の帯
域ろ波器の出力電圧と第2の電圧制御発振器の出力電圧
との位相を比較する位相比較器と、 前記位相比較器の出力を帯域制限する第3の低域ろ波器
と、 前記第3の低域ろ波器の出力電圧により出力周波数を制
御される前記第2の電圧制御発振器とからなるPLL回
路と、前記位相比較器の出力を受け位相を調整する位相
器とを有し、 前記位相器の出力を前記加算器に入力することを特徴と
する請求項2記載の搬送波再生方式。 - 【請求項4】 前記第1のPLL回路は、前記加算器の
出力に前記第2の低域ろ波器のカットオフ周波数よりも
高いカットオフ周波数を有する第4の低域ろ波器を設け
ることを特徴とする請求項2記載の搬送波再生方式。 - 【請求項5】 前記第2のPLL回路は、前記位相比較
器の出力に前記第2の低域ろ波器のカットオフ周波数と
同等もしくはそれ以上のカットオフ周波数を有する高域
ろ波器を設けることを特徴とする請求項3記載の搬送波
再生方式。 - 【請求項6】 前記位相器は、前記第1のPLL回路と
前記第2のPLL回路が位相同期し、位相誤差を有さな
い場合に、前記第1のPLL回路の第2の低域ろ波器の
出力信号と前記第2のPLL回路の位相比較器の出力信
号とが同位相となるよう位相調整することを特徴とする
請求項3記載の搬送波再生方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6236550A JP2943625B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 搬送波再生方式 |
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JP6236550A JP2943625B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 搬送波再生方式 |
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JPH08102770A (ja) | 1996-04-16 |
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