JP2984123B2 - ディジタル変調信号の受信装置 - Google Patents

ディジタル変調信号の受信装置

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JP2984123B2 JP3337003A JP33700391A JP2984123B2 JP 2984123 B2 JP2984123 B2 JP 2984123B2 JP 3337003 A JP3337003 A JP 3337003A JP 33700391 A JP33700391 A JP 33700391A JP 2984123 B2 JP2984123 B2 JP 2984123B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位相変調信号や周波数
変調信号などのディジタル変調信号を受信する受信装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタル変調信号を受信する受信装置
においては、復調回路として、周波数検波回路と積分放
電フィルタとを組み合わせた回路や、同期検波回路がし
ばしば用いられる。受信する際に受信装置が移動すると
フェージングが生じるが、このフェージングの変化速度
は受信装置の移動速度に比例する。移動速度が小さくフ
ェージングの変化が遅い場合に最も優れた誤り率特性を
示すのは同期検波であり、周波数検波回路と積分放電フ
ィルタとを組み合わせた回路にくらべて大きく特性が優
れている。しかし、移動速度が大きくなりフェージング
の変化が速くなると、周波数検波回路と積分放電フィル
タとを組み合わせた回路のほうが優れた誤り率を示すよ
うになる。したがって、移動速度の大小にかかわらず常
に優れた誤り率特性を得るためには、周波数検波回路と
積分放電フィルタとを組み合わせた回路と、同期検波回
路という2つの検波回路を用意して切り換える必要があ
る。
【0003】そこで上記2種類の従来のディジタル変調
信号の受信装置を組み合わせて、図3のように、アンテ
ナ31と、増幅・周波数変換回路32と、同期検波回路
33と、周波数検波回路と積分放電フィルタとを組み合
わせた回路34と、移動速度測定手段35と、速度判定
回路36と、スイッチ37と、出力端子38とを備えた
ものが考えられる。この受信装置において、アンテナ3
1で受信されたディジタル変調信号は、増幅・周波数変
換回路32により増幅および周波数変換され、得られた
中間周波出力は、同期検波回路33と周波数検波回路と
積分放電フィルタとを組み合わせた回路34とに供給さ
れ、それぞれ検波されて復調データとなる。一方、移動
速度測定手段35により測定された移動速度は、速度判
定回路36によりその大小が判定され、移動速度が小さ
い場合には、スイッチ37により同期検波回路33から
の復調データが選択されて出力端子38に出力される。
逆に移動速度が大きい場合には、スイッチ37により周
波数検波回路と積分放電フィルタとを組み合わせた回路
34からの復調データが選択されて出力端子38に出力
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記ディジタル
変調信号の受信装置では、周波数検波回路と積分放電フ
ィルタとを組み合わせた回路34と、同期検波回路33
という2つの検波回路を用意して切り換えるので、ハー
ドウェアの規模が大きくなるという問題を有していた。
【0005】本発明はかかる事情に鑑みて成されたもの
であり、受信装置の移動速度の大小にかかわらず優れた
誤り率特性を得られるものでありながら、ハードウェア
の規模を小さくできるディジタル変調信号の受信装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル変
調信号を周波数検波する周波数検波回路と、この周波数
検波回路からの周波数検波出力を所定時間積分する積分
放電フィルタと、この積分放電フィルタからの位相差信
号を判定入力として復調データを出力する判定器と、前
記判定入力の位相誤差を抽出しかつそれに定数を乗じて
雑音補正量として判定入力に帰還する帰還手段と、受信
装置の移動速度に応じて前記帰還手段を制御して前記定
数を可変させる定数可変手段とを設け、前記移動速度が
小さいときには前記定数を大きくし、移動速度が大きい
ときには定数を小さくする構成としたことを特徴として
いる。
【0007】
【作用】周波数検波回路は、ディジタル変調信号を周波
数検波する。積分放電フィルタは、周波数検波回路から
の周波数検波出力を所定時間積分する。判定器は、積分
放電フィルタからの位相差信号を判定入力として復調デ
ータを出力する。帰還手段は、判定入力の位相誤差を抽
出し、かつそれに定数を乗じて雑音補正量として判定入
力に帰還する。定数可変手段は、受信装置の移動速度に
応じて帰還手段を制御して定数を可変させる。そして移
動速度が小さいときには定数を大きくし、移動速度が大
きいときには定数を小さくする。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明の一実施例におけるディジタル
変調信号の受信装置の回路ブロック図で、この受信装置
は、アンテナ1と、増幅・周波数変換回路2と、復調装
置3と、移動速度測定手段4と、速度判定回路5とによ
り構成されている。復調装置3は、周波数検波回路6
と、積分放電フィルタ7と、加算器8と、判定器9と、
位相誤差抽出手段10と、遅延回路11と、定数乗算回
路12とにより構成されており、出力端子13には判定
器9からデータ出力が供給される。アンテナ1はディジ
タル変調信号を受信する。増幅・周波数変換回路2は、
アンテナ1で受信されたディジタル変調信号を増幅し、
周波数変換する。復調装置3は、増幅・周波数変換回路
2からの中間周波信号を復調し、データ出力を出力端子
13に供給する。移動速度測定手段4は、受信装置の移
動速度を測定する。この移動速度測定手段4としては、
自動車や列車など速度計を備えたものに設置する受信装
置の場合には、その速度計を用いればよい。また、人が
携帯する受信装置の場合には、利用者が移動速度の概略
値を入力する機器を設けて、それを用いればよい。速度
判定回路5は、移動速度測定手段4により測定された移
動速度の大小を判定し、それに応じて定数乗算回路12
を制御する。周波数検波回路6は、増幅・周波数変換回
路2からの中間周波信号を周波数検波する。積分放電フ
ィルタ7は、周波数検波回路6からの周波数検波出力を
所定時間積分する。加算器8は、積分放電フィルタ7か
らの位相差信号と定数乗算回路12からの雑音補正量と
を加算する。判定器9は、加算器8からの判定入力を判
定して復調データを出力する。位相誤差抽出手段10
は、加算器8からの判定入力から位相誤差を抽出する。
遅延回路11は、位相誤差抽出手段10からの位相誤差
を遅延させる。定数乗算回路12は、遅延回路11から
の位相誤差に定数を乗じて雑音補正量として加算器8に
供給する。
【0009】次に動作を説明する。アンテナ1で受信さ
れたディジタル変調信号は、増幅・周波数変換回路2に
より増幅および周波数変換されて、中間周波信号が得ら
れる。この中間周波信号は、周波数検波回路6により周
波数検波されて周波数検波出力が得られる。この周波数
検波出力は、積分放電フィルタ7により1タイムスロッ
ト長のあいだ積分されて、位相差信号が得られる。この
位相差信号は、加算器8により定数乗算回路12からの
雑音補正量と加算されて、判定入力が得られる。この判
定入力は、判定器9により符号や大きさが判定されて判
定データが得られる。この判定データは、復調データと
して出力端子13に出力される。例えばMSKの場合に
は、送信時にデータに応じて与えられる位相差が+π/
2か−π/2であるから、判定時の閾値を0にして送信
された2値データを判定する。またπ/4シフトQPS
Kの場合には、送信時にデータに応じて与えられる位相
差が+3π/4か+π/4か−π/4か−3π/4であ
るから、判定時の閾値を+π/2、0、−π/2にして
送信された4値データを判定する。また加算器8からの
判定入力は、位相誤差抽出手段10により位相誤差を抽
出される。この位相誤差は、遅延回路11により1タイ
ムスロット遅延され、定数乗算回路12により定数αを
乗じられて、雑音補正量として加算器8に供給される。
一方、移動速度測定手段4により測定された受信装置の
移動速度は、速度判定回路5によりその大小を判定され
る。移動速度が小さい場合、速度判定回路5は定数乗算
回路12を制御して遅延回路11の出力に乗じる定数α
を大きくし、移動速度が大きい場合、速度判定回路5は
定数乗算回路12を制御して遅延回路11の出力に乗じ
る定数αを小さくする。これにより、加算器8に帰還さ
れる雑音補正量が受信装置の移動速度に応じて変化し、
受信装置の移動速度の大小にかかわらず優れた誤り率特
性が得られる。
【0010】ここで、受信装置の移動速度により定数α
を変化させることにより復調装置3の特性が移動速度に
適したものになる理由を説明する。まず、受信装置が静
止しているか、極めて移動速度の小さい場合は、データ
が誤る原因は雑音のみである。従って、その雑音の影響
を減ずることが誤りを減らすために有効である。すなわ
ち、定数乗算回路12の定数αを大きくして雑音軽減効
果を大きくすることにより誤り率を減らすことができ
る。この場合には、同期検波に近い優れた特性が得られ
る。次に、受信装置が移動している場合にはフェージン
グにより受信信号の位相が遷移していく。この状態で定
数乗算回路12の定数αを大きくすると、位相遷移によ
る位相誤差が帰還および蓄積されて大きくなり、誤りの
原因となる。従って、定数乗算回路12の定数αを小さ
くして位相誤差の蓄積を防ぐことが誤り率を減らすため
に有効である。
【0011】図2は、フェージングのドップラー周波数
D に対するビット誤り率特性の説明図で、実線aは定
数αを大きくすなわち0.65に選んだ場合、実線bは
定数αを小さくすなわち0.33に選んだ場合の測定結
果である。なお変調速度は32Kbit/sec、変調
方式は送信側低域通過フィルタのBT積が0.25のG
MSKである。そして受信側の平均信号対雑音比Eb/
Noは25dbで、ダイバーシチ受信を行っている。こ
こで、ドップラー周波数とはフェージングの変化速度を
表す量であり、受信装置の移動速度に比例する。図2で
ドップラー周波数fD が、実線aと実線bとの交点の周
波数fC よりも小さいときは定数αを大きく(実線
a)、ドップラー周波数fD が周波数fC よりも大きい
時は定数αを小さく(実線b)選べば、常に優れた誤り
率特性を得られる。
【0012】このように、受信装置の移動速度が小さい
ときには定数乗算回路12の定数αを大きくし、受信装
置の移動速度が大きいときには定数乗算回路12の定数
αを小さくする構成としたので、受信装置の移動速度の
大小にかかわらず優れた誤り率特性を得られるものであ
りながら、ハードウェアの規模を小さくでき、製造コス
トの低減および小型・軽量化を実現できる。
【0013】なお上記実施例では、速度判定回路5によ
り受信装置の移動速度を大と小との2種類に分類して、
それに応じて定数乗算回路12の定数αを2種類に変化
させたが、速度判定回路5により受信装置の移動速度を
3種類以上に分類して、それに応じて定数乗算回路12
の定数αを3種類以上に変化させてもよい。また、移動
速度に応じて定数乗算回路12の定数αを連続的に変化
させてもよい。このようにすれば、2種類だけの場合よ
りも一層優れた誤り率特性を得ることができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ィジタル変調信号を周波数検波する周波数検波回路と、
この周波数検波回路からの周波数検波出力を所定時間積
分する積分放電フィルタと、この積分放電フィルタから
の位相差信号を判定入力として復調データを出力する判
定器と、判定入力の位相誤差を抽出しかつそれに定数α
を乗じて雑音補正量として判定入力に帰還する帰還手段
と、受信装置の移動速度に応じて帰還手段を制御して定
数αを可変させる定数可変手段とを設け、移動速度が小
さいときには定数αを大きくし、移動速度が大きいとき
には定数αを小さくする構成としたので、受信装置の移
動速度の大小にかかわらず優れた誤り率特性を得られる
ものでありながら、ハードウェアの規模を小さくでき、
製造コストの低減および小型・軽量化を実現できるとい
う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるディジタル変調信号
の受信装置の回路ブロック図である。
【図2】フェージングのドップラー周波数に対するビッ
ト誤り率特性の説明図である。
【図3】従来のディジタル変調信号の受信装置の回路ブ
ロック図である。
【符号の説明】 4 移動速度測定手段 5 速度判定回路 6 周波数検波回路 7 積分放電フィルタ 8 加算器 9 判定器 10 位相誤差抽出手段 11 遅延回路 12 定数乗算回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル変調信号を周波数検波する周
    波数検波回路と、この周波数検波回路からの周波数検波
    出力を所定時間積分する積分放電フィルタと、この積分
    放電フィルタからの位相差信号を判定入力として復調デ
    ータを出力する判定器と、前記判定入力の位相誤差を抽
    出しかつそれに定数を乗じて雑音補正量として判定入力
    に帰還する帰還手段と、受信装置の移動速度に応じて前
    記帰還手段を制御して前記定数を可変させる定数可変手
    段とを設け、前記移動速度が小さいときには前記定数を
    大きくし、移動速度が大きいときには定数を小さくする
    構成としたことを特徴とするディジタル変調信号の受信
    装置。
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