JP3088892B2 - Data receiving device - Google Patents

Data receiving device

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JP3088892B2
JP3088892B2 JP06015708A JP1570894A JP3088892B2 JP 3088892 B2 JP3088892 B2 JP 3088892B2 JP 06015708 A JP06015708 A JP 06015708A JP 1570894 A JP1570894 A JP 1570894A JP 3088892 B2 JP3088892 B2 JP 3088892B2
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、位相変調方式のディジ
タル無線通信に用いられるデータ受信装置に関し、特
に、同期検波した受信信号の位相誤差を幅広く自動修正
できるように構成したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data receiving apparatus used for digital radio communication of a phase modulation system, and more particularly to a data receiving apparatus which is capable of automatically correcting a wide range of phase errors of a synchronously detected received signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】4値の位相変調方式であるπ/4シフト
QPSKでは、送信側は、I軸およびQ軸上に信号点配
置された4つのシンボルの内のいずれかを送信し、次に
I軸およびQ軸から45°回転した軸上に信号点配置さ
れた4つのシンボルの内のいずれかを送信し、次に再び
I軸およびQ軸上のシンボルの内のいずれかを送信する
という動作を順次繰返す。伝送すべき情報は、シンボル
と次に送信されるシンボルとの間の位相差によって表わ
される。この位相差としては、±π/4および±3π/
4を取ることができ、各位相差の余弦と正弦とがそれぞ
れ0または1の2値情報を表わす。従って、1つの位相
差により、(0,0)(1,0)(0,1)または
(1,1)のいずれかの情報を伝えることができる。
2. Description of the Related Art In π / 4 shift QPSK, which is a quaternary phase modulation method, a transmitting side transmits one of four symbols arranged at signal points on an I axis and a Q axis, and then transmits the symbol. Transmit any of the four symbols constelled on the axis rotated 45 ° from the I and Q axes, and then transmit any of the symbols on the I and Q axes again. Repeat the operation sequentially. The information to be transmitted is represented by the phase difference between the symbol and the next transmitted symbol. The phase difference includes ± π / 4 and ± 3π /
4 can be taken, and the cosine and sine of each phase difference represent binary information of 0 or 1, respectively. Therefore, any one of the information of (0,0) (1,0) (0,1) or (1,1) can be transmitted by one phase difference.

【0003】この位相差△φの信号点は、I軸を横軸、
Q軸を縦軸に表示した位相ダイヤグラムにおいて、図3
の黒丸の位置に表示される。各信号点に付された矢印
は、次の信号の遷移方向を示している。つまり、現在の
位相差△φがπ/4であるときは、次の位相差△φとし
て、より大きい3π/4を取ることもできれば、より小
さい−π/4または−3π/4を取ることもできる。こ
れに対して、現在の位相差△φが3π/4のときは、次
の位相差△φとして、π/4、−π/4または−3π/
4に取ることはできるが、より大きい位相差を取ること
はできず、また、現在の位相差△φが−3π/4のとき
は、次の位相差△φとして、−π/4、π/4または3
π/4を取ることはできるが、さらに小さい位相差を取
ることはできない。
[0003] The signal point of this phase difference △ φ has the I axis as the horizontal axis,
In the phase diagram where the Q axis is displayed on the vertical axis, FIG.
Is displayed at the position of the black circle. The arrow attached to each signal point indicates the transition direction of the next signal. That is, when the current phase difference Δφ is π / 4, a larger phase of 3π / 4 can be taken as the next phase difference Δφ, or a smaller phase of −π / 4 or −3π / 4 can be taken. Can also. On the other hand, when the current phase difference Δφ is 3π / 4, the next phase difference Δφ is π / 4, −π / 4 or −3π /
4, but cannot take a larger phase difference, and when the current phase difference Δφ is −3π / 4, the next phase difference Δφ is −π / 4, π / 4 or 3
Although π / 4 can be taken, a smaller phase difference cannot be taken.

【0004】一方、受信側は、同期検波により受信信号
の変調位相を求め、その変調位相のシンボル間における
位相差△φを検出して、送られた情報を取出す。このと
き、受信した変調信号の中心周波数と同期検波に用いる
局部発振器の発振周波数との間に周波数誤差△fが存在
する場合には、検出した位相差に位相誤差θeが含まれ
る。そのため、データ受信装置には、この位相誤差θe
を補償する手段が設けられており、この補償により、復
号における誤り率の改善が図られている。
On the other hand, the receiving side obtains the modulation phase of the received signal by synchronous detection, detects the phase difference Δφ between the symbols of the modulation phase, and extracts the transmitted information. At this time, if there is a frequency error Δf between the center frequency of the received modulated signal and the oscillation frequency of the local oscillator used for synchronous detection, the detected phase difference includes the phase error θe. Therefore, the phase error θe is provided to the data receiving device.
Is provided, and the error rate in decoding is improved by this compensation.

【0005】この種の従来のデータ受信装置は、図5に
示すように、π/4シフトQPSK変調波信号を受信す
るアンテナ1と、受信信号を波形整形する受信用ルート
ナイキスト・バンドパス・フィルタ2と、ルートナイキ
スト・バンドパス・フィルタ2の出力の振幅を制限する
リミタアンプ3と、リミタアンプ3の出力からベースバ
ンドの同相成分および直交成分を検出するための直交検
波部を構成する局部発振器4、π/2移相器5および乗
算器6、7と、直交検波部の同相および直交出力に含ま
れる2倍の搬送波成分を除去するローパスフィルタ8、
9と、ローパスフィルタ8、9の出力をディジタル信号
に変換するA/D変換器10、11と、A/D変換器10、11
の出力を基に受信信号のシンボル間の変調位相差の余弦
と正弦とを求め、各々同相成分Iおよび直交成分Qとし
て出力するベースバンド遅延検波回路12と、ベースバン
ド遅延検波回路12の出力からビット・タイミングを再生
するタイミング再生回路15と、ベースバンド遅延検波回
路12から出力された変調位相差の同相成分Iおよび直交
成分Qに含まれている位相誤差θeの成分を除く自動周
波数制御回路14と、自動周波数制御回路14から出力され
た同相出力Ieまたは直交出力Qeに基づいて2値情報
を判定する判定器16、17と、判定器16、17の出力をシリ
アルデータに変換する並列直列変換器18と、並列直列変
換器18の出力を受信データとして出力する受信データ出
力端子19とを備えている。
As shown in FIG. 5, a conventional data receiving apparatus of this kind includes an antenna 1 for receiving a π / 4-shifted QPSK modulated wave signal, a receiving root Nyquist band-pass filter for shaping the waveform of the received signal. 2, a limiter amplifier 3 for limiting the amplitude of the output of the root Nyquist bandpass filter 2, and a local oscillator 4 constituting a quadrature detection unit for detecting an in-phase component and a quadrature component of baseband from the output of the limiter amplifier 3. a π / 2 phase shifter 5 and multipliers 6 and 7, a low-pass filter 8 for removing a double carrier component included in the in-phase and quadrature outputs of the quadrature detector,
9, A / D converters 10 and 11 for converting the outputs of the low-pass filters 8 and 9 into digital signals, and A / D converters 10 and 11
Cosine and sine of the modulation phase difference between the symbols of the received signal based on the output of the baseband delay detection circuit 12 that outputs the in-phase component I and the quadrature component Q, respectively, and the output of the baseband delay detection circuit 12 A timing reproduction circuit 15 for reproducing the bit timing; and an automatic frequency control circuit 14 for removing a component of the phase error θe included in the in-phase component I and the quadrature component Q of the modulation phase difference outputted from the baseband differential detection circuit 12 And determiners 16 and 17 for determining binary information based on the in-phase output Ie or the quadrature output Qe output from the automatic frequency control circuit 14, and parallel-serial conversion for converting the outputs of the determiners 16 and 17 into serial data And a reception data output terminal 19 for outputting the output of the parallel / serial converter 18 as reception data.

【0006】A/D変換器10、11は、ローパスフィルタ
8、9の出力をディジタル信号に変換するため、シンボ
ルレートのM倍(M:正整数)のサンプリング周波数で
動作する。
The A / D converters 10 and 11 operate at a sampling frequency M times the symbol rate (M: positive integer) in order to convert the outputs of the low-pass filters 8 and 9 into digital signals.

【0007】また、自動周波数制御回路14は、タイミン
グ再生回路15の出力するビット・タイミング信号に同期
してベースバンド遅延検波回路12の同相成分出力Iおよ
び直交成分出力Qを取込み、判定器18の出力を参照しな
がら、受信した被変調信号の中心周波数と局部発振器4
の発振周波数との周波数誤差△fに起因してベースバン
ド遅延検波回路12の各出力に生じている位相誤差θeを
補償する。
The automatic frequency control circuit 14 fetches the in-phase component output I and the quadrature component output Q of the baseband delay detection circuit 12 in synchronization with the bit timing signal output from the timing recovery circuit 15, and While referring to the output, the center frequency of the received modulated signal and the local oscillator 4
The phase error θe occurring at each output of the baseband differential detection circuit 12 due to the frequency error Δf with respect to the oscillation frequency is compensated.

【0008】図3は、受信したπ/4シフトQPSK変
調波信号から求めたシンボル間における変調位相差△φ
を表わす位相ダイアグラムであり、位相誤差θeがゼロ
の場合を示している。また、図4の位相ダイアグラム
は、受信した被変調信号の中心周波数と直交検波部の局
部発振器4の発振周波数との間に周波数誤差△fがある
ために位相誤差θeが生じているときの変調位相差を表
わしている。
FIG. 3 shows a modulation phase difference Δφ between symbols obtained from a received π / 4 shift QPSK modulated wave signal.
Is a phase diagram showing the case where the phase error θe is zero. Further, the phase diagram of FIG. 4 shows the modulation when the phase error θe occurs because the frequency error Δf exists between the center frequency of the received modulated signal and the oscillation frequency of the local oscillator 4 of the quadrature detector. The phase difference is shown.

【0009】このデータ受信装置は、次のように動作す
る。直交検波部は、受信したπ/4シフトQPSK変調
波信号をベースバンド信号に周波数変換する。この時、
変調波信号のシンボルレートをfR =1/T、A/D変
換器10、11のサンプリング周波数をfS =1/TS =M
R (M:正整数)とすると、A/D変換器10、11の出
力X(kTS)、Y(kTS)は次の式(1)、(2)のよ
うになる。 X(kTS)=COS(φ(kTS)−2πΔfkTS) (1) Y(kTS)=SIN(φ(kTS)−2πΔfkTS) (2) 式(1)、(2)において、φ(kTS)は受信したπ/
4シフトQPSK変調波信号の変調位相であり、Δfは
この変調信号の中心周波数と局部発振器4の発振周波数
との間の周波数誤差である。
This data receiving device operates as follows. The quadrature detector frequency-converts the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal into a baseband signal. At this time,
The symbol rate of the modulated wave signal is f R = 1 / T, and the sampling frequency of the A / D converters 10 and 11 is f S = 1 / T S = M
Assuming that f R (M: a positive integer), the outputs X (kT S ) and Y (kT S ) of the A / D converters 10 and 11 are represented by the following equations (1) and (2). X (kT S) = COS ( φ (kT S) -2πΔfkT S) (1) Y (kT S) = SIN (φ (kT S) -2πΔfkT S) (2) Equation (1), (2), φ (kT S ) is the received π /
This is the modulation phase of the 4-shift QPSK modulated wave signal, and Δf is the frequency error between the center frequency of this modulated signal and the oscillation frequency of the local oscillator 4.

【0010】ベースバンド遅延検波回路12は、A/D変
換器10、11の出力X(kTS)、Y(kTS)と、その1シ
ンボル前の出力X((k−M)TS)、Y((k−M)TS)と
を用いて、次の式(3)、(4)の演算を行なう。 I(kTS)=X(kTS)X((k−M)TS) +Y(kTS)Y((k−M)TS) (3) Q(kTS)=Y(kTS)X((k−M)TS) −X(kTS)Y((k−M)TS) (4) この式(3)は、変調位相を表わす位相ダイアグラムの
同一円周上に位置する2点、つまり、点(X(kTS),
Y(kTS))および点(X((k−M)TS),Y((k−M)
S))、の間の位相差の余弦を演算しており、また、
式(4)は、その位相差の正弦を演算している。
[0010] Baseband delay detection circuit 12, the output X (kT S) of the A / D converter 10,11, Y (kT S) and its preceding symbol output X ((k-M) T S) , Y ((k−M) T s ), the following equations (3) and (4) are calculated. I (kT S) = X ( kT S) X ((k-M) T S) + Y (kT S) Y ((k-M) T S) (3) Q (kT S) = Y (kT S) X ((k−M) T s ) −X (kT s ) Y ((k−M) T s ) (4) Equation (3) is located on the same circumference of the phase diagram representing the modulation phase. Two points, that is, a point (X (kT S ),
Y (kT S )) and points (X ((k−M) T S ), Y ((k−M)
T s )), the cosine of the phase difference between
Equation (4) calculates the sine of the phase difference.

【0011】この演算の結果、ベースバンド遅延検波回
路12は、次の式(5)、(6)で示すように、受信した
π/4シフトQPSK変調波信号の変調位相差の余弦お
よび正弦を、それぞれ同相出力I(kTS)および直交出
力Q(kTS)として出力することになる。
As a result of this calculation, the baseband differential detection circuit 12 calculates the cosine and sine of the modulation phase difference of the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal as shown in the following equations (5) and (6). , Respectively, as the in-phase output I (kT S ) and the quadrature output Q (kT S ).

【0012】 I(kTS)=COS(Δφ(kTS)+θe) (5) Q(kTS)=SIN(Δφ(kTS)+θe) (6) このΔφ(kTS)は、式(7)で表される本来の変調位
相差であり、θeは、式(8)で表されるΔfに起因す
る位相誤差である。 Δφ(kTS)=φ(kTS)−φ((k−M)TS) (7) θe=2πΔfMTS=2πΔfT (8)
[0012] I (kT S) = COS ( Δφ (kT S) + θe) (5) Q (kT S) = SIN (Δφ (kT S) + θe) (6) This Δφ (kT S) has the formula (7 ) Is the original modulation phase difference, and θe is the phase error due to Δf expressed by equation (8). Δφ (kT S) = φ ( kT S) -φ ((k-M) T S) (7) θe = 2πΔfMT S = 2πΔfT (8)

【0013】なお、π/4シフトQPSK変調では、送
信側は変調位相差Δφとして±π/4または±3π/4
を送信するので、受信信号の識別時点での変調位相差Δ
φ(kTS)は、式(5)(6)より、θe=0(Δf=
0)の時には、位相ダイヤグラムのI,Q平面上で図3
の黒丸の信号点によって表わされる。また、θe≠0
(Δf≠0)の時は、図4に示すように、位相ダイアグ
ラム上で変調位相差に対して一定の位相誤差θeが生じ
る。その結果、判定境界(I軸、Q軸)との間のノイズ
マージンが減少し、ノイズによっては判定境界を乗越え
る場合が生じるため、受信データの誤り率特性が劣化し
てしまう。
In the π / 4 shift QPSK modulation, the transmitting side sets the modulation phase difference Δφ to ± π / 4 or ± 3π / 4.
, The modulation phase difference Δ at the time of identification of the received signal
φ (kT S ) is given by θe = 0 (Δf =
0), on the I and Q planes of the phase diagram, FIG.
Are represented by signal points of black circles. Also, θe ≠ 0
When (Δf ≠ 0), as shown in FIG. 4, a constant phase error θe occurs with respect to the modulation phase difference on the phase diagram. As a result, the noise margin between the determination boundary (I-axis and Q-axis) is reduced, and the noise may cross the determination boundary depending on the noise, so that the error rate characteristics of the received data deteriorate.

【0014】自動周波数制御回路14は、このΔfに起因
する位相誤差θeを補償する動作を行なう。自動周波数
制御回路14は、先ず、タイミング再生回路15で再生され
たビット・タイミング信号に同期して、識別時点でのベ
ースバンド遅延検波回路12の出力I(nT)およびQ(n
T)を取込み、自動周波数制御回路14の出力Ie(n
T)、Qe(nT)と判定器16、17の出力Id(nT)、Q
d(nT)との間の平均2乗誤差を最小にするための演算
を次式によって行なう。
The automatic frequency control circuit 14 performs an operation of compensating for the phase error θe caused by Δf. First, the automatic frequency control circuit 14 outputs the outputs I (nT) and Q (nT) of the baseband differential detection circuit 12 at the time of identification in synchronization with the bit timing signal reproduced by the timing reproduction circuit 15.
T) and the output Ie (n) of the automatic frequency control circuit 14
T), Qe (nT) and outputs Id (nT), Q of decision units 16 and 17
An operation for minimizing a mean square error with d (nT) is performed by the following equation.

【0015】 WX(nT) =E{Id(nT)I(nT)+Qd(nT)Q(nT)}/E{I(nT)2+Q(nT)2} (9) WY(nT) =E{Id(nT)Q(nT)−Qd(nT)I(nT)}/E{I(nT)2+Q(nT)2} (10) Ie(nT)=I(nT)WX(nT)+Q(nT)WY(nT) (11) Qe(nT)=Q(nT)WX(nT)−I(nT)WY(nT) (12) 但し、式(9)、(10)におけるE{・}は平均値演
算を示す。これらの式におけるWX(nT)は位相誤差θ
eの余弦に、また、WY(nT)は位相誤差θeの正弦に
相当しており、式(11)(12)では、位相ダイアグ
ラム上の点(I(nT),Q(nT))を位相誤差と逆方向
にθeだけ回転したときの同相成分および直交成分を求
めていることになる。
WX (nT) = E {Id (nT) I (nT) + Qd (nT) Q (nT)} / E {I (nT) 2 + Q (nT) 2 } (9) WY (nT) = E {Id (nT) Q (nT) -Qd (nT) I (nT)} / E {I (nT) 2 + Q (nT) 2 } (10) Ie (nT) = I (nT) WX (nT) + Q (nT) WY (nT) (11) Qe (nT) = Q (nT) WX (nT) -I (nT) WY (nT) (12) where E {·} in equations (9) and (10). Indicates an average value calculation. WX (nT) in these equations is the phase error θ
e, and WY (nT) corresponds to the sine of the phase error θe. In equations (11) and (12), a point (I (nT), Q (nT)) on the phase diagram is This means that the in-phase component and the quadrature component when rotated by θe in the direction opposite to the error are obtained.

【0016】このとき、受信された変調信号の中心周波
数と局部発振器4の周波数との間の周波数誤差Δfが|
Δf|<fR/8であるならば、位相誤差θeは式
(8)より|θe|<π/4となるので、判定器16、17
は、図4のI軸およびQ軸を判定閾値として、当初から
定常的な判定誤りを侵すことなくId(nT)またはQd
(nT)を出力することができる。そのため、式(9)お
よび(10)から、適切なWX(nT)およびWY(nT)
を求めることができ、自動周波数制御回路14は、式(1
1)および(12)を用いて、位相誤差θeを補償した
同相成分Ie(nT)および直交成分Qe(nT)を出力す
ることができる。また、判定器18は、それを受けて、さ
らに誤りを含まない判定結果を出力することができる。
At this time, the frequency error Δf between the center frequency of the received modulated signal and the frequency of local oscillator 4 is |
If Δf | <f R / 8, the phase error θe becomes | θe | <π / 4 according to the equation (8).
Is used as a determination threshold value for the I-axis and the Q-axis in FIG.
(nT) can be output. Therefore, from equations (9) and (10), appropriate WX (nT) and WY (nT)
The automatic frequency control circuit 14 calculates the equation (1)
By using 1) and (12), it is possible to output the in-phase component Ie (nT) and the quadrature component Qe (nT) in which the phase error θe is compensated. Further, upon receiving the determination, the determiner 18 can output a determination result that does not further include an error.

【0017】このように、自動周波数制御回路14を備え
る従来のデータ受信装置は、受信した変調信号の中心周
波数と局部発振器4の周波数との間の周波数誤差Δfが
|Δf|<fR /8であるならば、このΔfの影響を補
償し、受信データの誤り率特性の劣化を改善することが
できる。
As described above, in the conventional data receiving apparatus including the automatic frequency control circuit 14, the frequency error Δf between the center frequency of the received modulated signal and the frequency of the local oscillator 4 is | Δf | <f R / 8. In this case, the influence of Δf can be compensated, and the deterioration of the error rate characteristic of the received data can be improved.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のデータ
受信装置では、受信された変調信号の中心周波数と局部
発振器4の周波数との間の周波数誤差ΔfがfR/8≦
|Δf|<fR/4(fR:シンボルレート)である場合
には、ベースバンド遅延検波回路12の出力における位相
誤差θeがπ/4≦|θe|<π/2となるので、図4
のI,Q平面上において、識別時点の信号点の存在する
象限が、本来の信号点のある象限から移ってしまい、I
軸およびQ軸を判定閾値とする判定器16、17は、当初か
ら定常的な判定誤りを生じることになる。そのため、自
動周波数制御回路14は、位相誤差θeの余弦に相当する
WX(nT)や正弦に相当するWY(nT)を正しく得るこ
とができず、誤った方向への位相補償を行なってしま
う。その結果、受信データの誤り率特性が著しく劣化す
るという問題点がある。
However, in the conventional data receiving apparatus, the frequency error Δf between the center frequency of the received modulated signal and the frequency of the local oscillator 4 is f R / 8 ≦
When | Δf | <f R / 4 (f R : symbol rate), the phase error θe at the output of the baseband differential detection circuit 12 becomes π / 4 ≦ | θe | <π / 2. 4
On the I and Q planes, the quadrant where the signal point at the time of identification is located is shifted from the quadrant where the original signal point is located, and
The determination units 16 and 17 using the axes and the Q axis as the determination thresholds cause a steady determination error from the beginning. Therefore, the automatic frequency control circuit 14 cannot correctly obtain WX (nT) corresponding to the cosine of the phase error θe or WY (nT) corresponding to the sine, and performs phase compensation in the wrong direction. As a result, there is a problem that the error rate characteristic of the received data is significantly deteriorated.

【0019】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、変調信号の中心周波数と局部発振器4の
周波数との間の周波数誤差Δfに起因して、ベースバン
ド遅延検波回路の出力にπ/4≦|θe|の位相誤差θ
eが生じる場合でも、それを補償することができる、広
い自動周波数制御範囲を備えたデータ受信装置を提供す
ることを目的としている。
The present invention is to solve such a conventional problem. The output of the baseband differential detection circuit is caused by the frequency error Δf between the center frequency of the modulated signal and the frequency of the local oscillator 4. phase error θ of π / 4 ≦ | θe |
An object of the present invention is to provide a data receiving apparatus having a wide automatic frequency control range that can compensate for the occurrence of e.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、位
相変調の受信信号に対する直交検波に使用する局部発振
器と、受信信号の変調位相を求め、この変調位相のシン
ボル間における位相差に対し、余弦および正弦を同相成
分および直交成分として出力するベースバンド遅延検波
回路と、受信信号の中心周波数と局部発振器の発振周波
数との間の周波数差に起因して前記同相成分および直交
成分に生じる位相誤差θeを補償する自動周波数制御手
段とを備えるπ/4シフトQPSK変調方式のデータ受
信装置において、ベースバンド遅延検波回路の出力に生
じている位相誤差θeの大きさの範囲とその向きとを
ゼロクロスの情報を用いて判定するゼロクロス判定手段
と、このゼロクロス判定手段が位相誤差θeの大きさを
π/4≦|θe|と判定したとき、同相成分および直交
成分にπK/4(Kは正または負の整数)の位相回転を
加える位相回転手段とを設け、この位相回転手段によっ
て位相回転が加えられた後の同相成分および直交成分を
自動周波数制御手段に入力するように構成している。
Accordingly, in the present invention, a local oscillator used for quadrature detection of a phase-modulated received signal and a modulation phase of the received signal are obtained, and a phase difference between symbols of the modulation phase is determined. A baseband differential detection circuit that outputs a cosine and a sine as an in-phase component and a quadrature component, and a phase error generated in the in-phase component and the quadrature component due to a frequency difference between a center frequency of the received signal and an oscillation frequency of the local oscillator. In a data receiving apparatus of the π / 4 shift QPSK modulation system having automatic frequency control means for compensating θe, a range of a magnitude of a phase error θe generated in an output of a baseband differential detection circuit and a direction of the phase error θe are as follows :
A zero-crossing decision means <br/> determining using information of the zero-crossing, the zero-crossing decision means the magnitude of the phase error θe π / 4 ≦ | θe | when it is determined that,? K / 4 in phase and quadrature components (K is a positive or negative integer) phase rotation means for applying a phase rotation, and the in-phase component and the quadrature component after the phase rotation is applied by the phase rotation means are inputted to the automatic frequency control means. doing.

【0021】また、前記ゼロクロス判定手段が、位相ダ
イアグラムのI軸またはQ軸を横切る(即ち、ゼロクロ
スする)信号の数に基づいて、位相誤差θeの大きさの
範囲とその向きとを判定するように構成している。
Further, the zero-crossing determining means crosses the I-axis or the Q-axis of the phase diagram (that is, the zero-crossing means).
Based on the number of the scan to) signals, and configured to determine the size range of the phase error θe and its orientation.

【0022】[0022]

【作用】そのため、位相誤差θeがπ/4以上のときに
は、位相回転手段が、ゼロクロス判定手段の判定結果に
基づいて、ベースバンド遅延検波回路の出力する同相成
分および直交成分にπK/4(Kは正または負の整数)
の位相回転を付加し、それらの成分で表わされる変調位
相差の位相ダイアグラム上における信号点を、本来の送
信変調位相差の信号点が存在する象限にまで引戻す。従
って、自動周波数制御手段は、従来の位相補償方式をそ
のまま実行することにより、常に正しい位相補償を行な
うことができる。
Therefore, when the phase error θe is equal to or more than π / 4, the phase rotation means adds πK / 4 (K) to the in-phase component and the quadrature component output from the baseband delay detection circuit based on the determination result of the zero-crossing determination means. Is a positive or negative integer)
And the signal point on the phase diagram of the modulation phase difference represented by those components is returned to the quadrant where the signal point of the original transmission modulation phase difference exists. Therefore, the automatic frequency control means can always perform correct phase compensation by directly executing the conventional phase compensation method.

【0023】ゼロクロス判定手段は、π/4シフトQP
SK変調方式の信号点の遷移方向における性質を利用し
て、位相誤差の大きさや向きを判定する。つまり、位相
誤差が生じたことによって、位相ダイアグラムの正また
は負のI軸やQ軸を横切る信号の頻度が変化するので、
それを検出することにより、位相誤差の大きさや向きを
判定する。
The zero-crossing determining means uses a π / 4 shift QP
The magnitude and direction of the phase error are determined using the property of the signal point of the SK modulation method in the transition direction. In other words, the occurrence of the phase error changes the frequency of signals crossing the positive or negative I-axis or Q-axis of the phase diagram,
By detecting this, the magnitude and direction of the phase error are determined.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の実施例におけるデータ受信装置は、
図1に示すように、被変調信号の中心周波数と局部発振
器4の発振周波数との間の周波数誤差によって変調位相
差にπ/4≦|θe|<π/2の位相誤差θeが生じて
いるとき、その誤差を|θe|<π/4に低減する位相
補償回路13を備えている。その他の構成は、従来の装置
(図5)と変わりがない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention
As shown in FIG. 1, a phase error θe of π / 4 ≦ | θe | <π / 2 is generated in the modulation phase difference due to a frequency error between the center frequency of the modulated signal and the oscillation frequency of the local oscillator 4. At this time, a phase compensation circuit 13 is provided to reduce the error to | θe | <π / 4. Other configurations are the same as those of the conventional device (FIG. 5).

【0025】この位相補償回路13は、図2に示すよう
に、ベースバンド遅延検波回路12から出力された同相成
分Iおよび直交成分Qを取込み、それらの成分で表わさ
れる変調位相差に含まれている位相誤差θeの大きさお
よびその正負を判定し、判定結果に従って制御信号を出
力するゼロクロス判定回路20と、ゼロクロス判定回路20
の制御信号に応じて、入力した同相成分Iおよび直交成
分Qに0、π/4または−π/4の位相回転を加える位
相回転回路21とから成る。
As shown in FIG. 2, the phase compensation circuit 13 takes in the in-phase component I and the quadrature component Q output from the baseband differential detection circuit 12, and is included in the modulation phase difference represented by these components. A zero-crossing determination circuit 20 for determining the magnitude of the phase error θe and its sign, and outputting a control signal according to the determination result;
And a phase rotation circuit 21 for applying a phase rotation of 0, π / 4 or -π / 4 to the input in-phase component I and quadrature component Q in response to the control signal.

【0026】ゼロクロス判定回路20は、位相ダイアグラ
ムのI,Q平面上において変調位相差を表わす信号点が
負のI軸を横切る回数、正のQ軸を横切る回数および負
のQ軸を横切る回数をそれぞれカウントすることによ
り、位相誤差θeの大きさとその正負とを判定する。
The zero-crossing determination circuit 20 determines the number of times that the signal point representing the modulation phase difference crosses the negative I axis, the number of crossings of the positive Q axis, and the number of times of crossing the negative Q axis on the I and Q planes of the phase diagram. By counting each, the magnitude of the phase error θe and its sign are determined.

【0027】このデータ受信装置は、次のように動作す
る。直交検波部およびベースバンド遅延検波回路12の動
作は従来の装置と同じである。いま、受信したπ/4シ
フトQPSK変調波信号のシンボルレートをfR =1/
T、A/D変換器10、11のサンプリング周波数をfS
1/TS =MfR (M:正整数)、A/D変換器10、11
の出力をそれぞれX(kTS)、Y(kTS)とすると、 X(kTS)=COS(φ(kTS)−2πΔfkTS) (1) Y(kTS)=SIN(φ(kTS)−2πΔfkTS) (2) となる。ここで、φ(kTS)は受信されたπ/4シフト
QPSK変調波信号の変調位相、Δfはこの変調信号の
中心周波数と局部発振器4の周波数との間の周波数誤差
を表わす。
This data receiving device operates as follows. The operations of the quadrature detection unit and the baseband differential detection circuit 12 are the same as those of the conventional device. Now, the symbol rate of the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal is set to f R = 1 /
T, the sampling frequency of the A / D converters 10 and 11 is represented by f S =
1 / T S = Mf R (M: positive integer), A / D converters 10 and 11
X output of each (kT S), when the Y (kT S), X ( kT S) = COS (φ (kT S) -2πΔfkT S) (1) Y (kT S) = SIN (φ (kT S ) −2πΔfkT S ) (2) Here, φ (kT S ) represents the modulation phase of the received π / 4 shift QPSK modulated wave signal, and Δf represents a frequency error between the center frequency of the modulated signal and the frequency of the local oscillator 4.

【0028】ベースバンド遅延検波回路12は、A/D変
換器10、11の出力から、 I(kTS)=X(kTS)X((k−M)TS) +Y(kTS)Y((k−M)TS) (3) Q(kTS)=Y(kTS)X((k−M)TS) −X(kTS)Y((k−M)TS) (4) を演算し、同相出力I(kTS)および直交出力Q(k
S)として出力する。このI(kTS)およびQ(k
S)は、式(5)、(6)に示すように、受信したπ
/4シフトQPSK変調波信号の変調位相差の余弦およ
び正弦を表わしている。
[0028] Baseband delay detection circuit 12, the output of the A / D converter 10,11, I (kT S) = X (kT S) X ((k-M) T S) + Y (kT S) Y ((k−M) T s ) (3) Q (kT s ) = Y (kT s ) X ((k−M) T s ) −X (kT s ) Y ((k−M) T s ) ( 4) is calculated, and the in-phase output I (kT S ) and the quadrature output Q (k
T S ). The I (kT S ) and Q (k
T S ) is the received π as shown in equations (5) and (6).
The cosine and sine of the modulation phase difference of the / 4 shift QPSK modulated wave signal are shown.

【0029】 I(kTS)=COS(Δφ(kTS)+θe) (5) Q(kTS)=SIN(Δφ(kTS)+θe) (6) このΔφ(kTS)は、式(7)で表される本来の変調位
相差であり、θeは、式(8)で表されるΔfに起因す
る位相誤差である。 Δφ(kTS)=φ(kTS)−φ((k−M)TS) (7) θe=2πΔfMTS =2πΔfT (8)
[0029] I (kT S) = COS ( Δφ (kT S) + θe) (5) Q (kT S) = SIN (Δφ (kT S) + θe) (6) This [Delta] [phi (kT S) has the formula (7 ) Is the original modulation phase difference, and θe is the phase error due to Δf expressed by equation (8). Δφ (kT S ) = φ (kT S ) −φ ((k−M) T S ) (7) θe = 2πΔfMT S = 2πΔfT (8)

【0030】さて、π/4シフトQPSK変調における
受信信号の識別時点での変調位相差Δφ(kTS)は、θ
e=0(Δf=0)の時には、位相ダイヤグラムのI,
Q平面上で図3の黒丸の信号点によって表わされる。こ
の図3から明らかなように、θe=0(Δf=0)の場
合では、位相ダイアグラムの第2象限および第3象限に
おける信号点の遷移方向は、負のI軸から離れる方向だ
けに限られている。そのため、リミタアンプ3等のRF
受信部によるノイズの影響を除いては、位相差の信号点
が負のI軸を横切ることはない。
Now, the modulation phase difference Δφ (kT S ) at the time of identification of the received signal in the π / 4 shift QPSK modulation is θ
When e = 0 (Δf = 0), I,
It is represented on the Q plane by the signal points of black circles in FIG. As is apparent from FIG. 3, in the case of θe = 0 (Δf = 0), the transition direction of the signal point in the second quadrant and the third quadrant of the phase diagram is limited only to the direction away from the negative I axis. ing. Therefore, the RF of the limiter amplifier 3 etc.
The signal point of the phase difference does not cross the negative I-axis except for the influence of noise due to the receiving unit.

【0031】また、θe≠0(Δf≠0)の時は、図4
に示すように、位相ダイアグラム上で変調位相差に対し
て一定の位相誤差θeが生じ、その結果、判定閾値(I
軸、Q軸)との間のノイズマージンが減少する。ただ、
この場合にも、|θe|<π/4のときは、ノイズの影
響を除いては、位相差の信号点が負のI軸を定常的に横
切ることはない。
When θe ≠ 0 (Δf ≠ 0), FIG.
As shown in the figure, a constant phase error θe is generated with respect to the modulation phase difference on the phase diagram.
, Q axis). However,
Also in this case, when | θe | <π / 4, the signal point of the phase difference does not constantly cross the negative I axis except for the influence of noise.

【0032】しかし、周波数誤差ΔfがfR/8≦|Δ
f|<fR/4の場合には、Δfに起因してπ/4≦|
θe|<π/2の位相誤差θeが生じるが、この時に
は、図4におけるθeをこの大きさにまで広げることに
よって分かるように、信号点の遷移経路が定常的に負の
I軸を横切るようになる。また、この時には、π/4≦
θe<π/2であるならば、信号点の遷移経路が負のQ
軸を横切る回数に比べて、正のQ軸を横切る回数の方が
多くなる。一方、−π/2<θe≦−π/4の場合に
は、逆に、信号点の遷移経路が負のQ軸を横切る回数に
比べて、正のQ軸を横切る回数の方が少なくなる。
However, the frequency error Δf becomes f R / 8 ≦ | Δ
When f | <f R / 4, π / 4 ≦ |
A phase error θe of θe | <π / 2 occurs. At this time, as can be seen by expanding θe to this magnitude in FIG. 4, the transition path of the signal point steadily crosses the negative I axis. become. At this time, π / 4 ≦
If θe <π / 2, the transition path of the signal point is negative Q
The number of traversal of the positive Q axis is greater than the number of traversal of the axis. On the other hand, when −π / 2 <θe ≦ −π / 4, the number of times that the transition path of the signal point crosses the positive Q axis is smaller than the number of times that the transition path crosses the negative Q axis. .

【0033】位相補償回路13では、ゼロクロス判定回路
20がベースバンド遅延検波回路12の同相成分出力信号I
(kTS)および直交成分出力信号Q(kTS)を取込み、
これらの信号によって表わされる位相ダイヤグラムの
I,Q平面上での信号点が、負のI軸を横切る回数、正
のQ軸を横切る回数および負のQ軸を横切る回数をそれ
ぞれカウントし、その結果に従って3種類の制御信号S
EL(i)(i=1,2,3)を出力する。
In the phase compensation circuit 13, a zero-crossing judgment circuit
20 is the in-phase component output signal I of the baseband differential detection circuit 12.
(kT s ) and the quadrature component output signal Q (kT s )
The number of times the signal points on the I and Q planes of the phase diagram represented by these signals cross the negative I axis, cross the positive Q axis, and cross the negative Q axis, respectively, are calculated. According to the three types of control signals S
EL (i) (i = 1, 2, 3) is output.

【0034】このゼロクロス判定回路20は、この処理を
具体的に次の手順で行なう。まず、I(kTS)およびQ
(kTS)のサンプル値をN0 個(N0 :正整数)取込
み、信号点がI,Q軸を横切る場合には、各サンプル値
の間でその軸に応じた符号反転が生じることを利用し
て、負のI軸を横切る回数CT1、正のQ軸を横切る回
数CT2および負のQ軸を横切る回数CT3をそれぞれ
式(13)〜(15)によって求める。ただし、サンプ
リング周波数fS =1/TS はシンボルレートfRに比
べて十分高いものとする。
The zero-crossing determination circuit 20 performs this processing in the following procedure. First, I (kT S ) and Q
When (kT S ) sample values of N 0 (N 0 : positive integer) are fetched and a signal point crosses the I and Q axes, sign inversion corresponding to that axis occurs between each sample value. Using this, the number of times CT1 crossing the negative I axis, the number CT2 of crossing the positive Q axis, and the number of times CT3 crossing the negative Q axis are determined by equations (13) to (15), respectively. However, it is assumed that the sampling frequency f S = 1 / T S is sufficiently higher than the symbol rate f R.

【0035】 CT1={I(kTS)<0:Q(kTS)Q((k−1)TS)<0である回数} (13) このCT1は、I(kTS)が負であり、且つ、Q(k
S)の符号が反転する回数を表わしている。同様に、 CT2={Q(kTS)>0:I(kTS)I((k−1)TS)<0である回数} (14) CT3={Q(kTS)<0:I(kTS)I((k−1)TS)<0である回数} (15) を求める。この時、N1<N0なる正整数N1 を閾値とし
て設定し、 CT1<N1 (16) であるならば、ゼロクロス判定回路20は、位相誤差θe
が|θe|<π/4であると判定し、判定信号SEL
(1)を出力する。
CT1 = {I (kT S ) <0: Q (kT S ) The number of times that Q ((k−1) T S ) <0} (13) In CT1, I (kT S ) is negative. Yes, and Q (k
The sign of T S) represents the number of times of inversion. Similarly, CT2 = {Q (kT S )> 0: I (kT S) I ((k-1) T S) < 0 times} (14) CT3 = {Q (kT S) <0: I The number of times k (15) where (kT S ) I ((k−1) T S ) <0 is determined. At this time, a positive integer N 1 satisfying N 1 <N 0 is set as a threshold, and if CT 1 <N 1 (16), the zero-crossing determination circuit 20 determines the phase error θe
Is determined to be | θe | <π / 4, and the determination signal SEL is determined.
(1) is output.

【0036】また、 {CT1≧N1}∩{CT2>CT3} (17) であるならば、つまり、信号点が負のI軸を横切る回数
がN1 以上で、且つ、負のQ軸を横切る回数が正のQ軸
を横切る回数より少ないならば、ゼロクロス判定回路20
は、位相誤差θeがπ/4≦θe<π/2であると判定
し、判定信号SEL(2)を出力する。
If {CT1 ≧ N 1 {CT2> CT3} (17), that is, if the number of signal points crossing the negative I axis is N 1 or more and the negative Q axis is If the number of times of crossing is less than the number of times of crossing the positive Q axis, the zero crossing determination circuit 20
Determines that the phase error θe is π / 4 ≦ θe <π / 2, and outputs a determination signal SEL (2).

【0037】また、 {CT1≧N1}∩{CT2<CT3} (18) であるならば、つまり、信号点が負のI軸を横切る回数
がN1 以上で、且つ、負のQ軸を横切る回数が正のQ軸
を横切る回数より多いならば、ゼロクロス判定回路20
は、位相誤差θeが−π/2<θe≦−π/4であると
判定し、判定信号SEL(3)を出力する。
Also, if {CT1 ≧ N 1 << CT2 <CT3} (18), that is, the number of times the signal point crosses the negative I axis is N 1 or more, and the negative Q axis is If the number of times of crossing is greater than the number of times of crossing the positive Q axis, the zero crossing determination circuit 20
Determines that the phase error θe is −π / 2 <θe ≦ −π / 4, and outputs the determination signal SEL (3).

【0038】次に位相回転回路21は、ゼロクロス判定回
路20からの制御信号に従って、式(19)に示す演算を
行ない、ベースバンド遅延検波回路12の出力I(k
S)、Q(kTS)に対してψの位相回転を加える。
Next, the phase rotation circuit 21 performs the operation shown in the equation (19) according to the control signal from the zero-crossing judgment circuit 20, and outputs the output I (k) of the baseband delay detection circuit 12.
A phase rotation of ψ is applied to T s ) and Q (kT s ).

【数19】 この結果、周波数誤差ΔfがfR/8≦|Δf|<fR
4の場合でも、位相補償回路13の出力Ic(kTS)およ
びQc(kTS)における位相誤差θeは|θe|<π/
4となる。
[Equation 19] As a result, the frequency error Δf becomes f R / 8 ≦ | Δf | <f R /
4, the phase error θe in the outputs Ic (kT S ) and Qc (kT S ) of the phase compensation circuit 13 is | θe | <π /
It becomes 4.

【0039】自動周波数制御回路14は、位相補償回路13
の出力Ic(kTS)、Qc(kTS)に残留する|θe|
<π/4の位相誤差θeを補償する。この動作は、従来
の装置の自動周波数制御回路の動作と基本的に同じであ
り、タイミング再生回路15の再生したビットタイミング
信号に同期して識別時点での位相補償回路13の出力Ic
(nT)およびQc(nT)を取込み、自動周波数制御回路
14の出力Ie(nT)、Qe(nT)と判定器16、17の出力
Id(nT)、Qd(nT)との間の平均2乗誤差を最小に
するための演算を次式によって行なう。
The automatic frequency control circuit 14 includes a phase compensation circuit 13
| Θe | remaining in the outputs Ic (kT S ) and Qc (kT S )
<Π / 4 phase error θe is compensated. This operation is basically the same as the operation of the automatic frequency control circuit of the conventional apparatus, and the output Ic of the phase compensation circuit 13 at the discrimination time is synchronized with the bit timing signal reproduced by the timing reproduction circuit 15.
(nT) and Qc (nT), automatic frequency control circuit
An operation for minimizing the mean square error between the outputs Ie (nT) and Qe (nT) of the fourteenth and the outputs Id (nT) and Qd (nT) of the discriminators 16 and 17 is performed by the following equation.

【0040】 WX(nT) =E{Id(nT)Ic(nT)+Qd(nT)Qc(nT)}/E{Ic(nT)2+Qc(nT)2} (20) WY(nT) =E{Id(nT)Qc(nT)−Qd(nT)Ic(nT)}/E{Ic(nT)2+Qc(nT)2} (21) Ie(nT)=Ic(nT)WX(nT)+Qc(nT)WY(nT) (22) Qe(nT)=Qc(nT)WX(nT)−Ic(nT)WY(nT) (23) 但し、式(20)、(21)におけるE{・}は平均値
演算を示す。
WX (nT) = E {Id (nT) Ic (nT) + Qd (nT) Qc (nT)} / E {Ic (nT) 2 + Qc (nT) 2 } (20) WY (nT) = E {Id (nT) Qc (nT) -Qd (nT) Ic (nT)} / E {Ic (nT) 2 + Qc (nT) 2 } (21) Ie (nT) = Ic (nT) WX (nT) + Qc (nT) WY (nT) (22) Qe (nT) = Qc (nT) WX (nT) -Ic (nT) WY (nT) (23) where E {·} in the equations (20) and (21). Indicates an average value calculation.

【0041】この時、受信された変調信号の中心周波数
と局部発振器4の周波数との間の周波数誤差ΔfがfR
/8≦|Δf|<fR/4である場合でも、位相補償回
路13によってIc(nT)およびQc(nT)の位相誤差θ
eが|θe|<π/4に低減されているため、判定器1
6、17は、図4のI軸およびQ軸を判定閾値として、当
初から定常的な判定誤りを侵すことなくId(nT)また
はQd(nT)を出力することができる。そのため、式
(20)および(21)から、適切なWX(nT)および
WY(nT)を求めることができ、自動周波数制御回路14
は、式(22)および式(23)を用いて、位相誤差θ
eを補償した同相成分Ie(nT)および直交成分Qe
(nT)を出力することができる。また、判定器18は、そ
れを受けて、さらに誤りを含まない判定結果を出力する
ことができる。
At this time, the frequency error Δf between the center frequency of the received modulated signal and the frequency of the local oscillator 4 is f R
Even when / 8 ≦ | Δf | <f R / 4, the phase error θ of Ic (nT) and Qc (nT)
Since e is reduced to | θe | <π / 4, the decision unit 1
6 and 17 can output Id (nT) or Qd (nT) without incurring a steady judgment error from the beginning, using the I-axis and Q-axis in FIG. 4 as judgment thresholds. Therefore, appropriate WX (nT) and WY (nT) can be obtained from equations (20) and (21), and the automatic frequency control circuit 14
Is the phase error θ using the equations (22) and (23).
e in-phase component Ie (nT) and quadrature component Qe
(nT) can be output. Further, upon receiving the determination, the determiner 18 can output a determination result that does not further include an error.

【0042】このように、実施例の装置では、受信され
た変調信号の中心周波数と局部発振器4の周波数との間
にfR/8≦|Δf|<fR/4の周波数誤差Δfが存在
し、ベースバンド遅延検波回路12の出力する同相成分
I、直交成分Qにπ/4≦|θe|<π/2の位相誤差
θeが生じているときでも、自動周波数制御回路14の前
に設けた位相補償回路13が位相誤差θeをπ/4以下に
低減するため、自動周波数制御回路14は自動周波数制御
を正常に行なうことができ、その結果、正しい受信デー
タが復号される。この装置は、等価的に従来の装置の2
倍の周波数範囲において自動周波数制御が可能である。
As described above, in the apparatus according to the embodiment, there is a frequency error Δf of f R / 8 ≦ | Δf | <f R / 4 between the center frequency of the received modulation signal and the frequency of the local oscillator 4. Even when a phase error θe of π / 4 ≦ | θe | <π / 2 is generated in the in-phase component I and the quadrature component Q output from the baseband delay detection circuit 12, it is provided before the automatic frequency control circuit 14. Since the phase compensation circuit 13 reduces the phase error θe to π / 4 or less, the automatic frequency control circuit 14 can perform the automatic frequency control normally, and as a result, correct received data is decoded. This device is equivalent to 2 of the conventional device.
Automatic frequency control is possible in the double frequency range.

【0043】なお、実施例では位相誤差θeがπ/4≦
|θe|<π/2の場合について詳しく説明したが、こ
の考え方を位相誤差θeがさらに大きい場合にまで拡張
することが可能である。そのときの位相誤差θeの大き
さの範囲とその向きとは、位相ダイアグラムの正または
負のI軸またはQ軸のいずれかを横切る信号の数に着目
して求めることができ、この位相誤差θeの大きさの範
囲とその向きとの判定を位相補償回路13のゼロクロス判
定回路20で行ない、位相回転回路21で、ゼロクロス判定
回路20の判定結果に基づいて、ベースバンド遅延検波回
路12の同相成分Iおよび直交成分Qを式(19)によっ
て変換する。但し、ψの値は、πK/4(Kは正または
負の整数)とし、Kは、位相誤差θeの大きさの範囲お
よび向きに応じて設定する。こうすることにより、位相
誤差θeを含む変調位相差の位相ダイアグラムにおける
信号点は、本来の変調位相差の信号点の象限に引戻さ
れ、その結果、自動周波数制御回路14での正しい自動周
波数制御が可能となる。
In the embodiment, when the phase error θe is π / 4 ≦
Although the case where | θe | <π / 2 has been described in detail, it is possible to extend this idea to the case where the phase error θe is even larger. The magnitude range and the direction of the phase error θe at that time can be obtained by focusing on the number of signals crossing either the positive or negative I axis or the Q axis of the phase diagram. Is determined by the zero-crossing determination circuit 20 of the phase compensating circuit 13, and the in-phase component of the baseband differential detection circuit 12 is determined by the phase rotation circuit 21 based on the determination result of the zero-crossing determination circuit 20. I and quadrature component Q are converted by equation (19). However, the value of ψ is πK / 4 (K is a positive or negative integer), and K is set according to the range and direction of the magnitude of the phase error θe. As a result, the signal point in the phase diagram of the modulation phase difference including the phase error θe is returned to the quadrant of the signal point of the original modulation phase difference, and as a result, the correct automatic frequency control in the automatic frequency control circuit 14 is performed. Becomes possible.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のデータ受信装置は、受信された変調信号の
中心周波数と局部発振器4の周波数との周波数誤差Δf
により、ベースバンド遅延検波回路12の出力にπ/4≦
|θe|の位相誤差θeが生じる場合でも、的確に自動
周波数制御を行なうことができ、Δfに起因する誤り率
特性の劣化を幅広く改善することができる。
As is apparent from the above description of the embodiment, the data receiving apparatus of the present invention provides a frequency error Δf between the center frequency of the received modulated signal and the frequency of the local oscillator 4.
Π / 4 ≦ the output of the baseband differential detection circuit 12
Even when the phase error θe of | θe | occurs, the automatic frequency control can be accurately performed, and the deterioration of the error rate characteristic caused by Δf can be improved widely.

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

【図1】本発明のデータ受信装置における一実施例の構
成を示すブロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment in a data receiving apparatus of the present invention;

【図2】実施例のデータ受信装置における位相補償回路
の構成を示すブロック図、
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a phase compensation circuit in the data receiving device according to the embodiment;

【図3】ベースバンド遅延検波回路の出力する信号の信
号点を表わす位相ダイアグラム(θe=0の場合)、
FIG. 3 is a phase diagram (when θe = 0) representing a signal point of a signal output from a baseband differential detection circuit;

【図4】ベースバンド遅延検波回路の出力する信号の信
号点を表わす位相ダイアグラム(θe≠0の場合)、
FIG. 4 is a phase diagram (when θe ≠ 0) representing a signal point of a signal output from the baseband differential detection circuit;

【図5】従来のデータ受信装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional data receiving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ 2 受信用ルートナイキスト・バンドパス・フィルタ 3 リミタアンプ 4 局部発振器 5 π/2移相器 6、7 乗算器 8、9 ローパスフィルタ 10、11 A/D変換器 12 ベースバンド遅延検波回路 13 位相補償回路 14 自動周波数制御回路 15 タイミング再生回路 16、17 判定器 18 並列直列変換器 19 受信データ出力端子 20 ゼロクロス判定回路 21 位相回転回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Root Nyquist band pass filter for reception 3 Limiter amplifier 4 Local oscillator 5 π / 2 phase shifter 6, 7 Multiplier 8, 9 Low pass filter 10, 11 A / D converter 12 Baseband delay detection circuit 13 Phase Compensation circuit 14 Automatic frequency control circuit 15 Timing recovery circuit 16, 17 Judgment device 18 Parallel-serial converter 19 Receive data output terminal 20 Zero-cross judgment circuit 21 Phase rotation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−212422(JP,A) 特開 平7−212424(JP,A) 特開 平7−212425(JP,A) 特開 平6−224960(JP,A) 特開 平3−128550(JP,A) 特表 平6−508495(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 - 27/38 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-212422 (JP, A) JP-A-7-212424 (JP, A) JP-A-7-212425 (JP, A) JP-A-6-212425 224960 (JP, A) JP-A-3-128550 (JP, A) JP-A-6-508495 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04L 27/00-27 / 38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位相変調の受信信号に対する直交検波に
使用する局部発振器と、前記受信信号の変調位相を求
め、この変調位相のシンボル間における位相差に対し、
余弦および正弦を同相成分および直交成分として出力す
るベースバンド遅延検波回路と、前記受信信号の中心周
波数と前記局部発振器の発振周波数との間の周波数差に
起因して前記同相成分および直交成分に生じる位相誤差
θeを補償する自動周波数制御手段とを備えるπ/4シ
フトQPSK変調方式のデータ受信装置において、 前記ベースバンド遅延検波回路の出力に生じている前記
位相誤差θeの大きさの範囲とその向きとを、ゼロクロ
スの情報を用いて判定するゼロクロス判定手段と、 前記ゼロクロス判定手段が前記位相誤差θeの大きさを
π/4≦|θe|と判定したとき、前記同相成分および
直交成分にπK/4(Kは正または負の整数)の位相回
転を加える位相回転手段とを設け、前記位相回転手段に
より位相回転が加えられた後の同相成分および直交成分
を前記自動周波数制御手段に入力することを特徴とする
データ受信装置。
A local oscillator used for quadrature detection of a phase-modulated received signal, and a modulation phase of the received signal are obtained.
A baseband differential detection circuit that outputs a cosine and a sine as an in-phase component and a quadrature component; and the in-phase component and the quadrature component occur due to a frequency difference between a center frequency of the received signal and an oscillation frequency of the local oscillator. In a data receiving apparatus of a π / 4 shift QPSK modulation system comprising automatic frequency control means for compensating a phase error θe, a range of a magnitude of the phase error θe generated in an output of the baseband differential detection circuit and a direction thereof And the zero black
And determining zero-crossing decision means using the information of the scan, the zero-crossing decision means said phase error .theta.e of size π / 4 ≦ | θe | when it is determined that the in-phase component and the quadrature component πK / 4 (K Phase rotation means for applying a phase rotation of (positive or negative integer), and inputting the in-phase component and the quadrature component after the phase rotation is applied by the phase rotation means to the automatic frequency control means. Data receiving device.
【請求項2】 前記ゼロクロス判定手段が、位相ダイア
グラムのI軸またはQ軸を横切る信号の数に基づいて、
前記位相誤差θeの大きさの範囲とその向きとを判定す
ることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
2. The method according to claim 1, wherein the zero-crossing determining means determines a number of signals crossing an I axis or a Q axis of the phase diagram.
The data receiving apparatus according to claim 1, wherein a range of a magnitude of the phase error θe and a direction thereof are determined.
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