JP3115261B2 - 信号点配置分散値算出回路 - Google Patents

信号点配置分散値算出回路

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JP3115261B2
JP3115261B2 JP09212745A JP21274597A JP3115261B2 JP 3115261 B2 JP3115261 B2 JP 3115261B2 JP 09212745 A JP09212745 A JP 09212745A JP 21274597 A JP21274597 A JP 21274597A JP 3115261 B2 JP3115261 B2 JP 3115261B2
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は受信した位相シフト
キーイング信号を復調したベースバンド信号の信号点配
置分散値を算出する信号点配置分散値算出回路に関し、
さらに詳細には復調されたベースバンド信号から搬送波
を再生する搬送波再生回路、または受信信号点配置から
復調されたベースバンド信号位相角を送信信号位相角に
一致させるための絶対位相化回路などに利用する信号点
配置分散値算出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば8PSK変調、QPSK変調、B
PSK変調によって伝送されてくるデジタル被変調波を
受信する放送受信機では、搬送波再生にベースバンド信
号の信号点配置分散値を求めて信号点配置分散値に基づ
いて再生搬送波の周波数を制御することが、例えば特願
平9−163530号において示されている。また、復
調されたベースバンド信号の信号点配置から現在の受信
信号位相回転角を求め、求められた受信信号位相回転角
をもとに復調されたベースバンド信号を逆位相回転させ
ることによって復調ベースバンド信号を送信信号位相角
に一致させる絶対位相化が行われる。
【0003】この場合に、QPSK変調の場合には、復
調されたベースバンド信号(I、Q)は(0、0)、
(0、1)、(1、1)、(1、0)が基準位置であ
り、(0、0)を第1象限に、(0、1)を第2象限
に、(1、1)を第3象限に、(1、0)を第4象限に
対応させ、(0、1)を90°時計方向に、(1、1)
を180°時計方向に、(1、0)を90°反時計方向
に回転させることによって第1象限の位置に集めて、第
1象限の位置に集められた復調されたベースバンド信号
(I、Q)を信号点配置変換回路によって信号点配置変
換データに変換している。
【0004】信号点配置変換回路によって変換された信
号点配置変換データから分散値を計算し、分散値を予め
定めた基準値Aと比較することによって、予め定めた所
定の単位期間中における基準値A以上の分散値の発生回
数を計数して、前記単位期間中における基準値A以上の
分散値の発生回数の総数DSMSの値を求めて、この値
に基づいてC/Nを判定し、判定C/Nに基づいて再生
搬送波の周波数を制御している。
【0005】上記した従来の場合において信号点配置変
換回路は、ベースバンド信号(I、Q)を第1象限の位
置に変換する動作を行っている。QPSK変調の場合に
は、各象限においてI軸あるいはQ軸を入れ替える処理
などによって第1象限の位置に変換する動作を行ってい
る。また8PSK変調等の多値変調の場合にはROMに
格納した変換テーブルを用いて第1象限の位置に変換す
ることが行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の信号点配置変換をROMに格納した変換テーブル
によるときは、ROMによる変換テーブルの規模が大き
くなって、集積回路化する場合に規模が大きすぎるとい
う問題点があった。
【0007】本発明は回路規模が小さくてすむ信号点配
置分散値算出回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる信号点配
置分散値算出回路は、8PSK変調波の受信信号から信
号点配置分散値を算出する信号点配置分散値算出回路で
あって、復調ベースバンド信号を復調ベースバンド信号
のシンボルレートの2倍の速さで22.5位相回転さ
せる位相回転回路と、復調ベースバンド信号と位相回転
回路によって位相回転されたベースバンド信号とに基づ
いて復調ベースバンド信号の信号点位置を判定し、判定
された信号点位置に基づいて、復調ベースバンド信号と
位相回転回路による連続2回の位相回転により45度位
相回転されたベースバンド信号とから復調ベースバンド
信号の信号点配置を予め定めた象限の位置に変換する信
号点配置変換回路と、信号点配置変換されたベースバン
ド信号に基づき分散値を求める分散値演算手段とを備え
たことを特徴とする。
【0009】本発明にかかる信号点配置分散値算出回路
によれば、位相回転回路によって復調ベースバンド信号
が復調ベースバンド信号のシンボルレートの2倍の速さ
で22.5°位相回転させられ、信号点配置変換回路に
おいて、復調ベースバンド信号と位相回転回路によって
位相回転されたベースバンド信号とに基づいて復調ベー
スバンド信号の信号点位置が判定され、判定された信号
点位置に基づいて、復調ベースバンド信号と位相回転回
路による連続2回の位相回転により45度位相回転され
たベースバンド信号とから復調ベースバンド信号の信号
点配置が予め定めた象限の位置に変換され、分散値演算
手段において、信号点配置変換されたベースバンド信号
に基づき分散値が求められる。
【0010】したがって、復調ベースバンド信号と位相
回転回路によって22.5°位相回転されたベースバン
ド信号とに基づいて復調ベースバンド信号の信号点位置
が判定され、判定された信号点位置に基づいて、復調ベ
ースバンド信号と位相回転回路による連続2回の位相回
転によって45度位相回転されたベースバンド信号とか
ら復調ベースバンド信号の信号点配置が変換されるため
に、信号点配置変換のために従来用いられていたROM
による変換テーブルが不必要となって、信号点配置変換
回路は論理回路によって構成できて回路規模は減少す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる信号点配置
分散値算出回路を実施の形態によって説明する。図1は
本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散値算出回
路の構成を示すブロック図である。
【0012】図示しない復調回路によって復調されたベ
ースバンド信号(I、Q)はセレクトラッチ回路1およ
び2に各別に供給し、セレクトラッチ回路1、2のラッ
チ出力(SI、SQ)は22.5度回転リマッパ3に供
給して反時計方向に22.5度座標を回転させ、22.
5度回転リマッパ3からの出力ベースバンド信号(i
´、q´)はそれぞれセレクトラッチ回路1、2に各別
に供給する。ここで、セレクトラッチ回路1、2はシン
ボルレートに同期したシンボルレート周期の1/2周期
で入力ベースバンド信号(I、Q)と(i´、q´)と
を交互にラッチして、22.5度回転リマッパ3におい
てシンボルレートの期間において2回反時計方向に座標
回転させて、22.5°×2=45°の座標回転を行わ
せる。
【0013】しかるに、22.5度回転リマッパ3によ
る座標回転によって、22.5度時計方向にベースバン
ド信号(SI、SQ)を位相回転するのと等価であっ
て、22.5度回転リマッパ3からの出力ベースバンド
信号(i´、q´)は、 i´=SIcos(22.5°)−SQsin(22.5°) q´=SQcos(22.5°)+SIsin(22.5°) の演算によって得られ、22.5度回転リマッパ3は係
数乗算および加減算の演算回路で構成できる。
【0014】22.5度回転リマッパ3からの出力ベー
スバンド信号(i´、q´)はラッチ回路5、6に供給
して、シンボルレートの周期で各別にラッチする。した
がって、ラッチ回路5、6からは45度の座標変換に基
づくベースバンド信号(i、q)が出力される。
【0015】復調されたベースバンド信号(I、Q)、
22.5度回転リマッパ3からの出力ベースバンド信号
(i´、q´)、ラッチ回路5、6からの出力ベースバ
ンド信号(i、q)は信号点配置変換および分散値算出
回路7に供給して信号点配置変換と分散値算出を行う。
【0016】信号点配置変換および分散値算出回路7
は、ベースバンド信号(I、Q)をシンボルレートの周
期でラッチするラッチ回路71の出力ベースバンド信号
(LI、LQ)と、22.5度回転リマッパ3からの出
力ベースバンド信号(i´、q´)をシンボルレートに
同期したシンボルレート周期の1/2周期でラッチする
ラッチ回路72の出力ベースバンド信号(li、lq)
と、ラッチ回路5、6からの出力ベースバンド信号
(i、q)とを入力して、復調ベースバンド信号(I、
Q)の信号点配置を第1象限の位置に変換する信号点配
置変換回路73と、信号点配置変換回路73によって第
1象限の位置に変換されたベースバンド信号(HI、H
Q)の平均値を演算する平均値演算回路74とを備え
て、復調されたベースバンド信号(I、Q)を信号点配
置変換回路73によって第1象限位置に変換し、信号点
配置変換回路73からの出力ベースバンド信号(HI、
HQ)に基づいて平均値演算回路74において平均値が
演算される。平均値演算回路74からの出力ベースバン
ド信号を(AI、AQ)とする。
【0017】信号点配置変換および分散値算出回路7は
さらに、ベースバンド信号(HI)からベースバンド信
号(AI)を減算する減算回路75と、減算回路75か
らの出力ベースバンド信号を2乗する2乗回路77と、
ベースバンド信号(HQ)からベースバンド信号(A
Q)を減算する減算回路76と、減算回路76からの出
力ベースバンド信号を2乗する2乗回路78と、2乗回
路77からの出力(ISQ)と2乗回路78からの出力
(QSQ)を加算する加算回路79と、加算回路79か
らの出力(ADIQ)を基準値Aと比較する比較器80
と、比較器80の出力を計数するカウンタ81とを備え
ている。
【0018】ここで、I軸側のみのベースバンド信号
(I)、ラッチ回路71の出力ベースバンド信号(L
I)、セレクトラッチ回路1の出力ベースバンド信号
(SI)、22.5度回転リマッパ3の出力ベースバン
ド信号(i´)、ラッチ回路5からの出力ベースバンド
信号(i)、ラッチ回路72からの出力ベースバンド信
号(li)、信号点配置変換回路73からの出力ベース
バンド信号(HI)の出力タイミングを図2(a)〜
(g)に示す。ベースバンド信号(I)の発生周期がベ
ースバンドレートに対応している。なお図2(c)およ
び(d)におけるia、ib、ic、…は22.5度回
転リマッパ3からの出力を模式的に示したものである。
【0019】ここで、信号点配置変換回路73における
信号点配置変換については後記する。平均値演算回路7
4、減算回路75および76、2乗回路77および7
8、加算回路79によって、信号点配置変換回路73に
よって信号点配置変換されたベースバンド信号(HI、
HQ)の分散値が算出される。基準値A以上の分散値が
比較器8において検知され、予め定めた所定の単位期間
中における基準値A以上の分散値の発生回数がカウンタ
81において計数されて、前記単位期間中における基準
値A以上の分散値の発生回数の総数DSMSがカウンタ
81によって求められる。
【0020】次に、信号点配置変換回路73における信
号点配置変換について8PSK変調の場合を例に説明す
る。
【0021】8PSK変調の場合に、図3に模式的に示
すように矢印に示す範囲〃1〃〜〃8〃の各区間にくる
信号点配置を第1象限の位置に変換する。入力されるベ
ースバンド信号の信号点配置は未知である。
【0022】いま、図4(a)および(b)に示す2
2.5度の範囲である(ア)のエリア、(イ)のエリ
ア、(ウ)のエリア、(エ)のエリア、(カ)のエリ
ア、(キ)のエリア、(ク)のエリアおよび(ケ)のエ
リア、さらに範囲(図5および図6においてエリアと表
示してある)〃1〃、〃3〃、〃5〃、〃7〃に対し
て、それぞれの位置から22.5度回転リマッパ3によ
って反時計方向に22.5度座標回転させた場合、回転
前後についてみた場合は、図5に示すごとくでI軸、Q
軸、li軸、lq軸の極性およびレベルについての変化
から信号点配置を次のように判定することができる。
【0023】22.5度の回転の前後において、ベース
バンド信号liの符号がベースバンドIの符号に対して
反転し、かつベースバンド信号Qの符号が正であるとき
信号点配置が(ア)のエリアの場合であると判定され
る。22.5度の回転の前後において、ベースバンド信
号lqの符号がベースバンドQの符号に対して反転し、
かつベースバンド信号Iの符号が正であるとき信号点配
置が(イ)のエリアの場合であると判定される。22.
5度の回転の前後において、ベースバンド信号liの符
号がベースバンドIの符号に対して反転し、かつベース
バンド信号Qの符号が負であるとき信号点配置が(ウ)
のエリアの場合であると判定される。22.5度の回転
の前後において、ベースバンド信号lqの符号がベース
バンドQの符号に対して反転し、かつベースバンド信号
Iの符号が負であるとき信号点配置が(エ)のエリアの
場合であると判定される。
【0024】22.5度の回転の前後において、ベース
バンド信号lqおよびQの符号が正のままで、かつベー
スバンド信号li>lqであるとき信号点配置が(カ)
のエリアの場合であると判定される。22.5度の回転
の前後において、ベースバンド信号liおよびIの符号
が正のままで、かつベースバンド信号li<|lq|で
あるとき信号点配置が(キ)のエリアの場合であると判
定される。22.5度の回転の前後において、ベースバ
ンド信号lqおよびQの符号が負のままで、かつベース
バンド信号li<lqであるとき信号点配置が(ク)の
エリアの場合であると判定される。22.5度の回転の
前後において、ベースバンド信号liおよびIの符号が
負のままで、かつベースバンド信号|li|<lqであ
るとき信号点配置が(ケ)のエリアの場合であると判定
される。
【0025】ベースバンド信号I、Qの符号が正で、か
つ(ア)のエリアおよび(カ)のエリアでないとき信号
点配置が範囲〃1〃の場合であると判定される。ベース
バンド信号Iの符号が正、ベースバンド信号Qの符号が
負で、かつ(イ)のエリアおよび(キ)のエリアでない
とき信号点配置が範囲〃3〃の場合であると判定され
る。ベースバンド信号I、Qの符号が負で、かつ(ウ)
のエリアおよび(ク)のエリアでないとき信号点配置が
範囲〃5〃の場合であると判定される。ベースバンド信
号Iの符号が負、ベースバンド信号Qの符号が正で、か
つ(エ)のエリアおよび(ケ)のエリアでないとき信号
点配置が範囲〃7〃の場合であると判定される。
【0026】したがって、信号点配置変換回路73の入
力に基づいて、図5に示したように、復調されたベース
バンド信号(I、Q)のエリアが判定され、判定結果に
基づいて信号点配置変換が図6に示すようになされる。
【0027】(ア)のエリアと判定されたときはベース
バンド信号i(以下i軸とも記す)を絶対値化したうえ
で、ベースバンド信号iをベースバンド信号q(以下q
軸とも記す)とする入れ替えを行い、ベースバンド信号
qをベースバンド信号iとする入れ替えを行って、前者
を変換されたベースバンド信号HI、後者を変換された
ベースバンドHQとして出力する。(イ)のエリアと判
定されたときはベースバンド信号i、ベースバンド信号
qを変換されたベースバンド信号HI、HQとして出力
する。(ウ)のエリアと判定されたときはベースバンド
信号qを絶対値化したうえで、ベースバンド信号iをベ
ースバンド信号qとする入れ替えを行い、ベースバンド
信号qをベースバンド信号iとする入れ替えを行って、
前者を変換されたベースバンド信号HI、後者を変換さ
れたベースバンド信号HQとして出力する。(エ)のエ
リアと判定されたときはベースバンド信号iを絶対値化
しかつベースバンド信号qを絶対値化して、前者を変換
されたベースバンド信号HI、後者を変換されたベース
バンド信号HQとして出力する。
【0028】(カ)のエリアと判定されたときはベース
バンド信号i、ベースバンド信号qを、前者を変換され
たベースバンド信号HI、後者を変換されたベースバン
ド信号HQとして出力する。(キ)のエリアと判定され
たときはベースバンド信号qを絶対値化したうえで、ベ
ースバンド信号iをベースバンド信号qとする入れ替え
を行い、ベースバンド信号qをベースバンド信号iとす
る入れ替えを行って、前者を変換されたベースバンド信
号HI、後者を変換されたベースバンド信号HQとして
出力する。(ク)のエリアと判定されたときはベースバ
ンド信号iを絶対値化しかつベースバンド信号qを絶対
値化して、前者を変換されたベースバンド信号HI、後
者を変換されたベースバンド信号HQとして出力する。
(ケ)のエリアと判定されたときはベースバンド信号i
を絶対値化したうえで、ベースバンド信号iをベースバ
ンド信号qとする入れ替えを行い、ベースバンド信号q
をベースバンド信号iとする入れ替えを行って、前者を
変換されたベースバンド信号HI、後者を変換されたベ
ースバンド信号HQとして出力する。
【0029】範囲〃1〃と判定されたときはベースバン
ド信号I、ベースバンド信号Qをそれぞれ変換されたベ
ースバンド信号HI、HQとして出力する。範囲〃3〃
と判定されたときはベースバンド信号Qを絶対値化した
うえで、ベースバンド信号Iをベースバンド信号Qとす
る入れ替えを行い、ベースバンド信号Qをベースバンド
信号Iとする入れ替えを行って、前者を変換されたベー
スバンド信号HI、後者を変換されたベースバンド信号
HQとして出力する。範囲〃5〃と判定されたときはベ
ースバンド信号Iを絶対値化しかつベースバンド信号Q
を絶対値化して、前者を変換されたベースバンド信号H
I、後者を変換されたベースバンド信号HQとして出力
する。範囲〃7〃と判定されたときはベースバンド信号
Iを絶対値化したうえで、ベースバンド信号Iをベース
バンド信号Qとする入れ替えを行い、ベースバンド信号
Qをベースバンド信号Iとする入れ替えを行って、前者
を変換されたベースバンド信号HI、後者を変換された
ベースバンド信号HQとして出力する。
【0030】以上からも明らかなように、信号点配置変
換回路73は、図5に基づく判定および該判定に基づき
図6に示す変換を行えばよく、論理回路によって構成す
ることができる。この結果、回路構成が小規模になって
集積回路化したとき必要面積が少なくてすむことにな
る。
【0031】信号点配置変換回路73からの出力ベース
バンド信号(HI、HQ)によって平均値演算および分
散値演算が行われて、DSMSが求められることは既に
説明したとおりである。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる信号
点配置分散値算出回路によれば、信号点分散値の計算に
当たって、信号点配置変換のためのROMに格納した変
換テーブルが不要となって、回路規模が小さくなって、
集積回路化した場合に必要面積が小さくてすむ効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散
値算出回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散
値算出回路における作用の説明に供するタイミング図で
ある。
【図3】本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散
値算出回路における信号点配置の判定作用の説明に供す
る模式図である。
【図4】本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散
値算出回路における信号点配置の判定作用の説明に供す
る模式図である。
【図5】本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散
値算出回路における信号点配置の判定作用の説明に供す
る図である。
【図6】本発明の実施の一形態にかかる信号点配置分散
値算出回路における信号点配置の判定に基づく配置変換
作用の説明に供する図である。
【符号の説明】
1および2 セレクトラッチ回路 3 22.5度回転リマッパ 5、6、71、72 ラッチ回路 7 信号点配置変換および分散値算出回路 73 信号点配置変換回路 74 平均値演算回路 75および76 減算回路 77および78 2乗回路 79 加算回路 80 比較器 81 カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/22 H04L 27/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】8PSK変調波の受信信号から信号点配置
    分散値を算出する信号点配置分散値算出回路であって、
    復調ベースバンド信号を復調ベースバンド信号のシンボ
    ルレートの2倍の速さで22.5位相回転させる位相
    回転回路と、復調ベースバンド信号と位相回転回路によ
    って位相回転されたベースバンド信号とに基づいて復調
    ベースバンド信号の信号点位置を判定し、判定された信
    号点位置に基づいて、復調ベースバンド信号と位相回転
    回路による連続2回の位相回転により45度位相回転さ
    れたベースバンド信号とから復調ベースバンド信号の信
    号点配置を予め定めた象限の位置に変換する信号点配置
    変換回路と、信号点配置変換されたベースバンド信号に
    基づき分散値を求める分散値演算手段とを備えたことを
    特徴とする信号点配置分散値算出回路。
JP09212745A 1997-07-24 1997-07-24 信号点配置分散値算出回路 Expired - Lifetime JP3115261B2 (ja)

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