JP3148043B2

JP3148043B2 - 復調装置

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Publication number: JP3148043B2
Application number: JP10559593A
Authority: JP
Inventors: 光洋小野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: US5440266A; JPH06318961A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信側から伝送された
ディジタル位相変調波を入力信号としてこれを復調し再
生データを得る復調装置に関する。ディジタル位相変調
によるデータ伝送方式は無線通信あるいは衛星通信等の
分野で多く利用されている。現在実用されているデータ
伝送方式としては、２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）や４
相位相変調方式（ＱＰＳＫ）がある。この復調装置は複
数の機能部分からなるが、本発明では特にこの中で搬送
波再生機能部分について述べる。この搬送波再生機能部
分には、入力信号の搬送波と再生搬送波との間で高速に
位相同期を確立することが要求される。

【０００２】

【従来の技術】図１２は本発明の一適用例である周知の
衛星通信システムを示す図である。本図において、Ａ，
ＢおよびＣは地上局（簡単のため、３局のみを示す）で
あり、地上の通信衛星Ｓを介して相互間で通信を行う。
今、仮に地上局Ａと地上局Ｂとの間で、アップコンバー
トまたはダウンコンバートされた周波数ｆ１及び周波数
ｆ２により通信を行っているものとする（ただし、周波
数ｆ１は地上局Ｃでも受信可）。ここで、地上局Ａが地
上局Ｂに代えて地上局Ｃと通信を始めたいとする。そう
すると、まず、地上局Ａは地上局Ｂとの間の通信を断に
して、地上局Ｃとの間でリンクを張ろうとする。このと
き、先の周波数ｆ２は断となり新たに地上局Ｃからの周
波数ｆ２を待ち受けることになる。このとき、先の周波
数ｆ２と新たな周波数ｆ２とは送信源が異なるため、通
信を開始するに際し改めて両局間での同期をとる必要が
ある。

【０００３】図１３は復調装置の一般的な構成を示す図
であり、地上局Ａ，ＢおよびＣに共通に設けられる。例
えば地上局Ａの復調装置は、例えば地上局Ｃからの４相
ＰＳＫ波等の入力信号ＱＰＳＫを受信し、シンセサイザ
２からの周波数で、周波数変換器１にていわゆる第２ロ
ーカル信号に落とす。さらに自局に必要なチャネルのみ
をバンドパスフィルタ３にて抽出し、可変アテネータ４
を通して９０°ハイブリッド５に印加する。ここで同相
信号（Ｉ）と直交信号（Ｑ）とに分離してまず、再生搬
送波を生成する発振器１１（通常、電圧制御発振器（Ｖ
ＣＯ）からなる）からの再生搬送波を用い、ミキサ６
Ｉ，６Ｑにて同期検波を行う。さらに、ローパスフィル
タ７Ｉ，７Ｑを通して、アナログ／ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）８Ｉ，８Ｑに入力し、再生データＤｉ，Ｄｑ
を得る。このアナログ／ディジタル変換に際してはビッ
トタイミング再生器（ＢＴＲ）９からのタイミング信号
が用いられる。なお、図中のＣＬＫは再生クロックであ
り、上記タイミング信号を生成する際の時間基準とな
る。

【０００４】上述した構成において、前記再生搬送波は
入力信号ＱＰＳＫに対し完全に位相同期することが求め
られ、このために搬送波再生部１０が設けられ、これら
の間の位相ずれを常に最小にするように発振器１１を制
御する。なお、以上述べた構成は復調装置の基本をなし
その構成自体は何れの形式の復調装置にも共通する。し
かし、搬送波再生部１０の内部の構成については種々提
案がなされている。

【０００５】図１４は本発明の前提をなす公知の搬送波
再生部１０の詳細例を示す図であり、アップ・ダウンカ
ウンタと加算・減算部を含んで構成される。この搬送波
再生部１０は、入力信号ＱＰＳＫを再生搬送波（ｆ０）
にて同期検波して得た再生データＤｉ，Ｄｑを入力と
し、入力信号ＱＰＳＫと再生搬送波（ｆ０）との間の位
相の進みまたは遅れに応じた２値信号を位相検出信号と
して出力する位相検波器２１と、前記位相検出信号に応
じてクロックＣＬＫをアップカウントまたはダウンカウ
ントするアップ・ダウンカウンタ（Ｕ／Ｄカウンタ）２
４と、該アップダウンカウンタ２４のカウント出力に対
し、同期引込み帯域設定回路２７より得た所定の同期引
込み帯域に相当する帯域値を加算または減算して、再生
搬送波（ｆ０）を生成する発振器（ＶＣＯ）１１への制
御入力とする加算・減算部２５と、再生搬送波（ｆ０）
の位相が再生データを読み取る最適位相にあるか否かを
示す、位相不確定除去回路（図示せず）から得た再生搬
送波同期検出信号ＩＮＩＴを入力とし、該最適位相にあ
るか否かに応じてそれぞれ発振器１１をフェーズロック
ドループモードで動作させるためのトラック信号または
自動掃引させるためのスイープ信号を出力するスイープ
・トラック信号出力部２２とから主としてなる。

【０００６】なお、２６はいわゆる前方保護および後方
保護の役目を果たす保護回路であり、２８はアナログＶ
ＣＯ１１へアナログの制御入力を与えるためのディジタ
ル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）である。また２３は前記
スイープ信号のときに閉、前記トラック信号のときに開
となるＡＮＤゲートである。さらに、同期引込み帯域設
定回路２７は、発振器１１をフェーズロックドループモ
ードで動作させるためのトラック信号が出力されるトラ
ックモード（再生搬送波の位相を、入力された搬送波の
位相に追従させる）では上記の帯域値を小さく設定して
ノイズの影響を受けにくくし、一方、自動掃引させるた
めのスイープ信号が出力されるスイープモードではその
帯域値を大きく設定して同期引込みに要する時間を短縮
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１２の説明を例にと
ると、地上局Ａが地上局Ｃとの通信を開始すべく地上局
Ｂとの通信を中止する。このとき一時的に地上局Ａは、
入力信号断の状態になる。そうすると、地上局Ａ内の図
１４に示すアップ・ダウンカウンタ２４は、スイープ・
トラック信号出力部２２からのスイープ信号を受けて即
座に一方向へのアップカウント（またはダウンカウン
ト）動作に入る。つまりスイープモードに入る。この場
合、次に通信を開始する地上局Ｃからの入力信号が、上
記の入力信号が断の状態に入った直後に受信されれば、
再びトラックモードに復帰できる可能性はあるが、その
入力信号が、上記の入力信号断の状態に入った後しばら
くして受信されたときは、そのスイープモードでのスイ
ープがかなり進行し、トラックモードでの同期引込み帯
域から外れてしまう。そうすると、改めてそのスイープ
モードのもとで同期引込みを開始することになるから、
最大、スイープの一周期が経過し（つまり、アップ・ダ
ウンカウンタ２４が一方向に一周期分のカウントを終え
るまで）、その間に同期が確立するまでは、地上局Ａと
地上局Ｃとの通信は開始できない。

【０００８】結局、各地上局において、ある地上局から
の入力信号が断となった後、他の地上局からの入力信号
を正常に受信開始できるまでに数秒間を要する、という
問題がある。この数秒間という時間自体は短いが、例え
ばテレビ会議通信を行っている最中に生じるその数秒間
の空白は会議を間延びさせ通信サービスの品質を著しく
低下させる。

【０００９】したがって本発明は上記の問題点に鑑み、
入力信号の瞬断があったとき、引き続き到来する入力信
号に対し高速に同期引込み可能な復調装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
を示す図である。本図において、搬送波再生部１０内の
構成（２１，２２，２４および２５）は、基本的に図１
４に示す従来構成と変わらない。また、再生搬送波（ｆ
０）を生成する発振器（ＶＣＯ）１１も従来と変わらな
い。

【００１１】本発明の特徴的な構成要素は、カウンタ停
止部３１および同期引込み帯域設定部３２である。カウ
ンタ停止部３１は、スイープ・トラック信号出力部２２
からの信号が、トラック信号からスイープ信号へ変化し
たとき、即座にアップ・ダウンカウンタ２４の動作を停
止し、そのときのカウント出力を凍結する機能を有す
る。また、同期引込み帯域設定部３２は、アップ・ダウ
ンカウンタ２４の動作が停止せしめられるのとほぼ同時
に、既述の帯域値として広帯域値（ΔＦ２）を生成し、
また、スイープ・トラック信号出力部２２からの信号
が、スイープ信号からトラック信号へ変化したとき、該
帯域値として狭帯域値（ΔＦ１；ΔＦ２＞Ｆ１）を生成
する機能を有する。

【００１２】

【作用】図２は本発明の動作原理を説明するための図で
ある。本図中の（ａ）は既述のトラックモードでの同期
引込み帯域（−ΔＦ１，＋ΔＦ１）を示す。すなわち、
このときの発振器（ＶＣＯ）１１の出力周波数は、再生
搬送波の周波数ｆ０を中心としてｆ０±ΔＦ１の範囲に
あり、この範囲内の入力信号の搬送波の周波数に忠実に
追従している。

【００１３】ところが、既述の入力信号の断が発生する
と、搬送波再生部１０は追従すべき搬送波を失い、再生
搬送波の周波数はシフトし始める。本図の説明では高周
波側にシフトしたものとする（ただし、低周波側にシフ
トしたときも同じ）。そして再生搬送波の周波数がシフ
トして、同期引込み帯域の低周波端（ｆ０−ΔＦ１）が
（ａ）の同期引込み帯域の高周波端（ｆ０＋ΔＦ１）を
超えると、スイープモードに入る。このスイープモード
に入る直前の状態を示したのが本図の（ｂ）である。ス
イープモードに入った後は、発振器１１の出力周波数は
図中の太矢印のように一方向にスイープして元に戻る。
この間に再び同期確立が行われる。

【００１４】ところが、その一方向のスイープが一巡す
るのに数秒を要し、前述した問題が生じる。そこで本発
明では、前述のカウンタ停止部３１により、入力信号が
断となった直後に即座にアップ・ダウンカウンタ２４の
動作を停止する。なお、図１４の従来の復調装置では、
入力信号が断になると、即座に（ｂ）のスイープモード
に遷移させていた。

【００１５】アップ・ダウンカウンタ２４の動作を入力
信号の断と共に即座に停止させることにより、そのカウ
ント出力（ｆ０）は、図２の（ａ）の２×ΔＦ１内で凍
結され、上述した再生搬送波の周波数シフトは停止す
る。この周波数シフトは、（ａ）のどの周波数で停止す
るかは分からないが、最悪は高周波端（ｆ０＋ΔＦ１）
で停止する。これを万一外れたときは本発明の効果が得
られないだけで、通常のスイープモードによる同期確立
が数秒かけて行われる。

【００１６】本発明ではアップ・ダウンカウンタ２４の
動作を入力信号の断と共に即座に停止させると同時に、
さらに、同期引込み帯域設定部３２によって同期引込み
帯域をΔＦ２に広げる。これにより、次に受信される入
力信号をトラックモードで待ち受けることができる。し
たがって、数秒の遅れを伴うスイープモードを介在させ
ることなく、次に受信される入力信号に対し高速に同期
引込みが完了する。この状態を示すのが図２の（ｃ）で
ある。上述のように入力信号断の後、発振器１１の出力
周波数は、最悪、図２の（ｂ）に示すスイープモードに
入る直前にある。図２の（ｃ）は、この最悪時のもとで
の拡大された同期引込み帯域を示している。

【００１７】拡大された同期引込み帯域を有するトラッ
クモードで、新たな入力信号に対する位相同期引込みが
開始されたときは、スイープ・トラック信号出力部２２
からの出力は、スイープ信号からトラック信号に変化す
る。この変化を受けて同期引込み帯域設定部３２は、拡
大された同期引込み帯域ΔＦ２を通常のトラックモード
における狭い同期引込み帯域ΔＦ１に戻し、一層迅速な
位相同期の確立を図る。

【００１８】同期引込み帯域設定部３２より加算・減算
部２５に与える広狭２種の帯域値、すなわち、広帯域値
（ΔＦ２）および狭帯域値（ΔＦ１）の具体的数値とし
ては、狭帯域値（ΔＦ１）のほぼ４倍（４×ΔＦ１）を
広帯域値（ΔＦ２）に選定することができる。これは、
図２のように同期引込み帯域を割り振った場合に相当す
る。

【００１９】

【実施例】図３は本発明の一実施例を示す図である。本
図において、図１に示したカウンタ停止部３１はタイマ
ー回路４１を含んで構成される。さらに、タイマー回路
４１の出力およびスイープ・トラック信号出力部２２か
らの出力をそれぞれ入力とするゲート回路４２を含んで
構成される。タイマー回路４１は、入力信号の断により
スイープ・トラック信号出力部２２からの出力がトラッ
ク信号からスイープ信号に変化したときに、オンとな
り、第２のゲート回路（ＮＡＮＤゲート）４４を介して
第１のゲート回路（ＡＮＤゲート）４３を閉とする。こ
れにより、アップ・ダウンカウンタ２４に対するクロッ
クＣＬＫの供給を停止する。かくして該カウンタ２４の
カウント出力は凍結される。なお、タイマー回路４１お
よび第２のゲート回路４４が必要な理由については後述
する。

【００２０】図１に示した同期引込み帯域設定部３２は
アドレスカウンタ４５およびメモリ４６から構成され
る。メモリ４６は、同期引込み帯域に相当する帯域値を
加算・減算部２５に与える。この帯域値は、狭帯域値
（ΔＦ１）、広帯域値（ΔＦ２）およびこれらの中間の
帯域値（１つまたは複数）である。これらの中間の帯域
値は、図２の（ｃ）において、同期引込み帯域をΔＦ２
からΔＦ１に収れんさせる過渡的な帯域値として用いら
れる。

【００２１】上記の各帯域値（ΔＦ１，ΔＦ２およびこ
れらの中間の帯域値）は、メモリ（例えばＲＯＭからな
る）４６内に各アドレス対応に格納され、メモリ４６へ
のアクセスは、該アドレスによって行われる。アドレス
カウンタ４５は、メモリ４６へのアクセスを行うために
アドレス群を１つ１つ歩進しながら巡回的に出力する。
このアドレスカウンタ４５は、スイープ・トラック信号
出力部２２からトラック信号を受けているときは非動作
となり、所定の１のアドレスをメモリ４６に出力する。
つまり、スイープモードに定められた１つの帯域値（Δ
Ｆ１）をメモリ４６から出力せしめる。一方、このアド
レスカウンタ４５は、スイープ・トラック信号出力部２
２からの信号がスイープ信号に変化したとき（入力信号
が断になったとき）にカウント動作を開始し、メモリ４
６からの前記帯域値をΔＦ２→ΔＦ１と変化させ、入力
信号に対する同期確立が完了してトラック信号が出力さ
れるとそのカウント動作を停止する。

【００２２】図４は図３における同期引込み帯域設定部
の具体例を示す図である。アドレスカウンタ４５は８ビ
ットカウンタからなり、そのイネーブル端子ＥＮにスイ
ープ・トラック信号出力部２２からの信号（スイープ信
号またはトラック信号）を受ける。スイープ信号を受け
たときは８ビットカウンタ４５はクロックＣＬＫの計数
を開始し、そのカウント出力は「０」から「２５５」ま
で変化する。「０」のときカウント出力はオール“０”
である。このオール“０”で、ＲＯＭからなるメモリ４
６をアクセスすると、まずは広帯域値（ΔＦ２）が読み
出される。カウンタ４５がカウントアップし、カウント
出力が「１」〜「１２８」にあるときは中間の帯域値が
読み出され、カウンタ出力が「１２９」〜「２５５」に
あるときは狭帯域値（ΔＦ１）が読み出される。

【００２３】カウント出力がオール“０”のとき、つま
り入力信号が断となったとき、このオール“０”は図３
のタイマー回路４１にも印加され、これをオンにする。
タイマー回路４１は例えばモノマルチバイブレータから
なり、上記のオンにより一定時間その出力を“Ｈ”にす
る。この一定時間は、アップ・ダウンカウンタ２４のカ
ウント出力を凍結する期間を制限するためのものであ
る。この一定時間を例えば５秒とすると、もしこの５秒
の間にスイープ・トラック信号出力部２２からトラック
信号（“Ｌ”）を受けることができなかったときは（同
期確立不成功）、５秒経過後にタイマー回路４１の出力
は“Ｌ”に切り替わり、強制的に第２のゲート回路４４
の出力を“Ｈ”とし、第１のゲート回路４３を強制的に
開として、アップ・ダウンカウンタ２４にクロックを供
給開始する。これにより通常のスイープモードが行われ
る。

【００２４】しかし、その５秒の間にトラック信号
（“Ｌ”）が発生すれば（同期確立成功）、即座にカウ
ンタ２４を動作状態にしなければならない。これはゲー
ト回路４２により満足される。つまり、スイープ・トラ
ック信号出力部２２からトラック信号（“Ｌ”）が出力
されれば、第２のゲート回路（ＮＡＮＤゲート）４４の
出力は“Ｈ”となり、第１のゲート回路（ＡＮＤゲー
ト）４３を開としてクロックＣＬＫを通過させる。

【００２５】タイマー回路４１の出力はまたラインＬ１
を通してアップ・ダウンカウンタ２４にも入力される。
このアップ・ダウンカウンタ２４は好ましくは段数可変
のカウンタとして構成され、カウンタ２４のカウント出
力が凍結されている期間中（タイマー回路４１がオンと
なっている期間中）はこの段数可変のカウンタの段数を
大にする。入力信号が断になった直後は復調装置内の状
態は安定しておらず、またノイズも生じ易い。このた
め、スイープ・トラック信号出力２２からの出力も安定
していない。つまり、同期確立が完了していないにも拘
らず誤ってトラック信号が発生することもある。このよ
うな誤ったトラック信号（“Ｌ”）が発生すると、第２
のゲート回路４４を通して第１のゲート回路４３が開と
なりクロックＣＬＫがアップ・ダウンカウンタ２４に印
加され、凍結しておくべきカウンタ出力がシフトしてし
まう。このようなシフトが何回か生ずると、同期引込み
帯域からずれ、トラックモードでの入力信号に対する同
期確立が困難になる。

【００２６】そこで、タイマー回路４１がオンの期間中
は、そのような誤ったトラック信号に対するアップ・ダ
ウンカウンタ２４の感度を鈍くする。具体的には該カウ
ンタ２４の段数を大にする。アップ・ダウンカウンタ２
４は一般に積分器としての機能を果すが、カウンタ２４
の段数を大にするということは、その積分時定数（τ）
を大にすることと等価であり、誤ったトラック信号より
供給されるクロックＣＬＫの計数速度を遅くすることが
できる。

【００２７】図５はアップ・ダウンカウンタの構成例を
示す図であり、段数可変のカウンタを実現できる。本図
において、５１は例えば４ビットのカウンタで複数段縦
属接続される。各カウンタ５１はクロック端子にクロッ
クＣＬＫを共通に受信すると共に、イネーブル端子ＥＮ
とキャリーアウト端子ＣＯとを備えている。隣接するカ
ウンタ５１の間には選択接続手段５２が設けられてお
り、隣接カウンタ間を接続または非接続として接続段数
を可変にする。なお、図では１つの選択接続手段５２を
示すが、さらに複数設けてもよい。該手段５２の一例と
してＡＮＤゲートが用いられている。タイマー回路４１
がオンとなってその出力が“Ｈ”になると、ＬＳＢ（最
下位桁ビット）側のカウンタ５１のキャリーアウト端子
ＣＯと、このカウンタに隣接するＭＳＢ（最上位桁ビッ
ト）側のカウンタ５１のイネーブル端子ＥＮとが接続さ
れ、カウンタ５１の総接続段数は増加する。

【００２８】図６は加算・減算部の一例を示す図であ
る。加算・減算部２５は１つのアダー（ＡＤＤＥＲ）回
路６１とＥＯＲ（排他的論理和回路）６２とで構成で
き、位相検波器２１からの加算・減算制御信号をＥＯＲ
６２の一方の入力に与えて、ＲＯＭ４６からの既述の帯
域値をそのまま、または符号反転してアダー回路６１に
加える。アダー回路６１の他方の入力にはアップ・ダウ
ンカウンタ２４からのカウント出力が加えられる。

【００２９】アップ・ダウンカウンタ２４のアップ・ダ
ウンカウント制御は、位相検波器２１からの位相検出信
号の進み／遅れ状態に応じて行われる。例えば進み状態
ではカウントアップ制御され、ＶＣＯ１１からの再生搬
送波の周波数（ｆ０）を、図２のｆ（周波数）軸上で右
シフトする。また遅れ状態ではカウントダウン制御さ
れ、ＶＣＯ１１からの再生搬送波を、同図のｆ軸上で左
シフトする。

【００３０】上記のように右シフトまたは左シフトされ
るアップ・ダウンカウンタ２４のカウント出力に対し、
ＲＯＭ４６からの帯域値（ΔＦ）を加算し、または減算
する。この帯域値の絶対値は既述のように、ΔＦ１，Δ
Ｆ２あるいはこれらの中間値の如く変化する。上記位相
検出信号の進み／遅れ状態は、加算・減算制御信号
（“１”または“０”）として、ＥＯＲ６２に印加さ
れ、ＲＯＭ４６からの帯域値（ΔＦ）を、進み状態では
＋ΔＦ（例えば図２の（ａ）において、周波数ｆ０より
も右側に設定されるΔＦ１に相当）として、遅れ状態で
は−ΔＦ（同図の（ａ）において、ｆ０よりも左側に設
定されるΔＦ１に相当）として、アダー回路６１に印加
する。

【００３１】図７はスイープ・トラック信号出力部の具
体例を示す図である。前述したように、スイープ・トラ
ック信号出力部２２は、再生搬送波の位相が再生データ
を読み取る最適位相にあるか否かを示す再生搬送波同期
検出信号ＩＮＩＴ（後述する、位相不確定除去回路８３
から出力される）を図７の左側より入力し、その最適位
相にあるか否かに応じてそれぞれＶＣＯ１１をフェーズ
ロックドループで動作させるためのトラック信号
（“Ｌ”）または自動掃引させるためのスイープ信号
（“Ｈ”）をそれぞれ図７の右側より出力する。

【００３２】このスイープ・トラック信号出力部２２の
主たる役割は、信号ＩＮＩＴの前方保護および後方保護
を行うことにある。前方保護の段数（Ｎｆ）はカウンタ
７１に設定され、後方保護の段数（Ｎｒ）はカウンタ７
２に設定される。信号ＩＮＩＴ（既述の最適位相にない
とき“Ｈ”）がＮｒ回連続して検出されないとき（最適
位相に落ち着いたと想定されるとき）、カウンタ７２よ
りキャリーが出力され、ラッチ回路７３より論理“Ｌ”
（トラック信号）が出力され、トラックモードに入る。
逆に、信号ＩＮＩＴがＮｒ回を超えて連続して検出され
たときは同期外れと認定される。

【００３３】一方、信号ＩＮＩＴがＮｆ回連続して検出
されたとき（最適位相にないことがほぼ確実なとき）、
カウンタ７１よりキャリーが出力され、ラッチ回路７３
より論理“Ｈ”（スイープ信号）が出され、スイープモ
ードに入る。図７におけるＤＦＦはＤ−フリップフロッ
プであり、各種信号をクロックと同期させるためのタイ
ミング調整回路である。またフリップフロップ７４は、
カウンタ７２からのキャリー（後方保護）でセットさ
れ、カウンタ７１からのキャリー（前方保護）でリセッ
トされる。２つのＮＯＲゲートは、各１ビットの外部設
定値ＳＴ１およびＳＴ２を入力とし、必要に応じてマニ
ュアルでも、スイープモードまたはトラックモードに入
れるようにしている。

【００３４】本発明は前述したように、入力信号の断を
検出するや否や、アップ・ダウンカウンタ２４のカウン
ト出力を凍結し、かつ、同期引込み帯域（ΔＦ）をΔＦ
２に拡大することにより、引き続く入力信号との同期引
込みを位相同期だけで行うようにし、高速の同期確立を
可能にするものである。この場合、その入力信号の断を
如何に検出するかによって本発明の効果に差が出てく
る。この場合、入力信号の断を迅速に検出しなければな
らないことも、本発明にとって重要なポイントになる。
この検出時間が長いと、搬送波再生回路１０は既にスイ
ープモードに入ってしまっていて、発振器（ＶＣＯ）１
１の出力周波数が、図２の（ｃ）のｆ軸上でｆ₀＋２Δ
Ｆ１よりも遙かに右側にシフトし、同期引込み帯域を拡
大（ΔＦ２）しても、最早、新たな入力信号に対する同
期引込みが不可能になってしまうからである。

【００３５】入力信号の断を検出する最も一般的な方法
はＡＧＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒ
ｏｌ）回路のゲインを監視する方法である。なお、ＡＧ
Ｃ回路は図１３の左端に示す周波数変換器１の入力側に
設けられる。このゲインを監視し、これが最大になった
とき一応、入力信号の断が発生したものと判定できる。
このＡＧＣ回路を利用する方法では、入力信号の断を検
出するのに要する時間が短く好ましい。しかしながら、
この方法は雑音の多い回線では採用できない。雑音によ
っても上記のゲインが最大値に達するため、入力信号の
断を確実に検出することが困難になるという欠点がある
からである。

【００３６】そこで本発明ではそのような欠点がなく、
かつ、検出時間も比較的短い、入力信号の断検出方法と
して、位相不確定除去回路を利用する。この位相不確定
除去回路自体は既に公知であり、この回路から出力され
る信号を入力信号断の検出のために利用する。この信号
が前述した搬送波同期検出信号ＩＮＩＴである。図８は
位相不確定除去回路の概要を示すブロック図、図９は位
相不確定の態様を表す図である。図８を参照すると、ブ
ロック８１は送信側の直交変調装置であり、該装置８１
より無線送信された原データＤｉ′およびＤｑ′は、本
発明が適用される受信側の直交復調装置８２で受信さ
れ、既述の再生データＤｉおよびＤｑを得る。しかしこ
の再生データＤｉおよびＤｑは原データＤｉ′およびＤ
ｑ′と一致している保証はない。再生搬送波の位相が受
信データ（Ｄｉ′，Ｄｑ′）の位相と一致しているとは
限らないからである。そこで位相不確定除去回路８２を
通して、再生搬送波の位相を確定し、原データＤｉ′お
よびＤｑ′を再生する。位相の不確定または確定は、前
述の再生搬送波同期検出信号ＩＮＩＴの“Ｈ”または
“Ｌ”として該回路８２より出力される。

【００３７】図９を参照すると、（ａ）が再生搬送波の
位相が確定した場合を示す。つまり、ＤｉがそのままＤ
ｉ′となり、ＤｑがそのままＤｑ′となる。ところが、
図９の（ｂ），（ｃ）および（ｄ）に示すように再生搬
送波の位相が、最適位相よりもそれぞれ９０°，１８０
°および２７０°ずれると、同図の９１，９２および９
３に図解的に示すデータ入替をしなければならない。例
えばデータ入替９１ではＤｉをＤｑ′とし、Ｄｑの反転
をＤｉ′とする。同様に他のデータ入替９２および９３
ではそれぞれ図示するデータの処理を行う。

【００３８】なお位相不確定除去回路を構成する原理は
種々周知のものがある。例えば衛星通信のようにバース
ト信号を扱うシステムでは、各受信バーストの先頭部分
にあるユニークワードの検出極性によってその不確定性
を除去している。また一般の音声伝送では、ＰＣＭ音声
２２４ビット毎に３２ビットの既知符号（ＳＯＭ）が付
加され、このＳＯＭを用いてフレーム同期を確立すると
共に、受信されたＳＯＭパターンを調べて再生搬送波の
位相不確定を除去する。一方、一般のデータ伝送では、
そのようなＳＯＭが挿入されていないため、フレーム同
期および再生搬送波位相不確定の除去は、誤り訂正復号
時に得られるシンドロームを用いて行われる。つまり、
シンドロームカウンタで検出されるビット誤りの発生率
がある値以下になるように、再生搬送波の位相を修正す
る。

【００３９】図１０は本発明に基づく実施例の動作を表
すフローチャート（その１）であり、図１１は同動作を
表すフローチャート（その２）である。まず図１０のフ
ローチャートを説明する。ステップ１（Ｓ１）：送信側からの入力信号を受信す
る。まず、入力信号と再生搬送波との同期をとるべくス
イープモードに入る。このときの同期引込み帯域（Δ
Ｆ）は広くする。スイープが一周する時間を短縮するた
めである。本発明ではその帯域（ΔＦ）として、図２の
（ｃ）に示した広い帯域ΔＦ２を設定する。また、この
ときのアップ・ダウンカウンタ２４の前述した積分時定
数τ（図５に示したカウンタ５１の段数に相当）を小さ
く選ぶ。すなわちτ＝τ１とする。

【００４０】ステップ２（Ｓ２）：同期外れ宣言（図１
３のビットタイミング再生器（ＢＴＲ）９が安定してい
ないことに相当）の有無を調べ、同期外れ宣言がなくな
ったとき、次ステップに移行する。ステップ３（Ｓ３）：同期確立宣言の有無を調べる。こ
の同期確立宣言の有無は前述した再生搬送波同期検出信
号ＩＮＩＴが“Ｌ”か“Ｈ”かで分かる。同期確立すれ
ば次のステップに移行する。

【００４１】ステップ４（Ｓ４）：同期確立宣言がなさ
れると、スイープモードは停止する。図１１を参照す
る。ステップ５（Ｓ５）：スイープモードの停止と同時に同
期引込み帯域（ΔＦ）を狭く切換える。この狭帯域とし
て前述したΔＦ１を設定する。

【００４２】ステップ６（Ｓ６）：トラックモードに入
る（図２の（ａ）参照）ステップ７（Ｓ７）：スイープ・トラック信号出力部２
２の出力変化を監視する。このステップ７以降は本発明
の本質に係る動作であり、このうちステップ７は前述し
た入力信号の断を検出するステップであり、具体的には
該スイープ・トラック信号出力部２２からの出力が、ト
ラック信号からスイープ信号に変化したか否かを検出す
る。

【００４３】ステップ８（Ｓ８）：トラック信号からス
イープ信号に変化したこと（入力信号の断）が検出され
ると即座にホールドモードに入る。ホールドモードと
は、アップ・ダウンカウンタ２４のカウント出力を凍結
するモードのことである。ステップ９（Ｓ９）：このステップ９は上記ステップＳ
８とほぼ同時に発生するが、本フローチャートでは理解
し易いように区別して表示する。

【００４４】ステップ９では、同期引込み帯域（ΔＦ）
を広くし（ΔＦ＝ΔＦ２）、次の入力信号に対する高速
同期引込みを開始する。これは図２の（ｃ）に示され
る。またタイマー回路４１（図３）をオンにする。さら
にこのタイマー回路４１のオンによってアップ・ダウン
カウンタ２４の積分時定数τを大きく選ぶ。すなわちτ
＝τ２（τ２＞τ１）とし、アップ・ダウンカウンタ２
４の感度を鈍くする（既述）。これは図５に示すカウン
タ５１の段数を多くすることに相当する。

【００４５】ステップ１０（Ｓ１０）：タイマー回路４
１がタイムアウト（既述の例では５秒経過）したか否か
調べる。タイムアウトすればステップ１（Ｓ１）に戻
り、通常のスイープモードが開始する。この場合は本発
明による利益は得られない。ステップ１１（Ｓ１１）：タイマー回路４１がタイムア
ウトするまでは、同期確立宣言（信号ＩＮＩＴが“Ｈ”
→“Ｌ”）が出たかどうかチェックする。

【００４６】同期確立宣言が出ればステップ５（Ｓ５）
に戻り、同期引込み帯域ΔＦをΔＦ１に狭めてトラック
モード（通常の通信状態）に入る。この場合、図２の
（ｃ）や図４に示すように、ΔＦ２からΔＦ１に移行す
る間にこれらの中間の帯域（図４のΔＦ２→ΔＦ１参
照）を介在させ、ΔＦ２からΔＦ１への移行を円滑かつ
迅速に行うのが望ましい。図１０のステップ１（Ｓ１）
から図１１のステップ６（Ｓ６）に至るまでに通常、
３，４秒を要し、その間通信が途絶えてしまい、例えば
テレビ会議用の通信ではサービス品質の劣化を招いた。
ところが本発明によれば、入力信号断から次の入力信号
に対する同期確立までに図１１のステップＳ８→Ｓ９→
Ｓ１０→Ｓ１１→Ｓ５→Ｓ６というルートをたどるの
で、長時間を要するスイープモード（ステップ１（Ｓ
１）参照）を排除することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力信号の断が発生した後、次の入力信号に対する同期確
立を行うまでの間にスイープモードは一切介在させな
い。このため、通常３，４秒は必要なスイープモードが
排除され、１秒程度で正常な通信に復帰できる。例えば
テレビ会議用の通信において、３，４秒の空白はかなり
間延びしたものに感じられるが、１秒程度の空白であれ
ば視聴者にとってそのような空白感はなく、会議の自然
な流れが確保されるので通信サービスの品質を劣化させ
ることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成を示す図である。

【図２】本発明の動作原理を説明するための図である。

【図３】本発明の実施例を示す図である。

【図４】図３における同期引込み帯域設定部の具体例を
示す図である。

【図５】アップ・ダウンカウンタの構成例を示す図であ
る。

【図６】加算・減算部の一例を示す図である。

【図７】スイープ・トラック信号出力部の具体例を示す
図である。

【図８】位相不確定除去回路の概要を示す図である。

【図９】位相不確定の態様を示す図である。

【図１０】本発明の実施例（図３）の動作を表すフロー
チャート（その１）である。

【図１１】本発明の実施例（図３）の動作を表すフロー
チャート（その２）である。

【図１２】本発明の一適用例である周知の衛星通信シス
テムを示す図である。

【図１３】復調装置の一般的な構成を示す図である。

【図１４】本発明の前提をなす公知の搬送波再生部の詳
細例を示す図である。

【符号の説明】

１０…搬送波再生回路１１…発振器（ＶＣＯ）２１…位相検波器２２…スイープ・トラック信号出力部２４…アップ・ダウンカウンタ２４…加算・減算部３１…カウンタ停止部３２…同期引込み帯域設定部４１…タイマー回路４２…ゲート回路４５…アドレスカウンタ４６…メモリ（ＲＯＭ）５２…選択接続手段８３…位相不確定除去回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 27/227 H03L 7/00 H04L 7/033

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号を再生搬送波にて同期検波して
得た再生データを入力とし、該入力信号と該再生搬送波
との間の位相の進みまたは遅れに応じた２値信号を位相
検出信号として出力する位相検波器（２１）と、前記位
相検出信号に応じてクロックをアップカウントまたはダ
ウンカウントするアップ・ダウンカウンタ（２４）と、
該アップ・ダウンカウンタのカウント出力に対し、所定
の同期引込み帯域に相当する帯域値を加算または減算し
て、前記再生搬送波を生成する発振器（１１）への制御
入力とする加算・減算部（２５）と、前記再生搬送波の
位相が前記再生データを読み取る最適位相にあるか否か
を示す再生搬送波同期検出信号を入力とし、該最適位相
にあるか否かに応じてそれぞれ前記発振器をフェーズロ
ックドループモードで作動させるためのトラック信号ま
たは自動掃引させるためのスイープ信号を出力するスイ
ープ・トラック信号出力部（２２）とを有する復調装置
において、前記スイープ・トラック信号出力部からの信号が、トラ
ック信号からスイープ信号へ変化したとき、即座に前記
アップ・ダウンカウンタの動作を停止し、そのときのカ
ウント出力を凍結するカウンタ停止部（３１）と、前記アップ・ダウンカウンタの動作が停止せしめられる
のとほぼ同時に、前記帯域値として広帯域値（ΔＦ２）
を生成し、また、前記スイープ・トラック信号出力部か
らの信号が、スイープ信号からトラック信号へ変化した
ときは、該帯域値として狭帯域値（ΔＦ１）を生成する
同期引込み帯域設定部（３２）とを設けると共に、前記カウンタ停止部はタイマー回路（４１）を含み、該
タイマー回路は、前記カウント出力を凍結する期間を予
め定めた一定時間に制限し、その一定時間を経過したと
きは、前記の自動掃引を開始させ、前記同期引込み帯域設定部は、前記広帯域値と前記狭帯
域値の中間値を介在させて該広帯域値から該狭帯域値へ
収れんさせることを特徴とする復調装置。
【請求項２】前記アップ・ダウンカウンタ（２４）を
段数可変のカウンタとし、前記カウント出力が凍結され
ている期間中は該カウンタの段数を大にする請求項１に
記載の復調装置。
【請求項３】前記カウンタ停止部（３１）は、前記タ
イマー回路（４１）の出力および前記スイープ・トラッ
ク信号出力部（２２）からの出力をそれぞれ制御入力と
するゲート回路（４２）を含み、該ゲート回路は、前記
一定時間中は前記クロックの前記アップ・ダウンカウン
タ（２４）への供給をしゃ断する一方、前記スイープ信
号から前記トラック信号への変化があったときは該クロ
ックを該アップ・ダウンカウンタへ供給開始する請求項
２に記載の復調装置。
【請求項４】前記広帯域値（ΔＦ２）は、前記狭帯域
値（ΔＦ１）のほぼ４倍（４×ΔＦ１）に等しい値に設
定する請求項３に記載の復調装置。
【請求項５】前記同期引込み帯域設定部（３２）は、
前記広帯域値（ΔＦ２）および前記狭帯域値（ΔＦ１）
の２値とこれらの中間の帯域値を各アドレス対応に格納
するメモリ（４６）と、該アドレス群を１つ１つ歩進し
ながら巡回的に出力するアドレスカウンタ（４５）とか
らなり、該アドレスカウンタは、前記スイープ信号を受
けたときにカウント動作を開始し、前記トラック信号を
受けたときに非動作となる請求項４に記載の復調装置。
【請求項６】前記アドレスカウンタ（４５）の出力が
オール“０”となった瞬時に前記タイマー回路（４１）
をオンにする請求項５に記載の復調装置。
【請求項７】前記タイマー回路（４１）の出力によ
り、前記アップ・ダウンカウンタ（２４）の段数を可変
にし、該タイマー回路がオンとなったとき、該段数を大
にする請求項６に記載の復調装置。
【請求項８】前記アップ・ダウンカウンタ（２４）
は、クロックを共通に受信すると共に各々がイネーブル
端子とキャリーアウト端子とを備える複数段のカウンタ
（５１）からなり、ＬＳＢ側の該カウンタの該キャリー
アウト端子と、該カウンタに隣接するＭＳＢ側の該カウ
ンタの該イネーブル端子との間に接続される選択接続手
段（５２）を設け、前記タイマー回路（４１）がオンと
なったとき、該選択接続手段は該イネーブル端子および
キャリーアウト端子間を接続する請求項７に記載の復調
装置。