JP3228361B2 - ディジタル処理型直交検波回路 - Google Patents

ディジタル処理型直交検波回路

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JP3228361B2 JP02798993A JP2798993A JP3228361B2 JP 3228361 B2 JP3228361 B2 JP 3228361B2 JP 02798993 A JP02798993 A JP 02798993A JP 2798993 A JP2798993 A JP 2798993A JP 3228361 B2 JP3228361 B2 JP 3228361B2
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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、直交変調された信号を
ディジタル処理によって直交検波するディジタル処理型
直交検波回路に関する。
【0002】
【従来の技術】直交変調された信号をディジタル処理に
よって直交検波する回路の構成として、ヒルベルトフィ
ルタを用いるディジタル回路など種々の回路構成が提案
されている。その中で、簡単な回路構成で実現でき、か
つ、高速信号伝送に適用可能な回路として、図2に示す
回路がある。また、図3(a),(b)は、直交キャリ
ア信号の特性を説明するためのタイミング図である。
【0003】図3(a),(b)に示すように、直交変
調のキャリア信号の波形において、0位相にはIch信
号が、π/2位相にはQch信号が、π位相には反転I
ch信号が、そして3π/2位相には反転Qch信号が
存在することになる。直交検波は、この特性を利用して
行われる。
【0004】図2に示す直交検波回路において、A端子
に入力された受信信号は、サンプリング部4で、キャリ
ア周波数の4倍の周波数のクロック信号でサンプリング
される。その後、スイッチ5は、そのクロック信号に同
期して、サンプリングされた受信信号を2系統に分配す
る。
【0005】スイッチ5の一方の出力は、乗算器6i
で、+1,−1と交互に乗算された後、Qch側の出力
とタイミングを合わせるために遅延器7で1サンプル期
間分の遅延を受ける。そして、遅延器7の出力は、低域
通過フィルタ(ディジタルフィルタ)8iを通過して、
Ichのベースバンド信号となる。また、スイッチ5の
他方の出力は、乗算器6qで、+1,−1と交互に乗算
される。そして、乗算器6qの出力は、低域通過フィル
タ(ディジタルフィルタ)8qを通過して、Qchのベ
ースバンド信号となる。以上のようにして、B,C端子
からIchおよびQchのベースバンド信号が出力され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル処理
型直交検波回路は以上のようにキャリア周波数の4倍の
周波数のクロック信号を用いているので、そのクロック
信号と受信信号との位相関係が適切でないと、π/2周
期毎に位相不確定性が生ずる。一般に、直交検波におけ
るそのような位相不確定性を解消するために、送信デー
タ信号に差動符号化を施すことが行われている。
【0007】しかし、ディジタル処理による直交検波に
おいては、クロック信号と受信信号との位相関係の不適
切さは、後段の識別器における識別タイミングのずれに
相当する。よって、差動符号化を用いても、位相不確定
性を完全に除去することはできない。従って、クロック
信号の位相を変化させて受信信号とクロック信号との位
相関係を調整する機構が必要になる。しかし、クロック
信号の周波数はキャリア周波数の4倍という高速である
ため、クロック信号の位相を変化させることは容易では
ない。
【0008】よって、本発明は、受信信号とクロック信
号との位相関係を容易に調整することのできるディジタ
ル処理型直交検波回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
処理型直交検波回路は、直交変調波をキャリア周波数の
4倍の周波数でサンプリングした後4系統に分配する分
配手段と、この分配手段からの4系統のデータと位相制
御信号とを入力し、その4系統のデータから位相制御信
号で指示される検波位相に応じたデータを選択する位相
制御手段と、この位相制御手段が出力したデータの符号
反転と時間合成とを行ってIch信号とQch信号とを
生成する信号合成手段とを備えたものである。
【0010】
【作用】本発明における分配手段は、直交変調波のサン
プリング値を例えばシリアル−パラレル転換して4系統
に分離する。位相制御手段は、4系統のデータから、位
相制御信号が指示する検波位相に合致する各データを選
択してそれらを出力する。そして、信号合成手段は、π
位相のデータと3π/2位相のデータとを符号反転した
後、0位相、π/2位相、π位相、3π/2位相のデー
タを時系列的に合成する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例によるディジタル処
理型直交検波回路の構成を示すブロック図である。図に
示すように、受信信号は、シリアル−パラレル変換器
(以下、S−P変換器という。)1で、D端子に入力す
るクロック信号でサンプリングされた後、クロック信号
に同期して4系統に分配される。また、位相制御回路2
は、S−P変換器1の各出力を入力する。
【0012】そして、S−P変換器1の第1の出力はレ
ジスタR4に、第2の出力はレジスタR5に、S−P変
換器1の第3の出力はレジスタR6に、そして、第4の
出力はレジスタR7に入力する。また、次のS−P変換
器1のデータ出力タイミングで、レジスタR5の内容は
レジスタR1に、レジスタR6の内容はレジスタR2
に、そして、レジスタR7の内容はレジスタR3に移動
する。
【0013】レジスタR4の内容は、4入力セレクタ2
2aの4番目、4入力セレクタ22bの3番目、4入力
セレクタ22cの2番目、および4入力セレクタ22d
の1番目の4つの入力に入力する。レジスタR5の内容
は、4入力セレクタ22bの4番目の入力、4入力セレ
クタ22cの3番目の入力、および4入力セレクタ22
dの2番目の入力に入力する。また、レジスタR1の内
容は、4入力セレクタ22aの1番目の入力に入力す
る。
【0014】レジスタR6の内容は、4入力セレクタ2
2cの4番目の入力、および4入力セレクタ22dの3
番目の入力に入力する。また、レジスタR2の内容は、
4入力セレクタ22aの2番目の入力、および4入力セ
レクタ22bの1番目の入力に入力する。レジスタR7
の内容は、4入力セレクタ22dの4番目の入力に入力
する。また、レジスタR3の内容は、4入力セレクタ2
2aの3番目の入力、4入力セレクタ22bの2番目の
入力、および4入力セレクタ22cの1番目の入力に入
力する。
【0015】結局、各レジスタR1〜R7内の値は、下
表に示すように各4−1セレクタ(以下、4入力セレク
タという。)22a〜22dに入力する。 セレクタ入力端子 1 2 3 4 0位相セレクタ (22a) R1 R2 R3 R4 π/2位相セレクタ (22b) R2 R3 R4 R5 π位相セレクタ (22c) R3 R4 R5 R6 3π/2位相セレクタ(22d) R4 R5 R6 R7 (表1) そして、各4入力セレクタ22a〜22dは、E端子に
入力する位相制御信号に従って、所定の入力端子に入力
されたデータを選択し、それを出力する。信号合成回路
3は、位相制御回路2の出力、すなわち0位相セレクタ
(4入力セレクタ22a)、π/2位相セレクタ(4入力
セレクタ22b)、π位相セレクタ(4入力セレクタ2
2c)、および 3π/2位相セレクタ(4入力セレクタ2
2d)の出力を入力し、それらを0位相のデータ、π/
2位相のデータ、π位相のデータ、および3π/2位相
のデータの順序で(すなわち、時間合成して)ベースバ
ンド信号として出力する。
【0016】なお、本実施例では、分配手段はS−P変
換器1で実現され、位相制御手段は位相制御回路2で実
現され、信号合成手段は、信号合成回路3で実現されて
いる。
【0017】次に動作について図3(a)〜(d)を参
照して説明する。図3(b)に示すように、直交変調波
においては、4つの検波初期位相が存在する。そこで、
まず、S−P変換器1が受信信号を4つの系統に分配す
る。すなわち、S−P変換器1の各出力端子から、下表
に示すように、各検波初期位相に対応した信号が出力さ
れる。 S−P変換器出力端子 1 2 3 4 初期位相#0 −Qn-1 In Qn −In 初期位相#1 In Qn −In −Qn 初期位相#2 Qn −In −Qn In+1 初期位相#3 −In −Qn In+1 Qn+1 (表2) この表からわかるように、 −Qn-1 ,In ,Qn ,−In ,−Qn ,In+1 ,Qn+
1 の7つのデータがあれば、任意の検波初期位相によるデ
ータを再生することができる。
【0018】例えば、検波初期位相#0で位相制御回路
2にデータが入力された場合には、各レジスタR1〜R
7内に、以下のようにデータが格納される。 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 Qn-1 In Qn −In −Qn In+1 Qn+1 (表3) 検波初期位相を#1に変化させる場合には、その時点
で、各4入力セレクタ22a〜22dは、初期位相#1
を指定する位相制御信号に応じて、(In Qn−In
−Qn )を選択する。すなわち、各4入力セレクタ2
2a〜22dがそれぞれ第2の入力を選択して各出力端
子に出力すれば、表1および表3より、4入力セレクタ
22aからIn 、4入力セレクタ22bからQn 、4入
力セレクタ22cから−In 、4入力セレクタ22dか
ら−Qn が出力されることがわかる。
【0019】これらの4つのデータは、信号合成回路3
に入力する。信号合成回路3において、π/2位相セレク
タ(4入力セレクタ22b)の出力データは補数回路3
1iで符号反転され、3π/2位相セレクタ(4入力セレ
クタ22d)の出力データは補数回路31qで符号反転
される。
【0020】信号合成回路3の2−1セレクタ(以下、
2入力セレクタという。)32iは4入力セレクタ22
aの出力データと補数回路31iの出力データとを入力
し、2入力セレクタ32qは4入力セレクタ22cの出
力データと補数回路31qの出力データとを入力する。
そして、2入力セレクタ32iは、まず、4入力セレク
タ22aの出力データを出力し、後段の識別器における
次の符号識別タイミングで、補数回路31iの出力デー
タを出力する。同様に、2入力セレクタ32qは、ま
ず、4入力セレクタ22bの出力データを出力し、後段
の回路における次の符号判定タイミングで、補数回路3
1qの出力データを出力する。そして、S−P変換器1
に端子Dから4クロックが入りシリアルデータの更新が
なされると、再度上記処理が実行される。
【0021】また、例えば、検波位相を#3に変化させ
る場合には、各4入力セレクタ22a〜22dは、検波
位相#3を指定する位相制御信号に応じてそれぞれ第4
の入力を選択し、(−In −Qn In+1 Qn+1 )
を出力する。信号合成回路3は、上記実施例における処
理と同様の処理を行って検波位相#3によるベースバン
ド信号を出力する。
【0022】以上のようにして、検波位相#0で入力さ
れたデータから、異なる検波位相によるデータを生成で
きる。そして、従来の構成において用いられていた乗算
器は補数回路31i,31qで置き換えられ、かつ、反
転信号系列と非反転信号系列とが並列処理されるので、
回路の高速化が可能になっている。なお、他の検波初期
位相でデータが入力されたときにも、各4入力セレクタ
22a〜22dにおける位相制御信号と入力選択との関
係は異なるものの、上記実施例における処理と同様の処
理によって、任意の検波初期位相によるデータを生成で
きる。
【0023】なお、上記実施例では、ディジタルフィル
タが含まれていない構成が示されているが、各チャネル
の出力データに対するディジタルフィルタを配置した場
合であっても、上記実施例の場合と同様に信号処理でき
る。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ディジ
タル処理型直交検波回路が、入力された信号を4分配
し、位相制御信号の指示に応じて分配されたデータを選
択する構成であるから、どのような検波初期位相で入力
された信号に対しても、データの切り替え操作のみで任
意の検波初期位相のデータに変化させることができるも
のを提供できる。すなわち、受信信号とクロック信号と
の位相関係を容易に調整することができるものを提供で
きる。また、反転信号系列と非反転信号系列とを並列処
理して高速処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるディジタル処理型直交
検波回路の構成を示すブロック図である。
【図2】ディジタル処理による直交検波の動作原理を示
すタイミング図である。
【図3】従来のディジタル処理型直交検波回路の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
1 シリアル−パラレル変換器 2 位相制御回路 3 信号合成回路 R1〜R7 レジスタ 22a〜22d 4入力セレクタ 31i,31q 補数回路 32i,32q 2入力セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−41005(JP,A) 特開 平3−30503(JP,A) 特開 平1−103052(JP,A) 特開 昭62−180634(JP,A) 岡田 隆 外1名,”高速直交検波器 用LSI”,1993年電子情報通信学会春 季大会講演論文集第2分冊B−443,電 子情報通信学会,1993年3月,page 2−444 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 - 27/38 H03D 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直交変調波をディジタル処理によって検
    波するディジタル処理型直交検波回路において、 前記直交変調波をキャリア周波数の4倍の周波数でサン
    プリングした後、4系統に分配する分配手段と、 この分配手段からの4系統のデータと位相制御信号とを
    入力し、前記4系統のデータから、前記位相制御信号で
    指示される検波位相に応じたデータを選択する位相制御
    手段と、 この位相制御手段が出力したデータの符号反転と時間合
    成とを行って同相成分信号と直交成分信号とを生成する
    信号合成手段とを備えたことを特徴とするディジタル処
    理型直交検波回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
岡田 隆 外1名,"高速直交検波器用LSI",1993年電子情報通信学会春季大会講演論文集第2分冊B−443,電子情報通信学会,1993年3月,page2−444

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