JP5510330B2 - Demodulator and demodulation method - Google Patents

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    • H04L27/227Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
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Description

(関連出願についての記載)
本発明は、日本国特許出願:特願2008−232281号(2008年9月10日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
(Description of related applications)
The present invention is based on the priority claim of Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2008-232281 (filed on Sep. 10, 2008), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.

本発明は、復調器および復調方法に関し、特に多値位相変調信号を復調する技術に関する。   The present invention relates to a demodulator and a demodulation method, and more particularly to a technique for demodulating a multi-level phase modulation signal.

ディジタルデータによって搬送波を変調する方式として、搬送波の振幅をディジタルデータ値に対応して制御するASK(振幅変調)、周波数を制御するFSK(周波数変調)、位相を制御するPSK(位相変調)の3種に大別される。PSKは、受信した信号のSNR(信号対雑音電力比)が同一である場合、最も良好なビット誤り率を達成することができる。ところで、PSKの復調に際しては、ASK、FSKの場合と異なり位相シフトされた搬送波信号と受信信号の比較が不可避である。PSKとして、例えば、4値位相変調(QPSK)信号の場合、特許文献1に記載されるディジタル無線受信装置に示されるように、生成された再生搬送波、90度位相遅延された再生搬送波、180度位相遅延された再生搬送波、270度位相遅延された再生搬送波の4相の基準信号は、受信したQPSK信号と時刻t、t+1/fs(fsはサンプリングクロックの周波数)のそれぞれにおいて同時に比較される。   As a system for modulating a carrier wave with digital data, ASK (amplitude modulation) for controlling the amplitude of the carrier wave corresponding to the digital data value, FSK (frequency modulation) for controlling the frequency, and PSK (phase modulation) for controlling the phase are used. It is roughly divided into species. PSK can achieve the best bit error rate if the received signal has the same SNR (signal to noise power ratio). By the way, when demodulating PSK, unlike the case of ASK and FSK, it is inevitable to compare the phase-shifted carrier wave signal with the received signal. As the PSK, for example, in the case of a quaternary phase modulation (QPSK) signal, as shown in the digital radio receiver described in Patent Document 1, a generated regenerated carrier wave, a 90 degree phase delayed regenerated carrier wave, 180 degrees The four-phase reference signal of the phase-delayed reproduced carrier and the 270-degree phase delayed reproduced carrier is simultaneously compared with the received QPSK signal at each of times t and t + 1 / fs (fs is the frequency of the sampling clock).

なお、関連する技術として、非特許文献1において位相検知器およびチャージポンプの構成が記載されている。
国際公開第2006/046632号パンフレット Behzad Rezavi、“Design of Analog CMOS Integrated Circuits”、McGraw−Hill、2001、p.554〜p.556
As a related technique, Non-Patent Document 1 describes configurations of a phase detector and a charge pump.
International Publication No. 2006/046632 Pamphlet Behzad Rezavi, “Design of Analog CMOS Integrated Circuits”, McGraw-Hill, 2001, p. 554-p. 556

なお、上記特許文献及び非特許文献の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。以下の分析は、本発明によって与えられたものである。   The entire disclosure of the above patent documents and non-patent documents is incorporated herein by reference. The following analysis is given by the present invention.

特許文献1を参照して説明した従来の復調器には、それぞれ位相シフトされたN本(Nは2以上の整数)の基準信号が必要であって、これらN本の基準信号と受信した信号とを同時に比較するために、N個の比較回路が必要となる。したがって、多値度が高くなるにつれて比較回路の数が増加し、回路および消費電力が増大してしまうこととなる。   The conventional demodulator described with reference to Patent Document 1 requires N (N is an integer of 2 or more) phase-shifted reference signals, and these N reference signals and received signals N comparison circuits are required to simultaneously compare. Therefore, the number of comparison circuits increases as the multivalue level increases, and the circuit and power consumption increase.

したがって、本発明の目的は、位相変調の多値度が高くなっても、低消費電力・省面積の復調器および復調方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a demodulator and a demodulation method with low power consumption and area saving even when the multilevel value of phase modulation becomes high.

本発明の1つのアスペクト(側面)に係る復調器は、N値(Nは2以上の整数)位相変調された受信信号を復調する復調器であって、前記受信信号に係る搬送波と同一の周波数を有し、かつ前記N値のそれぞれに対応したN個の位相シフトクロックを、所定のシリアル化クロック信号を用い1データシンボル期間内においてシリアル化し、そのシリアル化された信号を基準信号として出力する基準信号生成器と、受信信号と基準信号とを比較する比較器と、前記1データシンボル期間内における比較器の比較結果に基づいて、前記受信信号の位相差と最も近接している前記基準信号の位相に対応する値のディジタルベースバンドデータを出力するデコーダと、を備える。 A demodulator according to one aspect of the present invention is a demodulator that demodulates an N-value (N is an integer of 2 or more) phase-modulated received signal, and has the same frequency as the carrier wave related to the received signal N phase shift clocks corresponding to each of the N values are serialized within one data symbol period using a predetermined serialized clock signal, and the serialized signal is output as a reference signal a reference signal generator, a comparator for comparing the received signal and the reference signal, the 1 data symbol period definitive comparator comparison results in the based, closest to that the reference phase difference of the received signal comprising a decoder for outputting a digital baseband data values corresponding to the position phase of the signal.

本発明の他のアスペクト(側面)に係る復調方法は、N値(Nは2以上の整数)位相変調された受信信号を復調する方法であって、前記受信信号に係る搬送波と同一の周波数を有し、かつ前記N値のそれぞれに対応したN個の位相シフトクロックを、所定のシリアル化クロック信号を用い1データシンボル期間内においてシリアル化し、そのシリアル化された信号を基準信号として出力するステップと、受信信号と基準信号とを比較するステップと、前記1データシンボル期間内における比較結果に基づいて、前記受信信号の位相差と最も近接している前記基準信号の位相に対応する値のディジタルベースバンドデータを出力するステップと、を含む。 A demodulation method according to another aspect of the present invention is a method of demodulating an N-value (N is an integer of 2 or more) phase-modulated received signal, and has the same frequency as the carrier wave related to the received signal. And serializing N phase shift clocks corresponding to each of the N values within one data symbol period using a predetermined serialized clock signal, and outputting the serialized signal as a reference signal When the steps of comparing the received signal and the reference signal, the 1 data symbol period definitive in comparison, based on the result value corresponding to the position phase of the reference signal that is closest to the phase difference between the received signal Outputting the digital baseband data.

本発明によれば、位相変調の多値度が高くなっても、低消費電力、省面積の回路で復調することができる。   According to the present invention, even when the multilevel value of the phase modulation is increased, it can be demodulated by a circuit with low power consumption and area saving.

本発明の第1の実施例に係る復調器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the demodulator based on 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係る復調器の動作を表すタイミングチャートである。It is a timing chart showing operation of a demodulator concerning the 1st example of the present invention. 本発明の第2の実施例に係る復調器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the demodulator based on the 2nd Example of this invention.

11 基準信号生成器
12 比較器
13、13a デコーダ
14 セレクタ
15 位相検知器・チャージポンプ・AD変換器
21 0度シフトクロック信号
22 180度シフトクロック信号
23 シリアル化クロック信号
24 基準信号
25 受信信号
26 比較クロック信号
27、27a 比較結果信号
28 復調信号
11 reference signal generator 12 comparator 13, 13a decoder 14 selector 15 phase detector / charge pump / AD converter 21 0 degree shift clock signal 22 180 degree shift clock signal 23 serialized clock signal 24 reference signal 25 received signal 26 comparison Clock signal 27, 27a Comparison result signal 28 Demodulated signal

本発明の実施形態に係る復調器は、N値(Nは2以上の整数)位相変調された受信信号(図1の25)を復調する復調器であって、受信信号に係る搬送波と同一の周波数を有すると共に1データシンボル期間内においてN値の全てに対応して順次位相変調した基準信号(図1の24)を生成する基準信号生成器(図1の11)と、受信信号と基準信号とを比較する比較器(図1の12)と、比較器の比較結果に基づいて受信信号を復調するデコーダ(図1の13)と、を備える。   The demodulator according to the embodiment of the present invention is a demodulator that demodulates an N-value (N is an integer of 2 or more) phase-modulated received signal (25 in FIG. 1), and is the same as the carrier wave related to the received signal. A reference signal generator (11 in FIG. 1) for generating a reference signal (24 in FIG. 1) having a frequency and sequentially phase-modulating all N values within one data symbol period, and a received signal and a reference signal And a decoder (13 in FIG. 1) that demodulates the received signal based on the comparison result of the comparator.

本発明の復調器において、比較器は、1データシンボル期間内においてN個の位相のそれぞれに対し受信信号と基準信号との位相差を求め、デコーダは、位相差が最も小さい位相変調に対応する値をデコードするようにしてもよい。   In the demodulator of the present invention, the comparator obtains the phase difference between the received signal and the reference signal for each of the N phases within one data symbol period, and the decoder corresponds to the phase modulation with the smallest phase difference. The value may be decoded.

本発明の復調器において、比較器は、受信信号と基準信号とを比較する際に、両者の位相差をDC値に変換し、DC値をディジタル値として出力するようにしてもよい。   In the demodulator of the present invention, the comparator may convert the phase difference between the received signal and the reference signal into a DC value and output the DC value as a digital value.

本発明の復調器において、基準信号生成器は、1データシンボル期間内でN値の全てに対応して位相変調した信号を、シリアル化クロック信号が規定するタイミングに対応して切り替えて基準信号として出力するセレクタ(図1の14)を備えるようにしてもよい。   In the demodulator of the present invention, the reference signal generator switches a signal that has been phase-modulated corresponding to all of the N values within one data symbol period in accordance with the timing specified by the serialized clock signal as a reference signal. You may make it provide the selector (14 of FIG. 1) to output.

本発明の他の実施形態に係る復調器は、N個の位相p1、p2、・・・pNで変調された電気信号が入力される装置であって、入力された信号に対して、当該通信に用いられる搬送波と同一位相を有する搬送波を再生し、データシンボル期間内においてp1、p2、・・・pNの全通りの位相シフトを完了させて、N値の位相変調信号を生成することを特徴とする位相変調器と、入力された該信号と位相変調器から出力された信号とを比較する機能を有することを特徴とする比較器と、復調器から出力された信号比較結果から、入力された該信号とp1、p2、・・・pNの位相差よりN個のうち入力された該信号位相と最も近接している位相差がいずれか判断することを特徴とするデコーダと、を含むN値位相変調信号の復調機能を備える位相変調信号の復調器である。   A demodulator according to another embodiment of the present invention is a device to which an electrical signal modulated with N phases p1, p2,... PN is input, and the communication is performed on the input signal. Is generated, and a phase modulation signal of N values is generated by completing all the phase shifts of p1, p2,..., PN within a data symbol period. A phase modulator, a comparator having a function of comparing the input signal and the signal output from the phase modulator, and a signal comparison result output from the demodulator. And a decoder characterized in that one of the N phase differences closest to the inputted signal phase is determined from the phase differences of p1, p2,... PN. Equipped with demodulating function of value phase modulation signal A demodulator phase modulated signal.

本発明の復調器において、データシンボル期間内において、p1、p2、・・・pNと、入力された該信号とを比較し、全ての位相差の検出を完了させることが好ましい。   In the demodulator of the present invention, it is preferable that p1, p2,..., PN are compared with the input signal within a data symbol period, and detection of all phase differences is completed.

本発明の復調器において、入力された該信号と、位相変調器から出力された信号とを比較する動作において、両者の信号の電圧、あるいは電流値の比較がp1、p2、・・・pNの全通りにおいて可能である比較器が含まれてもよい。   In the demodulator of the present invention, in the operation of comparing the input signal and the signal output from the phase modulator, the comparison of the voltage or current value of both signals is p1, p2,. Comparators that are possible in all ways may be included.

本発明の復調器において、入力された該信号と、位相変調器から出力された信号とを比較する動作において、両者の位相差をDC値に変換して、ディジタル値として出力することが可能である比較器が含まれてもよい。   In the demodulator of the present invention, in the operation of comparing the input signal and the signal output from the phase modulator, it is possible to convert the phase difference between them into a DC value and output it as a digital value. A comparator may be included.

以上のような復調器によれば、従来構成の多値PSK復調では達成できない低電力動作性・省面積回路実現を提供することができる。その理由は、従来はN値PSK復調に際してN本の基準信号を同時に参照するためにN個の比較回路が必要であった。これに対し、本発明においてはN個の基準信号をシリアル化して基準信号とし受信信号との波形比較を行うため、比較回路は1個で済むためである。   According to the demodulator as described above, it is possible to provide low power operability and area saving circuit realization that cannot be achieved by the multilevel PSK demodulation of the conventional configuration. The reason is that, conventionally, N comparison circuits are required to simultaneously reference N reference signals during N-value PSK demodulation. On the other hand, in the present invention, N reference signals are serialized and used as a reference signal for waveform comparison with the received signal, so that only one comparison circuit is required.

さらに、同一構成でBPSKから任意のN値PSKまで復調することが可能である。その理由は、復調に際しての多値度を変更するには、基準信号をN:1のセレクタでシリアル化すれば、回路を変更せずとも制御信号で対応可能だからである。   Furthermore, it is possible to demodulate from BPSK to an arbitrary N-value PSK with the same configuration. The reason for this is that, in order to change the multi-value level at the time of demodulation, if the reference signal is serialized by an N: 1 selector, it can be handled by a control signal without changing the circuit.

以下、実施例に即し、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings in accordance with embodiments.

図1は、本発明の第1の実施例に係る復調器の構成を示すブロック図である。図1において、復調器は、基準信号生成器11、比較器12、デコーダ13を備える。基準信号生成器11は、位相変調器に相当し、セレクタ14を含む。セレクタ14は、シリアル化クロック信号23のレベルに対応して0度シフトクロック信号21、180度シフトクロック信号22のいずれかを選択して基準信号24として比較器12に出力する。比較器12は、受信信号25と基準信号24とを比較し、比較結果信号27をデコーダ13に出力する。デコーダ13は、比較結果信号27に基づいてデコード出力である復調信号28を出力する。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the demodulator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the demodulator includes a reference signal generator 11, a comparator 12, and a decoder 13. The reference signal generator 11 corresponds to a phase modulator and includes a selector 14. The selector 14 selects either the 0 degree shift clock signal 21 or the 180 degree shift clock signal 22 corresponding to the level of the serialized clock signal 23 and outputs the selected signal to the comparator 12 as the reference signal 24. The comparator 12 compares the received signal 25 with the reference signal 24 and outputs a comparison result signal 27 to the decoder 13. The decoder 13 outputs a demodulated signal 28 that is a decoded output based on the comparison result signal 27.

このような構成の復調器において、まず初めに、通信において受信した受信信号25は、位相変調のための基準信号24との波形比較を行う比較器12へ入力される。一方で、BPSKを復調する際の基準となるのは、0度シフトクロック信号21と180度シフトクロック信号22である。これら2つのクロック信号は、それぞれ基準信号生成器11内において生成された後、セレクタ14においてシリアル化クロック信号23に従って0度シフトクロック信号21、180度シフトクロック信号22が切り替えられることでシリアル化され、基準信号24として受信信号25と同様に比較器12へ入力される。   In the demodulator having such a configuration, first, the received signal 25 received in communication is input to the comparator 12 that performs waveform comparison with the reference signal 24 for phase modulation. On the other hand, the 0-degree shift clock signal 21 and the 180-degree shift clock signal 22 are used as a reference when demodulating BPSK. These two clock signals are generated in the reference signal generator 11 and then serialized by switching the 0 degree shift clock signal 21 and the 180 degree shift clock signal 22 in accordance with the serialized clock signal 23 in the selector 14. The reference signal 24 is input to the comparator 12 in the same manner as the received signal 25.

比較器12には、受信信号25と基準信号24とを比較するタイミングを規定する比較クロック信号26も入力される。なお、比較器12は、1ビット量子化器で構成され、それぞれアナログ値である受信信号25と基準信号24との大小関係を、比較クロック信号26で規定されるタイミングに従って比較し、比較した結果を0、1の2値で表される比較結果信号27として出力するようにしてもよい。比較結果信号27は、デコーダ13に入力されて適宜演算処理を施された上、所望のディジタルベースバンドデータである復調信号28として出力される。   The comparator 12 also receives a comparison clock signal 26 that defines the timing for comparing the received signal 25 and the reference signal 24. Note that the comparator 12 is composed of a 1-bit quantizer, and the magnitude relationship between the received signal 25 and the reference signal 24, which are analog values, is compared according to the timing specified by the comparison clock signal 26, and the result of the comparison May be output as a comparison result signal 27 represented by binary values of 0 and 1. The comparison result signal 27 is input to the decoder 13 and appropriately subjected to arithmetic processing, and then output as a demodulated signal 28 which is desired digital baseband data.

以上のような構成の復調器の特徴として、多値度に関係なく比較器12は、1つのみであることが挙げられる。なお、従来技術と比較して基準信号生成器11が追加されている。この場合、同ブロックにおいて送信時はデータシンボルクロックに従って基準信号を切り替えることで、送信側でも変調器として受信側と共用を図ることが可能であり、送受信器として見た場合、回路の追加は実質的に発生しない。   A feature of the demodulator configured as described above is that there is only one comparator 12 regardless of the multilevel. Note that a reference signal generator 11 is added as compared with the prior art. In this case, by switching the reference signal according to the data symbol clock at the time of transmission in the same block, the transmission side can be shared with the reception side as a modulator. Does not occur.

次に、復調器の動作について説明する。図2は、本発明の第1の実施例に係る復調器の動作を表すタイミングチャートである。ここでは、0度シフトに対してディジタルベースバンドデータ“1”が、180度シフトに対してディジタルベースバンドデータ“0”がそれぞれ対応しているBPSKを考える。さらに、データシンボル期間T1において、ベースバンドデータ“0”が変調さている例、つまり受信したBPSK信号は、基準となる搬送波位相に対して180度反転している場合を考える。   Next, the operation of the demodulator will be described. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the demodulator according to the first embodiment of the present invention. Here, BPSK is considered in which digital baseband data “1” corresponds to 0 degree shift, and digital baseband data “0” corresponds to 180 degree shift. Further, consider an example in which the baseband data “0” is modulated in the data symbol period T1, that is, a case where the received BPSK signal is inverted 180 degrees with respect to the reference carrier phase.

別途の送受信同期により、送信器から受信した信号と受信側で持っている信号との間で位相同期が完了次第、基準信号生成器11において0度シフトクロック信号21と、それを反転させた180度シフトクロック信号22を生成する。   As soon as phase synchronization is completed between the signal received from the transmitter and the signal held on the receiving side by the separate transmission / reception synchronization, the reference signal generator 11 inverts the 0-degree shifted clock signal 21 and 180. A degree shift clock signal 22 is generated.

さらに図2に示すように、シリアル化クロック信号23が規定するタイミングに対応して、データシンボル期間T1内で0度シフトクロック信号21と、180度シフトクロック信号22とを切り替え、基準信号24として出力する。この切り替えの順番は、いずれが先であっても構わないが、ここでは、データシンボル期間T1の前半で0度シフトクロック信号21を選択し、データシンボル期間T1の後半(T2)で180度シフトクロック信号22を選択して基準信号24としている。なお、1データシンボル内で両者のクロック割り当て時間が等配分である必要は必ずしもない。   Further, as shown in FIG. 2, the 0-degree shift clock signal 21 and the 180-degree shift clock signal 22 are switched within the data symbol period T1 in correspondence with the timing specified by the serialized clock signal 23 to obtain the reference signal 24. Output. Any of the switching orders may be first, but here, the 0-degree shift clock signal 21 is selected in the first half of the data symbol period T1, and is shifted 180 degrees in the second half (T2) of the data symbol period T1. The clock signal 22 is selected as the reference signal 24. Note that it is not always necessary that the clock allocation times of both are equally distributed within one data symbol.

次に基準信号24は、受信した受信信号25と共に比較器12へ入力される。比較器12は、クロック立ち上がり位置などの比較クロック信号26の規定するタイミング関係に従って、基準信号24と受信信号25との間で信号値の大小関係を比較し、比較結果信号27としてディジタル値を出力する。この比較結果信号27は、デコーダ13へ送られ、シリアル化クロック信号23が基準信号24として0度シフトクロック信号21を比較器12に供給している間、比較結果の間で多数決を取るなどして瞬間的に混入したノイズ等の影響を下げるような演算を行う。ここで演算を行った結果は、次の180度シフトクロック信号22による比較結果が出るまで保持される。また、シリアル化クロック信号23がセレクタ14を切り替えて180度シフトクロック信号22を比較器12に供給している間も、同様に比較結果信号27に対してデコーダ13での多数決その他の処理を行う。ここで、180度シフトクロック信号22に対する比較結果が得られた後、0度シフトクロック信号21が選択されている間に得られた結果と、180度シフトクロック信号22が選択されている間に得られた結果とをデコーダ13において比較する。データシンボル期間T1では、受信信号24に関し、180度シフトクロック信号22と位相が一致するとの判断が得られ次第、デコーダ13は、ディジタルベースバンドデータ“0”を出力する。   Next, the reference signal 24 is input to the comparator 12 together with the received signal 25 received. The comparator 12 compares the magnitude of the signal value between the reference signal 24 and the received signal 25 in accordance with the timing relationship defined by the comparison clock signal 26 such as the clock rising position, and outputs a digital value as the comparison result signal 27. To do. This comparison result signal 27 is sent to the decoder 13, and while the serialized clock signal 23 supplies the 0 degree shift clock signal 21 to the comparator 12 as the reference signal 24, a majority decision is made between the comparison results. To reduce the influence of noise and the like mixed instantaneously. The result of the calculation is held until the comparison result by the next 180-degree shift clock signal 22 is obtained. In addition, while the serialized clock signal 23 switches the selector 14 and supplies the 180-degree shifted clock signal 22 to the comparator 12, the majority processing and other processes in the decoder 13 are similarly performed on the comparison result signal 27. . Here, after the comparison result for the 180 degree shift clock signal 22 is obtained, the result obtained while the 0 degree shift clock signal 21 is selected and the 180 degree shift clock signal 22 is selected. The obtained result is compared in the decoder 13. In the data symbol period T1, the decoder 13 outputs the digital baseband data “0” as soon as it is determined that the phase of the received signal 24 is the same as that of the 180-degree shifted clock signal 22.

次に、本実施例の構成において、QPSK信号を復調する際の動作について説明する。ここでも、別途の送受信同期により、送信器から受信した信号と受信側で持っている信号との間で位相同期が完了次第、基準信号生成器11においてシリアル化クロック信号23が規定するタイミング関係に応じて、図1に示す0度シフトクロック信号21、180度シフトクロック信号22に加え、90度シフトクロック、270度シフトクロックの2相のクロック信号も加えて順次生成し、基準信号24として出力する。この切り替えの順番も、先に説明したBPSK復調の場合と同様に、いずれが先であるかは限定されない。また、データシンボル内で4者のクロック信号の割り当て時間が等配分である必要もない。   Next, the operation when demodulating the QPSK signal in the configuration of the present embodiment will be described. Here again, as soon as phase synchronization is completed between the signal received from the transmitter and the signal held on the receiving side by separate transmission / reception synchronization, the timing relationship defined by the serialized clock signal 23 in the reference signal generator 11 is established. Correspondingly, in addition to the 0 degree shift clock signal 21 and the 180 degree shift clock signal 22 shown in FIG. To do. The order of this switching is not limited to which one is the same as in the case of the BPSK demodulation described above. Further, it is not necessary that the allocation time of the four clock signals is equally distributed in the data symbol.

ここで出力された基準信号24は、受信信号25と共に比較器12に入力され、BPSKの場合と同様に比較クロック信号26に従って0度シフトクロック信号、90度シフトクロック信号、180度シフトクロック信号、270度シフトクロック信号のそれぞれの信号と受信信号25との波形を順次比較し、波形が一致したクロック信号に基づいてディジタルベースバンドデータをデコーダ13から出力する。   The reference signal 24 output here is input to the comparator 12 together with the reception signal 25, and in the same way as in BPSK, according to the comparison clock signal 26, a 0 degree shift clock signal, a 90 degree shift clock signal, a 180 degree shift clock signal, The respective signals of the 270 degree shifted clock signal and the waveform of the received signal 25 are sequentially compared, and the digital baseband data is output from the decoder 13 based on the clock signal having the matched waveform.

以上のように、本実施例の復調器の構成をほとんど変えることなく基準信号生成器11で生成する基準信号24をBPSKからQPSKに変えるだけで両者いずれの復調回路としても用いることができる。さらに、QPSKを超える多値信号、例えば8PSKについても、シフトクロック信号の数を8個に増やすだけで、本発明の復調器の構成をほとんど変えることなく同様に復調器として動作可能であることは明らかである。   As described above, the demodulator circuit of this embodiment can be used as both demodulator circuits by changing the reference signal 24 generated by the reference signal generator 11 from BPSK to QPSK without changing the configuration of the demodulator. Furthermore, a multilevel signal exceeding QPSK, for example, 8PSK, can be operated as a demodulator in the same manner without changing the configuration of the demodulator of the present invention only by increasing the number of shift clock signals to 8. it is obvious.

本実施例によれば、従来技術と比較して比較器の数を1つに抑えることが可能となる。したがって、回路面積の縮小、消費電力の削減が可能となる。また、本実施例の復調器の構成でBPSK、QPSK、またはそれ以上の多値PSK信号の復調が可能である。したがって、位相変調に限れば同一フォトマスク、同一LSI上で種々の通信方式に対応することが可能である。   According to this embodiment, the number of comparators can be reduced to one as compared with the prior art. Therefore, the circuit area can be reduced and the power consumption can be reduced. In addition, the demodulator configuration of this embodiment can demodulate BPSK, QPSK, or higher multilevel PSK signals. Therefore, as far as phase modulation is concerned, it is possible to cope with various communication systems on the same photomask and the same LSI.

ただし、本実施例の復調器の場合、1データシンボルの1/Nの期間内で各シフトクロック信号に対して比較動作を終える必要がある。したがって、Eb/No(1ビットあたりのエネルギ)は、従来の1/Nとなり、復調誤り率や妨害波耐性は、劣化する傾向にある。このため、近距離または妨害波の少ない通信環境において適している方式である。   However, in the case of the demodulator of this embodiment, it is necessary to finish the comparison operation for each shift clock signal within a period of 1 / N of one data symbol. Therefore, Eb / No (energy per bit) is 1 / N of the conventional one, and the demodulation error rate and interference wave resistance tend to deteriorate. For this reason, it is a method suitable for a short-distance or a communication environment with few interference waves.

図3は、本発明の第2の実施例に係る復調器の構成を示すブロック図である。図3において、図1と同一の符号は同一物を表し、その説明を省略する。第2の実施例に係る復調器は、図1の比較器12の代わりに、位相検知器・チャージポンプ・AD変換器15を備える。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the demodulator according to the second embodiment of the present invention. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same items, and the description thereof is omitted. The demodulator according to the second embodiment includes a phase detector, a charge pump, and an AD converter 15 instead of the comparator 12 of FIG.

受信信号25と基準信号24は、位相検知器・チャージポンプ・AD変換器15へ入力される。ここで、位相検知器とチャージポンプにおいて受信信号25と基準信号24との間の位相差は、DC値に変換されてチャージポンプから出力される。この位相検知器・チャージポンプの構成の例は、参考文献1等において参照される。   The reception signal 25 and the reference signal 24 are input to the phase detector / charge pump / AD converter 15. Here, the phase difference between the reception signal 25 and the reference signal 24 in the phase detector and the charge pump is converted into a DC value and output from the charge pump. An example of the configuration of the phase detector / charge pump is referred to in Reference 1 and the like.

チャージポンプから出力されたDC値は、AD変換器へ入力され、AD変換器は、入力されたDC値をディジタル値に変換して後段のデコーダ13aへ比較結果信号27aとして出力する。デコーダ13aにおいて、0度シフトクロック信号21での比較時と180度シフトクロック信号22での比較時とで、比較結果信号27aが小さいほうが受信信号25と基準信号24との位相差が小さいことを意味し、「波形が一致した」と判断する。そして、一致と判断した方のクロック信号に対応するデータをディジタルベースバンドデータとして復調して出力する。   The DC value output from the charge pump is input to the AD converter, and the AD converter converts the input DC value into a digital value and outputs it as a comparison result signal 27a to the subsequent decoder 13a. In the decoder 13a, the phase difference between the received signal 25 and the reference signal 24 is smaller when the comparison result signal 27a is smaller between the comparison with the 0 degree shift clock signal 21 and the comparison with the 180 degree shift clock signal 22. This means that the waveform is matched. Then, the data corresponding to the clock signal determined to be coincident is demodulated and output as digital baseband data.

なお、基準信号生成器11において、BPSKでなくQPSK、さらに多値PSK信号を出力して受信信号25と波形比較を行えば、本実施例の復調器の構成を変えることなく多値PSK復調が可能である点は、第一の実施例と同じである。   If the reference signal generator 11 outputs QPSK instead of BPSK and further multilevel PSK signal and compares the waveform with the received signal 25, multilevel PSK demodulation can be performed without changing the configuration of the demodulator of this embodiment. This is the same as in the first embodiment.

以上説明したように、本実施例の復調器によれば、位相差を位相検知器・チャージポンプにおいて連続的なアナログ値として一旦取り出すため、第一の実施例と異なりAD変換器を要し、LSIコスト・消費電力の面では不利である。しかしながら、AD変換器に入力されるのはDC値であり、PSK変調信号のように一定の周波数占有帯域幅を有する信号をAD変換する必要はない。このため、AD変換器に起因する電力消費の増大を抑えることができる。   As described above, according to the demodulator of the present embodiment, the phase difference is temporarily extracted as a continuous analog value in the phase detector / charge pump, and therefore an AD converter is required unlike the first embodiment. This is disadvantageous in terms of LSI cost and power consumption. However, a DC value is input to the AD converter, and there is no need to AD convert a signal having a certain frequency occupation bandwidth like a PSK modulation signal. For this reason, an increase in power consumption caused by the AD converter can be suppressed.

なお、本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。   It should be noted that the embodiments and examples can be changed and adjusted within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention and based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.

Claims (4)

N値(Nは2以上の整数)位相変調された受信信号を復調する復調器であって、
前記受信信号に係る搬送波と同一の周波数を有し、かつ前記N値のそれぞれに対応したN個の位相シフトクロックを、所定のシリアル化クロック信号を用い1データシンボル期間内においてシリアル化し、そのシリアル化された信号を基準信号として出力する基準信号生成器と、
前記受信信号と前記基準信号とを比較する比較器と、
前記1データシンボル期間内における前記比較器の比較結果に基づいて、前記受信信号の位相差と最も近接している前記基準信号の位相に対応する値のディジタルベースバンドデータを出力するデコーダと、
を備えることを特徴とする復調器。
A demodulator that demodulates a received signal that is N-valued (N is an integer of 2 or more) phase-modulated,
N phase shift clocks having the same frequency as the carrier wave related to the received signal and corresponding to each of the N values are serialized within one data symbol period using a predetermined serialized clock signal, A reference signal generator for outputting the converted signal as a reference signal;
A comparator for comparing the received signal and the reference signal;
Based on the comparison result of the comparator definitive to the one data symbol within a period, a decoder for outputting a digital baseband data values corresponding to the position phase of the reference signal that is closest to the phase difference between the received signal ,
A demodulator.
前記比較器は、前記受信信号と前記基準信号とを比較する際に、両者の位相差をDC値に変換し、DC値をディジタル値として出力することを特徴とする請求項1記載の復調器。   2. The demodulator according to claim 1, wherein the comparator converts a phase difference between the received signal and the reference signal into a DC value and outputs the DC value as a digital value when comparing the received signal with the reference signal. . 前記基準信号生成器は、前記1データシンボル期間内でN値の全てに対応して位相変調した信号を、シリアル化クロック信号が規定するタイミングに対応して切り替えて前記基準信号として出力するセレクタを備えることを特徴とする請求項1記載の復調器。   The reference signal generator includes a selector that switches a signal that has been phase-modulated corresponding to all of the N values within one data symbol period in accordance with a timing specified by the serialized clock signal and outputs the signal as the reference signal. The demodulator according to claim 1, comprising: a demodulator. N値(Nは2以上の整数)位相変調された受信信号を復調する方法であって、
前記受信信号に係る搬送波と同一の周波数を有し、かつ前記N値のそれぞれに対応したN個の位相シフトクロックを、所定のシリアル化クロック信号を用い1データシンボル期間内においてシリアル化し、そのシリアル化された信号を基準信号として出力するステップと、
前記受信信号と前記基準信号とを比較するステップと、
前記1データシンボル期間内における前記比較結果に基づいて、前記受信信号の位相差と最も近接している前記基準信号の位相に対応する値のディジタルベースバンドデータを出力するステップと、
を含むことを特徴とする復調方法。
A method for demodulating an N-value (N is an integer of 2 or more) phase modulated reception signal,
N phase shift clocks having the same frequency as the carrier wave related to the received signal and corresponding to each of the N values are serialized within one data symbol period using a predetermined serialized clock signal, Outputting the converted signal as a reference signal ;
Comparing the received signal with the reference signal;
And outputting the digital baseband data value on the basis of the said comparison results definitive in one data symbol period, corresponds to the position phase of the reference signal that is closest to the phase difference of the received signal,
The demodulation method characterized by including.
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