JP7158344B2

JP7158344B2 - demodulator

Info

Publication number: JP7158344B2
Application number: JP2019115646A
Authority: JP
Inventors: 翔田中; 尚裕針谷
Original assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Current assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2039-06-21
Also published as: JP2021002758A

Description

本発明は、位相変調信号を復調する復調装置に関する。 The present invention relates to a demodulator for demodulating a phase modulated signal.

従来、位相変調信号を復調する方法として、遅延検波方式が知られている。例えば特許文献１には、図１４に示すように、π／４シフトＱＰＳＫ変調信号を復調する復調装置２０が開示されている。この復調装置２０では、直交復調処理部２１により変調波をＩ信号及びＱ信号のベースバンド信号に変換し、帯域制限部２２によりＩＱ信号を帯域制限し、ＡＤ変換部２３によりデジタルデータに変換する。そして、位相信号算出部２４によりＩＱ信号の位相を算出し、復調部２５により遅延検波を行ってデータを判定し、データ列として出力する。 Conventionally, a differential detection method is known as a method of demodulating a phase modulated signal. For example, Patent Document 1 discloses a demodulator 20 that demodulates a π/4 shift QPSK modulated signal, as shown in FIG. In this demodulator 20, the quadrature demodulation processing unit 21 converts the modulated wave into baseband signals of I and Q signals, the band limiting unit 22 band-limits the IQ signal, and the AD conversion unit 23 converts it into digital data. . Then, the phase signal calculator 24 calculates the phase of the IQ signal, the demodulator 25 performs delay detection, determines data, and outputs it as a data string.

特開２００１－１７７５８７号公報JP-A-2001-177587

しかしながら、従来の復調装置は、入力が過大な場合に、ＡＤ変換器の飽和による位相誤差が生じ、復調エラーが生じるおそれがあった。この課題について、図１５を参照して説明する。図１５Ａは、ＡＤ変換器に入力された信号が出力レンジ以下である場合のＩＱ信号点の一例を示す図である。この場合には、四角に囲まれた範囲をＡＤ変換器の出力レンジとすると、ＩＱ信号の信号点Ａが四角の内側に位置する。点Ａの座標を（ｘ，ｙ）とすると、ＩＱ信号の位相θは、θ＝tan^-1(ｙ／ｘ)で計算される。 However, in the conventional demodulator, when the input is excessive, a phase error occurs due to the saturation of the AD converter, which may cause a demodulation error. This problem will be described with reference to FIG. FIG. 15A is a diagram showing an example of IQ signal points when the signal input to the AD converter is below the output range. In this case, assuming that the range surrounded by the square is the output range of the AD converter, the signal point A of the IQ signal is positioned inside the square. Assuming that the coordinates of point A are (x, y), the phase θ of the IQ signal is calculated as θ=tan ⁻¹ (y/x).

図１５Ｂは、ＡＤ変換器に入力された信号が出力レンジを超える場合のＩＱ信号点の一例を示す図である。この場合には、四角に囲まれた範囲をＡＤ変換器の出力レンジとすると、ＡＤ変換器に入力されたＩＱ信号の信号点Ａは四角の外側に位置する。しかし、ＡＤ変換器が飽和するため、ＡＤ変換器から出力されるＩＱ信号の信号点は点Ｂにクリップされる。点Ｂの座標を（ｘ’，ｙ）とすると、ＩＱ信号の位相φは、φ＝tan^-1(ｙ／ｘ’)で計算されるため、本来求めたい位相θに対して位相誤差が生じてしまう。 FIG. 15B is a diagram showing an example of IQ signal points when the signal input to the AD converter exceeds the output range. In this case, assuming that the range surrounded by the square is the output range of the AD converter, the signal point A of the IQ signal input to the AD converter is positioned outside the square. However, the signal point of the IQ signal output from the AD converter is clipped to point B because the AD converter is saturated. Assuming that the coordinates of point B are (x', y), the phase φ of the IQ signal is calculated by φ=tan ^-1 (y/x'). end up

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、過大な信号（ＡＤ変換器の出力レンジを超える信号）が入力された場合に、位相誤差による復調エラーを低減することが可能な復調装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a demodulator capable of reducing demodulation errors due to phase errors when an excessive signal (a signal exceeding the output range of an AD converter) is input. to do.

上記課題を解決するため、本発明に係る復調装置は、位相変調された変調波を直交復調及びＡＤ変換してＩＱ信号を生成するＩＱ信号生成部と、前記ＩＱ信号の位相及び振幅を算出する位相・振幅信号算出部と、前記振幅を閾値と比較する振幅検出部と、前記振幅が前記閾値以下である場合には前記位相を出力し、前記振幅が前記閾値を超える場合には、前記位相を補正して補正後の位相を出力する補正部と、前記補正部が出力する位相に基づいて前記ＩＱ信号を復調する復調部と、を備える。 In order to solve the above problems, a demodulator according to the present invention includes an IQ signal generator that generates an IQ signal by performing quadrature demodulation and AD conversion on a phase-modulated modulated wave, and a phase and amplitude of the IQ signal. a phase/amplitude signal calculator; an amplitude detector that compares the amplitude with a threshold; outputs the phase when the amplitude is less than or equal to the threshold; and outputs the phase when the amplitude exceeds the threshold. and a correcting unit for correcting and outputting the corrected phase, and a demodulating unit for demodulating the IQ signal based on the phase output by the correcting unit.

さらに、本発明に係る復調装置において、前記補正部は、前記ＩＱ信号の位相に基づいて、ＩＱ平面上における前記ＩＱ信号の信号点の位置を判定する位相判定部と、前記振幅が前記閾値を超える場合には、前記位相判定部の判定結果に応じて、前記位相に対して固定の位相補正量を加算又は減算した位相を前記補正後の位相として出力する位相出力選択部と、を備える。 Further, in the demodulator according to the present invention, the correction unit includes a phase determination unit that determines the position of the signal point of the IQ signal on the IQ plane based on the phase of the IQ signal, and the amplitude exceeds the threshold. a phase output selection unit that outputs a phase obtained by adding or subtracting a fixed phase correction amount to or from the phase as the phase after correction, according to the determination result of the phase determination unit when exceeding the phase determination unit.

さらに、本発明に係る復調装置において、前記補正部は、前記ＩＱ信号がＩＱ平面のどの領域に位置するかを判定する位相判定部と、前記位相判定部の判定結果に応じて、前記ＩＱ信号の振幅を補正する振幅補正部と、前記振幅補正部による振幅補正後のＩＱ信号の位相を算出する位相信号算出部と、前記振幅が前記閾値を超える場合には、前記位相信号算出部により算出された位相を前記補正後の位相として出力する位相出力選択部と、を備える。 Further, in the demodulator according to the present invention, the correction unit includes a phase determination unit that determines in which region of the IQ plane the IQ signal is located, and the IQ signal according to the determination result of the phase determination unit. an amplitude correction unit that corrects the amplitude of the amplitude correction unit, a phase signal calculation unit that calculates the phase of the IQ signal after the amplitude correction by the amplitude correction unit, and when the amplitude exceeds the threshold value, the phase signal calculation unit calculates and a phase output selector that outputs the corrected phase as the corrected phase.

さらに、本発明に係る復調装置において、前記補正部は、位相と位相補正量とを対応付けた位相補正テーブルを参照して、前記ＩＱ信号の位相を補正する位相補正部と、前記振幅が前記閾値を超える場合には、前記位相補正部により補正された位相を前記補正後の位相として出力する位相出力選択部と、を備える。 Further, in the demodulator according to the present invention, the correction unit includes a phase correction unit that corrects the phase of the IQ signal by referring to a phase correction table that associates phases and phase correction amounts, and a phase correction unit that corrects the phase of the IQ signal. and a phase output selector that outputs the phase corrected by the phase corrector as the phase after correction when the threshold value is exceeded.

さらに、本発明に係る復調装置において、前記補正部は、前記ＩＱ信号の位相を、位相補正関数を用いて補正する関数演算部と、前記振幅が前記閾値を超える場合には、前記関数演算部により補正された位相を前記補正後の位相として出力する位相出力選択部と、を備える。 Further, in the demodulator according to the present invention, the correction unit includes a function calculation unit that corrects the phase of the IQ signal using a phase correction function, and if the amplitude exceeds the threshold value, the function calculation unit and a phase output selector that outputs the phase corrected by the above as the corrected phase.

さらに、本発明に係る復調装置において、前記位相出力選択部は、前記振幅が前記閾値を超える場合には、前記振幅と前記閾値との差分を加味して補正した位相を前記補正後の位相として出力する。 Further, in the demodulator according to the present invention, when the amplitude exceeds the threshold, the phase output selection unit uses the phase corrected by adding the difference between the amplitude and the threshold as the corrected phase. Output.

本発明によれば、過大な信号が入力された場合に、位相誤差による復調エラーを低減することが可能となる。 According to the present invention, demodulation errors due to phase errors can be reduced when an excessively large signal is input.

第１の実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of a demodulator according to a first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る復調装置における振幅検出部及び補正部の構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration example of an amplitude detector and a corrector in the demodulator according to the first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る復調装置の補正方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a correction method of the demodulator according to the first embodiment; FIG. 第２の実施形態に係る復調装置における振幅検出部及び補正部の構成例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of an amplitude detector and a corrector in a demodulator according to a second embodiment; 第２の実施形態に係る復調装置の補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction method of the demodulation apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係る復調装置における振幅検出部及び補正部の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an amplitude detector and a corrector in a demodulator according to a third embodiment; 第３の実施形態に係る復調装置における位相補正テーブルの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a phase correction table in the demodulator according to the third embodiment; FIG. 第３の実施形態に係る復調装置の補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction method of the demodulation apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係る復調装置における振幅検出部及び補正部の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an amplitude detector and a corrector in a demodulator according to a fourth embodiment; 第４の実施形態に係る復調装置の補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction method of the demodulation apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第５の実施形態に係る復調装置における振幅検出部及び補正部の構成例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of an amplitude detector and a corrector in a demodulator according to a fifth embodiment; 第５の実施形態に係る復調装置の変形例における振幅検出部及び補正部の構成例を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of an amplitude detection section and a correction section in a modified example of the demodulator according to the fifth embodiment; 第５の実施形態に係る復調装置の変形例の補正方法を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a correction method of a modification of the demodulator according to the fifth embodiment; 従来の復調装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of a conventional demodulator; FIG. 従来の復調装置の課題を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a problem of a conventional demodulator; 従来の復調装置の課題を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a problem of a conventional demodulator;

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に示す実施形態では、π／４シフトＱＰＳＫ変調信号を復調する復調装置について説明するが、ＱＰＳＫの復調に限定されるものではない。例えば、ＦＳＫの復調に関してもデータ判定方法が異なるのみであり、同様に本発明を適用可能である。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments shown below, a demodulator that demodulates a π/4 shift QPSK modulated signal will be described, but the demodulation is not limited to QPSK demodulation. For example, only the data determination method is different for FSK demodulation, and the present invention is similarly applicable.

図１は、本発明の実施形態に係る復調装置１の構成例を示すブロック図である。復調装置１は、位相変調された変調波を入力し、該変調波を復調してデータ列を生成する。図１に示す復調装置１は、ＩＱ信号生成部１０と、位相・振幅信号算出部１１と、振幅検出部１２と、補正部１３と、復調部２５とを備える。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a demodulator 1 according to an embodiment of the present invention. A demodulator 1 receives a phase-modulated wave and demodulates the modulated wave to generate a data string. A demodulation device 1 shown in FIG.

ＩＱ信号生成部１０は、位相変調された変調波を直交復調及びＡＤ変換してＩＱ信号を生成し、位相・振幅信号算出部１１に出力する。ＩＱ信号生成部１０は、直交復調処理部２１と、帯域制限部２２と、ＡＤ変換部２３とを備える。 The IQ signal generator 10 performs quadrature demodulation and AD conversion on the phase-modulated wave to generate an IQ signal, and outputs the IQ signal to the phase/amplitude signal calculator 11 . The IQ signal generator 10 includes a quadrature demodulation processor 21 , a band limiter 22 and an AD converter 23 .

直交復調処理部２１は、位相変調された変調波をＩ信号及びＱ信号のベースバンド信号に変換し、Ｉ信号及びＱ信号をそれぞれ帯域制限部２２に出力する。 The quadrature demodulation processing unit 21 converts the phase-modulated wave into baseband signals of the I signal and the Q signal, and outputs the I signal and the Q signal to the band limiting unit 22, respectively.

帯域制限部２２は、ＩＱ信号のベースバンド信号を帯域制限し、ＡＤ変換部２３に出力する。より詳細には、帯域制限部２２は、ローパスフィルタ２２１と、ローパスフィルタ２２２とを備える。ローパスフィルタ２２１は、Ｉ信号のベースバンド信号を帯域制限し、ローパスフィルタ２２２は、Ｑ信号のベースバンド信号を帯域制限する。 The band limiting unit 22 band-limits the baseband signal of the IQ signal and outputs the result to the AD converting unit 23 . More specifically, band limiting section 22 includes low-pass filter 221 and low-pass filter 222 . The low-pass filter 221 band-limits the baseband signal of the I signal, and the low-pass filter 222 band-limits the baseband signal of the Q signal.

ＡＤ変換部２３は、帯域制限部２２から入力されたアナログのＩＱ信号（ベースバンド信号）をデジタルのＩＱ信号に変換し、位相・振幅信号算出部１１に出力する。より詳細には、ＡＤ変換部２３は、ＡＤ変換器２３１と、ＡＤ変換器２３２とを備える。ＡＤ変換器２３１は、ローパスフィルタ２２１から入力されたＩ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、ＡＤ変換器２３２は、ローパスフィルタ２２２から入力されたＱ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。 The AD converting section 23 converts the analog IQ signal (baseband signal) input from the band limiting section 22 into a digital IQ signal, and outputs the digital IQ signal to the phase/amplitude signal calculating section 11 . More specifically, the AD converter 23 includes an AD converter 231 and an AD converter 232 . The AD converter 231 converts the I signal input from the low-pass filter 221 from an analog signal to a digital signal, and the AD converter 232 converts the Q signal input from the low-pass filter 222 from an analog signal to a digital signal.

位相・振幅信号算出部１１は、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の位相及び振幅を算出し、算出した位相を補正部１３－１に出力し、算出した振幅を振幅検出部１２に出力する。 The phase/amplitude signal calculator 11 calculates the phase and amplitude of the IQ signal generated by the IQ signal generator 10, outputs the calculated phase to the corrector 13-1, and outputs the calculated amplitude to the amplitude detector 12. Output.

振幅検出部１２は、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅を、あらかじめ定められた閾値と比較し、振幅が閾値を超えるか否かを示す補正イネーブル信号を補正部１３に出力する。全ての実施形態において、補正イネーブル信号は、振幅が閾値を超える場合に“１”を示し、振幅が閾値以下である場合に“０”を示すものとする。 The amplitude detector 12 compares the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculator 11 with a predetermined threshold, and outputs a correction enable signal indicating whether the amplitude exceeds the threshold to the corrector 13 . In all embodiments, the Correction Enable signal shall indicate a "1" if the amplitude exceeds the threshold and a "0" if the amplitude is less than or equal to the threshold.

補正部１３は、振幅検出部１２から入力された補正イネーブル信号が“０”である場合（すなわち、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅が閾値以下である場合）には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相をそのまま復調部２５に出力する。また、補正部１３は、振幅検出部１２から入力された補正イネーブル信号が“１”である場合（すなわち、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅が閾値を超える場合）には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相を補正して補正後の位相を復調部２５に出力する。補正部１３の詳細については後述する。 When the correction enable signal input from the amplitude detection unit 12 is "0" (that is, when the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11 is equal to or less than the threshold value), the correction unit 13 corrects the phase/amplitude The phase calculated by the amplitude signal calculator 11 is directly output to the demodulator 25 . Further, when the correction enable signal input from the amplitude detection unit 12 is "1" (that is, when the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11 exceeds the threshold), the correction unit 13 detects the phase • Correct the phase calculated by the amplitude signal calculator 11 and output the corrected phase to the demodulator 25 . Details of the correction unit 13 will be described later.

復調部２５は、補正部１３が出力する位相に基づいてＩＱ信号を復調する。図１に示す復調部２５は、遅延検波部２５１と、データ判定部２５２と、パラレルシリアル変換部２５３とを備える。 The demodulator 25 demodulates the IQ signal based on the phase output from the corrector 13 . The demodulation section 25 shown in FIG.

遅延検波部２５１は、補正部１３からＩＱ信号の位相を取得し、１シンボル先行するＩＱ信号との位相差を算出する。そして、遅延検波部２５１は、位相差に基づいてデータを復号し、データ判定部２５２に出力する。実施形態では復調装置１に入力される信号をπ／４シフトＱＰＳＫ変調信号とするので、遅延検波部２５１はＩＱ信号ごとに２ビットのデータ（Ｘ，Ｙ）を出力する。 The differential detection unit 251 acquires the phase of the IQ signal from the correction unit 13, and calculates the phase difference from the IQ signal preceding by one symbol. Then, differential detection section 251 decodes data based on the phase difference and outputs the data to data determination section 252 . In the embodiment, the signal input to the demodulator 1 is a π/4 shift QPSK modulated signal, so the differential detection section 251 outputs 2-bit data (X, Y) for each IQ signal.

データ判定部２５２は、同期クロック信号に基づいて、遅延検波部２５１から入力されたデータ（Ｘ，Ｙ）を確定し、パラレルシリアル変換部２５３に出力する。 The data determination section 252 determines the data (X, Y) input from the delay detection section 251 based on the synchronous clock signal, and outputs it to the parallel-serial conversion section 253 .

パラレルシリアル変換部２５３は、データ判定部２５２から入力されたパラレルデータ（Ｘ，Ｙ）をシリアルデータに変換し、データ列を復調装置１の外部に出力する。 The parallel-serial conversion section 253 converts the parallel data (X, Y) input from the data determination section 252 into serial data, and outputs the data string to the outside of the demodulator 1 .

（第１の実施形態）
次に、各実施形態について説明する。振幅検出部１２及び補正部１３以外の構成は各実施形態で共通するため、以下では振幅検出部１２及び補正部１３について詳細に説明する。本実施形態では、振幅検出部１２及び補正部１３を他の実施形態と区別するために、振幅検出部１２－１及び補正部１３－１と表記する。 (First embodiment)
Next, each embodiment will be described. Since configurations other than the amplitude detection unit 12 and the correction unit 13 are common to each embodiment, the amplitude detection unit 12 and the correction unit 13 will be described in detail below. In this embodiment, the amplitude detector 12 and the corrector 13 are referred to as an amplitude detector 12-1 and a corrector 13-1 in order to distinguish them from other embodiments.

図２は、第１の実施形態における振幅検出部１２－１及び補正部１３－１の構成例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the amplitude detection section 12-1 and correction section 13-1 in the first embodiment.

図２に示す振幅検出部１２－１は、比較器１２１を備える。比較器１２１は、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅と、あらかじめ定められた閾値とを比較し、振幅が閾値を超えるか否かを示す補正イネーブル信号を補正部１３－１に出力する。 The amplitude detection section 12-1 shown in FIG. 2 includes a comparator 121. FIG. The comparator 121 compares the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculator 11 with a predetermined threshold, and outputs a correction enable signal indicating whether the amplitude exceeds the threshold to the corrector 13-1. do.

図２に示す補正部１３－１は、位相判定部１３１と、位相補正部１３２と、位相出力選択部１３３とを備える。 The correction section 13-1 shown in FIG. 2 includes a phase determination section 131, a phase correction section 132, and a phase output selection section 133. FIG.

位相判定部１３１は、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相に基づいて、ＩＱ平面上におけるＩＱ信号の信号点（ＩＱ信号点）の位置を判定し、判定結果を示す判定信号を位相出力選択部１３３に出力する。 The phase determination unit 131 determines the position of the signal point of the IQ signal (IQ signal point) on the IQ plane based on the phase calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11, and outputs a determination signal indicating the determination result to the phase. Output to the output selection unit 133 .

位相補正部１３２は、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相に対して、所定の位相補正量を加算及び減算し、補正後の位相を位相出力選択部１３３に出力する。本実施形態では、位相補正量をあらかじめ決められた固定値とする。 The phase corrector 132 adds and subtracts a predetermined phase correction amount to and from the phase calculated by the phase/amplitude signal calculator 11 and outputs the corrected phase to the phase output selector 133 . In this embodiment, the phase correction amount is a predetermined fixed value.

位相出力選択部１３３は、位相・振幅信号算出部１１から補正前のＩＱ信号の位相θを取得し、位相補正部１３２から補正後のＩＱ信号の位相θ’を取得する。そして、位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“０”である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを選択して復調部２５に出力し、補正イネーブル信号が“１”である場合には、位相判定部１３１の判定結果に応じて、位相補正部１３２により補正された位相θ’を選択して復調部２５に出力する。すなわち、位相出力選択部１３３は、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値以下である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを出力し、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値を超える場合には、位相判定部１３１の判定結果に応じて、位相θに対して所定の位相補正量を加算又は減算した位相θ’を出力する。 The phase output selection unit 133 acquires the phase θ of the IQ signal before correction from the phase/amplitude signal calculation unit 11 and acquires the phase θ′ of the IQ signal after correction from the phase correction unit 132 . Then, when the correction enable signal input from the comparator 121 is "0", the phase output selection section 133 selects the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation section 11 and outputs it to the demodulation section 25. When the correction enable signal is “1”, the phase θ′ corrected by the phase correction section 132 is selected according to the determination result of the phase determination section 131 and output to the demodulation section 25 . That is, when the amplitude of the IQ signal generated by the IQ signal generation unit 10 is equal to or less than the threshold, the phase output selection unit 133 outputs the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11, and outputs the IQ signal When the amplitude of the IQ signal generated by the generation unit 10 exceeds the threshold, the phase θ′ obtained by adding or subtracting a predetermined phase correction amount to the phase θ is output according to the determination result of the phase determination unit 131. do.

図３は、第１の実施形態に係る復調装置１の補正方法を説明するための図である。四角に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３の出力レンジを示しており、該出力レンジの内側の円は振幅検出部１２－１の閾値を示しており、該出力レンジの外側の円に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３に入力されるベースバンド信号のレンジを示している。図３に示すように、ＡＤ変換部２３に入力されたＩＱ信号の信号点がＩＱ平面上で点Ａに位置する場合、Ｉ信号がＡＤ変換部２３の出力レンジ外となるため、ＡＤ変換部２３から出力されるＩＱ信号の信号点は点Ｂにクリップされる。 FIG. 3 is a diagram for explaining the correction method of the demodulator 1 according to the first embodiment. The range surrounded by a square indicates the output range of the AD converter 23, the circle inside the output range indicates the threshold value of the amplitude detector 12-1, and the circle outside the output range indicates the threshold. The range indicates the range of the baseband signal input to the AD converter 23 . As shown in FIG. 3, when the signal point of the IQ signal input to the AD converter 23 is positioned at point A on the IQ plane, the I signal is outside the output range of the AD converter 23. The signal point of the IQ signal output from 23 is clipped to point B. FIG.

位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“１”のときに、位相判定部１３１によりＩＱ信号点がＩＱ平面上で

の領域に位置すると判定された場合には、位相θから位相補正量Δθを減算した位相θ’を選択し、復調部２５に出力する。また、位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“１”のときに、位相判定部１３１によりＩＱ信号点がＩＱ平面上で

の領域に位置すると判定された場合には、位相θに位相補正量Δθを加算した位相θ’を選択し、復調部２５に出力する。 When the correction enable signal input from the comparator 121 is "1", the phase output selector 133 selects the IQ signal point on the IQ plane by the phase determiner 131 as

, the phase θ′ obtained by subtracting the phase correction amount Δθ from the phase θ is selected and output to the demodulator 25 . Further, when the correction enable signal input from the comparator 121 is "1", the phase output selector 133 determines that the IQ signal point is determined on the IQ plane by the phase determiner 131 as

, the phase θ′ obtained by adding the phase correction amount Δθ to the phase θ is selected and output to the demodulator 25 .

図３に示す例では、位相出力選択部１３３は、位相θから位相補正量Δθを減算した位相θ’を復調部２５に出力する。この補正により、本来計算したい点Ａの位相と点Ｂの位相との誤差を小さくすることができる。 In the example shown in FIG. 3 , the phase output selector 133 outputs the phase θ′ obtained by subtracting the phase correction amount Δθ from the phase θ to the demodulator 25 . This correction can reduce the error between the phase of the point A and the phase of the point B to be originally calculated.

上述したように、本実施形態に係る補正部１３－１は、ＩＱ信号がＩＱ平面のどの領域に位置するかを判定する位相判定部１３１と、ＩＱ信号の振幅が閾値を超える場合には、判定結果に応じて、ＩＱ信号の位相に対して固定の位相補正量を加算又は減算した位相を出力する位相出力選択部１３３とを備える。このため、本実施形態によれば、ＩＱ信号の位相に対して固定値の加算又は減算のみを行うという単純な構成により、過大な信号が入力された場合における復調エラーを低減することができる。 As described above, the correction unit 13-1 according to the present embodiment includes the phase determination unit 131 that determines in which region of the IQ plane the IQ signal is located, and if the amplitude of the IQ signal exceeds the threshold, A phase output selector 133 for outputting a phase obtained by adding or subtracting a fixed phase correction amount to or from the phase of the IQ signal according to the determination result. Therefore, according to the present embodiment, demodulation errors when an excessively large signal is input can be reduced with a simple configuration in which only fixed values are added or subtracted from the phase of the IQ signal.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る復調装置１について説明する。本実施形態では、振幅検出部１２及び補正部１３を他の実施形態と区別するために、振幅検出部１２－２及び補正部１３－２と表記する。本実施形態では、図１に示すＡＤ変換部２３は、ＩＱ信号を位相・振幅信号算出部１１に出力するとともに、補正部１３－２にも出力するものとする。 (Second embodiment)
Next, a demodulator 1 according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the amplitude detection section 12 and the correction section 13 are referred to as an amplitude detection section 12-2 and a correction section 13-2 in order to distinguish them from other embodiments. In this embodiment, the AD converter 23 shown in FIG. 1 outputs the IQ signal to the phase/amplitude signal calculator 11 and also to the corrector 13-2.

図４は、第２の実施形態における振幅検出部１２－２及び補正部１３－２の構成例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the amplitude detector 12-2 and the corrector 13-2 in the second embodiment.

図４に示す補正部１３－２は、位相判定部１３１と、振幅補正部１３４と、位相信号算出部１３５と、位相出力選択部１３３とを備える。位相判定部１３１及び振幅検出部１２－２は、第１の実施形態と同一であるため、説明を省略する。 Correction section 13-2 shown in FIG. 4 includes phase determination section 131, amplitude correction section 134, phase signal calculation section 135, and phase output selection section 133. Since the phase determination section 131 and the amplitude detection section 12-2 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

振幅補正部１３４は、位相判定部１３１の判定結果に応じて、ＡＤ変換部２３により変換されたＩＱ信号の振幅を補正し、補正後のＩＱ信号の振幅を位相信号算出部１３５に出力する。より詳細には、振幅補正部１３４は、Ｉ信号振幅補正部１３４１と、Ｑ信号振幅補正部１３４２とを備える。 Amplitude correction section 134 corrects the amplitude of the IQ signal converted by AD conversion section 23 according to the determination result of phase determination section 131 , and outputs the corrected amplitude of the IQ signal to phase signal calculation section 135 . More specifically, the amplitude corrector 134 includes an I signal amplitude corrector 1341 and a Q signal amplitude corrector 1342 .

Ｉ信号振幅補正部１３４１は、位相判定部１３１の判定結果に応じて、入力されたＩ信号に対して振幅を補正する。Ｑ信号振幅補正部１３４２は、位相判定部１３１の判定結果に応じて、入力されたＱ信号に対して振幅を補正する。 The I signal amplitude correction section 1341 corrects the amplitude of the input I signal according to the determination result of the phase determination section 131 . The Q signal amplitude correction section 1342 corrects the amplitude of the input Q signal according to the determination result of the phase determination section 131 .

位相信号算出部１３５は、振幅補正部１３４による振幅補正後のＩＱ信号の位相θ’を算出し、位相出力選択部１３３に出力する。 The phase signal calculator 135 calculates the phase θ′ of the IQ signal after the amplitude correction by the amplitude corrector 134 and outputs it to the phase output selector 133 .

位相出力選択部１３３は、位相・振幅信号算出部１１から補正前のＩＱ信号の位相θを取得し、位相信号算出部１３５から補正後のＩＱ信号の位相θ’を取得する。そして、位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“０”である場合には、位相θを選択して復調部２５に出力し、補正イネーブル信号が“１”である場合には、位相θ’を選択して復調部２５に出力する。すなわち、位相出力選択部１３３は、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値以下である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを出力し、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値を超える場合には、位相信号算出部１３５により算出された位相θ’を出力する。 The phase output selection unit 133 acquires the phase θ of the IQ signal before correction from the phase/amplitude signal calculation unit 11 and acquires the phase θ′ of the IQ signal after correction from the phase signal calculation unit 135 . When the correction enable signal input from the comparator 121 is "0", the phase output selection unit 133 selects the phase θ and outputs it to the demodulation unit 25, and when the correction enable signal is "1". If there is, the phase θ′ is selected and output to the demodulator 25 . That is, when the amplitude of the IQ signal generated by the IQ signal generation unit 10 is equal to or less than the threshold, the phase output selection unit 133 outputs the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11, and outputs the IQ signal When the amplitude of the IQ signal generated by the generator 10 exceeds the threshold, the phase θ' calculated by the phase signal calculator 135 is output.

図５は、第２の実施形態に係る復調装置１の補正方法を説明するための図である。四角に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３の出力レンジを示しており、該出力レンジの内側の円は振幅検出部１２－２の閾値を示しており、該出力レンジの外側の円に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３に入力されるベースバンド信号のレンジを示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining the correction method of the demodulator 1 according to the second embodiment. The range surrounded by a square indicates the output range of the AD converter 23, the circle inside the output range indicates the threshold value of the amplitude detector 12-2, and the circle outside the output range indicates the threshold value of the amplitude detector 12-2. The range indicates the range of the baseband signal input to the AD converter 23 .

Ｉ信号振幅補正部１３４１は、位相判定部１３１によりＩＱ信号点がＩＱ平面上で

の領域に位置すると判定された場合には、Ｉ信号が＋側に飽和しているとして、Ｉ座標に一定値ΔＩを加算する。このとき、補正後のＩＱ座標は（Ｉ＋ΔＩ，Ｑ）となる。また、Ｉ信号振幅補正部１３４１は、位相判定部１３１によりＩＱ信号点がＩＱ平面上で

の領域に位置すると判定された場合には、Ｉ信号が－側に飽和しているとして、Ｉ座標から一定値ΔＩを減算する。このとき、補正後のＩＱ座標は（Ｉ－ΔＩ，Ｑ）となる。 The I-signal amplitude correcting section 1341 corrects the IQ signal point on the IQ plane by the phase determining section 131 as

If it is determined that the I signal is saturated on the + side, a constant value ΔI is added to the I coordinate. At this time, the corrected IQ coordinates are (I+ΔI, Q). In addition, the I signal amplitude correction section 1341 causes the IQ signal point to be determined on the IQ plane by the phase determination section 131

If it is determined that the I signal is saturated on the negative side, the constant value ΔI is subtracted from the I coordinate. At this time, the corrected IQ coordinates are (I-ΔI, Q).

Ｑ信号振幅補正部１３４２は、位相判定部１３１によりＩＱ信号が点ＩＱ平面上で

の領域に位置すると判定された場合には、Ｑ信号が＋側に飽和しているとして、Ｑ座標に一定値ΔＱを加算する。このとき、補正後のＩＱ座標は（Ｉ，Ｑ＋ΔＱ）となる。
また、Ｑ信号振幅補正部１３４２は、位相判定部１３１によりＩＱ信号がＩＱ平面上で

の領域に位置すると判定された場合には、Ｑ信号が－側に飽和しているとして、Ｑ座標から一定値ΔＱを減算する。このとき、補正後のＩＱ座標は（Ｉ，Ｑ－ΔＱ）となる。 Q signal amplitude correcting section 1342 corrects the IQ signal on the point IQ plane by phase determining section 131 as

If it is determined to be in the region of , the Q signal is considered to be saturated on the + side, and a constant value ΔQ is added to the Q coordinate. At this time, the corrected IQ coordinates are (I, Q+ΔQ).
In addition, the Q signal amplitude correcting section 1342 causes the IQ signal to be corrected on the IQ plane by the phase determining section 131 to

If it is determined to be in the region of , the Q signal is considered to be saturated on the negative side, and a constant value ΔQ is subtracted from the Q coordinate. At this time, the corrected IQ coordinates are (I, Q-ΔQ).

図５に示す例では、ＡＤ変換部２３から出力されたＩＱ信号の信号点Ａが振幅検出部１２－２の閾値よりも外側に位置する。そのため、Ｉ信号振幅補正部１３４１はＩ信号が＋側に飽和しているとしてＩ座標に一定値ΔＩを加算する。その結果、信号点は点Ｂに補正される。次に、位相信号算出部１３５は、信号点Ｂの位相θ’を算出する。位相出力選択部１３３は、位相θ’を選択し、復調部２５に出力する。 In the example shown in FIG. 5, the signal point A of the IQ signal output from the AD converter 23 is positioned outside the threshold of the amplitude detector 12-2. Therefore, the I signal amplitude correction unit 1341 adds a constant value ΔI to the I coordinate, assuming that the I signal is saturated on the + side. As a result, the signal point is corrected to point B. Next, the phase signal calculator 135 calculates the phase θ′ of the signal point B. Phase output selection section 133 selects phase θ′ and outputs it to demodulation section 25 .

上述したように、本実施形態に係る補正部１３－２は、ＩＱ信号がＩＱ平面のどの領域に位置するかを判定する位相判定部１３１と、位相判定部１３１の判定結果に応じてＩＱ信号の振幅を補正する振幅補正部１３４と、振幅補正部１３４による振幅補正後のＩＱ信号の位相を算出する位相信号算出部１３５と、振幅が閾値を超える場合には、位相信号算出部１３５により算出された位相を出力する位相出力選択部１３３とを備える。このため、本実施形態によれば、飽和している領域の振幅を補正することにより、過大な信号が入力された場合における復調エラーを低減することができる。 As described above, the correction unit 13-2 according to the present embodiment includes the phase determination unit 131 that determines in which region of the IQ plane the IQ signal is located, and the IQ signal according to the determination result of the phase determination unit 131. Amplitude correction unit 134 that corrects the amplitude of, phase signal calculation unit 135 that calculates the phase of the IQ signal after amplitude correction by amplitude correction unit 134, and when the amplitude exceeds the threshold value, calculation by phase signal calculation unit 135 and a phase output selector 133 for outputting the selected phase. Therefore, according to this embodiment, by correcting the amplitude in the saturated region, it is possible to reduce demodulation errors when an excessively large signal is input.

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る復調装置１について説明する。本実施形態では、振幅検出部１２及び補正部１３を他の実施形態と区別するために、振幅検出部１２－３及び補正部１３－３と表記する。 (Third Embodiment)
Next, a demodulator 1 according to a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the amplitude detector 12 and the corrector 13 are referred to as an amplitude detector 12-3 and a corrector 13-3 in order to distinguish them from other embodiments.

図６は、第３の実施形態における振幅検出部１２－３及び補正部１３－３の構成例を示すブロック図である。振幅検出部１２－３は、第１の実施形態と同一であるため、説明を省略する。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the amplitude detector 12-3 and the corrector 13-3 in the third embodiment. The amplitude detector 12-3 is the same as that of the first embodiment, so its description is omitted.

図６に示す補正部１３－３は、位相補正部１３６と、位相出力選択部１３３とを備える。位相補正部１３６は、位相補正テーブル１３６１を有する。 The correction unit 13-3 shown in FIG. 6 includes a phase correction unit 136 and a phase output selection unit 133. The phase corrector 136 has a phase correction table 1361 .

位相補正テーブル１３６１は、位相と位相補正量とを対応付けたテーブルであり、位相・振幅信号算出部１１から入力された位相に応じて位相補正量を決定するためのテーブルである。図７は、位相補正テーブル１３６１の一例を示す図である。位相補正部１３６は、位相補正テーブル１３６１を参照し、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θに対応する位相補正量Δθを決定する。そして、位相補正部１３６は、位相θに対して、決定した位相補正量Δθを加算し、補正後の位相θ’を位相出力選択部１３３に出力する。 The phase correction table 1361 is a table in which phases and phase correction amounts are associated with each other, and is a table for determining the phase correction amount according to the phase input from the phase/amplitude signal calculator 11 . FIG. 7 is a diagram showing an example of the phase correction table 1361. As shown in FIG. The phase correction unit 136 refers to the phase correction table 1361 and determines the phase correction amount Δθ corresponding to the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11 . Then, the phase correction unit 136 adds the determined phase correction amount Δθ to the phase θ, and outputs the corrected phase θ′ to the phase output selection unit 133 .

位相出力選択部１３３は、位相・振幅信号算出部１１から補正前のＩＱ信号の位相θを取得し、位相補正部１３６から補正後のＩＱ信号の位相θ’を取得する。そして、位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“０”である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを選択して復調部２５に出力し、補正イネーブル信号が“１”である場合には、位相補正部１３６により補正された位相θ’を選択して復調部２５に出力する。すなわち、位相出力選択部１３３は、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値以下である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを出力し、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値を超える場合には、位相補正テーブル１３６１を参照して補正された位相θ’を出力する。 The phase output selection unit 133 acquires the phase θ of the IQ signal before correction from the phase/amplitude signal calculation unit 11 and acquires the phase θ′ of the IQ signal after correction from the phase correction unit 136 . Then, when the correction enable signal input from the comparator 121 is "0", the phase output selection section 133 selects the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation section 11 and outputs it to the demodulation section 25. When the correction enable signal is “1”, the phase θ′ corrected by the phase corrector 136 is selected and output to the demodulator 25 . That is, when the amplitude of the IQ signal generated by the IQ signal generation unit 10 is equal to or less than the threshold, the phase output selection unit 133 outputs the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11, and outputs the IQ signal When the amplitude of the IQ signal generated by the generator 10 exceeds the threshold, the phase correction table 1361 is referenced to output the corrected phase θ′.

図８は、第３の実施形態に係る復調装置１の補正方法を説明するための図である。四角に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３の出力レンジを示しており、該出力レンジの内側の円は振幅検出部１２－３の閾値を示している。 FIG. 8 is a diagram for explaining the correction method of the demodulator 1 according to the third embodiment. A range surrounded by a square indicates the output range of the AD converter 23, and a circle inside the output range indicates the threshold value of the amplitude detector 12-3.

図８に示す例では、ＡＤ変換部２３から出力されたＩＱ信号の信号点Ａが振幅検出部１２－３の閾値よりも外側に位置する。そのため、位相補正部１３６は位相補正テーブル１３６１を参照し、信号点Ａの位相θに対応する位相補正量Δθを取得する。そして、位相補正部１３６は、位相θに位相補正量Δθを加算した位相θ’を算出する。位相出力選択部１３３は、位相θ’を選択し、復調部２５に出力する。 In the example shown in FIG. 8, the signal point A of the IQ signal output from the AD converter 23 is positioned outside the threshold of the amplitude detector 12-3. Therefore, the phase correction unit 136 refers to the phase correction table 1361 and acquires the phase correction amount Δθ corresponding to the phase θ of the signal point A. Then, the phase correction unit 136 calculates the phase θ' by adding the phase correction amount Δθ to the phase θ. Phase output selection section 133 selects phase θ′ and outputs it to demodulation section 25 .

上述したように、本実施形態に係る補正部１３－３は、位相と位相補正量とを対応付けた位相補正テーブル１３６１を参照して、ＩＱ信号の位相を補正する位相補正部１３６と、振幅が閾値を超える場合には、位相補正部１３６により補正された位相を出力する位相出力選択部１３３と、を備える。このため、本実施形態によれば、入力された位相に対して位相補正量を位相補正テーブル１３６１により可変にできるため、過大な信号が入力された場合における復調エラーを、第１の実施形態及び第２の実施形態よりも更に低減することができる。 As described above, the correction unit 13-3 according to the present embodiment refers to the phase correction table 1361 in which the phase and the phase correction amount are associated with each other, the phase correction unit 136 correcting the phase of the IQ signal, the amplitude and a phase output selection unit 133 that outputs the phase corrected by the phase correction unit 136 when is exceeds the threshold. For this reason, according to this embodiment, the phase correction amount can be made variable with respect to the input phase by the phase correction table 1361. Therefore, the demodulation error when an excessive signal is input can be reduced as described in the first embodiment and the It can be further reduced than in the second embodiment.

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る復調装置１について説明する。本実施形態では、振幅検出部１２及び補正部１３を他の実施形態と区別するために、振幅検出部１２－４及び補正部１３－４と表記する。 (Fourth embodiment)
Next, a demodulator 1 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the amplitude detection section 12 and the correction section 13 are referred to as an amplitude detection section 12-4 and a correction section 13-4 in order to distinguish them from other embodiments.

図９は、第４の実施形態における振幅検出部１２－４及び補正部１３－４の構成例を示すブロック図である。振幅検出部１２－４は、第１の実施形態と同一であるため、説明を省略する。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the amplitude detector 12-4 and the corrector 13-4 in the fourth embodiment. The amplitude detector 12-4 is the same as that of the first embodiment, so its description is omitted.

図９に示す補正部１３－４は、関数演算部１３７と、位相出力選択部１３３とを備える。 The correction section 13-4 shown in FIG. 9 includes a function calculation section 137 and a phase output selection section 133. FIG.

関数演算部１３７は、位相・振幅信号算出部１１から入力された位相θに対して、位相補正関数を用いて関数演算を行い、位相を補正する。そして、関数演算部１３７は、補正した位相θ’を位相出力選択部１３３に出力する。位相補正関数は、位相θを引数として所定の演算を行い、位相θ’を算出する関数である。 The function calculator 137 performs a function calculation on the phase θ input from the phase/amplitude signal calculator 11 using a phase correction function to correct the phase. Then, the function calculator 137 outputs the corrected phase θ′ to the phase output selector 133 . The phase correction function is a function that performs a predetermined calculation using the phase θ as an argument to calculate the phase θ′.

位相出力選択部１３３は、位相・振幅信号算出部１１から補正前のＩＱ信号の位相θを取得し、関数演算部１３７から補正後のＩＱ信号の位相θ’を取得する。そして、位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“０”である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを選択して復調部２５に出力し、補正イネーブル信号が“１”である場合には、関数演算部１３７により補正された位相θ’を選択して復調部２５に出力する。すなわち、位相出力選択部１３３は、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値以下である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを出力し、ＩＱ信号生成部１０により生成されたＩＱ信号の振幅が閾値を超える場合には、関数演算部１３７により補正された位相θ’を出力する。 The phase output selector 133 acquires the phase θ of the IQ signal before correction from the phase/amplitude signal calculator 11 and the phase θ′ of the IQ signal after correction from the function calculator 137 . Then, when the correction enable signal input from the comparator 121 is "0", the phase output selection section 133 selects the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation section 11 and outputs it to the demodulation section 25. When the correction enable signal is “1”, the phase θ′ corrected by the function calculator 137 is selected and output to the demodulator 25 . That is, when the amplitude of the IQ signal generated by the IQ signal generation unit 10 is equal to or less than the threshold, the phase output selection unit 133 outputs the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11, and outputs the IQ signal When the amplitude of the IQ signal generated by the generator 10 exceeds the threshold, the function calculator 137 outputs the corrected phase θ′.

図１０は、第４の実施形態に係る復調装置１の補正方法を説明するためのＩＱ平面図である。四角に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３の出力レンジを示しており、該出力レンジの内側の円は振幅検出部１２－４の閾値を示しており、該出力レンジの外側の円に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３に入力されるベースバンド信号のレンジを示している。図１０に示すように、ＡＤ変換部２３に入力されたＩＱ信号の信号点がＩＱ平面上で点Ａに位置する場合、Ｉ信号がＡＤ変換部２３の出力レンジ外となるため、ＡＤ変換部２３から出力されるＩＱ信号の信号点は点Ｂにクリップされる。 FIG. 10 is an IQ plan view for explaining the correction method of the demodulator 1 according to the fourth embodiment. A range surrounded by a square indicates the output range of the AD conversion section 23, a circle inside the output range indicates the threshold of the amplitude detection section 12-4, and a circle outside the output range indicates the threshold value of the amplitude detection section 12-4. The range indicates the range of the baseband signal input to the AD converter 23 . As shown in FIG. 10, when the signal point of the IQ signal input to the AD converter 23 is positioned at point A on the IQ plane, the I signal is outside the output range of the AD converter 23. The signal point of the IQ signal output from 23 is clipped to point B. FIG.

図１０に示す例では、ＡＤ変換部２３から出力されたＩＱ信号の信号点Ｂが振幅検出部１２－３の閾値よりも外側に位置する。そのため、位相出力選択部１３３は、関数演算部１３７により補正された位相θ’を選択し、復調部２５に出力する。一例として、ＡＤ変換部２３の最大出力を１、ベースバンド信号の最大出力を１．５とし、位相補正関数Ｆ（θ）を次式（１）とする。 In the example shown in FIG. 10, the signal point B of the IQ signal output from the AD converter 23 is positioned outside the threshold of the amplitude detector 12-3. Therefore, the phase output selector 133 selects the phase θ′ corrected by the function calculator 137 and outputs it to the demodulator 25 . As an example, assume that the maximum output of the AD converter 23 is 1, the maximum output of the baseband signal is 1.5, and the phase correction function F(θ) is represented by the following equation (1).

例えば、点Ａの位相が３０度の場合、クリップされた点Ｂで位相計算を行うと位相θは３６．８度となり、６．８度の位相誤差が生じている。ここで、式（１）の位相補正関数Ｆ（θ）による計算を行うと、位相θ’はＦ(３０)＝２８．１度となり、位相誤差は１．９度と小さくなる。 For example, when the phase of point A is 30 degrees, the phase θ is 36.8 degrees when phase calculation is performed at clipped point B, resulting in a phase error of 6.8 degrees. Here, when calculation is performed using the phase correction function F([theta]) of Equation (1), the phase [theta]' is F(30)=28.1 degrees, and the phase error is as small as 1.9 degrees.

上述したように、本実施形態に係る補正部１３－４は、ＩＱ信号の位相を、位相補正関数Ｆ（θ）を用いて補正する関数演算部１３７と、振幅が閾値を超える場合には、関数演算部１３７により補正された位相を出力する位相出力選択部１３３と、を備える。このため、本実施形態によれば、入力された位相に対して位相補正量を位相補正関数Ｆ（θ）により可変とすることができるため、過大な信号が入力された場合における復調エラーを、第１の実施形態及び第２の実施形態よりも更に低減することができる。また、第３の実施形態と比較して、本実施形態ではテーブルを備える必要がないため、構成を簡略化することができる。 As described above, the correction unit 13-4 according to the present embodiment includes the function calculation unit 137 that corrects the phase of the IQ signal using the phase correction function F(θ), and when the amplitude exceeds the threshold, and a phase output selector 133 that outputs the phase corrected by the function calculator 137 . Therefore, according to the present embodiment, the phase correction amount can be varied with respect to the input phase by the phase correction function F(θ). It can be further reduced than in the first and second embodiments. In addition, compared with the third embodiment, this embodiment does not need to be provided with a table, so the configuration can be simplified.

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る復調装置１について説明する。本実施形態では、振幅検出部１２及び補正部１３を他の実施形態と区別するために、振幅検出部１２－５及び補正部１３－５と表記する。 (Fifth embodiment)
Next, a demodulator 1 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the amplitude detection section 12 and the correction section 13 are referred to as an amplitude detection section 12-5 and a correction section 13-5 in order to distinguish them from other embodiments.

図１１は、第５の実施形態における振幅検出部１２－５及び補正部１３－５の構成例を示すブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of the amplitude detector 12-5 and the corrector 13-5 in the fifth embodiment.

振幅検出部１２－５が備える比較器１２１は、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅をあらかじめ定められた閾値と比較し、振幅と閾値との差分を示す差分情報を補正部１３－５に出力する。差分情報は、振幅と閾値との差分値そのものであってもよいし、振幅と閾値との差分の目安を示す情報であってもよい。 The comparator 121 included in the amplitude detection unit 12-5 compares the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11 with a predetermined threshold, and outputs difference information indicating the difference between the amplitude and the threshold to the correction unit 13-5. Output to 5. The difference information may be the difference value itself between the amplitude and the threshold value, or may be information indicating the standard of the difference between the amplitude and the threshold value.

また、比較器１２１は、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅が閾値を超えるか否かを示す補正イネーブル信号を補正部１３－５に出力する。 The comparator 121 also outputs a correction enable signal indicating whether or not the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculator 11 exceeds the threshold to the corrector 13-5.

図１１は、第１の実施形態の補正部１３－１に振幅検出部１２－５を適用した例を示している。なお、第２の実施形態の補正部１３－２、第３の実施形態の補正部１３－３、第４の実施形態の補正部１３－４についても同様に振幅検出部１２－５を適用することが可能である。 FIG. 11 shows an example in which the amplitude detection section 12-5 is applied to the correction section 13-1 of the first embodiment. The amplitude detector 12-5 is similarly applied to the corrector 13-2 of the second embodiment, the corrector 13-3 of the third embodiment, and the corrector 13-4 of the fourth embodiment. It is possible.

図１１に示す補正部１３－５は、位相判定部１３１と、位相補正部１３２と、位相補正量選択部１３８と、位相出力選択部１３３とを備える。位相補正量選択部１３８以外は、第１の実施形態と同一である。 The correction section 13-5 shown in FIG. 11 includes a phase determination section 131, a phase correction section 132, a phase correction amount selection section 138, and a phase output selection section 133. The components other than the phase correction amount selector 138 are the same as those of the first embodiment.

位相補正量選択部１３８は、あらかじめ複数の位相補正量を記憶する。そして、位相補正量選択部１３８は、比較器１２１から入力された差分情報に基づいて位相補正量を選択し、選択した位相補正量を位相補正部１３２に出力する。 The phase correction amount selection unit 138 stores a plurality of phase correction amounts in advance. Then, the phase correction amount selection section 138 selects the phase correction amount based on the difference information input from the comparator 121 and outputs the selected phase correction amount to the phase correction section 132 .

位相補正部１３２は、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相に対して、位相補正量選択部１３８により選択された位相補正量を加算及び減算し、補正後の位相を位相出力選択部１３３に出力する。 The phase correction unit 132 adds and subtracts the phase correction amount selected by the phase correction amount selection unit 138 to and from the phase calculated by the phase/amplitude signal calculation unit 11, and outputs the corrected phase to the phase output selection unit. 133.

位相出力選択部１３３は、位相・振幅信号算出部１１から補正前のＩＱ信号の位相θを取得し、位相補正部１３２から補正後のＩＱ信号の位相θ’を取得する。そして、位相出力選択部１３３は、比較器１２１から入力された補正イネーブル信号が“０”である場合には、位相・振幅信号算出部１１により算出された位相θを選択して復調部２５に出力し、補正イネーブル信号が“１”である場合には、位相判定部１３１の判定結果に応じて、位相補正部１３２により補正された位相θ’を選択して復調部２５に出力する。 The phase output selection unit 133 acquires the phase θ of the IQ signal before correction from the phase/amplitude signal calculation unit 11 and acquires the phase θ′ of the IQ signal after correction from the phase correction unit 132 . Then, when the correction enable signal input from the comparator 121 is "0", the phase output selection section 133 selects the phase θ calculated by the phase/amplitude signal calculation section 11 and outputs it to the demodulation section 25. When the correction enable signal is “1”, the phase θ′ corrected by the phase correction section 132 is selected according to the determination result of the phase determination section 131 and output to the demodulation section 25 .

図１２は、図１１に示した振幅検出部１２－５及び補正部１３－５の変形例を示すブロック図である。図１２に示すように、振幅検出部１２－５は、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅をあらかじめ定められた複数の閾値と比較してもよい。この場合には、比較器１２１は、振幅と最小閾値との振幅がどの閾値の範囲内にあるかを示す情報を差分情報として位相補正量選択部１３８に出力する。また、比較器１２１は、振幅が最小閾値を超えるか否かを示す補正イネーブル信号を補正部１３－５に出力する。 FIG. 12 is a block diagram showing a modification of the amplitude detector 12-5 and corrector 13-5 shown in FIG. As shown in FIG. 12, the amplitude detector 12-5 may compare the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculator 11 with a plurality of predetermined thresholds. In this case, the comparator 121 outputs to the phase correction amount selection section 138 information indicating in which threshold range the amplitude between the amplitude and the minimum threshold falls within as difference information. The comparator 121 also outputs a correction enable signal indicating whether or not the amplitude exceeds the minimum threshold to the correction section 13-5.

図１３は、第５の実施形態の変形例に係る復調装置１の補正方法を説明するための図である。ここでは、比較器１２１は振幅を第１閾値（最小閾値）及び第２閾値と比較するものとする。四角に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３の出力レンジを示しており、該出力レンジの内側の実線の円は振幅検出部１２－５の第１閾値を示しており、その外側の実線の円は振幅検出部１２－５の第２閾値を示しており、一番外側の破線の円に囲まれた範囲はＡＤ変換部２３に入力されるベースバンド信号のレンジを示している。図１３に示すように、ＡＤ変換部２３に入力されたＩＱ信号の信号点がＩＱ平面上で点Ａに位置する場合、Ｉ信号がＡＤ変換部２３の出力レンジ外となるため、ＡＤ変換部２３から出力されるＩＱ信号の信号点は点Ｂにクリップされる。また、ＡＤ変換部２３に入力されたＩＱ信号の信号点がＩＱ平面上で点Ｄに位置する場合、Ｑ信号がＡＤ変換部２３の出力レンジ外となるため、ＡＤ変換部２３から出力されるＩＱ信号の信号点は点Ｅにクリップされる。 FIG. 13 is a diagram for explaining a correction method of the demodulator 1 according to the modification of the fifth embodiment. Here, it is assumed that the comparator 121 compares the amplitude with a first threshold (minimum threshold) and a second threshold. The range surrounded by a square indicates the output range of the AD converter 23, the solid-line circle inside the output range indicates the first threshold value of the amplitude detector 12-5, and the solid-line circle outside thereof. indicates the second threshold value of the amplitude detector 12-5, and the range surrounded by the outermost dashed circle indicates the range of the baseband signal input to the AD converter . As shown in FIG. 13, when the signal point of the IQ signal input to the AD converter 23 is positioned at point A on the IQ plane, the I signal is outside the output range of the AD converter 23. The signal point of the IQ signal output from 23 is clipped to point B. FIG. Further, when the signal point of the IQ signal input to the AD conversion unit 23 is located at the point D on the IQ plane, the Q signal is outside the output range of the AD conversion unit 23, so the Q signal is output from the AD conversion unit 23. The signal point of the IQ signal is clipped to point E.

位相補正部１３２は、位相・振幅信号算出部１１により算出された振幅が第１閾値を超える場合には、位相θに位相補正量の加算又は減算を行う。位相補正量選択部１３８は、振幅＞第２閾値である場合には位相補正量をΔθとし、第１閾値＜振幅≦第２閾値である場合には位相補正量をΔφとする。 When the amplitude calculated by the phase/amplitude signal calculator 11 exceeds the first threshold, the phase corrector 132 adds or subtracts the phase correction amount from the phase θ. The phase correction amount selection unit 138 sets the phase correction amount to Δθ when amplitude>second threshold, and sets the phase correction amount to Δφ when first threshold<amplitude≦second threshold.

図１３に示すように、ＡＤ変換部２３から出力されたＩＱ信号の信号点が点Ｂである場合には、振幅は第２閾値を超えるため、位相補正量選択部１３８は位相補正量としてΔθを選択する。位相補正部１３２は、点Ｂの位相θからΔθを減算した位相θ’を算出する。位相出力選択部１３３は、位相θ’を選択し、復調部２５に出力する。 As shown in FIG. 13, when the signal point of the IQ signal output from the AD conversion unit 23 is the point B, the amplitude exceeds the second threshold, so the phase correction amount selection unit 138 sets the phase correction amount to Δθ to select. The phase correction unit 132 calculates the phase θ′ by subtracting Δθ from the phase θ of the point B. Phase output selection section 133 selects phase θ′ and outputs it to demodulation section 25 .

また図１３に示すように、ＡＤ変換部２３から出力されたＩＱ信号の信号点が点Ｅである場合には、振幅は第１閾値を超え、且つ第２閾値以下であるため、位相補正量選択部１３８は位相補正量としてΔφを選択する。位相補正部１３２は、点Ｅの位相θにΔφを加算した位相φ’を算出する。位相出力選択部１３３は、位相φ’を選択し、復調部２５に出力する。 Further, as shown in FIG. 13, when the signal point of the IQ signal output from the AD converter 23 is point E, the amplitude exceeds the first threshold and is equal to or less than the second threshold. The selection unit 138 selects Δφ as the phase correction amount. The phase correction unit 132 calculates the phase φ′ by adding Δφ to the phase θ of the point E. Phase output selection section 133 selects phase φ′ and outputs it to demodulation section 25 .

上述したように、第１から第４の各実施形態について、振幅が閾値（複数の閾値を用いる場合には最小閾値）を超える場合には、位相出力選択部１３３は振幅と閾値との差分を加味して補正した位相を出力するようにしてもよい。すなわち、第１の実施形態において振幅検出部１２－５を適用した場合には、上述したように振幅と閾値との差分に応じて、位相補正量を異なる値とすることができる。同様に、第２の実施形態において振幅検出部１２－５を適用した場合には、振幅補正部１３４は振幅と閾値との差分に応じて、ＩＱ信号の振幅の補正量を異なる値とすることができる。また、第３の実施形態において振幅検出部１２－５を適用した場合には、振幅と閾値との差分に応じて、位相補正テーブル１３６１を異なるテーブルとすることができる。また、第４の実施形態において振幅検出部１２－５を適用した場合には、振幅と閾値との差分に応じて、位相補正関数を異なる関数とすることができる。このように、各実施形態において振幅検出部１２－５を適用することにより、各実施形態の復調装置１は、更に位相誤差を小さくすることができる。 As described above, in each of the first to fourth embodiments, when the amplitude exceeds the threshold (the minimum threshold if multiple thresholds are used), the phase output selector 133 determines the difference between the amplitude and the threshold. A corrected phase may be output. That is, when the amplitude detection unit 12-5 is applied in the first embodiment, the phase correction amount can be set to different values according to the difference between the amplitude and the threshold as described above. Similarly, when the amplitude detection unit 12-5 is applied in the second embodiment, the amplitude correction unit 134 sets the correction amount of the amplitude of the IQ signal to a different value according to the difference between the amplitude and the threshold. can be done. Also, when the amplitude detector 12-5 is applied in the third embodiment, the phase correction table 1361 can be changed according to the difference between the amplitude and the threshold. Further, when the amplitude detector 12-5 is applied in the fourth embodiment, different phase correction functions can be used according to the difference between the amplitude and the threshold. Thus, by applying the amplitude detector 12-5 in each embodiment, the demodulator 1 of each embodiment can further reduce the phase error.

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions may be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as limited by the embodiments described above, and various modifications and changes are possible without departing from the scope of the appended claims. For example, it is possible to combine a plurality of configuration blocks described in the configuration diagrams of the embodiments into one, or divide one configuration block.

１復調装置
１０ＩＱ信号生成部
１１位相・振幅信号算出部
１２－１，１２－２，１２－３，１２－４，１２－５振幅検出部
１３－１，１３－２，１３－３，１３－４，１３－５補正部
２１直交復調処理部
２２帯域制限部
２３ＡＤ変換器
２５復調部
１３１位相判定部
１３２，１３６位相補正部
１３３位相出力選択部
１３７関数演算部
１３８位相補正量選択部
２２１，２２２ローパスフィルタ
２３１，２３２ＡＤ変換器
２５１遅延検波部
２５２データ判定部
２５３パラレルシリアル変換部
１３４１Ｉ信号振幅補正部
１３４２Ｑ信号振幅補正部
１３６１位相補正テーブル 1 demodulator 10 IQ signal generator 11 phase/amplitude signal calculator 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5 amplitude detector 13-1, 13-2, 13-3, 13 -4, 13-5 correction unit 21 quadrature demodulation processing unit 22 band limiter 23 AD converter 25 demodulation unit 131 phase determination unit 132, 136 phase correction unit 133 phase output selection unit 137 function calculation unit 138 phase correction amount selection unit 221 , 222 low-pass filter 231, 232 AD converter 251 differential detection unit 252 data determination unit 253 parallel-to-serial conversion unit 1341 I signal amplitude correction unit 1342 Q signal amplitude correction unit 1361 phase correction table

Claims

an IQ signal generator that generates an IQ signal by quadrature demodulation and AD conversion of the phase-modulated modulated wave;
a phase/amplitude signal calculator that calculates the phase and amplitude of the IQ signal;
an amplitude detector that compares the amplitude with a threshold;
a correction unit that outputs the phase when the amplitude is equal to or less than the threshold, and corrects the phase and outputs the phase after correction when the amplitude exceeds the threshold;
a demodulation unit that demodulates the IQ signal based on the phase output from the correction unit;
a demodulator.

The correction unit is
a phase determination unit that determines the position of the signal point of the IQ signal on the IQ plane based on the phase of the IQ signal;
Phase output selection for outputting a phase obtained by adding or subtracting a fixed phase correction amount to or from the phase as the corrected phase in accordance with the determination result of the phase determination unit when the amplitude exceeds the threshold. Department and
The demodulator of claim 1, comprising:

The correction unit is
a phase determination unit that determines in which region of the IQ plane the IQ signal is located;
an amplitude correction unit that corrects the amplitude of the IQ signal according to the determination result of the phase determination unit;
a phase signal calculator that calculates the phase of the IQ signal after the amplitude correction by the amplitude corrector;
a phase output selection unit that outputs the phase calculated by the phase signal calculation unit as the corrected phase when the amplitude exceeds the threshold;
The demodulator of claim 1, comprising:

The correction unit is
a phase correction unit that corrects the phase of the IQ signal by referring to a phase correction table that associates phases and phase correction amounts;
a phase output selection unit configured to output the phase corrected by the phase correction unit as the corrected phase when the amplitude exceeds the threshold;
The demodulator of claim 1, comprising:

The correction unit is
a function calculation unit that corrects the phase of the IQ signal using a phase correction function;
a phase output selection unit that outputs the phase corrected by the function calculation unit as the phase after correction when the amplitude exceeds the threshold;
The demodulator of claim 1, comprising:

6. The phase output selection unit according to any one of claims 2 to 5, wherein, when the amplitude exceeds the threshold, the phase corrected by taking into account the difference between the amplitude and the threshold is output as the phase after correction. 1. The demodulator according to claim 1.