JPH01132253A - 位相制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、復調装置における位相制御装置に係り、特に
、復調部からデータの識別判定部までの間に遅延時間を
含むような復調装置に用いて、位相制御能力及び安定性
の向上を図ることのできる位相制御装置に関する。

〔従来の技術〕　　′ 受信系の安定性と位相制御性能を向上させるための、復
調装置に適用する位相制御装置に関する従来技術として
、昭和５６年度電子通信学会総合全国大会予稿Ｎｏ、１
９８５　ｒ９６００ｂｐｓモデムのキャリア再生」に記
載された技術が知られている。この従来技術は、変調波
のキャリアの周波数オフセットの変動のようなゆっくり
とした位相のゆらぎを、自動等価器への人力以前にその
変動分をキャンセルする位相制御系で補正し、キャリア
ジッタのように変動周波数の高い位相のゆらぎを、自動
等価器の処理後にその変動分を補正する位相制御系で補
正するように構成されている。

そして、この従来技術は、２つの位相制御系を備えたこ
とにより、位相ジッタ抑圧性能を低下させることな（、
系の安定性の向上を図り得るという効果を奏するもので
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記従来技術は、遅延部を含む位相制御ループ
内に、遅延部を含まない位相制御ループが含まれるよう
な形に構成されており、２つの位相制御ループを独立し
た制御ループとしては扱うことができないものである。

このため、前記従来技術は、その全体の特性が、個々の
位相制御ループに持たせることを意図して設計した特性
とは大きく異なってしまい、性能を向上させるための設
。

計を、遅延部や、２つの位相制御ループ間でのインク、
ラブジョンも考慮して行わなければならず、また、系の
安定性を図るために複雑な処理を加えなければならない
等、設計が非常に難かしいものであるという問題点を有
している。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、前記
２つの位相制御ループが夫々独立なものとして動作でき
るようにし、設計目標とした性能が、例えば、従来から
確率されている１次、２次のＰＬＬ制御の設計手法を用
いで設計する場合、その形を変形させることなくそのま
ま利用して実現できるようにし、様々な場合に対応した
最適特性を実現する際に、筒車な構成で系の安定性を向
上でき、また性能を変更する場合には、その設計を行い
易い位相制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、前記目的は、従来技術が２つの位相制
御ループの入力である位相誤差信号に、同一の位相誤差
信号を用いていたのに対し、２つの位相制御ループの入
力である位相誤差信号を、夫々異なる互いに独立な位相
誤差信号を用いることにより達成される。すなわち、前
記目的は、遅延を含む位相制御ループの入力誤差信号を
作る位相比較処理を、遅延を含まない位相制御ループの
位相補正効果を含まない形で処理し、入力誤差信号を互
いに独立に算出するようにして１．２つの位相制御ルー
プの入力を互いに独立とし、これら２つの位相制御ルー
プが独立に動作できるようにすることにより達成される
。

〔作用〕

前述の構成による位相制御装置は、遅延を含まない位相
制御ループと、遅延を含む位相制御ループが、個々の制
御ループでその制御系が独立し、相互のインタラクショ
ンが取り払られれることになる。これにより、個々の位
相制御ループの特性は互いに独立となり、系の安定性が
向上し、かつ、従来から設計手法が確立されている１次
、２次のＰＬＬ制御ループを用いる場合、その設計手法
をそのまま個Ｈの制御系の設計に適用することができ、
所望の動作性能を得るための設計も容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明による位相制御装置の一実施例を図面によ
り詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は国際電信電話諮問委員会により■。

２９として勧告されている９６００ｂｐｓデータ伝送の
信号点配置図、第３図は各位相制御ループによる位相補
正の状況及び各制御ループへの入力位相誤差を説明する
図、第４図は第１図に示す実施例の動作を説明するタイ
ミング図である。第１図において、２は復調部、４は自
動等化器、６は位相補正器、８は識別判定部、１０．１
８は位相比較器、１２．２０はループフィルタ、１４は
積分器、１６は正弦波発生器、２２はＶＣｏ、１００は
遅延を含まない位相制御ループ、１０１は遅延を含む位
相制御ループである。

以下、本発明の一実施例を、第２図に示すような信号点
配置をもつ、国際電信電話諮問委員会により勧告されて
いる９６００ｂｐｓデータ伝送に適用した場合について
説明する。

第１図に示す本発明の位相制御装置の一実施例において
、入力される変調波ｌは、復調部２により復調されてベ
ースバンド信号３となり、さらに自動等化器４（固定等
化器でもよい）により等化され歪補正された信号５とさ
れる。この信号５は、続いて位相補正器６に入力され、
位相補正された信号７となって識別判定部８に人力され
る。識別判定部８は、この信号７が、第２図に示されて
いる信号点の中のどの信号点として受信されたものかを
判定し、その結果を識別判定信号９として、図示しない
デコード処理部へ出力する。このまうな、変調波１の復
調処理の過程の中で、本発明の実施例は、２つの独立し
た位相制御ループ１００と１０１が、位相制御装置を構
成し、これらの作用により、復調後の信号品質を向上さ
せている。

すでに説明した従来技術の場合、遅延を含む位相制御ル
ープ１０１の入力誤差信号としてのループフィルタ２０
の入力は、遅延を含まない位相制御ループ１００におけ
るループフィルタ１２の入力と同一の位相誤差信号１１
であった。このため、位相制御ループ１０１に相当する
従来技術の場合の自動等化器４を含む位相制御ループは
、復調部２から、自動等化器４、位相補正器６、位相比
較器１０、ループフィルタ２０、ＶＣＯ２２を経て復調
部２ヘフィードバックされる回路であり、この位相制御
ループ内に、位相制御ループ１００が包含される構成と
なっていた。このため、自動等化器４を含む位相制御ル
ープと、自動等化器４を含まない位相制御ループは、互
いに独立ではなくなり、相互作用が働き、その安定性に
も問題が生ずると同時に、所望の特性を得るために、２
つの位相制御ループにおける制御系を別個に設計するこ
とはできず、ループフィルタ等のパラメータのフィッテ
ィングが難かしいものとなる。

本発明は、２つの位相制御ループを設けることの長所で
ある高ジッタ抑圧能力を低下させることなく設計を簡便
化し、安定性を向上させるため、第１図に示すように、
位相制御ループ１０１における誤差信号を、自動等化器
４の出力信号５と識別判定部９の出力信号とから位相比
較器１８により得るようにして、位相制御ループ１００
の補正効果を受けることのないようにして、２つの位相
制御ループ１００と１０１とが独立となるように構成さ
れている。この構成により、性能改良等の設計の簡便性
に優れ、安定な制御系を構成することが容易となる。

次に、第３図により、各位相制御ループの機能の概略を
説明する。

第３図において、信号点りは、何の位相制御も実施せず
に変調波１を復調した場合に得られる復調信号点を示し
ている。この信号点りは、まず、位相制御ループ１０１
によって信号点Ｃに補正され、次に、位相制御ループ１
００によって信号点Ｂに補正されることになる。信号点
Ａは、信号点Ｂが識別判定結果によって判定される信号
点を示している。この信号点Ａは、識別判定部８より信
号９として出力される信号であり、結局、最終的に残る
位相誤差は、この信号点Ａと信号点Ｂとの位相差ζ、！
となる。第３図から明らかなように、信号点りに比較し
て、信号点Ｂは、２つの位相制御ループの機能により、
格段にその信号品質が向上されている。

次に、位相制御ループ１００と１０１の機能を詳細に説
明する。

まず、位相制御ループ１００は、自動等化器４に起因す
る遅延を含まない閉ループである。この位相制御ループ
１００において、位相比較器ｌＯは、位相補正器６によ
り位相回転補正された信号７と、識別判定部８により識
別判定された信号９とが入力され、これらの信号の位相
誤差信号１１としてζ、五を求める。この位相誤差信号
１１は、位相制御ループの特性を決定するループフィル
タ１２に入力された後、信号１３として出力され、積分
器１４に入力される。積分器１４は、位相補正信号１５
であるζ、を求め、これを入力値に対して正弦値を出力
する正弦波発生器１６に入力する。正弦波発生器１６は
、位相補正１．信号１５であるζｊに対する正弦値１７
を求め、これにより、位相補正器６における自動等化器
４の出力信号５の位相補正を制御する。

位相制御ループ１０１は、自動等価器４に含まれる遅延
器に起因する遅延を含む閉ループである。

この位相制御ループ１０１において、位相比較器１８は
、識別判定部８から出力される識別判定信号９と、自動
等価器４の出力である等化補正信号５とが入力され、こ
れらの入力信号の位相差を求める。ここで求められる位
相誤差信号１９であるζ。□は、第３図に示すように、
位相制御ループ１００による補正効果を受けていない信
号であり、この位相制御ループ１０１は、位相制御ルー
プ１００と独立なループとして構成できることになる。

位相誤差信号１９は、ループフィルタ２０を通過した後
、位相補正用出力位相信号２１であるζ。とされ、キャ
リア復調用ＶＣＯ２２にフィードバックされて、復調キ
ャリア位相補正用として用いられる。このように、位相
制御ループ１０１は、復調用キャリアの位相を制御して
いる。

次に、前述した動作を第４図により、時間的な流れに沿
って説明する。ここでも、国際電信電話諮問委員会より
、■、２９として勧告されている２４００ボーの変調ス
ピードで送信された信号を受信する場合を例として説明
する。サンプリングスピードは、仮に９６００Ｈｚとし
て第４図に示したが、折返し雑音を防止できる通信帯域
の２倍以上のサンプリングスピードであれば任意でよい
。

このサンプルタイミングで復調された信号は、受信ボー
クイミングに同期して、信号に加わっている歪を補正す
るために自動等化器に入力され、自動等価処理が動作（
ＡＣＴＩＶＥ）　Ｌ、続いてこの等化器出力信号の位相
補正処理が実行されることになる。この後、位相制御ル
ープ１００と位相制御ループ１０１が入力位相誤差に従
って動作し、位相補正量を更新する。これら２つの位相
制御ループの処理は、並列処理が可能であれば、第４図
に示したように並列に実行してもよく、また、シーケン
シャルにしか処理できなければ、その順序にかかわりな
く、シーケンシャルに実行するようにしてもよい。そし
て、一方の制御ループである位相制御ループ１００の出
力として更新された位相補正出力信号は、次のボークイ
ミングで出力される自動等化器４の出力信号の位相補７
正に使用されることになる。また、もう一方の位相制御
ループ１０１の出力として更新された位相補正出力信号
は、受信キャリア発生用のＶＣＯ２２にフィードバック
されて、次のサンプルタイミングの復調処理から、その
補正効果が反映されることになる。

前述のようにして、２つの位相制御ループは、互いに独
立して、各ボーに１回毎にその出力値を更新し、伝送系
で生ずる位相のゆらぎに起因する位相誤差を、常により
小さくなるように適応的に制御している。

ところで、位相制御ループ１０１は、自動等化器４に起
因する遅延を含み、位相制御ループ１００は、この遅延
を含まないという特徴を夫々有している。このため、位
相制御ルー１１００は、位相ジッタのような比較的速く
変化する位相のゆらぎを補正する能力が高くなるように
、また、位相制御ループ１０１は、オフセット周波数の
変化のような比較的ゆっくりと変化する位相のゆらぎを
補正する能力が高くよるように設計することが望ましい
。

第５図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。第５図において、１０２は遅延を含まない位相制
御ループ、１０３は遅延を含む位相制御ループ、２０１
は加算器であり、他の符号は第１図の場合と同一である
； 第５図において、位相制御ループ１０２は、第１図に示
す実施例における位相制御ループ１００と全く同一に構
成されており、位相制御ループ１０３は、第１図におけ
る位相制御ループ１０１に対応する制御ループであり、
第１図に示す実施例とは、ループフィルタ２０に入力さ
れる位相誤差信号２００の求め方が変更されている。す
なわち、位相誤差信号２００は、位相制御ループ１０２
における位相比較器１０により演算された、位相制御ル
ープ１０２に対する位相誤差信号１１であるζ、ｉと、
位相制御ループ１０２内の積分器１４より出力される位
相回転用補正出力１５であるζｊとを加算器２０１で加
算して得た信号が用いられる。この位相誤差信号２００
は、結果的に、第１図において、位相制御ループ１０１
内で用いられる位相誤差信号１９と全く同一の信号とな
る。

このため、前述のような構成によっても、位相制御ルー
プ１０２と位相制御ループ１０３とは独立に動作し、第
５図に示す実施例は、第１図により説明した実施例の場
合と同一の機能を果し、同一の効果を奏することができ
る。

前述した本発明の実施例は、国際電信電話諮問委員会に
より、■、２９として勧告されているデータ伝送方式の
復調装置に本発明を適用したものとして説明したが、本
発明は、有線、無線に限らず、他の位相変調や直交振幅
変調を用いる伝送方式において、同期式復調を行う場合
、復調後、復調信号の識別判定を行う−までの間に遅延
が入り、位相制御装置を、遅延を含まないループと、遅
延を含むループに分けて独立に動作させる場合に適用す
ることが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、遅延を含まない
位相制御ループと、遅延を含む位相制御ループとが、互
いに独立に動作できるので、これらの位相制御ループの
制御系相互のインクラクションを考慮するという設計上
の煩わしさがなくなり、個別に制御系の設計を行うこと
ができるので、簡単な構成で、系の制御性能、安定性を
向上させることができ、また、仕様、規格等を変更する
場合にも、その設計を容易に行うことができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は国際電信電話諮問委員会によりＶ、２９とし勧告
されている９６００ｂｐｓデータ伝送の信号点配置図、
第３図は各位相制御ループによる位相補正の状況及び各
制御ループへの入力位相誤差を説明する図、第４図は第
１図に示す実施例の動作を説明するタイミング図、第５
図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図である
。 ２・・・・・・復調部、４・・・・・・自動等化層、６
・・・・・・位相補正器、８・・・・・・識別判定部、
１０．１８・・・・・・位相比較器、１２．２０・・・
・・・ループフィルタ、１４・・・・・・積分器、１６
・・・・・・正弦波発生器、２２・・・・・・ＶＣＯｌ
ｌｏｏ、１０２・・・・・・遅延を含まない位相制御ル
ープ、１０１，１０３・・・・・・遅延を含む位相制御
ルー第１図 と １０１位相位相制御ル ープ図　　　　第３図 第４図 積“正

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変調波を受信してデータを復調する復調装置の、復
   調部と識別判定部との間に備えられた、遅延を含む位相
   制御ループと遅延を含まない位相制御ループとより成る
   位相制御装置において、前記各位相制御ループに対する
   位相誤差信号を互いに独立となるようにし、これら位相
   制御ループが独立に機能できるようにしたことを特徴と
   する位相制御装置。 ２、前記遅延を含む位相制御ループに対する位相誤差信
   号は、該位相制御ループ内の等化器の出力信号と、前記
   識別判定部の出力信号との位相差であり、前記遅延を含
   まない位相制御ループに対する位相誤差信号は、前記識
   別判定部の入力信号と出力信号との位相差であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位相制御装置。