JPH01160239A - Carrier lock detection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はキャリアロック検出回路、特に衛星回線のよう
に周波数変動が大きな伝送路を利用するデジタル通信シ
ステムにおける復調回路の同期検出を行うキャリアロッ
ク検出回路の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a carrier lock detection circuit, particularly a carrier lock detection circuit for detecting synchronization of a demodulation circuit in a digital communication system that uses a transmission line with large frequency fluctuations such as a satellite line. Concerning improvements in detection circuits.
[従来の技術]
周知のように、衛星通信では、衛星上の局部発振器の安
定度が良くないなどの理由から搬送波周波数に偏差が生
ずる。[Prior Art] As is well known, in satellite communications, deviations in carrier frequency occur due to reasons such as poor stability of local oscillators on the satellite.
このため、復調回路には早期の同期確立が図れるように
各種対策が施されている。たとえば同期検波方式の復調
回路では、再生搬送波周波数を掃引し、周波数偏差がル
ープバンド幅よりも大きくなっても早期の同期確立が図
れるよう形成されたものがある。For this reason, various measures are taken in the demodulation circuit to ensure early establishment of synchronization. For example, some demodulation circuits using a synchronous detection method are configured to sweep the reproduced carrier frequency and establish synchronization quickly even if the frequency deviation becomes larger than the loop bandwidth.
また、このような復調回路には同期検波方式の外に各種
方式のものがある。このようなものでは、周波数掃引の
方式として、復調回路の入力段に人力変調信号の周波数
掃引を行う手段を設けることも考えられる。Further, such demodulation circuits include various types of demodulation circuits in addition to the synchronous detection type. In such a device, it is conceivable to provide a means for frequency sweeping the manually modulated signal at the input stage of the demodulation circuit as a frequency sweeping method.
このような復調回路では、いずれも復元された復調信号
を受けた外部回路において同期確立の有無を検出し、そ
の検出結果に基づき周波数掃引動作の継続可否を判断す
るよう形成されている。All of these demodulation circuits are configured to detect whether or not synchronization has been established in an external circuit that receives the restored demodulated signal, and to determine whether or not to continue the frequency sweep operation based on the detection result.
[解決すべき問題点]
ところで、前述したように、入力変調信号または再生搬
送波の周波数を掃引し、早期に同期確立を図るように形
成された復調回路にあっては、同期が確立すると同時に
周波数掃引を停止などの処置をとる必要がある。[Problems to be Solved] By the way, as mentioned above, in a demodulation circuit configured to sweep the frequency of an input modulation signal or a regenerated carrier wave and to establish synchronization as soon as possible, the frequency changes as soon as synchronization is established. It is necessary to take measures such as stopping the sweep.
しかし、従来の同期検出方式を利用した復調回路では、
同期検出に長時間を要し、また同期検出のための外部回
路が複雑化するなどの問題があった。However, in the demodulation circuit using the conventional synchronization detection method,
There are problems in that it takes a long time to detect synchronization and the external circuit for detecting synchronization becomes complicated.
たとえば、衛星通信において、誤り訂正符号化技術を利
用している場合には、伝送情報の冗長度が増えるため、
それだけ同期確立を確認するのに時間がかかるという問
題がある。For example, when error correction coding technology is used in satellite communications, the redundancy of transmitted information increases.
There is a problem in that it takes time to confirm the establishment of synchronization.
また同期語によって同期検出を行う場合には、同期語を
連続して検出したとき同期が確立したと判断するが、こ
のようなものでは同期語の誤検出や不検出等の事態も考
慮する必要があるので、外部回路が複雑なものとなって
しまうという問題があった。In addition, when synchronization detection is performed using synchronization words, it is determined that synchronization has been established when synchronization words are detected consecutively, but in this case, it is necessary to take into account situations such as incorrect detection or non-detection of synchronization words. Therefore, there was a problem in that the external circuit became complicated.
本発明は、このような従来の課題に鋸みなされたもので
あり、その目的は、比較的簡単な回路構成で短時間に同
期検出を行うことができるキャリアロック検出回路を得
ることにある。The present invention has been made in view of these conventional problems, and its purpose is to obtain a carrier lock detection circuit that can perform synchronization detection in a short time with a relatively simple circuit configuration.
[問題点の解決手段]
前記目的を達成するため、本発明は、
入力変調信号または再生搬送波の周波数を掃引すること
によって同期を確立するよう形成された復調回路のキャ
リアロック検出回路であって、前記復調回路から検出出
力される位相誤差信号を積分出力する積分器と、
この積分器の出力信号と予め設定されたしきい値レベル
とを比較して同期検出を行い、復調回路へ向け同期検出
信号を出力する比較回路と、を含み、比較回路の出力信
号により周波数掃引動作の継続可否を判断するよう構成
されている。[Means for Solving Problems] To achieve the above object, the present invention provides a carrier lock detection circuit for a demodulation circuit configured to establish synchronization by sweeping the frequency of an input modulation signal or a regenerated carrier wave, comprising: An integrator that integrates and outputs the phase error signal detected and output from the demodulation circuit performs synchronization detection by comparing the output signal of this integrator with a preset threshold level, and directs the synchronization detection to the demodulation circuit. and a comparison circuit that outputs a signal, and is configured to determine whether the frequency sweep operation can be continued based on the output signal of the comparison circuit.
[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基つぎ説明する。[Example] Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図には本発明に係るキャリアロック検出回路の好適
な一例が示されている。FIG. 1 shows a preferred example of a carrier lock detection circuit according to the present invention.
同図において、101は周波数掃引機能を有する復調回
路であり、この復調回路101は、直交復調器102と
、位相誤差検出回路103と、ループフィルタ105と
、加算器106と、VCO(電圧制御発振器)104と
、制御回路109とを含む。In the same figure, 101 is a demodulation circuit having a frequency sweep function. ) 104 and a control circuit 109.
このように周波数掃引機能を有する復調器101にあっ
ては、前述したように同期が確立すると同時に、周波数
掃引を停止するなどの措置をとる必要がある。In the demodulator 101 having the frequency sweep function as described above, it is necessary to take measures such as stopping the frequency sweep at the same time as synchronization is established as described above.
本発明の特徴は、キャリアロック検出回路を、積分器1
07および比較器108を用いて形成することにより、
比較的簡単な回路構成で短時間に同期検出を行うように
したことにある。The feature of the present invention is that the carrier lock detection circuit is
07 and comparator 108,
The purpose is to perform synchronization detection in a short time with a relatively simple circuit configuration.
ここにおいて、前記積分器107は、位相誤差検出回路
103の出力を積分出力するよう形成されている。すな
わち、復調回路101における周波数掃引は入力変調信
号の周波数変動範囲が同期可能範囲を超えたこときに行
われるが、この周波数掃引が行われている場合に、位相
誤差信号は同期化可能範囲と周波数変動範囲のずれ周波
数に応じたビート信号になる。このため、ビート信号を
ある一定時間間隔で積分した信号もビート信号となり、
その振幅は、ずれ周波数が小さくなるにつれて大きくな
る。Here, the integrator 107 is formed to integrate and output the output of the phase error detection circuit 103. In other words, the frequency sweep in the demodulation circuit 101 is performed when the frequency fluctuation range of the input modulation signal exceeds the synchronizable range, but when this frequency sweep is performed, the phase error signal exceeds the synchronizable range. The beat signal becomes a beat signal according to the deviation frequency of the frequency fluctuation range. Therefore, a signal obtained by integrating a beat signal over a certain time interval also becomes a beat signal.
Its amplitude increases as the shift frequency decreases.
そして、積分器107により積分された信号は比較回路
108に向け出力される。Then, the signal integrated by the integrator 107 is output to the comparison circuit 108.
比較回路108は、積分器107の出力レベルと、予め
設定されたしきい値レベルとの大小関係を比較し、その
比較結果を、周波数掃引動作の継続可否とループフィル
タ105の出力可否を判断する信号として制御回路10
9へ向け出力するよう形成されている。The comparison circuit 108 compares the output level of the integrator 107 with a preset threshold level, and uses the comparison results to determine whether the frequency sweep operation can be continued and whether the loop filter 105 can output the output. Control circuit 10 as a signal
It is configured to output to 9.
本実施例は以上の構成からなり次にその作用を説明する
。The present embodiment has the above configuration, and its operation will be explained next.
なお、復調回路101はよく知られた回路なので、その
動作は簡単に説明する。Note that since the demodulation circuit 101 is a well-known circuit, its operation will be briefly explained.
まず、復調回路101に入力端子1を介して変調波信号
が入力されると、この変調波信号は直交復調器102に
入力される。First, when a modulated wave signal is input to the demodulation circuit 101 via the input terminal 1, this modulated wave signal is input to the orthogonal demodulator 102.
この直交復調器102には、VCO104から出力され
る再生搬送波も入力されており、入力端子1から入力さ
れる変調波信号はこの再生搬送波によって直交復調処理
され、復調信号であるI信号とQ信号として出力端子2
.3および位相誤差検出回路103へ向け出力される。The regenerated carrier wave output from the VCO 104 is also input to the orthogonal demodulator 102, and the modulated wave signal inputted from the input terminal 1 is orthogonally demodulated by this regenerated carrier wave, and the demodulated signals I signal and Q signal are generated. as output terminal 2
.. 3 and output to the phase error detection circuit 103.
このとき、入力変調波信号と再生搬送波の周波数偏差が
、搬送波再生回路のロックレンジ内にあれば、再生搬送
波周波数は入力変調波周波数に追従でき、正しい復調動
作が行われる。At this time, if the frequency deviation between the input modulated wave signal and the reproduced carrier wave is within the lock range of the carrier wave recovery circuit, the reproduced carrier wave frequency can follow the input modulated wave frequency, and correct demodulation operation is performed.
しかし、周波数差がロックレンジ内にない場合には、正
しい復調動作を行わないので、この場合には、入力端子
4に掃引命令が印加される。これに応答して、制御回路
109は周波数掃引信号を発生ずると同時にループフィ
ルタ105に対し0を出力する命令信号を出力する。However, if the frequency difference is not within the lock range, the correct demodulation operation will not be performed, so in this case a sweep command is applied to the input terminal 4. In response, the control circuit 109 generates a frequency sweep signal and at the same time outputs a command signal to the loop filter 105 to output 0.
この周波数掃引信号とループフィルタ105の出力は、
加算器106において加算され、■C0104の制御電
圧として出力されるので、再生搬送波は周波数掃引され
ることになる。This frequency sweep signal and the output of the loop filter 105 are
Since the signals are added in the adder 106 and outputted as the control voltage of C0104, the frequency of the reproduced carrier wave is swept.
一方、位相誤差検出回路103の出力は、周波数差Δf
の入力に対し、4相PSKでは4Δf、2相PSKでは
2Δfの周波数をもったビート信号となる。On the other hand, the output of the phase error detection circuit 103 is the frequency difference Δf
With respect to the input of , the beat signal has a frequency of 4Δf in 4-phase PSK and 2Δf in 2-phase PSK.
このビート信号の形成過程を第2図を参照しなから4相
PSKの場合を例にとり説明する。The process of forming this beat signal will be explained by taking the case of 4-phase PSK as an example with reference to FIG.
まず、位相誤差検出回路103は、たとえばコスタス型
からなり、その位相誤差検出特性は第2図(a)に示す
ごとく、I−Q平面の±45度、±135度の4点に位
相ロック点がある。同図において、極性符号「+」は進
み位相の制御方向、「−」は遅れ位相の制御方法をそれ
ぞれ表している。そして、入力信号が、たとえば第2図
(b)に示すごとく、速度2πΔft、で布層りに回転
すると、出力信号は、第2図(c)に示すごとく、周期
TS (TS =1/4Δf)で繰り返す単調増加の
信号となる。First, the phase error detection circuit 103 is of a Costas type, for example, and its phase error detection characteristics are as shown in FIG. There is. In the figure, the polarity code "+" represents the leading phase control direction, and "-" represents the lagging phase control method. Then, when the input signal rotates in a layered manner at a speed of 2πΔft as shown in FIG. 2(b), the output signal has a period TS (TS = 1/4Δf) as shown in FIG. 2(c). ), resulting in a monotonically increasing signal that repeats.
再生搬送波が周波数掃引されている場合、Δfは変化し
ていくことになるので、出力信号の周期TSも変化して
いく。このことから、位相誤差検出回路103の出力信
号は、第3図に示すようになる。ただし、同図はΔfは
小さくなっていく場合のものであり、時刻toはΔfが
Oになる時点を表している。When the frequency of the reproduced carrier wave is swept, Δf changes, so the period TS of the output signal also changes. From this, the output signal of the phase error detection circuit 103 becomes as shown in FIG. However, the figure shows the case where Δf is decreasing, and time to represents the point in time when Δf becomes O.
さて、このような出力信号を、積分器107で時間間隔
でΔt(同図においては時刻tから時刻t+Δtまで)
で積分すると、積分器107の出力は、第4図に示すよ
うに、時刻to近傍で最大または最少となるビート信号
になる。Now, such an output signal is processed by the integrator 107 at time intervals Δt (from time t to time t+Δt in the figure).
When integrated at , the output of the integrator 107 becomes a beat signal that becomes maximum or minimum near time to, as shown in FIG.
そこで、第4図に示したように、比較回路108にしき
い値を設定おけば、積分器107の出力レベルΔfが0
近傍のときにしきい値を超えるので、比較回路108の
出力は、第5図に示すごとく、Δfは0近傍に近づくと
低レベルから高レベルに変化することになる。すなわち
、Δfがロック点近傍になったことを制御回路109に
知らぜることができるのである。Therefore, as shown in FIG. 4, if a threshold value is set in the comparator circuit 108, the output level Δf of the integrator 107 becomes 0.
Since the threshold value is exceeded when Δf is close to 0, the output of the comparison circuit 108 changes from a low level to a high level when Δf approaches 0, as shown in FIG. In other words, it is possible to notify the control circuit 109 that Δf is near the lock point.
このようにして、本実施例のキャリアロック検出回路で
は、積分器107および比較回路108を用いた比較的
簡単な構成で同期検出を短時間で行うことができる。In this manner, the carrier lock detection circuit of this embodiment can perform synchronization detection in a short time with a relatively simple configuration using the integrator 107 and the comparison circuit 108.
そして、このようにして同期が検出されると、制御回路
109は、周波数掃引動作を停止し、ループフィルタ1
05に対し動作を開始させるので、復調回路101は正
規の同期状態に入ることになる。Then, when synchronization is detected in this way, the control circuit 109 stops the frequency sweep operation, and the loop filter 1
05, the demodulation circuit 101 enters a normal synchronization state.
なお、本実施例においては復調回路101として再生搬
送波を掃引するタイプのものを例にとり説明したが、本
発明はこれに限らず、これ以外にもたとえば入力変調波
信号の周波数を掃引するタイプの復調回路に対しても同
様に適用できることは言うまでもない。In this embodiment, the demodulation circuit 101 is of a type that sweeps the reproduced carrier wave, but the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be similarly applied to demodulation circuits.
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で各種の変形実施が可能である。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、復調回路により
検出された位相誤差検出信号を積分し、その積分値を所
定のしきい値と比較するという比較的簡単な回路構成で
、短時間に同期検出を行うという効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a relatively simple circuit configuration is provided in which the phase error detection signal detected by the demodulation circuit is integrated and the integrated value is compared with a predetermined threshold value. This has the effect of performing synchronization detection in a short time.
更に、本発明によれば、回路構成が比較的簡単なため、
回路全体のコストダウンを図ることができるという効果
もある。Furthermore, according to the present invention, since the circuit configuration is relatively simple,
Another effect is that the cost of the entire circuit can be reduced.
第1図は本発明に係るキャリアロック検出回路および復
調回路の好適な一例を示すブロック回路図、
第2図は周波数差Δfが有限な値をとるときの位相誤差
検出回路の動作説明図、
第3図は位相誤差検出回路の出力波形図、第4図は積分
器の出力波形図、
第5図は比較回路の動作説明図である。
101:復調回路
103:位相誤差検出回路
107:積分器
108:比較回路
109:制御回路FIG. 1 is a block circuit diagram showing a preferred example of the carrier lock detection circuit and demodulation circuit according to the present invention; FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the phase error detection circuit when the frequency difference Δf takes a finite value; 3 is an output waveform diagram of the phase error detection circuit, FIG. 4 is an output waveform diagram of the integrator, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the comparison circuit. 101: Demodulation circuit 103: Phase error detection circuit 107: Integrator 108: Comparison circuit 109: Control circuit
Claims (1)
によって同期を確立するよう形成された復調回路のキャ
リアロック検出回路であって、前記復調回路から検出出
力される位相誤差信号を積分出力する積分器と、 この積分器の出力信号と予め設定されたしきい値レベル
とを比較して同期検出を行い、復調回路へ向け同期検出
信号を出力する比較回路と、を含み、比較回路の出力信
号により周波数掃引動作の継続可否を判断するよう形成
されたことを特徴とするキャリアロック検出回路。[Scope of Claims] A carrier lock detection circuit for a demodulation circuit formed to establish synchronization by sweeping the frequency of an input modulation signal or a regenerated carrier wave, the carrier lock detection circuit detecting a phase error signal detected and output from the demodulation circuit. The comparison circuit includes an integrator that outputs the integral, and a comparison circuit that performs synchronization detection by comparing the output signal of the integrator with a preset threshold level and outputs a synchronization detection signal to the demodulation circuit. A carrier lock detection circuit characterized in that it is formed to determine whether a frequency sweep operation can be continued based on an output signal of the circuit.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62317508A JPH01160239A (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Carrier lock detection circuit |
EP88305684A EP0297774B1 (en) | 1987-06-30 | 1988-06-22 | Phase controlled demodulator for digital communications system |
DE3889979T DE3889979T2 (en) | 1987-06-30 | 1988-06-22 | Phase controlled demodulator for a digital messaging system. |
CA000570667A CA1278611C (en) | 1987-06-30 | 1988-06-29 | Phase controlled demodulator for digital communications system |
AU18501/88A AU599294B2 (en) | 1987-06-30 | 1988-06-29 | Phase controlled demodulator for digital communications system |
US07/213,368 US4853642A (en) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | Phase controlled demodulator for digital communications system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62317508A JPH01160239A (en) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | Carrier lock detection circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH01160239A true JPH01160239A (en) | 1989-06-23 |
JPH0530098B2 JPH0530098B2 (en) | 1993-05-07 |
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ID=18089018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62317508A Granted JPH01160239A (en) | 1987-06-30 | 1987-12-17 | Carrier lock detection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH01160239A (en) |
Cited By (1)
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JPS53128257A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-09 | Nec Corp | Artificial lead-in evasion circuit for reference carrier reproduction circuit |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62317508A patent/JPH01160239A/en active Granted
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