JPH0193240A - Ｑｐｓｋ信号復調装置 - 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 本発明は狭帯域で信号を伝送するＱＰＳＫ（Ｑｕａｒｄ
ｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｂｔ　Ｋｅｙｉｎｇ
　）信号後−トのディジタル信号を送ることが可能とな
り、衛星放送においてもＱＰＳＫ信号を用いて音声信号
が伝送されている。また、このＱＰＳＫ信号は狭帯域で
信号を送ることができるため、さまざまな分野で利用さ
れつつある。

以下図面を参照しながら、上記した従来のＱＰＳＫ信号
復調装置の一例について説明する。

第３図は従来のＱＰＳＫ信号復調装置のブロック図を示
すものである。第４図は基準位相再生器のブロック図で
ある。第３図において、６１はＱＰＳＫ信号が入力され
る入力端子、５２及び６３は第１及び第２の同期検波器
、６４及び５５は第１及び第２の低域通過フィルタ、５
６及び６７は復調信号が出力される出力端子である。６
８は基準位相再生器、６９は第３の低域通過フィルタ、
６ｏは水晶振動子を用いた周波数可変発振器（以下ｖＣ
ｘ○と言う）、６１は９００移相器である。

第４図において、１０１，１０２は第１及び第２の低域
通過フィルタ５２．５３の出力信号が入力される入力端
子、１０３及び１０４は第１及び第２のコンパレータ、
１０５及び１０６は第１及び第２の乗算器である。１０
７は減算器で」１及及び第２の乗算器１０５及び１０６
の出力信号の差がとられ出力端子１０８に出力される。

以上のように構成されたＱＰＳＫ信号復調装置について
、以下その動作る説明する。

入力端子６１に入力されたＱＰＳＫ信号は、第１及び第
２の同期検波器５２．５３で各々ｖｃ’ｘ。

６０の出力信号と乗算される。この乗算出力は各々第１
及び第２の低域通過フィルタ５４．５５を通過後基準位
相再生器６８に入力される。基準位相再生器５８の出力
信号は第３の低域通過フィルタ５９を通過後、ｖｃｘｏ
ｅｏに発振周波数を制御するため印加される。ここで、
ＶＣＸＯｅｏは入力端子６１に入力されたＱＰＳＫ信号
の搬送波周波数とほぼ一致した共振特性を持っている。

よって以上のような、制御ループが構成された糸におい
てＶＣＸＯｅｏは入力されたＱＰＳＫ信号の搬送波と周
波数・位相が同期した信号を出力する。

その結果、出力端子５６．５７にはＱＰＳＫで変調する
前の２軸の信号が出力される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記のような構成では、ＶＣＸＯｅｏが発
振する信号の発振周波数可変範囲は小さく、入力される
ＱＰＳＫ信号の搬送波の周波数変動が大きければ、復調
することが不可能になるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、入力されるＱＰＳＫ信号の
搬送波周波数の変動が大きい場合でも復調可能なＱＰＳ
Ｋ信号復調装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため入力されたＱＰＳＫ信号に同
期して発振する周波数可変発振器と、前記ＱＰＳＫ信号
を４逓倍する手段と、前記周波数可変発振器の出力信号
と前記４逓倍手段の出力信号の周波数差を電圧に変換す
る周波数比較器とを備えた構成となっている。

作　　用 本発明は上記した構成によって水晶発振器を用いず発振
可能帯域の広い周波数発振器を用いてＱＰＳＫ信号の搬
送波と同期した信号を発振させてロックレンジ、キャペ
チャレンジを広げ、かつ周波数可変発振器の温度による
フリーラン周波数のずれを周波数可変発振器及び４逓倍
手段の出力信号の周波数差を誤差電圧として周波数可変
発振器にフィード・バックすることによシ防ぐ。その結
果入力されるＱＰＳＫ信号の搬送波の周波数変動が大き
くとも復調が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例のＱＰＳＫ復調装置について図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるＱＰＳＫ信号復調装
置のブロック図である。第１図において。

１はＱＰＳＫ信号が入力される入力端子、２及び３は第
１及び第２の同期検波器、４及び５は第１及び第２の低
域通過フィルタ、６及び７は出力端子である。８は基準
位相再生器、９は第３の低域通過フィルタ、１ｏは加算
器、１１は抵抗、器とコンデンサを用いて構成された周
波数可変発振器は帯域通過フィルタ、１５は４分周器、
１６は周波数比較器、１７は第４の低域通過フィルタで
ある。第４図は基準位相再生器の一例を示すブロック図
である。第４図において１０１，１０２は第１及び第２
の低域通過フィルタ４及び５の出力信号が入力される入
力端子、１０３及び１０４は第１及び第２のコンパレー
タ、１０５及び１０６は第１及び第２の乗算器、１０７
は減算器で、第１及び第２の乗算器１０５及び１０６の
出力信号の差を１０８の出力端子に出力する。

以上のように構成されたＱＰＳＫ信号復調装置について
、以下第１図及び第４図を用いてその動作を説明する。

入力端子に入力されたＱＰＳＫ信号は、第１及び第２の
同期検波器２及び３で各々ＶＣＯ１１の出力信号と９０
°移相器１２の出力信号とで乗算される。この乗算出力
は各々、第１及び第２の低域通過フィルタ４及び５に入
力され高域成分が除去され２軸の復調信号となった後、
出力端子８．７と基準位相再生器８に入力される。基準
位相再生器８では、入力された２軸の復調信号から第４
図に示された様に各々一方の復調信号をコンパレートし
た信号と残りの一方の復調信号を乗算した信号の差が算
出される。基準位相再生器８の出力信号は第３の低域通
過フィルタ９を通過後、加算器１０で第４の低域通過フ
ィルタ１７の出力信号とあらかじめ定められた比率で加
算され、■ＣＱ１１に入力される。加算器１ｏの出力信
号が印加された抵抗器とコンデンサを用いて構成された
ＶＣＯｌｌは、入力端子１に入力されたＱＰＳＫ信号の
搬送波と周波数・位相が同期した信号を出力する。

ここでｖＣｏｌｌは水晶振動子を用いた周波数可変発振
器と違い発振周波数の可変範囲が広く入力されたＱＰＳ
Ｋ信号の搬送波に対して広いロックレンジ、キャプチャ
レンジを有する。

しかし、抵抗器コンデンサを用いて構成されたＶＣＯ９
は、温度の変化によるインピーダンス、インダクタンス
等の変化のためフリーラン周波数が移動し、そのため入
力されたＱＰＳＫ信号の搬送波周波数と同期した周波数
・位相の信号がＶＣｏｌｌで出力できず、ＱＰＳＫ信号
復調も不可能となるおそれがある。この不安定さを除去
するため以下の装置が付加されている。

入力端子１から入力されたＱＰＳＫ信号は、４逓倍器１
３で４逓倍されることにより位相情報が除去される。そ
して４逓倍器１３は、ＱＰＳＫ信号の搬送波周波数の４
倍の信号を出力する。４逓倍器１３の出力は帯域通過フ
ィルタ１４で帯域制限された後、４分周器１５で４分周
され周波数比較器１６に入力される。周波数比較器１６
は、ＶＣＯｌ　１と４分周器１６の各々の出力信号の周
波数を比較しその周波数差に比例した制御電圧を出力す
る。周波数比較器１６の出力信号は第４の低域通過フィ
ルタ１７で平滑化された後、加算器１ｏに入力される。

以上のことによりｖＣｏｌｌの発振周波数は、常に入力
端子１に入力されるＱＰＳＫ信号の搬送波周波数に近づ
ける制御がなされ、ｖＣＱｌｌの温度変化によるフリー
ラン周波数の変動はおさえられる。

以上のように本実施例によれば、入力されたＱＰＳＫ信
号に同期し発振周波数の広い周波数可変発振器１１と入
力されたＱＰＳＫ信号を４逓倍する４逓倍器１３と、４
逓倍器１３の出力信号を４分周した信号と周波数可変発
振器１１の出力信号を入力とする周波数比較器１６を設
け、入力されるＱＰＳＫ信号の周波数と周波数可変発振
器１１の出力信号の周波数ずれに比例した電圧を周波数
可変発振器１１に加えることにより、入力されるＱＰＳ
Ｋ信号の搬送波周波数の変動が大きい場合も復調するこ
とができる。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照にしなが
ら説明する。

第２図は本発明の第２の実施例を示すＱＰＳＫ信号復調
装置のブロック図である。同図において、２１はＱＰＳ
Ｋ信号が入力される入力端子、２２及び２３は第１及び
第２の同期検出器、２４及び２６は第１及び第２の低域
通過フィルタ、２６及び２７は出力端子である。２８は
基準位相再生器、２９は第３の低域通過フィルタ、３０
は加算器、３３は４逓倍器、３４は帯域通過フィルタで
、以上は第１図の構成と同様なものである。本実施例に
おいて第１図の構成と異なるのは、周波数比較器３６で
、入力されたＱＰＳＫ信号の４倍の周波数で同期した発
振をするＶＣＯ３１の出力信号と帯域通過フィルタ３４
の出力信号を周波数比較し、周波数比較器３５の出力信
号を第４の低域通過フィルタ３６を通して加算器３０に
入力させ、そして、可変周波数発振器３１．の出力信号
を３２の４分周器で９０°差の４分の１の周波数をもつ
信号に分周してそれぞれ第１及び第２の同期検出器２２
及び２３に出力する点にある。

上記のように構成されたＱＰＳＫ信号復調装置について
、以下その動作を説明する。

入力端子２１から入力されたＱＰＳＫ信号は、第１及び
第２の同期検出器２２及び２３と第１及び第２の低域通
過フィルタ２４及び２５から復調され、２軸の復調信号
が出力端子２６．２７及び基準位相再生器２８に各々出
力される。基準位相再生器２８の出力信号は第３の低域
通過フィルタ２９を通過後、加算器３０で第４の低域通
過フィルタ３６の出力信号と加算されＶＣＯ３１を発振
させる。ここでｖＣ０３１は入力されたＱＰＳＫ信号の
搬送波周波数の４倍で発振する。ＶＣＯ３１の出力信号
は４分周器３２で９００差の搬送波周波数と同じ周波数
の２信号に分周され第１及び第２の同期検出器２２．２
３に出力される。また入力されたＱＰＳＫ信号を４逓倍
器３３で４逓倍された後、帯域制御された信号は周波数
比較器３５でＶＣＯ３１の出力信号と周波数比較される
。周波数比較器３６から出力される入力信号の周波数差
に比例した電圧信号は、第４の低域通過フィルタ３６で
平滑化され、あらかじめ定められた比率で第３の低域通
過フィルタ２９の出力信号と加算器３ｏで加算される。

以上の様に、入力されたＱＰＳＫ信号の搬送波周波数の
４倍に同期した信号を出力する周波数可変発振器３１と
入力されたＱＰＳＫ信号を４逓倍する４逓倍器３３と、
周波数可変発振器３１と４逓倍器３３の出力信号を入力
とする周波数比較器３５を設け、入力されるＱＰＳＫ信
号の周波数の４倍の信号と周波数可変発振器３１の出力
信号との周波数ずれに比例した電圧を周波数可変発振器
３１にフィードバックすることにより第１の実施例と同
じ効果をあげることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、入力されたＱＰＳＫ信号に同期
する周波数可変発振器と、入力されたＱＰＳＫ信号を４
逓倍する手段と、周波数可変発振器の出力信号と４逓倍
する手段との出力信号の周波数を比較する手段とを設は
周波数比較手段から出力された周波数差に比例した制御
電圧を周波数可変発振器の周波数制御入力とすることに
より、入力されるＱＰＳＫ信号の搬送波周波数の変動が
大きい場合も発振周波数範囲の広い周波数可変発振器を
用いることにより、ロックレンジ、キャプチャレンジが
広がり、さらに温度変化による周波数可変発振器の７リ
一ラン周波数の変動を補償することによりＱＰＳＫ信号
復調の安定性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１．第２の実施例におけ
るＱＰＳＫ信号復調装置のブロック図、第３図は従来の
ＱＰＳＫ信号復調装置のブロック図、第４図は基準位相
再生器の一例を示すブロック図でちる。 １・・・・・・入力端子、２，３・・・・・・第１及び
第２の同期検波器、４，５・・・・・・第１及び第２の
低域通過フィルタ、６，７・・・・・・出力端子、８・
・・・・・基準位相再生器、９・・・・・・第３の低域
通過フィルタ、１ｏ・旧・・加算器、１１・・・・・・
周波数可変発振器、１２・・・・・・９０’移相器、１
３・・・・・・４逓倍器、１４・・・・・・帯域通過フ
ィルタ、１５・・・・・・４分周器、１６・・川・周波
数比較器、１７・・・・・・第４の低域通過フィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名跡 ｒｆｉｉ　　　　　セロ Ｑ〕 −へ ｑす ｇ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力されたＱＰＳＫ信号に同期して発振する周波数可変
   発振器と、前記ＱＰＳＫ信号を４逓倍する手段と、前記
   周波数可変発振器の出力信号と前記４逓倍する手段との
   出力信号を周波数比較し、周波数差に比例した制御電圧
   を出力する周波数比較手段とを備え、前記周波数比較手
   段の出力信号を前記周波数可変発振器の周波数制御入力
   としたことを特徴とするＱＰＳＫ信号復調装置。