JPH0217722A - キャリア同期装置 - 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、ディジタル変調方式を用いた無線通信システ
ト等に利用するキャリア同期装置に関する。

従来の技術 第６図は、従来のキャリア同期装置を示す。

第５図において、受信信号Ｓ　（ｔ） Ｓ（ｔ）＝■（ωｃｔ＋φ（ｔ）） （ωＣ：搬送波の角周波数） が端子２０に入力すると、クロック再生回路２６は、伝
送データのタイミングに同期したＯ　Ｌ　Ｋ　（ｉ）Ｏ
Ｌ　Ｋ　（ｃ）　＝（２）（〒ｔ） （Ｔ：１ビツトの時間長） を再生する。

他方、電圧制御発振器（ＶＣＯ）２９の出力信号０（ｔ
）を ０　（ｔ）　＝（２）（ω（１−θ） （θ：搬送波との位相差） とすると、第１の乗算器２１の出力信号は、−−＜φ（
１）＋θ） ＋　−、、ｃｕｓ　（２ωｃｌ＋φ（１１−〇）となり
、また、第２の乗算器２３の出力信号は、−１ｓＩｎ（
φ（１）十〇） −Ｔ　ｓ＋ｎ　（２ω（１＋φ（１）−〇）となる。

これらの出力信号の第１項をそれぞれ第１、第２のロウ
パスフィルタ２２．２４により取り出すと、前者は、同
相成分の■信号として取り扱われ、後者は、直交成分の
Ｑ信号として取り扱われる。

このＩ信号とＱ信号を第３の乗算器２６により乗算する
と、 １ｓｌｎ　（２φ（ｔ）＋、２θ） となり、ここで、変調方式をＭＳＫ、伝送データをａｎ
（＝±１）とすると、上式は、 −苅（±〒ｔ＋２０） となる。

次いで、この信号とクロック再生回路２６からのクロッ
クＯＬ　Ｋ　（ｔ）を第４の乗算器２７により乗算する
と、その出力は、 一５ＩｆＩ（±〒ｔ　＋　〒ｔ　＋　２０）＋−ＳＩｎ
　（±−ｙｔ−〒ｔ＋２θ）１θ となり（復号同順、データに対応）、この信号の低域成
分を第３０ロウパスフイルタ２８により取り出すと、デ
ータに依存しない信号ｇ（θ）ｇ（θ）　＝　−５ａｎ
　２θ となり、この信号ｇ（θ）により電圧制御発振器２９を
制御することにより搬送波との位相差θを「ｏ」に近づ
ける。

したがって、上記従来例では、第３の乗算器２６により
第１、第２のロウパスフィルタ２２，２４の出力信号を
乗算し、また、この乗算された信号と、クロック再生回
路２６からの伝送データに同期したクロック０ＬＫ（ｔ
）を第４の乗算器２７にょｑ乗算することにより、受信
信号の搬送波に同期した信号を得ることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のキャリア同期装置では、電圧
制御発振器２９の制御信号となる位相差検出信号ｇ（θ
）がπを１周期とする信号であるので、第６図に示すよ
うに、０≦θ≦π／４における位相差θと、π／４≦θ
≦π／２における位相差θを識別することができず、同
様に、−π／２≦θ≦−π／、４における位相差θと、
−π／４≦θ≦０における位相差θを識別することがで
きないという問題点がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、搬送波との位相差
の検出信号を一π／２≦θ≦π／２の範囲で一意に検出
することができるキャリア同期装置を提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、第１、第２のロウ
パスフィルタの出力信号と前記クロック再生回路からの
クロックにより、受信信号と電圧制御発振器の出力信号
の位相差に応じた信号を検出し、この信号により電圧制
御発振器を制御するようにしたものである。

作用 本発明は上記構成により、従来例のように、第１、第２
のロウパスフィルタの出力信号を乗算等しないので、搬
送波との位相差の検出信号を一π／２≦θ≦π／２の範
囲で一意に検出することができる。

実施例 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明に係るキャリア同期装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は、第１図の変調信号のベースバンド
帯域における複素数表現の説°明図、第３図は、第１図
における時刻と■信号とＱ信号と距離ｒの関係を示す説
明図、第４図は、第１図のキャリア同期装置の位相差検
出特性を示す説明図である。

第１図において、１１は、受信信号Ｓ　（ｔ）と、移相
が可変な信号を発振する電圧制御発振器（Ｖｏｏ）１ｙ
の出力信号（３（ｔ）とを乗算する乗算器、１３は、受
信信号Ｓ　（ｚ）と、π／２移相器１８によりπ／２だ
け位相が遅延された電圧制御発振器１７の出力信号とを
乗算する乗算器、１２．１４はそれぞれ、乗算器１１．
１３の出力信号の低域成分を取り出すロウパスフィルタ
（ＬＰＦ　）である。

１６は、受信信号５（ｔ）により伝送データのタイミン
グに同期したクロックＣＬ　Ｋ　（ｔ）を再生するクロ
ック再生回路、１６は、後述するようにロウバスフィル
タ１２．１４かもの信号とクロック再生回路１５からの
クロックにより、受信信号Ｓ　（ｔ）と電圧制御発振器
１７の発振信号との位相差を検出し、この位相差に応じ
て電圧制御発振器１７の出力信号の位相を制御する位相
差検出回路である。

次に、上記実施例の動作を説明する。

第１図において、受信信号Ｓ　（ｔ） Ｓ（ｔ）＝ｃｏ８（ωｃｔ＋φ（ｔ））（ωＣ：搬送波
の角周波数） が入力すると、クロック再生回路１６は、伝送データの
タイミングに同期したＣ！　Ｌ　Ｋ　（ｔｌＯＬＫ（ｔ
）＝■（〒ｔ） （Ｔ：１ビツトの時間長） を再生する。

他方、電圧制御発振器（ＶＯＯ）１７の出力信号０（ｔ
）を Ｃ！（ｔ）＝■（ωｃｔ−θ） （θ：搬送波との位相差） とすると、乗算器１１の出力信号は、 ｃｏｓ（φ（１）十〇） ＋　Ｔ　ａｌＸｓ（２ωｃｔ＋φ（１）−〇）となり、
また、乗算器１３の出力信号は、１　　。

＝　ｓｉｎ　（φ（１）＋θ） 一−１ＳＩＩ′＋（２０ｃｔ＋φ（１）−〇）となる。

これらの出力信号の第１項をそれぞれロウバスフィルタ
１２．１４により取り出すと、前者は、同相成分のＩ信
号として取り扱われ、後者は、直交成分のＱ信号として
取り扱われる。

尚、このＩ信号とＱ信号をそれぞれ２倍にし、実数、虚
数とすると、第２図のように表すことがで５きる。

次に、位相差検出回路１６の動作を説明する。

ここで、受信信号の変調方式をＭＳＫ方式とすると、 φ（ｔ）＝φ（ｎＴ）±２Ｔ’ （ｎＴ≦ｔ≦ｎＴ＋Ｔ、ｎ　：整数） となり、搬送波との同期が確立しているときには、ｔ＝
２ｋＴ（ｋ：整数）では、 ■＝±１．Ｑ：０ となり、ｔ＝（２に＋１　）Ｔでは、 Ｉ＝Ｏ，Ｑ＝±１ となる。

他方、搬送波との同期が確立していないときには、 ■＝鳴（φ（１）＋θ） Ｑ二５Ｉｎ（φＣｔ）十〇） であるので、ｔ＝２ｋＴでは、第２図に示す位置Ａ、Ｂ
に信号が存在し、ｔ＝（２に＋１　）Ｔでは、第２図に
示す位置０．Ｄに信号が存在することになる。

そこで、位相差検出回路１６は、第３図に示すように、
ｔ＝２ｋＴの場合とｔ＝（２に＋１）Ｔの場合における
Ｉ信号とＱ信号の符号により、信号が位置する座標の象
限を判定し、また、この象限の位置とクロック再生回路
１５からのクロックＯＬ　Ｋ　（ｌにより距離「を求め
る。

この距離ｒの絶対値は、第２図に示すように、・　−２
・・苦 であるので、第４図に示すように、位相差検出特性を示
す信号ｆ（θ）が４πを１周期とする信号となり、搬送
波との位相差の検出信号を−π／２≦θ≦π／２の範囲
で一意に検出することができる。

尚、上記実施例では、受信信号の搬送波と電圧制御発振
器１了の出力信号の位相差θがπの整数倍に同期するが
、受信データを復号する場合には問題とならない。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、第１、第２のロウバスフ
ィルタの出力信号と前記クロック再生回路からのクロッ
クにより、受信信号と電圧制御発振器の出力信号の位相
差に応じた信号を検出し、この信号により電圧制御発振
器を制御するようにしたので、搬送波との位相差の検出
信号を−π／２≦θ≦π／２の範囲で一意に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るキャリア同期装置の−実施例を
示すブロック図、第２図は、第１図の変調信号のベース
バンド帯域における複素数表現の説明図、第３図は、第
１図における時刻と工信号とＱ信号と距離「の関係を示
す説明図、第４図は、第１図のキャリア同期装置の位相
差検出特性を示す説明図、第６図は、従来のキャリア同
期装置を示すブロック図、第６図は、第６図のキャリア
同期装置の位相差検出特性を示す説明図である。 １１．１３・・・乗算器、１２．１４・・・ロウパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）、　１ｓ・・・クロック再生回路、１
６・・・位相差検出回路、１７・・・電圧制御発振器（
ＶａＯ）、１８・・・π／２移相器。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 凶 第 図 Ｑ）ｌａ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 受信信号により伝送データのタイミングに同期したクロ
   ックを再生するクロック再生回路と、位相が可変の信号
   を発生する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出
   力信号の位相をπ／２移相する移相器と、受信信号と前
   記電圧制御発振器の出力信号を乗算する第１の乗算器と
   、受信信号と前記移相器の出力信号を乗算する第２の乗
   算器と、前記第１、第２の乗算器の出力信号の低域成分
   をそれぞれ取り出す第１、第２のロウパスフィルタと、
   前記第１、第２のロウパスフィルタの出力信号と前記ク
   ロック再生回路からのクロックにより、受信信号と前記
   電圧制御発振器の出力信号の位相差に応じた信号を検出
   し、この信号により前記電圧制御発振器を制御する手段
   とを有するキャリア同期装置。