JPH02253748A - 回線モニタ回路 - 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、角度変調された崖道波によりディジタル信号
の伝送を行う無線通信回線に利用する。

本発明は通信回線の伝送特性の監視を行い、かつその伝
送特性を向上させるための制御に役立つ回線モニタ回路
に関する。

〔従来の技術〕

無線通信回線では、電波のレベルやフェージングあるい
は干渉等による位相変動などの状態を監視することが必
要である。特にその位相変動を監視し検出することによ
って、その変動ピッチの測定値からフェージング周波数
や干渉の度合を算定する技術が知られている。また、こ
の変動する各位相の値からその時の伝送データの信頼度
を算出し、そのデータから誤り訂正を行うことも行われ
ている。居送波レベルの検出回路としては、多段接続さ
れた増幅器の各段出力について、検波および増幅を行っ
た後に、合成した信号のレベルを監視する構成のものが
一般的に利用されている。

一方、位相変動の検出回路としては、第９図に示す同期
検波出力を利用したものが使用されている。この回路は
角度変調波として４相ＰＳＫ変調を例にとると、４相Ｐ
ＳＫ変調では、送信データに応じて搬送波の位相が第１
０図（ａ）に示すように４つの位相のいずれかに割り当
てられる。これらの位相は同期検波出力である■信号お
よびＱ信号のレベルをそれぞれのデータの識別時刻ごと
に観測することにより検出できる。しかし、伝送回線に
おいて、フェージングや干渉等が発生し回線の状態が劣
化すると、第１０図（ａ）に矢印で示すようにそれぞれ
の位相が４つの点から変動する。その位相変動の様子を
データとして検出するには、まず角度変調波をリミッタ
を通してレベル変動を除去して位を目変動成分のみとし
、第１０図ら）に示すように、複数個の基準レベルを用
意しｌ軸およびＱ軸の出力レベルを細かく分割する。そ
して、それらの基準レベルとＩ信号およびＱ信号の検波
出力のレベルを比較する。これにより、データから信号
位相をディジタル値で算出することができる。■信号お
よびＱ信号のレベル検出に関して複数列のコンパレータ
やＡ／Ｄ変換器を使用することができる。

以上のようにして１ビツトずつの出力データごとにその
時の位相を知ることができるので、４一つの安定な位相
点からのずれの大きさによってデータの信頼度を予測で
きる。また、その変動の回数からフェージング周波数や
干渉の度合も予測できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した検出回路の出力は位相情報そのものを
示していないから、■信号およびＱ（、？号の検出レベ
ルを位相データに変換する必要がある。

この変換は直交座標から極座標への変換であり、そのた
めの回路設計および回路構成が複雑化する。

したがって、変換回路として簡単で精度の悪いものが用
いられることになって、位相情報の検１］雇ご関しては
正確性に欠ける欠点があった。さらに、精度を上げるた
めには、比較用の基準レベルを数多く設けておく必要が
あり、コンパレータの数が増加するため消費電力が増加
する。その他、検出レベルのディジタル値に変換回路と
して、コンパレータやＡ／Ｄ変換器等の゛ｒナログ回路
を必要とするためにレベル調整が必要である、消費電力
が多い、ゲートアレイ化などディジタルＩＣ化が行えな
い、等の欠点があった。

本発明は、上述した従来の位相変動の検出器における欠
点を解決し、回路を簡単化し、低消ａｔ力化、無調整化
を行うとともに、ディジタルＩＣ化に適した精度の高い
回線モニタ回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明は検波回路から抽出
できる基準位相信号を複数の適当な位相量だけシフトし
、それぞれの基準位相信号で角度変調波をサンプルし、
それらのデータから簡単な論理回路のみで相対位相デー
タを作成することを特徴とする。

本発明は、 ■　検波回路から抽出される基準位相信号を複数の適当
な時間だけ遅延させることによって、適当な位相量だけ
それぞれ段階的にソフトさせた複数の基準位相信号を作
成する手段と、 ■　適当な位相量だけ段階的にシフトされた複数の基準
位相信号で角度変調波をサンプルする手段と、 ■　サンプルされた出力データから簡単な論理回路で相
対位相データを作成し、任意のタイミングあるいはシン
ボルクロックに同期したタイミングで出力する手段と を備える。

従来の回線モニタ回路とは、上記の３つの手段を設けた
点で異なる。

〔作用〕

これにより、本発明による回線モニタ回路は、サンプル
出力そのものが角度変調波の位相情報を表すので、相対
位相データへの変換回路が簡単になるとともに、角度変
調波の位相を正確に検出することができる。また、位相
シフトの数を増やすだけで簡単に位相検出の精度を上げ
ることもてきる。さらに、アナログ回路を使用しないで
ゲイジタル回路のみで構成できるので、無調整化、低消
費電力化およびディジタルＩＣ化ができる。

〔実施例〕

（実施例１） 第１図に本発明の第１の実施例構成図を示す。

図において、検波回路２からは角度変調信号の位相変化
の基準位相となる基準位相信号が出力される。この基準
位相信号は位相シフト回路３へ入力され適当に定めた遅
延素子１４を順次通過させ段階的に位相シフトされる。

それぞれ位相シフトされた基準位相信号はサンプル回路
４に人力され、端子１に人力する角度変調信号をそれぞ
れサンプルする。さらに、それぞれのサンプル出力デー
タは、相対位相変換回路５へ入力され、基準位相信号の
位相に対する角度変調波位相の相対位相データに変換さ
れる。

検波回路２としては、同期検波用の搬送波再生回路が応
用できる。この搬送波再生回路では、端子１の角度変調
信号は再生搬送波によって位相比較回路７．７′で位相
比較され、その出力をローパスフィルタ８．８′を通し
て乗算器９で合成する。この信号はさらにループフィル
タ１０を通して電圧性発振器１１へ制御信号として供給
して位相同期ループを構成し、その電圧制御発振器１１
から上記再生搬送波を得ている。ここで、角度変調信号
が第２図のような位相の停留点で示される４相ＰＳＫ信
号の場合には、Ｉ軸あるいはＱ軸の位相にほぼ一致した
再生搬送波が得られる。したがって、この再生搬送波は
角度変調信号の瞬時位相を検出するための基準位相信号
となる。また、検波回路２はクロック再生回路１３を備
え、ローパスフィルタ８の出力に同期する再生クロック
も出力している。

位相シフト回路３では検波回路２から出力される基準位
相信号を適当な値に設定されたｎ個の遅延素子１４で遅
延させ、基準位相信号の位相を段階的にシフトさせる。

ここで、各遅延素子１４の遅延量は、再生搬送信号が第
２図のＱ軸に同期した場合はｎ個の遅延された再生搬送
波の半周期を適当な位相量で分割するように設定されて
いる。例えば、撮送波周波数が中間周波数４５５ｋｉｌ
ｚ　（−周期−・２１９７、８ｎｓｅｃ）の場合には、
各遅延素子１４の遅延♀を１３７．４　ｎ５ｅｃに設定
すれば、第３図に示すように（般送波の半周期を２２．
５度ずつシフトした再生搬送波が得られる。

次に、サンプル回路４では、位相シフト回路３からのｎ
個の位相シフトされた基準位相信号でそれぞれ端子１の
角度変調信号をサンプルする。サンプル回路としてはフ
リップフロップを使用することができる。フリップフロ
ップ１５は角度変調波がハイレベルの間に基準位相信号
の立ち上がりエツジが位置していれば１を出力し、ロー
レベルの間に位置していれば０を出力する。したがって
、各フリップフロップ１５の出力Ｑ、−Ｑ、により角度
変調波の瞬時位相がどの基準位相信号の間に位置してい
るかを知ることができる。

例えば、角度変調波の位相が第４図に示す位相にある場
合には、再生搬送波Ｃ，、Ｃ２による角度変調波のサン
プル出力Ｑ、　、Ｑ２は１、再生１般送波Ｃ３〜Ｃ８に
よる角度変調波のサンプル出力Ｑ３〜Ｑ８はＯとなる。

したがって、サンプル回路４の出力は （Ｑ１〜Ｑ、　）　−（１１００００００）となる。フ
リップフロップ１５の他にＥＸ−ＯＲ回路とローパスフ
ィルタを用いてもサンプル回路と同等の動作を行わせる
ことができる。

これらのサンプルデータは相対位相変換回路５へ送られ
、相対位相情報として処理しやすいフォーマットに変換
され、処理回路から指定されたタイミングごとにあるい
は検波回路２で再生したクロックに同期して出力される
。相対位相への変換方法の例を第５図および第６図に示
す。

第５図の方法では搬送波の一周期を１６分割し、それぞ
れの位相領域に０から１５の番号を割り当て、角度変調
波の立ち上がりエツジがこれらのいずれの位相領域に位
置するかをサンプル回路４のサンプルデータからその番
号を示すデータ（（００００）〜（１，１，１１）の何
れか１つ）に変換する。

第６図の方法では斜線で示した位相領域に角度変調波の
立ち上がりエツジが入ると１を出力し、入らない場合に
は０を出力するようにサンプルデータから変換する。い
ずれもこのための回路は簡単な論理回路の組み合わせで
構成できる。

以上示したように、本実施例は、再生搬送波の１軸およ
びＱ軸によって信号空間を任意の位相ごとに区切って各
位相領域に相当するデータを出力するので、出力データ
が角度変調波の位相そのものを示す。したがって、位相
情報データを作成するための相対位相変換回路５の構成
が簡単になるとともに、正確な位相情報が得られる。ま
た、位相シフト回路３において遅延量の小さい遅延素子
を多く使用し、信号空間をさらに多くの位相領域に区切
れば、容易に位相検出の精度を上げることができる。

（実施例２） 第７図に本発明の第２の実施例構成図を示す。

本実施例では、第１の実施例と比べると位相シフト回路
３として、アナログの遅延素子の代わりにシフトレジス
タ１６を用いていることと、検波回路２の電圧制御発振
器１１の出力周波数を撤退波周波数のｎ（ｎは２以上の
整数）倍としておき、検波回路２ではそれを分周器１７
でｎ分周し７て再生搬送波として使用するとともに、再
生搬送波は角度変調信号をフリップフロップ回路１８に
て検波して同期検波回路を構成しているところに相違が
ある。

このとき分周された信号の高調波をフィルタによって取
り除けば、ミキサ等のｒナログ検波回路も使用できる。

位相シフト回路３ではシフトレジスタ１６によって電圧
制御発振器１１の出力信号の１周期ごどに再生搬送波の
位相をシフトできる。位相情報データの検出方法その他
は上記第１の実施例と同様である。

以上示したように、この第２の実施例では、第１の実施
例で示した効果に加えて、検波回路２辺外の回路は全て
ディジタル回路で構成できるので、調整部分がなくかつ
ディジタルＩＣ化が簡単である。また、アナログ回路を
多く使用した従来の回路に比べて消費電力を少ない。さ
らに、検波回路２においても電圧制御発振器１１として
ディジタル制御のマルチバイブレークを使用でき、ルー
プフィルタとしてランダムウオークフィルタを適用すれ
ば、全ての回路のディジタルＩＣ化が可能である。

以上示した実施例１および２において、検波回路２とし
て再生搬送波を基準位相信号とする同期検波回路の他に
、第８図に示す遅延検波回路を用いることもできる。遅
延検波回路は、角度変調信号を伝送シンボルの１周期分
だけ遅延させた信号と元の角度変調波とを乗算し検波す
る方法である。

この方法では、検波出力として常に１ビツト前の角度変
調波との位相差が現れる。したがって、常に１ビツト遅
延させた角度変調波を基準位相信号として本回線モニタ
回路に使用すれば、次に送られてきた角度変調波の信号
位相の変動の様子を直接検出できる利点がある。位相変
動情報データの検出の原理は第１の実施例と同様である
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による回線モニタ回路は受
信信号である角度変調信号の位相変動のデータに直接に
対応する出力を得られるから、正確な回線の位相変動の
様子を知ることができる。

また、変動によっである設定した位相領域に入る数をカ
ウントすれば、あらかじめ測定したデータやその他の回
線情報からフェージング周波数、あるいは干渉の度合、
あるいは受信レベルの予測を従来の回線モニタ回路より
も正確に行うことができる。

さらに、低消費電力、無調整、ディジタルＩＣ化に適し
ていることから、携帯形無線機の回線モニタ回路として
広く応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１の実施例ブロック構成図。 第２図は４相ＰＳＫの信号空間図。 第３図は位相シフト回路の動作原理図。 第４図はサンプル回路の動作原理図。 第５図は相対位相変換方法の一例を示す図。 第６図は相対位相変換方法の一例を示す図。 東７図は本発明第２の実施例ブロック構成図。 第８図は遅延検波回路の一例を示す構成図。 第９図は従来例回線モニタ回路の構成図。 第１０図（ａ）ら）は従来例回線モニタ回路の動作説明
図。 １・・・角度変調信号の入力端子、２・・・検波回路、
３・・・位相シフト回路、４・・・サンプル回路、５・
・・相対位相変換回路、６・・・相対位相データ出力端
子、７．７′・・・検波Ｌ　８．８’・・・ローパスフ
ィルタ、９・・・乗算器、１０・・・ループフィルタ、
１１・・・電圧制御発振器、１２・・・（π／２）シフ
ト回路、１３・・・クロック再生回路、１４・・・遅延
素子、１５・・・フリップフロップ、１６・・・シフト
レジスタ、１７・・・・分周器、１８・・・フリップフ
ロップ。 特許出顆人　　日本電信電話株式会社 代理人　　弁理士　井　出　直　孝 Ｑ軸 肩 図 Ｑ軸 （ａ） 肩 回 Ｑ軸 扇 回 Ｑ軸 （Ｑｌ、０２−一−−Ｏｓ）＝　（１ｔｏｏｏｏｏｏ）
（ｂ） 昂 Ｑ＠ 菖 （支）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、監視すべき角度変調信号（１）が入力される検波回
   路（２）を備えた回線モニタ回路において、前記検波回
   路（２）に前記角度変調信号に位相同期された基準位相
   信号を取り出す手段を備え、この基準位相信号を段階的
   に遅延させた複数の信号を生成する位相シフト回路（３
   ）と、 この複数の信号により前記角度変調信号をそれぞれサン
   プルするサンプル回路（４）と、 このサンプル回路の出力を前記角度変調信号の相対位相
   を示すデータに変換する相対位相変換回路（５）と を備えたことを特徴とする回線モニタ回路。