JPH03117057A - 位相変調信号復調器 - 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、位相変調信号の搬送波復調に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来から位相変調信号復調器には多くの方式が存在する
が、そのほとんどは位相ロックループ（文献：　Ｆｌｏ
ｙｄ、Ｎ、Ｇａｒｄｎｅｒ著”Ｐｈａｓｅｌｏｃｋ　ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”、Ｊｈｏｎ　１４ｉｌｅｙ　＆　
５ｏｎｓ、　Ｉｎｃ、、　Ｎｅｗｙｏｒｋ、　１９６６
年刊）を用いたものであった。

（発明が解決しようとする課題） 従来の位相変調信号の復調技術では、信号（Ｓ）に雑音
（Ｎ）が加わりＳ／Ｎが非常に低下したり、搬送波周波
数オフセット量が大きいと特性が劣化していた。一般に
キャプチャレンジの狭さや呆い引き込み時間等の問題の
原因は搬送波周波数オフセットの影響による特性の劣化
にあることが知られている。従来の位相変調信号復調器
にはこのような解決すべき課題があり、本発明の目的は
これらの課題の解決にある。

・“♂課題を解決するための手段） 本発明の位相変調信号復調器は、Ｍ相位相変調信号から
変調成分を除去する周波数逓倍器と、該周波数逓倍器の
出力信号のうちから該周波数３１ｉｉｈ’。

器でｌｋ　（ｒ’された搬送波のみを抽出する適１１輝
線強調フィルタと、該適応輝線強調フィルタのフィルタ
特性を求めるフィルタ特性抽出回路と、該フィルタ特性
抽出回路により得られたフィルタ特性から元の搬送波の
周波数を推定して該周波数の搬送波を再生搬送波として
出力する周波数推定器と、該再生搬送波と前記Ｍ相位相
変調信号とを乗積検波する乗積検波器と、該乗積検波器
出力の固定位相誤差を取り除く位相器とを含んで構成さ
れる。

（作用） 第１図に本発明の構成を示すブロック図である。

端子１０から位相器調信号リが入力される。逓倍器１は
位相変調信号をＭ倍に逓倍位相変調信号から変調成分を
取り除く。従って逓倍器１の出力は位相変調信号のＭ倍
の周波数の搬送波成分と雑音である。この逓倍器ｌの出
力を適応輝線強調フィルタ２に入力し、雑音を抑圧して
Ｍ倍の周波数の搬送波成分のみを取り出す。この適応輝
線強調フィルタ２は入力信号の中に含まれる線スペクト
ルを適応的に強調し白色雑音を抑圧するＱの非常に高い
狭帯域の帯域フィルタで、アダプティブフィルタの一種
である。この適応狭帯域フィルタの収束特性は、ナイキ
スト帯域内ではどの周波数に線スペクトルがあっても変
わらない。例えば、キャプチャレンジｆ　ｃａｐは信号
の伝送レートをｆ、とすると、 ｆ　ｃａｔ二±Ｆ　ｂ　／　２　Ｍ　　　　　　　　（
１’）と表わせ、その特性が搬送波周波数オフセットの
影響を受けないことが理解できる。フィルタ特性抽出回
路３は適応輝線強調フィルタ２の周波数特性を抽出する
ものである。周波数推定器４では、フィルタ特性抽出回
路３で得られたアダプティブフィルタの適応後の帯域フ
ィルタ特性から元の搬送波の周波数を再生する。この再
生された元の搬送波信号は乗積検波器５に加えられる。

乗積検波器５はその搬送波信号を用いて端子１０の位相
器調信号について乗積検波をする。乗積検波器５の出力
は、搬送波周波数が収り除かれた受信信号である。最後
に位相器６により、乗積検波器５の出力から固定位相誤
差を取り除き位相変調信号は復調される。

（実施例） 第２図に本発明の一実施例を示す。位相変調信号は逓倍
器１に入力され、その出力は適応輝線強調フィルタ２に
入力される。適応輝線強調フィルタ２は文献（Ｂ、Ｗｉ
ｄｒｏｗ、　ｅｔａｌ著、°＾ｄａｐｔｉｖｅ　Ｎｏ＋
−ｓｅ　　Ｃａｎｃｅｌｌｉｎｇ　　：　　Ｐｒ１ｎｃ
ｉｐｌｅｓ　　ａｎｄ　　Ａｐｐ！１ｃａｔｉｏｎｓ”
。

Ｐｒｏｃ、　ＩＥＥＥ、　ＶＯＬ、６３．　Ｎｏ、１２
．　Ｄｅｃ、、　１９７５年刊）に記載されているよう
に遅延オペレータで構成される相関分離器２０、アダテ
ィブフィルタ２１、加算器２２から構成される。このア
ダプティブフィルタ２１は離散系のウィナ−フィルタの
最適解となっており、加算器２２の値によりフィルタの
特性を加算器２２の平均出力が零に成る様に修正してい
く。また、フィルタの伝達間数Ｈ（ω）は、逓倍器１の
出力信号ｒ１と相関分離器２０の出力信号Ｘ、との相互
相関スペクトルＳ、、え、また、ｘｌの自己相関スペク
トルをＳ−とずればＨ（ω）＝Ｓ、ｘ／Ｓ、、　　　　
　　　　（２）と表わされる。スペクトルＳ、Ｗは信号
ｖ（ｉ）とｗ　（ｉ　）との相互相関スペクトルを表わ
している。

ここで信号ｒ、と１をそれぞれ ｒ　Ｉ＝ａ＋　＋　ｒｌ＋　　　　　　　　　　　（３
）Ｘ＋−ａ′＋　＋ｎ 但しａは搬送波成分、ｎは雑音成分 と定義する。これら（３）式を（２）式に代入するとフ
ィルタの伝達関数は Ｈ（ω）Ｓ＝、、／Ｓ、、＋Ｓ、、）ＬＴｂ（Ｌ：整数
）　　　（４） 但しＬＴｂ　（＝Ｌ／ｆｂ）は相関分離器２０の遅延量
である （４）式は伝達間数Ｈ（ω）が遅延された逓倍器出力信
号ｘ１を入力し、信号Ｘ＋の中の搬送波成分ａｌのみを
抽出するフィルタに成っていることを意味する。ここで
得られた信号は雑音が抑圧されたＭ逓倍の搬送波信号で
ある。位相変調信号を復調するために、周波数推定器４
でアダプティブフィルタ２１のフィルタ特性より元の搬
送波の周波数を求め、再生搬送波信号を出力する。周波
数推定器４が求めた再生搬送波信号 Ｚｌ　＝ｅｘｐ　（ｊｌｌｄｏｒｇ　ｉ　）　　　　　
　（５）但しｊは複索オペレータを示す は、乗積検波器５に於ては、共役回路５１でこの位相・
周波数推定信号の複素共役を取り、入力の位相変調信号
と乗算器５２で複素乗算される。乗算器５２の出力信号
には固定位相誤差が残っているので、位相器６によりこ
の誤差を収り除く。位相器６は乗算器６０、位相検出器
６１、積分器６２、複素信号変換器６３、複素共役回路
６４で構成され、乗算器６０から復調位相変調信号が出
力される。

第３図にアダプティブフィルタ２１からフィルタ特性抽
出回路３でフィルタ特性を抽出し、周波数推定器４で元
の搬送波位相・周波数を求める回路の具体例を示す。こ
れには数々の方法があるが、この具体例ではアダプティ
ブフィルタ２１をトうンスバーサルフィルタで組むとす
る。アダプティブフィルタ２１はＮ個の遅延素子２１０
、複素乗算器２１１、係数器２１２、加算器２１３、係
数更新器２１４から成る。アダプティブフィルタ２１は
帯域フィルタになるのでＮ個の係数器２１２の内容かフ
ィルタの特性を示す、に番目の係数器２１２の値をＣｋ
とすると、フィルタ特性抽出回路３はＮ−１個の除算器
３１、位相検出器３２と、１個の加算器３３により構成
され、次の操作を行う。

ωｅｓｔ”’Σｔ、ａｎ−’（Ｃｋ　／Ｃｈ−＋）　　
　（６）このωｓａｔがフィルタの特性である（帯域フ
ィルタの角周波数成分を示す）。定数回路４１と除算器
４２と複素信変換器４３とから構成される周波数推定器
４に於て、（６）式の値から元の搬送波周波数ω。ｒ、
を以下の式により求め（５）式に示す信づを複素信号変
換器４３より出力する。

ω６ｒｌｌ−ω、、ｔ／ＮＭ （発明の効果） 以上に実施例を挙げて詳しく説明したように、本発明に
よれば、キャプチャレンジなどの特性が改善されると言
う効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成を示すブロック回路図、第２図は
本発明の一実施例を示すブロック回路図、第３図は本発
明における搬送波周波数の推定方式を例示するブロック
回路図である。 １・・・逓倍器、２・・・適応輝線強調フィルタ、３・
・・フィルタ特性抽出回路、４・・・周波数推定器、５
・・・乗積検波器、６・・・位相器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｍ相位相変調信号を受けて該Ｍ相位相変調信号に含ま
   れる変調成分を復調する復調器に於て、Ｍ相位相変調信
   号から変調成分を除去する周波数逓倍器と、該周波数逓
   倍器の出力信号のうちから該周波数逓倍器で逓倍された
   搬送波のみを抽出する適応輝線強調フィルタと、該適応
   輝線強調フィルタのフィルタ特性を求めるフィルタ特性
   抽出回路と、該フィルタ特性抽出回路により得られたフ
   ィルタ特性から元の搬送波の周波数を推定して該周波数
   の搬送波を再生搬送波として出力する周波数推定器と、
   該再生搬送波と前記Ｍ相位相変調信号とを乗積検波する
   乗積検波器と、該乗積検波器出力の固定位相誤差を取り
   除く位相器とから構成される位相変調信号復調器。