JPH03135252A - 同期検波回路 - 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】 〔概　　　要〕 π／４シフトＱＰＳＫ復調に用いる同期検波回路に関し
、 π／４シフ１−ＱＰＳＫ変調波の復調回路として、静的
なくフェージングの無い）条件下でビット誤り重性性の
良い同期検波回路を提供することを目的とし、 π／４シフ）ＱＰＳＫ変調された受信信号がらクロック
を再生して２分周し、同期検出するまで電圧制御発振器
による基準搬送波をそのまま又はπ／４シフトした状態
に固定して状態で直交検波出力の４逓倍出力を該２分周
クロックによりオン／オフして電圧制御発振器に与え、
同期検出したときには該４逓倍出力を電圧制御発振器に
与え続けた状態に固定して該２分周クロックにより基準
搬送波をそのまま又はπ／４シフトの間で切替制御して
直交検波するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、同期検波回路に関し、特にπ／４シフ）ＱＰ
ＳＫ復調に用いる同期検波回路に関するものである。

近年の通信需要の増加、多様化、並びにディジタル化に
伴い、周波数帯域や信号電力を効率良く使用できる通信
方式が求められている。

〔従来の技術とｉＩ題〕

ディジタル移動通信における変／復調原理には種々の方
式が研究されて来ているが、従来では殆どの方式が周波
数ディジタル変／復調（ＦＭ）方式の範晴に入るもので
あった。

このような周波数変／復調方式は、包路線が一定である
ため、電力効率が高く構造が簡単なＣ級増幅器が使用で
きるという利点が有る反面、周波数利用効率が低いとい
う欠点を有している。

そこで、線形度／復調方式として周波数利用効率の高い
ＱＰＳＫ　（直交ＰＳＫ）方式が既に随分以前より提案
されている。

第６図には、今までに提案された種々のＱＰＳＫ方式の
原理が示されており、まず、同図ｆａｔに示すＱＰＳＫ
方式は直交座標（１，Ｑ）のいずれもが変化するもので
、ゼロ点を交差するため振幅変化が最も大きく非線形増
幅器で増幅した場合スペクトル拡大が有る。また、同図
（ｂｌに示す０ＱＰＳＫ（オフセントＱＰＳＫ）では直
交座標（１゜Ｑ）のいずれか一方のみが変化するのでゼ
ロ点を交差せず高出力増幅器のような非線形素子を通過
した際にスペクトラムの拡大が少ないが、ＱＰＳＫ方式
のように遅延検波はできず同期検波しか通用できない。

一方、同図＋ｃ＋に示すπ／４シフ１−ＱＰＳＫ方式は
、２つの隣接するシンボル間隔（タイムスロット）にお
いて±π／４又は±３π／４に位相偏移するもので、Ｑ
ＰＳＫ方式と０ＱＰＳＫ方式の双方の利点を有するもの
で、遅延検波及び同期検波並びに周波数検波も適用でき
る利点がある。

従って、最近ではπ／４シフ）ＱＰＳＫ方式が脚光を浴
びている。また、これらの３つの復調方式の中では同期
検波方式の誤り率特性が最も良いことが知られている。

従って、本発明は、π／４シフトＱＰＳＫ変調波の復調
回路として、静的な（フェージングの無い）条件下でビ
ア）誤り率特性の良い同期検波回路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〕

上記の目的を達成するため、本発明に係る同期検波回路
では、第１図に原理的に示すように、π／４シフトＱＰ
ＳＫ変調された受信信号からクロックを再生する回路１
と、咳クロックを２分周する回路２と、該受信信号を基
準搬送波で直交検波する直交検波器３と、該直交検波器
３の各直交出力の低周波成分のみを取り出すフィルタ４
と、該フィルタ４の直交成分出力の位相を４逓倍して変
調成分を除去する４逓倍器５と、該４′ａ倍器５の出力
位相誤差信号をサンプル・ホールドする回路６と、該位
相誤差信号により制御される該基準搬送波を発生する電
圧制御発振器７と、該基準搬送波をそのまま又はπ／４
シフトして該直交検波器３に送る切替回路８と、該サン
プル・ホールド回路の出力から同期検出する回路９と、
該同期検出回路９が同期検出するまで該切替回路８を一
方の側に固定した状態で該サンプル・ホールド回路６を
該２分周クロックによりオン／オフし、該同期検出回路
９が同期検出したときに該サンプル・ホールド回路６を
オンに固定した状態で該２分周クロックにより該切替回
路８を切替制御する回路１０とを備えている。

〔作　　　用〕

第１図に示す本発明に係る同期検波回路の動作を、第２
図に示すタイムチャート及び第３図に示す位相面変化図
を参照して以下に説明する。

まず、π／４シフ）ＱＰＳＫ変調された受信信号からク
ロック再生回路１でクロックＣＬＫを再生し、このクロ
ックを分周回路２で２分周したクロック２ＣＬＫとする
。

また、π／４シフトＱＰＳＫ変調された受信信号は切替
回路８からの基準搬送波により直交検波器３で直交検波
される。直交検波器３で直交検波された各出力は低周波
成分のみがフィルタ４で取り出されると共に、そのフィ
ルタ４の直交成分出力（１，Ｑ）の位相を４逓倍器５で
４逓倍して変調成分を除去した位相誤差信号が出力され
、サンプル・ホールド回路６に与えられる。

今、搬送波が引き込んでいない非同期状態では同期検出
回路９の出力により切替制御回路１０が２分周クロック
２ＣＬＫに従ったオン／オフ制御信号Ｃ３２を２タイム
スロフト毎、即ち１タイムスロット置きにサンプル・ホ
ールド回路６に与え、サンプル・ホールド回路６の出力
ＳＷ２は第２図に示すようになる。

このとき、切替制御回路１０は同期検出回路９の出力に
より切替回路８を一方の側に固定するので、電圧制御発
振器（ＶＣＯ）７の出力はそのまま（又はπ／４だけシ
フトされて）基準搬送波として直交検波器３に送る。

従って、直交検波器３及びフィルタ４を経て４逓倍器５
から出力される位相誤差信号はｌタイムスロット置きに
電圧制御発振器７に与えられることとなり、この状態で
は、搬送波再生ループが１タイムスロツト毎にＱＰＳＫ
変調波が受信された場合と等価な直交検波動作を行う（
第３図参照）。

このようにして電圧制御発振器７の制御が行われて搬送
波再生ループが同期すると、同期検出回路９の出力が変
化し、これにより切替制御３１回路１０はオン／オフ制
御信号Ｃ３２を固定してサンプル・ホールド回路６をオ
ン状態に固定し、他方、２分周クロック２ＣＬＫに対応
したオン／オフ信号Ｃ３Ｉにより切替回路８を１タイム
スロフト毎に切り替える。従って、直交検波器３は０と
π／４の位相の搬送波を１タイムスロツト毎に交互に入
力することになり、この状態でも搬送波再生ループはＱ
ＰＳＫ変調波が受信されものとして動作することとなる
。

結局、いずれの状態でも、搬送波再生ループはπ／４シ
フ）ＱＰＳＫ変調波が受信されているにも関わらず、通
常のＱＰＳＫ変調波が受信されているかの如く動作して
最適な搬送波位相で同期検波が行われることとなる。

〔実　施　例〕

第４図に本発明に係る同期検波回路の一実施例が示され
ており、この実施例では、４逓倍器５は、フィルタ４か
らの２つの直交検波出力をそれぞれ入力する減算器５１
．加算器５２及びミキサ５３と、これら減算器５１及び
加算器５２の両川力を乗算するミキサ５４と、ミキサ５
３及び５４の両川力を乗算するミキサ５５とで構成され
ている。

また、２分周回路２の後には移相器２１が設けられてフ
ィルタ４等によって与えられる位相誤差を予め補正する
ようになっている。更に、切替制御回路１０は同期検出
回路９の出力を反転するインバータ１１と、このインバ
ータ１１の出力と移相器２１の出力とを入力するＯＲゲ
ート１２と、移相器２１の出力と同期検出回路９の出力
とを入力するＯＲゲート１３とで構成されている。尚、
サンプル・ホールド回路６の出力側には低周波成分のみ
を抽出するフィルタ２２が設けられている。

このような実施例の動作に関しては、まず、サンプル・
ホールド回路６のオン／オフ状態、切替回路８の切替状
態、及び同期検出回路９の出力状態が、第５図＋ａｌ〜
ｆｃｌにそれぞれ示されている。

切替制御回路１０は同期検出回路９の出力と移相器２１
からの２分周クロック２ＣＬＫを受けて第５図に示す状
態にサンプル・ホールド回路６及び切替回路８を制御す
る。

即ち、第２図を参照すると、同期検出が為されていない
状態では、同期検出回路９の出力は“Ｌ２レベルである
ので、ＯＲゲート１３は移相器２１からの２分周クロン
ク２ＣＬＫをそのままサンプル・ホールド回路６に与え
てオン／オフ制御すると共に、ＯＲゲート１２において
は、同期検出回路９の出力が反転されて１Ｈ”レベルと
なるので、移相器２１からのクロックに関係無く“Ｈ”
レベルの出力となって切替回路８を例えば実線の側に切
替固定する。

この状態を続けて行くことにより、ＶＣＯ７から発生さ
れる基準搬送波とπ／４シフ）ＱＰＳＫ変調された受信
信号との位相が同期するので、同期検出回路９への直流
入力が闇値以下になり、同期検出回路９の出力は“Ｈ”
レベルに転する。

これにより、今度はＯＲゲート１３の出力が“Ｈ”に固
定されるので、サンプル・ホールド回路６はオン状態に
固定され、一方、インバータ１１の出力は“Ｌ″レベル
なるので、ＯＲゲート１２からは２分周クロックＣＬＫ
がそのまま切替回路８に送られて１タイムスロツト毎に
切替動作を行うことにより、上記の如＜ＱＰＳＫ変調波
と同様の同期検波を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る同期検波回路によれ
ば、π／４シフ）　Ｑ−Ｐ　Ｓ　Ｋ変調された受信信号
からクロックを再生して２分周し、同期検出するまで電
圧ＩＪ？ｉ１発振器による基準搬送波をそのまま又はπ
／４シフトした状態に固定して状態で直交検波出力の４
遍倍出力を該２分周クロックによりオン／オフして電圧
制御発振器に与え、同期検出したときには該４逓倍出力
を電圧制御発振器に与え続けた状態に固定して該２分周
クロックにより基準搬送波をそのまま又はπ／４シフト
の間で切替制御して直交検波するように構成したので、
通常のＱＰＳＫ変調波を受信した場合と同様にして最適
な搬送波位相で同期検波を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る同期検波回路の原理ブロック図
、 第２図は、本発明に係る同期検波回路の動作タイムチャ
ート図、 第３図は、本発明に係る同＃ＩＩ検波回路における同期
検波の位相面を説明するための図、゛第４図は、本発明
に係る同期検波回路の一実施例を示す回路図、 第５図は、本発明に係る同ＦＪＩ稜波回路の一実施例に
よる制御状態を示す図、 第６図は、種々のＱＰＳＫ方式を説明するための図、で
ある。 第１図において、 ｌ・・・クロック再生回路、 ２・・・分周回路、 ３・・・直交検波回路、 ４・・・フィルタ、 ５・・・４逓倍器、 ６・・・サンプル・ホールド回路、 ７・・・電圧制御１発振器（ＶＣＯ）、８・・・切替回
路、 ９・・・同期検出回路、 １０・・・切替制御回路。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 π／４シフトＱＰＳＫ変調された受信信号からクロック
   を再生する回路（１）と、 該クロックを２分周する回路（２）と、 該受信信号を基準搬送波で直交検波する直交検波器（３
   ）と、 該直交検波器（３）の各直交出力の低周波成分のみを取
   り出すフィルタ（４）と、 該フィルタ（４）の直交成分出力の位相を４逓倍して変
   調成分を除去する４逓倍器（５）と、 該４逓倍器（５）の出力位相誤差信号をサンプル・ホー
   ルドする回路（６）と、 該位相誤差信号により制御される該基準搬送波を発生す
   る電圧制御発振器（７）と、 該基準搬送波をそのまま又はπ／４シフトして該直交検
   波器（３）に送る切替回路（８）と、該サンプル・ホー
   ルド回路の出力から同期検出する回路（９）と、 該同期検出回路（９）が同期検出するまで該切替回路（
   ８）を一方の側に固定した状態で該サンプル・ホールド
   回路（６）を該２分周クロックによりオン／オフし、該
   同期検出回路（９）が同期検出したときに該サンプル・
   ホールド回路（６）をオンに固定した状態で該２分周ク
   ロックにより該切替回路（８）を切替制御する回路（１
   ０）と、 を備えたことを特徴とする同期検波回路。