JPH03229548A - 復調装置 - Google Patents

復調装置

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JPH03229548A
JPH03229548A JP2024367A JP2436790A JPH03229548A JP H03229548 A JPH03229548 A JP H03229548A JP 2024367 A JP2024367 A JP 2024367A JP 2436790 A JP2436790 A JP 2436790A JP H03229548 A JPH03229548 A JP H03229548A
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JP2024367A
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Manabu Yagi
学 八木
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

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〕 本発明は復調装置に関し、特に、直交振幅変調で主デー
タ信号が変調され2位相変調で副データ信号が復号伝送
されるディジタル変復調システムに用いられる復調装置
に関する。
〔従来の技術〕
近年、直交振幅変調方式は、高能率点で搬送波デイ・ゾ
タル伝送方式の主流となりつつある。
直交振幅変調を用いた主データ回線に副データ信号を効
率よく復号伝送させることを目的として。
主デ〜り信号で変調された直交振幅変調波を副データ信
号で2αラジアン位相変評するディジタル変復調システ
ムが提案されている。(例えば、特願昭61−2495
0号)ここで、ディジタル変復調システムに用いられる
復調装置について説明する。
第3図及び第9図を参照して、主データ信号に対応する
16個の信号点C1j(ijは1〜4の整数)が副デー
タ信号による±αシラノンの位相変調で信号点Aijま
たばBijに変換される。
信号点がAijまたはBijである複合変調波から。
以下説明するようにして、主データ信号および副データ
信号を再生する。
復号変調波入力I N〃が中間周波増幅器lで所定レベ
ルに増幅され1分配器2を介して直交位相検波器3及び
3′に与えられる。直交位相検波器3′には電圧制御発
振器(VQC) 14からの発振出力が与えられ、直交
位相検波器3′にはVOC14からの発振出力が百移相
器15を介して与えられており。
直交位相検波器3及び3′では直交位相検波して。
信号点AijiたはBlコのP、Q軸への正斜影である
復調出力P。/′、 Qo71を得る。さらに、低域ろ
波器4及び4′で帯域制限して、ベースバンド増幅器5
及び5′で、所定のレベル、オフセットに増幅する。
ベースバンド増幅器5及び5′の増幅出力はい変換器6
及び6′で復調データp、 1//、 D、 、LJに
変換される。
復λ′、−1データD“、D“はトランスパーサル等止
器pj   ql 12に与えられ、符号量干渉が補償されデータD″及び
p、ifとして出力される。出力D” D //p2 
                         
    p2    q2は副データ信号再生回路8及
び主データ信号再生回路9に与えられ、副データ信号再
生回路8は出力p /′、 p 2″に基づいて副デー
タ信号S“を再生す−q る。一方、主データ信号再生回路9は復調データD′お
よびDq2′ならびに副データ信号S′に基づい2 て主データ信号X1“、X2″、Yl“、Y2“ならび
にデータ信号X3”、Y3“を出力する。
なおデータ信号X 3”、 Y 3”及び主データ信号
xt″、y1“はトランスパーサル等化器12及び論理
回路10に与えられ、論理回路10はベースバンド増幅
器5.中間周波増幅器1及びVCO14へ制御信号を出
力する。
上述の復調装置では、復調出力P。、Qo″を±L。
±3Lの識別レベルで多値識別して得たデータとOの識
別レベルで識別して得たデータとを論理操作することに
よって副データ信号を再生する。
また、復調出力P。、Qo″をアナログ演算回路である
+αラジアン移相器および−αラジアン移相器を一介し
て多値識別し、得られた出力データのいずれかを先に得
た副データ信号に対応して選択することにより主データ
信号を再生する。
この際、副データ信号の識別余裕は主データ信号の識別
余裕より少ないのでψ両デ→り信号の符号伝送速度が同
じであると副データ信号の符号誤り率特性が悪くなり、
副データ信号の信号誤りによって主データ信号の再生も
誤るので、副データ信号の符号伝送速度を主データ信号
の符号伝送速度の整数(m)分の1にし、帯域制限によ
る改善効果、あるいは多数決判定による改善効果で副デ
ー夕信号の符号誤り率特性を十分良くする必要がある。
また、αの値を大きくすれば副データ信号の符号誤り率
特性は良くなるが1反対に主データ信号の符号誤り率特
性が悪くなるので、その値には限度があり、16値の場
合、016ラノアン程度である。この場合、信号点によ
って異なるが、最良点て主データ信号に対して6 dB
程度のC/′N劣化舒となる。16値の場合9mの値を
8程度まで小さくすることが可能である。
以上説明したように、このディジタル復調装置ではαお
よびmの値を適当に選択することにより。
主データ信号の符号誤り率を劣化させることなく副デー
タ信号を伝送することができる。
さらに、この復調装置をデイノタル処理にて実現して、
ハードウェアの不完全性による特性劣化を除き、かつL
SI化を可能とした回路構成もある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような復調装置として、誤り率特性
を改善させることは行われておらず、誤り率特性が低下
する場合がある。
本発明の目的は副データ信号及び主データ信号の誤り率
特性を改善できる復調装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の復調装置は、主データ信号で変調された直交振
幅変調波を副データ信号で位相変調した複合変調波であ
る入力信号を直交位相検波する直交位相検波手段と、こ
の直交位相検波手段の二つの復調出力を前記主データ信
号の判別に必要な最少ビット数より少くとも2ビット多
いピット数の識別分解能でそれぞれ多値識別する二つの
アナログ・ディジタル変換手段と、この二つのアナログ
・ディジタル変換手段の出力を象限信号及び誤差信号に
応答して制御し、符号量干渉を補償するトランスパーサ
ル等化手段と、このトランスバーサル等化器の出力であ
る第1及び第2等化データに対応して第1の係数データ
を出力する第1の論理回路手段及び前記第1の係数デー
タならびに前記第1および第2の復調データをディジタ
ル演算することによって前記副データ信号を再生する第
1のディジタル演算手段とを備える副データ信号再生手
段と、この副データ信号再生手段が出力する前記副デー
タ信号に対応して第2の係数データを出力する第2の論
理回路手段及び前記第2の係数データならびに前記第1
および第2の復調データをディジタル演算することで前
記第1および第2の復調データから前記副データ信号の
成分を除去して前記主データ信号を再生する第2のディ
ジタル演算手段とを備える主データ信号再生手段と、前
記副データ再生手段及び主データ信号再生手段の出力信
号より誤ったビットを検出し訂正するための誤り訂正復
号手段とを有することを特徴としている。
〔実施例〕
以下本発明について実施例によって説明する。
第2図を参照して、第2図に示す復調装置は。
入力信号I N’を増幅する中間周波増幅器1と、電圧
制御発振器(以下■COという)14と、中間周波増幅
器1の増幅出力とVCO14の発振出力とに基づいて復
調出力P。’ + QO’を出力する直交位相検波器3
,3′と、復調出力P。/ 、 Qo/を帯域制限する
低域ろ波器4,4′と、低域ろ波器4,4′の出力を増
幅スルベースバンド増幅器5,5′ト、ベースバンド増
幅器5,5′の増幅出力を入力し復調データD、 1’
、 D、 、/を出力するアナログ・ディジタル変換器
(以下AiD変換器という) 6 、6’と、復調デー
タD  、D’を入力し符号量干渉を補償して出力1q
I D  、D’を出力するトランスバーサル等化器p2 
   q2 12と、出力o / 、 n /を入力し副データ信号
Sp2   q2 を出力する副データ信号再生回路8と、復調データD′
およびD9゜′ならびに副データ信号S′を入力2 し主データ信号X 1’、 X 2’、 Y 1’、 
Y 2’ならびにデータ信号X 3’、 Y 3’を出
力する主データ信号再生回路9と、データ信号X 3’
、 Y 3”Iデータ信号X 1’、 y iを入力し
信号をベースバンド増幅器5゜5′中間周波増幅器1及
びVCO14へ制御信号を出力する制御信号作成論理回
路10と、副データ信号及び主データ信号を入力とし誤
り訂正と速度変換をおこなう誤り訂正復号回路7,7′
とを備えている。
第2図に示す実施例は、主データ信号の変調方式として
16値直交振幅変調を用いた例であり。
入力信号I N’は、主データ信号X 1’、 X 2
’、 Y 1’およびY 2’で変調された16値直交
振幅変調波(その信号点の正規位置は第9図のCijで
ある)を副データ信号S′で±αラノアン位相変調した
中間周波帯の複合変調波であり、その信号点は第9図の
Aij 、 Bijである。主データ信号のうち、信号
点CijのP軸方向位置をきめるのがXI’、X2’で
あり、Q軸方向位置をきめるのがY 1’、 Y 2’
であるとする。また、信号点の象限をきめる主データ信
号がX 1’、 Y 1’であるとする。なお、副デー
タ信号の符号伝送速度は主データ信号の符号伝送速度の
m分の1に設定する。
入力信号I N’は、中間周波増幅器1で所定の振幅に
増幅され、直交位相検波器3,3′でVCO14出力を
基準位相として直交位相検波される。検波出力である復
調出力P。′、Qo′は信号点AijまたはBiJのP
、Q軸への正射影である。
復調出力P。/ 、 Qo/は、それぞれベースバンド
増幅器5,5′で所定の振幅に増幅され、A−D変換器
6,6′で多値識別されて復調データD  、Dpl 
  ql に変換される。復調データD、、 、 Dq1’のビッ
ト数が多いほど以降の信号処理の精度は良くなるが。
16値の場合、4〜5ビツトは必要である。
復調データD  、D’はトランスパーサル等化pl 
  ql 器12に入力されここでD 1. Dl、’に含1れる
符骨間干渉が補償される。トランスパーサル等什器12
を制御する制御信号は誤差信号X 3’、 Y 3’と
象限信号Xi’、Yl’より作成される。
副データ信号再生回路8は、後述するように。
論理回路とディジタル演算回路とを備えており。
この論理回路は、復調データDp2.D92′に対応し
て係数データを出力する。ディジタル演算回路は。
係数データならびに復調データD、D’をデイp2  
 q2 ノタル演算して副データ信号S 1’を再生する。
副データ信号S 1’は、誤り訂正復号回路(以下FE
Cという)7へ入力されるFEC7では、演算回路によ
り冗長ビットを検出し読み出し専用記憶器と比較回路に
より誤り訂正ノルスを作成し加算回路により誤り訂正を
おこなう。さらに冗長ビットがなくなる分速度変換回路
により速度が落とされ副データ信号S/となる。
第8図に主信号の誤り訂正復号回路7′をPチャネル(
Pch ) 、 Qチャネル(Qch )共に示す。な
お、誤り訂正回路7も第8図に示すブロック図の片チャ
ネル(Pch又はQch )の構成と同様である。
主データ信号再生回路9は、後述するように。
論理回路とディジタル演算回路とを備えて構成されてい
る。論理回路は、副データ信号の誤り訂正復号回路7が
出力した副データ信号S′に対応して係数データを出力
する。ディジタル演算回路には、係数データと復調デー
タDp2′、Dq2′が遅延回路、11によってFEC
7の遅延時間と同じビット数遅らせた遅延復調データが
与えられ、デイノタル演算することにより、復調データ
D、2’ 、D92  から副データ信号S′による位
相変調の成分を除去する。このようにして得た二つのデ
ータの最上位ビットならびに第2位ビットは、主データ
信号X 1’、 Y 1’ならびにX2 、Y2になっ
ている。第3位ビットがデータ信号X3’、Y3’であ
る。
データ信号X 3’、 Y 3’は、A−D変換器60
入力信号の正規値からのずれを表わす信号なので。
制御信号作成論理回路10に入力され、制御信号が作成
される。この制御信号により、ベースバンド増幅器5,
5′の出力直流レベルを制御することによってA−D変
換器6,6′の入力信号の直流成分のドリフトを補償す
る。一方、中間周波増幅器1およびベースバンド増幅器
5,5′の利得を制御することによりA−D変換器6,
6′の入力信号振幅を正規値に保ち、さらにVCO14
を制御して位相同期ループを形成する。
第4図(、) 、 (b)は、副データ信号再生回路8
の二つの構成例を示すブロック図である。
第4図(、)に示す副データ信号再生回路8ば、復調デ
ータD、およびり、を入力し係数データM、1およびM
91を出力する論理回路81と、それぞれ復調データD
、 、 Dqと係数データMp、 、M、1とを入力す
る掛算器82.83と、掛算器82出力から掛算器83
出力を減算する減算器84を、減算器84出力を入力し
副データ信号Sを出力する多数決判定回路85とを備え
ている。
論理回路81は、主データ信号XI、X2ならびにYl
、Y2に対応する復調データD、ならびにDの上位2ビ
y)から信号点Cijの位置(I、3の値)を判別して
2判別結果に対応して係数データM、1およびMqlを
出力する。この対応関係を第5図(a) 、 (b)に
示す。
第5図(a)は、信号点Cijと係数データM、、、M
q1の絶対値との対応関係を示す説明図である。第5図
(b)は、信号点Cijと係数データMp、、M9.の
極性との対応関係を示す説明図でちる。
信号点Cijが第1象限または第3象限にある場合(l
が1捷たは3TJが1〜4の場合)、掛算器82.83
は信号点Aijに対応する復調データD 、D  を信
号点A11付近に対応するデータに、信q 岩魚Bijに対応する復調データD、、Dqを信号点B
11付近に対応するデータに変換する。その結果。
減算器84が出力するデータ列は1等価的に副デタ信号
Sのアナログ量を表わすが、そのうちの最上位ビットは
、信号点がAijであるとき正、信号点Bijであると
き負であることを示すデータになる。信号点Cijが第
2象限または第4象限にある場合(lが2または4.J
が1〜4の場合)は。
掛算器82.83は信号点AijまたはBijに対応す
る復調データD、 、 D9を信号点B31付近または
信号点A31付近に対応するデータに変換するので。
この場合も、減算器84が出力するデータ列の最上位ビ
ットは、信号点がAijのとき正、Bijのとき負であ
ることを示すデータになる。したがって。
減算器84が出力するデータ列の最上位ビットが正を示
すか弁を示すかをしらべれば、信号点がAijであるか
Bijであるかがわかる。いいかえれば副データ信号S
′が得られる。
減算器84のデータ列出力速度は主データ信号の符号伝
送速度に等しいから、減算器84は副デタ信号Sの1符
号に対しm回データ列を出力する。多数決判定回路85
は、減算器84出力の最上位ビットをm回計数して多数
決判定し2判定結果を副データ信号Sとしてm回分の期
間出力する。
この多数決論理操作によって、副データ信号S′の符号
誤り率特性が改善される。
第4図(b)に示す副データ信号再生回路8は、第4図
fa)に示す副データ信号再生回路8から多数決判定回
路85を取除き、D−A変換器86 、 LPF87 
、 A−D変換器88が付加されている。
減算器84が出力するデータ列はD−A変換器86でア
ナログ値に変換され、 LPF 87で帯域制限され、
1ビア トのA−D変換器88でディジタル化されて副
データ信号Sとなる。LPF 87の帯域制限によって
、副データ信号Sの符号誤り率特性が改善される。LP
F 87の帯域は、主データ信号の符号伝送速度の1/
/m付近に設定する。
第6図は、主データ信号再生回路9を示すブロック図で
ある。
第6図に示す主データ信号再生回路9は、遅延回路91
と、副データ信号Sを入力し係数データM、21Mq2
を出力する論理回路92と、遅延回路91を通過した復
調データDqと係数データM、2とを入力する掛算器9
3と、遅延回路91を通過した復調データD、と係数デ
ータM9゜とを入力する掛算器94と、遅延回路91を
通過して復調データD と掛算器93の出力データとを
入力しデータ化号X1〜X3を出力する加算器95と、
遅延回路91を通過した復調データD、と掛算器94の
出力データとを入力しデータ信号Y1〜Y3を出力する
加算器96とを備えて構成されている。
遅延回路91は、復調データDp、Dqを遅延させる。
この遅延時間は、副データ信号Sの1符号を得るのに用
いられた最初の復調データD、 、Dqが副データ信号
再生回路8に入力してから副データ信号Sのその符号の
先頭までの時間に設定される。
この設定によって、主データ信号再生回路9に副データ
信号Sの1符号が入力している間符号を得るのに用いた
復調データD、 、 D9が掛算器93゜94ならびに
加算器95.96に入力する。
論理回路92は、副データ信号Sが符号点Aijに対応
する値か符号点Bijに対応する値かによって、第7図
に示す関係の係数データMp29M9゜を出力する。
掛算器93.94ならびに加算器95.96によるディ
ジタル演算は、加算器95.96の加算結果データD9
51 D96と表わすと2次のように書ける。
ただし、副データ信号Sの値が信号点Aijに対応する
とき上側の正負符号、信号点Bijに対応するとき下側
の正負符号をとる。
1式は、値が一定の係数(1/casα )を無視する
と、信号点Aij4たはBijに対応するベクトル(D
、、D、)をαラノアンまたは−αラジアン回転する式
になっているから、復調データD、、D9が信号点Ai
jに対応するデータであっても信号点Bijに対応する
データであっても、データD95 ” 96は信号点C
1Jに対応するデータになる。したがって。
データD95TD96は復調データD、 、 D、から
副データ信号Sによる位相変調の成分を除去したデータ
になっている。
加算器95,96は、加算結果データD951D96の
それぞれ上位3ビツトをデータ信号X1〜X3゜Y1〜
Y3として出力する。
ここで第8図を参照して、主データ信号の誤り訂正復号
回路7′では、上記データ信号X1〜X2゜Y1〜Y2
か入力信号となり動作は前述の副データ信号の誤り訂正
復号回路と同様である。
ここで、副データ信号の誤り訂正復号回路は。
符号の種類によって違うが約lOO〜200ビットの遅
延がある。そのため遅延回路11はそのビット遅延と同
じにする必要があり、その結果各制御ループに多大な遅
延が生じる。特に、搬送波再生回路においては遅延が大
きすぎると充分なループバンドをとることができない。
そこで、各制御ループの遅延時間は従来のものと変わら
ず誤り訂正機能を備えた復調装置のブロック図を第1図
に示す。
入力信号より復調信号り、1.Dl、を得るまでの回路
や副データ信号再生回路8.主データ信号再生回路9の
動作原理は前述の第2図のブロック図で示される復調装
置と同様である。第1図のブロック図で示される復調装
置は、従来の主データ信号再生回路と同じ回路を各制御
ループの制御信号発生回路13として、副データ信号S
1を副データ信号の誤り訂正復号回路の前から取ってい
ることを特徴としている。副データ信号の誤り訂正復号
回路は制御信号再生回路13より副データを取り出した
後に入れ副データ信号Sを作る。主データ信号再生回路
は前記制御信号再生回路13の入力と同じ信号を、 F
EC1の遅延時間と同じビット遅延の遅延回路11を通
り入力信号とする。副データ信号Sによる位相変調の成
分が除去された主信号データD、3.D93は誤り訂正
復号回路の入力信号となり誤り訂正後のデータ出力XI
、X2.Yl。
Y2となる。そのため、第1図のブロック図で示される
復調装置は、制御信号だけ誤り訂正回路の前から取るた
めループのビット遅延は従来のものと同じになり充分な
ループバンドをとることができる。
以上説明したように、制御ループにビット遅延がないよ
うに、副データ信号及び主データ信号に誤り訂正機能を
入れることができる。
以上、主データ信号の変調方式が16値直交振幅変調で
ある場合について本発明の詳細な説明したが2本発明は
16値以上、すなわち、32値。
64値、256値等の場合にも同様に適用できる。
その場合は、A−D変換器6,70ビツト数を増し、論
理回路9工の係数データの種類を増し、かつ、αおよび
mの値を変更すればよい。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明の復調装置は。
主データ信号で変調された直交振幅変調波を副データ信
号で位相変調した複合変調波である入力信号を直交位相
検波して得た二つの復調出力を二つの復調データにアナ
ログ・ディジタル変換し、この二つの復調データのディ
ジタル演算によって主データ信号、副データ信号を再生
し、制御ループに遅延が生じることなく副データ信号、
主データ信号を誤り訂正しているから、誤り率特性を改
善することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ本発明による復調装置の一
実施例を示すブロック図、第3図は従来の復調装置の一
例を示すブロック図、第4図(、)及び(b)は副デー
タ信号再生回路の構成例を示すブロック図、第5図(、
)及び(b)は、副データ信号再生回路における論理回
路の入出力関係を示す図、第6図は、主データ信号再生
回路を示すブロック図。 第7図は、主データ信号再生回路における論理回路の入
出力関係を示す図、第8図は、誤り訂正復号回路を示す
ブロック図、第9図は、16値直交振幅変調波を士αラ
ジアン位相変調した復号変調波の信号配置を示す図であ
る。 1・・・中間周波増幅器、2・・分配器、3・・・直交
位相検波器、4・・・低域ろ波器、5・・・ベースバン
ド増幅器、6・・・A−D変換器、7・・・誤り訂正復
号回路8・・・副データ信号再生回路、9・・・主デー
タ信号再生回路、10・・制御信号作成論理回路、11
・・・遅延回路、12・・・トランス・ぐ−サル等化器
、13・・・制御信号再生回路、14・・・電圧制御搬
送波再生回路、15・・・π/2移相器、71・・・遅
延回路、72・・・演算回路、73・・・加算回路、7
4・・・比較回路。 75・・・速度変換回路、76・・・読み出し専用記憶
器。 81・・・論理回路、82.83・・・掛算器、84・
・・減算器、92・・・論理回路、93.94・・・掛
算器。 95.96・・・加算器。 d 第4図 (b) 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主データ信号で変調された直交振幅変調波を副デー
    タ信号で位相変調した複合変調波である入力信号を直交
    位相検波する直交位相検波手段と、この直交位相検波手
    段の二つの復調出力を、前記主データ信号の判別に必要
    な最少ビット数より少くとも2ビット多いビット数の識
    別分解能で、それぞれ多値識別する二つのアナログ・デ
    ィジタル変換手段と、この二つのアナログ・ディジタル
    変換手段の出力である第1および第2の復調データに対
    応して第1の係数データを出力する第1の論理回路手段
    及び前記第1の係数データならびに前記第1および第2
    の復調データをディジタル演算することによって前記副
    データ信号を再生する第1のディジタル演算手段とを備
    える副データ信号再生手段と、この副データ信号を入力
    として冗長ビットより誤りを検出して誤りを訂正する副
    データ信号誤り訂正復号手段と、 この副データ信号誤り訂正復号手段出力に対応して第2
    の係数データを出力する第2の論理回路手段と、前記第
    2の係数データならびに前記第1および第2の復調デー
    タをディジタル演算することで前記第1および第2の復
    調データから前記副データ信号の成分を除去して前記主
    データ信号を再生する第2のディジタル演算手段とを備
    える主データ信号再生手段と、 前記主データ信号を入力として冗長ビットより誤りを検
    出して誤りを訂正する主データ信号誤り訂正復号手段と
    を具備したことを特徴とする復調装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載した復調装置において
    、前記副データ信号誤り訂正復号手段は、前記副データ
    信号を受け、冗長ビットを検出する第1の検出手段と、 該冗長ビットに基づいて誤り訂正パルスを生成する第1
    の誤り訂正パルス生成手段と、該誤り訂正パルスに基づ
    いて前記副データ信号の誤り訂正を行う第1の誤り訂正
    手段とを有し、前記主データ信号誤り訂正復号手段は、
    前記主データ信号を受け、冗長ビットを検出する第2の
    検出手段と、該冗長ビットに基づいて誤り訂正パルスを
    生成する第2の誤り訂正パルス生成手段と、該誤り訂正
    パルスに基づいて前記主データ信号の誤り訂正を行う第
    2の誤り訂正手段とを有することを特徴とする復調装置
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