JPH0366244A - 復調装置 - 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、ディジタル搬送波変調信号の搬送波を再生し
同期検波を行なって復調する復調装置に関する。

従来の技術 近年盤んなディジクル通信において、周波数利用効率の
高い多値直交振１陥変調方式が多く用いられている。こ
のような変調方式を同期検波するための搬送波再生手段
として、ＬＳＩ化などに有利なディジタル信号処理によ
るものが提案されている。

以下に、１６ＱＡＭ信号に対する従来のディジタル信号
処理による搬送波再生装置について図面を参照しながら
説明する。

第６図は、従来の搬送波再生装置の構成図である。入力
端子１０１から１６ＱＡＭ信号が入力される。入力信号
はＡ／Ｄ変換器１０４でディジタル信号１０５に変換さ
れる。また一方では、入力信号は移相回路１０２におい
てπ／２だけ位相を変換された後、Ａ／Ｄ変換器１０３
にてディジタル信号１０６に変換される。したがって、
信号１０５と信号１０６とは互いに位相が直交した信号
となる。位相検出回路１０７は、信号１０５と信号１０
６とを互いに除算し、その逆正接を求めることによって
、信号振幅にかかわらず信号１０５の位相を検出するこ
とができる。検出された位相情報は、減算回路１０Ｂに
より位相差を表わす信号１１５となる。

ここで、位相変換回路１０９について述べるに先立ち、
１６ＱＡＭ信号について簡単に示す。第７図は１６ＱＡ
Ｍ信号の１６個の信号点を搬送波に同期した互いに直交
する２つの軸からなる平面において示したものである。

第７図より、１６個の信号点は±θ１〜±θ６のいずれ
かの位相と４くる。

したがって、第６図の位相変換間Ｂ１０９として、その
入出力特性が第８図に示す特性とすることにより、本来
の信号点からの位相差に比例した出力が得られる。

さて、再び第６図に戻り、位相変換回路１０９からの出
力である信号１１６はタイミング信号１０４により信号
点の存在する時刻のみ閉しるよう制御されるスイッチ１
１０を経た後、不要成分を抑圧するとともにループの応
答特性を定めるルアフィルタ１１１に導かれる。電圧制
御発振回路１１２はループフィルタ１１１の出力に応じ
た周波数で発信し、その位相信号１１３を出力する。

位相信号１１３は減算回路１０８に帰還され、位相同期
ループを構成する。また上記の構成および動作によって
得られた位相信号１１３は、入力された１　６ＱＡＭ信
号の搬送波に周波数および位相同期しており、再生搬送
波位相信号として出力端子１１７より出力される。

なお、以上に述べた従来の搬送波再生装置は、例えば電
子通信学会論文誌、Ｊ６９−Ｂ巻、第１２号、Ｐ、１６
７６〜Ｐ、１６８４（１９８６年１２月）に記載されて
いる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構成においては、信号の位相を正確
にπ／２だけ位相を変換する移相手段が必要となり、さ
らに復調信号を得るためには再生された搬送波をもとに
入力信号を復調する復調回路が別途必要になるなど、回
路規模が大きくなるという問題点がある。

また、さらなる課題として、以下のことがある。

すなわち、第７図に示す１６ＱＡＭ信号の信号点におい
て、例えば位相角θ２で振幅が比較的小さい信号点Ｉは
、雑音などによりその位相角がθ。

またはθ８の近くに容易に変化する。その結果、上記し
た従来の構成においては、第８図に示した位相変換回路
１０９の人出力特性により、信号点１の位相がθ１また
はθ３に間違って引きこまれてしまい、正しい搬送波位
相が再生されないことがあるという課題がある。また、
このような誤動作は、多値直交振幅変調の多値数が多く
なると一層深刻になる。

そこで本発明は、移相手段や復調手段を別途設ける必要
がなく、したがって小さな回路規模で実現でき、搬送波
再生および復調を行なう復調装置を提供することを第一
の目的とする。また、さらに雑音などによって誤った位
相に引きこまれることなく、正しく搬送波再生を行なう
復調装置を提供することを第二の目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の復調装置は入力信号
および互いに直交する２つの再生搬送波とから互いに直
交する２つの直交復調信号を得る復調手段と、２つの直
交復調信号から復調信号の位相を検出する位相検出手段
と、位相に応じて所定の値を出力する位相信号変換手段
と、位相信号変換手段の出力を入力とするフィルタ手段
と、フィルタ手段の出力に応じた周波数で発振して直交
する２つの再生搬送波を発生ずる可変周波数発振手段と
を備えたものである。

また、上記構成に２つの直交復調信号から復調信号の振
幅を検出する振幅検出手段を新たに加え、また位相信号
変換手段を位相および振幅に応じて所定の値を出力する
よう構成したものである。

作用 上記構成により、移相手段や復調手段を別途設ける必要
がなく、したがって小さな回路規模で、搬送波の再生と
同期検波による復調とが同時にできる。さらに、入力信
号の振幅に応じて位相変換手段の特性を信号点配置に合
わせて最適化するため、雑音などによる信号点の位相変
化に強く、間違った位相に引きこむことなく正しい搬送
波の再生および復調が行なえる。

実施例 以下に、本発明の第一の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明の復調装置の第一の実施例を示す構成図
である。第１図において、先に第６図で示した従来の搬
送波再生装置と同等のブ１：Ｊ・アクおよび信号には同
番号をイ］シた。

入力端子１０１からＩＧＱＡＭ信号が入力される。入力
信号は、Ａ／Ｄ変換器２０１でディジタル信号に変換さ
れる。ディジタル化された信号は、乗算回路２０２およ
び２０３において、後述する再生された互いに直交する
搬送波信号２１２および２１３がそれぞれ乗算される。

乗算された信号は、ローパスフィルタ（■、ＰＦ）２０
４およびローパスフィルタ（Ｉ、ＰＦ）２０５において
それぞれ不要成分が除去される。こうして得られた信号
は、互いに直交する復調信号２０６および２０７となり
、復調信号出力端子２１０および２１１よりそれぞれ出
力される。また同時に、信号２０６および２０７は、位
相検出回路１０７に入力される。位相検出回路１０７は
、先の従来例の場合と同様にして信号２０６の位相を検
出する。以下、従来例と同様にして、スイッチ１１０、
ループフィルタ１１１、電圧制御発振回路１１２を経て
、再生搬送波位相信号１１３を得る。再生搬送波位相信
号１１３は、位相情報を正弦波に変換する正弦波変換回
路２０Ｂおよび余弦波に変換する余弦波変換回路２０９
により、互いに直交する再生搬送波信号２１２および２
１３となり、それぞれ前述の乗算回路に帰還される。そ
の結果、位相同期ループを構成し、再生搬送波位相信号
１１３は従来例と同様に入力１６ＱＡＭ信号の搬送波に
周波数および位相同期する。

以上の様に本実施例によれば、搬送波を再生すると同時
に、新たな復調手段をもうけることなく同期検波による
復調を行なうことができ、比較的小さな回路規模で実現
できる。

つぎに、本発明の第二の実施例について説明する。

第２図は本発明の復調装置の第二の実施例を示す構成図
である。先の第一の実施例と同し機能のブロック、信号
には同番号を付した。第一の実施例と異なる点は、振幅
検出回路２２０が設けられたことおよび位相変換回路２
２１が異なることである。振幅検出回路２２０は互いに
直交した復調信号２０６と２０７の二乗和の平方根を求
めることにより信号の釦幅を検出し、］辰Ｉ唱ｕ　′；
；　２２２として出力する。このような振幅検出回路２
２０は、入出力関係をあらかしめ記憶した読み出し専用
メモリなどにより容易に構成できる。

位相変換回路２２１には、位相を表わす信号１１５とと
もに振幅信号２２２が入力され、これら２つの信号に応
じた値の信号１１６か出力される。

さて、位相変換回路２２１についてより詳細に説明する
。

第３図は本実施例の位相変換回路２２１の構成を示して
いる。信号１１５は、互いに異なる入出力特性表をあら
かしめ記憶した読み出し専用メモリ（以下ＲＯＭと称す
）３１０および３１１に入力れる。ＲＯＭ３１０による
入出力特性は、第４図に示すように、信号１１５の示す
位相が±θ２および±θ５のときにＯを出力する特性で
ある。

方、ＲＯＭ３１１による入出力特性は第５図に示すよう
に、位相差信号１１５の示す位相が±θ１゜±θ８．±
θ４および±θ６のときに０を出力する特性である。こ
こで第７図に示した１６ＱＡＭ信号の信号点配置を参照
して、信号点１，５．９および１３の原点からの距離を
ａとし、信号点２゜４．６，８．１０，１２．１４およ
び１６のそれをｂとし、さらに信号点３，７．１１およ
び１５のそれをＣと表わすことにする。このとき、第３
図の判別回路３１２は、振幅信号２２２の示す信号振幅
が、ａ、　　ｂ、　　ｃのうちｂに最も近い場合にはス
イッチ３１３が下側に接続するよう制御し、振幅信号２
２２の示す信号振幅がａまたはＣに最も近い場合にはス
イッチ３１３が上側に接続するよう制御する。

その結果、例えば第７図の信号点１が伝送されたとき、
第３図のスイッチ３１３は上側に接続さ１ れる。したがって、雑音などにより信号点１の位相角が
θ１またはθ３の近くに変化したとしても、第４図に示
した位相変換回路の入出力特性により、θ１もしくはθ
３などの位相に間違って引きこまれることはない。その
他の信号点についても、同様にして先の従来例に比べて
良い結果が得られるのは明らかである。

以上説明したように、本実施例によれば、位相変換回路
が位相信号のみならず振幅をも参照し、振幅に応じて位
相変換回路の人出力特性を信号点配置に合わせて最適化
しているため、雑音などによる信号点の位相変化に強く
、間違った位相に弓きこむことなく正しい搬送波位相が
再生でき、したがって正しい復調が行なえる。

なお、上記の実施例は１６ＱＡＭ信号を対象としたが、
その他の多値直交振幅変調の場合においても、位相変換
回路の特性を変更することにより容易に対応できること
は明らかである。

また、上記の実施例ではすべてをディジクル処理による
構成としたが、本発明はこれに限られる２ ことはなく、一部またはすべてをアナログ処理番こより
実施してもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明の復調装置は、従
来例のように移相手段や復調手段を別途設ける必要がな
いため小さな回路規模で実現でき、搬送波再生および復
調を同時に行なうことができる。また、信号の振幅に応
じて位相変換手段の特性を信号点配置に合わせて最適化
することにより、雑音などによる信号点の位相変化に強
く、間違った位相に引きこむことなく正しい搬送波を再
生し復調することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の復調装置の第一の実施例を示す構成図
、第２図は本発明の復調装置の第二の実施例を示す構成
図、第３図は本発明の第二の実施例における位相変換回
路の構成図、第４図および第５図はそれぞれ第３図にお
けるＲＯＭ３１０３１１による入出力特性図、第６図は
従来の搬送波再生装置を示す構成図、第７図は１６ＱＡ
Ｍ信号のｆ３号点記置図、第８図は従来の搬送波再」ユ
装置における位相変換回路の入出力特性図である。 １０７・・・・・・位相検出回路、１０９・・・・・・
位相変換回路、１１１・・・・・・ループフィルタ、１
１２・・・・・・電圧制御発振回路、２０１・・・・・
・Ａ／Ｄ変換器、２０２．２０３・・・・・・乗算器、
’２０４．２０５・・・・・・ローパスフィルタ、２０
８・・・・・・正弦波変換回路、２０９・・・・・・余
弦波変換回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号および互いに直交する２つの再生搬送波
   とから互いに直交する２つの直交復調信号を得る復調手
   段と、前記２つの直交復調信号から復調信号の位相を検
   出する位相検出手段と、前記位相に応じて所定の値を出
   力する位相信号変換手段と、前記位相信号変換手段の出
   力を入力するフィルタ手段と、前記フィルタ手段の出力
   に応じた周波数で発振して前記直交する２つの再生搬送
   波を発生する可変周波数発振手段とを備えたことを特徴
   とする復調装置。
2. （２）入力信号および互いに直交する２つの再生搬送波
   とから互いに直交する２つの直交復調信号を得る復調手
   段と、前記２つの直交復調信号から復調信号の位相を検
   出する位相検出手段と、前記２つの直交復調信号から復
   調信号の振幅を検出する振幅検出手段と、前記位相およ
   び前記振幅に応じて所定の値を出力する位相信号変換手
   段と、前記位相信号変換手段の出力を入力とするフィル
   タ手段と、前記フィルタ手段の出力に応じた周波数で発
   振して前記直交する２つの再生搬送波を発生する可変周
   波数発振手段とを備えたことを特徴とする復調装置。
3. （３）位相変換手段は、位相検出手段により検出された
   位相を入力とし異なる入出力特性を持つ複数の入出力手
   段と、振幅検出手段によって検出された振幅に応じて前
   記複数の入出力手段の１つの出力を選択して出力する制
   御手段とを備えたことを特徴とする請求項（２）記載の
   復調装置。