JPH04229752A - 多相変調用の搬送波再生方法及び該方法を実施する装置 - Google Patents

多相変調用の搬送波再生方法及び該方法を実施する装置

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JPH04229752A
JPH04229752A JP3094426A JP9442691A JPH04229752A JP H04229752 A JPH04229752 A JP H04229752A JP 3094426 A JP3094426 A JP 3094426A JP 9442691 A JP9442691 A JP 9442691A JP H04229752 A JPH04229752 A JP H04229752A
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JP
Japan
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quadrant
phase
centroid
calculating
moy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3094426A
Other languages
English (en)
Inventor
Marc Isard
マルク・イザール
Christophe Mostkowy
クリストフ・モストコビイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Transmission par Faisceaux Hertziens SA
Original Assignee
Alcatel Transmission par Faisceaux Hertziens SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Transmission par Faisceaux Hertziens SA filed Critical Alcatel Transmission par Faisceaux Hertziens SA
Publication of JPH04229752A publication Critical patent/JPH04229752A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3818Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation, i.e. using one or more nominally phase synchronous carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多相変調用の搬送波再生
方法及びこの方法を実施する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタルマイクロ波の分野においては、
モデムはますます高密度の変調を行うようになっている
。多相変調を用いる場合、差分復調によると閾値の変動
が非常に大きくなるので、コヒーレント復調のみが使用
可能である。この種のコヒーレント復調は、受信端で発
生せしめられる搬送波位相のエスティメータ(esti
mator) の信頼性と品質に基づく。
【0003】4相位相変調(4−PSK型)を越える多
相位相変調では、サンプルされたエスティメータが用い
られる。これらのエスティメータは、得られた復調信号
のサンプル(サンプル速度で取り込まれ、かつアイダイ
アグラムが最大に開く時点に取り込まれる)に依存して
いる。これらのサンプルはアナログデジタル変換器から
得られるもので、伝送されたサンプルの予測を可能にす
ると共に付帯する歪の評価を可能にする。
【0004】変換−予測格子は今日まで、技術的な理由
から、サンプルを規定する有用情報ビットと歪を与える
1つ又は2つの追加的ビットとまでに減少させることに
よって実現されてきていた。
【0005】エイ・ルクレール(A.Leclert)
 とピー・ヴァンダム(P.Vandamme)の「Q
ASK及びPSK信号セット用の汎用搬送波再生ループ
」と題する文献(Globecom 1982 Con
f.Rec.,vol.3,pp.1228−1232
、 Nov.29−Dec.2,1982,Miami
,FL)は、4相振幅シフトキーイング(QASK)及
び位相シフトキーイング(PSK)に適用可能な搬送波
再生ループを開示している。この文献は幾つかのQAS
K−16による変換予測システムを提案している。
【0006】斯る再生及び予測構造は現在では一般的な
ものであり、受信信号の符号及び対応する歪みの符号を
知ることに基づいて、簡略化されたグラジエントアルゴ
リズムがこれらの構造用に構築されている。このエステ
ィメータファミリは再生回路(搬送波、同期、振幅)の
制御及び時間等化器を管理する。搬送波エスティメータ
は、直交チャネルYに対する内位相チャネルXの作用 
sgnX・ sgnerr Y、及び、チャネルXに対
するチャネルYの作用、 sgnY・ sgnerr 
Xを計算することに基づくものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
通常のエスティメータは、その単調範囲が歪予測の有効
範囲へと減少してしまうという不都合を有している。こ
れは、復調された立体配座が予測格子と高い対応関係を
有する場合のみに判断基準が有効となることを意味する
。この条件は、位相ロック達成の可能性が雑音及び歪が
低いレベルのときのみにあると制約している。
【0008】本発明は、多相変調に適用可能であり、高
い歪に又は高レベルの雑音に適合可能な、搬送波再生の
確固とした判断基準を提供することにより、上述の問題
点を解決することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、復調さ
れた立体配座を通常のエスティメータの単調範囲内に導
き、この新たな判断基準について自主的な動作を可能に
するに十分な精度をもたせた多相変調用の搬送波再生方
法が提供される。即ち、通常のエスティメータへの交換
は復調ジッタを最小限にするには好ましいが、狭帯域ル
ープではこのエスティメータの判断基準が満足できるよ
うには本質的にならない。
【0010】より詳しくは、本発明の方法においては、
再生平面の各象限内における受信した立体配座の重心が
計算される。
【0011】本発明の方法は、各シンボルの歪予測に依
存しないようできるので有利である。何故ならば、この
種の予測は、線形又は非線形歪によってもしくは雑音に
よって非常に容易に品位を落とされ、従って、多相変調
には危険なほどこわれやすいからである。従って、本発
明の方法は、判定格子(decision grid 
)に依存せず、復調すべき立体配座の幾何学的特性に基
づいた判断基準を提案するものである。この形式のエス
ティメータの概念は、再生回路の高分解能(8ビット)
のアナログデジタル変換器へ導入してデジタルフィルタ
を実現するのに都合良く適合する。
【0012】
【実施例】本発明の特徴及び利点は添付図面を参照した
以下の非限定的実施例の記載からさらに明らかとなるで
あろう。
【0013】図1は変調の相数nの関数としての位相有
効性Vの曲線を示す。
【0014】この曲線から判るように、変調の相数が高
くなると、エスティメータの位相有効性の範囲が減少す
る。即ち、64−QAM(64値直交振幅変調)を越え
ると、位相エスティメータの有効性の範囲は10°より
下に低下する。
【0015】2n相の変調(振幅変調及び位相変調の両
方を含む)は、2元座標の信号を表すことにより記載す
ることができる。これらの相は、直交搬送波X及びYに
対応する軸に関して均一配分されるように配置されるか
もしれない。これにより、搬送波の相のベクトル表示に
対応する立体配座(constellation) が
得られ、そのX軸及びY軸上への投影は表示されたベク
トルの端部の座標を与える。
【0016】本発明の方法においては、再生平面XYの
各象限における受信した立体配座の重心を計算する。従
って、搬送波のロックが達成されているときには、この
重心の平衡位置は中央軸上にある。重心位置はロック位
置に関する立体配座の回転についての情報を直接に与え
る。
【0017】本発明の方法は、複合変調の位相の予測を
4相変調の場合のそれに減少させる。即ち、この方法は
収集(acquisition) の際に得られる性能
と同様の性能を得ることを可能にする。
【0018】図2は本発明の方法を実施するための装置
を示すもので、この装置10は再生回路の2つのアナロ
グデジタル変換器11及び12の出力側に接続された以
下の構成要素を備えている。
【0019】(a) 得られた重心と予想される重心と
の間の差を見つけるための2つの計算回路13及び14
(例えば、メモリ)。これらの計算回路は、信号sgn
[|x|t−|x|moy.] 及び信号sgn[|y
|t−|y|moy.] を出力するもので、これらの
信号は、図2にAX及びAYで示したようにチャネルX
及びYの振幅をサーボ制御するためにそれぞれ使用され
る。
【0020】(b) 後述する数式1の以下の項、  
sgn[x(t)] ・sgn[y(t)] ・sgn
[|x|t−|x|moy.] 、及び  sgn[x
(t)] ・sgn[y(t)] ・sgn[|y|t
−|y|moy.]  に対応する信号(xMSB +EXyMSB )+EX
(|x|t−|x|moy.)MSB 及び(xMSB
 +EXyMSB )+EX(|y|t−|y|moy
.)をそれぞれ得ることを可能にする符号ビット(最上
位ビットMSB )を受け取る3つの排他的論理和ゲー
ト15、16、及び17(ただし、上式で「+EX」は
排他的論理和演算を表す記号である)。
【0021】(c) これら2つの信号の差(これは、
次に搬送波再生に使用される)を得るための積分回路1
8。
【0022】速度Hx及びHyを再生すれば、ゼロクロ
ス検出によってサンプル速度と、アイダイアグラムが最
大に開かれる時点、即ち最適サンプリング時点とを見出
すことが可能になる。再生回路のアナログデジタル変換
器の出力側では、内位相信号チャネルX及び直交位相チ
ャネルYのサンプルが得られる。次に、重心|x|mo
y.及び|y|moy.に関するそれらの位置を決定す
ることができる。|x|t−|x|moy.及び|y|
t−|y|moy.の計算は、例えば2つのリードオン
リメモリ(ROM)で行われる。このようにして形成さ
れた2つのエスティメータは各チャネルに関する振幅の
サーボ制御を可能にする。この装置は、従って、各チャ
ネルX及びYに関する自動利得制御を実現するもので、
その結果、重心の変位の予測の有効性が確保される。即
ち、第1象限については、Ex=sgn[|x|t−|
x|moy.] 及びEy=sgn[|y|t−|y|
moy.]であり、平衡に関する立体配座の重心の変位
の符号をそれぞれ規定している。この差Ex−Eyは第
1象限について位相のエスティメータを与える。位相回
転のインタプリテーションは、(|x|t−|x|mo
y.)・(|y|t−|y|moy.)<0となる平面
部分内でしか有効でない。何故ならば、これらの領域の
外ではエスティメータはゼロになるからである。4つの
全ての象限への一般化は、第1象限へ再生空間を折りた
たむ演算子を適用することにより、即ち、式Ex−Ey
にsgn[x(t)] ・sgn[y(t)] を掛け
ることにより行う。このようにして得られるエスティメ
ータは次の数式で表される。
【0023】Exy=sgn[x(t)] ・sgn[
y(t)] ・[sgn(|x|t−|x|moy.)
−sgn (|y|t−|y|moy.)](これが前
述の数式1である。)図3は再生空間XY内におけるこ
のエスティメータの値を示す。
【0024】本発明の方法を用いることにより、雑音レ
ベルが1つの象限における立体配座の重心の重みと比較
されるので、QAM−256の立体配座は高レベルのノ
イズを受けても、正しくロックされたままとなる。従っ
て、このエスティメータは4相変調の場合と同程度の低
い信号/ノイズ(S/N)比を可能とする。
【0025】以上には本発明の好適な実施例しか記載し
なかったが、本発明の範囲を逸脱することなく構成要素
を均等の要素で置換できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】立体配座の位相を回転させる公知技術の位相エ
スティメータの有効性を示す特性図である。
【図2】本発明の方法を実施する装置を示すブロック図
である。
【図3】再生平面上における位相エスティメータのサン
プルを示す説明図である。
【符号の説明】
10  本発明の方法を実施する装置 11、12  アナログデジタル変換器13、14  
計算回路 15、16、17  排他的論理和ゲート18  積分
回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  復調された立体配座を通常のエスティ
    メータの単調範囲内に導き、該新たな判断基準について
    自主的な動作を可能とするに十分な精度をもたせたこと
    を特徴とする多相変調用の搬送波再生方法。
  2. 【請求項2】  再生平面の各象限内における受信した
    立体配座の重心を計算することを特徴とする請求項1に
    記載の方法。
  3. 【請求項3】  第1象限上に再生空間を折りたたむ演
    算子を適用することにより4つの全ての象限を一般化す
    ることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】  請求項1から3のいづれか1項に記載
    の方法を実施するための装置であって、2つの直交搬送
    波に対応するチャネルX及びチャネルYのそれぞれにつ
    いて各象限内における受信した立体配座の予想される重
    心と得られた重心との差を計算する2つの回路と、4つ
    の象限について位相予測を計算する回路とを備えたこと
    を特徴とする装置。
  5. 【請求項5】  予想される重心と得られた重心との差
    を計算する前記2つの回路が2つのリードオンリメモリ
    であることを特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】  位相予測を計算する前記回路が、第1
    象限について位相エスティメータを与える回路と、第1
    象限上に再生空間を折りたたむ演算子を適用することに
    より4つの全ての象限を一般化する3つの排他的論理和
    ゲートとを備えていることを特徴とする請求項4に記載
    の装置。
JP3094426A 1990-04-27 1991-04-24 多相変調用の搬送波再生方法及び該方法を実施する装置 Pending JPH04229752A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9005410A FR2661580B1 (fr) 1990-04-27 1990-04-27 Procede de recuperation de porteuse pour modulation a grand nombre d'etats et dispositif de mise en óoeuvre de ce procede.
FR9005410 1990-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04229752A true JPH04229752A (ja) 1992-08-19

Family

ID=9396178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3094426A Pending JPH04229752A (ja) 1990-04-27 1991-04-24 多相変調用の搬送波再生方法及び該方法を実施する装置

Country Status (7)

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US (1) US5202902A (ja)
EP (1) EP0455089B1 (ja)
JP (1) JPH04229752A (ja)
CA (1) CA2041251C (ja)
DE (1) DE69128975T2 (ja)
ES (1) ES2114864T3 (ja)
FR (1) FR2661580B1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
US5202902A (en) 1993-04-13
EP0455089B1 (fr) 1998-03-04
DE69128975T2 (de) 1998-07-02
CA2041251C (fr) 1994-12-13
DE69128975D1 (de) 1998-04-09
FR2661580A1 (fr) 1991-10-31
FR2661580B1 (fr) 1992-06-12
EP0455089A1 (fr) 1991-11-06
ES2114864T3 (es) 1998-06-16

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