JPH05308388A - 復調回路 - Google Patents

復調回路

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JPH05308388A
JPH05308388A JP13776692A JP13776692A JPH05308388A JP H05308388 A JPH05308388 A JP H05308388A JP 13776692 A JP13776692 A JP 13776692A JP 13776692 A JP13776692 A JP 13776692A JP H05308388 A JPH05308388 A JP H05308388A
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JP
Japan
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signal
phase
circuit
bpsk
outputting
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JP13776692A
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English (en)
Inventor
Hiroki Tsuda
弘樹 津田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で通常のBPSK信号とA−BP
SK信号の双方に共用できる復調回路を提供する。 【構成】 入力信号は通常のBPSK信号とA−BPS
K信号の何れか一方の2相PSK信号である。VCO1
と直交検波器2と位相検波器3とループフィルタ4とで
構成される位相同期ループにおいて直交同期検波され直
交する2系統の復調信号が得られるが、位相検波器3は
1 とe2 の2種の誤差信号を出力する。タイミング再
生回路7は2相PSK信号からシンボル・クロックを再
生し、外部からの復調対象の指定に対応した切換制御信
号を切換回路5とデータ選択回路6に出力する。切換回
路5はe1 とe2 の一方のみの選択出力または双方の交
互選択出力をする。データ選択回路6は2系統の復調信
号の一方のみの選択出力または双方の交互選択出力をす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2相PSK(即ちBP
SK)信号を位相同期ループで直交同期検波する復調回
路に係り、特に2種のBPSK信号に共用できる復調回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】PSK方式は電力と帯域の利用効率が高
い特徴を有するが、その一種であるBPSK方式はデー
タ期間に2種ある位相のどちらかを伝送する方式であ
り、変調方式が簡易である等の理由から衛星通信では、
広く利用されている。
【0003】ところで、電力増幅器には、電力効率が高
く構造が簡単なC級増幅器のような非線形増幅器が使用
されるが、近年のチャネル容量の増大要求に応えるため
には、帯域の一層の有効利用が必要である。通常のBP
SK方式ではこの要求に応えるのが困難である。
【0004】即ち、通常のBPSKは、図5(a)に示
すように、位相平面上でπ[rad ]の位相差のある0と
πの2つの位相状態をとる方式であるので、1つの状態
から他の状態へ位相遷移が起こるとき位相ベクトルの大
きさが0となる状態が生ずる。これは、包絡線振幅波形
に変動を与える原因となる。
【0005】そのため、この通常のBPSK信号を非線
形増幅器で増幅すると、図6(a)に示すように、スペ
クトルのサイドローブが広がってしまい伝送路の帯域を
効率よく使用できないことになる。
【0006】そこで、包絡線振幅波形に変動を極力避け
るようにし、非線形増幅器の通過によるスペクトルの広
がりを抑える変調方式が提案されている。A−BPSK
方式はこのような変調方式の1つであり、Aviation BPS
K または、Symetrical BPSKとして知られているもので
ある。
【0007】これは、図5(b)に示すように、連続す
る2シンボル間において±π/2の位相変化を与え、位
相遷移の際に位相ベクトルの大きさが0とならないよう
にした変調方式である。
【0008】このA−BPSK信号を非線形増幅器で増
幅すると、図6(b)に示すように、スペクトルのサイ
ドローブの広がり小さくなり、伝送路の帯域を効率よく
使用できることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、A−B
PSK方式では、送信側のハードウェアは通常のBPS
K方式よりも複雑になるが、チャネル容量の増大要求に
応え得るので、今後、非線形増幅器の使用条件化におい
て帯域を少しでも有効に利用する通信方式ではA−BP
SK方式が使用されると考えられる。
【0010】しかし、受信側では、復調方式に共に位相
同期ループによる直交同期検波方式であり共通の回路を
利用できるので、通常のBPSK信号とA−BPSK信
号の双方を1つの復調回路で復調できるようにすれば、
経済的であり好都合である。
【0011】本発明の目的は、通常のBPSK信号とA
−BPSK信号の双方の復調に共通に使用できる復調回
路を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の復調回路は次の如き構成を有する。即ち、
本発明の復調回路は、2相PSK入力信号を電圧制御発
振器の出力基準信号で直交同期検波し得られた2系統の
復調信号から位相検波器にて搬送波と基準信号との位相
差を検出し、その位相誤差信号をろ波処理して電圧制御
発振器の制御電圧信号を形成する閉ループ動作を繰り返
すことで位相同期化し2相PSK信号の復調動作を行う
位相同期ループを備える復調回路において; 前記2相
PSK入力信号は通常のBPSK信号とA−BPSK信
号の何れかからなり; 前記位相検波器に2系統の誤差
信号出力端子を設ける; と共に、外部から与えられる
選択信号が、通常のBPSK信号の指定であるときは一
定極性のレベル信号を切換制御信号として出力し、A−
BPSK信号の指定であるときは前記入力信号から再生
したシンボルクロック毎に反転する2値信号を切換制御
信号として出力する回路と; 前記切換制御信号に応じ
て前記位相検波器の2系統の誤差信号出力端子の何れか
一方のみを固定的に選択して出力する動作と前記2系統
の誤差信号出力端子の双方を交互に選択して出力する動
作とを行う回路と; 前記切換制御信号に応じて前記2
系統の復調信号の何れか一方のみを固定的に選択して出
力する動作と前記2系統の復調信号の双方を交互に選択
して出力する動作とを行う回路と; を備えたことを特
徴とするものである。
【0013】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の復調回路
の作用を説明する。本発明では、通常のBPSK信号を
復調する位相同期ループにおいて、位相検波器に2系統
の誤差信号出力端子を設けると共に、復調対象を指定す
る外部からの選択信号に応じて、2系統の誤差信号出力
端子及び2系統の復調信号の何れか一方の固定的選択出
力、または、双方の交互選択出力を行える回路を付加し
てある。付加回路は極めて簡単に構成できるものであ
る。
【0014】従って、回路を複雑化させることなく、外
部からの復調対象の指定により通常のBPSK信号とA
−BPSK信号の双方に対応できる復調回路を提供でき
る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る復調回路を示
す。この復調回路は、電圧制御発信器(VCO)1と直
交検波器2と位相検波器3とループフィルタ4とからな
る閉ループで構成される周知の位相同期ループにおい
て、位相検端器3にe1 とe2 の2系統の誤差信号を出
力させると共に、両者を切り換え出力等する切換回路
5、直交検波器2のIチャネルとQチャネルの2系統の
復調信号を交互に選択出力等するデータ選択回路6及び
両付加回路を外部からの選択信号に応じて制御するタイ
ミング再生回路7を付加したものである。
【0016】図1において、直交検波器2では、入力信
号たる2相PSK信号が互いに直交する2系統の信号と
してIチャネルとQチャネルの対応するチャネルに与え
られるが、この2相PSK信号s(t)は、帯域制限され
た信号で、A(t)を送信データ符号(±d)、ωc を搬
送波周波数、θi(t)を搬送波位相とすると、数式1で表
される。
【0017】
【数1】s(t)=A(t)exp[j(ωct+θi(t))]
【0018】また、VCO1が出力する基準信号r(t)
は、θ0(t)を基準信号の位相とすると、数式2で表せ
る。
【0019】
【数2】r(t)= exp[j(ωct+θ0(t))]
【0020】直交検波器2は、例えば図2に示すように
構成され、数式1で示される複素信号と数式2で示され
る複素信号との乗算を行い、複素信号からなる復調信号
を検波出力する(数式3)。
【0021】
【数3】 s(t)r(t)=A(t)exp[j(θi(t)−θ0(t))]=A(t)exp[jθe(t)] =A(t)cosθe(t)+jA(t)sinθe(t)
【0022】数式3において、θe(t)は、θe(t)=θ
i(t)−θ0(t)、即ち、入力信号(2相PSK信号)と基
準信号との位相誤差を表す。
【0023】位相検波器3は、直交検波器2が出力する
実数部信号A(t)cosθe(t)と虚数部信号A(t)sinθe(t)
との直交する2系統の復調信号に対し図3(a)と図3
(b)の2つの位相検波特性でもって2種の位相誤差
(e1 、e2 )を検出する。
【0024】即ち、BPSK信号は、π[rad ]離れた
2つの位相状態を有するが、判定回路8と同9、乗算器
10と同11のたすきがけの構成により、入力信号が通
常のBPSK信号であるかA−BPSK信号であるかを
問わず、図3(a)(b)に示す2種の位相検波特性を
本来的に有し、π[rad ]離れた2つの位相状態、つま
り、(0、π)と(+π/2、−π/2)の2つの位相
状態に対し2種の位相検波動作を行う。
【0025】通常のBPSK信号の復調では、何れか一
方の位相誤差があれば足りるので、従来の位相検波器で
は1つの位相誤差を出力するするよう構成されていた。
本発明では、特に2種の位相誤差(e1 、e2 )を個別
に出力できるようにしたものである。
【0026】なお、一方の位相誤差e1 に対応する誤差
信号e1(t)は数式4で示され、他方の位相誤差e2 に対
応する誤差信号e2(t)は数式5で示される。なお、数式
4及び同5において、SGN [ ]は符号関数(ハードリ
ミタ)である。
【0027】
【数4】 e1(t)=A(t)sinθe(t)・SGN [A(t)cosθe(t)]
【0028】
【数5】 e2(t)=A(t)cosθe(t)・SGN [A(t)sinθe(t)]
【0029】この2種の位相誤差(e1 、e2 )の一方
または双方が切換回路5を介したループフィルタ4にて
ろ波処理されVCO1に制御電圧として印加される。ル
ープフィルタ4は、ループの特性を決めるものであるの
で、目的に応じた伝達関数が得られるようなろ波特性の
フィルタが選択される。例えば、1979年にJohn Willey
& Sons Inc.から刊行されたF.M.Gardner 著の“Phasel
ock Techniques”の第2章の各種のループフィルタが紹
介されている。
【0030】以上のように、位相同期ループ(PLL)
は、入力信号(2相PSK信号)とVCO1の出力基準
信号との位相差を最小(e(t)=0)となるように動作
し、直交検波器2から互いに直交するIチャネルとQチ
ャネルの復調信号がデータ選択回路6に対し出力され
る。
【0031】さて、タイミング再生回路7では、まず、
入力信号たる2相PSK信号からシンボル・クロックを
再生する(図4(a))。このシンボル・クロックの再
生には、例えば1981年にJohn Willey & Sons Inc.から
刊行されたV.K.Bhargava他著の“DIGITAL COMMUNICATIO
NS BY SATELLITE ”の第5章等で詳述されているような
方法が利用できる。
【0032】そして、タイミング再生回路7は、再生し
たシンボル・クロックから2分周クロックを形成し(図
4(b))、外部から与えられる選択信号の内容が「通
常のBPSK信号の復調」であるときは、この2分周ク
ロックから一定極性のレベル信号を形成しそれを切換制
御信号として切換回路5とデータ選択回路6とに与え
る。
【0033】これにより、切換回路5は、e1 とe2
何れか一方の位相誤差のみを選択し、それをループフィ
ルタ4に与える。当該位相同期ループでは1つの誤差信
号により位相同期化動作が行われ、通常のBPSK信号
についての復調動作が行われ復調信号がデータ選択回路
6へ入力する。
【0034】また、データ選択回路6は、直交検波器2
の直交するIチャネルの復調信号(図4(c))とQチ
ャネルの復調信号(図4(d))との何れか一方、例え
ばIチャネルの復調信号を固定的に選択して出力する
(図4(e))。
【0035】一方、タイミング再生回路7では、外部か
ら与えられる選択信号の内容が「A−BPSK信号の復
調」であるときは、形成した2分周クロック(つまり、
2値信号である)をそのまま切換制御信号として切換回
路5とデータ選択回路6とに与える。
【0036】これにより、切換回路5は、その2値信号
たる2分周クロックに従ってe1 とe2 の双方を交互に
選択し、それをループフィルタ4に与える。当該位相同
期ループでは2つの誤差信号により位相同期化動作が行
われ、A−BPSK信号についての復調動作が行われ復
調信号がデータ選択回路6へ入力する。
【0037】また、データ選択回路6は、その2値信号
たる2分周クロックに従って直交検波器2の直交するI
チャネルの復調信号(図4(c))とQチャネルの復調
信号(図4(d))との双方を交互に選択して出力す
る。
【0038】以上要するに、入力信号が通常のBPSK
信号であるときは、従来と同様の方法で復調動作をし、
入力信号がA−BPSK信号であるときは、シンボル・
クロックの2分周信号によってシンボル毎に、位相検波
器3では図3(a)と図3(b)の2つの位相検波特性
が交互に選択され、2系統の復調信号が交互に選択出力
される。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の復調回路
によれば、位相同期ループにおける位相検波器に2系統
の誤差出力端子を設けると共に、外部からの復調対象の
指定が通常のBPSK信号であるときは何れか一方の誤
差信号により位相同期化し何れか一方の復調信号を選択
出力し、外部からの復調対象の指定がA−BPSK信号
であるときは双方の誤差信号により位相同期化し2系統
の復調信号を交互に選択出力する簡単な回路を付加した
ので、回路を複雑化させずに外部からの復調対象の指定
により通常のBPSK信号とA−BPSK信号の双方に
共用できる復調回路を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る復調回路の構成ブロッ
ク図である。
【図2】直交検波器の構成ブロック図である。
【図3】位相検波器の位相検波特性図である。
【図4】タイミング再生回路及びデータ選択回路の動作
説明図である。
【図5】(a)は通常のBPSK信号の位相遷移図、
(b)はA−BPSK信号の位相遷移図である。
【図6】(a)は非線形増幅器通過後の通常のBPSK
信号のスペクトラム、(b)は非線形増幅器通過後のA
−BPSK信号のスペクトラムである。
【符号の説明】
1 電圧制御発振器(VCO) 2 直交検波器 3 位相検波器 4 ループフィルタ 5 切換回路 6 データ選択回路 7 タイミング再生回路 8,9 判定回路 10,11 乗算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2相PSK入力信号を電圧制御発振器の
    出力基準信号で直交同期検波し得られた2系統の復調信
    号から位相検波器にて搬送波と基準信号との位相差を検
    出し、その位相誤差信号をろ波処理して電圧制御発振器
    の制御電圧信号を形成する閉ループ動作を繰り返すこと
    で位相同期化し2相PSK信号の復調動作を行う位相同
    期ループを備える復調回路において; 前記2相PSK
    入力信号は通常のBPSK信号とA−BPSK信号の何
    れかからなり; 前記位相検波器に2系統の誤差信号出
    力端子を設ける; と共に、外部から与えられる選択信
    号が、通常のBPSK信号の指定であるときは一定極性
    のレベル信号を切換制御信号として出力し、A−BPS
    K信号の指定であるときは前記入力信号から再生したシ
    ンボルクロック毎に反転する2値信号を切換制御信号と
    して出力する回路と; 前記切換制御信号に応じて前記
    位相検波器の2系統の誤差信号出力端子の何れか一方の
    みを固定的に選択して出力する動作と前記2系統の誤差
    信号出力端子の双方を交互に選択して出力する動作とを
    行う回路と; 前記切換制御信号に応じて前記2系統の
    復調信号の何れか一方のみを固定的に選択して出力する
    動作と前記2系統の復調信号の双方を交互に選択して出
    力する動作とを行う回路と;を備えたことを特徴とする
    復調回路。
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