JPH06104948A - 復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡易な構成で同期角度の偏差を補償し、安定し
た同期特性を得る。 【構成】搬送波再生論理回路３５は、Ａ／Ｄ変換器３２
Ｐ，３２Ｑがそれぞれ出力するディジタル信号から搬送
波の位相情報を検出し、これに応じたレベルの直流電圧
を発生する。この直流電圧を直流増幅器３６で増幅した
のち、ＶＣＯ３７へと供給しＶＣＯ３７の発振周波数を
制御する。さらにＶＣＯ３７が発生する信号を分配器３
８で９０°の位相差で２分配して、乗算器３１Ｐ，３１
Ｑでの検波に用いる基準搬送波を生成する。角度誤差信
号検出部３９ａは、Ａ／Ｄ変換器３２Ｐ，３２Ｑから出
力されるディジタル信号に基づき、搬送波同期角度の誤
差を検出し、これに応じたレベルの直流電圧を発生す
る。この直流電圧を直流増幅器３９ｂで増幅したのちに
バイアスとして直流増幅器３６に供給し、直流増幅器３
６の利得を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばマイクロ波帯デ
ィジタル通信装置に適用され、多値直交振幅変調波（多
値ＱＡＭ波）を復調してデータを再生する復調装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の復調装置は、入力された
ＱＡＭ波を２分岐させ、これらを互いに９０°位相が異
ならせた２つの基準搬送波でおのおの同期検波すること
により、Ｐ軸成分およびＱ軸成分の検波出力を得る。

【０００３】そして、Ｐ軸成分およびＱ軸成分のそれぞ
れの検波出力について、所定レベル（例えば、１６値Ｑ
ＡＭであれば１６レベル）の符号のうちのどの符号が受
信されたかを識別器によって識別し、その種類に応じて
複数系列（例えば、１６値ＱＡＭであれば４系列）の２
値のパルスを再現する。つまり１６値ＱＡＭの場合、１
６レベルの符号のうちのどのレベルの符号であるかを識
別器が識別し、４ビットパラレルの識別データとして出
力する。

【０００４】さて基準搬送波は、例えば電圧制御発振器
（ＶＣＯ）が発振する信号を互いに９０°の位相差をも
つように２分配することにより生成される。ところでＶ
ＣＯは、２つの基準搬送波とＰ軸成分およびＱ軸成分の
それぞれとが同期するよう、識別データから再生された
再生搬送波に基づいて発振周波数が制御される。すなわ
ち、ＶＣＯの制御電圧が平均値をとったときに同期角度
偏差が０°（理想的な初期位相）となるように構成され
ている。

【０００５】ところが以上の構成であると、主信号系の
振幅、群遅延の周波数特性および増幅器の飽和などの固
有劣化、あるいはＶＣＯの制御電圧を出力する直流増幅
器の基準バイアスの変動などにより、基準搬送波の再生
系における同期角度が定常的に偏差をもつ場合がある。
この場合には、同期角度偏差が０°となるようにＶＣＯ
が制御されているにも拘らず、基準搬送波とＰ軸成分お
よびＱ軸成分のそれぞれとの間に偏差が生じてしまう。

【０００６】すなわち図６に示すように、受信復調後の
ベースバンド信号の信号点がＡで示すように軸Ｐおよび
軸Ｑを直交軸とした位置に同期していても、基準搬送波
の位相がこれとはずれるため、全体的に偏角φで回転し
た、軸Ｐ´および軸Ｑ´を直交軸とした位置Ｂに同期す
ることになり、復調器固有の劣化が増加する。

【０００７】以上のような不具合を解消すべく、主信号
系の振幅、群遅延の周波数特性および増幅器の飽和など
の固有劣化、あるいはＶＣＯの制御電圧を出力する直流
増幅器の基準バイアスの変動などが少なくなるように装
置を構成すると、回路規模が著しく増大し、製造コスト
が極めて高くなるという不具合が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の復
調装置は、装置自身の精度に起因する主信号系の振幅、
群遅延の周波数特性および増幅器の飽和などの固有劣
化、あるいはＶＣＯの制御電圧を出力する直流増幅器の
基準バイアスの変動などの諸原因により、同期角度が初
期位相に対して偏差をもち、伝送特性に劣化を生じると
いう不具合があった。

【０００９】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、簡易な構成で
ありながら、諸原因により生じる同期角度の偏差を補償
することができ、安定した同期特性を実現することがで
きる復調装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、２²ⁿ値（ｎは正の整数）直交振幅変調が
なされたＱＡＭ波に、互いに９０°の位相差を有する２
種類の基準搬送波をそれぞれ乗算して２系統のベースバ
ンド信号を生成する例えばアナログ乗算器などの検波手
段と、この検波手段により得られた２系統のベースバン
ド信号のそれぞれをｎ＋１ビット以上のディジタル信号
に変換する例えばＡ／Ｄ変換器などのアナログ／ディジ
タル変換手段と、このアナログ／ディジタル変換手段に
より得られた２系統のディジタル信号に基づいて所定の
演算を行ってデータを復調する例えば受信論理回路など
の論理演算手段と、供給される制御電圧に対応する周波
数の基準信号を発生する例えば電圧制御発振器などの基
準信号発生手段と、この基準信号発生手段により発生さ
れた前記基準信号を、互いに９０°の位相差で２分配し
て前記２種類の基準搬送波を生成する例えば分配器など
の基準信号生成手段と、前記制御電圧を生成出力するも
のであり、前記検波手段により生成されたベースバンド
信号または前記アナログ／ディジタル変換手段により生
成されたディジタル信号に基づき、前記基準信号発生手
段が発生する前記基準信号が前記ＱＡＭ信号に同期する
ように、出力する制御電圧のレベルを変化させる、例え
ば搬送波再生論理回路および直流増幅器からなる基準搬
送波再生制御手段と、前記アナログ／ディジタル変換手
段により生成されたディジタル信号に基づき、搬送波同
期角度の誤差を検出する例えば角度誤差信号検出部など
の誤差検出手段とを備え、前記誤差検出手段により検出
された搬送波同期角度の誤差に応じ、前記基準搬送波再
生制御手段から出力された前記制御電圧のレベルを変化
させるようにした。

【００１１】

【作用】このような手段を講じたことにより、２²ⁿ値
（ｎは正の整数）直交振幅変調がなされたＱＡＭ波に、
互いに９０°の位相差を有する２種類の基準搬送波がそ
れぞれ乗算され、２系統のベースバンド信号が生成され
る。この２系統のベースバンド信号は、それぞれｎ＋１
ビット以上のディジタル信号に変換され、この２系統の
ディジタル信号に基づいて所定の演算を行ってデータが
復調される。

【００１２】一方、前記２種類の基準搬送波は、基準信
号発生手段が発生する基準信号を、互いに９０°の位相
差で２分配して生成される。このとき、前記ベースバン
ド信号または前記ディジタル信号に基づいて搬送波の位
相情報が検出され、これに基づいて基準信号発生手段が
発生する基準信号の周波数が可変制御されるが、さら
に、前記ディジタル信号に基づき、搬送波同期角度の誤
差が検出され、この搬送波同期角度の誤差に応じて、前
記制御電圧のレベルが制御される。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る復調装置を適用して
構成されたディジタルマイクロ波無線装置の構成を示す
ブロック図である。

【００１４】このディジタルマイクロ波無線装置は送信
系１と受信系２とを有する。送信系１および受信系２は
それぞれ、分配器３を介して１つのアンテナ４に接続さ
れており、このアンテナ４を用いて送受信を行う。

【００１５】送信系１は、信号端子端子１１、信号分配
器（ハイブリッド回路）１２、現用系送信部１３、予備
系送信部１４、スイッチ１５およびバンドパスフィルタ
１６よりなる。

【００１６】現用系送信部１３はさらに、送信ディジタ
ル信号処理回路（ＴＤＰＵ）１３１、変調回路（ＭＯ
Ｄ）１３２、周波数変換器１３３、局部発振器１３４、
バンドパスフィルタ１３５および可変利得増幅器１３６
よりなる。予備系送信部１４は、図示は省略している
が、現用系送信部１３と同一構成をなす。

【００１７】信号入力端子１１は複数の系統分設けてあ
り、そのうちの一系統はクロック信号入力用、他は各系
統の伝送デ−タ入力用である。伝送デ−タは各系統と
も、複数チャネルが多重化されている。信号分配器１２
は信号入力端子１１より入力された送信信号を，現用系
送信部１３および予備系送信部１４のそれぞれに分配出
力する。

【００１８】送信ディジタル信号処理回路１３１は、信
号分配器１２を介して送られてきた各系統別の送信信号
を所定のディジタル信号処理する回路であり、複数系統
の送信信号の２系統への多重化および付加ビットの付加
等を行う。

【００１９】変調回路１３２は、送信ディジタル信号処
理回路１３１の出力を多値ＱＡＭ（例えば１６値ＱＡ
Ｍ）変調して出力する回路である。この変調回路１３２
は誤り訂正符号器を内蔵しており、送信ディジタル信号
処理回路１３１からの出力に対して、誤り訂正符号化の
処理をした上で、変調して出力するように構成してあ
る。そして、これにより、受信側での誤り訂正復号化処
理を可能にしている。

【００２０】周波数変換器１３３、局部発振器１３４、
バンドパスフィルタ１３５および可変利得増幅器１３６
からなる部分は、マイクロ波送信回路を構成しており、
変調回路１３２によって変調された信号をマイクロ波信
号に変換して出力する。すなわち、周波数変換器１３３
は、局部発振器１３４で発生される所定の周波数の交流
信号と、変調回路１３２からの出力信号とを乗算する。
バンドパスフィルタ１３５は、この周波数変換器１３３
からの出力を濾波し、また可変利得増幅器１３６はこの
バンドパスフィルタ１３５から出力された信号を所要の
信号レベルに増幅して出力する。

【００２１】スイッチ１５は現用系送信部１３または予
備系送信部１４のうちの、いずれか一方の出力を選択す
る。バンドパスフィルタ１６は、スイッチ１５を介して
出力された信号を帯域濾波する。分配器３は送信系１か
らの出力（バンドパスフィルタ１６の出力）をアンテナ
４に送り、アンテナ４で受信された信号は受信系２に送
る機能を有する。従ってバンドパスフィルタ１６を通っ
た信号は、分配器３を介してアンテナ４に送られ、この
アンテナ４より送信される。

【００２２】受信系２は、信号分配器（ハイブリッド回
路）２１、現用系受信部２２、予備系受信部２３、スイ
ッチ２４および信号端子端子２５よりなる。現用系受信
部２２はさらに、増幅器２２１、周波数変換器２２２、
局部発振器２２３、バンドパスフィルタ２２４、可変利
得増幅器２２５、復調回路２２６および受信ディジタル
信号処理回路２２７よりなる。予備系受信部２３は、図
示は省略しているが、現用系受信部２２と同一構成をな
す。信号分配器２１は、分配器３を介して送られてきた
受信信号を、受信系２の現用系受信部２２および予備系
受信部２３のそれぞれに分配出力する。

【００２３】増幅器２２１、周波数変換器２２２、局部
発振器２２３およびバンドパスフィルタ２２４からなる
部分は、マイクロ波受信回路を構成しており、信号分配
器２１から与えられた受信信号をベースバンド信号に変
換して出力する。すなわち、増幅器２２１は、信号分配
器２１からの信号を増幅する。周波数変換器２２２は、
局部発振器２２３で発生される所定の周波数の信号と増
幅器２２１からの信号とを混合して差分を取り出す。そ
してバンドパスフィルタ２２４は、周波数変換器２２２
からの出力を帯域濾波し、また可変利得増幅器２２５
は、バンドパスフィルタ２２４の出力を所要のレベルの
信号に増幅する。

【００２４】復調回路２２６は、可変利得増幅器２２５
から出力される信号（多値ＱＡＭ変調されている）を復
調して出力するものである。復調回路２２６は、誤り訂
正復号器を内蔵しており、復調後の信号に対して誤り訂
正符号の復号化処理を行ったのちに受信ディジタル信号
処理回路２２７へと出力する。

【００２５】受信ディジタル信号処理回路２２７は、復
調回路２２６からの復調出力に対して、付加ビットの分
離等の所定のディジタル信号処理をするとともに、各系
統別に分離する。

【００２６】スイッチ２４は、現用系受信部２２または
予備系受信部２３のうちの、いずれか一方の系統の受信
ディジタル信号処理回路２２７出力を選択する。このス
イッチ２４で選択された系統の受信ディジタル信号処理
回路２２７の出力が信号端子端子２５から外部へと送り
出される。

【００２７】図２は、復調回路２２６の詳細構成を示す
ブロック図である。この復調回路２２６は、乗算器３１
Ｐ，３１Ｑ、Ａ／Ｄ変換器３２Ｐ，３２Ｑ、タイミング
信号再生回路３３、受信論理回路３４、搬送波再生論理
回路３５、直流増幅器３６、電圧制御発振器（ＶＣＯ）
３７、分配器３８および角度誤差検出制御回路３９より
なる。

【００２８】乗算器３１Ｐ，３１Ｑは、可変増幅器２２
５から出力される信号（以下、変調信号と称する）が入
力されている。また乗算器３１Ｐは分配器３８から第１
基準搬送波が、また乗算器３１Ｑは分配器３８から第２
基準搬送波がそれぞれ与えられている。そして乗算器３
１Ｐは、第１基準搬送波を用いて変調信号を同期検波す
ることによって変調信号をＰchの復調ベースバンド信号
に変換し、これをＡ／Ｄ変換器３２Ｐへと与える。また
乗算器３１Ｑは、第２基準搬送波を用いて変調信号を同
期検波することによって変調信号をＱchの復調ベースバ
ンド信号に変換し、これをＡ／Ｄ変換器３２Ｑおよびタ
イミング信号再生回路３３へと与える。

【００２９】Ａ／Ｄ変換器３２Ｐは、タイミング信号再
生回路３３から出力されるタイミング信号に同期してＰ
chの復調ベースバンド信号をサンプリングし、所定のビ
ット数（本実施例では４ビット）のディジタル信号に変
換する。このＡ／Ｄ変換器３２Ｐは、ディジタル信号の
上位１ビットを受信論理回路３４に、また全ビットを搬
送波再生論理回路３５および角度誤差検出制御回路３９
へと与える。またＡ／Ｄ変換器３２Ｑは、タイミング信
号再生回路３３から出力されるタイミング信号に同期し
てＱchの復調ベースバンド信号をサンプリングし、所定
のビット数（本実施例では４ビット）のディジタル信号
に変換する。このＡ／Ｄ変換器３２Ｑは、ディジタル信
号の上位１ビット目を受信論理回路３４に、また全ビッ
トを搬送波再生論理回路３５および角度誤差検出制御回
路３９へと与える。

【００３０】タイミング信号再生回路３３は、乗算器３
１Ｑから与えられるＱchの復調ベースバンド信号から信
号点に同期したタイミング信号を再生し、これをＡ／Ｄ
変換器３２Ｐ，３２Ｑ、受信論理回路３４、搬送波再生
論理回路３５および角度誤差検出制御回路３９へと供給
する。

【００３１】受信論理回路３４は、Ａ／Ｄ変換器３２Ｐ
から与えられる１ビットのディジタル信号と、Ａ／Ｄ変
換器３２Ｑから与えられる１ビットのディジタル信号と
を差分演算することにより、データを復調し、受信ディ
ジタル信号処理回路２２７へと出力する。

【００３２】搬送波再生論理回路３５は、Ａ／Ｄ変換器
３２Ｐから与えられる４ビットのディジタル信号と、Ａ
／Ｄ変換器３２Ｑから与えられる４ビットのディジタル
信号とを用いて所定の演算処理を行うことにより、搬送
波の位相情報を検出するとともに、この位相情報に応じ
て直流電圧を発生し、直流増幅器３６へと出力する。

【００３３】直流増幅器３６は、搬送波再生論理回路３
５から出力される直流電流を増幅して電圧制御発振器３
７へと与える。この直流増幅器３６は、角度誤差検出制
御回路３９から与えられる直流電圧のレベルに応じた利
得で搬送波再生論理回路３５から出力される直流電流を
増幅する。なおこの直流増幅器３６は、ループフィルタ
を内蔵している。

【００３４】電圧制御発振器３７は、直流増幅器３６か
ら与えられる直流電圧を制御電圧とし、この制御電圧の
レベルに応じた周波数の交流信号を発生する。分配器３
８は、電圧制御発振器３７から出力される交流信号を、
位相差が９０°となるように２分配し、一方を第１基準
搬送波として乗算器３１Ｐへ、また他方を第２基準搬送
波として乗算器３１Ｑへそれぞれ与える。かくして搬送
波再生論理回路３５、直流増幅器３６、電圧制御発振器
３７および分配器３８により、ＰＬＬループが形成され
ている。

【００３５】角度誤差検出制御回路３９は、角度誤差信
号検出回路３９ａおよび直流増幅器３９ｂよりなる。角
度誤差信号検出回路３９ａは、Ａ／Ｄ変換器３２Ｐから
与えられる４ビットのディジタル信号と、Ａ／Ｄ変換器
３２Ｑから与えられる４ビットのディジタル信号とを用
いて所定の演算処理を行うことにより、位相平面上での
直交軸の回転方向を検出するとともに、この検出結果に
対応する誤差信号を出力する。直流増幅器３９ｂは、角
度誤差信号検出回路３９ａから出力される誤差信号を増
幅して直流増幅器３６にバイアスとして与える。なお直
流増幅器３９ｂは、ループフィルタを内蔵している。ま
たこの直流増幅器３９ｂの時定数は、直流増幅器３６の
時定数よりも大きく設定されている。

【００３６】図３は角度誤差信号検出回路３９ａの詳細
構成を示す図である。図中４１は反転ゲート（以下、Ｉ
ＮＶと称する）であり、Ａ／Ｄ変換器３２Ｐから出力さ
れる、Ｐchの４ビットのデータＰ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄
のうちの上位１ビット目Ｐ₁が入力されている。このＩ
ＮＶ４１の出力は、排他的論理和ゲート（以下、ＸＯＲ
と称する）４２，４３，４４，４５の一方の入力端にそ
れぞれ入力される。

【００３７】ＸＯＲ４３の他方の入力端には、Ｐchの上
位２ビット目Ｐ₂ が入力されている。ＸＯＲ４４の他方
の入力端には、Ｐchの上位３ビット目Ｐ₃ が入力されて
いる。ＸＯＲ４５の他方の入力端には、Ｐchの上位４ビ
ット目Ｐ₄ が入力されている。

【００３８】４６はＩＮＶであり、Ａ／Ｄ変換器３２Ｑ
から出力される、Ｑchの４ビットのデータＱ₁ ，Ｑ₂ ，
Ｑ₃ ，Ｑ₄ のうちの上位１ビット目Ｑ₁ が入力されてい
る。このＩＮＶ４６の出力は、ＸＯＲ４２の他方の入力
端およびＸＯＲ４７，４８，４９の一方の入力端にそれ
ぞれ入力される。

【００３９】ＸＯＲ４７の他方の入力端には、Ｑchの上
位２ビット目Ｑ₂ が入力されている。ＸＯＲ４８の他方
の入力端には、Ｑchの上位３ビット目Ｑ₃ が入力されて
いる。ＸＯＲ４９の他方の入力端には、Ｑchの上位４ビ
ット目Ｑ₄ が入力されている。

【００４０】ＸＯＲ４３，４４，４５のそれぞれの出力
は、比較器５０の入力端子Ａに３ビットのデータとして
入力される。またＸＯＲ４３，４４，４５のそれぞれの
出力は、反転論理和ゲート（以下、ＮＯＲと称する）５
１にも入力されている。

【００４１】ＸＯＲ４７，４８，４９のそれぞれの出力
は、比較器５０の入力端子Ｂに３ビットのデータとして
入力される。またＸＯＲ４７，４８，４９のそれぞれの
出力は、ＮＡＯＲ５２にも入力されている。

【００４２】比較器５０は、入力端子Ａに入力されるデ
ータと入力端子Ｂに入力されるデータＢとを比較し、入
力端子Ａに入力されるデータが入力端子Ｂに入力される
データＢよりも小さいときにのみ第１出力端Ｏ₁ を
「１」とし、また入力端子Ａに入力されるデータと入力
端子Ｂに入力されるデータＢとが同一である場合にのみ
第２出力端Ｏ₂ を「１」とする。この比較器５０の第１
出力端Ｏ₁ の出力は、ＸＯＲ５３の一方の入力端に入力
される。また第２出力端Ｏ₂ の出力は、ＮＯＲ５４の３
つの入力端のうちの一つに入力される。

【００４３】ＸＯＲ５３の他方の入力端には、ＸＯＲ４
２の出力が入力されている。ＸＯＲ５３の出力は、Ｄフ
リップフロップ（以下、Ｄ−ＦＦと称する）５５のデー
タ入力端子に入力される。

【００４４】ＮＯＲ５４の他の２つの入力端には、ＮＯ
Ｒ５１，５２の出力がそれぞれ入力されている。ＮＯＲ
５４の出力は、反転論理積ゲート（以下、ＮＡＮＤと称
する）５６の一方の入力端に入力されている。

【００４５】ＮＡＮＤ５６の他方の入力端には、タイミ
ング信号再生回路３３から出力されたタイミング信号が
入力されている。ＮＡＮＤ５６の出力は、Ｄ−ＦＦ５５
のクロック入力端子に入力される。

【００４６】次に以上のように構成されたディジタルマ
イクロ波無線装置の動作を説明する。信号入力端子１１
から複数の系統分の送信データを入力し、また、伝送の
同期をとるために信号入力端子１１から伝送クロックを
入力する。これらの信号は、信号分配器１２で分配さ
れ、現用系送信部１３および予備系送信部１４の双方に
与えられる。

【００４７】現用系送信部１３および予備系送信部１４
では、信号分配器１２から与えられた伝送データおよび
クロックは送信ディジタル信号処理回路１３１に入力さ
れる。送信ディジタル信号処理回路１３１はこれら入力
された伝送データに対し、クロックにより同期をとりな
がら、所定のディジタル信号処理を行って、Ｐ系列およ
びＱ系列の２系統への多重化および付加ビットの付加等
を行う。そして、その出力を変調回路１３２に送る。変
調回路１３２では、この送信ディジタル信号処理回路１
３１からの出力に対し、誤り訂正符号化を行ってから１
６値ＱＡＭ変調を施し、周波数変換器１３３に送る。局
部発振器１３４からは所定の周波数の交流信号（搬送波
の周波数の交流信号）が発振されており、周波数変換器
１３３は、この局部発振器１３４からの交流信号と、変
調回路１３２からの出力信号とを混合することにより、
マイクロ波帯の送信信号に変換する。このようにして得
られた送信信号は、バンドパスフィルタ１３５で帯域濾
波されるとともに、可変利得増幅器１３６で所要の信号
レベルに増幅されたのちに現用系送信部１３または予備
系送信部１４から出力される。

【００４８】スイッチ１５は、現用系送信部１３および
予備系送信部１４のいずれかを択一的に選択しているの
で、当該選択された系から出力されている送信信号がバ
ンドパスフィルタ１６および分配器３を介してアンテナ
４へと送られる。そして、送信信号は、アンテナ４から
相手局へと無線送信される。

【００４９】一方、相手局から送信され到来した信号
は、アンテナ４により受信される。そしてこのアンテナ
４から出力される受信信号は、分配器３０介して信号分
配器２１へと与えられる。受信信号は信号分配器２１で
分配され、現用系受信部２２および予備系受信部２３の
双方に与えられる。

【００５０】現用系受信部２２および予備系受信部２３
では、信号分配器２１から与えられる受信信号は増幅器
２２１に入力される。増幅器２２１では、この受信信号
を所定の利得で増幅し、周波数変換器２２２に送る。周
波数変換器２２２には局部発振器２２３から発振された
交流信号（搬送波周波数に近い周波数の交流信号）が入
力されており、この交流信号と、増幅器２２１からの受
信信号とを混合してベースバンドの信号を得る。周波数
変換器２２２からの出力はバンドパスフィルタ２２４に
より濾波されたのち、可変利得増幅器２２５で増幅さ
れ、復調回路２２６に送られる。復調回路２２６は、こ
の可変利得増幅器２２５より出力された信号を復調して
Ｐ系列およびＱ系列の２系統のデータ列を再生するとと
もに、誤り訂正符号を復号し、受信ディジタル信号処理
回路２２７へと出力する。受信ディジタル信号処理回路
２２７は、この復調回路２２６からの復調出力に対し
て、付加ビットの分離および２系統のデータ列の各系統
別の受信データへの分離等の所定のディジタル信号処理
を行い、現用系受信部２２および予備系受信部２３から
出力する。

【００５１】スイッチ２４は、現用系受信部２２および
予備系受信部２３のいずれかを択一的に選択しているの
で、当該選択された系から出力されている受信データが
信号出力端子２５から出力される。以上が、全体として
の大まかな動作である。

【００５２】続いて本発明の主要部分である、復調回路
２２６での復調動作に関してさらに詳細に説明する。ま
ず可変増幅器２２５から与えられた信号は、分岐されて
乗算器３１Ｐ，３１Ｑにそれぞれ入力され、この乗算器
３１Ｐ，３１Ｑのそれぞれで、第１基準搬送波または第
２基準搬送波を用いての同期検波がなされる。これによ
り、乗算器３１Ｐでは、Ｐchの復調ベースバンド信号
が、また乗算器３１Ｑでは、Ｑchの復調ベースバンド信
号がそれぞれ得られる。このＰch，Ｑchそれぞれの復調
ベースバンド信号は、Ａ／Ｄ変換器３２Ｐ，３２Ｑでそ
れぞれ４ビットのディジタル信号に変換され、このうち
の上位１ビット目（Ｐ₁ ，Ｑ₁ ）どうしを受信論理回路
３４で差分演算することによってデータが復調される。

【００５３】一方、搬送波再生論理回路３５では、Ａ／
Ｄ変換器３２ＰおよびＡ／Ｄ変換器３２Ｑのそれぞれか
ら出力される４ビットのディジタル信号を用いて所定の
演算処理を行うことにより、搬送波の位相情報を検出
し、この位相情報に応じた直流電圧を発生している。そ
してこの直流電圧が直流増幅器３６で増幅されたのちに
電圧制御発振器３７に入力されることにより、電圧制御
発振器３７の発振周波数、すなわち第１基準搬送波およ
び第２基準搬送波の周波数が位相情報に応じて制御さ
れ、第１基準搬送波および第２基準搬送波が受信信号の
搬送波に合わせ込まれる。

【００５４】さて、Ａ／Ｄ変換器３２ＰおよびＡ／Ｄ変
換器３２Ｑのそれぞれから出力される４ビットのディジ
タル信号は、角度誤差信号検出部３９ａでも以下のよう
に監視されている。

【００５５】まず位相平面上の信号点に対するＡ／Ｄ変
換器３２Ｐ，３２Ｑの出力のビット対応を示すと、図４
のようになる。この図に示すようにＡ／Ｄ変換器３２
Ｐ，３２Ｑは、ＰchおよびＱchの両chとも上位２ビット
目（Ｐ₂ ，Ｑ₂ ）が信号点の振幅変化の方向を示すよう
に閾値が設定されている。

【００５６】角度誤差信号検出部３９ａは、図４に示す
構成の論理回路にてＡ／Ｄ変換器３２ＰおよびＡ／Ｄ変
換器３２Ｑのそれぞれから出力される４ビットのディジ
タル信号Ｐ₁ 〜Ｐ₄ ，Ｑ₁ 〜Ｑ₄ に対して所定の演算処
理を行うことにより、原点Ｏと各信号点とを結ぶ位相を
境界として、同一象限において同一位相方向の変化を表
す信号を得、この信号のマーク率の変化を誤差信号とし
て出力する。すなわち、まずＩＮＶ４１，４６と、ＸＯ
Ｒ４３，４４，４５，４７，４８，４９により、

【００５７】

【数１】 なる演算が行われ、各ビットＰ₁ 〜Ｐ₄ ，Ｑ₁ 〜Ｑ
₄ を、位相平面上の原点をＯとする座標に変換する。

【００５８】そして、｛Ｐ´｝，｛Ｑ´｝をそれぞれ、
Ｐ₁ ´，Ｐ₂ ´，…Ｐ_n-1 ´およびＱ₁ ´，Ｑ₂ ´，…
Ｑ_n-1 ´で表されるＰＱ座標の大きさとし、この｛Ｐ
´｝，｛Ｑ´｝のそれぞれの大きさを比較器５０で比較
する。比較器５０は、｛Ｐ´｝＜｛Ｑ´｝のときにのみ
第１出力端Ｏ₁ を「１」に、また｛Ｐ´｝＝｛Ｑ´｝の
ときにのみ第２出力端Ｏ₂ を「１」にする。

【００５９】この比較器５０の第１出力端Ｏ₁ の出力
と、ＸＯＲ４２で検出した象限情報（Ｐ₁ Ｑ₁ が００ま
たは１１のとき「０」、０１または１０のとき「１」）
との排他的論理和をＸＯＲ５３でとると、ＸＯＲ５３の
出力には信号点が図４中の斜線領域にある場合に
「１」、またその他の領域にある場合に「０」となる同
期角度誤差信号が得られる。従ってこの同期角度誤差信
号は、信号点の同期角度誤差の方向に応じて「１」
「０」のマーク率が変化する（正常時のマーク率は１／
２）信号である。

【００６０】一方、｛Ｐ´｝＝｛Ｑ´｝が成立する場合
は誤差のない状態であり、またＰ，Ｑ軸の付近では、Ｃ
／Ｎが小さい場合には信号が本来どの象限のものである
かが判別できない。そこで、比較器５０の第２出力端Ｏ
₂ の出力と、ＮＯＲ５１，５１で得た位相近傍の検出信
号との反転論理和をＮＯＲ５４でとる。さらに、ＮＯＲ
５４の出力とタイミング信号との反転論理積をＮＡＮＤ
５６でとり、このＮＡＮＤ５６の出力をＤ−ＦＦ５５の
クロックとする。

【００６１】これにより、同期角度誤差信号は｛Ｐ´｝
＝｛Ｑ´｝およびＰ，Ｑ軸付近で禁止され、Ｄ−ＦＦ５
５から出力される同期角度誤差信号が示すのは、図５に
示す検出状態となる。

【００６２】以上のようにして角度誤差信号検出部３９
ａで得られた同期角度誤差信号は、直流増幅器３９ｂに
よって増幅されたのち、直流増幅器３６にバイアスとし
て与えられる。直流増幅器３６はバイアスのレベルに応
じて利得が変化するので、これにより電圧制御発振器３
７の発振周波数も変化する。このようにして、同期角度
誤差信号のマーク率が１／２となるように直流増幅器３
６はバイアスのレベル、ひいては電圧制御発振器３７の
発振周波数が制御される。これにより、同期角度の誤差
が打ち消される。なお、直流増幅器３９ｂの時定数波比
較的長く設定されているので、同期角度誤差信号に基づ
く制御による電圧制御発振器３７の発振周波数の変化は
緩やかであり、搬送波再生系のループ特性に悪影響を与
えることはなく、搬送波の再生は安定的に行うことがで
きる。

【００６３】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、１６値ＱＡＭ波を復
調するものを例示しているが、本発明は他の多値ＱＡＭ
波の復調にも適用可能である。このほか、具体的な構成
などについて本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、２²ⁿ値（ｎは正の整
数）直交振幅変調がなされたＱＡＭ波に、互いに９０°
の位相差を有する２種類の基準搬送波をそれぞれ乗算し
て２系統のベースバンド信号を生成する例えば乗算器な
どの検波手段と、この検波手段により得られた２系統の
ベースバンド信号のそれぞれをｎ＋１ビット以上のディ
ジタル信号に変換する例えばＡ／Ｄ変換器などのアナロ
グ／ディジタル変換手段と、このアナログ／ディジタル
変換手段により得られた２系統のディジタル信号に基づ
いて所定の演算を行ってデータを復調する例えば受信論
理回路などの論理演算手段と、供給される制御電圧に対
応する周波数の基準信号を発生する例えば電圧制御発振
器などの基準信号発生手段と、この基準信号発生手段に
より発生された前記基準信号を任意に移相して前記２種
類の基準搬送波を生成する例えば分配器などの基準信号
生成手段と、前記制御電圧を生成出力するものであり、
前記検波手段により生成されたベースバンド信号または
前記アナログ／ディジタル変換手段により生成されたデ
ィジタル信号に基づき、前記基準信号発生手段が発生す
る前記基準信号が前記ＱＡＭ信号に同期するように、出
力する制御電圧のレベルを変化させる、例えば搬送波再
生論理回路および直流増幅器からなる基準搬送波再生制
御手段と、前記アナログ／ディジタル変換手段により生
成されたディジタル信号に基づき、搬送波同期角度の誤
差を検出する例えば角度誤差信号検出部などの誤差検出
手段とを備え、前記誤差検出手段により検出された搬送
波同期角度の誤差に応じ、前記基準搬送波再生制御手段
から出力された前記制御電圧のレベルを変化させるよう
にしたので、簡易な構成でありながら、諸原因により生
じる同期角度の偏差を補償することができ、安定した同
期特性を実現することができる復調装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る復調装置を適用して構
成されたディジタルマイクロ波無線装置の構成を示すブ
ロック図。

【図２】図１中の復調装置２２６の詳細構成を示すブロ
ック図。

【図３】図２中の角度誤差信号検出部３９ａの詳細構成
を示す図。

【図４】位相平面上の信号点に対するＡ／Ｄ変換器３２
Ｐ，３２Ｑの出力のビット対応を示す図。

【図５】同期角度誤差の検出状態を示す図。

【図６】従来技術を説明する図。

【符号の説明】

２２６…復調装置、 ３１Ｐ，３１Ｑ…
乗算器、３２Ｐ，３２Ｑ…Ａ／Ｄ変換器、 ３３…タ
イミング信号再生回路、３４…受信論理回路、
３５…搬送波再生論理回路３６…直流増幅器、
３７…電圧制御発振器（ＶＣＯ）、３８
…分配器、 ３９…角度誤差検出制
御回路、３９ａ…角度誤差信号検出部、 ３９ｂ…
直流増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２²ⁿ値（ｎは正の整数）直交振幅変調が
   なされたＱＡＭ波に、互いに９０°の位相差を有する２
   種類の基準搬送波をそれぞれ乗算して２系統のベースバ
   ンド信号を生成する検波手段と、 この検波手段により得られた２系統のベースバンド信号
   のそれぞれをｎ＋１ビット以上のディジタル信号に変換
   するアナログ／ディジタル変換手段と、 このアナログ／ディジタル変換手段により得られた２系
   統のディジタル信号に基づいて所定の演算を行ってデー
   タを復調する論理演算手段と、 供給される制御電圧に対応する周波数の基準信号を発生
   する基準信号発生手段と、 この基準信号発生手段により発生された前記基準信号
   を、９０°の位相差で２分配して前記２種類の基準搬送
   波を生成する基準信号生成手段と、 前記制御電圧を生成出力するものであり、前記検波手段
   により生成されたベースバンド信号または前記アナログ
   ／ディジタル変換手段により生成されたディジタル信号
   に基づき、前記基準信号発生手段が発生する前記基準信
   号が前記ＱＡＭ信号に同期するように、出力する制御電
   圧のレベルを変化させる基準搬送波再生制御手段と、 前記アナログ／ディジタル変換手段により生成されたデ
   ィジタル信号に基づき、搬送波同期角度の誤差を検出す
   る誤差検出手段と、 この誤差検出手段により検出された搬送波同期角度の誤
   差に応じ、前記基準搬送波再生制御手段から出力された
   前記制御電圧のレベルを変化させる誤差補償制御手段と
   を具備したことを特徴とする復調装置。