JPH0637838A - クロック位相誤差検出方法および回路 - Google Patents

クロック位相誤差検出方法および回路

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JPH0637838A
JPH0637838A JP4207242A JP20724292A JPH0637838A JP H0637838 A JPH0637838 A JP H0637838A JP 4207242 A JP4207242 A JP 4207242A JP 20724292 A JP20724292 A JP 20724292A JP H0637838 A JPH0637838 A JP H0637838A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、クロック位相誤差を検出でき
るようにする。 【構成】 遅延回路2は、同期検波により得られたI信
号またはQ信号のどちらかである入力信号aを1クロッ
ク時間遅延させた第1遅延信号bを発生し、遅延回路6
は、第1遅延信号bを1クロック時間遅延させた第2遅
延信号cを発生し、平均値回路10は、入力信号aと第
2遅延信号cとを加算平均した加算平均信号dを発生
し、減算回路8は、第1遅延信号bから加算平均信号d
を差し引いた第1差信号eを発生し、減算回路4は、第
2遅延信号cから入力信号aを差し引いて第2差信号f
を発生し、反転回路11は、第2差信号fの符号が正の
ときには、第1差信号eをそのままクロック位相誤差信
号として出力し、第2差信号fの符号が負のときには、
第1差信号eを反転させてクロック位相誤差信号として
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放送および通信の分野
で利用されている多値QAM(直交振幅変調)復調にお
いて、データを復調するために必要なタイミングを変調
信号から抽出するためのクロック再生回路に使用される
クロック位相誤差検出方法および回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、多値QAM復調器の構成を示
す。同期検波回路32は、QAM信号を同期直交検波し
てI信号を出力する。同期検波回路34は、QAM信号
を同期直交検波してQ信号を出力する。多値判定回路3
6は、I信号を受けて多値判定を行い、判定結果を並列
データの形で出力する。多値判定回路38は、Q信号を
受けて多値判定を行い、判定結果を並列データの形で出
力する。並列直列変換回路40は、多値判定回路36お
よび38から出力される並列データを直列データに変換
して、復調データとして出力する。
【0003】他方、搬送波再生回路42は、同期検波回
路32および34から出力されるI信号およびQ信号を
受けて、同期検波回路32および34が同期直交検波を
行うのに必要な基準搬送波を再生し、再生した基準搬送
波を、同期検波回路32には直接、同期検波回路34に
は、π/2移相器44を介して供給する。また、クロッ
ク再生回路46は、同期検波回路32および34から出
力されるI信号およびQ信号のどちらかの信号(図4の
例では、I信号)を受けて、再生クロック信号を出力す
る。
【0004】図5は、従来のクロック再生回路の一例を
示す。クロック位相誤差検出回路50は、I信号(また
はQ信号)を微分する微分器52と、この微分器52の
出力信号を2乗すなわち全波整流する2乗回路54と、
この2乗器54の出力信号の位相を比較してクロック位
相誤差信号を出力する位相比較器56とを含んで構成さ
れている。ループフィルタ62は、クロック位相誤差信
号を直流に変換する。電圧制御発振器64は、直流に変
換された位相誤差信号に応じた周波数の再生クロック信
号を発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した図5の従来の
クロック位相誤差検出回路は、IまたはQ信号を構成す
るパルス列の微分および2乗という複雑な演算を必要と
するため回路構成が複雑になるという問題がある。
【0006】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、回路構成を簡単にすることができるクロ
ック位相誤差検出方法および回路を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のクロッ
ク位相誤差検出方法は、多値QAM復調におけるクロッ
ク位相誤差検出方法であって、同期検波により得られた
I信号およびQ信号のどちらかである入力信号を1クロ
ック時間遅延させた第1遅延信号(例えば、実施例の信
号b)を発生し、第1遅延信号を1クロック時間遅延さ
せた第2遅延信号(例えば、実施例の信号c)を発生
し、入力信号と第2遅延信号とを加算平均した加算平均
信号(例えば、実施例の信号d)を発生し、第1遅延信
号から加算平均信号を差し引いて第1差信号(例えば、
実施例の信号e)を発生し、第2遅延信号から入力信号
を差し引いて第2差信号(例えば、実施例の信号f)を
発生し、第2差信号の符号が正のときには、第1差信号
をそのままクロック位相誤差信号として出力し、第2差
信号の符号が負のときには、第1差信号を反転させてク
ロック位相誤差信号として出力することを特徴とする。
【0008】請求項2に記載のクロック位相誤差検出回
路は、多値QAM復調におけるクロック位相誤差検出回
路であって、同期検波により得られたI信号およびQ信
号のどちらかである入力信号を1クロック時間遅延させ
た第1遅延信号を発生し、第1遅延信号を1クロック時
間遅延させた第2遅延時間を発生する遅延手段(例え
ば、図1の実施例の遅延回路2および6)と、入力信号
と第2遅延信号とを加算平均した加算平均信号を発生す
る加算平均手段(例えば、図1の実施例の平均値回路1
0)と、第1遅延信号から加算平均信号を差し引いて第
1差信号を発生し、第2遅延信号から前記入力信号を差
し引いて第2差信号を発生する減算手段(例えば、図1
の実施例の減算回路4および8)と、第2差信号の符号
が正のときには、第1差信号をそのままクロック位相誤
差信号として出力し、第2差信号の符号が負のときに
は、第1差信号を反転させてクロック位相誤差信号とし
て出力する選択的信号反転手段(例えば、図1の実施例
の反転回路11)とを備えることを特徴とする。
【0009】請求項3に記載のクロック位相誤差検出回
路は、多値QAM復調におけるクロック位相誤差検出回
路であって、同期検波により得られたI信号およびQ信
号のどちらかである入力信号を1クロック時間遅延させ
た第1遅延信号を発生する第1遅延素子(例えば、図2
のD‐フリップフロップ22)と、第1遅延信号を1ク
ロック時間遅延させた第2遅延信号を発生する第2遅延
素子(例えば、図2のD‐フリップフロップ26)と、
入力信号と第2遅延信号とを加算平均した加算平均信号
を発生する第1演算素子(例えば、図2の全加算器3
0)と、第1遅延信号から加算平均信号を差し引いて第
1差信号を発生する第2演算素子(例えば、図2の全加
算器28)と、第2遅延信号から入力信号を差し引いて
第2差信号を発生する第3演算素子(例えば、図2の全
加算器24)と、第2差信号の符号が正のときには、第
1差信号をそのままクロック位相誤差信号として出力
し、第2差信号の符号が負のときには、第1差信号を反
転させてクロック位相誤差信号として出力する排他的論
理和ゲート(例えば、図2の排他的ORゲート31)と
を備えることを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1および請求項2の構成のクロック位相
誤差検出および回路方法においては、同期検波により得
られたI信号およびQ信号のどちらかである入力信号が
1クロック時間遅延させられて第1遅延信号が発生さ
れ、第1遅延信号が1クロック時間遅延させられて第2
遅延信号が発生され、入力信号と第2遅延信号とが加算
平均されて加算平均信号が発生され、第1遅延信号から
加算平均信号が差し引かれて第1差信号が発生され、第
2遅延信号から入力信号が差し引かれて第2差信号が発
生され、第2差信号の符号が正のときには、第1差信号
がそのままクロック位相誤差信号として出力され、第2
差信号の符号が負のときには、第1差信号が反転させら
れてクロック位相誤差信号として出力される。このよう
に、遅延、加算、減算および反転といった簡単な演算の
みで、クロック位相誤差信号を発生できる。
【0011】請求項3の構成のクロック位相誤差検出回
路においては、第1遅延素子が、同期検波により得られ
たI信号およびQ信号のどちらかである入力信号を1ク
ロック時間遅延させて第1遅延信号を発生し、第2遅延
素子が、第1遅延信号を1クロック時間遅延させて第2
遅延信号を発生し、第1演算素子が、入力信号と第2遅
延信号とを加算平均して加算平均信号を発生し、第2演
算素子が、第1遅延信号から加算平均信号を差し引いて
第1差信号を発生し、第3演算素子が、第2遅延信号か
ら入力信号を差し引いて第2差信号を発生し、排他的論
理和ゲートが、第2差信号の符号が正のときには、第1
差信号をそのままクロック位相誤差信号として出力し、
第2差信号の符号が負のときには、第1差信号を反転さ
せてクロック位相誤差信号として出力する。このよう
に、遅延素子、全加算器等の演算素子、および排他的論
理和ゲートを使用した簡単な回路によって、クロック位
相誤差信号を発生できる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明のクロック位相誤差検出回路
の一実施例の構成を示すブロック図である。遅延回路2
は、図4の同期検波回路32および34により発生され
たI信号およびQ信号のどちらかである入力信号aを1
クロック時間遅延させて第1遅延信号bを発生し、この
信号bを、遅延回路6の入力端子に供給するとともに、
減算回路8のプラス入力端子に供給する。クロック信号
の速度は、入力信号のデータレートの2倍である。
【0013】入力信号aは、また、減算回路4のマイナ
ス入力端子に供給される。遅延回路6は、第1遅延信号
bを1クロック時間遅延させて第2遅延信号cを発生
し、この信号cを、減算回路4のプラス入力端子に供給
するとともに、平均値回路10に供給する。平均値回路
10は、入力信号aと第2遅延信号cとを加算平均して
加算平均信号dを発生し、この信号dを減算回路8のマ
イナスス入力端子に供給する。減算回路8は、第1遅延
信号bから加算平均信号dを差し引いて第1差信号eを
発生し、この信号eを反転回路11に供給する。減算回
路4は、第2遅延信号cから入力信号aを差し引いて第
2差信号fを発生し、この信号fの符号を示す信号を反
転回路11に供給する。
【0014】反転回路11は、第2差信号fの符号が正
のときには、第1差信号eをそのままクロック位相誤差
信号として出力し、第2差信号fの符号が負のときに
は、第1差信号eを反転させてクロック位相誤差信号と
して出力する。クロック位相誤差信号が正極性のとき
は、クロック位相が進んでいることを示し、クロック位
相誤差信号が負極性のときは、クロック位相が遅れてい
ることを示し、クロック位相誤差信号の大きさが、クロ
ック位相のずれの程度を示す。
【0015】図2は、図1の実施例の具体的回路例であ
るディジタル信号処理による16QAMクロック位相誤
差検出回路を示す。この例では、図1の遅延回路2およ
び6が、それぞれ、D‐フリップフロップ22および2
6により構成され、図1の減算回路4、減算回路8およ
び平均値回路10が、それぞれ、全加算器24、26お
よび30により構成され、図1の反転回路11が、排他
的ORゲート31により構成されている。
【0016】全加算器24および28は、それぞれ、2
の補数表現を使用して減算を行う。全加算器30は、信
号aと信号dの加算を行い、全加算器28のマイナス入
力端子へ出力信号dを供給する際に、信号dを1ビット
右にシフトすることにより、2で割っている。排他的O
Rゲート31は、信号f=c−aの符号を示す信号すな
わちサインビットを使用して、サインビットが「0」す
なわち正のときには、信号eを反転させずにそのまま出
力し、サインビットが「1」すなわち負のときには、信
号eの極性を反転させて出力する。
【0017】図3は、図1または図2の回路の入力信号
であるI信号またはQ信号、および出力信号であるクロ
ック位相誤差信号の一例を示す。図2の回路に入力され
る信号は、ディジタル信号であるが、図3では、理解を
容易にするために、アナログ信号の形で表現してある。
図3(a)は、クロック位相が進んでいる場合で、図1
の減算回路8すなわち図2の全加算器28の出力信号e
=b−dが正のときには、図1の減算回路4すなわち図
2の全加算器24の出力信号f=c−aの符号は正であ
り、従って、図1の反転回路11すなわち図2の排他的
ORゲート31から出力されるクロック位相誤差信号の
極性は、正となり、反対に、図1の減算回路8すなわち
図2の全加算器28の出力信号e=b−dが負のときに
は、図1の減算回路4すなわち図2の全加算器24の出
力信号f=c−aの符号は負であり、従って、図1の反
転回路11すなわち図2の排他的ORゲート31から出
力されるクロック位相誤差信号の極性は、正となる。
【0018】図3(b)は、クロック位相ずれがない場
合で、図1の減算回路8すなわち図2の全加算器28の
出力信号e=b−dが零であり、従って、図1の反転回
路11すなわち図2の排他的ORゲート31から出力さ
れるクロック位相誤差信号の値も零となる。
【0019】図3(c)は、クロック位相が遅れている
場合で、図1の減算回路8すなわち図2の全加算器28
の出力信号e=b−dが正のときには、図1の減算回路
4すなわち図2の全加算器24の出力信号f=c−aの
符号は負であり、従って、図1の反転回路11すなわち
図2の排他的ORゲート31から出力されるクロック位
相誤差信号の極性は、負となり、反対に、図1の減算回
路8すなわち図2の全加算器28の出力信号e=b−d
が負のときには、図1の減算回路4すなわち図2の全加
算器24の出力信号f=c−aの符号は正であり、従っ
て、図1の反転回路11すなわち図2の排他的ORゲー
ト31から出力されるクロック位相誤差信号の極性は、
負となる。
【0020】このように、図1の実施例および図2の具
体例によれば、簡単な回路構成で、クロック位相の進み
量および遅れ量を示す位相誤差信号を発生させることが
できる。
【0021】
【発明の効果】請求項1および請求項2のクロック位相
誤差検出方法および回路によれば、同期検波により得ら
れたI信号およびQ信号のどちらかである入力信号を1
クロック時間遅延させて第1遅延信号を発生し、この第
1遅延信号を1クロック時間遅延させて第2遅延信号を
発生し、入力信号と第2遅延信号とを加算平均して加算
平均信号を発生し、第1遅延信号から加算平均信号を差
し引いて第1差信号を発生し、第2遅延信号から入力信
号を差し引いて第2差信号を発生し、第2差信号の符号
が正のときには、第1差信号をそのままクロック位相誤
差信号として出力し、第2差信号の符号が負のときに
は、第1差信号を反転させてクロック位相誤差信号とし
て出力するので、遅延、加算、減算および反転といった
簡単な演算のみで、クロック位相誤差信号を発生でき
る。
【0022】請求項3のクロック位相誤差検出回路によ
れば、同期検波により得られたI信号およびQ信号のど
ちらかである入力信号を1クロック時間遅延させて第1
遅延信号を発生する第1遅延素子と、第1遅延信号を1
クロック時間遅延させて第2遅延信号を発生する第2遅
延素子と、入力信号と第2遅延信号とを加算平均して加
算平均信号を発生する第1演算素子と、第1遅延信号か
ら加算平均信号を差し引いて第1差信号を発生する第2
演算素子と、第2遅延信号から入力信号を差し引いて第
2差信号を発生する第3演算素子と、第2差信号の符号
が正のときには、第1差信号をそのままクロック位相誤
差信号として出力し、第2差信号の符号が負のときに
は、第1差信号を反転させてクロック位相誤差信号とし
て出力する排他的論理和ゲートとによりクロック位相誤
差信号を発生するので、遅延素子、全加算器等の演算素
子、および排他的論理和ゲートを使用した簡単な回路に
よって、クロック位相誤差信号を発生できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクロック位相誤差検出回路の一実施例
の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例の具体的回路例であるディジタル
信号処理による16QAMクロック位相誤差検出回路を
示す論理回路図である。
【図3】図1または図2の回路の入力信号であるI信号
またはQ信号、および出力信号であるクロック位相誤差
信号の一例を示す図である。
【図4】多値QAM復調器の構成を示すブロック図であ
る。
【図5】従来のクロック再生回路の一例を示すブロック
図である。
【符号の説明】
2 遅延回路 4 減算回路 6 遅延回路 8 減算回路 10 平均値回路 11 反転回路 22,26 D‐フリップフロップ 24,28,30 全加算器 31 排他的ORゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 7/02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多値QAM復調におけるクロック位相誤
    差検出方法であって、 同期検波により得られたI信号およびQ信号のどちらか
    である入力信号を1クロック時間遅延させた第1遅延信
    号を発生し、 前記第1遅延信号を1クロック時間遅延させた第2遅延
    信号を発生し、 前記入力信号と前記第2遅延信号とを加算平均した加算
    平均信号を発生し、 前記第1遅延信号から前記加算平均信号を差し引いて第
    1差信号を発生し、 前記第2遅延信号から前記入力信号を差し引いて第2差
    信号を発生し、 前記第2差信号の符号が正のときには、前記第1差信号
    をそのままクロック位相誤差信号として出力し、前記第
    2差信号の符号が負のときには、前記第1差信号を反転
    させてクロック位相誤差信号として出力することを特徴
    とするクロック位相誤差検出方法。
  2. 【請求項2】 多値QAM復調におけるクロック位相誤
    差検出回路であって、 同期検波により得られたI信号およびQ信号のどちらか
    である入力信号を1クロック時間遅延させた第1遅延信
    号を発生し、前記第1遅延信号を1クロック時間遅延さ
    せた第2遅延信号を発生する遅延手段と、 前記入力信号と前記第2遅延信号とを加算平均した加算
    平均信号を発生する加算平均手段と、 前記第1遅延信号から前記加算平均信号を差し引いて第
    1差信号を発生し、前記第2遅延信号から前記入力信号
    を差し引いて第2差信号を発生する減算手段と、 前記第2差信号の符号が正のときには、前記第1差信号
    をそのままクロック位相誤差信号として出力し、前記第
    2差信号の符号が負のときには、前記第1差信号を反転
    させてクロック位相誤差信号として出力する選択的信号
    反転手段とを備えることを特徴とするクロック位相誤差
    検出回路。
  3. 【請求項3】 多値QAM復調におけるクロック位相誤
    差検出回路であって、 同期検波により得られたI信号およびQ信号のどちらか
    である入力信号を1クロック時間遅延させた第1遅延信
    号を発生する第1遅延素子と、 前記第1遅延信号を1クロック時間遅延させた第2遅延
    信号を発生する第2遅延素子と、 前記入力信号と前記第2遅延信号とを加算平均した加算
    平均信号を発生する第1演算素子と、 前記第1遅延信号から前記加算平均信号を差し引いて第
    1差信号を発生する第2演算素子と、 前記第2遅延信号から前記入力信号を差し引いて第2差
    信号を発生する第3演算素子と、 前記第2差信号の符号が正のときには、前記第1差信号
    をそのままクロック位相誤差信号として出力し、前記第
    2差信号の符号が負のときには、前記第1差信号を反転
    させてクロック位相誤差信号として出力する排他的論理
    和ゲートとを備えることを特徴とするクロック位相誤差
    検出回路。
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US6192091B1 (en) 1997-05-22 2001-02-20 Nec Corporation Circuit for reproducing a clock from a multilevel QAM signal
WO2002032041A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-18 Ntt Electronics Corporation Phase comparator circuit

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6192091B1 (en) 1997-05-22 2001-02-20 Nec Corporation Circuit for reproducing a clock from a multilevel QAM signal
WO2002032041A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-18 Ntt Electronics Corporation Phase comparator circuit

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