JPH0685860A - Psk復調器 - Google Patents

Psk復調器

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JPH0685860A
JPH0685860A JP25353592A JP25353592A JPH0685860A JP H0685860 A JPH0685860 A JP H0685860A JP 25353592 A JP25353592 A JP 25353592A JP 25353592 A JP25353592 A JP 25353592A JP H0685860 A JPH0685860 A JP H0685860A
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JP
Japan
Prior art keywords
data
demodulation
cycle slip
majority decision
demodulated
Prior art date
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Pending
Application number
JP25353592A
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English (en)
Inventor
Jun Iwasaki
潤 岩崎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 入力端子1に供給されたBPSK変調信号を
復調するPLL型PSK復調器において、雑音帯域が互
いに異なるループフィルタをそれぞれ有するn個(nは
3以上の整数)の復調部101 、102 、・・・、10
n を設け、これらの復調部101 〜10n からの復調デ
ータを多数決回路20に送って多数決をとることによ
り、復調部101 〜10n のいずれかでサイクルスリッ
プが生じて誤ったデータが復調されても他の復調部から
の正しいデータが多数決により採用されて、出力端子2
より取り出される。 【効果】 低S/N時のサイクルスリップによるデータ
損失を防止し、低S/N時のデータ伝送品質を向上させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PSK(位相シフトキ
ーイング)方式で変調されたデータを復調するためのP
SK復調器に関する。
【0002】
【従来の技術】データ信号を伝送するための種々の通信
方式が知られているが、近年において、位相の変化を利
用してデータを伝送する位相変調(PSK:位相シフト
キーイング)方式が多く用いられるようになっている。
【0003】特に、移動体通信においては、2つの位相
変化を用いてデータを伝送する2相位相変調(BPS
K)方式を用いることが多く、その復調部には、コスタ
スループのような複合位相ロックループ回路(複合PL
L回路)を用いることが多い。このBPSK方式の場合
は、例えばデータの1か−1かを位相の0かπ化に置き
換えて通信する。
【0004】しかしながら、同期検波方式の通信システ
ムの場合、受信機内のBPSK復調部では、例えば位相
の0をデータの1、−1のどちらに対応させるかが解ら
ないため、必ず受信データの中に位相とデータとの関係
(極性)を明らかにする絶対的な情報が入っており、こ
の情報に従ってデータの対応関係をとるように処理して
いる。これを極性訂正と称している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
においては、データがフレーム単位で伝送される場合、
フレームの一部に入っている極性訂正情報に従ってその
フレームの極性を決めている。しかし、受信信号のS/
N(信号対雑音比)が劣化すると、復調部では雑音によ
る位相ジッタが増加し、位相比較特性の同期範囲(±
π)を越え、極性が反転してしまう、いわゆるサイクル
スリップという現象が起こり易くなる。すなわち、フレ
ーム内の極性判定情報でそのフレームの極性を決めて
も、フレームのどこかでサイクルスリップを起こせば、
そのフレーム内のデータはそれ以降全て極性が反転して
しまい、データの一部を失ってしまうという欠点があっ
た。
【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、位相変調信号の位相とデータの極性との
関係が再生中にずれるようなサイクルスリップによるデ
ータ損失を防止し得るようなPSK復調器の提供を目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るPSK復調
器は、位相変調されたデータを復調するPSK復調器に
おいて、特性の異なるn個(nは3以上の整数)の復調
部と、上記n個の復調部から得られたn個の復調データ
の多数決をとり、最も多い復調データを正しい復調デー
タとして出力する多数決手段とを有して成ることによ
り、上述の課題を解決する。
【0008】ここで、上記n個の復調部は、それぞれ雑
音帯域の異なるループフィルタを有する構成とし、それ
ぞれの復調部でのサイクルスリップの発生確率を互いに
異なる値とすることが好ましい。
【0009】
【作用】例えばS/Nが劣化してサイクルスリップが生
じ易くなっても、複数の復調部からの復調データの多数
決をとることにより、サイクルスリップの生じている復
調データを排除することができ、低S/N時でのサイク
ルスリップによるデータ損失を防止することができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明に係るPSK復調器の一実施
例の概略構成を示すブロック回路図である。この図1に
おいて、入力端子1には上記PSK(位相変調)方式の
一例であるBPSK方式により変調されたIF帯(中間
周波数帯)のアナログ信号が供給されている。このBP
SK変調信号は、n個(nは3以上の整数)のPLL型
復調部101 、102 、・・・、10n に分配されて送
られている。これらの復調部101 〜10n としては、
後述する図2に示すようなコスタスループ型復調回路が
使用できる。各復調部101 〜10n にてそれぞれ復調
されたデータは、多数決をとる多数決回路20に送られ
て、最も多い復調データが正しい復調データとして出力
端子2より出力される。
【0011】次に、図2は、上記n個のPLL型復調部
101 、102 、・・・、10n の任意の1個の具体的
回路例を示す回路図であり、いわゆるコスタスループ型
復調器10を示している。このコスタスループ型復調器
10の入力端子11に供給された上記BPSK変調信号
は、Iチャンネルの乗算器12及びQチャンネルの乗算
器13にそれぞれ送られる。各乗算器12、13からの
出力信号は、それぞれローパスフィルタ(LPF)1
4、15に送られ、これらのLPF14,15からの各
出力信号が乗算器16に送られて乗算される。この乗算
器16からの出力信号は、ループフィルタ30を介して
VCO(電圧制御発振器)18に送られ、VCO18か
らの発振出力は、そのまま乗算器12に、またπ/2移
相器19を介して乗算器13に、それぞれ送られてい
る。また、LPF14からの出力が復調データとして出
力端子17より取り出される。
【0012】このコスタスループ型復調器10におい
て、入力端子11からのディジタル入力信号は、乗算器
12においてVCO18からの出力信号と乗算される。
また、乗算器13において、VCO18からの出力信号
がπ/2移相器19でπ/2遅延された信号と上記入力
信号とが乗算される。これらの乗算器12、13からの
出力信号は、LPF14、15により、それぞれ所定の
周波数以上の周波数成分が除去される。LPF14から
のIチャンネル乗算出力及びLPF15からのQチャン
ネル乗算出力は、それぞれ乗算器16に供給されて乗算
され、ループフィルタ17を介してVCO18に供給さ
れることで、VCO18の発振周波数及び位相が入力信
号の搬送波と一致するように制御される。なお、上記L
PF14の出力信号は、コスタスループ型復調器10の
復調信号であり、再生データとして出力端子17より取
り出され、上記多数決回路20に送られる。
【0013】図3は、図2のコスタスループ型復調器1
0のループフィルタ30の具体的な回路例としての完全
積分型2次ループフィルタを示す回路図である。このル
ープフィルタ30は、演算増幅器(オペアンプ)34に
抵抗値R1の入力抵抗31を接続し、帰還路に抵抗値R
2の抵抗32と容量値Cのコンデンサ33との直列接続
回路を挿入接続して構成されている。このループフィル
タの雑音帯域は、 (K+a)/4 ・・・ (1) ただし、K=R2/R1、a=1/(R2・C)で与え
られることが知られている。本実施例においては、図1
に示すn個の復調部101 、102 、・・・、10n
各ループフィルタの雑音帯域を積極的に異ならせてい
る。
【0014】ここで、前述したサイクルスリップが生じ
る原理、あるいはサイクルスリップ理論について説明す
る。上記図3に示した完全積分型2次ループフィルタを
例にとるとき、ループ帯域でのS/Nをα(dB)と
し、固有周波数をωn (rad/sec) としたとき、サイクル
スリップが生じる平均時間Tavは、次式で与えられる。
【0015】 Tav=2・exp(πα/2) /ωn ・・・ (2) また、最初に位相誤差0の状態から出発して、T秒後に
サイクルスリップを生じる確率P(T) は、 P(T) =1−exp(−T/Tav) ・・・ (3) で与えられることが知られている。すなわち、S/Nが
どんなに良い状態であっても、サイクルスリップが離散
的に生じる確率は存在するが、ループ帯域でのS/Nで
あるα(dB)をパラメータにすることにより、その発
生確率を変えることができるわけである。
【0016】本発明実施例においては、以上のような理
論に基づき、図1に示すようなn個の復調部101 、1
2 、・・・、10n の各々のループフィルタ30の雑
音帯域を、上記式に従って故意に別々の値に設定する。
雑音帯域を変えることによってノイズ量Nを変化させ、
ループ帯域でのS/Nを変えるわけである。これによ
り、サイクルスリップの発生確率を変えることが可能と
なる。
【0017】ここで、図1のn個の復調部101 、10
2 、・・・、10n の各ループフィルタを同じものとし
た場合には、上記サイクルスリップが各復調部で同時に
起こる確率が高くなり、特にディジタル回路で復調部を
形成した場合には、ディジタル回路を形成しているデバ
イスの特性の差が殆ど無いので、かなり高い確率でサイ
クルスリップが同時に起こってしまう。このように、同
時にサイクルスリップが起こると、後段の多数決回路2
0でサイクルスリップ部分の排除ができなくなる虞があ
る。これに対して、本実施例のように、雑音帯域が異な
る複数の復調部で復調を行うことにより、この問題を解
決することができるわけである。
【0018】再び図1において、サイクルスリップの発
生確率が互いに異なるn個の復調部101 〜10n によ
りそれぞれ復調されたデータは、多数決回路20に入力
されて、各データ毎にリアルタイムで多数決がとられ
る。すなわち、いずれが1個の復調部がサイクルスリッ
プしても、多数決判定により、他の復調部のデータによ
る修正がなされ、この結果を出力端子2に出力すること
により、サイクルスリップによるデータ損失を無くした
正しいデータを得ることができる。
【0019】以上の動作の具体例について、図4を参照
しながら説明する。この図4において、(a) はフレーム
単位で伝送されるデータの一例で、フレームの先頭に極
性判定のための情報(極性信号)が設けられている。こ
の図4の例では、(b) に示すように上記極性信号部分に
−1が4個連続して入っており、復調部ではこの部分を
−1と判断するように極性の対応付け(あるいは極性訂
正)を行うわけである。なお、図4の(b) は、送信デー
タ、すなわち誤りの無い正しいデータを示しており、説
明を簡略化するために、データ部分の値は全て1である
としている。
【0020】図4の(c) 〜(e) には、例えば3個の復調
部101 、102 、103 からの各復調出力を示してい
る。この図4の例では、復調部103 からの復調出力
(e) のデータ部分内のX点のデータからサイクルスリッ
プが起こっており、これ以降の部分Yのデータが反転さ
れて−1となっている。これらの復調出力(c) 〜(e) が
多数決回路20に送られて多数決がとられる。上記X点
での各復調データは1、1、−1となるから、多数決の
結果は1となり、これ以降の部分Yについても同様に多
数決の結果が1となって、図4の(f) に示すような正し
い復調データ出力が得られることになる。
【0021】なお、図4の具体例では、3個の復調部の
内の2個の復調部で同時にサイクルスリップが生じる
と、誤った復調データが出力されることになるが、2個
の復調部が同時にサイクルスリップ状態となる確率は低
いため、データ損失を低く抑えることができる。また、
復調部の個数を増やすことにより、半数以上の復調部で
同時にサイクルスリップが生じる確率をより低く抑える
ことができ、データ損失をさらに低減することができ
る。
【0022】次に、図5は、上記多数決回路20の具体
的な回路構成例を示すブロック回路図である。この図5
において、総和加算器21には、例えば3個(一般には
n個)の復調部101 、102 、103 からのそれぞれ
の復調出力が入力されて、これらの総和がとられる。こ
の総和加算結果は、符号判定回路22に送られて符号
(正か負か)が判定される。加算結果が例えばいわゆる
2の補数表示値の場合には、最上位の符号ビットをみれ
ば正負の判定が行える。具体的に、上記図4のX点にお
いては、+1+1−1=+1の加算結果となり、符号判
定結果は+(正)となる。このような符号判定結果はセ
レクタ23に送られ、この判定結果に応じて、最終的な
復調出力データとしての+1、−1の一方を選択して、
出力端子2に送る。上記符号判定結果が+(正)のとき
には、+1が選択されて出力端子2に送られることは勿
論である。以上のようにして、出力端子2からは、最終
的な復調データとして、上記多数決がとられた復調デー
タが取り出される。
【0023】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、復調部の具体的構成は図2の
例に限定されず、また、ループフィルタの構成も図3の
例に限定されない。さらに、多数決回路も、図5の具体
例他にも種々の構成をとり得ることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るPSK復調器によれば、特性の異なるn個(n
は3以上の整数)の復調部から得られたn個の復調デー
タの多数決をとり、最も多い復調データを正しい復調デ
ータとして出力しているため、n個の復調器の内の一部
にサイクルスリップが生じても、他の復調部からの正し
い復調データにより誤った復調データを排除することが
でき、低S/N時でのサイクルスリップによるデータ損
失を防止することができる。
【0025】ここで、上記n個の復調部に、それぞれ雑
音帯域の異なるループフィルタを設けることにより、そ
れぞれの復調部でのサイクルスリップの発生確率が互い
に異なる値となり、複数の復調部で同時サイクルスリッ
プが発生する確率を低く抑えて、サイクルスリップによ
るデータ損失をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るPSK復調器の一実施例の全体の
概略構成を示すブロック図である。
【図2】該実施例のPSK復調器の一実施例に用いられ
る復調部の一例を示すブロック回路図である。
【図3】図2の復調部に用いられるループフィルタの具
体的な回路の構成例を示す回路図である。
【図4】該実施例の動作を説明するためのタイムチャー
トである。
【図5】上記実施例の多数決回路の具体例を示すブロッ
ク回路図である。
【符号の説明】
1、11・・・・・入力端子 10・・・・・復調部 12、13、16・・・・・乗算器 14、15・・・・・LPF(ローパスフィルタ) 17・・・・・出力端子 18・・・・・VCO(電圧制御発振器) 20・・・・・多数決回路 30・・・・・ループフィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相変調されたデータを復調するPSK
    復調器において、 特性の異なるn個(nは3以上の整数)の復調部と、 上記n個の復調部から得られたn個の復調データの多数
    決をとり、最も多い復調データを正しい復調データとし
    て出力する多数決手段と、 を有して成ることを特徴とするPSK復調器。
  2. 【請求項2】 上記n個の復調部は、それぞれ雑音帯域
    の異なるループフィルタを有することを特徴とする請求
    項1記載のPSK復調器。
JP25353592A 1992-08-31 1992-08-31 Psk復調器 Pending JPH0685860A (ja)

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JP25353592A JPH0685860A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 Psk復調器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8165252B2 (en) 2007-05-24 2012-04-24 Sony Corporation Signal processing device and method, and program
US8230653B2 (en) 2008-03-26 2012-07-31 Toshiba Plant Systems & Services Corporation Floor slab penetration structure and floor slab penetration hole repair method
US8496023B2 (en) 2008-03-28 2013-07-30 Toshiba Plant Systems & Services Corporation Temporary drainage system and temporary drainage method

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021112