JPH0697974A - 復調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １チップＩＣ化が可能な回路規模として、Ｑ
ＰＳＫ変調信号とＭＳＫ変調信号の復調回路を可能とす
る。 【構成】 入力信号は乗算器１，２で電圧制御発振器６
と９０度移相器５とによる搬送波によって同期検波さ
れ、２値出力Ｉ，Ｑが得られる。これらは波形整形回路
９，１０で波形整形され、乗算器１１，１２と減算器１
３とで処理される。また、２値出力Ｉ，Ｑは乗算器１４
で乗算される。入力信号がＱＰＳＫ変調信号のときに
は、減算器１３の出力が切換スイッチ１６で選択され、
位相誤差信号として電圧制御発振器６を制御する。入力
信号がＭＳＫ変調信号のときには、切換スイッチ１６，
１７はＭ側に閉じ、減算器１３の出力とクロック再生回
路８からのクロックとの乗算器１５による乗算出力が切
換スイッチ１６で選択され、位相誤差信号として電圧制
御発振器６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、放送衛星や通信衛星等
からの信号を受信する受信機に係り、特に、ＱＰＳＫ変
調信号とＭＳＫ変調信号とを受信する受信機の復調回路
に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止衛星を利用した放送サービスとし
て、従来のアナログテレビジョン放送に加え、多チャン
ネルパルス・コード・モジュレーション（ＰＣＭ）放送
や多チャンネルデジタルテレビジョン放送が計画されて
いる。これらの放送では、従来のアナログ角度変調に対
し、電波の利用効率を高めるため、クォドラチャー・フ
ェイズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）やミニマム・
シフト・キーイング（ＭＳＫ）等、多チャンネルの信号
で直接搬送波を変調する直接変調方式が採用されてい
る。

【０００３】このようなＱＰＳＫ変調信号やＭＳＫ変調
信号の従来の復調回路としては、ＱＰＳＫ復調回路とし
て、例えば特開昭６２−１３６１５２号公報に開示され
たものがあり、また、ＭＳＫ変調信号の復調として、例
えば特開昭５８−７０６６４号公報に記載のものがあ
る。以下、これらについて説明する。

【０００４】図３は従来のＱＰＳＫ復調器の一例を示す
ブロック図であって、１，２は乗算器、３，４はフィル
タ、５は９０度移相器、６は電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）、７はフィルタ、８はクロック再生回路、９，１０
は波形整形器、１１，１２は乗算器、１３は減算器であ
る。

【０００５】同図において、この従来例は、中間周波信
号としての受信放送波（ＱＰＳＫ変調信号）が乗算器
１，２に供給され、同相成分Ｑと直交成分Ｉとに直交同
期検波されるものである。

【０００６】即ち、電圧制御発振器６からはこの中間周
波信号の搬送波に位相同期した搬送波周波数信号が出力
され、これが乗算器２に供給されて中間周波信号と乗算
処理され、その出力信号からフィルタ４によって不要成
分が除去されることにより、同相成分である４相ＰＳＫ
信号が検波された２値出力Ｑが得られる。また、電圧制
御発振器６からの搬送周波数信号は９０度移相器５で移
相されて乗算器１に供給され、これと中間周波信号との
乗算信号からフィルタ３によって不要成分が除去される
ことにより、直交成分である４相ＰＳＫ信号が検波され
た２値出力Ｉが得られる。クロック再生回路８は、この
２値出力Ｑからクロックを再生する。このクロックは後
の信号処理等に用いられる。

【０００７】２値出力Ｉ，Ｑは、夫々、波形整形回路１
０，９で波形整形されて矩形波信号ＩＤ，ＱＤとなり、
乗算器１２，１１に供給される。乗算器１１では矩形波
信号ＱＤと２値出力Ｉとが乗算され、乗算器１２では矩
形波信号ＩＤと２値出力Ｑとが乗算される。そして、こ
れら乗算器１１，１２の出力信号が減算回路１３で減算
され、この減算器１３の出力信号の不要成分がフィルタ
７によって除去されることに余り、中間周波信号の搬送
波と電圧制御発振器６から出力される搬送周波数信号と
の位相差に応じた位相誤差信号が得られる。この位相誤
差信号によって電圧制御発振回路６が制御され、これに
より、電圧制御発振回路６からの搬送周波数信号が中間
周波信号の搬送波と所定の位相関係となる。

【０００８】図４は上記特開昭５８−７０６６４号公報
に記載される従来のＭＳＫ復調器を示すブロック図であ
って、１４は乗算器、１５は乗算器であり、図３に対応
する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略す
る。

【０００９】同図において、図３の場合と同様にして、
フィルタ３，４から２値出力Ｉ，Ｑが得られるが、これ
ら２値出力Ｉ，Ｑは乗算器１４で乗算される。この乗算
器１４の出力信号はクロック再生回路８に供給されてク
ロック信号が再生され、このクロック信号と乗算器１４
の出力信号とが乗算器１５で乗算される。この乗算器１
５の出力信号からフィルタ７によって不要信号が除去さ
れることにより、中間周波信号の搬送波と電圧制御発振
器６から出力される搬送周波数信号との位相差に応じた
位相誤差信号が得られる。この位相誤差信号によって電
圧制御発振回路６が制御され、これにより、電圧制御発
振回路６からの搬送周波数信号が中間周波信号の搬送波
と所定の位相関係となる。これにより、中間周波信号の
直交同期検波が可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＱＰＳＫ変
調信号とＭＳＫ変調信号の２種類の放送信号をともに受
信可能とする場合には、受信機に上記のＱＰＳＫ復調器
とＭＳＫ復調器とを夫々設ける必要があるし、さらに、
これにともなって同様の周辺回路も夫々の復調器に加え
て必要となり、回路構成が大規模化し、また、復調回路
の１チップＩＣ化に問題があった。

【００１１】本発明の目的は、かかる問題を解消し、衛
星等からのＱＰＳＫ変調信号とＭＳＫ変調信号の２種類
の放送受信信号を安定に復調し、かつ回路構成の大規模
化を回避してＩＣ化に適した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】上記目的を達成するため
に、本発明は、データの伝送レートが略等しいＱＰＳＫ
復調とＭＳＫ復調では、直交検波器等の共用が可能であ
ることに着目したものであって、入力信号がＱＰＳＫ変
調信号，ＭＳＫ変調信号のいずれであっても、該入力信
号を第１，第２の乗算器に供給して、電圧制御発振器と
９０度移相器とで得られる搬送周波数信号によって同期
検波し、これらの検波出力から得られた位相誤差信号に
よって該電圧制御発振器を位相制御するようにする。

【００１３】また、本発明は、周波数変換器によって中
間周波数を持つ受信信号を入力信号とし、該入力信号が
ＱＰＳＫ変調信号，ＭＳＫ変調信号のいずれであって
も、該入力信号を第１，第２の乗算器に供給して、基準
発振器と９０度移相器とで得られる搬送周波数信号によ
って同期検波し、これらの検波出力から得られた位相誤
差信号によって該周波数変換器の局部発振器を位相制御
するようにする。

【００１４】

【作用】第１，第２の乗算器や、これらの出力信号から
不要成分を除去するフィルタ、該第１，第２の乗算器の
一方に搬送周波数信号を供給する電圧制御発振器、この
搬送周波数信号を移相する９０度移相器、該電圧制御発
振器の位相制御信号から不要成分を除去するフィルタ、
クロック再生回路がＱＰＳＫ変調信号の復調とＭＳＫ変
調信号の復調とで共用化することができ、夫々の変調信
号毎の復調回路を用いた場合に比べ、回路規模を低減で
きて１チップＩＣ化が容易となる。

【００１５】また、さらに、受信機の入力部分のＩＦ増
幅器やＡＧＣ制御回路他の共用化も図ることができ、受
信機の回路の小型化や低消費電力化が図れる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明による復調回路の一実施例を示すブロ
ック図であって、１６，１７は切換スイッチ、１８は切
換制御回路、１０１は入力端子であり、図３，図４に対
応する部分には同一符号を付けている。

【００１７】図１において、入力端子１０１から第２の
中間周波数をもつ変調信号が入力される。この変調信号
がＱＰＳＫ信号であっても、また、ＭＳＫ信号であって
も、これら変調信号は乗算器１，２に供給される。ま
た、乗算器１には、電圧制御発振器６から出力される搬
送周波数信号が９０度移送器５で移送されて供給され、
乗算器２には、電圧制御発振器６から出力される搬送周
波数信号がそのまま供給される。フィルタ３，４の出力
信号は波形整形器９，１０、乗算器１１，１２及び減算
器１３で図３で説明したように処理されて切換スイッチ
１６のＱ側に供給され、フィルタ３，４の出力信号は、
また、乗算器１４で乗算処理されて切換スイッチ１７の
Ｍ側に供給される。切換スイッチ１７のＱ側には、フィ
ルタ４の出力信号が供給される。切換スイッチ１７の出
力信号はクロック再生回路８に供給されるとともに、こ
れによって再生されたクロックと乗算器１５で乗算さ
れ、この乗算器１５の出力信号が切換スイッチ１６のＭ
側に供給される。この切換スイッチ１６の出力信号が、
フィルタ７を介し、位相誤差信号として電圧制御発振器
６に供給される。

【００１８】切換制御回路１８は、入力端子１０１から
の変調信号の種類、即ちＱＰＳＫ変調信号かＭＳＫ変調
信号かに応じた切換制御信号を出力し、切換スイッチ１
６，１７を切換え制御する。これにより、これら切換ス
イッチ１６，１７は、入力端子１０１から入力された変
調信号がＱＰＳＫ変調信号であるとき、夫々Ｑ側に閉じ
て減算器１３の出力信号，フィルタ４からの２値出力Ｑ
を選択し、入力端子１０１から入力された変調信号がＭ
ＳＫ変調信号であるとき、夫々Ｑ側に閉じて乗算器１５
の出力信号，乗算器１４の出力信号を選択する。

【００１９】そこで、切換スイッチ１６，１７がＱ側に
閉じたときには、図３に示した従来のＱＰＳＫ復調回路
と同じ回路構成がとられ、図３で説明したのと同じ動作
が行なわれ、入力端子１０１から入力されるＱＰＳＫ変
調信号が同期検波されてフィルタ３から直交成分である
２値出力Ｉが、フィルタ４から直交成分である２値出力
Ｑが夫々得られる。また、切換スイッチ１６，１７がＭ
側に閉じたときには、図４に示した従来のＭＳＫ復調回
路と同じ回路構成が形成され、図４で説明したのと同じ
動作が行なわれ、入力端子１０１から入力されるＭＳＫ
変調信号が同期検波されてフィルタ３から直交成分であ
る２値出力Ｉが、フィルタ４から直交成分である２値出
力Ｑが夫々得られる。

【００２０】このように、この実施例では、切換スイッ
チ１６，１７とその制御回路１８を設けるだけで、乗算
器１，２、フィルタ３，４，７、９０度移相器及び電圧
制御発振器６を共通にしてＱＰＳＫ復調回路とＭＳＫ復
調回路との機能を持たせることができ、回路構成を大規
模化することなく、従って、１チップＩＣ化が容易なＱ
ＰＳＫ変調信号及びＭＳＫ変調信号の復調回路が実現で
きる。

【００２１】図２は本発明による復調回路の他の実施例
を示すブロック図であって、１００は入力端子、２１は
混合器、２２は局部発振器、２３は混合器、２４は電圧
制御発振器からなる局部発振器、２５はバンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）、２６，２７は判定回路、２８は反転回
路、４０は基準発振器、２９はディジタル信号処理回
路、３０はＱＰＳＫ・ＭＳＫ共通復調部であり、図１に
対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略
する。

【００２２】同図において、ＱＰＳＫ・ＭＳＫ共通復調
部３０は、電圧制御発振器６の代りに一定周波数の搬送
周波数信号を出力する基準発振器４０を用いている点、
判定回路２６，２７、反転回路２８及びディジタル信号
処理回路２９を有している以外、図１に示した復調回路
と同様の構成をなしている。

【００２３】入力端子１００からは第１の中間周波数を
持つＱＰＳＫもしくはＭＳＫ変調信号が入力され、混合
器２１と局部発振器２２とからなる周波数変換回路で第
２の中間周波数の変調信号に変換され、さらに、混合器
２３と局部発振器２４とからなる周波数変換回路で第３
の中間周波数の変調信号に変換される。このように、２
つの周波数変換回路で２重ヘテロダインされて搬送波周
波数が下げられた変調信号はＱＰＳＫ・ＭＳＫ共通復調
部３０に供給される。

【００２４】ＱＰＳＫ・ＭＳＫ共通復調部３０では、こ
の第３の中間周波数に変換された変調信号が乗算器１，
２に供給されるが、これら乗算器１，２に供給される搬
送周波数信号は基準発振器４０から出力される一定周波
数の信号である。また、図１で説明したようにして切換
スイッチ１６から出力され、さらに、フィルタ７で不要
信号が除去されて得られる位相誤差信号は局部発振器２
４に供給される。これにより、ＱＰＳＫ・ＭＳＫ共通復
調部３０に入力される第３の中間周波数を持つ変調信号
の搬送周波数が基準発振器４０から出力される搬送周波
数信号と所定の位相関係となるように、局部発振器２４
の発信位相が制御される。

【００２５】また、ＱＰＳＫ・ＭＳＫ共通復調部３０に
おいては、図１で説明したのと同様の動作により、入力
されたＱＰＳＫ変調信号やＭＳＫ変調信号が同期検波さ
れ、フィルタ３から直交成分としての２値出力Ｉが、フ
ィルタ４から同相成分としての２値出力Ｑが、また、ク
ロック再生回路８でクロック信号が夫々得られるが、２
値出力Ｑが判定回路２７に供給され、クロック再生回路
８からのクロック信号によってビット“１”，“０”が
判定され、また、２値出力Ｉが判定回路２６に供給さ
れ、このクロック信号を反転回路２８でレベル反転した
クロックによってビット“１”，“０”が判定される。
これら判定回路２６，２７から出力されるビット列はデ
ィジタル信号処理回路２９に供給され、ここでの処理に
よって元の情報信号が得られる。

【００２６】このように、ＱＰＳＫ・ＭＳＫ復調部３０
で得られた位相誤差信号によって局部発振器２４を制御
し、第３の中間周波数をもつ変調信号の搬送周波数信号
と基準発振器４０の出力信号との位相差を或る一定値に
する負帰還ループを構成することにより、ＱＰＳＫ・Ｍ
ＳＫ復調部３０でＱＰＳＫ変調信号，ＭＳＫ変調信号の
復調が可能となる。

【００２７】従来、２重ヘテロダイン方式によるＱＰＳ
Ｋ変調信号，ＭＳＫ変調信号の復調器を用いてこれら変
調信号のいずれをも受信できるようにした受信機の場
合、これら復調回路夫々毎に局部発振器２４と混合器２
３とからなる周波数変換回路を設ける必要であったが、
この実施例では、かかる周波数変換回路をもＱＰＳＫ変
調信号，ＭＳＫ変調信号に対して共用化が図れ、その分
回路規模の削減が図れることになる。

【００２８】なお、この実施例において、基準発振器４
０をＭＳＫ復調回路での再生搬送波信号源とし得ること
については、例えば特開昭６３−３００４９号公報に開
示されている。

【００２９】また、図１，図２で図示しなかったが、受
信されたＱＰＳＫ変調信号やＭＳＫ変調信号のＩＦ増幅
器等や、ＡＧＣ制御回路、ＡＦＣ制御回路等の周辺回路
の共用化も図ることができる。

【００３０】図５はクロック再生回路の一例を示すブロ
ック図であって、３１は２乗回路、３２は位相比較器、
３３はループフィルタ、３４は電圧制御発振器、３５は
分周器である。

【００３１】同図において、入力信号は２乗回路３１で
２乗され、位相比較回路３２で電圧制御発振器３４から
出力されて分周器で分周された信号と位相比較される。
この位相比較回路３２の出力信号はループフィルタ３３
を介して電圧制御発振器３４に供給される。これによ
り、電圧制御発振器３４の出力信号の位相が入力される
信号の位相に同期する。分周器３５の出力信号が上記の
クロックである。

【００３２】かかるクロック再生回路は、ＱＰＳＫ復調
回路に用いるものとして特開平３−２３０２１号公報に
記載されており、また、ＭＳＫ復調回路に用いるものと
して先の特開昭５８−７０６６４号公報にて開示されて
おり、ＱＰＳＫ復調、ＭＳＫ復調の両方で共通に使用で
きることが周知である。従って、かかるクロック再生回
路を図１，図２でのクロック再生回路８とした場合、こ
れの入力信号は図３の２値出力信号Ｑまたは図４の乗算
回路１４の出力信号である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＱＰＳＫ変調信号の入力時とＭＳＫ変調信号の入力時と
で、同期検波のための乗算器やフィルタ，９０度移相
器，基準発振器，電圧制御発振器からなる同じ同期検波
段や、同じクロック再生回路を用いることができて、回
路の大幅な共用化を図ることができ、回路構成の小規模
化や低消費電力化が図れるとともに、１チップＩＣ化を
実現することができる。

【００３４】また、本発明によれば、さらに、受信され
たＱＰＳＫ変調信号とＭＳＫ変調信号とで、伝送路中の
ＩＦ増幅器等や、ＡＧＣ制御回路，ＡＦＣ制御回路等の
周辺回路の共用化も図ることができ、衛星放送受信機自
体の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による復調回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明による復調回路の他の実施例を示すブロ
ック図である。

【図３】従来のＱＰＳＫ復調回路を示すブロック図であ
る。

【図４】従来のＭＳＫ復調回路を示すブロック図であ
る。

【図５】クロック再生回路の一具体例を示すブロック
図。

【符号の説明】

１，２ 乗算器 ３，４ ローパスフィルタ ５ ９０度移相器 ６ 電圧制御発振器 ７ ローパスフィルタ ８ クロック再生回路 ９，１０ 波形整形器 １１，１２ 乗算器 １３ 減算器 １４，１５ 乗算器 １６，１７ 切換スイッチ １８ 切換スイッチ制御回路 ２３ 混合器 ２４ 局部発振器 ２５ バンドパスフィルタ ４０ 基準発振器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信された中間周波数を持つＱＰＳＫ変
   調信号もしくはＭＳＫ変調信号を入力信号とする復調回
   路であって、 第１の電圧制御発振器と、 該第１の電圧制御発振器の出力発振信号の位相を９０度
   位相シフトさせる９０度移相回路と、 該入力信号と該９０度移相器の出力信号とを乗算する第
   １の乗算器と、 該入力信号と該第１の電圧制御発振器の出力発振信号と
   を乗算する第２の乗算器と、 該第１の乗算器の出力信号を波形整形する第１の波形整
   形器と、 該第１の波形整形器の出力信号と該第２の乗算器の出力
   信号とを乗算する第３の乗算器と、 該第２の乗算器の出力信号を波形整形する第２の波形整
   形器と、 該第２の波形整形器の出力信号と該第１の乗算器の出力
   信号とを乗算する第４の乗算器と、 該第３の乗算器の出力信号から該第４の乗算器の出力信
   号を減算する減算器と、 該第１の乗算器の出力信号と該第２の乗算器の出力信号
   とを乗算する第５の乗算器と、 入力信号がＭＳＫ変調信号であるとき該第５の乗算器の
   出力信号から、入力信号がＱＰＳＫ変調信号であるとき
   該第２の乗算器の出力信号から夫々クロックを再生する
   クロック再生回路と、 入力信号がＭＳＫ変調信号であるとき、該第５の乗算器
   の出力信号と該クロック再生回路からのクロックとを乗
   算する第６の乗算器と、 入力信号がＱＰＳＫ変調信号であるとき、該減算器の出
   力を選択し、入力信号がＭＳＫ変調信号であるとき、該
   第６の乗算器の出力信号を選択して、夫々該第１の電圧
   制御発振器を制御する位相誤差信号とする切換スイッチ
   とからなることを特徴とする復調回路。
2. 【請求項２】 ＱＰＳＫ変調信号もしくはＭＳＫ変調信
   号を受信信号とする受信機における復調回路であって、 電圧制御発振器である局部発振器と混合器とからなる周
   波数変換回路によって該受信信号から変換された中間周
   波数を持つ変調信号を入力信号とし、 一定周波数、一定位相の発振信号を出力する基準発振器
   と、 該基準発振器の出力発振信号の位相を９０度位相シフト
   させる９０度移相回路と、 該入力信号と該９０度移相器の出力信号とを乗算する第
   １の乗算器と、 該入力信号と該基準発振器の出力発振信号とを乗算する
   第２の乗算器と、 該第１の乗算器の出力信号を波形整形する第１の波形整
   形器と、 該第１の波形整形器の出力信号と該第２の乗算器の出力
   信号とを乗算する第３の乗算器と、 該第２の乗算器の出力信号を波形整形する第２の波形整
   形器と、 該第２の波形整形器の出力信号と該第１の乗算器の出力
   信号とを乗算する第４の乗算器と、 該第３の乗算器の出力信号から該第４の乗算器の出力信
   号を減算する減算器と、 該第１の乗算器の出力信号と該第２の乗算器の出力信号
   とを乗算する第５の乗算器と、 該入力信号がＭＳＫ変調信号であるとき該第５の乗算器
   の出力信号から、該入力信号がＱＰＳＫ変調信号である
   とき該第２の乗算器の出力信号から夫々クロックを再生
   するクロック再生回路と、 該入力信号がＭＳＫ変調信号であるとき、該第５の乗算
   器の出力信号と該クロック再生回路からのクロックとを
   乗算する第６の乗算器と、 該入力信号がＱＰＳＫ変調信号であるとき、該減算器の
   出力を選択し、該入力信号がＭＳＫ変調信号であると
   き、該第６の乗算器の出力信号を選択して、夫々該周波
   数変換回路での該局部発振器を制御する位相誤差信号と
   する切換スイッチとからなることを特徴とする復調回
   路。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記クロック再生回路は、 前記第５の乗算器の出力信号もしくは前記第２の乗算器
   の出力信号を２乗処理する２乗回路と、 第２の電圧制御発振器と、 第２の電圧制御発振器の出力信号を分周する分周器と、 該２乗回路の出力信号と該分周器の出力信号とを位相比
   較する位相比較器ととからなり、該位相比較器の出力信
   号で該第２の電圧制御発振器を制御し、該分周器から前
   記クロックを得ることを特徴とする復調回路。