JPH07115446A - Clock regenerator for digital phase modulation - Google Patents

Clock regenerator for digital phase modulation

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Publication number
JPH07115446A
JPH07115446A JP5262160A JP26216093A JPH07115446A JP H07115446 A JPH07115446 A JP H07115446A JP 5262160 A JP5262160 A JP 5262160A JP 26216093 A JP26216093 A JP 26216093A JP H07115446 A JPH07115446 A JP H07115446A
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JP
Japan
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signal
clock
detected
phase
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP5262160A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Maruyama
秀幸 丸山
Tetsuo Yamamoto
哲生 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Original Assignee
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07115446A publication Critical patent/JPH07115446A/en
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Abstract

PURPOSE:To find a clock decision point correctly and with small computing quantity even when carrier frequency difference exists between an input signal and a local signal. CONSTITUTION:The input signal is orthogonally detected by an orthogonal detector 17, and each detected output is supplied to square devices 23, 24 via poliphase filters 21, 22, and the output of them are squared, respectively, and they are added by an adder 25, then, a momentary power is detected. The momentary power delayed by a one symbol delay device 27 is subtracted by a subtractor 26. The power is sampled at 1/2 symbol period, and the lead/lag of a clock is discriminated from the codes of three sampling values by a discrimination part 29 so that the center sampling value of continuous three points can be set at zero and the codes of the sampling values before and behind can be set reversely, and either one of poliphase filters 21, 22 is selected sequentially corresponding to the discriminated result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば衛星通信にお
ける衛星に搭載され、M相(M=2n ,nは1以上の整
数)PSK(位相シフトキーニング)変調信号を受信し
て、その変調デジタル信号を復調するために用いるクロ
ックを抽出するクロック抽出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mounted on a satellite in satellite communication, for example, and receives an M-phase (M = 2 n , n is an integer of 1 or more) PSK (phase shift keying) modulated signal and modulates it. The present invention relates to a clock extractor that extracts a clock used to demodulate a digital signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】入力PSK変調波の変調デジタル信号の
復調出力は1と−1とがランダムに生じる信号であり、
従来のこの種のクロック抽出器においては、この信号の
0を通過する点を検出してクロックを抽出していた。し
かし、その受信波の搬送波と局部信号とに周波数ずれが
あると、つまりいわゆる周波数オフセットがあると復調
信号の0点の変動が大きくクロックの抽出が困難とな
る。
2. Description of the Related Art A demodulated output of a modulated digital signal of an input PSK modulated wave is a signal in which 1 and -1 occur randomly,
In the conventional clock extractor of this type, the clock is extracted by detecting the point at which 0 of this signal passes. However, if there is a frequency shift between the carrier wave of the received wave and the local signal, that is, if there is a so-called frequency offset, the 0 point of the demodulated signal fluctuates greatly and it becomes difficult to extract the clock.

【0003】すなわち、復調した1、−1の連続するベ
ースバンドデジタル信号の波形をシンボルロックと同期
させて重ねてブラウン管上に表示した、いわゆるアイパ
ターンは受信搬送波の周波数と局部信号の周波数が正し
く一致し、雑音が存在しない状態では図3Aに示すよう
にデジタル信号1の状態、−1の状態、あるいはそれら
が連続した状態などがそれぞれ明瞭に現れ、いわゆるア
イが大きく開いた状態となっており、従ってアイが最も
開いた状態のところで信号を判定することによって1と
−1とを正しく識別することができ、またクロックを正
しく抽出することができる。
That is, the demodulated 1 and -1 continuous baseband digital signal waveforms are superimposed on each other in synchronization with the symbol lock and displayed on a cathode ray tube. A so-called eye pattern has a correct reception carrier frequency and local signal frequency. In the state of coincidence and no noise, as shown in FIG. 3A, the state of the digital signal 1, the state of −1, or the state in which they are continuous appears clearly, and the so-called eye is wide open. Therefore, by judging the signal when the eye is in the most open state, 1 and -1 can be correctly discriminated, and the clock can be correctly extracted.

【0004】しかし受信搬送波の周波数と局部信号の周
波数とにずれが生じ、周波数オフセットが生じると、受
信信号の位相を検出する際に位相が大きく回転してしま
い、アイパターンは図3Bに示すように乱れ、アイが開
かない状態となり、つまり同じデジタル信号の条件でも
その信号の包絡状態が変化してしまい、どの点で判定し
てよいか分からなくなり、1、−1の判定をすることが
できず、またクロック抽出もできない。従って後段にお
いて再生デジタル信号から入力信号と局部信号との位相
ずれを検出する際、正しく位相ずれを検出できることが
できず、局部信号を入力搬送波信号に周波数引き込みを
させることが困難となった。
However, when the frequency of the received carrier wave and the frequency of the local signal are deviated and a frequency offset is generated, the phase is greatly rotated when the phase of the received signal is detected, and the eye pattern is as shown in FIG. 3B. And the eye does not open, that is, the envelope state of the signal changes even under the same digital signal condition, and it is impossible to know at what point to make the judgment, and it is possible to make judgments of 1 and -1. Also, the clock cannot be extracted. Therefore, when the phase shift between the input signal and the local signal is detected from the reproduced digital signal in the subsequent stage, the phase shift cannot be correctly detected, and it becomes difficult to pull the frequency of the local signal into the input carrier signal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は入力
搬送波の周波数と局部信号の周波数との差が比較的大き
くても、しかもその周波数差が変動してもクロック判定
点を正しく抽出することができ、よって後段に設置され
る搬送波位相誤差検出器において、入力搬送波に対して
局部信号との位相誤差を正しく検出することができ、入
力信号に対し局部信号周波数を追従させることを可能と
するクロック抽出器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to correctly extract a clock decision point even if the difference between the frequency of an input carrier and the frequency of a local signal is relatively large and the frequency difference fluctuates. Therefore, in the carrier phase error detector installed in the subsequent stage, the phase error between the input carrier and the local signal can be accurately detected, and the local signal frequency can be made to follow the input signal. It is to provide a clock extractor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明によればM相
(M=2n ,nは1以上の整数)のPSK変調入力信号
の瞬時同相成分a(t)の絶対値のs乗(sは0でない
実数)と瞬時直交成分b(t)の絶対値のs乗との和P
x又はそのr乗根Py= r√Px(rは0でない実数)
が瞬時電力検出手段により求められ、この検出したPx
又はPyと上記入力PSK変調信号に於けるデジタル信
号の1シンボル周期前のPx又はPyとの差が求めら
れ、その差の0交差点が探索され、その探索した0交差
点がクロック判定点とされる。
According to the present invention, the absolute value of the instantaneous in-phase component a (t) of the M-phase (M = 2 n , n is an integer of 1 or more) PSK-modulated input signal is raised to the s-th power (s). Is a non-zero real number) and the sum P of the absolute value of the instantaneous orthogonal component b (t), P
x or the r-th root Py = r √Px (real number r is not 0)
Is obtained by the instantaneous power detection means, and the detected Px
Alternatively, the difference between Py and Px or Py one symbol period before the digital signal in the input PSK modulated signal is obtained, the 0 crossing point of the difference is searched, and the searched 0 crossing point is set as the clock decision point. .

【0007】[0007]

【実施例】図1にこの発明の実施例を示す。入力端子1
1からM相PSK信号が入力され、これは瞬時電力検出
手段12において瞬時電力が検出される。瞬時電力検出
手段12においては、その入力位相変調信号は局部発振
器13よりの局部信号と乗算器14で乗算され、又、局
部信号が移相器15でπ/2位相シフトされて乗算器1
6で入力信号と乗算される。つまり入力信号は局部信号
により直交検波器17で直交検波される。受信電波の搬
送波周波数或いは中間周波信号に変換された信号が入力
端子11に入力されて局部信号によりベースバンド信号
に変換される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Input terminal 1
The M-phase PSK signal is input from 1, and the instantaneous power is detected by the instantaneous power detecting means 12. In the instantaneous power detecting means 12, the input phase modulated signal is multiplied by the local signal from the local oscillator 13 by the multiplier 14, and the local signal is shifted by π / 2 phase by the phase shifter 15 to be multiplied by 1.
It is multiplied by 6 with the input signal. That is, the input signal is orthogonally detected by the orthogonal detector 17 by the local signal. A signal converted into a carrier frequency of the received radio wave or an intermediate frequency signal is input to the input terminal 11 and converted into a baseband signal by the local signal.

【0008】この実施例では、この直交検波されたI信
号とQ信号とをデジタル処理して瞬時電力を求め、その
後の処理もデジタル処理する場合で、直交検波器17よ
りのI信号はAD変換器18でデジタル信号に変換さ
れ、またQ信号はAD変換器19でデジタル信号に変換
される。これらAD変換器18、19の出力は後で述べ
る0交差点検出のための移相手段としてのポリフェーズ
フィルタ21、22に通され、その後自乗器23、24
でそれぞれ自乗され、その自乗器23、24の出力は加
算器25で加算される。この加算値が瞬時電力検出手段
12の出力となる。この加算器25よりの検出された瞬
時電力は減算器26に供給されるとともに1シンボル遅
延器27に供給される。1シンボル遅延器27において
は入力端子11のPSK変調信号におけるデジタル信号
の1シンボル周期だけ遅延が与えられるものである。こ
の1シンボル遅延器27の出力、つまり1シンボル周期
前に検出した瞬時電力が今回検出した瞬時電力より減算
器26で減算される。この減算器26の出力の状態によ
って、その0交差点の探索が行われる。
In this embodiment, the quadrature-detected I and Q signals are digitally processed to obtain instantaneous power, and the subsequent processing is also digitally processed. In this case, the quadrature detector 17 converts the I signal into an AD signal. A converter 18 converts the digital signal into a digital signal, and an AD converter 19 converts the Q signal into a digital signal. The outputs of these AD converters 18 and 19 are passed through polyphase filters 21 and 22 as phase shift means for detecting a 0 crossing point, which will be described later, and then squarers 23 and 24.
And the outputs of the squarers 23 and 24 are added by the adder 25. This added value becomes the output of the instantaneous power detection means 12. The instantaneous power detected by the adder 25 is supplied to the subtractor 26 and the 1-symbol delay unit 27. The 1-symbol delay unit 27 delays the PSK modulated signal at the input terminal 11 by the 1-symbol period of the digital signal. The output of the 1-symbol delay unit 27, that is, the instantaneous power detected one symbol period before is subtracted by the subtractor 26 from the instantaneous power detected this time. Depending on the state of the output of the subtracter 26, the 0 crossing point is searched.

【0009】今入力端子11の入力信号の搬送波周波数
と局部発振器13の局部信号の周波数との差をΔfとす
ると直交検波器17より得られるI信号は√P/2{a
(t)・cos2πΔft−b(t)sin2πΔf
t}となり、Q信号は√P/2{a(t)sin2πΔ
ft+b(t)cos2πΔft}となる。従って自乗
器23、24の出力を加算した加算器25の出力Aは A=P/2{a2 (t)+b2 (t)} となる。ここでPは平均電力、a(t),b(t)はク
ロックタイミングにおいて+1または−1をとる包絡線
を示す。加算器25の出力のアイパターンは図2Aにし
めすようになり、このアイパターンは周波数オフセット
Δfに関係しないものとなる。図では一例として、ロー
ルオフ率1のロールオフ・フィルタで波形整形した場合
のものを示している。このアイパターンは正規のクロッ
ク判定点P 1 において1点に収束したものとなってい
る。従って、この1シンボル遅延したものとの差を取っ
た差分瞬時電力のアイパターンは図2Bに示すようなも
のとなり、クロック判定点P1 において0となる。この
パターンの1つを取り出すと、例えば図2Cに示す曲
線、この例ではシンボル周期Tに対してAD変換器1
8、19に於けるサンプリング周期をTS をシンボル周
期Tの1/2とした場合であって、このサンプリング周
期TS ごとに演算処理を行っており、従って図2Cの曲
線28において例えば時点t0 、t1 、t2 においてサ
ンプリングが行われ、この場合その正規の0交差点に対
するサンプリング点t1 のずれをτとすると、このサン
プリング点t1 のサンプル時点はmT+τであり、その
1サンプリング周期前のとき点t0 は(m−1/2)T
+τであり、1サンプリング周期後の点t2 は(m+1
/2)T+τである。これら3つのサンプリング点
0 、t1 、t2 における曲線28の各サンプル値
0 、S1 、S2 の符号状態を見ればサンプリングパル
スの正規のクロックに対する進み遅れを判定できる。こ
の図2Cにおいてはサンプル値S0 が正、サンプル値S
1 、S2 が共に負の場合であって、これは図からも分か
るようにτだけ受信側のクロック(正規のクロック)の
判定点が進んでいる状態を示している。従ってこれら3
つのサンプリング点t0 、t 1 、t2 における各サンプ
ル値S0 、S1 、S2 の符号の状態から局部クロック
(サンプリングの信号)の進み遅れを判定できる。この
判定条件は図3に示すようになる。ここでケース2は図
2Cに示した状態であって、局部クロックが進んでいる
場合であり、ケース1は図2Cの曲線28が遅れた状態
と0点を切る点がサンプリング点t1 よりも後に切るよ
うになった状態であって遅れ状態を示し、ケース3は曲
線28の極性が反転した状態の場合を示し、ケース4は
ケース1の状態の反転状態を示している。従ってこの図
1に示す減算器26の出力からクロック補正方向判定部
29でどのような状態であるかを判定し、この判定結果
に応じて、受信クロックと局部クロックとの位相を合わ
せるように制御をする。
Now, the carrier frequency of the input signal at the input terminal 11
And the frequency of the local signal of the local oscillator 13 is Δf.
Then, the I signal obtained from the quadrature detector 17 is √P / 2 {a
(T) · cos2πΔft-b (t) sin2πΔf
t}, and the Q signal is √P / 2 {a (t) sin2πΔ
ft + b (t) cos2πΔft}. Therefore squared
The output A of the adder 25 obtained by adding the outputs of the adders 23 and 24 is A = P / 2 {a2(T) + b2(T)}. Where P is the average power and a (t) and b (t) are
Envelope that takes +1 or -1 at lock timing
Indicates. The eye pattern of the output of the adder 25 is shown in FIG. 2A.
This eye pattern is a frequency offset
It is not related to Δf. In the figure, as an example,
When the waveform is shaped by a roll-off filter with a rule-off rate of 1
Is shown. This eye pattern is a regular black
Judgment point P 1Has converged to one point in
It Therefore, take the difference from the one symbol delayed.
The eye pattern of the differential instantaneous power is as shown in FIG. 2B.
Next to the clock judgment point P1At 0. this
If one of the patterns is taken out, for example, the song shown in FIG.
Line, AD converter 1 for symbol period T in this example
The sampling cycle in 8 and 19 is TSThe symbol lap
If it is set to 1/2 of period T,
Period TSThe calculation processing is performed for each
At line 28, for example at time t0, T1, T2At
Is performed, in which case the normal 0 crossing is
Sampling point t1Let τ be the deviation of
Pulling point t1Is sampled at mT + τ,
Point t when one sampling period before0Is (m-1 / 2) T
+ Τ, which is the point t after one sampling period2Is (m + 1
/ 2) T + τ. These three sampling points
t0, T1, T2Sample values of curve 28 in
S0, S1, S2Sampling pulse
It is possible to determine the lead / lag of the clock with respect to the regular clock. This
2C, the sample value S0Is positive, sample value S
1, S2Both are negative, which is also clear from the figure
So that only τ of the receiving side clock (regular clock)
The state where the judgment point is advanced is shown. Therefore these 3
Two sampling points t0, T 1, T2Each sump in
Value S0, S1, S2Local clock from the sign state of
The lead / lag of (sampling signal) can be determined. this
The judgment conditions are as shown in FIG. Case 2 is here
2C, the local clock is advanced
Case 1 is the case where the curve 28 of FIG. 2C is delayed.
Is the sampling point t1Cut later than
Case 3 shows a delayed state and case 3 is a song
Case 4 shows the case where the polarity of the line 28 is reversed.
The reverse state of the case 1 is shown. Therefore this figure
1 from the output of the subtractor 26 shown in FIG.
In 29, determine what kind of state it is, and
Phase of the received clock and the local clock according to
Control so that

【0010】この入力信号のクロックと局部クロックと
の位相差を無くすために、この例においてはAD変換器
18、19の出力側にポリフェーズフィルタ21、22
が挿入されており、ポリフェーズフィルタ21には低域
通過フィルタ210 乃至21 n-1 が設けられ、そのn個
のフィルタの1つがクロック補正方向判定部29の判定
結果に応じて選択される。低域通過フィルタ210 乃至
21n-1 はそれぞれAD変換器18の出力に対しインパ
ルス応答がたたみ込み演算がなされ、入力信号が帯域制
限されるとともに符号間干渉が除去される。今そのため
の所望の波形を得るための低域通過フィルタのインパル
ス応答が図3Aに示すように与えられるとき、フィルタ
210 のタップ係数は図3Bに示すように図3Aの応答
特性を、その中心を中心として、その前後におけるT/
2の間隔、つまりサンプリング周期Tsの間隔で取り出
してその各値がそれぞれタップ係数として与えられ、こ
れに対してフィルタ211 については図3Bに対して時
間軸方向に一定値ΔT(1タップ)だけずれた各点で図
3Aの応答特性を取り出してその各値がタップ係数とし
て与えられ、フィルタ212 については更に2倍のΔT
だけずれた各点のインパルス応答の値がタップ係数とし
て与えられ、フィルタ21n-1 については図3Aのイン
パルス応答の中心から(n−1)ΔTだけずれ、しかも
Ts毎の値がとりだされ、これらがタップ係数として与
えられる。
The clock of this input signal and the local clock
In order to eliminate the phase difference of
Polyphase filters 21 and 22 on the output side of 18 and 19
Is inserted in the polyphase filter 21.
Pass filter 210Through 21 n-1Is provided, and the n
One of the filters is the determination of the clock correction direction determination unit 29.
It is selected according to the result. Low pass filter 210Through
21n-1Respectively impinges on the output of the AD converter 18.
The loose response is convolved and the input signal is band-limited.
And the intersymbol interference is eliminated. For that now
Impedance of low-pass filter to obtain desired waveform of
Filter is given as shown in FIG. 3A.
210As shown in FIG. 3B, the tap coefficient of the response of FIG.
The characteristic is T / before and after the center.
2 intervals, that is, sampling interval Ts
Then, each value is given as a tap coefficient.
Against this filter 211For when compared to Figure 3B
Figure at each point deviated by a constant value ΔT (1 tap) in the axial direction
3A response characteristic is taken out and each value is taken as a tap coefficient.
Given by the filter 212Is more than twice the ΔT
The value of the impulse response at each point is the tap coefficient.
Given by the filter 21n-1For the in
Deviation from the center of the pulse response by (n-1) ΔT, and
The value for each Ts is taken out and these are given as tap coefficients.
available.

【0011】従ってフィルタ210 乃至21n-1 のどれ
かを選択することによって入力信号はフィルタ210
通過した出力に対して0乃至(n−1)ΔTのいずれか
だけ位相がずれた信号が出力される。ポリフェーズフィ
ルタ22も同様なn個の低域通過フィルタにより構成さ
れている。上述したようにクロック補正方向判定部29
の出力に応じて入力信号のクロックと局部信号のクロッ
クとが同位相となるようにポリフェーズフィルタ21、
22の中の1つのフィルタが選択され、その選択したフ
ィルタが前記図2Cに於けるサンプリング点t1 のサン
プル値S1 が0となって、その前後のサンプリング時点
0 とt2 に於けるサンプル値S0 とS 2 がそれぞれ符
号が互いに逆符号となるような状態になるまでポリフェ
ーズフィルタ21、22内のフィルタの選択をおこな
う。この選択終了となったときは、減算器26に於ける
出力の0交差点の探索終了であって、そのときの0交差
点に対応するサンプリング点がクロック判定点として出
力される。このクロック判定点によりポリフェーズフィ
ルタ21、22における出力を+1か−1かを判定して
デジタル信号を復号することができる。
Therefore, the filter 210Through 21n-1Which one
The input signal is filtered by selecting0To
Any of 0 to (n-1) ΔT for the output that has passed
A signal whose phase is shifted by only is output. Polyphase
The filter 22 is also composed of similar n low-pass filters.
Has been. As described above, the clock correction direction determination unit 29
Input signal clock and local signal clock depending on the output of
The polyphase filter 21, so that
One of the 22 filters is selected and the selected
The filter is the sampling point t in FIG. 2C.1The sun
Pull value S1Becomes 0, and sampling points before and after that
t0And t2Sample value S in0And S 2Is a mark
Until the signals have opposite signs.
Select the filter from the filter filters 21 and 22
U When this selection is completed, the subtractor 26
The search for the output 0 crossing is completed, and the 0 crossing at that time
The sampling point corresponding to the point is output as the clock judgment point.
I will be forced. Based on this clock decision point
The outputs of the filters 21 and 22 by +1 or -1
The digital signal can be decoded.

【0012】なお前述した0交差点探索処理の手順を図
4を参照して説明する。まず現サンプル値Sj と、1周
期T前のサンプル値Sj-2 と半周期Ts 前のサンプル値
j- 1 とはそれぞれ処理ステップにおいてしきい値と
の比較が行われる。ここで各サンプル値は、それがしき
い値以下の場合、0に設定し直される。この処理は、0
交差点でのサンプル値は基本的に0となるが、ハードウ
エアの不完全性やガウス雑音により常に0とはならない
ため、これを吸収するために行うものである。前記しき
い値は極力0に近い値が望ましいが、以上の阻害要因か
ら生じる分散を考慮した値でなければならない。
The procedure of the zero-crossing search process described above will be described with reference to FIG. First the current sample value S j, compared with the threshold value in one period T before the sample values S j-2 and the half period T s prior to the sample value S j- 1 each processing step and is performed. Here, each sample value is reset to 0 if it is less than or equal to the threshold value. This process is 0
The sample value at the intersection is basically 0, but it is not always 0 due to imperfections in the hardware and Gaussian noise, so this is done to absorb this. It is desirable that the threshold value be as close to 0 as possible, but it must be a value that takes into consideration the dispersion caused by the above-mentioned inhibiting factors.

【0013】ステップにおいて現サンプル値Sj
0、かつ1周期前のサンプル値Sj-2が0で有るか否を
チェックして、入力クロックに対し局部クロックが半周
期(シンボル周期の半分)Ts ずれているか否かの判定
を行う。この処理を行う理由は、半周期ずれのままステ
ップでの処理を行うと進み、遅れの制御が行われず、
この状態でロックされるためである。半周期ずれは現サ
ンプル値Sj と1シンボル周期前(2サンプル前)のサ
ンプル値Sj-2 とが共に0となる場合に検出される。こ
れが検出された場合、局部クロックタイミングを半周期
分キックオフする操作を行う。
In the step, it is checked whether the current sample value S j is 0 and the sample value S j-2 one cycle before is 0, and the local clock is a half cycle (half a symbol cycle) with respect to the input clock. It is determined whether T s is deviated. The reason for performing this process is that if the process is performed in steps with a half-cycle offset, it will proceed, and delay control will not be performed.
This is because it is locked in this state. The half-cycle shift is detected when the current sample value S j and the sample value S j-2 one symbol period before (two samples before) are both 0. When this is detected, the operation of kicking off the local clock timing for a half cycle is performed.

【0014】Sj =0かつSj-2 =0以外の場合はステ
ップにおいて局部クロックの進み、遅れを検出する。
まず、各サンプル値Sj 、Sj-2 、Sj-1 の符号a、
b、cが判定される(3a)。これら符号a、b、cは
それぞれ+1、−1、0のいずれかの値をとる。現サン
プル値Sj と1周期前のサンプル値Sj-2 との符号が反
転、すなわちaとbとの積が−1かをチェックし(3
b)、−1の場合は制御の対象とする。これ以外の場
合、すなわち積が0または+1の場合は制御の対象から
外される。さらに進み、遅れの検出を現サンプル値Sj
と半周期前のサンプル値Sj-1 との符号、すなわちaと
cとの積をチェックして行う(3c)。即ちaとcの積
が+1の場合、局部クロックは進んでいると判断され、
−1の場合、遅れていると判断される。なお、これが0
となる場合、制御は行わない。
When S j = 0 and S j-2 = 0 are not satisfied, advance or delay of the local clock is detected in step.
First, the sign a of each sample value S j , S j-2 , S j-1 ,
b and c are determined (3a). These codes a, b, and c take values of +1, -1, and 0, respectively. It is checked whether the sign of the current sample value S j and the sample value S j-2 one cycle before is inverted, that is, whether the product of a and b is -1 (3
In the case of b) and -1, it is an object of control. In other cases, that is, when the product is 0 or +1 is excluded from the control target. Further advance and delay detection is performed by detecting the current sample value S j.
And the sample value S j-1 of a half cycle before, that is, the product of a and c is checked (3c). That is, if the product of a and c is +1 it is determined that the local clock is advanced,
In the case of -1, it is judged to be late. This is 0
If, the control is not performed.

【0015】ステップにてクロックの進み、遅れが検
出された場合、この情報はタップ制御情報として1シン
ボル周期ごとに出力され、ポリフェーズフィルタ21、
22に帰還される。フィルタを1セットずつ切替えてい
くことによりクロック位相ずれを補正し、正確なクロッ
ク位相を探索する。ポリフェーズフィルタ21、22の
各出力は1サンプルおきに取り出され、搬送波再生部へ
供給される。
When the advance or delay of the clock is detected in step, this information is output as tap control information for each symbol period, and the polyphase filter 21,
Returned to 22. The clock phase shift is corrected by switching the filters one by one to search for an accurate clock phase. Each output of the polyphase filters 21 and 22 is taken out every other sample and supplied to the carrier wave regenerating unit.

【0016】上述においてはポリフェーズフィルタ2
1、22により2サンプル/シンボルでサンプリングさ
れた入力信号を検波したI信号及びQ信号の位相をずら
したが、複素ベースバンド入力信号に対しA/D変換器
により、1シンボル期間中を多数サンプリングするとと
もにフィルタ21、22としてはその210 と対応する
ものを1つ設けることにより、局部クロックの位相をず
らし、つまり図2Cにおけるサンプリング点t0
1 、t2 をクロック補正方向判定部29の判定結果に
応じて図2Cにおけるτが小さくなるように、これらを
例えばΔTづつ順次ずらしていってもよい。又、ポリフ
ェーズフィルタ21、22としてはフィルタ210 乃至
21n-1 を個々に設けること無く、デジタルシグナルプ
ロセッサ(DSP)によってフィルタ210 乃至21
n-1 の各演算をそれぞれ行って位相シフトするようにし
てもよい。更に加算器25の出力を開平演算したものを
瞬時電力出力としてもよい。一般的には図1中の瞬時電
力検出部12で瞬時同相成分a(t)の絶対値のs乗
(sは0でない実数)と瞬時直交成分b(t)の絶対値
のs乗との和Px又はそのr乗根Py= r√Px(rは
0でない実数)に演算し、Px又はPyを加算器26及
び1シンボル遅延器27へ供給してもよい。
In the above description, the polyphase filter 2
The input signals sampled at 2 samples / symbol by 1 and 22 were detected and the phases of I and Q signals were shifted. However, the complex baseband input signal was sampled many times during one symbol period by the A / D converter. In addition, by providing one of the filters 21 and 22 corresponding to the filter 21 0 , the phase of the local clock is shifted, that is, the sampling point t 0 in FIG. 2C,
These t 1 and t 2 may be sequentially shifted, for example, by ΔT so that τ in FIG. 2C becomes smaller according to the determination result of the clock correction direction determination unit 29. As the polyphase filters 21 and 22 without providing the filter 21 0 to 21 n-1 individually, the filter 21 0 to the digital signal processor (DSP) 21
The phase shift may be performed by performing each calculation of n-1 . Further, a square root calculation of the output of the adder 25 may be used as the instantaneous power output. Generally, in the instantaneous power detection unit 12 in FIG. 1, between the s-th power of the absolute value of the instantaneous in-phase component a (t) (s is a real number that is not 0) and the s-th power of the absolute value of the instantaneous quadrature component b (t). sum Px or r-th root Py = r √Px calculated in (the r real number not zero), may be supplied to Px or Py to the adder 26 and the one-symbol delay unit 27.

【0017】更に入力信号がI信号及びQ信号と入力さ
れてもよく、この場合は直交検波器17は入力信号と局
部信号との複素乗算器とされる。また入力搬送波周波数
の基準周波数に対するずれがない場合、局部信号の周波
数はゼロとされ、入力搬送波周波数の基準周波数に対す
るずれに応じた周波数の局部信号が発生され、上記周波
数ずれを補正する場合にもこの発明を適用できる。
Further, the input signal may be input as the I signal and the Q signal, and in this case, the quadrature detector 17 is a complex multiplier of the input signal and the local signal. When there is no deviation of the input carrier frequency from the reference frequency, the frequency of the local signal is set to zero, and a local signal having a frequency corresponding to the deviation of the input carrier frequency from the reference frequency is generated. This invention can be applied.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、入
力信号における瞬時電力を検出して、その入力信号と局
部信号との周波数オフセットの影響が無いようにしてお
り、正しく、かつ速くクロック判定点を得ることができ
る。しかもその演算のためのサンプリング周期は入力信
号中のデジタル信号の1シンボル周期内で2つのサンプ
ルについて行えばよく、又、このように比較的長いサン
プル周期で、その3つのサンプル点における中心の値
と、その前後の符号との関係を求めることによって、簡
単に位相の遅れ進みを検出でき、演算時間も少なく、消
費電力も少なくてすむ。従って本クロック再生器の後段
に設置される搬送波位相誤差検出器においては入力信号
周波数が不安定であっても、その局部信号との搬送波位
相誤差信号を正しく迅速に得ることができ、入力信号周
波数に局部信号を速く追従させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the instantaneous power in the input signal is detected so that there is no influence of the frequency offset between the input signal and the local signal, and the clock is correct and fast. A decision point can be obtained. Moreover, the sampling period for the calculation may be performed for two samples within one symbol period of the digital signal in the input signal, and in such a relatively long sample period, the central value at the three sample points is used. By obtaining the relationship between the symbol and the code before and after the symbol, it is possible to easily detect the delay of the phase, the calculation time is short, and the power consumption is small. Therefore, even if the input signal frequency is unstable in the carrier phase error detector installed in the latter stage of this clock regenerator, the carrier phase error signal with the local signal can be correctly and quickly obtained. The local signal can be quickly tracked to the.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】Aは入力信号の瞬時電力のアイパターンを示す
図、Bは入力信号の瞬時電力とその1シンボル前の瞬時
電力の差のアイパターンを示す図、Cは図2中の1つの
曲線と3つのサンプリング点とを示す図、Dはその3つ
のサンプリング点に於けるサンプリング値の符号とクロ
ック信号の進みや遅れの状態を示す図。
2A is a diagram showing an eye pattern of the instantaneous power of an input signal, FIG. 2B is a diagram showing an eye pattern of the difference between the instantaneous power of the input signal and the instantaneous power one symbol before, and FIG. 2C is one of FIG. The figure which shows a curve and three sampling points, D is a figure which shows the sign of the sampling value in those three sampling points, and the advance or delay state of a clock signal.

【図3】Aは波形整形の低域通過フィルタのインパルス
応答を示す図、B乃至Eはそれぞれポリフェーズフィル
タ21中のフィルタ210 、211 、21n-1 のそれぞ
れタップ係数の概念を示す図である。
3A is a diagram showing an impulse response of a low-pass filter with waveform shaping, and FIGS. 3B to 3E are conceptual diagrams of tap coefficients of filters 21 0 , 21 1 and 21 n-1 in the polyphase filter 21, respectively. It is a figure.

【図4】0交差点探索処理の例を示す流れ図。FIG. 4 is a flowchart showing an example of 0-intersection search processing.

【図5】Aは周波数オフセットが無い場合のアイパター
ンを示す図、Bは周波数オフセットが有る場合のアイパ
ターンを示す図である。
5A is a diagram showing an eye pattern when there is no frequency offset, and FIG. 5B is a diagram showing an eye pattern when there is a frequency offset.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 M相(M=2n ,nは1以上の整数)P
SK変調信号の瞬時同相成分a(t)の絶対値のs乗
(sは0でない実数)と瞬時直交成分b(t)の絶対値
のs乗との和Px又はそのr乗根Py= r√Px(rは
0でない実数)を検出する瞬時電力検出手段と、 その検出されたPx又はPyと、上記PSK変調信号の
デジタル信号の1シンボル周期前のPx又はPyとの差
を求める手段と、 その差のPx又はPyの0交差点を探索して、その0交
差点をクロック判定点とする手段と、 を具備するデジタル位相変調のクロック再生器。
1. M phase (M = 2 n , n is an integer of 1 or more) P
Sum Px of the absolute value of the instantaneous in-phase component a (t) of the SK modulated signal (s is a real number that is not 0) and the absolute power of the absolute value of the instantaneous orthogonal component b (t) Px or its rth root Py = r √Px (r is a real number other than 0) for detecting an instantaneous power, and means for obtaining a difference between the detected Px or Py and Px or Py one symbol period before the digital signal of the PSK modulated signal. A digital phase modulation clock regenerator comprising means for searching for a 0-crossing point of Px or Py of the difference and using the 0-crossing point as a clock determination point.
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