JPH07115448A - Ｐｓｋ受信機のａｆｃ装置 - Google Patents
Ｐｓｋ受信機のａｆｃ装置Info
- Publication number
- JPH07115448A JPH07115448A JP5262162A JP26216293A JPH07115448A JP H07115448 A JPH07115448 A JP H07115448A JP 5262162 A JP5262162 A JP 5262162A JP 26216293 A JP26216293 A JP 26216293A JP H07115448 A JPH07115448 A JP H07115448A
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- JP
- Japan
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 速い周波数変動に対して追従し、かつ位相誤
差も速く収束する。 【構成】 ４相ＰＳＫ変調信号が直交検波器１２で直交
検波され、ルートコサインフィルタ１７を通り標本化回
路１８でシンボル周期で標本化され、位相誤差検出部１
９で位相誤差が検出される。補正部２１でその位相誤差
と前回の位相誤差との差の絶対値がπ／４を超える場合
は前記の差の絶対値がπ／４以下となるようにπ／２を
加算又は減算して低域通過フィルタ２２に供給し、その
出力で局部発振器１３を制御する。フィルタ２２の出力
の位相がπ／２を超えると補正リセット部３１で検出し
て、フィルタ２２の内部状態をクリアし、又、その時に
おける局部発振器１３に対する補正制御を中止し、補正
部２１での補正も中止する。
差も速く収束する。 【構成】 ４相ＰＳＫ変調信号が直交検波器１２で直交
検波され、ルートコサインフィルタ１７を通り標本化回
路１８でシンボル周期で標本化され、位相誤差検出部１
９で位相誤差が検出される。補正部２１でその位相誤差
と前回の位相誤差との差の絶対値がπ／４を超える場合
は前記の差の絶対値がπ／４以下となるようにπ／２を
加算又は減算して低域通過フィルタ２２に供給し、その
出力で局部発振器１３を制御する。フィルタ２２の出力
の位相がπ／２を超えると補正リセット部３１で検出し
て、フィルタ２２の内部状態をクリアし、又、その時に
おける局部発振器１３に対する補正制御を中止し、補正
部２１での補正も中止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば衛星通信の衛
星に搭載され、或いは移動通信機に用いられる受信機に
おいて、その入力２n 相ＰＳＫ（ｎは１以上の整数）と
局部信号とを乗算し、その乗算出力として所定周波数、
所定位相の信号が得られるように上記局部信号を自動的
に制御する自動周波数制御装置、いわゆるＡＦＣ装置に
関する。
星に搭載され、或いは移動通信機に用いられる受信機に
おいて、その入力２n 相ＰＳＫ（ｎは１以上の整数）と
局部信号とを乗算し、その乗算出力として所定周波数、
所定位相の信号が得られるように上記局部信号を自動的
に制御する自動周波数制御装置、いわゆるＡＦＣ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来の装置を示す。入力端子１１
に２n 相ＰＳＫ変調信号（ｎは１以上の整数）が入力さ
れ、直交検波器１２において局部発振器１３の局部信号
により直交検波される。即ち、局部発振器１３よりの局
部信号は入力端子１１よりの入力信号と乗算器１４で乗
算され、又、局部信号が移相器１５でπ／２シフトされ
たものと入力信号とが乗算器１６で乗算される。直交検
波器１２は入力信号と局部信号との乗算器であって、こ
の直交検波器１２より同相成分の検波出力、つまりＩ信
号と、直交成分の検波出力、Ｑ信号とが得られてルート
コサインフィルタ１７に入力される。このフィルタ１７
で符号間干渉がないように処理されたＩ、Ｑ信号は標本
化回路１８においてＩ信号の振幅とＱ信号の振幅とが、
その入力ＰＳＫ信号のシンボル周期で検出される。これ
ら検出値Ｉ、Ｑは位相誤差検出器１９に供給されて、入
力ＰＳＫ信号の搬送波に対する局部信号の周波数ずれが
検出される。即ち、ｔａｎ-1Ｑ／Ｉ＝θが搬送波の位相
角として検出され、このθは２n 相ＰＳＫ変調の最大位
相偏位θM 内の位相に変換され、つまりθをθM で割っ
た残りが求められ、この変換された位相とθM ／２との
差が位相誤差として検出される。４相ＰＳＫの場合にお
いては、θM はπ／２であり入力ＰＳＫ変調信号はπ／
４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかの値をと
るから前述のような処理によって搬送周波数及び位相に
ずれがない場合は位相誤差は前記最大位相偏位θM 内の
位相に変換された位相がすべてπ／４となり、これとθ
M ／２、即ちπ／４との差は０となり、検出位相誤差が
０となる。
に２n 相ＰＳＫ変調信号（ｎは１以上の整数）が入力さ
れ、直交検波器１２において局部発振器１３の局部信号
により直交検波される。即ち、局部発振器１３よりの局
部信号は入力端子１１よりの入力信号と乗算器１４で乗
算され、又、局部信号が移相器１５でπ／２シフトされ
たものと入力信号とが乗算器１６で乗算される。直交検
波器１２は入力信号と局部信号との乗算器であって、こ
の直交検波器１２より同相成分の検波出力、つまりＩ信
号と、直交成分の検波出力、Ｑ信号とが得られてルート
コサインフィルタ１７に入力される。このフィルタ１７
で符号間干渉がないように処理されたＩ、Ｑ信号は標本
化回路１８においてＩ信号の振幅とＱ信号の振幅とが、
その入力ＰＳＫ信号のシンボル周期で検出される。これ
ら検出値Ｉ、Ｑは位相誤差検出器１９に供給されて、入
力ＰＳＫ信号の搬送波に対する局部信号の周波数ずれが
検出される。即ち、ｔａｎ-1Ｑ／Ｉ＝θが搬送波の位相
角として検出され、このθは２n 相ＰＳＫ変調の最大位
相偏位θM 内の位相に変換され、つまりθをθM で割っ
た残りが求められ、この変換された位相とθM ／２との
差が位相誤差として検出される。４相ＰＳＫの場合にお
いては、θM はπ／２であり入力ＰＳＫ変調信号はπ／
４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかの値をと
るから前述のような処理によって搬送周波数及び位相に
ずれがない場合は位相誤差は前記最大位相偏位θM 内の
位相に変換された位相がすべてπ／４となり、これとθ
M ／２、即ちπ／４との差は０となり、検出位相誤差が
０となる。
【０００３】このようにして検出された位相誤差は位相
誤差補正部２１を通って低域通過フィルタ２２に供給さ
れる。低域通過フィルタ２２で積分された位相誤差は局
部発振器１３に制御信号として供給され、位相誤差が小
さくなるように局部発振器１３が制御される。つまり入
力信号の搬送波と局部信号との周波数及び位相とのずれ
が無くなり、直交検波器１２から所定周波数、位相のベ
ースバンドＩ、Ｑ信号が得られる。変調にもとづく位相
変化は残っている。
誤差補正部２１を通って低域通過フィルタ２２に供給さ
れる。低域通過フィルタ２２で積分された位相誤差は局
部発振器１３に制御信号として供給され、位相誤差が小
さくなるように局部発振器１３が制御される。つまり入
力信号の搬送波と局部信号との周波数及び位相とのずれ
が無くなり、直交検波器１２から所定周波数、位相のベ
ースバンドＩ、Ｑ信号が得られる。変調にもとづく位相
変化は残っている。
【０００４】所定周波数及び位相に対するこの周波数及
び位相ずれが小さい場合は、つまり入力ＰＳＫ変調波の
搬送波の周波数の変動が比較的遅い場合はその変動に追
従して、検出位相差が例えば図３Ａに×印で示すように
生じた場合、低域通過フィルタ２２の出力は曲線２３に
示すようになり、その位相誤差が生じだし、これが増加
していくが、局部発振器１３に対する制御がかかりだん
だん位相誤差が小さくなり、ゼロに収斂していく。
び位相ずれが小さい場合は、つまり入力ＰＳＫ変調波の
搬送波の周波数の変動が比較的遅い場合はその変動に追
従して、検出位相差が例えば図３Ａに×印で示すように
生じた場合、低域通過フィルタ２２の出力は曲線２３に
示すようになり、その位相誤差が生じだし、これが増加
していくが、局部発振器１３に対する制御がかかりだん
だん位相誤差が小さくなり、ゼロに収斂していく。
【０００５】しかし、例えば図３Ｂに示すように位相誤
差の変動が速度が速く、その変動に追従することができ
ない場合は、図３Ｂの×印のように位相誤差がどんどん
増えて行き遂に４相ＰＳＫの場合にはπ／４を超える
と、位相誤差検出部１９における前記処理の結果、例え
ば、正の位相誤差が生じていたところ負の位相誤差が生
じてしまう。このため本来は、例えば入力信号の搬送波
周波数が増加し、この周波数変動に追従するため局部発
振器の周波数を高くしなければならないところを、あた
かも入力信号の搬送波周波数が急激に減少したことを示
す位相誤差が生じ、局部発振器１３の周波数を下げるよ
うに制御することがおこり正しく制御することができな
くなる。
差の変動が速度が速く、その変動に追従することができ
ない場合は、図３Ｂの×印のように位相誤差がどんどん
増えて行き遂に４相ＰＳＫの場合にはπ／４を超える
と、位相誤差検出部１９における前記処理の結果、例え
ば、正の位相誤差が生じていたところ負の位相誤差が生
じてしまう。このため本来は、例えば入力信号の搬送波
周波数が増加し、この周波数変動に追従するため局部発
振器の周波数を高くしなければならないところを、あた
かも入力信号の搬送波周波数が急激に減少したことを示
す位相誤差が生じ、局部発振器１３の周波数を下げるよ
うに制御することがおこり正しく制御することができな
くなる。
【０００６】このような場合においては従来において、
位相誤差補正部２１において図３Ｃに示すように位相誤
差検出部１９から入力された位相誤差ａ（ｎ）から前回
の位相誤差補正部２１の出力ｂ（ｎ−１）との差の絶対
値がπ／４、即ち一般にはθ M ／２より小さいか否かを
チェックし（Ｓ1 ）、小さい場合はその入力された検出
位相誤差ａ（ｎ）をステップＳ0 でａ（ｎ）をｂ（ｎ）
としそのままｂ（ｎ）として出力し、小さくない場合は
ａ（ｎ）がｂ（ｎ−１）よりも大きいかどうかをチェッ
クし（Ｓ2 ）、大きい場合はａ（ｎ）からπ／２（一般
にはθM ）を引いた値をａ（ｎ）としてステップＳ1 に
戻る（Ｓ3 ）。又、ステップＳ2 でａ（ｎ）がｂ（ｎ−
１）よりも大きくない場合はａ（ｎ）にπ／２をたして
ａ（ｎ）としてステップＳ1 に戻る（Ｓ4 ）。このよう
な処理により、例えば図３Ｂにおいては検出位相誤差が
増加している状態において急に検出誤差が大きく負の値
となった場合は、そのマイナスの位相誤差に対してπ／
２が加算されて図のように×印の検出位相誤差が○印の
検出位相誤差に補正されて出力される。従って局部発振
器１３に対する制御が急に逆になる恐れは無く、正しい
制御がおこなわれる。なお上述の処理はデジタル信号と
して行われる。
位相誤差補正部２１において図３Ｃに示すように位相誤
差検出部１９から入力された位相誤差ａ（ｎ）から前回
の位相誤差補正部２１の出力ｂ（ｎ−１）との差の絶対
値がπ／４、即ち一般にはθ M ／２より小さいか否かを
チェックし（Ｓ1 ）、小さい場合はその入力された検出
位相誤差ａ（ｎ）をステップＳ0 でａ（ｎ）をｂ（ｎ）
としそのままｂ（ｎ）として出力し、小さくない場合は
ａ（ｎ）がｂ（ｎ−１）よりも大きいかどうかをチェッ
クし（Ｓ2 ）、大きい場合はａ（ｎ）からπ／２（一般
にはθM ）を引いた値をａ（ｎ）としてステップＳ1 に
戻る（Ｓ3 ）。又、ステップＳ2 でａ（ｎ）がｂ（ｎ−
１）よりも大きくない場合はａ（ｎ）にπ／２をたして
ａ（ｎ）としてステップＳ1 に戻る（Ｓ4 ）。このよう
な処理により、例えば図３Ｂにおいては検出位相誤差が
増加している状態において急に検出誤差が大きく負の値
となった場合は、そのマイナスの位相誤差に対してπ／
２が加算されて図のように×印の検出位相誤差が○印の
検出位相誤差に補正されて出力される。従って局部発振
器１３に対する制御が急に逆になる恐れは無く、正しい
制御がおこなわれる。なお上述の処理はデジタル信号と
して行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】周波数のずれは位相の
変化と対応し、従って低域通過フィルタ２２の出力をｃ
（ｎ）とすると、局部発振器１３においてはｃ（ｎ）−
ｃ（ｎ−１）と対応した値で発振周波数を補正するよう
にし、又、ｃ（ｎ）ゼロになるように位相を制御する。
このような事が繰り返し行われるため、補正角周波数は Δω＝Σｇ〔ｃ（ｎ）−ｃ（ｎ−１）〕 Σはｎ＝０からｎまで。
変化と対応し、従って低域通過フィルタ２２の出力をｃ
（ｎ）とすると、局部発振器１３においてはｃ（ｎ）−
ｃ（ｎ−１）と対応した値で発振周波数を補正するよう
にし、又、ｃ（ｎ）ゼロになるように位相を制御する。
このような事が繰り返し行われるため、補正角周波数は Δω＝Σｇ〔ｃ（ｎ）−ｃ（ｎ−１）〕 Σはｎ＝０からｎまで。
【０００８】補正位相ω0 は ω0 ＝（１／Ｎ）Σｃ（ｎ） Σはｎ＝ｎ−Ｎからｎまで。デジタル処理により行う場
合においては、局部発振器１３として前記Δωの角周波
数で発振させ、かつ、位相をω0 として入力搬送波に対
するずれを補正することもできる。或いは、入力信号の
搬送波周波数が正規の場合において直交検波出力に所定
周波数のベースバンド信号が得られるような周波数で局
部発振器１３を発振させ、その発振周波数を前記Δωで
補正し、又、位相をω0 で補正してもよい。このように
周波数制御と位相制御とを行うが、周波数制御が終わ
り、つまり、Δωが０になるまでは位相制御は殆ど効果
が生じない。一方、位相誤差補正部２１において前述し
たような補正が何度も同一方向に行われている状態にお
いては、制御されるべき位相誤差ω0 がかなり大きくな
っており、この位相制御に時間がかかる問題があった。
合においては、局部発振器１３として前記Δωの角周波
数で発振させ、かつ、位相をω0 として入力搬送波に対
するずれを補正することもできる。或いは、入力信号の
搬送波周波数が正規の場合において直交検波出力に所定
周波数のベースバンド信号が得られるような周波数で局
部発振器１３を発振させ、その発振周波数を前記Δωで
補正し、又、位相をω0 で補正してもよい。このように
周波数制御と位相制御とを行うが、周波数制御が終わ
り、つまり、Δωが０になるまでは位相制御は殆ど効果
が生じない。一方、位相誤差補正部２１において前述し
たような補正が何度も同一方向に行われている状態にお
いては、制御されるべき位相誤差ω0 がかなり大きくな
っており、この位相制御に時間がかかる問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、低域
通過フィルタの出力の絶対値がある定めた上限値、例え
ば0.６θM 〜θM を超えたか否かを監視し、上限値を超
えると低域通過フィルタの内部状態をクリアし、かつそ
の処理サイクルでは局部発振器に対する補正制御を中止
し、また検出誤差の値を元の値に戻す。
通過フィルタの出力の絶対値がある定めた上限値、例え
ば0.６θM 〜θM を超えたか否かを監視し、上限値を超
えると低域通過フィルタの内部状態をクリアし、かつそ
の処理サイクルでは局部発振器に対する補正制御を中止
し、また検出誤差の値を元の値に戻す。
【００１０】つまり、周波数誤差の補正を制御する場合
においては差分を検出すればよく、ｃ（ｎ）の大きさ自
体は関係しない。そこで、ｃ（ｎ）が、θM ／２を、例
えば１．３倍した大きさの値を超えた場合に前述したよ
うに低域通過フィルタの状態をリセットすると同時にａ
（ｎ）は補正しない値をそのままｂ（ｎ）とし、つまり
検出誤差の値を補正しない元の値に戻す。これによりｃ
（ｎ）が増加するのを防止する。ここで、この上限値は
実際に取りうる信号の状態によっては位相変化がθM ／
２に近い値があるため、θM ／２よりやや大きい値、例
えば0.６θM 〜θM としている。
においては差分を検出すればよく、ｃ（ｎ）の大きさ自
体は関係しない。そこで、ｃ（ｎ）が、θM ／２を、例
えば１．３倍した大きさの値を超えた場合に前述したよ
うに低域通過フィルタの状態をリセットすると同時にａ
（ｎ）は補正しない値をそのままｂ（ｎ）とし、つまり
検出誤差の値を補正しない元の値に戻す。これによりｃ
（ｎ）が増加するのを防止する。ここで、この上限値は
実際に取りうる信号の状態によっては位相変化がθM ／
２に近い値があるため、θM ／２よりやや大きい値、例
えば0.６θM 〜θM としている。
【００１１】
【実施例】図１にこの発明の実施例を示し、図２と対応
する部分に同一符号を付けてある。この発明において
は、低域通過フィルタ２２の出力ｃ（ｎ）が補正リセッ
ト部３１に分岐供給され、補正リセット部３１において
は低域通過フィルタ２２の出力ｃ（ｎ）がθM ／２より
大きな所定値を超えたか否かを監視し、超えた場合は低
域通過フィルタ２２の内部状態をクリアし、かつ局部発
振器１３におけるその発振周波数に対する補正制御を、
その処理サイクルにおいては中止し、又、位相誤差補正
部２１におけるθM ／２の加算或いは減算の補正動作を
停止する。このようにすることによって速い周波数変動
に対して正しく位相誤差を検出し、正しい動作をするこ
とができ、しかも位相誤差が累積して大きくなるのを防
止することができる。よって局部発振器１３の発振周波
数を入力信号周波数の変動に速く追従させることがで
き、しかも位相誤差も速く補正することができる。上述
の各部の処理をＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）
で行わせてもよい。
する部分に同一符号を付けてある。この発明において
は、低域通過フィルタ２２の出力ｃ（ｎ）が補正リセッ
ト部３１に分岐供給され、補正リセット部３１において
は低域通過フィルタ２２の出力ｃ（ｎ）がθM ／２より
大きな所定値を超えたか否かを監視し、超えた場合は低
域通過フィルタ２２の内部状態をクリアし、かつ局部発
振器１３におけるその発振周波数に対する補正制御を、
その処理サイクルにおいては中止し、又、位相誤差補正
部２１におけるθM ／２の加算或いは減算の補正動作を
停止する。このようにすることによって速い周波数変動
に対して正しく位相誤差を検出し、正しい動作をするこ
とができ、しかも位相誤差が累積して大きくなるのを防
止することができる。よって局部発振器１３の発振周波
数を入力信号周波数の変動に速く追従させることがで
き、しかも位相誤差も速く補正することができる。上述
の各部の処理をＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）
で行わせてもよい。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、低
域通過フィルタ２２の出力がθM ／２よりも大きな所定
値を超えると、低域通過フィルタ２２の内部状態をクリ
アすることによって位相誤差の絶対値が大きくなるのを
防止することができ、しかも発振周波数の制御を高速な
周波数変動に対しても追従させることができる。
域通過フィルタ２２の出力がθM ／２よりも大きな所定
値を超えると、低域通過フィルタ２２の内部状態をクリ
アすることによって位相誤差の絶対値が大きくなるのを
防止することができ、しかも発振周波数の制御を高速な
周波数変動に対しても追従させることができる。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図。
【図２】従来のＡＦＣ装置を示すブロック図。
【図３】Ａは正常に制御が行われている状態における位
相誤差と低域通過フィルタの出力とを示す図、Ｂは周波
数変動速度が速くて位相誤差が正しく検出されない状態
と、それに対する補正を示す図、Ｃはその補正処理の手
順を示す流れ図である。
相誤差と低域通過フィルタの出力とを示す図、Ｂは周波
数変動速度が速くて位相誤差が正しく検出されない状態
と、それに対する補正を示す図、Ｃはその補正処理の手
順を示す流れ図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 入力２n 相ＰＳＫ（ｎは１以上の整数）
変調信号を局部発振器の局部信号と乗算し、 その乗算出力から上記入力２n 相ＰＳＫ変調信号の位相
を検出し、 その検出位相を上記２n 相ＰＳＫ変調の最大位相偏位θ
M 内の位相に変換し、 その変換された位相と、θM ／２との差をとって位相誤
差を検出し、 その検出位相誤差を低域通過フィルタに通し、その低域
通過フィルタの出力にて上記局部発振器を制御して、上
記乗算出力として所定周波数、所定位相の信号を得、 かつ、位相誤差補正手段により上記検出位相誤差と前回
の検出位相誤差との差の絶対値をとり、その絶対値がθ
M ／２を超える場合は、上記検出位相誤差にθ M を加算
又は減算して、上記絶対値がθM ／２以下になるように
するＰＳＫ受信機のＡＦＣ装置において、 上記低域通過フィルタの出力の絶対値がある定めた上限
値（例えば0.6 θM 〜θM ）を超えたか否かを監視し、
上限値を超えると検出誤差の値を元の値に戻し、上記低
域通過フィルタの内部状態をクリアし、かつ、その処理
サイクルでは上記局部発振器に対する補正制御を中止す
る手段、 を設けたことを特徴とするＰＳＫ受信機のＡＦＣ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5262162A JPH07115448A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | Ｐｓｋ受信機のａｆｃ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5262162A JPH07115448A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | Ｐｓｋ受信機のａｆｃ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115448A true JPH07115448A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17371930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5262162A Pending JPH07115448A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | Ｐｓｋ受信機のａｆｃ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115448A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587523B1 (en) * | 1998-06-12 | 2003-07-01 | Nec Corporation | Radio signal receiving apparatus and a method of radio signal reception |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP5262162A patent/JPH07115448A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587523B1 (en) * | 1998-06-12 | 2003-07-01 | Nec Corporation | Radio signal receiving apparatus and a method of radio signal reception |
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