JPH07177187A - 復調装置 - Google Patents

復調装置

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JPH07177187A
JPH07177187A JP32206093A JP32206093A JPH07177187A JP H07177187 A JPH07177187 A JP H07177187A JP 32206093 A JP32206093 A JP 32206093A JP 32206093 A JP32206093 A JP 32206093A JP H07177187 A JPH07177187 A JP H07177187A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】A/D変換器サンプリングクロックとして変調
速度の2n(nは自然数)倍を使用し、A/D変換入力
のDCオフセット制御を準同期検波を用いた場合でも正
確に行うことが出来る復調装置を提供する。 【構成】A/D変換器15p、15qを変調速度の2n
倍のクロックS1でサンプリングし、A/D変換器15
p、15qの出力データのうち最上位ビットS2p、S
2qのマーク率を用いてオフセット制御信号発生回路2
0p、20qからオフセット制御信号S3p、S3qを
生成させ、A/D変換器15p、15qの入力オフセッ
トをオフセット補償回路10p、10qで制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波通信装置など
に利用し、準同期検波を行う復調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の準同期検波を行う復調装置
でのA/D変換入力のオフセット制御を示す回路構成の
一例である。この例では検波器として直交検波器を、変
調方式にはQPSK(Quadrature Phas
e Shift Keying)を用いている。
【0003】図5において、直交検波器5に入力された
変調信号は直流(DC)オフセットを有する2系列(P
チャネル、Qチャネルとする)の復調ベースバンド信号
として出力されDCオフセット補償回路10p、10q
でDCオフセットが補償される。次に上記復調ベースバ
ンド信号は端子30より入力される変調速度fc[H
z]と等しい周波数のクロック信号S4を用いてサンプ
リングを行っているA/D変換器15p、15qにより
kビットのデータに変換される(kは2以上の自然
数)。さらにkビットのデータのうち最上位ビットの信
号S2p、S2qを入力とするオフセット制御信号発生
回路20p、20qによりA/D入力前の直流(DC)
オフセットを補正する信号S3p、S3qを出力し、こ
の補正信号でオフセット補償回路10p、10qをフィ
ードバック制御することによりオフセットを補正してい
る。
【0004】上記オフセット制御信号発生回路20p、
20qの一例を図7に示す。図7はオペアンプを用いた
積分回路である。後述するように準同期検波を用いた復
調装置では位相回転のため復調ベースバンド信号のアイ
パターンは閉じているが、一定時間のA/D変換出力の
MSBの’1’及び’0’の数はDCオフセット量に応
じて変化するので積分回路で平均をとることによりアイ
パターンのオフセットを検出できる。さらに図7の回路
ではオペアンプ30を反転入力として用いているので、
入力電圧を基準電圧(VREF )と比較することにより、
オフセットを修正するような制御信号を発生させること
ができる。
【0005】次に、上記オフセット補償回路10p、1
0qの一例を図8に示す。図8は差動増幅器用トランジ
スタ41,42と定電流源用トランジスタ43とを用い
た回路である。この回路では上記オフセット制御信号S
3p、S3qを端子38から、また検波器から出力され
た復調ベースバンド信号の正相及び逆相を端子35及び
端子36から入力し、差動増幅器の抵抗40に流れる電
流によって復調ベースバンド信号出力のDC電圧値を補
正する。これによりオフセット補償された復調ベースバ
ンド信号をとりだすことが出来る。
【0006】図9は復調ベースバンド信号からクロック
を再生するクロック再生回路7の一例を示したブロック
図である。復調ベースバンド信号を全波整流回路50に
より全波整流し、バンドパスフィルタ(BPF:Ban
d Pass Filter)55により変調速度のク
ロック周波数(fc)成分を抽出し、さらにPLL回路
60により上記クロックの位相に追随したクロック信号
を(fc)を再生出力することができる。このクロック
信号を用いてA/D変換器で復調ベースバンド信号をサ
ンプリングする。最適サンプリング・タイミングは図2
のアイパターンの(1)の時点である。
【0007】次にオフセット制御の原理を説明する。従
来、準同期検波を行う復調装置でのA/D変換入力のオ
フセット制御として、A/D変換後のMSBマーク
率(’1’と’0’の割合)が用いられている。一般に
同期検波においては(誤差)ビット(QPSKの場合
は、上位から2番目のビット)を用いるが、準同期検波
では送信側キャリアと受信側キャリアの周波数差による
復調信号の位相回転のため最適サンプリング・タイミン
グにおいても復調ベースバンド信号の電圧値は理想点
(図2のA,B)を通るとは限らないので、A/D変換
器出力のMSBを用いる。前述したオフセット制御信号
発生回路により、A/D変換器のアイパターンの識別時
点においてMSBの’1’と’0’の平均値をとると、
アイパターンが上にずれていればMSBの’1’の割合
が多くなり(平均値が0.5よりも大きくなり)、アイ
パターンが下にずれていればMSBの’0’割合が多く
なる(平均値が0.5よりも小さくなる)ので、これに
よりA/D変換入力の復調ベースバンド信号のDCオフ
セットを検出することが出来る。さらに上記結果によ
り、A/D変換後のMSBマーク率が50%になるよう
な、即ちアイパターンの識別レベルVthが’1’と’
0’の中間にくるようなオフセット制御信号をオフセッ
ト制御信号発生回路から出力する。これをA/D変換入
力前のDCオフセット補償回路にフィードバックする事
によってDCオフセットを補償することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のようにA/D変
換サンプリングを変調速度fc[Hz]で行う場合、準
同期検波を用いた復調装置では位相回転が存在するため
最良のサンプリングポイントで信号点を識別できるとは
限らない。この理由を図を使って説明する。図6はQP
SKにおける信号点A,B,C,Dの配置を位相平面上
に示した図である。準同期検波を用いた場合、復調ベー
スバンド信号の信号点は図6の円周R上を回転してい
る。MSB信号を用いて、オフセット制御を行う場合、
オフセット情報がどのようなオフセット量に対しても正
しく得られるのは信号点が図6の○印の点(E,F,
G,H)に来た時にA/D変換器でサンプリングしたと
きのみである。点E,GはP系列の、点F,HはQ系列
用のオフセット情報を有する。従って、A/D変換器の
サンプリングクロックとして変調速度を用いた場合、オ
フセット情報が非常に少ないので、オフセット制御を正
確に行うことは困難である。
【0009】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、A/D変換サンプリングクロックとして変調
速度の2n(nは自然数)倍を使用し、準同期検波を用
いた復調装置においてもA/D変換入力のオフセット制
御を正確におこなえることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の復調装置は、ディジタル無線装置の受信側に
おいて、変調信号を復調ベースバンド信号に変換する検
波器と、オフセット補正信号により前記検波器の出力の
復調ベースバンド信号のDCオフセットを補正するDC
オフセット補償回路と、前記DCオフセット補償回路の
出力を入力として変調速度の2n倍のサンプリングクロ
ックで復調ベースバンド信号を多値ビットのディジタル
信号に変換するA/D変換器(アナログ/ディジタル変
換器)と、前記A/D変換器の出力データのうちMSB
(最上位ビット)を使用してDCオフセットを検出しこ
れを補正する信号を出力するオフセット制御信号発生回
路を備えるという特徴がある。
【0011】
【実施例】次に、本発明の復調装置の実施例について図
面を参照しながら説明する。
【0012】図1は本発明の復調装置の実施例の構成を
示すブロック図である。図1では変調方式としてQPS
Kを用いている。なお、以下の文中及び図中にあって、
従前の図5と同一の構成要素には同一の符号を付した。
【0013】図1において、この例は直交変調を準同期
検波で復調するものであり、入力された変調信号を互い
に直交するPチャネル、Qチャネルの2系統の信号に直
交検波し、高調波成分を除去した復調ベースバンド信号
を出力する直交検波器5と、前記の復調ベースバンド信
号を、クロック再生回路9で得られる変調速度の2n
(nは自然数)倍のクロック信号S1でサンプリングし
て多値ビットのディジタル信号に変換するA/D変換器
15p、15qを有している。2n倍のサンプリングク
ロックは図3に示されるごとく図7のPLL回路60に
用いられている発振器の出力周波数を2n逓倍回路65
により2n倍に逓倍すれば得られる。
【0014】さらにこの復調装置はA/D変換器15
p、15qの出力データの最上位ビットS2p、S2q
を用いてA/D変換器15p、15qの入力オフセット
を正しく制御するための補正信号S3p、S3qを生成
するオフセット制御信号発生回路20p,20qと、オ
フセット補正信号S3p、S3qからA/D変換器15
p、15qの入力信号のオフセットを補正するオフセッ
ト補償回路10p、10qと、A/D変換器15p、1
5qの出力信号を変調速度(fc)にてクロックのたた
き直しを行うデータ抽出回路70p、70qとを有して
いる。
【0015】次に、この実施例における動作について説
明する。図2はA/D変換器入力前の復調されたベース
バンド信号のアイパターンを表している。ただし準同期
検波を使用しているためアイパターンは閉じているが、
図2の実線部分はクロック成分なのでクロック同期がと
れている場合は、他の波形よりも強く現れる。本発明で
は、この波形を用いてオフセット制御を行う。
【0016】まず、A/D変換器のサンプリングクロッ
クが変調速度の2倍の場合を説明する。このときA/D
変換器でのデータの識別時点は図2において従来例の
(1)の時点に加えて必ず(2)の時点を含むこととな
る。(2)の時点でサンプリングした信号点は図4の点
J及び円W上になる。この内点Jは位相回転によらず常
にDCオフセット情報を含んでいる。オフセット情報を
有する点Jは全サンプリングの1/3は得られるので微
小なDCオフセット変動においてもA/D変換出力のM
SBマーク率が変化しやすい。従って、A/D変換器の
入力の復調ベースバンド信号のDCオフセットを容易に
検出することが出来る。たとえばオフセット電圧が高い
方にずれていると検出した場合、’0’の割合が多いと
いう情報がオフセット制御信号発生回路から出力されオ
フセット補償回路にてオフセット電圧を低くする方向へ
制御をかける。逆に、オフセット電圧が低い方にずれて
いると検出した場合、’1’の割合が多いという情報が
オフセット制御信号発生回路から出力されオフセット補
償回路にてオフセット電圧を高くする方向へ制御をかけ
る。ゆえにサンプリングクロックを2倍とすることによ
り、準同期検波を用いた復調装置においても常に安定し
たオフセット制御を行うことが出来る。
【0017】また、A/D変換器のサンプリングクロッ
クが変調速度の2n(nは自然数)倍の場合でも、図2
の(2)の時点をA/D変換器のサンプリングポイント
とすることができるので、同様にオフセット制御を行う
ことができる事は明らかである。
【0018】以上説明したA/D変換器15p、15q
の出力信号は、2nfcのクロック成分を有しているた
めデータ抽出回路70p、70qによりクロック抽出回
路9より与えられる変調速度fcにてクロックのたたき
直し処理をした後、データ出力P1 〜k ,Q1 〜k が得
られる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の復調装置
は、復調ベースバンド信号をディジタル信号に変換する
A/D変換器のサンプリングクロックとして変調速度の
2n(nは自然数)倍としているため、A/D変換入力
信号のオフセット制御を容易かつ確実に行えるという効
果を有する。
【0020】また、本発明は、同期検波方式を用いた多
値QAM復調装置にも使用することが出来る。これは同
期検波の場合、図2の(2)の時点でサンプリングした
信号点位置が、図4のJ,K,L,M,Nのいずれかに
なり、これらの点はいずれもDCオフセット情報を含む
事から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の復調装置の実施例における構成を示す
ブロック図である。
【図2】実施例の動作における復調ベースバンド信号の
アイパターンを示す信号波形図である。
【図3】本発明のクロック再生回路9のブロック図であ
る。
【図4】本発明の復調ベースバンド信号をサンプリング
した信号配置図である。
【図5】従来例における復調装置の構成を示すブロック
図である。
【図6】従来例の動作における復調ベースバンド信号を
サンプリングした信号配置図である。
【図7】オフセット制御信号発生回路の一例を示す回路
図である。
【図8】オフセット補償回路の一例を示す回路図であ
る。
【図9】従来のクロック再生回路7の一例を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
5 直交検波器 7,9 クロック再生回路 10p、10q オフセット補償回路 15p、15q A/D変換器 20p、20q オフセット制御信号発生回路 50 全波整流回路 55 バンドパスフィルタ 60 PLL回路 65 2n逓倍回路 S1 サンプリングクロック信号(周波数は変調速度
の2n倍) S2p、S2q A/D変換器出力の最上位ビット S3p、S3q オフセット制御信号 S4 サンプリングクロック信号(周波数は変調速
度)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル無線装置の準同期検波におい
    て、変調信号を復調ベースバンド信号に変換する検波器
    と、前記検波器の出力信号の直流(DC)オフセットを
    補正するDCオフセット補償回路と、前記DCオフセッ
    ト補償回路の出力を入力して所定のサンプリングクロッ
    クで前記復調ベースバンド信号を標本・量子化してk
    (kは自然数)ビットのディジタル信号に変換するA/
    D変換器(アナログ/ディジタル変換器)と、前記A/
    D変換器の出力データのMSB(最上位ビット)のDC
    オフセットを検出しこれを補正する信号を前記オフセッ
    ト補償回路に出力するオフセット制御信号発生回路と、
    前記A/D変換器の出力データを変調速度でデータ再生
    するデータ再生回路を備えたことを特徴とする復調装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の構成において、A/D変
    換器のサンプリングクロックの周波数が変調速度の2n
    倍(nは自然数)であることを特徴とする復調装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のサンプリングクロック
    は、変調速度のクロック抽出回路の出力信号を2n逓倍
    することを特徴とする復調回路。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08223237A (ja) * 1995-02-08 1996-08-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ディジタル復調器
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