JPH07193604A - 位相検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタルＰＳＫ復調器の出力を評価する装
置での再生基準搬送波のの引き込み位相の状態を人が容
易に判別することができるようにする。 【構成】 復調器の出力と評価装置で発生した出力とを
引き込み、復調器から復調出力において、その位相によ
って交互に現れる論理“０”の状態を利用し、その論理
が低Ｃ／Ｎ比の場合に復調信号の誤りによって論理
“１”になるので、この場合には、その引き込み位相の
出力をマスクすることによって、正しい再生基準搬送波
の位相をＬＥＤに表示し、引き込まれていない位相が表
示されないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信用の符
号誤り率の評価用の測定回路に利用する。本発明は連続
的なディジタル通信において、受信された符号系列の極
性により再生基準搬送波の位相を検出して、その引き込
み位相を見易く表示する簡易な装置を提供する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調通信
では、搬送波の相対的な位相変化で情報が伝送される。
このようなＰＳＫ信号の復調は、ＰＳＫ信号の位相を基
準搬送波の位相を比較することにより行われている。し
たがって、ＰＳＫの復調に際しては受信側において受信
信号から基準搬送波を抽出する必要がある。

【０００３】この基準搬送波抽出技術として、変調成分
を除去するために逆変調法、またはＮ逓倍法（Ｎ相ＰＳ
Ｋ変調の場合）を使用してＰＳＫ信号を無変調信号に変
換し、さらに位相ジッタを軽減するために狭帯域フィル
タを通過させたり、あるいは電圧制御発振器（ＶＣＯ）
を使用した位相同期ループ（ＰＬＬ回路）を用いたりす
るものがある。このような、ディジタル情報を搬送波の
相対的位相変化の形に変換（変調）してから送信し、そ
の変調波を受信して再生基準搬送波と比較することによ
りディジタル情報を再生（復調）する系を変復調装置と
いっている。

【０００４】このような変復調装置においては、前述の
再生基準搬送波を抽出する際にどの変調波成分を基準と
するかによって引き込み位相がＮ相の数だけ現れる。

【０００５】このディジタル情報に引き込み相によるＮ
通りの組合せでＰチャネル、Ｑチャネルにディジタル情
報が出力されてくる。

【０００６】この変復調装置の性能を評価するための符
号誤り率測定装置において、再生基準搬送波の引き込み
位相を見るには、従来は、復調器からのディジタル信号
と誤り率評価用の測定装置から発生されているディジタ
ル信号とを比較して、オシロスコープ等によりそのディ
ジタル波形を観察者が目視して観測する方法で測定がさ
れていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来は上述のように、
オシロスコープ等によって観察者が直接ディジタル波形
を目視してその波形を記憶することによって判断してい
るため、その判断が難しく、かつ不正確である問題があ
った。また、どの位相で引き込まれているかを簡易に測
定者が認識判断できる装置がなかった。

【０００８】本発明は、ＰＳＫ復調器の再生基準搬送波
の位相の引き込みの状態を容易に観察者が判別できるよ
うにしたディジタルＰＳＫ復調器の引き込み位相の検出
回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、位相復調器の
復調出力の評価装置に設けられ、上記復調器から出力さ
れる再生基準搬送波の引き込み位相を検出する位相検出
回路において、上記復調器から入力されたＰチャネルと
Ｑチャネルのデータ、および上記評価装置で発生された
評価用のＰチャネルとＱチャネルのデータを入力し、復
調された信号に誤りが発生しないときは交互に一論理が
出力され、誤りが発生すると他論理が出力されて上記再
生基準搬送波のディジタル情報の中に誤りを検出する二
つのゲート回路と、このゲート回路の出力により誤りが
発生したことを検出したときは、引き込まれた各位相の
うち、誤りの発生した位相の出力を抑止する回路と、上
記引き込まれた位相をそれぞれ表示する表示手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】４相ＰＳＫの場合、引き込み位相の状態により
“０”、“π／４”、“π／２”、“３π／４”の４通
りある。ところで、この４相ＰＳＫの場合、復調器の出
力と復調器の出力とについてみると、データが“０”と
“π／２”のときに“０”、これと直交する“π／４”
と“３π／４”のときに“０”が交互に現れるデータを
２つのゲート回路を用いることにより取り出すことがで
きる。このゲート回路には上述の復調データに誤りがあ
ると“１”が出力されるので、この“１”がでるときは
出力を“０”から“１”に変わる直前の入力情報を保持
してマスクする回路を設けることによりディジタル情報
中の誤りを取り除くことができる。

【００１１】本発明は符号誤り率測定回路の再生基準搬
送波の引き込み位相検出回路に上述のゲート回路とマス
ク回路を設け、その出力をＬＥＤ表示することにより符
号誤りが発生したときに引き込み位相以外の位相のＬＥ
Ｄが誤って点灯することを防止し、復調器からの再生基
準搬送波の位相の引き込み相の状態を測定者が容易に判
別することができる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１３】図１は、本発明が適用される符号誤り率測
定回路を使用して変復調装置の符号誤り率を測定する回
路の一例を示すブロック図である。

【００１４】この図１において、符号１は符号誤り率測
定器、符号２は変調器、符号３は復調器を示す。変調器
２および復調器３により変復調装置７が構成される。符
号４は信号合成器であり、符号５は可変減衰器、符号６
は雑音発生器である。

【００１５】雑音発生器６の出力は可変減衰器５を介し
て、信号合成器４に入力され、変調器２から出力された
変調出力と合成され、復調器３に入力される。復調器３
の出力は符号誤り率測定器１に入力され、符号誤り率測
定器１からは変調器２に２系列のディジタル情報がクロ
ック信号とともに入力される。

【００１６】次に変復調装置の符号誤り率を測定する装
置の動作を説明する。変調器２は、符号誤り率測定器か
ら供給される２系列（Ｐ，Ｑ）のディジタル情報ＤＡＴ
ＡＰ、ＤＡＴＡＱ、タイミング情報ＣＬＫをもとに搬送
波帯変調信号を作成する。この変調器２の出力は信号合
成器４により、可変減衰器５を経た雑音発生器６からの
搬送波帯雑音と合成された後、復調器３に入力される。
復調器３からは再生されたディジタル情報ＤＡＴＡＰ、
ＤＡＴＡＱ、タイミング情報ＣＬＫが符号誤り率測定回
路１に出力される。可変減衰器５を調整することによ
り、種々の搬送波信号電力対雑音電力比（以下Ｃ／Ｎ比
と略称する）に対する符号誤り率の測定が可能である。

【００１７】図２は、符号誤り率測定回路１の構成にお
ける本発明の位相検出回路に関係する構成を示すブロッ
ク図である。符号誤り率を計数する回路等については省
略されており、本発明に係る位相検出回路に関係する構
成のみが示されている。変調器２へ出力されるディジタ
ル情報ＤＡＴＡＰ、ＤＡＴＡＱ、タイミング情報ＣＬＫ
は、信号系列発生回路１１により出力される。この信号
系列発生回路１１は、ＰＮ信号（擬似雑音信号）を発生
しており、それをＤＡＴＡＰ、ＤＡＴＡＱの２列の別々
の信号として発生して出力している。このＤＡＴＡＰ、
ＤＡＴＡＱおよびタイミング情報ＣＬＫは遅延回路１２
を介して引き込み位相検出回路１３に入力される。この
遅延回路は変復調装置７と同じ遅延時間を持つディジタ
ル遅延回路である。引き込み位相検出回路１３は、復調
器３からのＤＡＴＡＰ、ＤＡＴＡＱ（信号合成器４によ
りＣ／Ｎ比が可変されたディジタル情報）およびタイミ
ング情報ＣＬＫが入力されており、この引き込み位相検
出回路１３で基準搬送波の引き込み位相を検出する。こ
の引き込み位相検出回路１３の出力には４つの位相、す
なわち、“０”、“π／４”、“π／２”、“３π／
４”に対応するＬＥＤ１４、１５、１６、１７がそれぞ
れ接続されている。

【００１８】図３に、引き込み位相検出回路１３の詳細
な構成を示す。

【００１９】この引き込み位相検出回路が本発明の特徴
とする点で、復調器３からのＤＡＴＡＰ、ＤＡＴＡＱに
出力されるディジタル情報を４通りに分離するノアゲー
ト３３、３４、３５、３６と、このディジタル情報に含
まれている誤りを検出して、その誤りのときに誤った位
相の出力を抑止する構成として排他論理和ゲート３１、
３２、およびシフトレジスタ４４、４５、ゲート４６、
４７、フリップフロップ４８、および選択回路４１、４
２、４３を備えている。また選択回路４３の４相に対応
する出力はＬＥＤ１４、１５、１６、１７に導かれてい
る。

【００２０】以下図３の回路の動作を図４に４相ＰＳＫ
変調において位相変移が生じたときにどのような変化を
するかを説明する図、および図３の各部のディジタル波
形を図５に示して説明する。

【００２１】４相位相復調器においては、ＤＡＴＡＰ、
ＤＡＴＡＱに復調された信号が出力されるが、図４の
（ａ）に示すように、Ｐ、Ｑは送信される２系列のデー
タであり、またその位相関係は直交位相関係である。破
線および一点鎖線は信号を受信する際の再生基準搬送波
のそれぞれの平行成分と直交成分を示している。

【００２２】この図４（ａ）の再生搬送波を使用して位
相検波したときの符号出力を図４（ｃ）に示す。これは
位相検波の信号と再生基準搬送波の位相の違いによって
ディジタル符号を復調することを示す。

【００２３】このように４相位相復調器での再生基準搬
送波については、その位相に４つのモードがあり、その
位相の変移にしたがって、ＤＡＴＡＰ、ＤＡＴＡＱがど
のような関係にあるかを図４（ｂ）に示す。ＤＡＴＡ
Ｐ、ＤＡＴＡＱは、再生基準搬送波の位相がモード１か
らモード４へと変移するにしたがって極性が反転した
り、あるいは互いに入れ替わっている。

【００２４】次に図３に示す回路の動作を説明する。

【００２５】復調器からのＤＡＴＡＰは排他論理和ゲー
ト２１および２４に入力される。また復調器からのＤＡ
ＴＡＱは排他論理和ゲート２２、２３に入力される。ま
た、変調器からのＤＡＴＡＰ′は排他論理和ゲート２１
および２３に入力される。変調器からのＤＡＴＡＱ′は
排他論理和ゲート２２、２４に入力される。各ゲートの
出力は、排他論理和ゲート２１はＰ＋Ｐ′、排他論理和
ゲート２２はＱ＋Ｑ′、排他論理和ゲート２３はＱ＋
Ｐ′、排他論理和ゲート２４はＰ＋Ｑ′である。そし
て、それぞれのゲートの出力は分岐されて反転回路２
５、２６、２７、２８によって反転される。

【００２６】そして、ゲート２１とゲート２２の出力は
排他論理和ゲート３１に入力され、その出力として（Ｐ
＋Ｐ′）＋（Ｑ＋Ｑ′）が取り出される。また、排他論
理和ゲート３２には、ゲート２３の出力とゲート２４の
反転出力が入力され、その出力として〔外１〕が取り出
される。

【００２７】

【外１】 ノアゲート３３には、ゲート２１とゲート２２の入力が
入力され、その出力として（Ｐ＋Ｐ′）・（Ｑ＋Ｑ′）
が取り出される。ノアゲート３４には、反転回路２５の
出力と反転回路２６の出力が入力され、その出力として
〔外２〕が取り出される。ノアゲート３５には、ゲート
２３の出力と反転回路２８の出力が入力されその出力と
して〔外３〕が取り出される。さらにノアゲート３６に
は反転回路２７の出力とゲート２４の出力とが入力され
その出力として〔外４〕が取り出される。

【００２８】

【外２】

【００２９】

【外３】

【００３０】

【外４】 選択回路４１、４２には、ノアゲート３３、３４、３
５、３６のそれぞれの出力が入力され、選択回路４１の
ロード端子には排他論理和ゲート３１の出力が、選択回
路４２のロード端子には排他論理和ゲート３２の出力が
入力されている。また、排他論理和ゲート３１の出力は
シフトレジスタ４４に入力され、そのシフトレジスタ４
４の出力はゲート４６を介してフリップフロップ４８の
一方の入力端子に入力され、他方排他論理和ゲート３２
の出力もシフトレジスタ４５、ゲート４７を介してフリ
ップフロップの他方の入力に入力されて、フリップフロ
ップ４８の出力は、選択回路４３のセレクト端子に入力
されて、選択回路４３が選択回路４１および４２のいず
れかの出力を選択出力するようにしている。

【００３１】ここで、ゲート２１〜２４の出力の状態お
よび、ゲート３１〜３６の状態を示す図５を用いて説明
すると、位相が“０”、“π／４”、“π／２”、“３
π／４”の場合について、ゲート３３には“π／２”の
ときに“１”、ゲート３４には、“０”のとき“１”、
ゲート３５には“３π／４”のときに“１”、ゲート３
６には“π／４”のときに“１”が現れる。ディジタル
情報に誤りがないときはこの引き込んだ位相に対応する
ＬＥＤ１４〜１７が点灯する。

【００３２】しかし、低Ｃ／Ｎ比のときは、ディジタル
情報中に誤りが生じてくるため、“１”の状態を正しく
保つことができなく、他のＬＥＤも点灯し、いずれが引
き込み位相であるかが判別できない。そこで、誤りが発
生した場所が判明するならばその場所をマスクすればよ
い。このマスクする回路が選択回路４１、４２、４３、
およびその動作を制御するためのシフトレジスタ４４、
４５、ゲート４６、４７、フリップフロップ４８および
ゲート３１、３２である。

【００３３】ゲート３１からは図５に示すように、“π
／４”、“３π／４”のときに“０”が、ゲート３２か
ら“０”、“π／２”のときに“０”が現れる。もし、
ディジタル情報に誤りがあるとすると、上述の位相のと
きに“１”が現れる。この動作を活かすことにより、選
択回路４１、４２の動作は、もし“０”のときには端子
Ａの入力情報を端子ＱＡに出力し、“１”のときには
“０”から“１”に変わる直前の入力情報を保持するこ
とができるので、ディジタル情報の誤りを取り除くこと
ができる。

【００３４】このようにゲート３１、ゲート３２の動作
は、相反するするため、ゲート３１の出力が“０”のと
きは、選択回路４１の出力が出力される。このときゲー
ト３２は“１”であるので、選択回路４２の出力は変化
しない。しかし、ゲート３２が“０”になったときに選
択回路４２が有効に動作する。このため、選択回路４１
か４２かを選択する必要がある。

【００３５】これを切り替える情報として、シフトレジ
スタ４４、４５を用い、“０”の連続をゲート４６、４
７を検出回路とし、このゲート４６、４７からの検出信
号をセットリセット型フリップフロップ４８に入力し
て、フリップフロップ４８を動作させ、この信号により
選択回路４３を動作させて、選択回路４１、４２のいず
れかの出力信号を選択してＬＥＤ１４〜１７を点灯させ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではＰＳＫ
復調器の再生基準搬送波の位相引き込み相の状態を容易
に判別することができ、これをＬＥＤに表示することに
より、位相引き込み状態を簡単な回路構成により表示す
ることができる。また、Ｃ／Ｎ比が低下しても引き込ん
だ正しい位相を表示できるため、変復調装置の評価を行
う符号誤り率測定装置による作業を容易化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される復変調装置の特性を測定す
る符号誤り率測定装置の構成ブロック図。

【図２】符号誤り率測定器の概略構成を示すブロック
図。

【図３】本発明実施例の再生基準搬送波の引き込み相を
検出する位相検出回路の詳細を示す図。

【図４】再生基準搬送波の位相変移が生じたときの状態
を説明する図。

【図５】実施例回路の各部の動作を説明するディジタル
波形図。

【符号の説明】

１ 符号誤り率測定器 ２ 変調器 ３ 復調器 ４ 信号合成器 ５ 可変減衰器 ６ 雑音発生器 ７ 変復調装置 １１ 信号系列発生回路 １２ 遅延回路 １３ 引き込み位相検出回路 １４〜１７ ＬＥＤ ２１〜２４、３１、３２ 排他論理和ゲート ２５〜２８ 反転回路 ３３〜３６ ノアゲート ４１、４２、４３ 選択回路 ４４、４５ シフトレジスタ ４６、４７ ゲート ４８ フリップフロップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相復調器の復調出力の評価装置に設け
   られ、上記復調器から出力される再生基準搬送波の引き
   込み位相を検出する位相検出回路において、 上記復調器から入力されたＰチャネルとＱチャネルのデ
   ータ、および上記評価装置で発生された評価用のＰチャ
   ネルとＱチャネルのデータを入力し、復調された信号に
   誤りが発生しないときは交互に一論理が出力され、誤り
   が発生すると他論理が出力されて上記再生基準搬送波の
   ディジタル情報の中に誤りを検出する二つのゲート回路
   （３１、３２）と、 このゲート回路の出力により誤りが発生したことを検出
   したときは、引き込まれた各位相のうち、誤りの発生し
   た位相の出力を抑止する回路（４１、４２、４３）と、 上記引き込まれた位相をそれぞれ表示する表示手段（１
   ４〜１７）とを備えたことを特徴とする位相検出回路。