JPH07264257A - Pi/4 shift qpsk synchronization circuit - Google Patents

Pi/4 shift qpsk synchronization circuit

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JPH07264257A
JPH07264257A JP6076307A JP7630794A JPH07264257A JP H07264257 A JPH07264257 A JP H07264257A JP 6076307 A JP6076307 A JP 6076307A JP 7630794 A JP7630794 A JP 7630794A JP H07264257 A JPH07264257 A JP H07264257A
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JP
Japan
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exclusive
output
signal
outputs
gate
Prior art date
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Application number
JP6076307A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Urabe
健三 占部
Masatoshi Takada
昌敏 高田
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the size of the circuit and to adapt the circuit for circuit integration processing by reducing the circuit scale of the pi/4 shift QPSK syn chronization circuit. CONSTITUTION:An IF signal is given to a distributer 1, in which the signal is distributed into two, each is modulated with an orthogonal local signal obtained from an output of a VCO 2 at a 90 deg. distributer 3 by balanced modulators 4-1, 4-2 and I, Q signals are obtained through LPFs 5-1, 5-2. The I, Q signals are binary-shaped at comparators 6-1, 6-2 and signals (i), (q) are outputted. On the other hand, the quantity of the signal I and that of the signal Q-bar are compared and the quantity of the signal I and that of the signal Q are compared to obtain an output of signals i', q'. An output of an exclusive OR (9-4) between a symbol rate 1/2 clock signal and an exclusive OR (9-3) (between an EX-OR (9-1) of the signals i, q and an EX-OR (9-2) of the signals i', q') is used for a control voltage input to the VCO 2 via a loop filter 10.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はπ/4シフトQPSK
(4相位相変調)信号の同期検波に供せられる同期回路
の小形化改良に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a π / 4 shift QPSK.
The present invention relates to an improvement in miniaturization of a synchronous circuit used for synchronous detection of a (four-phase phase modulation) signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】BPSK,QPSK,8PSK等の位相
変調信号の同期検波に供せられる同期回路として従来用
いられている構成に、(1) 受信信号周波数の逓倍方
式、(2)逆変調方式、(3)再変調方式、(4)コス
タスループ方式等が知られている。このうち、(1)は
受信信号周波数の逓倍手段を、(2)は受信信号の逆位
相変調手段を、また(3)はローカル信号の位相変調手
段を、それぞれ検波手段とは別個に設備する必要があ
り、回路規模に問題がある。(4)のコスタスループは
(1)の受信信号周波数の逓倍処理を検波回路の一部を
利用して複素ベースバンド信号上で等価的に実現するの
で小形化に寄与することが知られている。
2. Description of the Related Art A configuration conventionally used as a synchronizing circuit used for synchronous detection of a phase modulation signal such as BPSK, QPSK, 8PSK has (1) a received signal frequency multiplication method, (2) an inverse modulation method, Known are (3) re-modulation method and (4) Costas loop method. Of these, (1) is a means for multiplying the frequency of the received signal, (2) is means for modulating the reverse phase of the received signal, and (3) is means for modulating the phase of the local signal separately from the detection means. It is necessary and there is a problem in the circuit scale. The Costas loop of (4) is known to contribute to miniaturization because the multiplication processing of the received signal frequency of (1) is equivalently realized on a complex baseband signal using a part of the detection circuit. .

【0003】図1はQPSKの場合のコスタスループ方
式の従来の一構成例を示す。図において、IFは受信中
間周波信号である。101は4分配器であり、IFを4
分配する。102はVCO(電圧制御発振器)であっ
て、周波数制御電圧入力に応じた周波数の発振出力を得
る。103は4位相分配器であり、VCO102の出力
から各々0°,90°,45°,135°の4位相成分
のローカル信号を分配出力する。104−1〜104−
4は平衡変調器であり、それぞれIFと、位相が0°,
90°,45°,135°の各ローカル信号との平衡変
調を行う。105−1〜105−4は低域ろ波器(LP
F)であり、各ローカル信号の位相0°,90°,45
°,135°とそれぞれ同相のベースバンド信号成分
I,Q,I’,Q’を抽出する。106−1〜106−
3は平衡変調器であり、IとQ,I’とQ’の平衡変調
とこれらの出力同士の平衡変調を行い、キャリア同期の
位相誤差信号を抽出する。107はループフィルタであ
り、上記位相誤差信号に含まれている高調波成分および
雑音成分を除去し、VCO102の周波数制御電圧入力
にフィードバックする。
FIG. 1 shows a conventional configuration example of the Costas loop system in the case of QPSK. In the figure, IF is a received intermediate frequency signal. 101 is a 4 divider, and IF is 4
Distribute. A VCO (voltage controlled oscillator) 102 obtains an oscillation output having a frequency corresponding to a frequency control voltage input. Reference numeral 103 denotes a four-phase distributor, which distributes and outputs local signals of four-phase components of 0 °, 90 °, 45 °, and 135 ° from the output of the VCO 102. 104-1 to 104-
4 is a balanced modulator, which has a phase of 0 ° with IF,
Balanced modulation with local signals of 90 °, 45 °, and 135 ° is performed. 105-1 to 105-4 are low-pass filters (LP
F), and the phase of each local signal is 0 °, 90 °, 45
Baseband signal components I, Q, I ′ and Q ′ having the same phase as ° and 135 ° are extracted. 106-1 to 106-
A balanced modulator 3 performs balanced modulation of I and Q, I ′ and Q ′ and balanced modulation of these outputs to extract a carrier synchronization phase error signal. Reference numeral 107 denotes a loop filter, which removes harmonic components and noise components contained in the phase error signal and feeds them back to the frequency control voltage input of the VCO 102.

【0004】以上の構成において、平衡平調器106−
1〜106−3により、複素ベースバンド信号I,Q,
I’,Q’上で受信信号周波数の4逓倍処理が等価的に
実現されている。
In the above structure, the balance flattening device 106-
1 to 106-3, the complex baseband signals I, Q,
The quadruple processing of the received signal frequency is equivalently realized on I ′ and Q ′.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では4分配器101,VCO出力の4位相分配
器103や合計7個の平衡変調器および合計4個の低域
ろ波器等を設備する必要があり、小形化,IC化に限界
がある。
However, in the above-mentioned conventional configuration, the four distributor 101, the four-phase distributor 103 for VCO output, the total of seven balanced modulators and the total of four low-pass filters are installed. There is a limit to miniaturization and IC integration.

【0006】以上は、QPSKに適用する従来の同期回
路の問題であるが、π/4シフトQPSKに適用する同
期回路にはさらに対策が必要となる。
The above is the problem of the conventional synchronous circuit applied to QPSK, but the synchronous circuit applied to π / 4 shift QPSK requires further measures.

【0007】図2はπ/4シフトQPSKのI,Q座標
上の信号空間ダイアグラムである。図示したように、π
/4シフトQPSKは、1シンボルごとにQPSKの直
交基準座標をπ/4ラジアンずつ片方向へ離散的に回転
させた信号空間ダイアグラムとなっており、シンボルの
変化は図中の太線のようになる。
FIG. 2 is a signal space diagram on the I and Q coordinates of π / 4 shift QPSK. As shown, π
The / 4 shift QPSK is a signal space diagram in which the orthogonal reference coordinates of the QPSK are discretely rotated by π / 4 radian in one direction for each symbol, and the symbol changes are as shown by the bold line in the figure. .

【0008】即ち、π/4シフトQPSKのコンステレ
ーション(信号配置)では、,,,の4位相点
(〇印;π/4ラジアンの奇数倍)の組と、’,
’,’,’の4位相点(●印;π/4ラジアンの
偶数倍)の組とが隔シンボルで交番する。このため、従
来のQPSK用コスタスループ方式はπ/4シフトQP
SKには適用できない。
That is, in the constellation (signal arrangement) of π / 4 shift QPSK, a set of four phase points (circle mark; an odd multiple of π / 4 radian) of ,,,,
A set of four phase points of “,” and “(● mark; an even multiple of π / 4 radian) alternates with alternate symbols. Therefore, the conventional Costas loop method for QPSK is π / 4 shift QP.
Not applicable to SK.

【0009】この問題を解決する従来の構成として、逆
変調方式や再変調方式等のほか、総合的には8位相のコ
ンスタレーションであることに着目した受信信号周波数
の8逓倍方式や8PSK用コスタスループ方式等が考え
られる。しかし、いずれも回路規模が著しく大きくなる
という欠点がある。
As a conventional configuration for solving this problem, in addition to an inverse modulation system, a remodulation system, etc., a system for multiplying the received signal frequency by 8 and a system for 8PSK, focusing on the fact that the constellation has 8 phases in total. A loop method or the like can be considered. However, both of them have a drawback that the circuit scale becomes extremely large.

【0010】本発明の目的は、前記従来の回路において
問題となる回路規模を削減し、小形化,IC化に適する
π/4シフトQPSK同期回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a π / 4 shift QPSK synchronization circuit which is suitable for downsizing and IC reduction by reducing the circuit scale which is a problem in the conventional circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のπ/4シフトQ
PSK同期回路は、受信中間周波信号を2分配する分配
器と、前記受信中間周波信号と同一の周波数を有するロ
ーカル信号を発生するVCOと、該VCOの出力を互い
に90°の位相差を有する2信号に分配する90°分配
器と、前記分配器および90°分配器の一方の信号同士
および他方の信号同士の平衡平調を行うそれぞれ第1お
よび第2の平衡変調器と、該第1および第2の平衡変調
器の出力から変調成分IおよびQをそれぞれ抽出する第
1および第2の低域ろ波器と、該第1および第2の低域
ろ波器の出力をそれぞれ2値整形する第1および第2の
コンパレータと、前記第1および第2の低域ろ波器の出
力の大小比較、およびいずれか一方の極性を反転させた
のちの大小比較をそれぞれ行う第3,第4のコンパレー
タと、前記第1および第2のコンパレータの出力間、お
よび前記第3および第4のコンパレータの出力間の排他
的論理和をそれぞれ得る第1および第2の排他的論理和
ゲートと、該第1および第2の排他的論理和ゲートの出
力同士の排他的論理和を得る第3の排他的論理和ゲート
と、該第3の排他的論理和ゲートの出力と、シンボルレ
ートの1/2分周クロックとの排他的論理和を得る第4
の排他的論理和ゲートと、該第4の排他的論理ゲートの
出力を平滑化し前記VCOの周波数制御電圧入力に帰還
するループフィルタと、前記第1および第2の低域ろ波
器の出力の動きからシンボル変化のタイミングを抽出す
る変化点検出回路と、該変化点検出回路の出力に位相同
期したビットレートクロック,シンボルレートクロック
および前記第4の排他的論理和ゲートに供給するシンボ
ルレートの1/2分周クロックとを生成する受信タイミ
ング同期回路とで構成されたことを特徴とするものであ
る。
Π / 4 shift Q of the present invention
The PSK synchronization circuit has a divider for dividing the received intermediate frequency signal into two, a VCO for generating a local signal having the same frequency as the received intermediate frequency signal, and an output of the VCO having a phase difference of 90 ° with each other. A 90 ° distributor for distributing signals, first and second balanced modulators for performing balanced flatness of one of the signals of the distributor and the other of the 90 ° distributor, and of the other signal, respectively, and the first and second First and second low-pass filters that extract the modulation components I and Q from the output of the second balanced modulator, and binary outputs of the outputs of the first and second low-pass filters, respectively. Comparing the output of the first and second comparators and the output of the first and second low-pass filters, and performing the magnitude comparison after reversing the polarity of one of the third, fourth Comparator and the first and First and second exclusive OR gates for obtaining an exclusive OR between outputs of the second comparator and between outputs of the third and fourth comparators, and the first and second exclusive OR gates, respectively. A third exclusive OR gate for obtaining an exclusive OR of the outputs of the OR gates, an exclusive logic of the output of the third exclusive OR gate, and the clock divided by ½ of the symbol rate Fourth to get the sum
Of the exclusive OR gate, a loop filter for smoothing the output of the fourth exclusive OR gate and feeding back to the frequency control voltage input of the VCO, and an output of the first and second low-pass filters. A change point detection circuit for extracting the timing of a symbol change from a motion, a bit rate clock phase-synchronized with the output of the change point detection circuit, a symbol rate clock and a symbol rate of 1 supplied to the fourth exclusive OR gate. And a reception timing synchronization circuit for generating a 1/2 frequency-divided clock.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

(構成)図3は本発明によるπ/4シフトQPSK同期
回路の一構成例図である。図中、1は受信中間周波信号
IFを2分配する分配器、2はIFと同一の周波数を有
するローカル信号を発生するVCO(Voltage Controll
ed Oscillator )、3はVCO2の出力を互いに90°
の位相差を有する2信号に分配する90°分配器であ
る。4−1,4−2は平衡変調器で、分配器1の各々の
出力と、90°分配器の各々の出力との平衡変調を行
う。5−1および5−2は、それぞれ平衡変調器4−1
および4−2の出力から変調成分I(同相成分)、およ
びQ(直交成分)を抽出する低域ろ波器(LPF)であ
る。6−1および6−2はそれぞれ上記IおよびQを2
値整形した信号iおよびqを得るコンパレータである。
7−1および7−2は、Iと、上記Qの極性反転信号−
Qとの大小比較結果、およびIとQの大小比較結果をそ
れぞれ2値論理レベルで出力するコンパレータである。
8は上記−Qを得るための極性反転器である。9−1,
9−2,9−3および9−4は排他的論理和(EX−O
R)ゲートであって、9−1は上記iとqの間、9−2
はコンパレータ7−1と7−2の出力間、9−3は上記
EX−ORゲート9−1と9−2の出力間、9−4はE
X−ORゲート9−3の出力と、シンボルレートの1/
2分周クロック(1/2)fsとの間の排他的論理和を
それぞれ出力する。10はEX−ORゲート9−4の出
力の高調波成分や雑音成分を除去するループフィルタ
で、その出力は上記VCO2の周波数制御電圧入力にフ
ィードバックされる。11は変化点検出回路であって、
I,Qの動きからシンボル変化のタイミングを示す2値
信号を出力する。シンボル変化のタイミングはI,Qの
ゼロクロス点やI2 +Q2 の極大点等から抽出できる。
12は受信タイミング同期回路で、変化点検出回路11
の出力に位相同期したビットレートクロック2fs ,シ
ンボルレートクロックfs ,シンボルレートの1/2分
周クロック(1/2)fs を出力する。上記の機能は公
知のPLL(Phaase Locked Loop)技術により実現でき
る。
(Structure) FIG. 3 is a structural example of a π / 4 shift QPSK synchronization circuit according to the present invention. In the figure, 1 is a divider for dividing the received intermediate frequency signal IF into 2 and 2 is a VCO (Voltage Controll) for generating a local signal having the same frequency as the IF.
ed Oscillator), 3 is the output of VCO2 90 ° to each other
It is a 90 ° distributor that distributes to two signals having a phase difference of. Balanced modulators 4-1 and 4-2 perform balanced modulation of each output of the distributor 1 and each output of the 90 ° distributor. 5-1 and 5-2 are balanced modulators 4-1 respectively.
And a low-pass filter (LPF) that extracts the modulation components I (in-phase component) and Q (quadrature component) from the outputs of 4-2. 6-1 and 6-2 respectively add the above I and Q to 2
It is a comparator for obtaining signals i and q whose values are shaped.
7-1 and 7-2 are I and the polarity inversion signal of Q above-
This is a comparator that outputs the magnitude comparison result with Q and the magnitude comparison result with I and Q at a binary logic level.
Reference numeral 8 is a polarity reversal device for obtaining the above-Q. 9-1,
9-2, 9-3 and 9-4 are exclusive OR (EX-O
R) gate, 9-1 is between the above i and q, 9-2
Is between the outputs of the comparators 7-1 and 7-2, 9-3 is between the outputs of the EX-OR gates 9-1 and 9-2, and 9-4 is E.
The output of the X-OR gate 9-3 and 1 / the symbol rate
The exclusive OR between the divided-by-two clock (1/2) f s is output. Reference numeral 10 is a loop filter for removing harmonic components and noise components of the output of the EX-OR gate 9-4, and its output is fed back to the frequency control voltage input of the VCO 2. 11 is a change point detection circuit,
A binary signal indicating the timing of symbol change is output from the I and Q movements. The timing of symbol change can be extracted from the zero-cross point of I and Q, the maximum point of I 2 + Q 2 , and the like.
Reference numeral 12 is a reception timing synchronization circuit, which is a change point detection circuit 11
The bit rate clock 2f s , the symbol rate clock f s , and the symbol rate ½ divided clock (½) f s are output in phase with the output of the above. The above function can be realized by a known PLL (Phaase Locked Loop) technique.

【0013】(作用)図3に示した本発明のπ/4シフ
トQPSK同期検波回路の構成例に基づき、その検波動
作と効果を図4によって詳しく説明する。
(Operation) Based on the configuration example of the π / 4 shift QPSK synchronous detection circuit of the present invention shown in FIG. 3, its detection operation and effect will be described in detail with reference to FIG.

【0014】図4の(1),(2)および(3)は、そ
れぞれIとQのリサージュ平面上でのEX−ORゲート
9−1,9−2および9−3の出力の論理極性を示した
図であって、ハッチングを施した部分は論理極性“1”
に、また施していない空白の部分は論理極性“0”に該
当している。また、図中の円は判定時点における受信シ
ンボル(IとQのリサージュ平面上の複素ベクトルI+
jQ)の存在しうる領域を示しており、円上の〇印は図
2と同様の4位相点(第1象限),(第2象限),
(第3現象),(第4現象)をそれぞれ表してい
る。
4 (1), (2) and (3) show the logical polarities of the outputs of the EX-OR gates 9-1, 9-2 and 9-3 on the I and Q Lissajous planes, respectively. In the figure shown, the hatched portion has the logical polarity “1”.
In addition, the blank portion which is not applied corresponds to the logical polarity “0”. Also, the circle in the figure is the received symbol at the time of determination (the complex vector I + on the Lissajous plane of I and Q
jQ) indicates a possible region, and the circles on the circle are the four phase points (first quadrant), (second quadrant), as in FIG.
(3rd phenomenon) and (4th phenomenon) are represented, respectively.

【0015】まず、EX−ORゲート9−1の出力の論
理極性はIとQが同極性のとき“0”となり異極性のと
き“1”となるので、図4の(1)に図示したように、
第1象限と第3象限が“0”(空白)となり第2象
限と第4象限が“1”(ハッチング)となる。一
方、EX−ORゲート9−2の出力は、(I−Q)と
(I+Q)が同極性のとき“0”、異極性のとき“1”
となるから、図4の(2)に図示したように直線Q=
I,Q=−Iで仕切った4領域の左右が“0”、上下が
“1”となる。従って、EX−ORゲート9−3の出力
は、図4の(1)と(2)の排他的論理和条件により、
(3)に図示した極性区分となる。
First, since the logical polarity of the output of the EX-OR gate 9-1 is "0" when I and Q have the same polarity and "1" when they have different polarities, it is shown in FIG. 4 (1). like,
The first and third quadrants are "0" (blank), and the second and fourth quadrants are "1" (hatched). On the other hand, the output of the EX-OR gate 9-2 is "0" when (I-Q) and (I + Q) have the same polarity, and "1" when they have different polarities.
Therefore, as shown in (2) of FIG. 4, the straight line Q =
The left and right of the four areas partitioned by I and Q = -I are "0", and the top and bottom are "1". Therefore, the output of the EX-OR gate 9-3 is given by the exclusive OR condition of (1) and (2) of FIG.
The polarity classification is shown in (3).

【0016】ここで、EX−ORゲート9−4の出力
は、EX−ORゲート9−3の出力と(1/2)fs
の排他的論理和であるから、(1/2)fs の極性の
“0”および“1”に対応してそれぞれEX−ORゲー
ト9−3の出力と同極性および逆極性となる。よって、
9−4の出力の極性区分は(1/2)fs =“0”のと
き、前述の図4(3)となるが、“1”の場合は、図4
(4)に示すように、図4(3)を反転した区分とな
り、さらに、(1/2)fs は隔シンボルで“0”と
“1”を交互に繰り返す信号であるから、図4の(3)
と(4)の区分は隔シンボルで交互に繰り返されること
がわかる。
Since the output of the EX-OR gate 9-4 is the exclusive OR of the output of the EX-OR gate 9-3 and (1/2) f s , (1/2) f Corresponding to the polarities "0" and "1" of s, the polarities are the same and opposite to the output of the EX-OR gate 9-3, respectively. Therefore,
When the output polarity of 9-4 is (1/2) f s = “0”, it is as shown in FIG. 4 (3), but when it is “1”, it is as shown in FIG.
As shown in FIG. 4 (4), the division is obtained by inverting FIG. 4 (3), and (1/2) f s is a signal which alternates between “0” and “1” in alternate symbols. (3)
It can be seen that the sections of (4) and (4) are alternated with alternate symbols.

【0017】さて、VCO2の制御電圧は、元来、周波
数の増大,減少の制御に適用されるものであり、この周
波数の増減は上記IとQのリサージュ面上の複素ベクト
ルI+jQの左、もしくは右回転となって表されるの
で、ここでは、EX−ORゲート9−4の出力の論理極
性が“0”のときI+jQが左回転し、逆に“1”のと
き右回転するように設定しておくものとする。従って、
図4の(3),(4)に示した各領域上の回転方向はそ
れぞれ矢印のようになる。同図より、(3)の4位相点
,,,および(4)の4位相点’,’,
’,’はいずれも左回転と右回転の矢印が向き合う
位置にあり、これら4位相点の2つの組が図3の閉ルー
プ構成において隔シンボルで交互に安定な滞留点となる
ことがわかる。なお、本発明の構成では、上記4位相点
からのI+jQの同期位相誤差は2値化されているた
め、誤差量の大小は検出できないが、上述の矢印が示す
回転方向は常に与えられるので、図2に示したπ/4シ
フトQPSKの2つの4位相点を交互に安定点とする負
帰還ループが形成され、同期上の本質的な問題を全く生
じることなく、安定した同期動作を得ることが可能であ
る。
The control voltage of the VCO 2 is originally applied to the control of frequency increase / decrease, and this frequency increase / decrease is to the left of the complex vector I + jQ on the I and Q Lissajous plane, or Since it is expressed as right rotation, here, I + jQ is rotated left when the logic polarity of the output of the EX-OR gate 9-4 is "0", and conversely, it is set right rotation when it is "1". I will keep it. Therefore,
The rotation directions on the respective regions shown in (3) and (4) of FIG. 4 are as shown by arrows. From the figure, the four phase points of (3) ,,, and the four phase points of (4) ',',
Both of the 'and' are located at the positions where the left rotation and right rotation arrows face each other, and it can be seen that the two sets of these four phase points alternately become stable retention points with the alternate symbols in the closed loop configuration of FIG. In the configuration of the present invention, since the synchronous phase error of I + jQ from the four phase points is binarized, the magnitude of the error amount cannot be detected, but the rotation direction indicated by the arrow is always given, A negative feedback loop in which the two four phase points of the π / 4 shift QPSK shown in FIG. 2 are alternately set as stable points is formed, and stable synchronous operation is obtained without causing any essential synchronization problems. Is possible.

【0018】図5は、本発明の構成によるπ/4シフト
QPSK同期回路を復調器に用いた時のビット誤り率特
性の実測値を示す。図の縦軸はビット誤り率、横軸は1
ビット当りの受信エネルギEb と雑音スペクトラム密度
0 との比(エネルギコントラスト比)である。本実測
例のビットレートは15Mbpsであり、変調波形シェ
ーピングは送信側100%ナイキストロールオフフィル
タ(ロールオフファクタ−α=1.0)を使用してい
る。図示したように、実測値(太線)のビット誤り率1
-4の点における理論値(細線)に対する劣化はおよそ
1dB強であり、良好な特性が得られていることがわか
る。
FIG. 5 shows measured values of bit error rate characteristics when the π / 4 shift QPSK synchronization circuit according to the present invention is used in a demodulator. The vertical axis of the figure is the bit error rate, and the horizontal axis is 1.
It is the ratio (energy contrast ratio) between the received energy E b per bit and the noise spectrum density N 0 . The bit rate in this actual measurement example is 15 Mbps, and the modulation waveform shaping uses a 100% Nyquist roll-off filter on the transmission side (roll-off factor-α = 1.0). As shown in the figure, the bit error rate of the measured value (thick line) is 1
It can be seen that the deterioration with respect to the theoretical value (thin line) at the point of 0 −4 is about 1 dB or more, and good characteristics are obtained.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、使用する平衡変調器と低域ろ波器の個数が各々
2個ずつであり、VCO出力も0°と90°の2相分配
でよく、従来に比べ極めて小規模で実現できるため、実
用上の効果は大きい。
As described above in detail, according to the present invention, two balanced modulators and two low-pass filters are used, and the VCO outputs are 0 ° and 90 °. Two-phase distribution is sufficient, and it can be realized on an extremely small scale as compared with the conventional method, so that the practical effect is large.

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

【図1】従来のQPSK用コスタスループ方式の構成例
図である。
FIG. 1 is a configuration example diagram of a conventional Costas loop system for QPSK.

【図2】π/4シフトQPSKの信号空間ダイヤグラム
である。
FIG. 2 is a signal space diagram of π / 4 shift QPSK.

【図3】本発明によるπ/4シフトQPSK同期回路の
一構成例図である。
FIG. 3 is a configuration example diagram of a π / 4 shift QPSK synchronization circuit according to the present invention.

【図4】IとQのリサージュ平面上でのEX−ORゲー
ト9−1,9−2,9−4((1/2)fs
“0”),9−4((1/2)fs =“1”)の論理極
性を示す図である。
FIG. 4 shows EX-OR gates 9-1, 9-2, 9-4 ((1/2) f s = on the Lissajous plane of I and Q).
"0"), showing the logical polarity of 9-4 ((1/2) f s = "1").

【図5】本発明によるπ/4シフトQPSK同期回路を
復調器に使用したときのビット誤り率特性の実測例図で
ある。
FIG. 5 is an actual measurement example diagram of bit error rate characteristics when the π / 4 shift QPSK synchronization circuit according to the present invention is used in a demodulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 分配器 2 VCO 3 90°分配器 4−1,4−2 平衡変調器 5−1,5−2 LPF 6−1,6−2,7−1,7−2 コンパレータ 8 極性反転器 9−1,9−2,9−3,9−4 EX−ORゲート 10 ループフィルタ 11 変化点検出回路 12 受信タイミング同期回路 101 4分配器 102 VCO 103 4位相分配器 104−1〜104−4 平衡変調器 105−1〜105−4 低域ろ波器 106−1〜106−3 平衡変調器 107 ループフィルタ 1 divider 2 VCO 3 90 degree divider 4-1 and 4-2 balanced modulator 5-1 and 5-2 LPF 6-1, 6-2, 7-1, 7-2 comparator 8 polarity inverter 9- 1, 9-2, 9-3, 9-4 EX-OR gate 10 Loop filter 11 Change point detection circuit 12 Reception timing synchronization circuit 101 4 distributor 102 VCO 103 4 phase distributor 104-1 to 104-4 Balanced modulation 105-1 to 105-4 Low-pass filter 106-1 to 106-3 Balanced modulator 107 Loop filter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受信中間周波信号を2分配する分配器
と、 前記受信中間周波信号と同一の周波数を有するローカル
信号を発生するVCOと、 該VCOの出力を互いに90°の位相差を有する2信号
に分配する90°分配器と、 前記分配器および90°分配器の一方の信号同士および
他方の信号同士の平衡平調を行うそれぞれ第1および第
2の平衡変調器と、 該第1および第2の平衡変調器の出力から変調成分Iお
よびQをそれぞれ抽出する第1および第2の低域ろ波器
と、 該第1および第2の低域ろ波器の出力をそれぞれ2値整
形する第1および第2のコンパレータと、 前記第1および第2の低域ろ波器の出力の大小比較、お
よびいずれか一方の極性を反転させたのちの大小比較を
それぞれ行う第3,第4のコンパレータと、 前記第1および第2のコンパレータの出力間、および前
記第3および第4のコンパレータの出力間の排他的論理
和をそれぞれ得る第1および第2の排他的論理和ゲート
と、 該第1および第2の排他的論理和ゲートの出力同士の排
他的論理和を得る第3の排他的論理和ゲートと、 該第3の排他的論理和ゲートの出力と、シンボルレート
の1/2分周クロックとの排他的論理和を得る第4の排
他的論理和ゲートと、 該第4の排他的論理ゲートの出力を平滑化し前記VCO
の周波数制御電圧入力に帰還するループフィルタと、 前記第1および第2の低域ろ波器の出力の動きからシン
ボル変化のタイミングを抽出する変化点検出回路と、 該変化点検出回路の出力に位相同期したビットレートク
ロック,シンボルレートクロックおよび前記第4の排他
的論理和ゲートに供給するシンボルレートの1/2分周
クロックとを生成する受信タイミング同期回路とで構成
されたことを特徴とするπ/4シフトQPSK同期回
路。
1. A divider that divides a received intermediate frequency signal into two, a VCO that generates a local signal having the same frequency as the received intermediate frequency signal, and an output of the VCO that has a phase difference of 90 ° from each other. A 90 ° distributor for distributing signals, first and second balanced modulators for performing balanced flat adjustment between signals of one of the distributor and the 90 ° distributor, and of the other signal, respectively, and First and second low-pass filters that extract modulation components I and Q from the output of the second balanced modulator, and binary outputs of the outputs of the first and second low-pass filters, respectively. The first and second comparators, the magnitude comparison of the outputs of the first and second low-pass filters, and the magnitude comparison after inverting one of the polarities, the third and fourth The comparator, and the first and First and second exclusive-OR gates for obtaining an exclusive-OR between outputs of the second comparator and between outputs of the third and fourth comparators, and the first and second exclusive-OR gates, respectively. A third exclusive OR gate for obtaining an exclusive OR of the outputs of the OR gates, an exclusive logic of the output of the third exclusive OR gate and the clock divided by ½ of the symbol rate A fourth exclusive OR gate for obtaining a sum, and the VCO for smoothing the output of the fourth exclusive OR gate
A loop filter which feeds back to the frequency control voltage input, a change point detection circuit for extracting the timing of symbol change from the movements of the outputs of the first and second low pass filters, and an output of the change point detection circuit. And a reception timing synchronization circuit for generating a phase-synchronized bit rate clock, a symbol rate clock, and a symbol rate divided by 1/2 clock supplied to the fourth exclusive OR gate. π / 4 shift QPSK synchronization circuit.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0482349A (en) * 1990-07-24 1992-03-16 Toshiba Corp Pi/4 shift qpsk timing detector
JPH0621989A (en) * 1992-04-03 1994-01-28 Alcatel Telspace Demodulaiton apparatus of digital signal modulated according to alternate modulation pattern technique

Patent Citations (2)

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