JPH0746283A - 搬送波再生同期装置 - Google Patents

搬送波再生同期装置

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JPH0746283A
JPH0746283A JP5206855A JP20685593A JPH0746283A JP H0746283 A JPH0746283 A JP H0746283A JP 5206855 A JP5206855 A JP 5206855A JP 20685593 A JP20685593 A JP 20685593A JP H0746283 A JPH0746283 A JP H0746283A
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JP
Japan
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carrier
synchronization
established
carrier recovery
signal
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JP5206855A
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English (en)
Inventor
Osamu Kosuge
理 小菅
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 PSK復調器において、簡単な構成で搬送波
サーチが高速化される搬送波再生同期装置を提供する。 【構成】 PSK復調されたベースバンド信号をデジタ
ル変換し、そのデジタル出力を複数のレンジに区分し、
各レンジに対応して設けられたカウンタによってレンジ
毎に出力ビットをカウントする。このカウンタから出力
されるカウント値のレンジ分布は、搬送波再生同期が確
立していない状態ではアイパターンが閉じているために
比較的平坦な分布となり、確立した状態ではアイパター
ンが開くために高位レンジと低位レンジとで分布の山が
2つに分かれる。この差異によって搬送波再生同期の確
立を検出する。搬送波再生同期が確立されていない時は
掃引信号を出力し、確立されれば停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPSK復調器における搬
送波再生同期回路に係り、特に搬送波サーチ機能を有す
る搬送波再生同期回路に関する。
【0002】
【従来の技術】搬送波サーチ機能は、入力信号であるP
SK変調波が搬送波を再生できる引き込み範囲の外にあ
る場合に、搬送波再生用の電圧制御発振器(以下、VC
Oという。)の中心周波数を掃引信号によって変化させ
てPSK変調波を引き込み、搬送波を再生可能にする機
能である。
【0003】図5は搬送波サーチ機能を有する搬送波再
生同期回路の概略的ブロック構成図である。同図におい
て、コスタスループは、ミキサ101、A/D変換器1
02、デジタル位相比較器103、ループフィルタ10
4、掃引信号を加算するための加算器105、及び搬送
波再生同期用のVCO106から構成されている。但
し、ここでは4相PSK復調を想定しているが、図面を
簡略化するために、ミキサ101や位相比較器13等の
詳細な構成は省略する(「ディジタルマイクロ波通
信」、桑原守二監修、株式会社企画センター発行、第1
18頁の図3.48を参照)。
【0004】A/D変換器102によりデジタル変換さ
れたベースバンド信号は搬送波再生同期検出回路のデー
タ同期検出回路201に入力し、データ同期確立の判定
が行われる。同期が確立しない間は、掃引信号発振器2
02から掃引信号が出力し、それが加算器105によっ
てコスタスループ内の搬送波引き込み信号と加算され、
コスタスループの制御動作によって搬送波再生同期確立
に到達する。
【0005】データ同期検出回路201としては、特開
昭61−262345号公報に開示されているビット同
期検出回路がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
搬送波再生同期回路では、データ同期確立を検出するこ
とによって搬送波再生同期が確立しているか否かを判定
しているために、データ同期検出のための複雑な回路を
必要としていた。
【0007】更に、データ誤り率のカウントあるいはデ
ータ中に付加された同期パターンの検出によりデータ同
期確立を検出するために、データ伝送速度が遅くなる
と、搬送波再生同期確立を完了するまでに時間を要する
という問題もある。
【0008】そこで、本発明の目的は、簡単な構成で搬
送波サーチが高速化される搬送波再生同期装置を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、PSK復調に
より得られたベースバンド信号を用いて搬送波を再生す
る搬送波再生同期装置であって、搬送波を再生するため
の電圧制御発振器を有し、前記ベースバンド信号を処理
して得られた制御信号によって前記電圧制御発振器の位
相制御を行う搬送波再生手段と、前記ベースバンド信号
をデジタル変換するアナログ/デジタル変換手段と、前
記アナログ/デジタル変換手段のデジタル出力を予め定
められたレンジ毎に入力し、前記レンジ毎に出力ビット
をカウントするカウント手段と、前記カウント手段から
出力されるカウント値のレンジ分布によって、前記搬送
波再生同期が確立したか否かを検出する検出手段と、前
記検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧制御発振器
の中心周波数を変化させる掃引信号を前記電圧制御発振
器へ与えることができる掃引制御手段と、からなること
を特徴とする。
【0010】
【作用】ベースバンド信号をデジタル変換し、そのデジ
タル出力を複数のレンジに区分してレンジ毎に出力ビッ
トをカウントする。このカウント手段から出力されるカ
ウント値のレンジ分布は、搬送波再生同期が確立してい
ない状態ではアイパターンが閉じているために比較的平
坦な分布となり、確立した状態ではアイパターンが開く
ために高位レンジと低位レンジとで分布の山が2つに分
かれる。この差異によって搬送波再生同期の確立を検出
する。搬送波再生同期が確立されていない時は掃引信号
を出力し、確立されれば停止する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明による搬送波再生同期回路
の一実施例を示す概略的ブロック構成図である。本実施
例は、コスタスループ1、搬送波再生同期検出回路2、
及び搬送波再生同期検出回路2を制御する制御部3から
構成される。
【0013】コスタスループは、ミキサ11、A/D変
換器12、デジタル位相比較器13、時定数の小さいル
ープフィルタ14及び時定数の大きいループフィルタ1
5、これらループフィルタのいずれかを選択するための
切替スイッチ16、掃引信号を加算するための加算器1
7、及び搬送波再生同期用のVCO18から構成されて
いる。ここでも図5と同様に4相PSK復調を想定して
いるが、図面を簡略化するために、ミキサ11や位相比
較器13等の詳細な構成は省略されている。
【0014】搬送波再生同期検出回路2は、本発明の特
徴となる回路であり、A/D変換器12によりデジタル
変換されたベースバンド信号を入力して、搬送波再生同
期を判定し、その結果に従って掃引信号の出力をON/
OFF制御する。
【0015】A/D変換器12のデジタル出力は最上位
ビットから最下位ビットまでがレンジ区分され、各レン
ジに対応して設けられたカウンタ21にそれぞれ入力す
る。カウンタ21の各々は該当するレンジ内のデジタル
出力“1”(あるいは“0”)の個数をカウントする。
カウンタ21のカウント値のレンジ分布によって、後述
するように搬送波再生同期の判定を行うことができる。
【0016】カウンタ21のカウント値のレンジ分布は
アドレスとしてメモリ部22に入力する。メモリ部22
にはROM(Read Only Memory)が設けられ、搬送波再
生同期が確立していない場合の制御情報及び確立した場
合の制御情報がそれぞれ異なるアドレスに格納されてい
る。カウンタ21のカウント値のレンジ分布に従って、
メモリ部22はROMからいずれかの制御情報を読み出
し、その制御情報によって切替スイッチ16及びカウン
タ24の動作が制御される。
【0017】メモリ部22の第1のアドレスには、搬送
波再生同期が確立していない場合の第1制御情報が格納
されている。この第1制御情報は、掃引信号を出力する
ようにカウンタ23を歩進させる掃引出力情報と、コス
タスループ内で時定数の小さいループフィルタ14を選
択するように切替スイッチ16を制御する第1フィルタ
選択情報と、カウンタ21のカウント動作タイミングを
高速にする高速タイミング制御情報と、から構成され
る。
【0018】また、メモリ部22の第2のアドレスに
は、搬送波再生同期が確立した場合の第2制御情報が格
納されている。この第2制御情報は、掃引信号を停止す
るようにカウンタ23をリセット状態で停止させる掃引
停止情報と、コスタスループ内で時定数の大きいループ
フィルタ15を選択するように切替スイッチ16を制御
する第2フィルタ選択情報と、カウンタ21のカウント
動作タイミングを低速にする低速タイミング制御情報
と、から構成される。
【0019】本実施例では、カウンタ23及びD/A変
換器24によって掃引信号が生成される。カウンタ23
は、メモリ部22から掃引出力情報を入力するとカウン
ト動作を開始し、その歩進するカウント値がD/A変換
器24でアナログ変換され、掃引信号として加算器17
へ出力される。
【0020】次に、本実施例の動作を説明する。
【0021】搬送波再生同期が確立していない場合 図2は、搬送波再生同期が確立していない状態のアイパ
ターン及びヒストグラムの模式的波形図である。
【0022】同図に示すように、搬送波再生同期が確立
していない状態ではアイパターンのアパーチャは閉じて
いるか又は小さいから、A/D変換器12の各レンジの
デジタル出力ビットをカウンタ21によってカウントす
ると、同図に示すような平坦なヒストグラム形状のカウ
ント値が得られる。メモリ部22は、平坦なレンジ分布
のカウント値を入力すると、第1アドレスに格納された
第1制御情報をアクセスして読み出す。言い換えれば、
図2に示すような平坦なカウント値分布は、搬送波再生
同期確立に到達していない状態であると判定される。
【0023】読み出された第1制御情報のフィルタ選択
情報に従って切替スイッチ16は時定数が小さいループ
フィルタ14を選択し、掃引出力情報に従ってカウンタ
23はカウント動作を開始し掃引信号を加算器17へ出
力し、高速タイミング制御情報に従って制御部3はカウ
ンタ21のカウント動作タイミングを高速にしてアイパ
ターンの変化を細かく検出する。
【0024】加算器17によってコスタスループの引き
込み信号に掃引信号が加算されると、コスタスループの
ループバンドが広帯域となり、引き込み範囲外にあるP
SK変調波をも引き込むことができる。こうして、コス
タスループの制御動作によって搬送波再生同期が確立さ
れる。
【0025】搬送波再生同期が確立した場合 図3は、搬送波再生同期が確立した状態のアイパターン
及びヒストグラムの模式的波形図である。
【0026】同図に示すように、搬送波再生同期が確立
した状態ではアイパターンのアパーチャは十分開いてい
るから、A/D変換器12の各レンジのビット出力をカ
ウンタ21によってカウントすると、同図に示すような
2つの山を持ったヒストグラム形状のカウント値が得ら
れる。メモリ部22は、このような2分割されたカウン
ト値分布を入力すると、第2アドレスに格納された第2
制御情報をアクセスして読み出す。言い換えれば、図3
に示すようなカウント値分布は、搬送波再生同期確立に
到達した状態であると判定される。
【0027】読み出された第2制御情報のフィルタ選択
情報に従って切替スイッチ16は時定数が大きいループ
フィルタ14を選択し、掃引停止情報に従ってカウンタ
23は初期状態でカウント動作を停止して掃引信号の出
力を停止し、低速タイミング制御情報に従って制御部3
はカウンタ21のカウント動作タイミングを低速にす
る。
【0028】加算器17に掃引信号が入力しないため
に、コスタスループのループバンドは狭帯域となり、コ
スタスループの制御動作によって搬送波再生同期の確立
状態が維持される。
【0029】図4は、本発明による搬送波再生同期回路
の他の実施例を示す概略的ブロック構成図である。本実
施例では、メモリ部22からの掃引開始情報あるいは掃
引停止情報に従ってスイッチ25がON/OFF動作
し、掃引信号発振器26からの掃引信号を加算器17へ
供給するか否かが制御される。その他の構成及び動作
は、図1に示す実施例と同一である。
【0030】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る搬送波再生同期回路は、ベースバンド信号のデジタル
変換出力のビットをレンジ毎にカウントし、そのカウン
ト値のレンジ分布によって搬送波再生同期の確立を検出
するために、従来のように複雑な回路でデータ同期検出
を行ったり、復調データの誤り率をカウントしたり、あ
るいは同期パターンの検出を行ったりする必要がなく、
簡単な回路構成によって高速な搬送波サーチを実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による搬送波再生同期回路の一実施例を
示す概略的ブロック構成図である。
【図2】搬送波再生同期が確立していない状態のアイパ
ターン及びヒストグラムの模式的波形図である。
【図3】搬送波再生同期が確立した状態のアイパターン
及びヒストグラムの模式的波形図である。
【図4】本発明による搬送波再生同期回路の他の実施例
を示す概略的ブロック構成図である。
【図5】搬送波サーチ機能を有する搬送波再生同期回路
の概略的ブロック構成図である。
【符号の説明】
1 コスタスループ 2 搬送波再生同期回路 3 制御部 11 ミキサ 12 A/D変換器 13 デジタル位相比較器 14 時定数の小さいループフィルタ 15 時定数の大きいループフィルタ 16 切替スイッチ 17 加算器 18 VCO(電圧制御発振器) 21 カウンタ 22 メモリ部 23 カウンタ 24 D/A変換器 25 スイッチ 26 掃引信号発振器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PSK復調により得られたベースバンド
    信号を用いて搬送波を再生する搬送波再生同期装置にお
    いて、 搬送波を再生するための電圧制御発振器を有し、前記ベ
    ースバンド信号を処理して得られた制御信号によって前
    記電圧制御発振器の位相制御を行う搬送波再生手段と、 前記ベースバンド信号をデジタル変換するアナログ/デ
    ジタル変換手段と、 前記アナログ/デジタル変換手段のデジタル出力を予め
    定められたレンジ毎に入力し、前記レンジ毎に出力ビッ
    トをカウントするカウント手段と、 前記カウント手段から出力されるビットカウント値のレ
    ンジ分布によって、前記搬送波再生同期が確立したか否
    かを検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧制御発振
    器の中心周波数を変化させる掃引信号を前記電圧制御発
    振器へ与えることができる掃引制御手段と、 からなることを特徴とする搬送波再生同期装置。
  2. 【請求項2】 前記検出手段は、前記カウント手段の出
    力であるビットカウント値のレンジ分布が相対的に平坦
    であれば前記搬送波再生同期が確立していないと判定
    し、前記レンジ分布が高位側と低位側に相対的に分割さ
    れていれば前記搬送波再生同期が確立したと判定する、
    ことを特徴とする請求項1記載の搬送波再生同期装置。
  3. 【請求項3】 前記検出手段は、搬送波再生同期が確立
    していない場合に検出結果として出力すべき第1制御情
    報と前記搬送波再生同期が確立した場合に検出結果とし
    て出力すべき第2制御情報とを格納したメモリからな
    り、前記カウント手段の出力であるレンジ分布を有する
    カウント値をアドレス指定として、前記第1制御情報及
    び第2制御情報のいずれかを前記掃引制御手段へ与える
    ことを特徴とする請求項2記載の搬送波再生同期装置。
  4. 【請求項4】 前記掃引信号は前記制御信号に加算され
    ることを特徴とする請求項1記載の搬送波再生同期装
    置。
  5. 【請求項5】 前記掃引制御手段は、 前記搬送波再生同期が確立していない場合にカウント動
    作を行い、前記搬送波再生同期が確立するとカウント動
    作を停止し初期状態に戻るカウンタと、 前記カウンタ出力をアナログ変換して前記掃引信号を生
    成するデジタル/アナログ変換器と、 からなることを特徴とする請求項1記載の搬送波再生同
    期装置。
  6. 【請求項6】 前記掃引制御手段は、 前記掃引信号を生成する掃引信号発振器と、 前記搬送波再生同期が確立していない場合に導通して前
    記掃引信号を前記電圧制御発振器へ与え、前記搬送波再
    生同期が確立すると切断するスイッチと、 からなることを特徴とする請求項1記載の搬送波再生同
    期装置。
  7. 【請求項7】 前記掃引信号は前記制御信号に加算され
    ることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の搬送波
    再生同期装置。
  8. 【請求項8】 PSK復調により得られたベースバンド
    信号を用いて搬送波を再生する搬送波再生同期装置にお
    いて、 搬送波を再生するための電圧制御発振器と時定数の異な
    る複数のループフィルタとを有し、前記ベースバンド信
    号を処理して得られた制御信号によって前記電圧制御発
    振器の位相制御を行うコスタス形搬送波再生手段と、 前記ベースバンド信号をデジタル変換するアナログ/デ
    ジタル変換手段と、 前記アナログ/デジタル変換手段のデジタル出力を予め
    定められたレンジ毎に入力し、前記レンジ毎に出力ビッ
    トをカウントするカウント手段と、 前記カウント手段から出力されるビットカウント値のレ
    ンジ分布によって、前記搬送波再生同期が確立したか否
    かを検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧制御発振
    器の中心周波数を変化させる掃引信号を前記電圧制御発
    振器へ与えることができる掃引制御手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記複数のループ
    フィルタから1つのフィルタを選択するフィルタ選択手
    段と、 からなることを特徴とする搬送波再生同期装置。
JP5206855A 1993-07-30 1993-07-30 搬送波再生同期装置 Pending JPH0746283A (ja)

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