JPH08195781A - 同期検波回路 - Google Patents

同期検波回路

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JPH08195781A
JPH08195781A JP7006321A JP632195A JPH08195781A JP H08195781 A JPH08195781 A JP H08195781A JP 7006321 A JP7006321 A JP 7006321A JP 632195 A JP632195 A JP 632195A JP H08195781 A JPH08195781 A JP H08195781A
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JP
Japan
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frequency
wave
phase difference
detection circuit
synchronous
Prior art date
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Pending
Application number
JP7006321A
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English (en)
Inventor
Naoyoshi Nakamura
直義 中村
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信変調波の周波数変動の影響を受けない同
期検波回路を実現する。 【構成】 受信された変調波S(t)を周波数変換する
周波数変換器1と該周波数変換器1によって周波数変換
された変調波Sif(t)を同期検波する同期検波器4
とを具えている同期検波回路において、その同期検波回
路はさらに、周波数変換された変調波Sif(t)と同
期検波のために同期検波器4に印加される周波数固定の
基準連続波Ll (t)との両者間の位相差を検出する位
相差検出手段6と、その位相差検出手段6からの検出位
相差によって制御される周波数変換器1の局部発振器を
なす可変周波数発振器2とを具えている構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、同期検波の手法によっ
て受信された振幅変調波、位相変調波もしくは振幅位相
変調波、ないしテレビジョン信号のような残留側波帯の
振幅変調波から変調信号を再生(復調)する同期検波回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】受信された振幅変調波、位相変調波もし
くは振幅位相変調波(以下、単に受信された変調波とい
う)をその変調波の周波数から同期検波器の中心周波数
に周波変換し、その後に同期検波する構成の従来の同期
検波回路においては、同期検波用の基準連続波を発振す
る局部発振器としてはVCXO(Voltage Controlled C
rystal Oscillator )等の電圧制御発振器を用いて入力
信号の位相変動に追従する方法(第1の方法と呼ぶ)が
一般的である。
【0003】また、この方法のほかにも変調波を復調す
るに際して、周波数変換用VCO(Voltage Controlled
Oscillator )の周波数を掃引してPLL(Phase lock
loop) が同期状態になったとき掃引を停止する方法(T
V学会技報 Vol.11, No.31,pp. 7−12参照)
(第2の方法と呼ぶ)、および周波数変換用局部発振器
の発振周波数および検波用の局部発振器の発振周波数を
一定とし、周波数誤差検出器、数値制御発振器、sin
およびcos変換回路、および複素乗算器を用いて同相
および直交復調出力に対して演算処理を行うことにより
自動周波数追従制御を行う方法(TV学会技報 Vol.1
6, No.52,pp. 19−24参照)(第3の方法と呼
ぶ)も知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術によ
る同期検波回路においては、まず、第1の方法において
は、検波回路用の局部発振器として前述のVCXOを用
いた場合、受信変調波の周波数の変動に対して発振周波
数の追従できる範囲はVCXOの周波数制御感度によっ
て制約を受ける。とくに、商用VCXOの周波数制御感
度としては±100ppm程度が一般的であり、変調波
の周波数が1GHzの高周波に対しては±100kHz
以上の周波数変動に追従して搬送波を再生することは困
難である。これに対して、VCXOを逓倍して周波数制
御感度を広げる方法もあるが回路は複雑になる。
【0005】また、第2の方法におけるように、検波回
路用の局部発振器としてVCOを用いた場合、第1の方
法に比して受信変調波の周波数変動に対して局部発振器
の発振周波数が追従できる範囲は広がる。しかし局部発
振器の発振周波数が検波器の中心周波数から離調するに
従い、検波出力は検波器の周波数特性により変化する。
またこの方法では受信変調波の周波数が変動すると検波
器の前段に配置されるBPF(Band Pass Filter)の特
性の影響を受けることになる。
【0006】また、第3の方法のように、検波出力に対
して演算処理を行い周波数追従制御を行う方法は、回路
が複雑になり、これを用いて受信機を構成する際に、受
信機の小型化および低廉化には不向きである。
【0007】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、受信変調波の周波数変動に対する回路の周波数追従
範囲が拡大されるとともに、受信変調波の周波数変動に
よらない検波性能が得られる同期検波回路を実現するこ
とにあり、また、本発明によれば、受信機の構成に際
し、同期検波回路と選局回路を一体化することにより受
信機の小型化および低廉化を図ることができる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明同期検波回路は、
受信された変調波を周波数変換する周波数変換器と該周
波数変換器によって周波数変換された変調波を同期検波
する同期検波器とを具えている同期検波回路において、
該同期検波回路はさらに、前記周波数変換された変調波
と同期検波のために前記同期検波器に印加される周波数
固定の基準連続波との両者間の位相差を検出する位相差
検出手段と、該位相差検出手段からの検出位相差によっ
て制御される前記周波数変換器の局部発振器をなす可変
周波数発振器とを具えていることを特徴とするものであ
る。
【0009】また、本発明同期検波回路は、該回路が前
記同期検波器として直交同期検波器を使用し、該直交同
期検波器の同相成分出力および直交成分出力の両出力に
含まれる前記周波数変換された変調波と前記周波数固定
の基準連続波との両者間の位相差をコスタスループによ
って検出するように構成されていることを特徴とするも
のである。
【0010】また、本発明同期検波回路は、前記周波数
変換器と前記同期検波器との間に帯域通過フィルタが、
前記位相差検出手段と前記可変周波数発振器との間にル
ープフィルタがそれぞれ介挿されていることを特徴とす
るものである。
【0011】
【実施例】以下に添付図面を参照し実施例により本発明
を詳細に説明する。図1は、本発明同期検波回路の一実
施例をブロック線図にて示している。図1において、受
信された変調波(故意に無変調とした場合および変調信
号が零レベルとなり一時的に無変調となる場合も含め
て、本発明では変調波と呼ぶことにする)S(t)は周
波数変換器1に供給される。周波数変換器1にはまた、
局部発振器2で発生させた局部発振信号Lo (t)が供
給され、その出力側に受信された変調波(高周波入力信
号)S(t)と局部発振信号Lo (t)の差の周波数を
有する中間周波数(IF)の変調波Sif(t)が得ら
れる。この変調波は適宜の通過帯域幅を有する帯域通過
フィルタ(BPF)3を介して同期検出器の一形態とし
ての直交同期検波器4に供給される。
【0012】直交同期検波器4には、また局部発振器5
から参照信号としての基準連続波L l (t)が供給さ
れ、変調波(IF入力信号)Sif(t)と基準連続波
l (t)の両信号の周波数および位相が一致している
とき、送信側から送信されたとおりの正しい(歪みのな
い)変調信号をその出力側に得ることができる。本発明
では上記局部発振器5を固定周波数の発振器として構成
する。
【0013】上記のように、直交同期検波器4は、それ
に供給される変調波Sif(t)と基準連続波L
l (t)の両周波数が一致(同期状態)しているとき正
しい信号の再生が行われる。そのため、本発明において
は、直交同期検波器4に印加される変調波Sif(t)
と基準連続波Ll (t)の両者の位相差を検出し、その
検出位相差によって制御される局部発振信号Lo (t)
を用いて受信された変調信号S(t)を周波数変換する
ことによって、上記変調波Sif(t)および連続波L
l (t)の関係を自動的に同期状態に追い込んでいる。
【0014】図1に示す実施例においては、同期検波器
への入力変調波Sif(t)と連続波Ll (t)とが同
期していないとき、同期検波器として直交同期検波器4
を使用した場合、その同期検波器4による直交同期検波
出力の同相成分Iと直交成分Qとにはともに変調波Si
f(t)と連続波Ll (t)との位相差成分(いま、こ
の位相差成分をθe とする)が含まれているということ
を利用して、変調波Sif(t)と連続波Ll (t)を
直接位相比較する代わりに、図2に回路図にて示すコス
タスループ6によって上記位相差成分θe を検出するよ
うにしている。
【0015】すなわち、位相差成分θe を含む直交同期
検波器の同相成分Iおよび直交成分Qの出力を、それぞ
れI=cos(π/4+θe )およびQ=sin(π/
4+θe )と表記すると、IおよびQはさらに、I=
(1/√2)・(cosθe −sinθe )およびQ=
(1/√2)・(cosθe +sinθe )のように書
き替えられる。これら書き替えられたIおよびQについ
て、図2に示すコスタスループの論理演算を進めると最
終的に−sin4θe が得られ、これは、いま
【数1】 と仮定すると、−sin4θe ≒−4θe と書くことが
できる。従って、コスタスループ6によって位相差成分
θe が検出されたことになる。
【0016】コスタスループ6で検出された位相差出力
θe (電圧値)は、ループフィルタ7を介して周波数変
換器1の局部発振器を構成する電圧制御発振器2に供給
される。これにより、周波数変換された変調波Sif
(t)と連続波Ll (t)の位相が同期して変調波Si
f(t)の中心周波数が連続波Ll (t)の周波数にな
るような自動周波数追従制御を行う負帰還ループが構成
される。
【0017】以上説明した本発明同期検波回路の一実施
例において、好ましい周波数関係の一例としては、受信
された変調波S(t)の周波数は1.04948GH
z、電圧制御発振器2の中心周波数は1.45226G
Hz、従って周波数変換された変調波Sif(t)の周
波数は402.78MHz、また局部発振器5(固定周
波数発振器)の発振周波数は変調波Sif(t)の周波
数と同じ402.78MHzとすることが、また、変調
波の変調方式としては多値QAM、例えば、16QAM
とすることがそれぞれ考えられる。
【0018】図3は、変調方式を16QAMとした場合
の本発明同期検波回路の特性、特に周波数引き込み(cap
ture) および追従 (lock) の両特性の測定結果を示して
いる。図3の横軸および縦軸はそれぞれ受信CN比(d
B)および周波数偏差(MHz)を示している。同図か
ら自動周波数追従制御による引き込み範囲 (captureran
ge )および追従範囲 (lock range)は受信CN比に依
存するが、受信CN比が11.5dBの場合、引き込み
範囲、追従範囲ともに±2MHz以上であることが分か
る。
【0019】また、図4は、受信CN比をパラメータと
して本発明同期検波回路の入力周波数偏差対BER(Bi
t-Error-Rate)特性を測定結果により示している。同図
から引き込み範囲内において、本発明回路は平坦なBE
R特性を示していることが分かる。
【0020】最後に、本発明同期検波回路を用いて残留
側波帯(VSB)方式のテレビジョン映像信号を検波す
る場合について説明する。VSB信号を同期検波する場
合、図1の回路における帯域通過フィルタBPF3はナ
イキストフィルタに相当する。このような構成を採らな
い場合、周波数変換後のVSB信号の周波数が同期検波
器5の中心周波数から離れたとき、両側波帯域が非対称
になり、検波出力の周波数特性が劣化する。VSB−A
M方式のテレビジョン映像信号においては、両側波帯域
には輝度成分が支配的である。従って、本発明による同
期検波回路を用いることにより、VSB信号を常に検波
器の中心周波数に維持することができるため、VSB信
号の周波数変動による検波されたテレビジョン映像信号
の劣化を防ぐことができる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、受信変調波の周波数変
動に対する回路の周波数追従範囲を拡大することがで
き、従って、受信変調波の周波数変動の影響を受けない
同期検波回路を実現することができる。また、本発明回
路は構成が複雑でないことから、これを用いて受信機を
構成するとき、本発明による同期検波回路と選局回路を
一体化することにより、受信機の小型化および低廉化を
図ることができる。
【0022】また、VSBテレビジョン映像信号を同期
検波する場合に本発明同期検波回路を使用することによ
り、VSB信号を常に検波器動作の中心周波数に維持す
ることができるため、VSB信号の周波数変動による検
波されたテレビジョン映像信号の劣化を防ぐことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明同期検波回路の一実施例をブロック線図
にて示している。
【図2】図1に示す本発明同期検波回路の一実施例に位
相差検出手段として使用されているコスタスループの回
路図を示している。
【図3】変調方式を16QAMとした場合の本発明同期
検波回路の周波数の引き込み特性および追従特性の測定
結果を示している。
【図4】受信CN比をパラメータとして本発明同期検波
回路の入力周波数偏差対BER特性の測定結果を示して
いる。
【符号の説明】
1 周波数変換器 2 局部発振器(電圧制御発振器) 3 帯域通過フィルタ 4 直交同期検波器 5 局部発振器 6 コスタスループ 7 ループフィルタ S(t) 受信された変調波(高周波入力信号) Sif(t) 周波数変換された(中間周波)変調波 Lo (t) 局部発振信号 Ll (t) 基準連続波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 27/38 H04N 5/455

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信された変調波を周波数変換する周波
    数変換器と該周波数変換器によって周波数変換された変
    調波を同期検波する同期検波器とを具えている同期検波
    回路において、該同期検波回路はさらに、前記周波数変
    換された変調波と同期検波のために前記同期検波器に印
    加される周波数固定の基準連続波との両者間の位相差を
    検出する位相差検出手段と、該位相差検出手段からの検
    出位相差によって制御される前記周波数変換器の局部発
    振器をなす可変周波数発振器とを具えていることを特徴
    とする同期検波回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の同期検波回路において、
    該回路は前記同期検波器として直交同期検波器を使用
    し、該直交同期検波器の同相成分出力および直交成分出
    力の両出力に含まれる前記周波数変換された変調波と前
    記周波数固定の基準連続波との両者間の位相差をコスタ
    スループによって検出するように構成されていることを
    特徴とする同期検波回路。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の同期検波回路に
    おいて、前記周波数変換器と前記同期検波器との間に帯
    域通過フィルタが、前記位相差検出手段と前記可変周波
    数発振器との間にループフィルタがそれぞれ介挿されて
    いることを特徴とする同期検波回路。
JP7006321A 1995-01-19 1995-01-19 同期検波回路 Pending JPH08195781A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040302