JPH09238172A - 直交復調器 - Google Patents

直交復調器

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JPH09238172A
JPH09238172A JP8043782A JP4378296A JPH09238172A JP H09238172 A JPH09238172 A JP H09238172A JP 8043782 A JP8043782 A JP 8043782A JP 4378296 A JP4378296 A JP 4378296A JP H09238172 A JPH09238172 A JP H09238172A
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JP
Japan
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signal
phase
jitter
circuit
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP8043782A
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English (en)
Inventor
Kensaku Sekiya
建作 関谷
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフセット調整回路の調整を不要にする。 【解決手段】 入力される直交変調信号を2分岐し、そ
の一方に電圧制御発振器1で再生される搬送波を掛け合
わせて検波信号Iを発生し、他方に前記搬送波のπ/2
位相遅れたものを掛け合わせて検波信号Qを発生し、コ
スタスループ方式の基準位相再生回路2が前記両検波信
号I、Qからデータ復調用の位相信号を再生し、オフセ
ット調整回路3が前記位相信号を基に電圧制御発振器1
の制御電圧を制御して前記搬送波を再生し、コンパレー
タ4が前記検波信号I、Qからデジタル信号I、Qを復
調する直交復調器において、同直交復調器は、コンパレ
ータ4で復調されたディジタル信号I、Qのジッタ量を
検出するジッタ量検出器5を備え、前記オフセット調整
回路3は前記検出されたジッタ量に基づいて電圧制御発
振器1の制御電圧を調整可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、QPSK(4相位
相変調)、DQPSK(差動4相位相変調)、多値QA
M(多値振幅位相変調)等による直交変調を受けた信号
からディジタル信号を復調するための直交復調器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】例えば昭和59年5月から開始された衛
星放送は、音声にPCM方式が採用されており、PCM
信号の変調方式として4相差動位相変調:QPSK(Qua
d Phase Shift Keying) 方式が採用されている。図5は
このQPSK方式で使用される変調器の一例である。こ
の変調器では、搬送波発振器で発生された搬送波が2分
岐され、一方の搬送波はそのまま0−π変調器M1に、
もう一方の搬送波は位相がπ/2遅れて0−π変調器M
2に入力され、各々の搬送波はロールオフフィルタによ
り帯域制限された変調パルスa1、a2により0又はπ
の位相変化を受け、その後に合成器Cで合成されてQP
SK信号になる。このQPSK信号は必要であれば高周
波増幅器により増幅されて装置出力となり、この場合、
QPSK信号は二つの直交するAM波の合成によって得
られ、QAM波となる。2値の変調パルスで変調された
QAM波を通常QPSK波方式とも呼んでいる。
【0003】図6は前記QPSK波方式の変調信号を復
調する直交復調器の従来例であり、コスタスループ方式
の基準位相再生回路(以後、コスタスループ回路と記
す)Bを採用したものの例である。この直交復調器で
は、入力された直交変調信号(ここではQPSK信号)
が2分岐され、一方の直交変調信号には電圧制御発振器
(VCO)から出力される搬送波が掛け合わされて検波
信号Iが発生され、他方の直交変調信号には前記搬送波
をπ/2位相遅らせたものが掛け合わされて検波信号Q
が発生される。これら両検波信号I、Qからはコスタス
ループ回路BでVCOの搬送波をロックするための基準
信号が再生され、同基準信号はオフセット調整回路によ
ってオフセット調整がなされてVCOに印加され、これ
によりVCOの搬送波が適切な状態にロックされて、検
波器で検波された検波信号I、QがコンパレータCによ
ってもとのディジタル信号I、Qに再生される。
【0004】前記直交復調器では、ディジタル信号I、
Qの正確な復調が行われるようにするため、コスタスル
ープ回路Bのオフセット調整回路Dを事前に設定してお
く必要があり、例えばコンパレータCで復調されて本復
調器から出力されるディジタル信号I、Qのジッタ量が
0となるようにオフセット調整回路Dの手動調整を行
う。このオフセット調整が正確になされて初めて搬送波
の位相が直交復調信号の復調に適した状態に固定され、
常に正確なディジタル信号I、Qが復調されるようにな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図3の直
交復調器は、コスタスループ回路Bのオフセット調整回
路Dの初期設定が手動であり、また調整回路が固定式で
あるため次のような問題を持っていた。 1.オフセット調整回路Dの初期設定に手間がかかる。 2.オフセット調整回路Dの初期設定が完全になされて
も、温度変化や時間経過等により微妙に電圧が変動して
最適点からずれることがあり、この場合、コスタスルー
プ回路Bから出力される復調信号I、Qのジッタ量が大
きくなってコンパレータCにおける符号判定に支障をき
たす等して復調器の性能低下を招くことがある。
【0006】本発明の目的は、オフセット調整回路の調
整を一切必要とせず、温度変化や時系変化に強い直交復
調器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の直交復調器は図
1〜4に示すように、入力される直交変調信号を2分岐
し、その一方に電圧制御発振器1で再生される搬送波を
掛け合わせて検波信号Iを発生し、他方に前記搬送波の
π/2位相遅れたものを掛け合わせて検波信号Qを発生
し、コスタスループ方式の基準位相再生回路2が前記両
検波信号I、Qからデータ復調用の位相信号を再生し、
オフセット調整回路3が前記位相信号を基に電圧制御発
振器1の制御電圧を制御して前記搬送波を再生し、コン
パレータ4が前記検波信号I、Qからデジタル信号I、
Qを復調する直交復調器において、同直交復調器は、コ
ンパレータ4で復調されたディジタル信号I、Qのジッ
タ量を検出するジッタ量検出器5を備え、前記オフセッ
ト調整回路3は前記検出されたジッタ量に基づいて電圧
制御発振器1の制御電圧を調整可能とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態1】図1は本発明の直交復調器の実
施形態であり、この直交復調器は、入力された直交変調
信号(QPSK信号)を同期検波する検波器10と、検
波信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ11
と、検波信号から基準位相信号を再生する基準位相再生
回路(コスタスループ回路)2と、コスタスループ回路
2の基準位相信号についてオフセット調整を行なうオフ
セット調整回路3と、オフセット調整された基準位相信
号に基づいて搬送波を再生する電圧制御発振器(VC
O)1と、高周波成分を除去された検波信号からディジ
タル信号I、Qを復元するコンパレータ4と、ディジタ
ル信号I、Qからこれと同期するクロック信号を再生す
るクロック再生回路12と、ディジタル信号I、Qのジ
ッタ量を検出するジッタ量検出器5とから構成される。
【0009】前記検波器10は直交復調器に入力される
QPSK信号を2分し、その一方の信号にVCO1から
出力される搬送波を掛け合わせ、他方の信号にVCO1
から出力される搬送波のπ/2位相遅れのものを掛け合
わせる。その掛け合わせた出力は、ローパスフィルタ1
1を通り、VCOとQPSK信号の位相誤差電圧のみが
出力され、コンパレータ4によってもとのデジタル信号
IとQが得られる。
【0010】前記コスタスループ回路2は、検波信号
I、Qから搬送波を再生するために必要な位相信号(基
準位相信号)を再生する。コスタスループ回路は図2の
ように4つの差動増幅器、、、と3つの加算器
、、で構成され、差動増幅器と加算器〜は
四重の構成になっている。従って、差動増幅器と加算
器〜までの積が、加算器の出力信号となって現わ
れる。前記検波器10によって復調されたデータI、Q
は差動増幅器〜、差動増幅器へ夫々入力される。
差動増幅器へ入力されたデータIと加算器へ入力さ
れたデータQは、差動増幅器と加算器とで乗算器の
構成となっているため、加算器の出力はI・Qとな
る。次に、差動増幅器に入力されたデータIは同相で
加算器に入力され、差動増幅器に入力されたデータ
Qは、反転増幅され加算器に入力される。従って、加
算器の出力は、I−Qと加算器の出力であるI・Q
が乗算された信号I・Q(I−Q)となって現われる。
さらに、加算器には差動増幅器の出力信号Iと差動
増幅器のもう一つの出力信号Qが入力され、加算器
の出力には、加算器までの出力信号と加算器により
加算されたI+Qとの積が現われるため、最終的にI・
Q(I−Q)(I+Q)=I・Q(I2 +Q2 )なる位
相信号が出力される。
【0011】次に、コスタスループ回路2から出力され
る位相信号I・Q(I2 +Q2 )について説明を行な
う。入力されるQPSK信号が式(1)で表され、 S = Ecos(ωt+θ) ・・・・(1) A点、B点における信号Li、Lqが式(2)、(3)
で表される場合、 Li = E1sin(ωt+θ1) ・・・ (2) Lq = E1cos(ωt+θ1) ・・・ (3) 前記コスタスループ回路2のC点における位相信号I・
Q(I2 +Q2 )は式(4)で表すことができる。 I・Q(I2 +Q2 ) = −(((E・E1)4 )/64)sin4(θ−θ1) ・・・ (4)
【0012】前式(4)によれば、入力されるQPSK
信号とVCO1の出力信号の位相誤差(θ−θ1)がn
π/4である場合に、出力電圧は相対的に0となり(n
は任意の整数)、この状態でループがロックされること
になるが、この場合、(2nπ)/4と((2n+1)
π)/4とでは出力電圧の極性は逆となり、従って、実
際は((2n+1)π)/4の状態でVCO1にフィー
ドバックしたときに、ループがロックされるようにVC
O1を構成することで、同VCO1が出力する搬送波を
用いてQPSK信号からディジタル信号I、Qを復調す
ることができる。
【0013】以上の説明からわかるように前記オフセッ
ト調整回路3は、コスタスループ回路2から出力される
位相信号I・Q(I2 +Q2 )を受け、((2n+1)
π)/4の状態でVCO1にフィードバックしたとき
に、ループがロックするようにしてある。従って、この
電圧制御発信器1においては、コスタスループ回路2の
位相信号出力I・Q(I2 +Q2 )により、QPSK信
号がどのような状態にあっても同信号と同じ位相に搬送
波を固定することができる。
【0014】前記オフセット調整回路3は、後述するジ
ッタ量検出器5で検出されるジッタ量に応じても、VC
O1に印加する制御電圧を可変し、ジッタ量を最小に保
つようにすることができる。
【0015】図1、3に示されるジッタ量検出器5は、
コンパレータ4から出力されるディジタル信号I、Qを
取り込んで次のようにしてジッタ量の検出を行う。図4
はこのジッタ量検出の様子を示した波形図である。1.
図1に示すクロック再生回路12でディジタル信号I又
はQと同期したクロック信号(CLK)を用意し、この
CLKとディジタル信号I又はQとの論理積(AND)
を取る。この論理積I(Q)・CLKからはディジタル
信号I(Q)のジッタ成分(波形のゆらいでいる部分)
とCLKの”H”パルスを抽出することができる。2.
ディジタル信号I(Q)と180度位相が異なる波形を
用意し、この波形を、CLKの”H”パルスが同波形
の”L”パルスの中央に来るように遅延回路で遅延させ
た後(I(Q)・CLK)との論理積(I(Q)・CL
K)・Aを取る。この論理積(I(Q)・CLK)・A
からは、ディジタル信号I(Q)のジッタ量に比例した
パルス幅のパルスが抽出される。3.この抽出されたパ
ルスからジッタ量を検出することができる。
【0016】図1の直交復調器は、前記検出されたジッ
タ量を平滑回路で直流に変換し、これをオフセット調整
回路3に入力し、同オフセット調整回路3でジッタ量に
応じてVCO1に印加する制御電圧を可変し、最終的に
直交復調器から出力されるディジタル信号I、Qのジッ
タ量が最小にされるようになる。
【0017】
【発明の効果】本発明の直交復調器には次のような効果
がある。 1.オフセット調整回路の調整が不要であり、調整の手
間が省ける。 2.温度変化や時系変化によるジッタの発生が抑制され
るため、直交信号を安定に復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る直交復調器の実施形態例を示した
ブロック図。
【図2】図1の直交復調器におけるコスタスループ回路
のブロック図。
【図3】図1の直交復調器におけるジッタ量検出器のブ
ロック図。
【図4】図3のジッタ量検出器におけるジッタ量検出の
説明図。
【図5】QPSK式直交変調器の一例を示したブロック
図。
【図6】従来のQPSK復調器の一例を示したブロック
図。
【符号の説明】
1 電圧制御発振器 2 基準位相再生回路 3 オフセット調整回路 4 コンパレータ 5 ジッタ量検出器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力される直交変調信号を2分岐し、その
    一方に電圧制御発振器(1)で再生される搬送波を掛け
    合わせて検波信号(I)を発生し、他方に前記搬送波の
    π/2位相遅れたものを掛け合わせて検波信号(Q)を
    発生し、コスタスループ方式の基準位相再生回路(2)
    が前記両検波信号(I、Q)からデータ復調用の位相信
    号を再生し、オフセット調整回路(3)が前記位相信号
    を基に電圧制御発振器(1)の制御電圧を制御して前記
    搬送波を再生し、コンパレータ(4)が前記検波信号
    (I、Q)からデジタル信号(I、Q)を復調する直交
    復調器において、同直交復調器は、コンパレータ(4)
    で復調されたディジタル信号(I、Q)のジッタ量を検
    出するジッタ量検出器(5)を備え、前記オフセット調
    整回路(3)は前記検出されたジッタ量に基づいて電圧
    制御発振器(1)の制御電圧を調整可能であることを特
    徴とする直交復調器。
JP8043782A 1996-02-29 1996-02-29 直交復調器 Pending JPH09238172A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013183171A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Oki Electric Ind Co Ltd 光位相同期ループ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013183171A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Oki Electric Ind Co Ltd 光位相同期ループ装置

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