JPH1198210A - 復調回路 - Google Patents
復調回路Info
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- JPH1198210A JPH1198210A JP9275320A JP27532097A JPH1198210A JP H1198210 A JPH1198210 A JP H1198210A JP 9275320 A JP9275320 A JP 9275320A JP 27532097 A JP27532097 A JP 27532097A JP H1198210 A JPH1198210 A JP H1198210A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の角度変調方式における復調回路の同期捕
捉遅延と回路小型化の問題を解決するためになされたも
ので、シンボル同期の確立とローカル信号発振器の出力
周波数誤差検出とが同時にでき、しかも複素演算器を使
用せずに回路の小型化が可能な復調回路を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 信号空間配置において固定の2つの位置
間を交互に推移するような変調信号により角度変調され
た被変調信号について同相成分と直交成分とに分離する
ために使用するローカル信号発振器に含まれる出力周波
数誤差を、検波器出力信号の時間波形における極大値と
極小値との中間値により検出すると共に、該検出した周
波数誤差情報を用いて前記ローカル信号発振器の出力周
波数誤差を補正制御するように構成したことを特徴とす
る復調回路である。
捉遅延と回路小型化の問題を解決するためになされたも
ので、シンボル同期の確立とローカル信号発振器の出力
周波数誤差検出とが同時にでき、しかも複素演算器を使
用せずに回路の小型化が可能な復調回路を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 信号空間配置において固定の2つの位置
間を交互に推移するような変調信号により角度変調され
た被変調信号について同相成分と直交成分とに分離する
ために使用するローカル信号発振器に含まれる出力周波
数誤差を、検波器出力信号の時間波形における極大値と
極小値との中間値により検出すると共に、該検出した周
波数誤差情報を用いて前記ローカル信号発振器の出力周
波数誤差を補正制御するように構成したことを特徴とす
る復調回路である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は角度変調方式の復調
回路に関し、特に復調回路におけるローカル信号発振器
の出力周波数誤差を補正する手段に関する。
回路に関し、特に復調回路におけるローカル信号発振器
の出力周波数誤差を補正する手段に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のデジタル移動通信システムにおい
ては、変調効率が1bps/Hz(データ伝送速度/占有帯域幅)
を有し被変調波形が振幅に変調情報を持たない定包絡線
のためフェージング変動に強いGMSK、4値FM、或いはPLL
4相PSKなどの角度変調方式が採用されてきた。近年、変
調効率を2bps/Hzとしたより信号伝送効率の高いπ/4シ
フトQPSK方式が開発され、デジタル自動車電話システム
やデジタルMCA(Multi Channel Access)システムにおい
て採用されている。
ては、変調効率が1bps/Hz(データ伝送速度/占有帯域幅)
を有し被変調波形が振幅に変調情報を持たない定包絡線
のためフェージング変動に強いGMSK、4値FM、或いはPLL
4相PSKなどの角度変調方式が採用されてきた。近年、変
調効率を2bps/Hzとしたより信号伝送効率の高いπ/4シ
フトQPSK方式が開発され、デジタル自動車電話システム
やデジタルMCA(Multi Channel Access)システムにおい
て採用されている。
【0003】π/4シフトQPSKは、信号2ビット分を1シンボル
として4つのシンボル状態、即ち、変調信号の2ビットの
組合せ(-1,-1)、(-1,1)、(1,-1)、(1,1)に対応して搬送
波位相変化を±45゜、±135゜と変化させた4値(4相)位
相変調方式であり、定包絡線変調方式の一種である。比
較的容易な直線性補償技術を併用することにより、搬送
波位相シフトによる電力スペクトラムの広がりを狭くす
ることができるので、隣接チャネル間干渉を低くするこ
とができる等の特徴を有している。
として4つのシンボル状態、即ち、変調信号の2ビットの
組合せ(-1,-1)、(-1,1)、(1,-1)、(1,1)に対応して搬送
波位相変化を±45゜、±135゜と変化させた4値(4相)位
相変調方式であり、定包絡線変調方式の一種である。比
較的容易な直線性補償技術を併用することにより、搬送
波位相シフトによる電力スペクトラムの広がりを狭くす
ることができるので、隣接チャネル間干渉を低くするこ
とができる等の特徴を有している。
【0004】一方、上述したπ/4シフトQPSKを復調する方式
としては、同期検波方式或いは遅延検波方式を用いるの
が一般的であり、理論的には被変調信号から基準位相を
もつ搬送波を再生しそれと受信波位相とを比較してデー
タ(変調信号)を復号する同期検波方式の方が優れた特性
を有している。しかし、同期検波方式は高速フェージン
グが発生し易い移動通信において前記搬送波再生等が難
しく、遅延検波方式の方が所定の遅延時間を有する遅延
回路において遅延された被変調波の位相と次の被変調波
位相とを比較し、相対的な位相変化を検出して変調信号
データを復号するので搬送波再生が不要であり、従っ
て、同期検波方式より良好な特性をもつ。
としては、同期検波方式或いは遅延検波方式を用いるの
が一般的であり、理論的には被変調信号から基準位相を
もつ搬送波を再生しそれと受信波位相とを比較してデー
タ(変調信号)を復号する同期検波方式の方が優れた特性
を有している。しかし、同期検波方式は高速フェージン
グが発生し易い移動通信において前記搬送波再生等が難
しく、遅延検波方式の方が所定の遅延時間を有する遅延
回路において遅延された被変調波の位相と次の被変調波
位相とを比較し、相対的な位相変化を検出して変調信号
データを復号するので搬送波再生が不要であり、従っ
て、同期検波方式より良好な特性をもつ。
【0005】図6は、従来のπ/4シフトQPSKを復調するため
の遅延検波方式を用いた復調回路の構成例を示す機能ブ
ロック図である。この図に示す復調回路は、ローカル信
号発振器102とπ/2移相器103と乗算器104、105とから構
成される被変調信号の同相成分と直交成分とを検出する
直交検波部101と、変調信号のシンボル変化に対応する
被変調信号の相対的位相変化を検出すると共に変調信号
を復号して出力する前記直交検波部101に接続された遅
延検波器106と、シンボル同期信号を生成し判定器108,1
09と並列直列変換器113にシンボル同期信号を出力する
前記遅延検波器106に接続されたシンボル同期生成器107
と、正弦波の2値信号(-1、+1)の符号を判定し矩形波信
号を出力する前記遅延検波器106に接続された判定器10
8、109と、該判定器108、109の出力信号の複素共役を作
る複素共役器110と、前記遅延検波器106の出力信号と前
記複素共役器110の出力信号とを乗算する複素乗算器111
と、該複素乗算器111の出力信号より前記ローカル信号
発振器102に含まれる周波数誤差△fを推定し、該推定し
た結果を前記ローカル信号発振器にフィードバックする
周波数誤差推定器112と、前記判定器108、109のパラレ
ル出力信号をシリアル信号に変換する並列直列変換器11
3とにより構成される。
の遅延検波方式を用いた復調回路の構成例を示す機能ブ
ロック図である。この図に示す復調回路は、ローカル信
号発振器102とπ/2移相器103と乗算器104、105とから構
成される被変調信号の同相成分と直交成分とを検出する
直交検波部101と、変調信号のシンボル変化に対応する
被変調信号の相対的位相変化を検出すると共に変調信号
を復号して出力する前記直交検波部101に接続された遅
延検波器106と、シンボル同期信号を生成し判定器108,1
09と並列直列変換器113にシンボル同期信号を出力する
前記遅延検波器106に接続されたシンボル同期生成器107
と、正弦波の2値信号(-1、+1)の符号を判定し矩形波信
号を出力する前記遅延検波器106に接続された判定器10
8、109と、該判定器108、109の出力信号の複素共役を作
る複素共役器110と、前記遅延検波器106の出力信号と前
記複素共役器110の出力信号とを乗算する複素乗算器111
と、該複素乗算器111の出力信号より前記ローカル信号
発振器102に含まれる周波数誤差△fを推定し、該推定し
た結果を前記ローカル信号発振器にフィードバックする
周波数誤差推定器112と、前記判定器108、109のパラレ
ル出力信号をシリアル信号に変換する並列直列変換器11
3とにより構成される。
【0006】この復調回路は、ローカル信号発振器102出力
に周波数誤差が含まれない場合、被変調信号が直交検波
部101に入力すると、乗算器104、105の出力に入力被変
調波信号の周波数とローカル信号発振器102の出力周波
数との差に応じた周波数をもつ被変調信号の同相成分と
直交成分とが導出される。この同相成分と直交成分の信
号は遅延検波器106において変調信号のシンボル変化に
対応する被変調信号の相対的位相差として検波され、こ
の位相差により上述した送信時に重み付けられた変調信
号のシンボルデータが復号される。図7は、遅延検波器1
06の出力における復号された信号の信号空間配置図であ
る。この図に示されるように、ローカル信号発振器102
に周波数誤差が含まれない場合は、信号をI軸とQ軸から
それぞれ45°シフトした位置に配置するように設計され
る。この信号は判定器108、109においてI成分とQ成分の
信号の符号が判定された後に並列直列変換器103におい
てシリアルデータに変換されて変調信号が復調される。
に周波数誤差が含まれない場合、被変調信号が直交検波
部101に入力すると、乗算器104、105の出力に入力被変
調波信号の周波数とローカル信号発振器102の出力周波
数との差に応じた周波数をもつ被変調信号の同相成分と
直交成分とが導出される。この同相成分と直交成分の信
号は遅延検波器106において変調信号のシンボル変化に
対応する被変調信号の相対的位相差として検波され、こ
の位相差により上述した送信時に重み付けられた変調信
号のシンボルデータが復号される。図7は、遅延検波器1
06の出力における復号された信号の信号空間配置図であ
る。この図に示されるように、ローカル信号発振器102
に周波数誤差が含まれない場合は、信号をI軸とQ軸から
それぞれ45°シフトした位置に配置するように設計され
る。この信号は判定器108、109においてI成分とQ成分の
信号の符号が判定された後に並列直列変換器103におい
てシリアルデータに変換されて変調信号が復調される。
【0007】しかし、一般的にはローカル信号発振器102出
力には周波数誤差(Δf)が含まれるので、遅延検波器106
から出力される信号は図7に示した信号空間配置からず
れてくる。図8は、ローカル信号発振器102出力に周波数
誤差が含まれる場合の遅延検波器106の出力における信
号の信号空間配置図である。信号位相の時間的変化は周
波数変化として捉えられるので、逆に周波数がΔf変化
した場合は信号位相がΔθ変化することになる。従っ
て、ローカル信号発振器102出力が基準からΔfずれる
と、図8に示したように信号が信号空間配置において位
相角がΔθだけシフトする。このΔθの位相シフトは、
後述する理由によりBER(Bit Error Rate、信号誤り確
率)特性を劣化させる。
力には周波数誤差(Δf)が含まれるので、遅延検波器106
から出力される信号は図7に示した信号空間配置からず
れてくる。図8は、ローカル信号発振器102出力に周波数
誤差が含まれる場合の遅延検波器106の出力における信
号の信号空間配置図である。信号位相の時間的変化は周
波数変化として捉えられるので、逆に周波数がΔf変化
した場合は信号位相がΔθ変化することになる。従っ
て、ローカル信号発振器102出力が基準からΔfずれる
と、図8に示したように信号が信号空間配置において位
相角がΔθだけシフトする。このΔθの位相シフトは、
後述する理由によりBER(Bit Error Rate、信号誤り確
率)特性を劣化させる。
【0008】図8に示したローカル信号発振器102がΔfの周
波数誤差をもつときの信号空間配置が図7に示した周波
数誤差が無いときの信号空間配置に比べてBER特性が劣
化する理由は、雑音等により信号の位相ジッタ(位相ゆ
らぎ)が発生すると、符号判定器108,109における判定し
きい値マージンが図7においては±45°であるが、図8に
おいてはしきい値マージンが片方向(Q軸方向)に45°以
下に減少し、例えば、(1,1)の変調信号を(-1,1)と誤っ
て判定する確率が大きくなるためである。
波数誤差をもつときの信号空間配置が図7に示した周波
数誤差が無いときの信号空間配置に比べてBER特性が劣
化する理由は、雑音等により信号の位相ジッタ(位相ゆ
らぎ)が発生すると、符号判定器108,109における判定し
きい値マージンが図7においては±45°であるが、図8に
おいてはしきい値マージンが片方向(Q軸方向)に45°以
下に減少し、例えば、(1,1)の変調信号を(-1,1)と誤っ
て判定する確率が大きくなるためである。
【0009】そこで、図8に示した信号空間配置におけるΔ
θの位相シフトを補償するため、遅延検波器106出力信
号と複素共役器110による符号判定器108、109出力信号
の共役信号とを複素乗算器111により複素乗算する方法
を用いていた。図9は、これらの複素演算処理を信号空
間配置において説明する図である。図9に示されるよう
に、例えば、遅延検波器106出力信号が信号空間配置の
第1象限にあるとすれば、複素共役器110入力信号(71)
は、ローカル信号発振器に周波数誤差がないときの位置
になることが知られており、この信号の共役を取った信
号(72)と図8に示される遅延検波器106出力信号(73)との
複素乗算の結果得られる複素乗算器111出力信号(74)
は、I軸上からΔθの位置となる。
θの位相シフトを補償するため、遅延検波器106出力信
号と複素共役器110による符号判定器108、109出力信号
の共役信号とを複素乗算器111により複素乗算する方法
を用いていた。図9は、これらの複素演算処理を信号空
間配置において説明する図である。図9に示されるよう
に、例えば、遅延検波器106出力信号が信号空間配置の
第1象限にあるとすれば、複素共役器110入力信号(71)
は、ローカル信号発振器に周波数誤差がないときの位置
になることが知られており、この信号の共役を取った信
号(72)と図8に示される遅延検波器106出力信号(73)との
複素乗算の結果得られる複素乗算器111出力信号(74)
は、I軸上からΔθの位置となる。
【0010】遅延検波器106出力信号が図8に示された空間位
置のどの象限にあっても、上述した複素演算の結果は、
I軸上からΔθの位置となる。従って、図8に示すように
遅延検波器106の出力においては変調信号の4種類のシン
ボルに対応する4つのΔθをI軸からの絶対値で表すため
には4つの値が必要であったが、複素乗算器111の出力に
おいては1つのΔθ(絶対値)により表すことができる。
従って、この複素乗算器111出力信号に基づき周波数誤
差推定器112において位相シフト値Δθを一義的に求め
ることができ、この位相シフト値の時間微分により周波
数誤差Δfを推定することができる。
置のどの象限にあっても、上述した複素演算の結果は、
I軸上からΔθの位置となる。従って、図8に示すように
遅延検波器106の出力においては変調信号の4種類のシン
ボルに対応する4つのΔθをI軸からの絶対値で表すため
には4つの値が必要であったが、複素乗算器111の出力に
おいては1つのΔθ(絶対値)により表すことができる。
従って、この複素乗算器111出力信号に基づき周波数誤
差推定器112において位相シフト値Δθを一義的に求め
ることができ、この位相シフト値の時間微分により周波
数誤差Δfを推定することができる。
【0011】このΔfの情報をローカル信号発振器102にフィ
ードバックすることにより、ローカル信号発振器102の
出力周波数をΔfを打ち消すように制御して、上述した
ローカル信号発振器102の出力周波数誤差に係わるBER特
性の劣化を防止することができる。
ードバックすることにより、ローカル信号発振器102の
出力周波数をΔfを打ち消すように制御して、上述した
ローカル信号発振器102の出力周波数誤差に係わるBER特
性の劣化を防止することができる。
【0012】なお、シンボル同期生成器107としては、零ク
ロス検出法が用いられている。即ち、遅延検波器106の
出力信号を取り出して正弦波信号の零レベル(正弦波信
号の正負最大値の中間に位置するレベル)とクロスする
ポイントを検出し、該零クロスポイントから1/2シンボ
ル周期ずれた位置を求め、これをサンプルタイミング信
号として出力し判定器108,109と並列直列変換器113を動
作させる。
ロス検出法が用いられている。即ち、遅延検波器106の
出力信号を取り出して正弦波信号の零レベル(正弦波信
号の正負最大値の中間に位置するレベル)とクロスする
ポイントを検出し、該零クロスポイントから1/2シンボ
ル周期ずれた位置を求め、これをサンプルタイミング信
号として出力し判定器108,109と並列直列変換器113を動
作させる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の復調回路においては以下に示すような問題
点があった。つまり、ローカル信号発振器の出力周波数
誤差を検出するためには、まず、符号判定器108,109に
おけるサンプルタイミングを決定するためにシンボル同
期生成器107によりシンボル同期を確立した後、判定器1
08,109により符号判定された出力信号を複素共役器に入
力し複素乗算器により複素演算して周波数誤差を検出す
る必要があった。従って、シンボル同期の確立とローカ
ル信号発振器の周波数誤差検出とを同時に行うことがで
きないので、復調回路としての同期捕捉に時間がかか
り、結果として利用者の通話開始までに時間がかかる等
問題であった。また、ローカル信号発振器の出力周波数
誤差を検出するために回路構成が複雑な複素共役器や複
素乗算器のような複素演算器を必要とし、復調回路全体
を小型化する上で問題であった。本発明は、上述した従
来の復調回路に関する問題を解決するためになされたも
ので、シンボル同期の確立とローカル信号発振器の出力
周波数誤差検出とが同時にでき、しかも複素演算器を使
用せずに回路の小型化が可能な復調回路を提供すること
を目的とする。
ような従来の復調回路においては以下に示すような問題
点があった。つまり、ローカル信号発振器の出力周波数
誤差を検出するためには、まず、符号判定器108,109に
おけるサンプルタイミングを決定するためにシンボル同
期生成器107によりシンボル同期を確立した後、判定器1
08,109により符号判定された出力信号を複素共役器に入
力し複素乗算器により複素演算して周波数誤差を検出す
る必要があった。従って、シンボル同期の確立とローカ
ル信号発振器の周波数誤差検出とを同時に行うことがで
きないので、復調回路としての同期捕捉に時間がかか
り、結果として利用者の通話開始までに時間がかかる等
問題であった。また、ローカル信号発振器の出力周波数
誤差を検出するために回路構成が複雑な複素共役器や複
素乗算器のような複素演算器を必要とし、復調回路全体
を小型化する上で問題であった。本発明は、上述した従
来の復調回路に関する問題を解決するためになされたも
ので、シンボル同期の確立とローカル信号発振器の出力
周波数誤差検出とが同時にでき、しかも複素演算器を使
用せずに回路の小型化が可能な復調回路を提供すること
を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる復調回路の請求項1記載の発明は、
信号空間配置において固定の2つの位置間を交互に推移
するような変調信号により角度変調された被変調信号に
ついて同相成分と直交成分とに分離するために使用する
ローカル信号発振器に含まれる出力周波数誤差を、検波
器出力信号の時間波形における極大値と極小値との中間
値に基づいて検出すると共に、該検出した周波数誤差情
報を用いて前記ローカル信号発振器の出力周波数誤差を
補正制御するように構成する。本発明に係わる復調回路
の請求項2記載の発明は、請求項1記載の復調回路におい
て、前記検波器出力信号の時間波形が極大値と極小値と
を生じる時間間隔に基づいてシンボル同期信号を生成す
るように構成する。
に、本発明に係わる復調回路の請求項1記載の発明は、
信号空間配置において固定の2つの位置間を交互に推移
するような変調信号により角度変調された被変調信号に
ついて同相成分と直交成分とに分離するために使用する
ローカル信号発振器に含まれる出力周波数誤差を、検波
器出力信号の時間波形における極大値と極小値との中間
値に基づいて検出すると共に、該検出した周波数誤差情
報を用いて前記ローカル信号発振器の出力周波数誤差を
補正制御するように構成する。本発明に係わる復調回路
の請求項2記載の発明は、請求項1記載の復調回路におい
て、前記検波器出力信号の時間波形が極大値と極小値と
を生じる時間間隔に基づいてシンボル同期信号を生成す
るように構成する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わる
復調回路の実施の形態例を示す機能ブロック図である。
この例に示す復調回路は、π/4シフトQPSKを復調するた
めの復調回路であり、ローカル信号発振器2とπ/2移相
器3と乗算器4、5とから構成する被変調信号の同相成分
と直交成分とを検出するための直交検波部1と、変調信
号のシンボル変化に対応する被変調信号の相対的位相変
化を検出すると共に変調信号を復号して出力する前記直
交検波部1に接続された遅延検波器6と、正弦波の2値信
号(-1、+1)の符号を判定し矩形波信号を出力する前記遅
延検波器6に接続された判定器8、9と、該判定器8、9の
パラレル出力信号をシリアル信号に変換する並列直列変
換器10と、前記遅延検波器106の同相成分或いは直交成
分の出力信号(図1では同相成分の出力信号を用いてい
る)の極大値と極小値とを検出する極大極小検出器11
と、該極大極小検出器11の出力信号に基づいて前記ロー
カル信号発振器2に含まれる周波数誤差Δfを推定する前
記ローカル信号発振器2に接続される周波数誤差推定器1
2と、前記極大極小検出器11の出力信号に基づいてシン
ボル同期信号を生成し前記判定器8,9と並列直列変換器1
0にシンボル同期信号を出力するシンボル同期生成器13
とから構成する。
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わる
復調回路の実施の形態例を示す機能ブロック図である。
この例に示す復調回路は、π/4シフトQPSKを復調するた
めの復調回路であり、ローカル信号発振器2とπ/2移相
器3と乗算器4、5とから構成する被変調信号の同相成分
と直交成分とを検出するための直交検波部1と、変調信
号のシンボル変化に対応する被変調信号の相対的位相変
化を検出すると共に変調信号を復号して出力する前記直
交検波部1に接続された遅延検波器6と、正弦波の2値信
号(-1、+1)の符号を判定し矩形波信号を出力する前記遅
延検波器6に接続された判定器8、9と、該判定器8、9の
パラレル出力信号をシリアル信号に変換する並列直列変
換器10と、前記遅延検波器106の同相成分或いは直交成
分の出力信号(図1では同相成分の出力信号を用いてい
る)の極大値と極小値とを検出する極大極小検出器11
と、該極大極小検出器11の出力信号に基づいて前記ロー
カル信号発振器2に含まれる周波数誤差Δfを推定する前
記ローカル信号発振器2に接続される周波数誤差推定器1
2と、前記極大極小検出器11の出力信号に基づいてシン
ボル同期信号を生成し前記判定器8,9と並列直列変換器1
0にシンボル同期信号を出力するシンボル同期生成器13
とから構成する。
【0016】この図に示す復調回路において、ローカル信号
発振器2出力に周波数誤差がない場合は、被変調信号が
直交検波部1に入力すると、乗算器4、5の出力に入力被
変調信号の周波数とローカル信号発振器2の出力周波数
との差に応じた周波数をもつ被変調信号の同相成分と直
交成分とが導出される。この信号は遅延検波器6におい
てシンボル変化に対応する被変調信号間の相対的位相差
が検出され、この位相差により上述した送信時に重み付
けられた変調信号のシンボルデータが復号される。この
復号された信号は判定器8、9においてI成分とQ成分の信
号の符号が判定された後に並列直列変換器10においてシ
リアルデータに変換されて変調信号が復調されること従
来技術と同様である。
発振器2出力に周波数誤差がない場合は、被変調信号が
直交検波部1に入力すると、乗算器4、5の出力に入力被
変調信号の周波数とローカル信号発振器2の出力周波数
との差に応じた周波数をもつ被変調信号の同相成分と直
交成分とが導出される。この信号は遅延検波器6におい
てシンボル変化に対応する被変調信号間の相対的位相差
が検出され、この位相差により上述した送信時に重み付
けられた変調信号のシンボルデータが復号される。この
復号された信号は判定器8、9においてI成分とQ成分の信
号の符号が判定された後に並列直列変換器10においてシ
リアルデータに変換されて変調信号が復調されること従
来技術と同様である。
【0017】このとき、変調信号が信号空間配置において特
定の2つの位置間の推移を繰り返すプリアンブル信号(同
期を取るために送信信号の各フレームの先頭に配置され
る決められたパターンの信号)である場合について考察
する。図2は、ローカル信号発振器2に周波数誤差がない
場合の被変調信号がプリアンブル信号であるときの遅延
検波器6の出力における信号の信号空間配置の例を示す
図である。この図に示すように、遅延検波器6の出力信
号はI軸とQ軸からそれぞれ45°シフトした位置を往復す
る。
定の2つの位置間の推移を繰り返すプリアンブル信号(同
期を取るために送信信号の各フレームの先頭に配置され
る決められたパターンの信号)である場合について考察
する。図2は、ローカル信号発振器2に周波数誤差がない
場合の被変調信号がプリアンブル信号であるときの遅延
検波器6の出力における信号の信号空間配置の例を示す
図である。この図に示すように、遅延検波器6の出力信
号はI軸とQ軸からそれぞれ45°シフトした位置を往復す
る。
【0018】図3は、図2に示した信号をI軸に対する振幅変
化の時間経過を表した図である。図2に示す信号空間配
置における信号位置の推移は、時間経過に対してはI軸
の原点(Q軸との交点)を基準にして周期的に変化するの
で、時間波形として表すと図3のようになる。
化の時間経過を表した図である。図2に示す信号空間配
置における信号位置の推移は、時間経過に対してはI軸
の原点(Q軸との交点)を基準にして周期的に変化するの
で、時間波形として表すと図3のようになる。
【0019】しかし、ローカル信号発振器2の出力周波数に
Δfの誤差があるときは、上述したように信号空間配置
が誤差のないときに比べてΔθシフトする(図8参照)。
図4は、ローカル信号発振器2の出力周波数にΔfの誤差
があるときの図2に対応する信号空間配置図である。ま
た、図5は、図4に示した信号をI軸に対する振幅変化の
時間経過を表した図である。図4に示す信号空間配置に
おける信号位置の推移は、時間経過に対してはI軸の原
点(Q軸との交点)から負(左)側にシフトした点を中心に
して周期的に変化するので、図5に示すように全体が負
側にシフトした時間波形となる。
Δfの誤差があるときは、上述したように信号空間配置
が誤差のないときに比べてΔθシフトする(図8参照)。
図4は、ローカル信号発振器2の出力周波数にΔfの誤差
があるときの図2に対応する信号空間配置図である。ま
た、図5は、図4に示した信号をI軸に対する振幅変化の
時間経過を表した図である。図4に示す信号空間配置に
おける信号位置の推移は、時間経過に対してはI軸の原
点(Q軸との交点)から負(左)側にシフトした点を中心に
して周期的に変化するので、図5に示すように全体が負
側にシフトした時間波形となる。
【0020】極大極小検出器11は、図5に示した信号が入力
すると微分器を用いて信号を微分し信号の極大値と極小
値とを求めると共に、図5に示す極大値と極小値との中
間値ΔIを算出する。このΔIは図4に示したΔθの位相
シフトの結果発生したものであり、Δθに対応して一義
的に決まるものである。従って、ΔIが算出できればΔ
θが求まり、周波数誤差推定器12においてこのΔθを時
間微分すればΔf(ローカル信号発振器2の出力周波数誤
差)が求まるので、周波数誤差推定器12はこのΔf情報を
ローカル信号発振器2に送り、出力周波数誤差を打ち消
すようにローカル信号発振器2を制御する。
すると微分器を用いて信号を微分し信号の極大値と極小
値とを求めると共に、図5に示す極大値と極小値との中
間値ΔIを算出する。このΔIは図4に示したΔθの位相
シフトの結果発生したものであり、Δθに対応して一義
的に決まるものである。従って、ΔIが算出できればΔ
θが求まり、周波数誤差推定器12においてこのΔθを時
間微分すればΔf(ローカル信号発振器2の出力周波数誤
差)が求まるので、周波数誤差推定器12はこのΔf情報を
ローカル信号発振器2に送り、出力周波数誤差を打ち消
すようにローカル信号発振器2を制御する。
【0021】また、シンボル同期生成器13は、極大極小検出
器11の出力信号から信号レベルが極大極小となる間隔の
時間を検出し、この検出時間の中間を遅延検波器6に入
力した信号のシンボルと判断すると共にこれをシンボル
同期時間として判定器8,9と並列直列変換器10とに供給
するようにしている。
器11の出力信号から信号レベルが極大極小となる間隔の
時間を検出し、この検出時間の中間を遅延検波器6に入
力した信号のシンボルと判断すると共にこれをシンボル
同期時間として判定器8,9と並列直列変換器10とに供給
するようにしている。
【0022】以上説明したように、本発明に係わる復調回路
は、シンボル同期生成とは無関係に遅延検波器6出力信
号の時間波形の極大値と極小値とからローカル信号発振
器2の出力周波数誤差を検出するようにしたものであ
る。従って、本発明に係わる復調回路はシンボル同期生
成とローカル信号発振器2の出力周波数誤差の検出とが
同時に実施できるので、従来の復調回路に比べてより速
く同期捕捉ができると共に、複素演算器を必要としない
ので回路を小型化できる。
は、シンボル同期生成とは無関係に遅延検波器6出力信
号の時間波形の極大値と極小値とからローカル信号発振
器2の出力周波数誤差を検出するようにしたものであ
る。従って、本発明に係わる復調回路はシンボル同期生
成とローカル信号発振器2の出力周波数誤差の検出とが
同時に実施できるので、従来の復調回路に比べてより速
く同期捕捉ができると共に、複素演算器を必要としない
ので回路を小型化できる。
【0023】以上、遅延検波器出力信号が信号空間配置図の
第1象限と第2象限との間を推移する例について説明した
が、遅延検波器出力信号がその他の象限、例えば、第2
象限と第3象限との間を推移するようなプリアンブル信
号の場合でも、上述と同様な動作によりローカル信号発
振器の出力周波数誤差を検出することができる。なお、
この場合は、図5に示した波形をQ軸に対する振幅変化で
表すようにすると都合がよい。
第1象限と第2象限との間を推移する例について説明した
が、遅延検波器出力信号がその他の象限、例えば、第2
象限と第3象限との間を推移するようなプリアンブル信
号の場合でも、上述と同様な動作によりローカル信号発
振器の出力周波数誤差を検出することができる。なお、
この場合は、図5に示した波形をQ軸に対する振幅変化で
表すようにすると都合がよい。
【0024】上述した極大極小検出器11において、検出した
信号の極大値或いは極小値が雑音等により変動する場合
があるが、このときは所定の時間間隔において複数の極
大値と極小値とを検出し、これらの平均を取るようにす
れば検出精度を向上させることができる。
信号の極大値或いは極小値が雑音等により変動する場合
があるが、このときは所定の時間間隔において複数の極
大値と極小値とを検出し、これらの平均を取るようにす
れば検出精度を向上させることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は以上説明したように遅延検波器
の出力信号波形の極大値と極小値との中間値に基づいて
ローカル信号発振器の出力周波数誤差を算出するように
したので、シンボル同期確立とローカル信号発振器の出
力周波数誤差検出とが同時にでき、従って、復調回路と
しての同期捕捉が速く、しかも複素演算器を必要としな
いので小型化が容易な復調回路を実現する上で著効を奏
す。
の出力信号波形の極大値と極小値との中間値に基づいて
ローカル信号発振器の出力周波数誤差を算出するように
したので、シンボル同期確立とローカル信号発振器の出
力周波数誤差検出とが同時にでき、従って、復調回路と
しての同期捕捉が速く、しかも複素演算器を必要としな
いので小型化が容易な復調回路を実現する上で著効を奏
す。
【図1】本発明に係わる復調回路の実施の形態例を示す
機能ブロック図
機能ブロック図
【図2】本発明に係わる復調回路におけるローカル信号
発振器の出力周波数に誤差がない場合の遅延検波器出力
の信号空間配置例を示す図
発振器の出力周波数に誤差がない場合の遅延検波器出力
の信号空間配置例を示す図
【図3】図2に示した信号をI軸に対する振幅変化の時間
経過により表した図
経過により表した図
【図4】本発明に係わる復調回路におけるローカル信号
発振器の出力周波数に誤差が有る場合の遅延検波器出力
の図2に対応する信号空間配置を示す図
発振器の出力周波数に誤差が有る場合の遅延検波器出力
の図2に対応する信号空間配置を示す図
【図5】図4に示した信号をI軸に対する振幅変化の時間
経過により表した図
経過により表した図
【図6】従来のπ/4シフトQPSK復調回路の構成例を示す
機能ブロック図
機能ブロック図
【図7】従来のπ/4シフトQPSK復調回路におけるローカ
ル信号発振器の出力周波数に誤差がない場合の遅延検波
器出力の信号空間配置を示す図
ル信号発振器の出力周波数に誤差がない場合の遅延検波
器出力の信号空間配置を示す図
【図8】従来のπ/4シフトQPSK復調回路におけるローカ
ル信号発振器の出力周波数に誤差が有る場合の遅延検波
器出力の信号空間配置を示す図
ル信号発振器の出力周波数に誤差が有る場合の遅延検波
器出力の信号空間配置を示す図
【図9】従来のπ/4シフトQPSK復調回路における複素演
算処理を信号空間配置において説明する図
算処理を信号空間配置において説明する図
1・・直交検波部 2・・ローカル信号発振器 3・・π/2移相器 4、5・・乗算器 6・・遅延検波器 8、9・・符号判定器 10・・並列直列変換器 11・・極大極小検出器 12・・周波数誤差推定器 13・・シンボル同期生成器 101・・直交検波部 102・・ローカル信号発振器 103・・π/2移相器 104、105・・乗算器 106・・遅延検波器 107・・シンボル同期生成器 108、109・・符号判定器 110・・複素共役器 111・・複素乗算器 112・・周波数誤差推定器 113・・並列直列変換器
Claims (2)
- 【請求項1】 信号空間配置において固定の2つの位置間
を交互に推移するような変調信号により角度変調された
被変調信号について同相成分と直交成分とに分離するた
めに使用するローカル信号発振器に含まれる出力周波数
誤差を、検波器出力信号の時間波形における極大値と極
小値との中間値に基づいて検出すると共に、該検出した
周波数誤差情報を用いて前記ローカル信号発振器の出力
周波数誤差を補正制御するように構成したことを特徴と
する復調回路。 - 【請求項2】 前記検波器出力信号の時間波形が極大値と
極小値とを生じる時間間隔に基づいてシンボル同期信号
を生成するように構成したことを特徴とする請求項1記
載の復調回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27532097A JP3865893B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 復調回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27532097A JP3865893B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 復調回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198210A true JPH1198210A (ja) | 1999-04-09 |
| JP3865893B2 JP3865893B2 (ja) | 2007-01-10 |
Family
ID=17553813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27532097A Expired - Fee Related JP3865893B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 復調回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3865893B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858714B1 (ko) * | 2002-06-08 | 2008-09-17 | 국방과학연구소 | 디지털 통신 시스템에서의 심볼 검출 방법 및 장치 |
| CN107078811A (zh) * | 2014-09-04 | 2017-08-18 | 骁阳网络有限公司 | 用于对调制信号进行解码的方法和系统 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP27532097A patent/JP3865893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858714B1 (ko) * | 2002-06-08 | 2008-09-17 | 국방과학연구소 | 디지털 통신 시스템에서의 심볼 검출 방법 및 장치 |
| CN107078811A (zh) * | 2014-09-04 | 2017-08-18 | 骁阳网络有限公司 | 用于对调制信号进行解码的方法和系统 |
| CN107078811B (zh) * | 2014-09-04 | 2019-11-19 | 骁阳网络有限公司 | 用于对调制信号进行解码的方法和系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3865893B2 (ja) | 2007-01-10 |
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