JPS59144250A - Demodulation system for phase shift modulated wave - Google Patents

Demodulation system for phase shift modulated wave

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JPS59144250A
JPS59144250A JP58018116A JP1811683A JPS59144250A JP S59144250 A JPS59144250 A JP S59144250A JP 58018116 A JP58018116 A JP 58018116A JP 1811683 A JP1811683 A JP 1811683A JP S59144250 A JPS59144250 A JP S59144250A
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JP
Japan
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wave
circuit
output
bit
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP58018116A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Takahata
高畑 文雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical Kokusai Denshin Denwa KK
Priority to JP58018116A priority Critical patent/JPS59144250A/en
Publication of JPS59144250A publication Critical patent/JPS59144250A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/233Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
    • H04L27/2331Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation wherein the received signal is demodulated using one or more delayed versions of itself

Abstract

PURPOSE:To demodulate a phase shift modulated wave through a simple circuit constitution by imposing complex modulation upon an input phase shift modulated wave and processing the wave by a reference carrier wave for demodulation in optional relation in phase with the reference carrier of the input phase-shift modulated wave. CONSTITUTION:The output of A/D conversion 1 regarding the input phase-shift modulated PSK wave is inputted to a complex modulator 2. The modulator 2 inputs the digital reference carrier in optional phase relation with the received PSK wave as well and modulates the PSK wave to output a real part R and an imaginary part I to an LPF3. The LPF3 removes the carrier wave and inputs the output to a complex multiplier 6 and a polarity inverting circuit 4. A signal obtained by delaying 5 the output of the circuit 4 and the output of an LPF3 are complex-multiplied 6 by each other, and the real part R and imaginary part I of the output are inputted to an amplitude detecting circuit 8 and a clock regenerating circuit 7. The circuit 7 forms a bit timing signal and an amplitude detected by the circuit by using the timing signal is inputted to a bit decision making circuit 9. The circuit 9 combining the current bit and precedent bit together to make a bit decision, thus performing demodulation.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は位相偏移変調(P S K : Phase−
8hiftKeying)波を、受信PSK波の位相と
は全く独立した位相の基準搬送波を用いて復調すること
ができる復調方式に関する。 従来、PSK波の復調には同期検波方式あるいは遅延検
波方式が用いられている。同期検波方式では、受信PS
K波から基準搬送波を再生し、この再生された基準搬送
波の位相と受信PSK波の位相とを比較することによっ
て復調を行う。一方、遅延検波方式では、受信PSK波
を1シンボル遅延させたPSK波を基準にして受信PS
K波を同期検波し、前後する2つのシンボル間の変調位
相差を取り出して復調する。 このように従来のPSK波の復調方式では、受信PSK
波と一定の位相関係にある信号を受信PSK波から作り
出して基準搬送波とする必要があり、回路構成の複雑化
を免れられなかった。 本発明は、受信PSK波の位相とは無関係な位相の基準
搬送波を用いて受信PSK波を復調することがでさる復
調方式を提供することを目的とする。 本発明は、従来の位相比較を基本とする同期検波や遅延
検波の復調方式とは本質的に異なる方式であり、受信P
SK波から基準搬送波を作り出す必要が全くなくなり、
復調器には独自の基準搬送波を用意するだけで足り、復
調はデジタル処理、アナログ処理のいずれでも行うこと
ができる。 上述した目的を達成する本発明に係る位相偏移変調波の
復調方式は、入力する位相偏移変調波の基準搬送波とは
位相関係が任意な復調用基準搬送波で上記位相偏移変調
波を複素変調し且つ複素変調出力を低域戸波し、低域沢
波出力と、自該低域p波出力の所定時間前の出力であっ
て実数部または虚数部の極性を反転させた低域沖波出力
とを腹素乗算し、複素乗算結果が現行ビットと先行ビッ
トの組合せに依存した特定の値な有するという性質に基
づきビット判定して復調することを特徴とする。 以下、本発明の復調方式を図面な参照して説明する。 第1図は本発明による復調器の基本的な構成例を示す。 図示の如く、この復調器はディジタル信号処理によって
受信PSK波を復調するものであり、アナログ−ディジ
タル変換器(A/D変換器)1と、複素変調器2と、低
域p波器3と、極性反転回路4と、遅延回路5と、複素
乗算器6と、クロック再生回路7と、振幅検出回路8と
、ビット判定回路9とから構成され、複素変調器2には
ディジタル化した基準搬送波が入力される。この復調器
内では信号を複素数として取り扱っており、第1図中の
Rを付した実線の二重線は実数部を意味し、■を付した
破線の二重線は虚数部を意味する。 上述した復調器を構成する各要素のうち、複素変調器2
は受信PSK波の搬送波が余弦波であるとし、デジタル
化した受信PSK波でデジタル化した余弦波を変調して
実数部としての信号2−Rを出力すると共に、正弦波を
変調して虚数部としての信号2−Iを出力する。低域ろ
波器3は変調後の信号から搬送波成分を除去するもので
あり、通常のデジタル低域ろ波器の他、回路構成の最も
簡単な積分器などを使用することができる。振幅検出回
路8としては、積分検出を行う場合には積分検出回路が
用いられ、瞬時検出を行う場合には瞬時検出回路が用い
られる。なお、遅延回路5の遅延量並びにビット判定回
路9の回路構成は、受信PSK波として2相PSK波(
BPSK波)、4相PSK波(QPSK波)あるいはオ
フセット4相PSK波(0−QPSK波)のいずれを対
象とするかによって異なる。一方、複素乗算器6は、現
行の信号と実数部あるいは虚数部の極性を反転した1ビ
ツト前(BPSK復調の場合、但しQPSK復調では1
シンボル前、OJ?SK復調ではΣシンボル前)の信号
との複素乗算を行う。 以下、第1図の復調器の詳細な構成と復調器内で実行さ
れる信号処理とを、3種類の受信PSK波の各々に分け
て説明する。 (A)  BPSK復調器の場合: 低域p波器3と振
幅検出回路8には前述の如くそれぞれ2種類あるため4
種類の組合せが考えられるが、どの組合せでも信号処理
過程に大差はないので、そのうちの1つの組合せを例に
とって説明する。 第2図は低域涙液器3に積分器を用い、振幅検出回路8
に積分検出回路を用いた場合の、各部情号波形を示す。 但し、第1図中に■〜■の記号で示した所の波形を第2
図中の同記号で表わしている。第1図と第2図により、
BPSK波の受信から復調までの信号処理の過程を信号
の流れに沿って説明する。 (1)BPSK波の信号波形y(りは、ベースバンドの
方形波信号系列をXi  (1==Q 、±1゜±2.
・・・・・・)、ピント周期をT1搬送波角周波数なω
。とすると、次式(1)で与えられる。 y(+) = xi CO8GJ、 t  −・・・・
・(1)但し、xJはビット〔1〕に対して1、ビット
The present invention uses phase shift keying (PSK: Phase-
The present invention relates to a demodulation method that can demodulate an 8hiftKeying) wave using a reference carrier wave whose phase is completely independent of the phase of a received PSK wave. Conventionally, a synchronous detection method or a delayed detection method has been used for demodulating PSK waves. In the synchronous detection method, the received PS
Demodulation is performed by regenerating a reference carrier wave from the K wave and comparing the phase of the regenerated reference carrier wave with the phase of the received PSK wave. On the other hand, in the delayed detection method, the received PSK wave is delayed by one symbol.
The K wave is synchronously detected, and the modulation phase difference between two adjacent symbols is extracted and demodulated. In this way, in the conventional PSK wave demodulation method, the received PSK
It is necessary to create a signal having a certain phase relationship with the received PSK wave from the received PSK wave and use it as a reference carrier wave, which inevitably complicates the circuit configuration. An object of the present invention is to provide a demodulation method that can demodulate a received PSK wave using a reference carrier wave whose phase is unrelated to the phase of the received PSK wave. The present invention is a method that is essentially different from the conventional demodulation method of synchronous detection or delayed detection based on phase comparison, and is
There is no need to create a reference carrier wave from the SK wave,
It is sufficient to provide the demodulator with its own reference carrier wave, and demodulation can be performed using either digital or analog processing. A demodulation method for a phase-shift modulated wave according to the present invention that achieves the above-mentioned object uses a reference carrier for demodulation having an arbitrary phase relationship with a reference carrier for an input phase-shift modulated wave. The complex modulation output is modulated and the complex modulation output is made into a low-frequency wave output, and a low-frequency offshore wave output is obtained by reversing the polarity of the real part or imaginary part, which is the output of the low-frequency p-wave output a predetermined time ago. The present invention is characterized in that bits are determined and demodulated based on the property that the complex multiplication result has a specific value depending on the combination of the current bit and the preceding bit. Hereinafter, the demodulation method of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the basic configuration of a demodulator according to the present invention. As shown in the figure, this demodulator demodulates the received PSK wave by digital signal processing, and includes an analog-to-digital converter (A/D converter) 1, a complex modulator 2, and a low-frequency p-wave converter 3. , a polarity inversion circuit 4, a delay circuit 5, a complex multiplier 6, a clock recovery circuit 7, an amplitude detection circuit 8, and a bit determination circuit 9. The complex modulator 2 receives a digitized reference carrier wave. is input. In this demodulator, the signal is handled as a complex number, and the solid double line marked with R in FIG. 1 means the real part, and the broken double line marked with ■ means the imaginary part. Among the elements constituting the demodulator described above, the complex modulator 2
assumes that the carrier wave of the received PSK wave is a cosine wave, modulates the digitized cosine wave with the digitized received PSK wave, outputs the signal 2-R as the real part, and modulates the sine wave to output the imaginary part. It outputs a signal 2-I as follows. The low-pass filter 3 removes the carrier wave component from the modulated signal, and can use an ordinary digital low-pass filter or an integrator with the simplest circuit configuration. As the amplitude detection circuit 8, an integral detection circuit is used when performing integral detection, and an instantaneous detection circuit is used when performing instantaneous detection. Note that the delay amount of the delay circuit 5 and the circuit configuration of the bit determination circuit 9 are such that the received PSK wave is a two-phase PSK wave (
BPSK wave), 4-phase PSK wave (QPSK wave), or offset 4-phase PSK wave (0-QPSK wave). On the other hand, the complex multiplier 6 outputs the current signal and the 1-bit previous signal with the polarity of the real part or the imaginary part inverted (in the case of BPSK demodulation, however, in the case of QPSK demodulation,
Before the symbol, OJ? In SK demodulation, complex multiplication with the signal before the Σ symbol is performed. The detailed configuration of the demodulator shown in FIG. 1 and the signal processing performed within the demodulator will be explained below for each of the three types of received PSK waves. (A) In the case of a BPSK demodulator: As mentioned above, there are two types of low-pass p-wave generator 3 and amplitude detection circuit 8, so 4
Combinations of types are possible, but since there is not much difference in the signal processing process for any of the combinations, one combination will be explained as an example. In Figure 2, an integrator is used in the low-frequency lachrymal fluid device 3, and an amplitude detection circuit 8 is used.
The waveforms of each part of the information are shown when the integral detection circuit is used. However, the waveforms indicated by symbols ■ to ■ in Figure 1 are
It is represented by the same symbol in the figure. According to Figures 1 and 2,
The signal processing process from reception to demodulation of BPSK waves will be explained along the signal flow. (1) The signal waveform y of the BPSK wave (is the baseband square wave signal sequence Xi (1==Q, ±1°±2.
), the focus period is T1 carrier angular frequency ω
. Then, it is given by the following equation (1). y(+) = xi CO8GJ, t −・・・・
・(1) However, xJ is 1 for bit [1], bit

〔0〕に対して−1の値をとるものとする。 本発明では基準搬送波の再生を行わないので、復調器内
部に独自に用意した基準搬送波の位相と入力BPSK波
の搬送波の位相とは一般的に一致せずφなる位相差が存
在する。 そこで復調器内の位相を基準にすると、入力BPSK波
は次式(2)で与えられる。 y’ (I)= xi cos (ωot+φ) ・・
・・・・(2)第2図ではこの位相差φを45° と仮
定している。この入力BPSK波y′(0は第2図の■
の通りであり、A/D変換器1で標本化されて同図■の
波形となり、複素変調器2に入力される。 (11)複素変調器2のキャリア端子2aにはデジタル
化された基準搬送波が与えられ、これが複素変調される
。ここで基準搬送波の周波数が人力B P S K波の
搬送波周波数と一致している場合は、複素変調後の信号
波形Z(t)は次式(3)で与えら1.る。 Z(t)=exp(Jωot)・y′(0=x+[co
sωot+j sinωot]cos (ω。t+φ)
    ・・・・・・ (3)なお、式(3)は時間的
に連続した波形を示j′。 し〃)シ、第1図のt東調器では時間的に離散的なディ
ジタル信号を処理するため信号処理も離散的になるが、
時間的に連続な取り扱いなしても信号処理自体には本質
的な差異が生じないので、上式(3)の展開に関する限
り連続波形とみなして取り扱う。 第2図の@は複素変調後の信号波形z(1)を示すが、
そのうち2−Rは実数部を表わすXIcosωot・c
os(ωo1+φ)を示し、2−Iは虚数部を表わすX
i Sjnω。・cos(ω。t+φ)を示す。 (Ill)  次いで上記の複素変調後の信号Z (t
)は積分器3を通って涙液される。この場合、積分周期
τをビット周期Tより小にしておくことにより、実数部
3−Rと虚数部3−Iの各積分波形は第2図に@で示す
波形となる。この積分による涙液後の信号w(+)は次
式(4)で与えられ、この段階で入力BPSK波の搬送
周波数成分が除去されることになる。 w(1)=−Hx+[:cosφ−jsinφ〕・・・
・・・(4)(1v)復調するには上式(4)中の位相
差φの成分を除去する必要があり、 (cosφ−j sinφ)(cosφ+jsinφ)
−1・・・・・・(5) あるいは (cosφ−j sinφ)(−cosφ−jsinφ
)。 −一1             ・・・・・・(6)
という複素演算の公式によって位相差φを除去すること
ができる。 そこで、式(6)を用いるとすれば、極性反転回路4で
英数部だけの極性を反転し、遅延回路5でビット周期′
r遅延させて実数部の極性を反転した1ビツト削の信号 w’(t) = T X l−は−cosφ−jsin
φ]  ・(7)を作り、この信号・、v’(+)と現
時点の信号w(t)とを複素乗算器6で乗算する。式(
力の実数部5−Rと虚数部5−Iの各信号波形は第2図
の■に示す通りである。 ここで、現行ビット中の積分結果と先行ビット中の積分
結果とは乗算のためにタイミング的に一致していなけれ
ばならない。つまり積分周期τはビット周期Tの整数分
の1とする必要がある。)このようf!、条件下では、
複素乗算結果は実数部6−Rだけとなり、位相差φも消
えて T2 v(+) = −−x + −lx+    −=18
)で与えられる。その信号波形は第2図の■に示す通り
でのる。 しかし、複素乗算結果には先行ビン) Xl−1の情報
も含まれているので、式(8)だけでは復調になってい
ない。そこで第1表に示す如くXl−1とXiの全ての
ビット組合せに対して第1図中■、■及び■の各点で得
られる波形値をまとめてみると、■の点では現行のビッ
ト旧が先行のビットXl−1と同一の場合は負極性とな
り、異なる場合は正極性となることがわかる。このこと
は極性判別と排他的論理演算によって現行のビットを判
定することができることを意麻する。 なお、上述の説明では極性反転回路4で実数部の極性を
反転させたが、虚数部の極性を反転させて上式(5)に
基づく複素乗算を行っても、 v(+) −+’ XI−I XI      ・・・
−f9)と極性が反転するだけで同様な性質を示す信号
が得られる。 (v)第2図の波形■では、1つのビット周期T中に複
数の同じパルスがあるので、ビット判定に先立ち1つの
パルスに直しておく。即ち第2図■の信号系列をクロッ
ク再生回路7に入力して第2図@のような周期Tのビッ
トタイミングを作成し、このビットタイミングを用いて
周期Tの間、積分検出回路8で第2図■の信号系列が積
分される。この積分波形は第2図■の通りである。 なお、■の信号系列のようなデジタル信号からクロック
を再生する方法は既に広く知られており、非線形抽出法
とインパルス応答法がある(井上伸雄監修「ディジタル
信号処理の応用」社団法人電子通信学会編P169〜P
170参照)。よって、クロック再生回路7はこれらの
方法を用いることにより容易に実現される。 (vi)  B P S K波復調器用のビット判定回
路9の構成例を第3図に示す。このビット判定回路9は
極性判定回路10.遅延回路11及び排他的論理和回路
12とからなり、第2図■に示した積分検出回路8から
の信号が入力されて復調が行われる。第3図中のアルフ
ァベット記号■〜■で示した点の信号波形は第2図中に
同じ記号で表わしである。゛まだ、先行ビットxI−1
と現行ビットx1の全組合せに対する波形値を第1表に
示してちる。 (vlO第3図のビット判定回路9は先に(1v)で述
べた特徴を利用して最終復調出力を得るものである。即
ち、極性判定回路10は積分検出回路8からの信号が正
極性の場合には61″(高レベル)を、負極性の場合に
は0”(低レベル)を夫々第2図■の如く出力し、この
出力と遅延回路11でビット周期Tだけ遅延された1ビ
ツト前の出力(第2図■)との排他的論理和を論理回路
12でとるととてより、第2図■に表わすように最終出
力が得られる。 なお、第2図の[有]と■を比較すればわかるように、
復調は1ビット遅れで達成される。 四 上記IVI)と(vlQは送信側変調器への入力符
号がそのまま変調されて送り出されてくる場合のビット
判定について述べたものである。このような送信方法で
は、送信符号系列中にユニークワードと呼ばれる既知の
パターンの符号系列を一定個所に挿入しておぎ、このユ
ニークワードの復調結果をもとに他の全符号のビット判
定を行う。 一方、差動符号化と呼ばれる操作が送信側で実行される
こともある。この送信方法では、現在の人力符号とその
1ビツト前の送信符号との排他的論理和をとったものを
現行の送信符号とする。第2表に、入力符号、先行送信
符号及び現行送信符号間の関係を示す。 第  2  表 第2表から明らかなように、先行と現行の送信符号が互
いに異っている場合には入力符号が
Assume that it takes a value of -1 with respect to [0]. In the present invention, since the reference carrier wave is not regenerated, the phase of the reference carrier wave uniquely prepared inside the demodulator and the phase of the carrier wave of the input BPSK wave generally do not match, and a phase difference of φ exists. Therefore, using the phase within the demodulator as a reference, the input BPSK wave is given by the following equation (2). y' (I)=xi cos (ωot+φ)...
(2) In Fig. 2, this phase difference φ is assumed to be 45°. This input BPSK wave y' (0 is ■ in Fig. 2)
The waveform is sampled by the A/D converter 1 and becomes the waveform shown in (2) in the figure, which is input to the complex modulator 2. (11) A digitized reference carrier wave is given to the carrier terminal 2a of the complex modulator 2, and this is complex-modulated. Here, when the frequency of the reference carrier wave matches the carrier wave frequency of the human-powered B P S K wave, the signal waveform Z(t) after complex modulation is given by the following equation (3). Ru. Z(t)=exp(Jωot)・y′(0=x+[co
sωot+j sinωot] cos (ω.t+φ)
...... (3) Note that equation (3) indicates a temporally continuous waveform j'. 〃) In the t-To adjuster shown in Fig. 1, the signal processing is also discrete because it processes digital signals that are discrete in time.
Since there is no essential difference in the signal processing itself even if the waveform is not treated as continuous in time, it is treated as a continuous waveform as far as the expansion of the above equation (3) is concerned. @ in Figure 2 indicates the signal waveform z(1) after complex modulation,
Among them, 2-R represents the real part XIcosωot・c
os(ωo1+φ), and 2-I represents the imaginary part
i Sjnω. - Indicates cos(ω.t+φ). (Ill) Next, the signal Z (t
) is lacrimated through the integrator 3. In this case, by making the integral period τ smaller than the bit period T, the integral waveforms of the real part 3-R and the imaginary part 3-I become the waveforms shown by @ in FIG. The post-tear signal w(+) resulting from this integration is given by the following equation (4), and the carrier frequency component of the input BPSK wave is removed at this stage. w(1)=-Hx+[:cosφ-jsinφ]...
...(4) (1v) To demodulate, it is necessary to remove the phase difference φ component in the above equation (4), (cosφ−j sinφ)(cosφ+j sinφ)
-1... (5) Or (cosφ-j sinφ) (-cosφ-j sinφ
). -1 ・・・・・・(6)
The phase difference φ can be removed by the following complex operation formula. Therefore, if formula (6) is used, the polarity inversion circuit 4 inverts the polarity of only the alphanumeric part, and the delay circuit 5 inverts the polarity of the bit period '
Signal w'(t) with 1 bit removed by delaying r and inverting the polarity of the real part = T X l- is -cosφ-jsin
φ] ·(7) is generated, and this signal ·, v'(+) and the current signal w(t) are multiplied by the complex multiplier 6. formula(
The signal waveforms of the real part 5-R and imaginary part 5-I of the force are as shown in (■) in FIG. Here, the integration result in the current bit and the integration result in the previous bit must coincide in timing for multiplication. In other words, the integration period τ needs to be an integer fraction of the bit period T. ) like this f! , under the conditions:
The complex multiplication result is only the real part 6-R, the phase difference φ also disappears, and T2 v(+) = −−x + −lx+ −=18
) is given by The signal waveform is as shown in (■) in FIG. However, since the complex multiplication result also includes information on the preceding bin (Xl-1), equation (8) alone does not result in demodulation. Therefore, as shown in Table 1, when we summarize the waveform values obtained at each point of ■, ■, and ■ in Figure 1 for all bit combinations of Xl-1 and Xi, we find that at the point of It can be seen that if the old bit is the same as the preceding bit Xl-1, it has negative polarity, and if they are different, it has positive polarity. This means that the current bit can be determined by polarity determination and exclusive logic operations. In the above explanation, the polarity of the real part is inverted by the polarity inverting circuit 4, but even if the polarity of the imaginary part is inverted and complex multiplication based on the above equation (5) is performed, v(+) −+' XI-I XI...
-f9), a signal exhibiting similar properties can be obtained by simply reversing the polarity. (v) In the waveform {circle around (2)} in FIG. 2, there are a plurality of identical pulses in one bit period T, so they are converted to one pulse before bit determination. That is, the signal sequence shown in Figure 2 (■) is input to the clock regeneration circuit 7 to create bit timing with period T as shown in Figure 2 @, and using this bit timing, during period T, the integral detection circuit 8 The signal series shown in Figure 2 (■) is integrated. This integral waveform is shown in Figure 2 (■). Methods for regenerating a clock from a digital signal such as the signal sequence in ■ are already widely known, and include the nonlinear extraction method and the impulse response method ("Applications of Digital Signal Processing" supervised by Nobuo Inoue, Institute of Electronics and Communication Engineers, Japan). Edition P169-P
170). Therefore, the clock recovery circuit 7 can be easily realized by using these methods. (vi) An example of the configuration of the bit determination circuit 9 for the BPS K-wave demodulator is shown in FIG. This bit determination circuit 9 includes a polarity determination circuit 10. It consists of a delay circuit 11 and an exclusive OR circuit 12, and demodulation is performed by inputting the signal from the integral detection circuit 8 shown in FIG. The signal waveforms at the points indicated by alphabetical symbols ``■'' to ``■'' in FIG. 3 are represented by the same symbols in FIG.゛Yet, leading bit xI-1
Table 1 shows waveform values for all combinations of current bit x1 and current bit x1. (vlO The bit judgment circuit 9 in FIG. 3 obtains the final demodulated output by utilizing the feature described above in (1v). In other words, the polarity judgment circuit 10 detects that the signal from the integral detection circuit 8 has positive polarity. In the case of , 61'' (high level) is output, and in the case of negative polarity, 0'' (low level) is output as shown in Figure 2. When the logic circuit 12 calculates the exclusive OR with the output before the bit (■ in Figure 2), the final output is obtained as shown in ■ in Figure 2. As you can see by comparing and ■,
Demodulation is accomplished with a one-bit delay. 4. The above IVI) and (vlQ) describe the bit determination when the input code to the transmitting side modulator is modulated and sent out as is. In such a transmission method, a unique word is A code sequence with a known pattern called `` is inserted at a certain location, and the bits of all other codes are judged based on the demodulation result of this unique word.On the other hand, an operation called differential encoding is performed on the transmitting side. In this transmission method, the current transmission code is the exclusive OR of the current manual code and the transmission code 1 bit before it.Table 2 shows the input codes, This shows the relationship between the previous transmission code and the current transmission code.Table 2 As is clear from Table 2, if the previous and current transmission codes are different from each other, the input code is

〔0〕、一致してい
る場合には〔1〕となる。 従って、このような差動符号化が送信側変調器でなされ
ている場合は、振幅検出回路8の出力の極性そのものか
ら送信側変調器へのなまの入力符号が判ることになる。 即ち振幅検出回路8′の出力極性が負の場合にはビット
〔1〕、正の場合にはビット
[0], and if they match, it becomes [1]. Therefore, if such differential encoding is performed in the transmitting modulator, the raw input code to the transmitting modulator can be determined from the polarity of the output of the amplitude detection circuit 8 itself. In other words, when the output polarity of the amplitude detection circuit 8' is negative, the bit is set to [1], and when the output polarity is positive, the bit is set to [1].

〔0〕が復調後の符号(送
信側のなまの人力符号に相当)となる。この場合、第3
図に示したビット判定回路9の構成中で、遅延回路11
と排他的論理和回路12が不要となる。 (B)  次にQPSK波用復調器について説明する。 なお、この例の復調器では、低域ろ波器3として通常の
デジタル低域p波器を用い、振幅検出回路8として瞬時
検出回路を用いるものとして説明する。第4図はQPS
K波用復制用復調器各部波形を示し、第5図はビット判
定回路の構成例を示す。第4図中の記号■〜■は第1図
の同記号で示す点の波形を表わしている。以下、第4図
を用いて信号処理過程を信号の流れに沿って説明する。 (+)QPSKでは、ベースバンドの方形波信号系列x
+(t=Q、±1.±2・・・)がPチャネルとQチャ
ネルの2系列に分けられる。Pチャネルの系列をX21
−□、Qチャネルの系列をxzt とし、シンボル周期
をT1搬送波角周波数をω。とすると、入力QPSK波
の信号波形y(+)は次式00)で与えられる。 y(I)=x21−I CO8’Ql t + X2 
、 Slnωot   −(10)但し、Xjはビット
〔1〕に対して1、ビット
[0] is the code after demodulation (corresponding to the raw human code on the transmitting side). In this case, the third
In the configuration of the bit determination circuit 9 shown in the figure, the delay circuit 11
Thus, the exclusive OR circuit 12 becomes unnecessary. (B) Next, the QPSK wave demodulator will be explained. In the demodulator of this example, an ordinary digital low-pass p-wave filter is used as the low-pass filter 3, and an instantaneous detection circuit is used as the amplitude detection circuit 8. Figure 4 is QPS
The waveforms of various parts of the demodulator for K-wave demodulation are shown, and FIG. 5 shows an example of the configuration of the bit determination circuit. Symbols ■ to ■ in FIG. 4 represent waveforms at points indicated by the same symbols in FIG. Hereinafter, the signal processing process will be explained along the flow of signals using FIG. In (+)QPSK, the baseband square wave signal sequence x
+(t=Q, ±1.±2...) is divided into two streams: P channel and Q channel. P channel series is X21
-□, the Q channel sequence is xzt, the symbol period is T1, and the carrier angular frequency is ω. Then, the signal waveform y(+) of the input QPSK wave is given by the following equation 00). y(I)=x21-I CO8'Ql t + X2
, Slnωot −(10) However, Xj is 1 for bit [1], bit

〔0〕に対して−1の値をと
るものとする。 本発明では前述の如く基準搬送波の再生を行わないので
、復調器内部に独自に用意した基準搬送波の位相と入力
QPSK波の搬送波の位相とは一般に一致せず、φなる
位相差が存在する。そこで復調器内の位相を基準にする
と、入力QPSK波は次式(ロ)で与えられる。 y’(t) = X21−1 cos (ωo1+φ)
 十X2. 5in(ωot十φ)         
・・・・・・(2)第4図ではこの位相差をφ=45°
 と仮定している。この人力QPS’に彼y’(t)は
第4図の■の通りであり、A/D変換器1で標本化さr
l、て同図■の波形となって複素変調器2に人力される
。 (11)複素変調器2のキャリア端子2aにはデジタル
化された基準搬送波が与えられており、これがA/D変
換器1の出力で複素変調される。ここで基準搬送波の周
波数が人力QPSK波の搬送周波数に一致している場合
は、複素変調後の信号波形Z (t)は次式Q棒で与え
られるっZ(L) −exp (」(t)。t)y’(
+)−(cosωot4−jsinωo 0CXz+−
1cos(ω。t+φ) + x、 sin (ωo1
+φ)〕・・・・・・a3 なお、式(ハ)は時間的に連続した波形を示す。 しかし式(3)について先に述べた通り、デジタル信号
の離散的な信号処理の説明上は上式(至)の展開に関す
る限り連続波形とみなして取り扱ってもさしつかえない
。複素変調後の信号波形は第4図■に示す通りであるが
、そのうち2−Rは実数部の cosω、 t [x、 、 cos (ωo1+φ)
 十x2□5in(ω0+φ)〕 を示し、2−Iは虚数部の sin  ω。t  CX2I−、CO8(ω。t +
φ)+ X215in(ωo1+φ)〕 を示す。 (il+)  次いで複素変調後の信号Z(1)はデジ
タル低#2P波器3で戸波される。その実数部3−Rと
虚数部3−Iの各涙液波形は第4図■に示す波形となる
。即ち、F波出力W(t)は次式α4で与えられ、この
段階で人力QPSK波の搬送波周波数成分力)除去され
る。 w(t) = 4(tx21’ 、 cosφ+x21
 sinφ)+J t−X21−I Slnφ+x21
CO5φl) −・・α→(iv)  次に、弐α■か
ら位相差φの成分を除去する。 即ち、極性反転回路4でW (t)の実数部だけの極性
を反転し、遅延回路5でシンボル周期T遅延させて実数
部の極性が反転した1シンボル前の信号 w’(t) = T [−(xz(+−1)−1cos
φ+x2 (1−1) sinφ)” J (−x2(
i−t)−1sinφ+X2 (1−1)CO3−)〕
・・・・・・66 句作り、この信号w’(+)と現時点での信号W(t)
とを複素乗算器6で乗算する。式(至)の実数部5−R
と虚数部5−Iの各信号波形は第4図■に示す通りであ
る。 ここで、現行シンボル中と先行シンボル中の各標本値は
乗算のためにタイミング的に一致しなければならない。 よって、標本化周期はシンボル周期Tの整数分の1とす
る必要がある。この条件下での複素乗算結果の波形は第
4図■に示す通りであり、位相差φが消え、v(′) 
= −”、 (lX2(1−1)−1X21−1 + 
X2 (1−1) X211+ J txz(+−t)
−t X21− Xz(+−t) X2l−11)・・
・・・・θ功 で与えられる。 M  式(ト)の複素乗算結果には先行ビットの情報も
含まれているので、このままでは復調になっていない。 そこで、先行ビットと現行ビットの全ての組合わせにつ
いて、■、■及び■の各点で得られる波形値をまとめる
と、第3表に示す通りになる。ここで、第3表より次項
■〜■の特徴があることがわかる。但し、■ −B(=
−L)の出力が得られた場合は、現行シンボルにおゆる
P、Qいずれのチャネルのビットも先行シンボルにオケ
るビットと同一である。 ■ B(=−!−)の出力が得られた場合は、現行シン
ボルにおけるP、Qいずれのチャネルのビットも先行シ
ンボルにおけるビットを反転したものである。 ■ jB (=32 )の出力が得られた場合は、現行
シンボルにおけるPチャネルのビットハ先行シンボルに
おけるQチャネルのビットと同一であり、現行シンボル
におけるQチャネルのビットは先行シンボルにおゆるP
チャネルにおけるビットと同一である。 ■ −jB(=−j−i)の出力が得られた場合は、現
行シンボルにおゆるPチャネルのビットは先行シンボル
に261(るQチャネルのビットを反転したものであり
、現行シンボルにおけるQチャネルのビットは先行シン
ボルにおけるPチャネルのビットを反転したものである
。 以上の■〜■の特徴より、閾値との比較。 各種論理演算及び信号遅延によって現行シンボルのピン
トを判定することができる。。 など、上述のOv)の説明では極性反転回路4で実数部
の極性を反転させたが、虚数部の極性を反転させても第
3表中のBの値が異なるだけで同様の性質が得られる。 (■1)第4図■の波形では1つのシンボル周期T中に
同じパルスが複数個あるので、ビット判定に先立ち標本
化して1つのパルスに直しておく。即ち、第4図■の信
号系列をクロック再生回路7に入力して第4図@のよう
な周期Tのシンボルタイミングを作成シ、コのタイミン
グを用いて瞬時検出回路8により、萄期Tの中間で複素
乗算器6の出力を標本化する。 瞬時検出回路8の出力波形は第4図■に示す通りであり
、8−Rは実数部を示し、8−Iは虚数部を示す。 (Vll)  Q P S K波復調器用のビット判定
回路9の構成例を第5図に示す。このビット判定回路9
は上2■〜■の性質を利用して最終復調出力を得る回路
であり、瞬時検出回路8からの信号の実数部8−R及び
虚数部8−Iの各々か−及び−1の閾値より大きいか否
かを判定中1 4 する4つの比較器13〜16.各種の論理回路17〜3
7及び2つの遅延回路38.39からなる。第4図[有
]の信号を入力した場合の第5図中容点における信号の
時間波形を第6図に示す。なお、第5図中の各点の記号
と第6図の波形の記号とは一致している。 第6図中の@−1がPチャネルの最終復調出力であり、
■−2がQチャネルの最終復調出力であり、正確にビッ
ト判定されることがわかる。なお、第4図■、同図[有
]、第6図■=1及び同図@−2を比較すると、復調は
半シンボル遅れで達成されることがわかる。 (#1BPSKI7)場合で説明したと同様に送信側で
差動符号化される場合には、振幅検出回路8の出力から
直接的に復調符号を得ることができる。第4表にQPS
Kの場合の差動符号化を示す。第4表から明らかなよう
に、同表中の第1段は前項fv)中の0項、第2段は同
■項、第3段は同■項、第4段は同■項に対応している
。従って、第5図に示したビット判定回路9の構成中で
大部分の論理回路が不要第4表 (C)  次にオフセツhQPSK波用復調器について
説明する。なお、この例の復調器では、低域P波器3と
して通常のデジタルp波器を用い、振幅検出回路8とし
て積分検出回路を用いるものとして説明する。第7図は
0QPSK波の概要を示し、第8図は0QPSK波用復
調器の各部の信号波形を示し、第9図はビット判定回路
の一例を示す。なお第8図中の記号■〜■は第1図の同
じ記号で示す点の信号波形を表わし、第8図中の記号■
〜(k)は第9図の同記号点の信号波形を表わしている
。以下、第8図を用いて信号処理過程を信号の流れに沿
って説明する。 (1)  OQ P S Kでは、第7図に示すように
、ベースバンドの方形波信号系列x+(+=Q、±1、
±2・−・)はまずPチャネルとQチャネルの2系列に
分ゆられる。ついで両系列がシンボル周期Tの半分即ち
工だけオフセットされま た後、Pチャネルの系列にはcosωotが、Qチャネ
ルの系列にはsinωotがそれぞれ乗ぜられ、加え合
わされて0QPSK波が出力される。したがって、0Q
PSK波の信号波形本発明では前述の如く基準搬送波の
再生を行わないので、復調器内部に独自に用意した基準
搬送波の位相と人力0QPSK波の搬送波の位相とは一
般に一致せず、φなる位相差がある。そこで復調器の位
aを基準にすると、入力0QPSK波は次式〇9J、(
支)lで与えられる第8図では、この位相差をφ−45
° と仮定している。 上式の0QPSK波y(I)は第8図■に示す通りであ
り、A/D変換器1で標本化されて第8図■の波形とな
り、複素変調器2に入力される。 1)複素変調器2のキャリア端子2aにはデジタル化さ
れた基準搬送波が与えられており、この基準搬送波がA
/D変換器1の出力で複素変調される。基準搬送波の周
波数が入力0QPSK波の搬送周波数に一致する場合は
、複素変調後の信号波形Z(1)は次式aI)、 <2
2+で与えられる。 ・・・・・・eυ なお、ここでも式(2]) 、(社)は時間的に連続し
た波形を示す。しかし前述の如く、デジタル信号の離散
的な信号処理の説明上は、上式シ1)。 (22)の展開に関する限り連続波形とみなして取扱っ
てもさしつかえない。 複素変調後の信号波形は第8図@に示す通りである。そ
のうち2−)ζは英数部を表わし2−Iは虚数部を表わ
す。 (Ill)  次いで、複素変調器2の出力信号Z(1
)はデジタル戸波器3でr波される。実数部3−4と虚
数部3−Iの各炉液波形は第8図■に示す通りである。 即ち、p波出力w(t)は次式(ハ)。 (財)で与えられ、この段階で入力0QPSK波の搬送
波周波数成分が除去される。 (1v)次に、上式(23) 、 (24)から位相差
φの成分を除去する。例えば極性反転回路4によってW
(t)の実数部だけの極性を反転し、次いで遅延量がシ
ンボル周期Tの半分工である遅延回路5で遅延させるこ
とにより、実数部の極性が反転した↓シンボル前の信号
vv’(t)を作る。この信号W’(t)と現時点での
信号w (t)とを複素乗算器6で乗算し、実数部6−
Rだけを抽出する。 W’(t)は次式i2!5) 、 (26)で与えられ
、その実数部5−Rと虚数部5−.Iの各波形は第8図
■に示す通りである。 ここで、半シンボル周期工だけずれた標本値を乗算する
ことから、標本化周期はシンボル周期の半分二の整数分
の1とする必要かある。この条件下での複素乗算結果の
実数部6−Rは第8図■に示す波形となり、位相差φが
消える。数式的には次式(27> 、 (2aで与えら
れる。 (v)式(27) 、 (28)の複素乗算結果には先
行ビットの情報も含まれているので、このままでは復調
になっていない。しかし、式(5)を見ると一里くtく
0の場合は、Pチャネルの2ビツトx2(1−+)−t
 + x21−1  とQチャネルの1ピット第5表 xz(t−t)  とに複素乗算結果が関係している。 また式t2alを見るとo < t <−T−の場合は
、Pチャネルの1ビットx2i−1とQチャネルの2ビ
ツトx2(+−+) + X21とに複素乗算結果が関
係している。そこで、この関係を全てのビット系列につ
いてまとめると、第5表に示す通りになり、4 (i−
]) −1またはX221−1−1テアルコとを考慮す
ると次の性質があることがわかる。 ■ v(I)が負の場合は、PチャネルとQチャネルの
現行ビットX2i−II X2iはそれぞれ同一チャネ
ルの先行ビットX2(1〜+)−+ + X2 (+−
1)と同じである。 ■ v(0が零の場合は、PチャネルとQチャネルの現
行ビットx2i−1X21はそれぞれ同一チャネルの先
行ビットX2 (+−1)−1r X z(+−+) 
 を反転したものである。 以上の■、■の性質より、極性判別(あるいは閾値との
比較)と排他的論理演算とによってP、Q各チャネルの
現行ビットを判定することができることがわかる。但し
、ビットT                    
    T判定は−H<t<0の場合と、O<t<7の
場合とで別々に行う必要がある。 なR1上述の説明では極性反転回路4で実数部の極性を
反転させたが、虚数部の極性を反転させても同様な性質
が得られる。 (vl)第8図■の■(I)の波形では1つのシンボル
周期T中に同じパルスが多数あること、またることの理
由により、ビット判定に先立ち沁)をY周期のタイミン
グで標本化しておく。即ち、第8図■の信号系列V(り
をクロック再生回路7に人力して第8図@に示す工周期
のりイミングを作成し、このタイミングを用いてv(電
)を積分する。この工周期の積分結果が出力されるタイ
ミングは第7図に示すように2つに分類される。1つは
Pチャネルのビット系列の更新タイミングに一致したタ
イミングであり、ここではPチャネルタイミングと呼ぶ
。他の1つはQチャネルのビット系列の更新タイミング
に一致したタイミングであり、ここではQチャネルタイ
ミングと呼ぶ。 Pチャネルタイミングでは式(2砂の信号の積分結果 ” (X”21−1+ X2 (+−1) Xz +)
   ・・−(29)が出力される。また、Qチャネル
タイミングでは式C2Tlの信号の積分結果 −1(X2!(+−”+) + x2 (1−1)−1
x21−])   −(30)が出力される。この積分
結果は第8図■に示す通りである。 fVIOQPSK波復調器用のビット判定回路9は上記
(v)項で説明した■と■の性質を利用して最終復調出
力を得る。この場合のビット判定回路9の構成は、第3
図に示したBPSK波復調波相調器用ト判定回路と似て
おり、第9図に示す如(積分検出回路8の出力を閾値−
署と比較する比較器40と、排他的論理和回路41と、
遅延量がシンボル周期Tの遅延回路42とからなる。比
較器40の出力は第8図■に示す通りであり、遅延回路
42の出力は第8図■に示す通りである。排他的論理和
回路41は、比較器40の出力と遅延回路42かものP
、Q両チャネルの1ビツト前の出力とを演算して最終出
力を出す。この最終出力は第8図■に示す通りであり、
第8図■と比較すればわかるように、半ビツト遅れで復
調が達成されている。 四 送信側でPチャネルとQチャネル個別に差動符号化
が実行される場合には、前述のBPSKと同様、振幅検
出回路8の出力から直接的に送信側入力データと同じ復
調符号を得ることができる。 以上、3種のPSK波に対してデジタル処理によって復
調を行う実施例を説明したが、アナログ/デジタル変換
なしでアナログ処理によって受信PSK波を復調するこ
とも可能である。 アナログ処理の1例を第10図により説明する。 第11図はBPSK波が人力した場合について第10図
中に■〜@の記号で示す各点の信号波形を同じ記号で表
わしている。 第10図において、43と44は変調器であり、複素変
調器を構成する。一方の変調器43は基準搬送波源45
からの余弦波cosωo1を入力BPSK波で振幅変調
し、他方の変調器44は基準搬送波源45の余弦波出力
を90°移相器46で遅延させて得た正弦波sinωo
1を入力BPSK波で振幅変調する。各変調器43.4
4の変調出力43−R,44〜Iは幀11図■に示す通
りであり、一方の変調器43の出力43−Rが実数部、
曲刃の変調器44の出力44−■が虚数部に当る。各変
調器=13 、44の出力は各々低域戸波器47.48
で搬送波周波数成分が除去され、第11図■に示す如く
位相差φの成分だけになる。低域r波@47,48の次
段には、実数部あるいは虚数部だけ極性反転した1ビツ
ト前(BPSK復調の場合)の信号を得るだめに、極性
反転回路49と遅延量がビット周期Tの遅延回路50.
51が設けられている。この例では実数部の極性を反転
するものとし、低域P波器47の方に極性反転回路49
を接続している。この段の信号波形50−R,51−■
は第11図@に示す通りである。4つの乗算器52〜5
5,1つの極性反転回路56及び2つの加算器57.5
8は複素乗算器を構成し、一方の加算器57からは実数
部の信号57−Rが出力され、他方の加算器58から虚
数部の信号58−■が出力される。BPSK波が入力し
た場合は実数部の信号57−Rだけが得られ、第11図
■に示す波形となる。この複素乗算器以降の回路は第1
図に示しだもの、即ちクロック再生回路7.振幅検出回
路8及びビット判定回路9と動作的には等価であるが、
クロック再生回路7に関しては通常広く使用されている
アナログ処理によるものを用いることになる。 以上本発明を実施例と共に説明したが、BPSK波、Q
PSK波、0QPSK波のいずれの場合も、入力PSK
波と復調器との位相関係が任意であっても、その任意性
を除去して復調することができる。また、入力PSK波
と復調器との位相関係が任意で良いということは、入力
PSK波の搬送波と復調器の基準搬送波に周波数差があ
ってもこれによる影響は累積せず高々1シンボル(ビッ
ト)以内であり、ある程度の周波数差は問題でないこと
を意味する。したがって、本発明によれば復調器には独
自の基準搬送波を用意するだけで良く、従来では入力P
S)(波の搬送波のゆらぎが比較的小さい通信システム
でさえも基準上1没送波の再生が必要であったことに比
べると、多大な効果を奏する。
Assume that it takes a value of -1 with respect to [0]. In the present invention, as described above, the reference carrier wave is not regenerated, so the phase of the reference carrier wave uniquely prepared inside the demodulator and the phase of the carrier wave of the input QPSK wave generally do not match, and a phase difference of φ exists. Therefore, using the phase within the demodulator as a reference, the input QPSK wave is given by the following equation (b). y'(t) = X21-1 cos (ωo1+φ)
10X2. 5in (ωot 1φ)
......(2) In Figure 4, this phase difference is φ=45°
It is assumed that The value of this human-powered QPS' (t) is as shown in ■ in Figure 4, and it is sampled by the A/D converter 1.
1, the waveform becomes the waveform 2 in the same figure, and is input to the complex modulator 2. (11) A digitized reference carrier wave is given to the carrier terminal 2a of the complex modulator 2, and this is complex-modulated by the output of the A/D converter 1. Here, if the frequency of the reference carrier wave matches the carrier frequency of the human-powered QPSK wave, the signal waveform Z (t) after complex modulation is given by the following formula ).t)y'(
+)-(cosωot4-jsinωo 0CXz+-
1cos(ω.t+φ) + x, sin (ωo1
+φ)]...a3 Note that equation (c) indicates a temporally continuous waveform. However, as described above regarding equation (3), in explaining the discrete signal processing of digital signals, it is safe to treat it as a continuous waveform as far as the development of the above equation (to) is concerned. The signal waveform after complex modulation is as shown in Figure 4 ■, of which 2-R is the real part cosω, t [x, , cos (ωo1+φ)
1x2□5in(ω0+φ)], and 2-I is the imaginary part sin ω. t CX2I−, CO8(ω.t +
φ)+X215in(ωo1+φ)] is shown. (il+) Next, the signal Z(1) after complex modulation is sent to the digital low #2P wave generator 3. The tear fluid waveforms of the real part 3-R and imaginary part 3-I become the waveforms shown in FIG. That is, the F-wave output W(t) is given by the following equation α4, and at this stage, the carrier frequency component of the human-powered QPSK wave is removed. w(t) = 4(tx21', cosφ+x21
sinφ)+J t-X21-I Slnφ+x21
CO5φl) -...α→(iv) Next, the component of the phase difference φ is removed from 2α■. That is, the polarity inversion circuit 4 inverts the polarity of only the real part of W (t), and the delay circuit 5 delays the symbol period T to obtain the signal w'(t) one symbol before, with the polarity of the real part inverted. [-(xz(+-1)-1cos
φ+x2 (1-1) sinφ)” J (-x2(
i-t)-1sinφ+X2 (1-1)CO3-)]
・・・・・・66 Create a phrase, this signal w'(+) and the current signal W(t)
is multiplied by the complex multiplier 6. Real part 5-R of formula (to)
The signal waveforms of the imaginary part 5-I and the imaginary part 5-I are as shown in FIG. Here, each sample value in the current symbol and the previous symbol must coincide in timing for multiplication. Therefore, the sampling period needs to be an integer fraction of the symbol period T. The waveform of the complex multiplication result under this condition is as shown in Figure 4 ■, where the phase difference φ disappears and v(')
= −”, (lX2(1-1)−1X21−1 +
X2 (1-1) X211+ J txz(+-t)
-t X21- Xz(+-t) X2l-11)...
...Given by θ gong. Since the complex multiplication result of formula (g) also includes information on the preceding bits, it is not demodulated as it is. Therefore, the waveform values obtained at each point of ■, ■, and ■ for all combinations of the preceding bit and the current bit are summarized as shown in Table 3. Here, it can be seen from Table 3 that there are the following characteristics (1) to (2). However, ■ −B(=
-L), the bits of either the P or Q channel in the current symbol are the same as the bits in the previous symbol. (2) If an output of B (=-!-) is obtained, the bits of both the P and Q channels in the current symbol are the inverted bits of the previous symbol. ■ If the output of
Identical to the bits in the channel. ■ If an output of -jB (=-j-i) is obtained, the P channel bits in the current symbol are the inverted Q channel bits in the previous symbol, and the Q channel bits in the current symbol are The bit of the channel is the inversion of the bit of the P channel in the preceding symbol. Based on the above characteristics (1) to (2), the focus of the current symbol can be determined by comparison with the threshold value. Various logical operations and signal delays. In the explanation of Ov) above, the polarity of the real part is inverted by the polarity inversion circuit 4, but even if the polarity of the imaginary part is inverted, the same properties will be obtained, only the value of B in Table 3 will be different. can get. (■1) In the waveform shown in FIG. 4, there are a plurality of the same pulses in one symbol period T, so they are sampled and converted into one pulse prior to bit determination. That is, the signal sequence shown in Fig. 4 (■) is input to the clock regeneration circuit 7 to generate the symbol timing of period T as shown in Fig. 4 @. The output of the complex multiplier 6 is sampled at an intermediate point. The output waveform of the instantaneous detection circuit 8 is as shown in FIG. 4, where 8-R indicates the real part and 8-I indicates the imaginary part. (Vll) A configuration example of the bit determination circuit 9 for the Q P S K-wave demodulator is shown in FIG. This bit judgment circuit 9
is a circuit that obtains the final demodulated output using the properties of 2■ to ■ above. Four comparators 13 to 16 for determining whether the value is greater than or not. Various logic circuits 17-3
7 and two delay circuits 38 and 39. FIG. 6 shows the time waveform of the signal at the middle point in FIG. 5 when the signal shown in FIG. 4 is input. Note that the symbols of each point in FIG. 5 and the symbols of the waveform in FIG. 6 match. @-1 in Figure 6 is the final demodulated output of the P channel,
It can be seen that -2 is the final demodulated output of the Q channel, and the bits are accurately determined. By comparing FIG. 4 (2), FIG. 6 [present], FIG. 6 (2)=1, and FIG. 6 @-2, it can be seen that demodulation is achieved with a half-symbol delay. (#1 BPSKI7) When differential encoding is performed on the transmitting side as described in the case, the demodulation code can be obtained directly from the output of the amplitude detection circuit 8. Table 4 shows QPS
Differential encoding for K is shown. As is clear from Table 4, the first column in the same table corresponds to item 0 in the previous item fv), the second column corresponds to item ■, the third column corresponds to item ■, and the fourth column corresponds to item ■. are doing. Therefore, most of the logic circuits in the configuration of the bit determination circuit 9 shown in FIG. 5 are unnecessary.Table 4 (C) Next, the offset hQPSK wave demodulator will be explained. In the demodulator of this example, an ordinary digital P-wave generator is used as the low-frequency P-wave generator 3, and an integral detection circuit is used as the amplitude detection circuit 8. FIG. 7 shows an outline of the 0QPSK wave, FIG. 8 shows signal waveforms of various parts of the 0QPSK wave demodulator, and FIG. 9 shows an example of a bit determination circuit. The symbols ■ to ■ in FIG. 8 represent the signal waveforms at the points indicated by the same symbols in FIG. 1, and the symbols ■ to ■ in FIG.
~(k) represents the signal waveform at the same symbol point in FIG. Hereinafter, the signal processing process will be explained along the signal flow using FIG. (1) In OQPSK, as shown in Fig. 7, the baseband square wave signal sequence x+(+=Q, ±1,
±2...) are first divided into two streams, a P channel and a Q channel. Then, both sequences are offset by half of the symbol period T, ie, by 0. After that, the P channel sequence is multiplied by cos ωot, and the Q channel sequence is multiplied by sin ωot, and then added together to output a 0QPSK wave. Therefore, 0Q
Signal waveform of PSK wave In the present invention, as mentioned above, the reference carrier wave is not regenerated, so the phase of the reference carrier wave uniquely prepared inside the demodulator and the phase of the carrier wave of the manual 0QPSK wave generally do not match, and the phase of the carrier wave of the manual 0QPSK wave does not match. There is a difference. Therefore, using the demodulator position a as a reference, the input 0QPSK wave is calculated by the following formula 〇9J, (
In Figure 8, this phase difference is expressed as φ-45
° It is assumed that The 0QPSK wave y(I) in the above equation is as shown in FIG. 1) A digitized reference carrier wave is given to the carrier terminal 2a of the complex modulator 2, and this reference carrier wave is
The output of the /D converter 1 is complex modulated. When the frequency of the reference carrier wave matches the carrier frequency of the input 0QPSK wave, the signal waveform Z(1) after complex modulation is expressed by the following formula aI), <2
It is given by 2+. ....eυ Note that, also here, Equation (2) and (Company) indicate temporally continuous waveforms. However, as mentioned above, in explaining the discrete signal processing of digital signals, the above formula (1) is used. As far as the expansion of (22) is concerned, it can be treated as a continuous waveform. The signal waveform after complex modulation is as shown in FIG. Among them, 2-)ζ represents the alphanumeric part and 2-I represents the imaginary part. (Ill) Next, the output signal Z(1
) is converted into r-wave by the digital door wave device 3. The waveforms of the real part 3-4 and the imaginary part 3-I of the reactor liquid are as shown in FIG. That is, the p-wave output w(t) is expressed by the following equation (c). At this stage, the carrier frequency component of the input 0QPSK wave is removed. (1v) Next, the component of the phase difference φ is removed from the above equations (23) and (24). For example, the polarity inversion circuit 4
By inverting the polarity of only the real part of (t) and then delaying it in the delay circuit 5 whose delay amount is half the symbol period T, the polarity of the real part is inverted ↓ Signal before symbol vv'(t )make. This signal W'(t) and the current signal w(t) are multiplied by the complex multiplier 6, and the real part 6-
Extract only R. W'(t) is given by the following equation i2!5), (26), and its real part 5-R and imaginary part 5-. Each waveform of I is as shown in FIG. Here, since the sample values shifted by half the symbol period are multiplied, the sampling period needs to be an integer divided by half the symbol period. The real part 6-R of the complex multiplication result under this condition has the waveform shown in FIG. 8, and the phase difference φ disappears. Mathematically, it is given by the following equations (27>, (2a). (v) Since the complex multiplication results of equations (27) and (28) also include information on the leading bits, it will not be demodulated as is. However, looking at equation (5), if t is less than 0, the 2 bits of the P channel x2(1-+)-t
A complex multiplication result is related to +x21-1 and the 1-pit fifth table xz(t-t) of the Q channel. Looking at equation t2al, if o < t < -T-, the complex multiplication result is related to 1 bit x2i-1 of the P channel and 2 bits x2(+-+) + X21 of the Q channel. Therefore, if this relationship is summarized for all bit sequences, it will be as shown in Table 5, and 4 (i-
]) -1 or X221-1-1 tealco, it can be seen that the following properties exist. ■ If v(I) is negative, the current bits of the P and Q channels X2i-II X2i are the previous bits of the same channel
Same as 1). ■ v(If 0 is zero, the current bit x2i-1X21 of the P channel and Q channel is the previous bit X2 (+-1)-1r X z(+-+) of the same channel, respectively.
It is the inverted version of . From the properties of (1) and (2) above, it can be seen that the current bit of each channel of P and Q can be determined by polarity determination (or comparison with a threshold value) and exclusive logical operation. However, bit T
The T determination needs to be performed separately for the case -H<t<0 and the case O<t<7. R1 In the above explanation, the polarity of the real part is inverted by the polarity inverting circuit 4, but the same property can be obtained even if the polarity of the imaginary part is inverted. (vl) In the waveform shown in (I) of ■■ in Figure 8, because there are many same pulses in one symbol period T and because they repeat, the pulses are sampled at the timing of Y periods prior to bit determination. I'll keep it. That is, the signal sequence V(ri) shown in FIG. The timing at which the period integration result is output is classified into two types as shown in FIG. 7. One is the timing that coincides with the update timing of the P channel bit sequence, and is referred to here as the P channel timing. The other one is the timing that coincides with the update timing of the bit sequence of the Q channel, and is referred to here as the Q channel timing.For the P channel timing, the equation (integration result of the 2-sand signal) ( +-1) Xz +)
...-(29) is output. Also, at the Q channel timing, the integration result of the signal of formula C2Tl -1(X2!(+-"+) + x2 (1-1)-1
x21-]) -(30) is output. The results of this integration are shown in Figure 8 (■). The bit determination circuit 9 for the fVIOQPSK wave demodulator obtains the final demodulated output by utilizing the properties of ■ and ■ explained in the above section (v). In this case, the configuration of the bit determination circuit 9 is as follows:
It is similar to the BPSK wave demodulated wave phase modulator judgment circuit shown in the figure, and as shown in FIG.
a comparator 40 for comparing with the signal, an exclusive OR circuit 41,
The delay circuit 42 has a delay amount of symbol period T. The output of the comparator 40 is as shown in FIG. 8 (2), and the output of the delay circuit 42 is as shown in FIG. 8 (2). The exclusive OR circuit 41 outputs the output of the comparator 40 and the delay circuit 42.
, Q and the previous bit output of both channels to produce the final output. This final output is as shown in Figure 8 ■,
As can be seen from a comparison with Figure 8 (2), demodulation is achieved with a half-bit delay. 4. When differential encoding is performed on the P channel and Q channel individually on the transmitting side, the same demodulation code as the transmitting side input data can be obtained directly from the output of the amplitude detection circuit 8, similar to the above-mentioned BPSK. I can do it. Although an embodiment in which three types of PSK waves are demodulated by digital processing has been described above, it is also possible to demodulate the received PSK waves by analog processing without analog/digital conversion. An example of analog processing will be explained with reference to FIG. FIG. 11 shows the case where the BPSK wave is generated manually, and the signal waveforms at each point indicated by the symbols ■ to @ in FIG. 10 are represented by the same symbols. In FIG. 10, 43 and 44 are modulators, which constitute a complex modulator. One modulator 43 is a reference carrier source 45
The cosine wave cosωo1 from the input BPSK wave is amplitude-modulated by the input BPSK wave, and the other modulator 44 generates a sine wave sinωo obtained by delaying the cosine wave output of the reference carrier wave source 45 with a 90° phase shifter 46.
1 is amplitude-modulated with the input BPSK wave. Each modulator 43.4
The modulated outputs 43-R and 44-I of the modulators 43 and 43 are as shown in Figure 11 (■), and the output 43-R of one modulator 43 has a real part,
The output 44-■ of the curved blade modulator 44 corresponds to the imaginary part. The output of each modulator = 13, 44 is a low frequency door filter of 47.48
The carrier frequency component is removed, leaving only the component with the phase difference φ, as shown in FIG. At the next stage of the low-frequency r waves @47, 48, a polarity inverting circuit 49 and a delay amount are set to a bit period T in order to obtain the signal of the previous bit (in the case of BPSK demodulation) whose polarity is inverted only in the real or imaginary part. delay circuit 50.
51 are provided. In this example, the polarity of the real part is inverted, and a polarity inverting circuit 49 is connected to the low-frequency P wave generator 47.
are connected. Signal waveforms of this stage 50-R, 51-■
is as shown in Figure 11 @. 4 multipliers 52-5
5, one polarity inversion circuit 56 and two adders 57.5
8 constitutes a complex multiplier, one adder 57 outputs a real part signal 57-R, and the other adder 58 outputs an imaginary part signal 58-■. When a BPSK wave is input, only the real part signal 57-R is obtained, resulting in a waveform shown in FIG. The circuit after this complex multiplier is the first
What is shown in the figure, namely the clock recovery circuit 7. Although it is operationally equivalent to the amplitude detection circuit 8 and the bit determination circuit 9,
As for the clock recovery circuit 7, one based on analog processing, which is generally widely used, is used. The present invention has been explained above along with the embodiments, but the BPSK wave, Q
In both cases of PSK wave and 0QPSK wave, input PSK
Even if the phase relationship between the wave and the demodulator is arbitrary, demodulation can be performed by removing the arbitrariness. In addition, the fact that the phase relationship between the input PSK wave and the demodulator can be arbitrary means that even if there is a frequency difference between the carrier wave of the input PSK wave and the reference carrier wave of the demodulator, the effect of this difference will not accumulate and will not accumulate for at most one symbol (bit ), which means that a certain degree of frequency difference is not a problem. Therefore, according to the present invention, the demodulator only needs to have its own reference carrier wave;
(S) (Compared to the fact that even in a communication system where the fluctuation of the wave carrier wave is relatively small, it is necessary to regenerate the one-wave transmission according to the standard, this has a great effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係り、第1図はPSK復調器の基本構成
をデジタル処理I14成で示すブロック図、第2図はB
PSK復調の場合の第1図及び第3図中の各部の波形図
、第3図はBPSK復調用ビット判定回路の一例を示す
ブロック図、第4図はQPSK復調の場合の第1図中の
各部の波形図、第5図はQPSK復調用ビット判定回路
の一例を示すブロック図、第6図は第5図中の各部の波
形図、第7図は0QPSK波の概要を示す波形図、第8
図は0QPSK復調の場合の第1図及び第9図中の各部
の波形図、第9図は0QPSK復調用ビット判定回路の
一例を示すブロック図、第10図は第1図の人力段から
複素乗算器までをアナログ処理構成で示すブロック図、
第11図はBPSK復調の場合の第10図中の各部の波
形図である。 図  面  中 1はA/D変換器、 2は複素変調器、 2aは基準搬送波が入力されるキャリア端子、 3は低域P波器、 4は極性反転回路、 5は遅延回路、 6は複素乗算器、 7はクロック再生回路、 8は振幅検出回路、 9はビット判定回路、 10は極性す」定回路、 11は遅延回路、 12は排他的論理和回路、 13〜16は比較器、 17〜37は論理回路、 38と39は遅延回路、 40は比較器、 41は排他的論理和回路、 42は遅延回路、 43と44はアナログ変調器、 45はアナログ基準搬送波源、 46は90°移相器、 47と48は低域p波器、 49は極性反転回路、 50と51は遅延回路、 52〜55はアナログ乗算器、 56は極性反転回路、 57と58はアナログ加算器である。 特許出願 人  国際厄信電話株式会社代理人弁理士 
光石士部(他1名)
The drawings relate to the present invention; FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a PSK demodulator with digital processing I14 configuration, and FIG.
Waveform diagrams of various parts in FIGS. 1 and 3 in the case of PSK demodulation, FIG. 3 is a block diagram showing an example of a bit determination circuit for BPSK demodulation, and FIG. 4 is a diagram of the waveforms in FIG. 1 in the case of QPSK demodulation Waveform diagram of each part, Figure 5 is a block diagram showing an example of a QPSK demodulation bit judgment circuit, Figure 6 is a waveform diagram of each part in Figure 5, Figure 7 is a waveform diagram showing an overview of the 0QPSK wave, 8
The figure is a waveform diagram of each part in Figures 1 and 9 in the case of 0QPSK demodulation, Figure 9 is a block diagram showing an example of a bit judgment circuit for 0QPSK demodulation, and Figure 10 is a complex Block diagram showing the analog processing configuration up to the multiplier,
FIG. 11 is a waveform diagram of each part in FIG. 10 in the case of BPSK demodulation. In the drawing, 1 is an A/D converter, 2 is a complex modulator, 2a is a carrier terminal into which a reference carrier wave is input, 3 is a low-frequency P wave generator, 4 is a polarity inversion circuit, 5 is a delay circuit, and 6 is a complex Multiplier, 7 is a clock regeneration circuit, 8 is an amplitude detection circuit, 9 is a bit judgment circuit, 10 is a polarity constant circuit, 11 is a delay circuit, 12 is an exclusive OR circuit, 13 to 16 are comparators, 17 - 37 are logic circuits, 38 and 39 are delay circuits, 40 is a comparator, 41 is an exclusive OR circuit, 42 is a delay circuit, 43 and 44 are analog modulators, 45 is an analog reference carrier wave source, 46 is 90° Phase shifter, 47 and 48 are low-frequency p-wave devices, 49 is a polarity inversion circuit, 50 and 51 are delay circuits, 52 to 55 are analog multipliers, 56 is a polarity inversion circuit, 57 and 58 are analog adders . Patent applicant: Patent attorney representing Kokusai Yakushin Denwa Co., Ltd.
Shibu Mitsuishi (1 other person)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力する位相偏移変調波の基準搬送波とは位相関
係が任意な復調用基準搬送波で上記位相偏移変調波を複
素変調し且つ複素変調出力を低域p波し、低域戸波出力
と、当該低域P波出力の所定時間前の出力であって実数
部または虚数部の極性を反転させた低域F波出力とを複
累乗算し、複素乗算結果が現行ビットと先行ビットの組
合せに依存した特定の値を有するという性質に基づきビ
ット判定して復調することを特徴とする位相偏移変調波
の復調方式。
(1) Complex modulate the phase shift modulation wave with a demodulation reference carrier wave that has an arbitrary phase relationship with the reference carrier wave of the input phase shift modulation wave, convert the complex modulation output into a low-frequency p wave, and output a low-frequency door wave. and the low-frequency F-wave output, which is the output of the low-frequency P-wave output a predetermined time ago and has the polarity of the real part or the imaginary part reversed, and the complex multiplication result is the result of the current bit and the preceding bit. A method for demodulating a phase shift keyed wave, characterized in that demodulation is performed by determining bits based on the property that the wave has a specific value depending on the combination.
(2)上記位相偏移変調波がBPSK波であり、上記所
定時間が1ビット周期であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の位相偏移変調波の復調方式。
(2) A demodulation method for a phase shift modulation wave according to claim 1, wherein the phase shift modulation wave is a BPSK wave, and the predetermined time is one bit cycle.
(3)上記位相偏移変調波がQPSK波であり、上記所
定時間が1シンボル周期であることな特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の移相偏移変調波の復調方式。
(3) The demodulation method for a phase-shift keyed wave according to claim 1, wherein the phase-shift keyed wave is a QPSK wave, and the predetermined time is one symbol period.
(4)上記位相偏移変調波が0QPSK波であり、上記
所定時間がニシンポル周期であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の移相偏移変調波の復調方式。
(4) The demodulation method for a phase-shift modulated wave according to claim 1, wherein the phase-shift modulated wave is a 0QPSK wave, and the predetermined time is a Nishinpol period.
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