JPS5937625B2 - 誤り率監視装置 - Google Patents

誤り率監視装置

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JPS5937625B2
JPS5937625B2 JP16917279A JP16917279A JPS5937625B2 JP S5937625 B2 JPS5937625 B2 JP S5937625B2 JP 16917279 A JP16917279 A JP 16917279A JP 16917279 A JP16917279 A JP 16917279A JP S5937625 B2 JPS5937625 B2 JP S5937625B2
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signal
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和夫 小川
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/24Testing correct operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位相同期回路(PLL)によるn相(n=2m
、mは2以上の整数)ディジタル位相変調方式における
誤り率監視装置に関する。
位相変調(PM)(位相推移変調(PSK)とも言う)
方式は帯域通過形伝送路でディジタル情報を伝送するの
に利用される1つの技術である。この場合、ディジタル
情報は相続く無線周波パルスの位相差の形で送信され、
受信機において、差分位相をとることによりディジタル
情報をとり出す。本発明はn相(n=2、4、8 ・・
・・・・・・・ 2m)PSK変調方式の復調器におい
て誤り率を監視する装置の改良に関する。従来の位相同
期回路によるn相ディジタル位相変調方式における誤り
率監視装置(参照:特開昭54−69311)において
は、n相PSK変調信号をn/2てい倍して2相PSK
変調信号に変換し、この2相PSK変調信号を2つの位
相検波器によつて位相検波する。
この場合、2つの位相検波器には、通常のn相PSK搬
送波再生回路によつて再生された搬送波をn/2てい倍
し、且つ位相を+αおよび一αだけずらしたものがそれ
ぞれ基準搬送波として与えられている。しかる後、各位
相検波器の出力信号を2つの識別再生器によつて識別し
、これらの識別結果の一致、不一致を判別することによ
り信号の雑音余裕の有無をその都度検出し、該検出結果
をある時間計数することにより、伝送路の歪み等による
誤り率を推定する、ことにより監視していた。しかしな
がら、上述の従来形においては、回路規模が大きく、ま
た、n/2てい倍器、位相検波器等の高周波回路部品が
多いので製造コストが高いという問題点があつた。
本発明の目的は、n相デイジタル位相変調方式における
位相同期回路に良く具備されているところの位相同期外
れの検出を行う回路(参照:特公昭53−33383)
内にあつても雑音余裕の有無に対応して信号変化が発生
していることに着目し、これにより、上述の回路に単に
1個の識別器を付加することにより雑音余裕の有無をそ
の都度識別するようにし、従つて、n/2てい倍器、位
相検波器等の高周波回路部品を不要にし、この結果、回
路規模を小にし且つ製造コストを低減し、前述の従来形
における問題点を解決することにある。
以下、図面により本発明を説明する。
第1図は一般的な位相同期回路による搬送波再生回路の
プロツク回路図である。
第1図において、位相同期回路(PLL)は、位相比較
器1、低域フイルタ2および電圧制御発振器3から構成
されており、この位相比較器1はn相PSK変調信号S
と電圧制御発振器3の出力信号との位相差を常に比較す
る。この位相差によつて生ずる位相比較器1の出力電圧
は低域フイルタ2によつて平滑されて電圧制御発振器3
の制御電圧となる。これにより、電圧制御発振器3の周
波数を正確にn相PSK変調信号の平均周波数に一致さ
せるようにしている。このような位相同期回路において
は機器の動作が正常か否かを判別するため位相同期外れ
を監視する必要がある。第2図は従来の位相同期回路に
よる4相PSKデイジタル変調方式における誤り率監視
装置のプロツク回路図である。
第2図において、識別器5が位相同期外れを検出し、ま
た、誤り率監視装置6が雑音余裕の有無を検出する。C
1−1,C1一2は、同一な回路であつて、2つの入力
の和および差を演算する和回路11,12、各回路11
,12の出力の絶対値を演算する絶対値回路13,14
、および両回路13,14の出力差を演算する差回路1
5からなり、また、C2−1,C22も、同一の回路で
あつて、2つの入力の絶対値を演算する絶対値回路21
,22および両回路21,22の出力差を演算する差回
路23からなる。位相比較器1−1には4相PSK変調
信号S1と電圧制御発振器3の出力信号とが印加され、
他方、位相比較器1−2には4相PSK変調信号S1と
電圧制御発振器3の出力信号をπ/2移相器4によつて
シフトした信号とを印加される。位相比較器1−1,1
−2の各出力信号「1」,「2」は回路C1−1,C2
−1およびC1−2を介して低域フイルタ2−1に導か
れ、ここで平滑されて電圧制御発振器3の制御信号とな
る。このように構成された位相同期回路における位相同
期外れを識別するために、回路C1−1,C21の各出
力に回路C2−2を接続し、この回路C2−2の出力信
号「16」を低域フイルタ22で平滑して識別器5で識
別することにより判別を行つている。この場合、回路C
2−2の出力信号「16」は、後述するように、第5図
1に示すごとくなり、位相同期回路が引込んでいる場合
(θ一π/4、3/4π、5/4πおよび7/4π)に
は、信号「16」の電圧は最小値となり、従つて、これ
らの値を低域フイルタ2−2で積分しこの積分値を識別
することにより位相同期外れを検出できる。
次に、第2図において、雑音余裕の有無を検出する誤り
率監視装置6について説明する。
位相比較器1−1,1−2の出力信号「1」,[2](
検波出力でもある)をn/2てい倍器61(ただし、n
−4)によつてn/2てい倍し、これにより、n/2て
い倍器61の出力信号は第3図の信号空間図の301に
示すような2相PSK変調信号となる。この変調信号を
位相検波器62,63によつて位相検波する。この場合
、各位相検波器62,63には通常の4相PSK搬送波
再生回路によつて再牛された搬送波をn/2てい倍し、
且つ位相を±αだけ第3図の301からずらしたものを
基準搬送波f+α、f−αとして与えられている。この
検波された信号を識別器64,65へ入力する。識別器
64においては、入力信号が第3図のしきい値302よ
り下方か上方かを判定し、下方であれば″1”を出力し
、他方、上方であれば゛0゛を出力する。同様に、識別
器65においては、入力信号がしきい値303より下方
か上方かを判定し、上方であれば゛1”を出力し、他方
、下方であれば゛0゛を出力する。このような識別器6
4,65の出力信号の一致、不一致を判別器66によつ
て判別する。一致していれば判別器66ば1゛を出力し
、他方、不一致であれば判別器66ば0゛を出力する。
すなわち、第3図の斜線部分304,305に雑音等に
より落ち込むと、判別器66の出力信号S3ば1゜゛と
なるので、これをある時間計数することにより雑音余裕
の有無を検出し誤り発生確率を推定により求めることが
できる。しかしながら、この誤り率監視装置6において
は、回路規模が大きく、また、n/2てい倍器61.位
相検波器62,63等の高周波回路部品を必要するため
に製造コストが高い。本発明は、第2図において、位相
同期外れを識別するための低域フイルタ2−2に入力さ
れる信号波形が雑音余裕の有無に対応していることに着
目した。第4図は本発明の一実施例としての位相同期回
路による4相PSK変調方式における誤り率監視装置の
プロツク回路図である。
第4図において、第2図の装置と同一の構成要素におい
ては同一の参照番号を付してある。すなわち、第4図に
おいては、第2図の誤り率監視装置6の代りに誤り率監
視用の識別器7を付加してある。以下、第4図の装置の
動作について詳細に説明する。第5図a〜第5図1は第
4図の装置内に現われる信号のタイミング波形図である
第5図a〜第5図1を参照すると、4相PSK変調信号
S1と電圧制御発振器3の出力信号と位相比較器1−1
に入力すると、その出力信号「1」は第5図aの実線に
示すごとくなり、他方、4相PSK変調信号S1と電圧
制御発振器3の出力信号をπ/2移相器4によりπ/2
シフトさせた信号とを位相比較器1−2に入力すると、
その出力信号「2」は第5図aの点線に示すごとくなる
。この2つの信号[1」,「2」をそれぞれ回路C1−
1の和回路11および差回路12に入力すると、それぞ
れの出力信号「3」,[4」は第5図bの実線、点線に
示すごとくなる。従つて、この信号[3」,「4」を各
絶対値回路13,14で絶対値をとると、第5図Cの実
線、点線で示す信号「5」,「6」が得られる。しかる
後に、信号「5」,「6」の差を差回路15によつて演
算すると、第5図dの実線に示す信号「7」が得られる
。他方、回路C2−1の出力信号「8]は第5図dの点
線に示すごとくなる。上述のごとくして得られた2つの
信号「7」,「8」は、回路C1−2を介して低域フイ
ルタ21に導かれ、ここで平滑された後に電圧制御発振
器3の制御電圧になる一方、回路C2−2を介して低域
フイルタ2−2に導かれ、ここで平滑された後に識別器
5によつて位相同期外れが識別され、且つ回路C2−2
を介して直接識別器7によつて雑音余裕の有無が検出さ
れる。
回路C1−2について説明すると、信号「7」,「8」
がそれぞれ和回路11および差回路12に入力されると
、回路11,12の出力信号「9」,「10」は第5図
eの実線、点線に示すごとくなり、従つて、この2つの
信号「9」,「10」を各絶対値回路13,14で絶対
値をとると、第5図fの実線、点線で示す信号「11」
,「12」が得られる。
しかる後、信号「11」,「12」の差を差回路15に
よつて演算すると、第5図gに示す信号「13」が得ら
れ、この信号「13」は低域フイルタ2−1に印加され
る。すなわち、位相同期回路が引込んでいる場合(θ=
π/4、3/4π、5/4πおよび7/4π)には、信
号「13」の電圧は零であり、従つて、低域フイルタ2
−1の出力電圧も零となり、他方、位相同期回路が引込
んでいない場合には、θ=π/4、3/4π、5/4π
および7/4π以外の相当し、従つて、信号「13」の
零値でない電圧が低域フイルタ2−1によつて平滑され
て電圧制御発振器3に対する制御電圧となる。回路C2
−2について説明すると、信号「7」,「8」を各絶対
値回路21,22によつて絶対値をとると、第5図hの
実線、点線に示す信号「14」,「15」が得られる。
従つて、この2つの信号「141,「15」の差を差回
路23によつて演算すると、第5図1に示す信号「16
」が得られる。第5図1から分るように、位相同期回路
が引込んでいる場合(θ=π/4、3/4π、5/4π
および7/4π)には、信号「16」は最小値になる。
従つて、信号「16」を低域フイルタ2−2によつて積
分し、該積分値が所定値より大きいか否かを識別器5に
よつて識別することにより位相同期外れを判別できる。
また、信号「16」を直接、しきい値電圧Vtを用いて
識別器7によつて識別することにより雑音余裕が充分有
るか否かを識別することができ、識別器7の出力信号「
S3]をたとえばパルスを計数することによつて雑音余
裕の有無の程度を計数することができる。この結果、あ
る時間毎に誤り率を推定することができる。なお、第5
図1に示すごとく、しきい値電圧Vtを設定すると、第
6図に示す信号空間の斜線部に4相PSK変調信号が落
ち込む率を監視していることになる。また、回路C22
の出力信号「16」は位相同期回路が引込んでいる場合
に最小値になるように設定してあるが、最大値になるよ
うに設定しても構わない。この場合には、識別器5,7
の極性およびしきい値を変更すればよい。第4図の実施
例をn相(n−2m)PSK変調方式に拡張することが
できることは言うまでもない。
すなわち、第7図に示すように、n/2個のn位相比較
器1−1,1−2,・・・・・・・・・,1−一にN相
PSK変調信号S1と互いに位相2π/nだけずれた電
圧制御発振器3の出力信号とを入力する。
さらに、n/2個の位相比較器の一対の出力に接続され
たn/4個の回路C1−1と、このn/4個の回路C1
−1の一対の出力に接続されたn/8個の回路C1−1
と、・・・・・・・・・、2個の回路Cllとからなる
回路群が構成される。この回路群の最終の2個の回路C
1−1には第4図の4相の場合における回路(矢印A4
に相当)が接続される。矢印A8に示される2つの回路
C1−1は8相の場合に付加される。以上説明したよう
に本発明によれば、n/2てい倍器、位相検波器等の高
周波回路部品が不要になつたので、回路規模を小さくす
ることができ且つ製造コストを低減させることができ、
前述の従来形における問題点の解決に役立つものである
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な位相同期回路による搬送波再生回路の
プロツク回路図、第2図は従来の位相同期回路による4
相PSKディジタル変調方式における誤り率監視装置の
プロツク回路図、第3図は第2図の装置の動作を説明す
るための信号空間図、第4図は本発明の一実施例として
の位相同期回路による4相PSKデイジタル変調方式に
おける誤り率監視装置のプロツク回路図、第5図a〜第
5図1は第4図の装置内に現われる信号のタイミング波
形図、第6図は第4図の装置の動作を説明するための信
号空間図、第7図は本発明の他の実施例としての位相同
期回路によるn相PSKデイジタル位相変調方式におけ
る誤り率監視装置のプロツク回路図である。 1,1−1,1−2,・・・・・・・・・:位相比較器
、2,2−1,2−2,・・・・・・・・・:低域フイ
ルタ、3:電圧制御発振器、4,4−1,4−2,・・
・・・・・・・:移相器、5:位相同期判別用識別器、
6:誤り率監視装置、7:誤り率監視用識別器、C1−
1,C1−2:2つの入力の和および差の絶対値を演算
し該2つの絶対値の差を出力する回路、C2一1,C2
−2:2つの入力の絶対値を演算し該2つの絶対値の差
を出力する回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2つの入力の和および差の絶対値を演算し該2つの
    絶対値の差を出力する回路を第1の回路C1とし、2つ
    の入力の絶対値の差を出力する回路を第2の回路C2と
    した場合、電圧制御発振器と、入力信号と前記電圧制御
    発振器の出力信号を位相2π/n(n=2^m:mは2
    以上の整数)ずつシフトさせた各信号との2信号を受信
    するn/2個の位相比較器と、該n/2個の位相比較器
    の一対の出力に接続されたn/2^2個の第1の回路お
    よび前段の第1の回路の一対の出力に接続されたn/2
    ^k個(k−3、4、・・・・・・・・・、m−1)の
    第1の回路からなる回路群と、該回路群の最終段の2個
    の第1の回路の各出力に接続された各1個の第1および
    第2の回路と、該第1および第2の回路の各出力に接続
    された各1個の第1および第2の回路と、最終段の第1
    の回路の出力および前記電圧制御発振器の入力の間に接
    続された第1の低域フィルタと、最終段の第2の回路の
    出力に接続された同期判別用出力を送出する第2の低域
    フィルタとを具備するn相ディジタル位相変調方式にお
    ける位相同期回路において、最終段の第2の回路の出力
    に識別器を付加し、これにより、該最終段の第2の回路
    の出力を所定の閾値で識別し、該識別結果を計数するこ
    とにより誤り率監視を行うことを特徴とする位相同期回
    路によるn相ディジタル位相変調方式における誤り率監
    視装置。
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