JPS5975743A - クロツク再生回路 - Google Patents

クロツク再生回路

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Publication number
JPS5975743A
JPS5975743A JP18721482A JP18721482A JPS5975743A JP S5975743 A JPS5975743 A JP S5975743A JP 18721482 A JP18721482 A JP 18721482A JP 18721482 A JP18721482 A JP 18721482A JP S5975743 A JPS5975743 A JP S5975743A
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JP
Japan
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output
circuit
clock
digital pll
wave
Prior art date
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Pending
Application number
JP18721482A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisahiro Koga
古賀 寿浩
Yoshifumi Toda
戸田 善文
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP18721482A priority Critical patent/JPS5975743A/ja
Publication of JPS5975743A publication Critical patent/JPS5975743A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/027Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information extracting the synchronising or clock signal from the received signal spectrum, e.g. by using a resonant or bandpass circuit

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明はクロック再生回路に係り、特にMSK変調受信
波からデータ読み出しのだめの基準搬送波、並びに基準
クロックを再生する方式に関する。
(2)技術の背景 MSK(Minimum 5hift Keying)
変調方式とは、データの111“、0“に対し、搬送波
周波数を高周波数fH,或いは低周波数fLに変化させ
、且つ周波数切換時の位相変化が連続となる位相連続F
SK(Frequency 5hift Keying
)変調方式に於て、変調指数を0.5とした変調方式で
ある。
上記MSK変調方式は近年開発された変調方式であシ以
下の利点を有する0 ■ 位相が連続にためフィルタリングによる包絡線のく
びれが少ない0従って増II幅器につきもののAM −
i)M笈換による劣化を受けに<<、衛星による通信に
向いている。
■ フィルタの入出力で波形があ捷9変わらずスペクト
ラムの変化が少ない。
■ MSK波のスペクトラムのサイドローブ・レベルは
急速に低下するため、隣接チャンネルへの干渉が少ない
0 斯かるMS K変調方式によシ無線回線を介し伝送され
たデータは同期搬送波再生回路、クロック再生回路、及
びデータ再生回路によシ構成されるMSK直交剰或同期
検波回路に於て、再生される。
同期搬送波再生回路は受信波から基準搬送波を再生する
ための回路であり、クロック再生回路はデータ読み出し
のタイミングを定める基準クロックを再生する回路であ
る。更に、データ再生回路は基準搬送波によシ同期検波
されたMSK変調受信波から上記基準クロックに従いデ
ータを再生する回路である。
(3)従来技術と問題点 以下に従来の基準搬送波、並びに基準クロックの再生方
法について第1図乃至第3図を参照し説明する。
第1図は従来のMSK直交同期検波回路であシ、第2図
及び第3図はその動作説明をするだめのタイムチャート
である。
同期搬送波再生回路1に入力する]VISK変調受信波
は第1乗算器4及び第1乗算器5に供給される。一方、
電圧制御発振器6(以下、VCOと称する。)から入力
MSK変調波とθの位相差を有する基準搬送波が第1の
90°移相器7を用いて夫々90°の位相差を以って第
1乗算器4及び第2乗算器5に供給され、前記MSK変
調受信波との直交同期検波を行なう。互いにπ/2の位
相差を有する第1乗算器4及び第2乗算器5の出力は夫
々第10−パスフイルタ8及び第20−パスフイルタ9
を介し、第ルベル識別回路10及び第2レベル識が得ら
れる。とこで符号1′十”は送信データの111“に、
符号1ゞ−“は送信データのIt□“にそれぞれ対応し
、frはデータのビットレートを示す。
今、例えばある送信データに対し第2図(a)に示す信
号が第3乗算器12の出力に現れるものとする。
その出力はクロック再生回路3の微分回路15に於て微
分され(第2図(b))、更に整流回路16で整流され
た後(第2図(c))、ディジタルPLLに入力され、
4イf音、ジッタ等が抑圧され、係号5in27′fr
tで表わされるクロック再生回路3の出力、すなわチ基
準クロックが得られる。(第2図(d))斯かる基準ク
ロックは2分の1分周器18を介しく第2図(e))、
第2の90°移相器19に於て、−cosπfrtで表
わされる信号に変換された後(第2図(f))、第4乗
算器13に供給され、第3乗算器12の出力とノ乗算が
行なわれ、ループフィルタ14を介してsin 20で
表わされる信号となる。そしてVCO6の位相を制御し
、MSK変調受信波と同期のとれた基準搬送波を得てい
る。
次に、ある送信データに対して第3乗算器12の出力に
第3図(a)に示すような特定用カッくターンが続くも
のとする。その出力は上述の如く微分回路15に於て、
微分された後(第31J(b))、整流回路16の出力
に第3図(c)に示す如く単一矩形波となって現れる。
ディジタルPLLはこの孤立した矩形波に追従できなく
なシ、次第に自走発振周波数で発振し始め、基準クロッ
クは整流回路16の出力と同期がはずれてしまう”。(
第3図(d))斯かる基準クロックは2分の1分周器1
8で2分周されだ後(第3図(e))、第2の90°移
相器19を介して第4乗算器13に入力する。(第3図
(f))ここで第2の90°移相器19の出力は本来の
波形である一cosπfrtからずれているため、ルー
プフィルタ14の出力はSin 2θに比例したものと
はならずMSK変調受信波と同期のとれた基準搬送波を
得ることが困難となる。
(4)発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み為されたものであって受
信波信号と基準搬送波の同期を絶えず正確にとシうるク
ロック再生方式を提供することを目的とする。
(5)発明の構成 そして上記目的は本発明によれば、基準搬送波によシ直
交同期検波された受信波信号の該直交検波後の互いにπ
/2の位相差を有する2出力をケ「形部形し、これらの
積をとった後、その積算値を微分し、続いて整流した出
力をディジタルT)LLに入力し、該ディジタルPLL
の出力より基準クロックを再生するようにしたクロック
再生回路に於て、前記微分し、整流した出力を所定の通
過特性を有スルバンドパスフィルタに入カシ、該バント
バスフィルタの出力を矩形整形し前記ディジタルP L
 T。
に入力することによシ達成される○ (6)発明の実施例 以下、図面を用いて本発明実施例を説明する。
第4図は本発明に係るMSK直交同期検波回路のブロッ
ク図を示す。同図に於て、20はバンドパスフィルタ、
21は第3レベル識別回路であり、その他第1図と同等
な部分には同一の符号を付した。第5図、及び第6図は
第4図に示す実施例の動作を説明するだめのタイムチャ
ートである。
MSK変調受信波の直交同期検波工程から整流回路16
による整流までの工程は、従来と同様である。
ハシメにバンドパスフィルタ20の動作を簡単に説明す
る。バンドパスフィルタ20は通常の無腺装置11等で
用いられるものと同一のものの使用が可能であり、1例
を第7図に示す。同図に於て、22は演算増幅器r R
1,Rt+ R3+ R14,は抵抗、C1゜C2はコ
ンデンサである。
バンドパスフィルタ20に入力する整流回路16の出力
の内、1つの矩形波v(t)をフーリエ級数展開すると V(t)=A、cos2πfrt +A、cO32(2
πfrt) 十んcos3(2πfrt)十・・ となる。この矩形波がバンドパスフィルタ20に入力さ
れると、その帯域制限特性によシ上式第1項のみが通過
する。また!’!i項に示される周波数成分の周期は1
/fr、すなわち第2図、第3図、第5図、及び第6図
に示される周期Tと同等である。
更に第1項は時間tに依存する関数値で算出され時間と
共に比較的ゆるやかに減衰していく。以−ヒのRil明
から明らかなように整流回路16の出力がパン下パスフ
ィルタ20を通過する際、整流回路16の出力と同期し
た一定周期Tの減衰正弦波状波形が得られる。
パスフィルタ20によ、!lll第5図(j)に示され
る一定周期Tの減衰正弦波状波形に変換され、第3レベ
ル識別回路21に於て矩形整形される(第5図(10)
ディジタルPLL17は第3レベル識別回路21の出力
と同期がとれ、第5図(1)に示す基準クロックが得ら
れる。この基準クロックによシ、上述の如く基準搬送波
が得られ、また、データ再生回路2に於てデータが再生
される。
次に第3乗算器12の出力に第3図(a)に示した特定
出カバターンが籾、れ、そのだめ整流回路16の出力が
@6図(i)に示す孤立した矩形波となる場合を考える
。この矩形波はバンドパスフィルタ20に於て、第6図
(j)に示す一定周期Tの減衰正弦波状波形となり、第
3レベル識別回路21からは矩形波が連続しで出力され
(第6図(k))、ディジタルPLL17はこれに同期
する(第6し1(1))o従って、正確な基準クロック
が得られ基準搬送波及びデータが再生される。
以上説明した如く、本方式を採用することによシ第3乗
算器12の出力に特定パターンが続いたとしても、正確
に基準クロックが再生されることとなる。
ところが、と述の同期確立状態に於て、不慮の事故、す
なわちMSK変調受信波がロックレンジからはずれる場
合、或いは該受信波にフェージングがかかりた場合には
、それらの状態の継続期間中、前記位相差θはランダム
な値となり、再び復帰することが出来ない。
以下に、本発明に係るり四ツク再生方式における同期は
ずれ検出手段について説明する。
第8図は本発明による同期はずれ検出方式の実施例を説
明するための図であシ、第4図の要部を抜粋し示すもの
である。同図に於て、23は同期はずれ検出回路、24
は排他的論理和回路(以下EX−ORと称する。)、2
5は第30−パスフイルタであシ、その入力信号の平均
電圧を出力する。
26は第4レベル識別回路であシ、その他第4図と同等
な部分には同一符号を何した。
同期はずれ検出回路23に於て、EX−OR24はディ
ジタルI)LL17の入力(k)及び出力(1)を夫々
入力とし、EX−OR24の出力は第30−パスフイル
タ25.及び第4レベル識別回路26を介して同期はず
れ検出回路23がら出力される。
今、第9図を参照して、θ=0の同期状態について説す
Jする。第9図に於ては1周期のみ示した。
この場合、整流回路16.バンドパスフィルタ20゜第
3レベル識別回路21.及びディジタルPLL17の各
出力は、前述の如く、夫々第9図(1)+ (、+)1
(k)、 (1)に示す波形となる。ここでディジタル
PLL17は第3レベル識別回路21の立上シ、及び立
下りに含捷れるジッタの中心に同期をとるがθ−0の同
期状態に於てはシックはほとんど含まれないため結局、
ディジタルPLL17の出力と第3レベル識別回路21
の出力とは同期がとれている。そのためEX−OR24
に於て、これら2出力の積、すなわち排他的論理和をと
ると](X−OR24の出力はゝlO“であり、その結
果、第30−パスフイルタ25の出力電圧は零となる。
次に、MSK変訓変信受信波準1般送波の同期が前述の
理由によりはずれ、例えばある瞬間にπ/16の位相差
θが生じたものとする。その際、微分回路15の入力波
形;5in(20±πf]・t)は微分回路15゜及び
整流回路16に於てpin (2πfrt±20)に変
換され、整流回路16の出力における位相差は±2θす
なわぢ±π/8である。第10図(i)にその整流回路
16の出力波形を示す。第10図(i)に示す矩形波波
形はその立上シ、及び立下シに於て位相差θがθ=0の
時よりも辺だけデータの11“に対して早くなシ、デー
タの10“に対して遅くなっている。この整流回路16
の出力はバンドパスフィルタ20.及び第3レベル識別
回路21の各出力に於て、夫々第10図(、+L (k
)に示す波形となる。ことで第10図(k)に示す如く
第3レベル識別回路21の出力はその立ち上がシ、及び
立ち下がシにジッタを含むため、ディジタルPLL11
jそのジッタの中心に間知1する(第1013+(1)
)。
−力、EX−OR24では第3レベル識別回路21の出
力とディジタルPLL17の出力の排他的論理和をとり
出力する(第10図(rlll)。第10図00による
とI’2X−OR24の出力の各矩形波−31その幅′
F/8でありデータのlゞ1“ 110 //別に1周
Jul Tに2個存在するため第30−パスフイルタ2
5に於てEX−OR24出力の平均直流電圧を得るとV
4となる。
尚、VはEX=OR24出力のパルス電圧である。
以上の考えをもとに位相差θを0から2πまで変化させ
第30−パスフイルタ25の出力電圧をもとめた結果を
第11図に示す。第11図によるとMSK変調受信波と
基準搬送波の同期がとれている状態、すなわち位相差0
がθ−f/Q、π、3/2π。
2πのとき出力電圧(n)は零である。ところで上記の
理由により同期がとれなくなるということは換言すれば
位相差θが経時的にランダムに変化するということであ
る。そのだめEX−OR24の出力矩形波幅は位相差θ
に応じて経時的に変化する0よって、同期がとれなくな
った場合、第30−パスフイルタ25の出力電圧はEX
−OR24出力の平均電圧であるV2となる。
従って81“k別しベルを0と■4の間に適当に設定し
た第4レベル識別回路26に第30−パスフイルタ25
の出力を入力すればその出力は同期がとれているとき1
゛0”、同期がはずれているときある一定値(例えばV
)となシ、同期はずれを容易に検出することができる。
(7)発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明によれば、クロック
再生回路にバンドパスフィルタ、及びレベル識別回路を
設けることによシ、送信データのパターンによる影響を
受けず、MSK変調受信波と基準搬送波の同期を絶えず
正確にとることができる0 また同期はずれ検出回路を備えることによシ容易に同期
はずれを検出することができる。
尚、上述の実施例では本発明の適用に最も適したMSK
変、il、+i個号を受信した場合についてのみ説明を
したが、本発明の適用はこれに限られない。
即ち、直交同期検波後の出力により基準クロックを再生
するものであるならば、例えば泣相変調方式等、全てに
その実hmが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMSK直交同期検波回路を示すブロック
図、第2図乃至第3図は第1図の動作を説明するだめの
図、第4レコは本発明の実施例を示すブロック図、第5
図乃至第7図は第4図の動作を説明するだめの図t−m
s図は本発明の他実施例を説明するだめの図、第9図乃
至第11図は第8図の動作を説明するだめの図である。 図面に於て、1は同期搬送波再生回路、2はデータ再生
回路、3はクロック再生回路、 4.5.12゜13は
乗算器、6はVCo、7.19は90°移相器。 ”p 9.25.はローパスフィルタ、  1o、 1
1.21゜26にルベル識別回路、14はループフィル
タ。 15は微分回路、16は整流回路、17はディジタルI
)LL、 18は2分の1分周器、20はバンドパスフ
ィルタ、23は同期はずれ検出回路、24は排他的論理
和回路である。 ヰq図 奪 ff  図 jと Z   z    7L z 棹fO図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基準搬送波によシ直交同期検波された受信波信号の
    該直交検波後の互いにπ/2の位相差を有する2出力を
    矩形整形し、これらの積をとった後、その積算値を微分
    し続いて整流した出力をディジタルPLLに入力し、該
    ディジタルPLLの出力より基準クロックを再生するよ
    うにしたクロνり再生回路に於て、前記微分し、整流し
    た出力を所定の通過特性を有するバンドパスフィルタに
    入力し。 該バンドパスフィルタの出力を矩形整形し、前記ディジ
    タルPLLに入力するようにしたことを特徴とするクロ
    ック再生回路。 2、基準搬送波により直交同期検波された受信波信号の
    該直交検波後の互いにπ/2の位相差を有する2出力を
    矩形整形し、これらの積をとった後、その積算値を微分
    し、続いて整流した出力を所定の通過特性を有するバン
    ドパスフィルタに入力し、該バンドパスフィルタの出力
    を矩形整形し、続いてディジタルPLLに入力し、該デ
    ィジタルPLT。 の出力よシ基準クロックを再生するようにしたクロック
    再生回路に於て、前記ディジタルPLLの入出力夫々の
    積をとシ、その積算値の平均電圧により前記基準搬送波
    と受信波信号との同期はずれを検出するようにしたこと
    を特徴とする同期はずれ検出方式。
JP18721482A 1982-10-25 1982-10-25 クロツク再生回路 Pending JPS5975743A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS632444A (ja) * 1986-06-17 1988-01-07 モトロ−ラ・インコ−ポレ−テッド フェ−ズコヒレント復調器
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EP0484914A2 (en) * 1990-11-07 1992-05-13 Sharp Kabushiki Kaisha Demodulator and method for demodulating digital signals modulated by a minimum shift keying
JP2016213834A (ja) * 2015-05-01 2016-12-15 テクトロニクス・インコーポレイテッドTektronix,Inc. クロック・リカバリ装置及び方法並びにクロック・リカバリ方法を実行するためのプログラム

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