JPS5997259A - 位相変調復調器 - Google Patents
位相変調復調器Info
- Publication number
- JPS5997259A JPS5997259A JP57207020A JP20702082A JPS5997259A JP S5997259 A JPS5997259 A JP S5997259A JP 57207020 A JP57207020 A JP 57207020A JP 20702082 A JP20702082 A JP 20702082A JP S5997259 A JPS5997259 A JP S5997259A
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- JP
- Japan
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- phase
- output
- value
- sample
- signal
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- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
- H04L27/2275—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses the received modulated signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は位相変調信号等の復調器に関る。
位相変調信号の復調には特性の優れた同期検波が専ら用
いられているが、横波の際、送信搬送波と同一の参照搬
送波が必要である。との為、同参照搬送波が受信側で再
生される様に情報を送信する前に送信側から送信搬送波
だけを一定期間送信するのが普通である。そして、その
後、受信側で参照搬送波が準備された後、はじめて位相
変調信号が送信されることになる。送信側が送信搬送波
を送出する時間は全く情報伝送から見れば、無駄時間で
あるので、これは短かｐ程良いということになる。そこ
で受信側の参照搬送波発生器（搬送波再生回路）は、か
なり広い帯域の同期系を用意し比較的短いアクジシロン
時間で、搬送波同期を完クル・スリップの多発に見まわ
れることになる。
いられているが、横波の際、送信搬送波と同一の参照搬
送波が必要である。との為、同参照搬送波が受信側で再
生される様に情報を送信する前に送信側から送信搬送波
だけを一定期間送信するのが普通である。そして、その
後、受信側で参照搬送波が準備された後、はじめて位相
変調信号が送信されることになる。送信側が送信搬送波
を送出する時間は全く情報伝送から見れば、無駄時間で
あるので、これは短かｐ程良いということになる。そこ
で受信側の参照搬送波発生器（搬送波再生回路）は、か
なり広い帯域の同期系を用意し比較的短いアクジシロン
時間で、搬送波同期を完クル・スリップの多発に見まわ
れることになる。
本発明の目的は、無駄情報と言うべき送信側からの搬送
波信号を受けることなしに、しかも入力雑音の影響も受
けにくい狭帯域の位相同期系を用いて、主に位ｆ”Ｊ変
調信号を復調しようとするものである。
波信号を受けることなしに、しかも入力雑音の影響も受
けにくい狭帯域の位相同期系を用いて、主に位ｆ”Ｊ変
調信号を復調しようとするものである。
この発明ばに相位相変調された入力信号をシンボルレー
トでサンプルし、Ｘ＋ ＞５’らＸｉでＮ個のθ０とが
可変の参照信号を発振器と、該参照信号発振器出力と前
記サンプル回路出力との位相差のに倍値を得る誤差検出
器と、前記誤差検出器出力Ａｉの累積値へを得る加算器
と前記Ａｉと前記ｔｉとの積の和Ｂを得る積和回路と、
前記サンプル値Ｘｉの前記参照信号発振器出力に対する
初期位相誤差推定値θＯと位相回転速度推定値△ωとを
前記Ａ及びＢから算出する位相差推定回路と、前記参照
信号プル値Ｘｉに掛ける掛算器とを備え、該掛算器出力
より搬送波位相同期のとれた復ｖｌｆ信号を得ることを
特徴とする位相変調復調器である。
トでサンプルし、Ｘ＋ ＞５’らＸｉでＮ個のθ０とが
可変の参照信号を発振器と、該参照信号発振器出力と前
記サンプル回路出力との位相差のに倍値を得る誤差検出
器と、前記誤差検出器出力Ａｉの累積値へを得る加算器
と前記Ａｉと前記ｔｉとの積の和Ｂを得る積和回路と、
前記サンプル値Ｘｉの前記参照信号発振器出力に対する
初期位相誤差推定値θＯと位相回転速度推定値△ωとを
前記Ａ及びＢから算出する位相差推定回路と、前記参照
信号プル値Ｘｉに掛ける掛算器とを備え、該掛算器出力
より搬送波位相同期のとれた復ｖｌｆ信号を得ることを
特徴とする位相変調復調器である。
次に不発ヴ］に付いて図面を参照して詳細に説明する。
第１図は〇−π位栢の２相変調波を送信搬送波と△ωｒ
ａｄ／ｓ異る受信記参照俯送波で粱積検波を行った時の
復調信号を示している。同参照搬送波は送信搬送波とθ
Ｏなる位相差が存在するものとする。この２相変調波を
正しく復調する為には△ωとθＯとを正確に推定し、図
に示された復調信号に対し、−（△ωｔ＋θＯ）なる位
相補正を行う心安がある。第１図の（１）から（６）は
シンボル送信周期Ｔ（相間隔で復調信号をサンプルした
ものであるので第１図（１）と（２）との位相差ＯＤが
、その１ま△ωＴとなっている。従って△ωはθＤ／Ｔ
として求められる。
ａｄ／ｓ異る受信記参照俯送波で粱積検波を行った時の
復調信号を示している。同参照搬送波は送信搬送波とθ
Ｏなる位相差が存在するものとする。この２相変調波を
正しく復調する為には△ωとθＯとを正確に推定し、図
に示された復調信号に対し、−（△ωｔ＋θＯ）なる位
相補正を行う心安がある。第１図の（１）から（６）は
シンボル送信周期Ｔ（相間隔で復調信号をサンプルした
ものであるので第１図（１）と（２）との位相差ＯＤが
、その１ま△ωＴとなっている。従って△ωはθＤ／Ｔ
として求められる。
（２）と（３）との位相差も〇−π変調が唐っていない
鵠合には、θゎと等しくなる所であるか、この場合には
（θゎ＋π）となっている。同様に（３）と（４）、
（４）と（５）。
鵠合には、θゎと等しくなる所であるか、この場合には
（θゎ＋π）となっている。同様に（３）と（４）、
（４）と（５）。
（５）と（６）も変調による位相変化が重畳されている
。
。
各サンプル＋＋＋１の変調による位相変化は、必ず正（
ａに±πである。そこで連続するサンプル間の位相変化
の内、±πの変化は変調によるものとして減じて考える
ことにより、本来の△６ＪＴが観測できる。
ａに±πである。そこで連続するサンプル間の位相変化
の内、±πの変化は変調によるものとして減じて考える
ことにより、本来の△６ＪＴが観測できる。
別の考え方としてに位相変調信号に対しては変調による
位相変化は２π／にラジアンであるので、同信号と受信
側参照キャリア信号の両方をに乗して位相比較する方法
がある。この場合位相誤差はに倍になるが、変調に、よ
る２π／１（ラジアン変化Ｊｒｆ ２πの整数倍変化と
なり、実質的に消滅する。この考えに従えば位相変調信
号をに乗した信号から受信側参照信号Ｈ−ｅｊ（ｍｏｔ
＋Ｏｏ）と元の入力信号搬送波成分との光ビーム成分ｙ
ｉ−ｅ ｊ（Ａ” ｔ＋０）の△ωとθが推定できる。
位相変化は２π／にラジアンであるので、同信号と受信
側参照キャリア信号の両方をに乗して位相比較する方法
がある。この場合位相誤差はに倍になるが、変調に、よ
る２π／１（ラジアン変化Ｊｒｆ ２πの整数倍変化と
なり、実質的に消滅する。この考えに従えば位相変調信
号をに乗した信号から受信側参照信号Ｈ−ｅｊ（ｍｏｔ
＋Ｏｏ）と元の入力信号搬送波成分との光ビーム成分ｙ
ｉ−ｅ ｊ（Ａ” ｔ＋０）の△ωとθが推定できる。
これらの推定値を各々△ω、θ０と書き、ｆｉを（ｉ−
ｅＮ（ωｏ＋ａω）ｔ＋（θ０＋θｕ））ト変更し、と
の△ωと００を先の△ωとθとに等しくすることによっ
て入力信号搬送波が再生できる。
ｅＮ（ωｏ＋ａω）ｔ＋（θ０＋θｕ））ト変更し、と
の△ωと００を先の△ωとθとに等しくすることによっ
て入力信号搬送波が再生できる。
Ｎ個のｙｉサンプル系列から（△ω−△ω）トチ００−
００）を零にする方法の−っとして最少２乗推定法があ
る。この方法は入力雑音によって外乱を受けたｙｉ時系
列とｆｉとの各時刻ｔｉでの誤差の２乗和を最少にする
様にΔω、θＯを決定するものである。同間頴に付いて
は以下の様な解が導出される。
００）を零にする方法の−っとして最少２乗推定法があ
る。この方法は入力雑音によって外乱を受けたｙｉ時系
列とｆｉとの各時刻ｔｉでの誤差の２乗和を最少にする
様にΔω、θＯを決定するものである。同間頴に付いて
は以下の様な解が導出される。
ただし、ｆｉ とｙｉ（ｙｉの複素共役）は、元の信号
を各々に来しであるので、δθＯとδ△ωともに本来の
値のに倍の値となっている。
を各々に来しであるので、δθＯとδ△ωともに本来の
値のに倍の値となっている。
そこで、新しいθ０と△ωとは、各々以下のようにして
考えられる。
考えられる。
なお、ここで上（１）式右辺のＩｎＩ（ｆｉ−ｙｉ）は
、ｆｉと、に ’Ｙｌとの位相差の一次近似を示しており、この表現−
１、ｋ 軸 の他にｔａｎ （ｆ＋ −ｙｉ）であってもよい。
、ｆｉと、に ’Ｙｌとの位相差の一次近似を示しており、この表現−
１、ｋ 軸 の他にｔａｎ （ｆ＋ −ｙｉ）であってもよい。
一般的にはｆｉとｙｌとの位相差を示す項であればよい
Ｏ 上（１）式右辺、左側の行列は毎回同一周期で入力信号
をサンプルするとすると定数行列と左る。
Ｏ 上（１）式右辺、左側の行列は毎回同一周期で入力信号
をサンプルするとすると定数行列と左る。
よって、δθ０．δ△ωを求めるのに必要な量は、右辺
右側の行列のみとなる。
右側の行列のみとなる。
これは入力信号の複素共役のに乗信号ｙｉと受信；舒照
指送波信号のに乗信号ｆｉとの積和とｔｉとｙｉｆｉと
の積和である。
指送波信号のに乗信号ｆｉとの積和とｔｉとｙｉｆｉと
の積和である。
（１）、 （２）式より正ｌ〜いθＯと△■とが求まれ
ば、各サンプル値Ｘｉは、 Ｘｌ−ｅｊ（−θトΔω（ｔｉ−ｔｔ））
−（３゜とすることによって、正しい位■で復調さ
れることになる。
ば、各サンプル値Ｘｉは、 Ｘｌ−ｅｊ（−θトΔω（ｔｉ−ｔｔ））
−（３゜とすることによって、正しい位■で復調さ
れることになる。
第２図は以上の原理を４相位相変調信号を対象に具体化
したものである。
したものである。
図中１は、入力端子１００力）らのに位相変調波をその
データのアイ（目）が最も良く開いたタイミングで、シ
ンボル・ルートサンプ１１ングを行い、Ｘ。
データのアイ（目）が最も良く開いたタイミングで、シ
ンボル・ルートサンプ１１ングを行い、Ｘ。
からＸＮまでのサンプル値を時間ｔ１からｔＮまでの間
で得、記憶するサンプル回路、２は受信側参照波発振器
でｆｉ−ｅｊ（００ｔ＋００）を出力し、ωｏとθＯが
可変である。３はサンプル回路出力の虚数部の極性を反
転する枚素共役回路３０と、その出力を４乗する４重囲
ｊ洛３１．同じく受信１引１α波発振器出力を４９Ｆす
る４粱！′￥１１”＆３２． これら２つの４乗回路
出力の積をとり、その虚数部のみを出カ−１ 加算器５１とから成る消Ｉ和回路。６は先の（１）、
（２１式を計算してΔωと００との推定値△ω、θ０を
導出する位相差推定回路。
で得、記憶するサンプル回路、２は受信側参照波発振器
でｆｉ−ｅｊ（００ｔ＋００）を出力し、ωｏとθＯが
可変である。３はサンプル回路出力の虚数部の極性を反
転する枚素共役回路３０と、その出力を４乗する４重囲
ｊ洛３１．同じく受信１引１α波発振器出力を４９Ｆす
る４粱！′￥１１”＆３２． これら２つの４乗回路
出力の積をとり、その虚数部のみを出カ−１ 加算器５１とから成る消Ｉ和回路。６は先の（１）、
（２１式を計算してΔωと００との推定値△ω、θ０を
導出する位相差推定回路。
７は前記サンプル値Ｘｉに先のｔｉのＭｅ ａ共役値ｆ
ｉ を掛ける為の４５ｔ ｙｚ共役回路７ｏと、４相位
値ｘｔニｆｉ＋−９ｊＦを掛けて復調信号を得る為の乗
算器７２と乃＼ら成ろ掛算器である。復調出力は出力端
子１０１より出力さルる。
ｉ を掛ける為の４５ｔ ｙｚ共役回路７ｏと、４相位
値ｘｔニｆｉ＋−９ｊＦを掛けて復調信号を得る為の乗
算器７２と乃＼ら成ろ掛算器である。復調出力は出力端
子１０１より出力さルる。
本実施例に於電ハでは、Ｎデータが単独に受信された場
合に付いて説明した。音声通信等の場合、データは連続
的に受信される。この様な場合にはサンプル回路ｌが別
に２つ必要である。すなわち最初のＮデータを受信し、
処理している間に受信される次のＮデータを記憶してお
く為のものである。３番目のＮデータは、最初のＮデー
タを受信処理したサンプル回路が使用済みになっている
ので、再びこれを利用することができる。以下同様に連
続データは２つのサンプル回路があれば、次次に処理で
きる。
合に付いて説明した。音声通信等の場合、データは連続
的に受信される。この様な場合にはサンプル回路ｌが別
に２つ必要である。すなわち最初のＮデータを受信し、
処理している間に受信される次のＮデータを記憶してお
く為のものである。３番目のＮデータは、最初のＮデー
タを受信処理したサンプル回路が使用済みになっている
ので、再びこれを利用することができる。以下同様に連
続データは２つのサンプル回路があれば、次次に処理で
きる。
この時、新しいＮデータに対する参照信号発振器のω０
と００は、前回のＮデータより得られた既修正値（ωｏ
＋、； ）、 （ｆｌ ０−ＩＪｏ ）を用いることに
より次の△ω、θ０の推進がより正確なものになる。
と００は、前回のＮデータより得られた既修正値（ωｏ
＋、； ）、 （ｆｌ ０−ＩＪｏ ）を用いることに
より次の△ω、θ０の推進がより正確なものになる。
なお、本実施例ではθ０と△ωの推定だけを行ったが、
Ｎが大きくなるに従って２乗の項、すなわちｅ Ｊ Ａ
Ｇ’ Ｏｔ ”の項も同期精度に影響してくる。
Ｎが大きくなるに従って２乗の項、すなわちｅ Ｊ Ａ
Ｇ’ Ｏｔ ”の項も同期精度に影響してくる。
この場合には第２図の実施例の２の積和回路の他に（Σ
ｔｉ２・ｆｉ−ｙ３ ）を求める。
ｔｉ２・ｆｉ−ｙ３ ）を求める。
第３の積和回路を追加することにより、−（３）
より△ωａが求められる。この場合も右辺、左行列は定
数行列である。
数行列である。
以上の様に本発明によれば同期用の前置信号を含まない
バースト状のディジタル信号を受けて搬送波位相同期の
とれた変調信号を供給する復調器が提供できる。また、
同復調器は入力信号の錐高レベルが比絞的高い場合にお
いても安定した動作をすることも特徴の−っである。
バースト状のディジタル信号を受けて搬送波位相同期の
とれた変調信号を供給する復調器が提供できる。また、
同復調器は入力信号の錐高レベルが比絞的高い場合にお
いても安定した動作をすることも特徴の−っである。
第１図は２相Ｐ８にの送信搬送波の周波数ずれによる位
相回転の様子を説明する為の図。 第２図は、本発明の一実施例のブロック図を示す図。図
中、１・・・・・・・・・サンプル回路、２・・・・・
・・・・参ｆｆ１（Ｗ号発振器、３・・・・・・・・・
誤差検出器、４・・・・・・・・・加算器、５・・・・
・・・・・積和回路、６・・・・・・・・・位相差推定
回路、７・・・・・・・・・掛算器、を各々示す。 （３） （ｂ）
相回転の様子を説明する為の図。 第２図は、本発明の一実施例のブロック図を示す図。図
中、１・・・・・・・・・サンプル回路、２・・・・・
・・・・参ｆｆ１（Ｗ号発振器、３・・・・・・・・・
誤差検出器、４・・・・・・・・・加算器、５・・・・
・・・・・積和回路、６・・・・・・・・・位相差推定
回路、７・・・・・・・・・掛算器、を各々示す。 （３） （ｂ）
Claims (1)
- に相位相変１ｇされた入力信号をシンボルレートでサン
プルし、Ｘ、からＸＮまでＮ個のサンプル値を時間ｔ１
からｔＮまでの間で得るサンプル回路とｅｘｐ（ｊ（ω
ｏｔｉ＋θＯ）を出力し、該ω０と００とが可変の参照
信号発振器と、該参照信号発振器出力と前記サンプル回
路出力の位相差のに倍値を得る誤差検出器と前記誤差検
出器出力Ａｉの累積値Ａを得る加算器と前記ｋｒと前記
ｔｉとの積の和Ｂを得る積和回路と前記サンプル値Ｘｉ
の前記参照信号発振器出力に対する初期位相誤差推定直
θθと位相回転速度推定値△ωとを前記Ａ及びＢから算
出する位相差推定回路と前記参照信号発振器の前記ω０
とθＯとを各々ωＯ＋△ωとθＵ＋００とに変更し該発
振器出力の複素共役値を前記サンプルＸｉに掛ける掛算
器とを備え、該掛算器出力より搬送波位相同期のとれた
復調信号を得ることを特徴とする位相変調復調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207020A JPS5997259A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 位相変調復調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207020A JPS5997259A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 位相変調復調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997259A true JPS5997259A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0424903B2 JPH0424903B2 (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=16532868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207020A Granted JPS5997259A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 位相変調復調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997259A (ja) |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP57207020A patent/JPS5997259A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424903B2 (ja) | 1992-04-28 |
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