JPS6028425B2 - 適応型キヤリヤ位相制御装置 - Google Patents
適応型キヤリヤ位相制御装置Info
- Publication number
- JPS6028425B2 JPS6028425B2 JP51012606A JP1260676A JPS6028425B2 JP S6028425 B2 JPS6028425 B2 JP S6028425B2 JP 51012606 A JP51012606 A JP 51012606A JP 1260676 A JP1260676 A JP 1260676A JP S6028425 B2 JPS6028425 B2 JP S6028425B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier phase
- automatic equalizer
- phase jitter
- carrier
- automatic
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/3818—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation, i.e. using one or more nominally phase synchronous carriers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は位相変調または直交振幅変調を用いたディジ
タル伝送において、キヤリヤ位相ジツタを消去すること
を目的としたキャリャ位相制御装置に関する。
タル伝送において、キヤリヤ位相ジツタを消去すること
を目的としたキャリャ位相制御装置に関する。
従来、このキャリャ位相制御装置はデータ伝送用受信器
には必要不可欠のものであり、実際には電話回線で生ず
るキャリャ位相ジッタがこの装置によってどれだけ抑圧
されるかが受信器の性能を決める重要な要素となってい
る。
には必要不可欠のものであり、実際には電話回線で生ず
るキャリャ位相ジッタがこの装置によってどれだけ抑圧
されるかが受信器の性能を決める重要な要素となってい
る。
一般に前記キャリャ位相ジッタは周波数変換装置内で商
用電源からもれる５０Ｈｚ（または６０Ｈｚ）およびそ
の高調波成分からなり、キャリャの位相変動は使用する
電話回線によって特定の規則性が見られる。この発明が
提供するキヤリャ位相制御回路はこの回路に含まれるト
ランスバーサルフィルタの特性をキヤリャ位相ジツタの
規則性に応じて自動的に設定することによりいかなる電
話回線に対しても最適に搬送波位相ジッタを抑圧するこ
とを特徴とする以下にこの発明の原理を直交振幅変調を
用いた高速データ伝送の場合について説明する。
用電源からもれる５０Ｈｚ（または６０Ｈｚ）およびそ
の高調波成分からなり、キャリャの位相変動は使用する
電話回線によって特定の規則性が見られる。この発明が
提供するキヤリャ位相制御回路はこの回路に含まれるト
ランスバーサルフィルタの特性をキヤリャ位相ジツタの
規則性に応じて自動的に設定することによりいかなる電
話回線に対しても最適に搬送波位相ジッタを抑圧するこ
とを特徴とする以下にこの発明の原理を直交振幅変調を
用いた高速データ伝送の場合について説明する。
第１図は受信器のブロック図であるが、同期検波器に供
給される再生キャリャの位相を制御することによって自
動等化器２の前でキャリャ位相ジッタを除去することが
本発明のポイントである。
給される再生キャリャの位相を制御することによって自
動等化器２の前でキャリャ位相ジッタを除去することが
本発明のポイントである。
自動等化器の出力ではサンプラのサンプリング時刻で符
号間干渉が除去されるが、通常自動等化器の動作は極め
て緩慢であり、自動等化は時間的変動の遠いキャリャ位
相ジッタにほとんど影響されず回線の歪を等化するよう
に設計されている。キャリャ位相ジッ外ま自動等化器を
通ると新たなランダムな位相変動要因を発生する。この
ことは例えば文献（佐藤洋一「ＱＡＭ自動等化とＡＰＣ
結合系に関する一考察」電子通信学会、通信方式研究会
１９７３王５月２８日）において指摘されている。した
がって自動等化の前で行なわれる同期検波でキャリヤ位
相ジツタが除去されることが望ましい。このような系を
実現するためにはキャリャ位相の回転は自動等化器の出
力においてしか検出できないことから必然的に位相制御
ループは自動等化器を含んだ構造になる。従来の位相制
御ループは第２図に示すように位相ずれが検出され、適
当なループフィル夕を通してＶＣ○（電圧制御発振器）
を制御する。このループ内に自動等化器を含めるとすれ
ば漠大なループ遅延が挿入されたことになり、ほとんど
ジッタ抑圧の効果は期待できない。この困難を克服する
一つの方法が前記文献において提案されているが、これ
は装置化が極めて複雑である。この発明の装置のブロッ
ク図を第３図に示す。以下第３図にしたがってこの発明
の詳細な原理を説明する。まず受信される信号はのよう
に表わされる。
号間干渉が除去されるが、通常自動等化器の動作は極め
て緩慢であり、自動等化は時間的変動の遠いキャリャ位
相ジッタにほとんど影響されず回線の歪を等化するよう
に設計されている。キャリャ位相ジッ外ま自動等化器を
通ると新たなランダムな位相変動要因を発生する。この
ことは例えば文献（佐藤洋一「ＱＡＭ自動等化とＡＰＣ
結合系に関する一考察」電子通信学会、通信方式研究会
１９７３王５月２８日）において指摘されている。した
がって自動等化の前で行なわれる同期検波でキャリヤ位
相ジツタが除去されることが望ましい。このような系を
実現するためにはキャリャ位相の回転は自動等化器の出
力においてしか検出できないことから必然的に位相制御
ループは自動等化器を含んだ構造になる。従来の位相制
御ループは第２図に示すように位相ずれが検出され、適
当なループフィル夕を通してＶＣ○（電圧制御発振器）
を制御する。このループ内に自動等化器を含めるとすれ
ば漠大なループ遅延が挿入されたことになり、ほとんど
ジッタ抑圧の効果は期待できない。この困難を克服する
一つの方法が前記文献において提案されているが、これ
は装置化が極めて複雑である。この発明の装置のブロッ
ク図を第３図に示す。以下第３図にしたがってこの発明
の詳細な原理を説明する。まず受信される信号はのよう
に表わされる。
ここでＡｋは複素数で表現される送信データであり、例
えば第４図のような１６通りの値をとる。Ｘ（ｔ）もや
はり複素数で表現された歪んだパルスである。Ｒｅ〔
〕は複素数の実部をとることを意味する。これを受けて
同期検波器は再生キャリャＣ瓜（仇ｃｔ＋谷（ｔ））に
よって復調しを出力する。
えば第４図のような１６通りの値をとる。Ｘ（ｔ）もや
はり複素数で表現された歪んだパルスである。Ｒｅ〔
〕は複素数の実部をとることを意味する。これを受けて
同期検波器は再生キャリャＣ瓜（仇ｃｔ＋谷（ｔ））に
よって復調しを出力する。
このベースバンド信号がタップゲインＣｎ（ｎ＝Ｎ〜Ｎ
）を持つトランスバーサル自動等化器を通過した後の信
号をＲ１（ｔ）とするとＲ１（ｔ）をｔ＝ｋＴでサンプ
ルした値をＲＩＫとすると但し、Ｘｋ‐州＝×（ｋＴ−
ｉＴ−ｎＴ），８ｋｈ＝８（ｋＴ−ｎＴ）と表わされる
。ここで通常ジッタ角度は高々２０ｏｐ−ｐ程度である
ことを考慮してｅ」８＝１十ｉ８の近似を行うと、更に
、符号間干渉は自動等化器で除去されているとすればが
成立っから となる。
）を持つトランスバーサル自動等化器を通過した後の信
号をＲ１（ｔ）とするとＲ１（ｔ）をｔ＝ｋＴでサンプ
ルした値をＲＩＫとすると但し、Ｘｋ‐州＝×（ｋＴ−
ｉＴ−ｎＴ），８ｋｈ＝８（ｋＴ−ｎＴ）と表わされる
。ここで通常ジッタ角度は高々２０ｏｐ−ｐ程度である
ことを考慮してｅ」８＝１十ｉ８の近似を行うと、更に
、符号間干渉は自動等化器で除去されているとすればが
成立っから となる。
但し、
は、位相ジッタを受けた信号が自動等化器を通るために
新たに生ずる雑音であり、又、は通常極めて小さいため
無視した。
新たに生ずる雑音であり、又、は通常極めて小さいため
無視した。
され、本発明は、位相ジツタを受けた信号が自動等化器
を通過すると〔７｝式Ｎｋに相当する雑音が等化器出力
に新たに発生し、この雑音はもはや除去できない性質を
もつため、等化器の前で位相ジッタを消去しこの雑音の
発生を未然に防ぐことを目的としそている。
を通過すると〔７｝式Ｎｋに相当する雑音が等化器出力
に新たに発生し、この雑音はもはや除去できない性質を
もつため、等化器の前で位相ジッタを消去しこの雑音の
発生を未然に防ぐことを目的としそている。
然しながら、等化前の信号から直接位相ジツタに相当す
るものを抽出することは極めて困難であるから、等化器
出力から位相ジッタの概略値を抽出しこれを予測フィル
外こよって更に正確な値にしようとするものである。ま
ず、位相ジッタの概略値のｋは等化器出力のサンプル値
Ｒ１ｋとこれを判定して得られるＡｋの推定値Ａｋを用
いてによって与えられる。
るものを抽出することは極めて困難であるから、等化器
出力から位相ジッタの概略値を抽出しこれを予測フィル
外こよって更に正確な値にしようとするものである。ま
ず、位相ジッタの概略値のｋは等化器出力のサンプル値
Ｒ１ｋとこれを判定して得られるＡｋの推定値Ａｋを用
いてによって与えられる。
のｋの中には真の位相誤差８（ｋＴ）−を（ｋＴ）が等
化器でフィルタリングされ更に雑音Ｎｋに起因する項が
含まれる。予測フィル夕の役割は変形され雑音に埋まっ
た信号８（ｋＴ）の推定値谷（ｋＴ）を推定することで
ある。線形予測こよれば、谷（ｋＴ）はのｋと係数Ｗｉ
の一次結合によって次のように与えられる。最終線形予
測は、予測誤差８（ｋＴ）−６（ｋＴ）の２案平均値を
最小にするもので、この条件を満たす予測係数Ｗｉ（ｉ
＝１〜Ｎ）は勾配推定法により瞬時誤差の２秦の係数に
関する偏微係数に小さい修正係数（ここではＱとする）
を乗じて逐次修正することで求められる。
化器でフィルタリングされ更に雑音Ｎｋに起因する項が
含まれる。予測フィル夕の役割は変形され雑音に埋まっ
た信号８（ｋＴ）の推定値谷（ｋＴ）を推定することで
ある。線形予測こよれば、谷（ｋＴ）はのｋと係数Ｗｉ
の一次結合によって次のように与えられる。最終線形予
測は、予測誤差８（ｋＴ）−６（ｋＴ）の２案平均値を
最小にするもので、この条件を満たす予測係数Ｗｉ（ｉ
＝１〜Ｎ）は勾配推定法により瞬時誤差の２秦の係数に
関する偏微係数に小さい修正係数（ここではＱとする）
を乗じて逐次修正することで求められる。
即ち、但し
ここで問題となるのは（１２）式に現れる。
ｏ（ｋＴ）−谷（ｋＴ）が直接観測できなし、ことであ
る。然しながら、（８）式右辺第１項に着目すると、の
ｋは８（ｋＴ）−谷（ｋＴ）を入力とし、Ｒｅ〔Ｃ帆‐
ｎ〕をｎ番目のタップ重みとするトランスバーサルフィ
ルタの出力と考えられる。このフィルタ特性をＺ変換を
用いてＦ（ＺＩ）とするとＦ（Ｚ‐１）＝Ｃ‐Ｎ×Ｎ＋
Ｃ‐…，×‐Ｎ‐，Ｚ‐１十……十 ＣｎＸ・ＮＺ−洲
＝ＣＮＸＮ／｛１十ｙ，ＺＩ＋ｙ２Ｚ‐２十……十ｙＭ
Ｚ‐ｗ＋……｝ （１３）１／Ｆ（ＺＩ）によって逆特
性が近似される。
る。然しながら、（８）式右辺第１項に着目すると、の
ｋは８（ｋＴ）−谷（ｋＴ）を入力とし、Ｒｅ〔Ｃ帆‐
ｎ〕をｎ番目のタップ重みとするトランスバーサルフィ
ルタの出力と考えられる。このフィルタ特性をＺ変換を
用いてＦ（ＺＩ）とするとＦ（Ｚ‐１）＝Ｃ‐Ｎ×Ｎ＋
Ｃ‐…，×‐Ｎ‐，Ｚ‐１十……十 ＣｎＸ・ＮＺ−洲
＝ＣＮＸＮ／｛１十ｙ，ＺＩ＋ｙ２Ｚ‐２十……十ｙＭ
Ｚ‐ｗ＋……｝ （１３）１／Ｆ（ＺＩ）によって逆特
性が近似される。
この時係数Ｃｎ×ｍは例えば、自動等化器が収束した時
点でィンパルスを送出し、等化器出力にィンパルスのピ
ークが現れた時、各タップの出力（ｉ番目のタップ出力
はＣｉＸ−ｉ）として得られる。以上の説明から（８）
式によりのｋを検出し、（１３）式の逆特性を持つ逆フ
ィル夕にのｋを入力して８（ｋＴ）−公（ｋＴ）を推定
し、（９）式によりのｋの線形結合ですｋを予測し、予
測係数Ｗｉ（ｉ＝１〜仏）を（ｉｏ），（１２）式に従
って先に求めたのｋと８（ｋＴ）一合（ｋＴ）を利用し
て最適化し、得られた谷（ｋＴ）を用いて受信信号を等
化器の前で同期検波することによって等化前にキャリャ
位相を制御する適応型キャリャ位相制御が行われること
が示される。以下に第５図にしたがってこの発明の実施
例の説明を行なう。
点でィンパルスを送出し、等化器出力にィンパルスのピ
ークが現れた時、各タップの出力（ｉ番目のタップ出力
はＣｉＸ−ｉ）として得られる。以上の説明から（８）
式によりのｋを検出し、（１３）式の逆特性を持つ逆フ
ィル夕にのｋを入力して８（ｋＴ）−公（ｋＴ）を推定
し、（９）式によりのｋの線形結合ですｋを予測し、予
測係数Ｗｉ（ｉ＝１〜仏）を（ｉｏ），（１２）式に従
って先に求めたのｋと８（ｋＴ）一合（ｋＴ）を利用し
て最適化し、得られた谷（ｋＴ）を用いて受信信号を等
化器の前で同期検波することによって等化前にキャリャ
位相を制御する適応型キャリャ位相制御が行われること
が示される。以下に第５図にしたがってこの発明の実施
例の説明を行なう。
線路１から直交振幅変調を受けた信が入釆する。この受
信信号は同期検波器２によって２つのベースバンド信号
（同相成分と直交成分）に分波される。この同期検波器
２に線路３から供給される再生キヤリャ信号はその位相
が以下に説明する回路を通じて制御されている。同期検
波器２の２つの出力は自動等化器４に入力され符号間干
渉が除去される。自動等化器４には動作時刻を指定する
タイミング信号が供給されるが、このタイミング信号で
指定された時刻のサンプル値として出力信号が出される
。判定回路５では自動等化器の出力から例えば第４図に
示されたデータ点のどれかに判定が下される。位相検出
器６は自動等化器の出力が判定結果からどれだけ位相回
転しているかを検出する。７は前述の逆フィル夕であり
、ここではトランスバーサルフイルタを用いる。
信信号は同期検波器２によって２つのベースバンド信号
（同相成分と直交成分）に分波される。この同期検波器
２に線路３から供給される再生キヤリャ信号はその位相
が以下に説明する回路を通じて制御されている。同期検
波器２の２つの出力は自動等化器４に入力され符号間干
渉が除去される。自動等化器４には動作時刻を指定する
タイミング信号が供給されるが、このタイミング信号で
指定された時刻のサンプル値として出力信号が出される
。判定回路５では自動等化器の出力から例えば第４図に
示されたデータ点のどれかに判定が下される。位相検出
器６は自動等化器の出力が判定結果からどれだけ位相回
転しているかを検出する。７は前述の逆フィル夕であり
、ここではトランスバーサルフイルタを用いる。
この各タップゲインは逆フィルタ算出回路８によって設
定される。９は（トランスバーサルフィルタで構成され
る）予測フィル夕１０のタップゲインの修正値を式（１
０）にしたがって求めるタップ修正値計算回路である。
定される。９は（トランスバーサルフィルタで構成され
る）予測フィル夕１０のタップゲインの修正値を式（１
０）にしたがって求めるタップ修正値計算回路である。
予測フィルター０の出力によって発振器１１から出力さ
れるキャリャの位相が位相推移回路１２において制御さ
れる。この位相推移回路によって制御されたキャリャは
同期検波器２に供給され、ここで受信信号のキャリャ位
相ジッタが消去される。
れるキャリャの位相が位相推移回路１２において制御さ
れる。この位相推移回路によって制御されたキャリャは
同期検波器２に供給され、ここで受信信号のキャリャ位
相ジッタが消去される。
第１図は高速データ伝送用直交振幅変調の復調器の簡単
な説明図、第２図は従来のキャリャ位相ジ制御回路のブ
ロック図である。 第３図と第４図はこの発明の原理を説明するための図で
、第５図はこの発明の一実施例を示すブロック図である
。１，３・・・線路、２・・・同期検波器、４・・・自
動等化器、５・・・判定回路、６・・・位相検出器、７
・・・逆フィル夕、８・・・逆フィルタ算出回路、９・
・・タップ修正値計算回路、１０・・・予測フィル夕、
１１・・・発振器 １２…位相推移回路。 才２図 オ３図 オ５図 オー図 才４図
な説明図、第２図は従来のキャリャ位相ジ制御回路のブ
ロック図である。 第３図と第４図はこの発明の原理を説明するための図で
、第５図はこの発明の一実施例を示すブロック図である
。１，３・・・線路、２・・・同期検波器、４・・・自
動等化器、５・・・判定回路、６・・・位相検出器、７
・・・逆フィル夕、８・・・逆フィルタ算出回路、９・
・・タップ修正値計算回路、１０・・・予測フィル夕、
１１・・・発振器 １２…位相推移回路。 才２図 オ３図 オ５図 オー図 才４図
Claims (1)
- １ 位相変調および直交振幅変調によるデータ伝送に用
いるキヤリヤ位相制御装置において、自動等化器の出力
においてキヤリヤ位相ジツタを検出する手段と、前記検
出されたキヤリヤ位相ジツタから前記自動等化器の入力
信号に含まれるキヤリヤ位相ジツタを自動等化器タツプ
ゲインと伝送路のインパルス応答により定まる係数を持
つフイルタにより推定する手段と、前記自動等化器の出
力で検出されたキヤリヤ位相ジツタを入力として線形重
み付けを行うことにより前記自動等化器の入力信号に含
まれるキヤリヤ位相ジツタを線形予測する予測フイルタ
と、前記予測フイルタの特性を前記自動等化器の出力で
検出されたキヤリヤ位相ジツタと前記自動等化器の入力
信号に含まれるキヤリヤ位相ジツタの推定値とから勾配
推定法を用いて位相ジツタとその推定値の２乗平均誤差
を最小にするように設置する手段と、前記予測フイルタ
の出力に応じて再生キヤリヤ位相を制御する手段と、こ
の再生キヤリヤを用いて受信信号を同期検波する手段と
、同期検波されたベースバンド信号を入力とする前記自
動等化器とを備えることによつて、キヤリヤ位相ジツタ
を抑圧することを特徴とする適応型キヤリヤ位相制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51012606A JPS6028425B2 (ja) | 1976-02-06 | 1976-02-06 | 適応型キヤリヤ位相制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51012606A JPS6028425B2 (ja) | 1976-02-06 | 1976-02-06 | 適応型キヤリヤ位相制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5295908A JPS5295908A (en) | 1977-08-12 |
| JPS6028425B2 true JPS6028425B2 (ja) | 1985-07-04 |
Family
ID=11810002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51012606A Expired JPS6028425B2 (ja) | 1976-02-06 | 1976-02-06 | 適応型キヤリヤ位相制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028425B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55118212A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-11 | Nec Corp | Demodulation circuit |
| JPS5847357A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Ricoh Co Ltd | 自動位相制御方式 |
| JPS63128842A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | Hitachi Ltd | 適応型キヤリア位相制御装置 |
-
1976
- 1976-02-06 JP JP51012606A patent/JPS6028425B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5295908A (en) | 1977-08-12 |
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