JPS6030241A - ディジタル信号の変復調装置 - Google Patents

ディジタル信号の変復調装置

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JPS6030241A
JPS6030241A JP13884983A JP13884983A JPS6030241A JP S6030241 A JPS6030241 A JP S6030241A JP 13884983 A JP13884983 A JP 13884983A JP 13884983 A JP13884983 A JP 13884983A JP S6030241 A JPS6030241 A JP S6030241A
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JP
Japan
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signal
circuit
phase
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demodulator
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JP13884983A
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Yasuo Takahashi
泰雄 高橋
Hide Sakuta
作田 秀
Shinji Okada
岡田 真司
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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
    • H04L27/227Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
    • H04L27/2275Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses the received modulated signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/2032Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner
    • H04L27/2053Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases
    • H04L27/206Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers
    • H04L27/2067Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers with more than two phase states

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はディジタル信号の伝送に使用される変復調装
置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
周知のように、PCM信号の変復調方式として代表的な
ものには、2相PSK方式(以下、BPSKと称す)、
4相PSK方式(以下、QPSKと称す)、4相PSK
方式の変形例として直交する2軸の変調信号をビットレ
ートの逆数T(TはI、Q各軸のシン+1?ルレート逆
数のW)だけオフセットさせたオフセット4相P8K 
(以下、0QPSKと称す)がある。
前記BPSK l−j: QPSKに比べ変復調装置の
構成が容易となる反面伝送帯域幅が2倍になるという欠
点を有する。逆に、QPSKは伝送帯域幅がBPSKの
歿となる利点を有するものの、復調装置の構成が複雑と
なる欠点を有している。また、両者ともシンがルの変換
点で180°の位相変化が生じるため、信号のエンペロ
ーブ変化が大きく、例えば衛星通信のように、衛星の電
力増幅器にTWT (進行波管)等の非線形回路が介在
する通信システムでは、サイドバンドが生じ、チャンネ
ル間干渉等の問題が生じるものであった。
そこで、工/ペロープ変化を小さくする方式として前記
0QPSKが考案された。この方式は符号の変換点にお
ける位相変化が90°であるため、エンベロープの変化
は前記2方式に比べて小さいが、直交する2軸の変調信
号がTsecオフセットしているため、復調装置におい
て、再生キャリアの位相により、2系統の復調出力信号
のタイミング関係が変化する。したがって、再生キャリ
アが雑音等の影響等で90°異なる安定点に遷移した場
合、復調出力のタイミングがTsec遷移する。このた
め、クロック再生回路が一度同期はずれの状態となるた
め、バースト誤シ等の品質の劣化を招来するという欠点
を有するものであった。
〔発明の目的〕
この発明は上記事情に基づいてなされたものであり、そ
の目的とするところは、0QPSK方式と同様の伝送帯
域幅を有するとともにエンベローノ変化が少なり、シか
も、再生搬送波のサイクルスリツノ時におけるクロック
信号の同期はずれが生じないディジタル信号の変彷調装
置を提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
この発明は変調装置側でAに分周されたクロック信号を
用いて入力PCMデータの符号を変換した後4相位相変
調し、復調装置側で受信信号を2逓倍した後2相同期検
波して前記PCMデータおよびクロック信号を生成する
ものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
第1図は変調装置の構成を示すものである。
PCMデータ信号信号は送信符号変換回路1oを構成す
る排他的論理和回路(以下、EX−オア回路と称す)7
1.1zの一方あるいは他方゛入力端に供給される。こ
れらEX−オア回路11..12の出力信号はそれぞれ
D−7!Jツグ・フロッゾ回路(以下、D−F−F回路
と称す) J、9.14のD入力端に供給される。この
T)−F−F回路13のクロック信号入力端CKにはフ
リラグ・70ッ7″回路(以下、F−F回路と称す)1
5によって捧に分周され、インバータ回路16によシ反
転されたクロック信号μCLが供給される。また前記D
−F−F回路14のクロック信号入力端CKには前記F
−F’回路15よシ出力される凭に分周されたクロック
信号17%CLが供給される。これらD−F −F回路
13.14の出力信号は前記EX〜オア回路12.11
の一方あるいは他方入力端に供給されるとともに、変調
器17.18にそれぞれ供給される。この変調器12に
は搬送波発振器19より出力される搬送波信号が供給さ
れ、変調器18には前記搬送波信号が90°位相器20
を介して供給される。これら変調器17.18の出力信
号は合成器21に供給され、との弥成器21より送信信
号f o (0QPSK信号)が出力される。
一方、第2図は復調装置の構成を示すものである。受信
信号foは2逓倍器22を介して2相同期検波型復調装
置23を構成する同期検波器24に供給されるとともに
、搬送波PLL(Phase Locked Loop
 )回路25に供給される。
この搬送波PLL回路25によって生成された搬送波信
号は前記検波器24に供給される。この検波器24の出
力信号は周知の識別回路26に供給されるとともに、ク
ロックPLL回Ii!327に供給される。このクロッ
クPLL回路27において生成されたクロック信号CL
は前記識別回路26に供給され、この識別回路26では
クロック信号CLに基づいてデータDKの識別が行われ
る。
上記構成において、第3図を用いて第1図に示す変調装
置の動作について説明する。尚、第1図において第3図
と同一部分には同一符号を伺す。
入力データDkとD−F−F回路13.14の出力信号
CI、 cQO間には次のような関係式が成立する。
このような関係にあるD−F−F回路13.14の出力
信号Ct、CqIri変調器17.18に供給され、こ
れらの信号によって直交する2つの搬送波信号が変調さ
れる。この変調出力信号は合成器21において合成され
、送信信号fO(0QPSr<信号)が出力される。
ところで、前記(1)式は次式(2)のように変形可能
である。
ここで、仮シに前記D−F−F回路13.14の出力信
号の排他的論理和をFとおくと、F2に+F2 K−1
は次式で与えられる。
(3)式から明らかなように、D−F−F回路13.1
4の出力信号C,、Cqの排他的論理和をめると、その
結果F2K r F2に−1は入力データD2x l 
D2に−1と一致する。即ち、第1図に示す変調装置よ
シ出力される4相位相変調信号を復調する場合、その復
調過程で前記のように2軸のデータの排他的論理和をめ
れば、原PCMデータDiを得ることができる。
次に、上記考え方に基づいて第2図に示す復調装置の動
作について説明する。
受信された4相位相変調信号は2逓倍器22を介して2
相同期検波型復調装置23に供給される。ここで、前記
変調装置のI、Q軸の符号とQPSK信号の位相の関係
を第4図に示す如く定義すると、変調装置のI、Q軸の
符号と、2相同期検波型復調装置23における出力デー
タD1との間には表1に示す関係が生じる。
表 1 尚、表1は再生キャリアの位相が180°の場合である
。0°のときは出力データが反転する。
表1から明らかなように、2逓倍した後2相同期検波型
復調して得られるデータは前記変調装置におけるI、Q
軸の排他的論理和(あるいはその反転データ)となって
いる。したがって、変調装置において送信符号変換を行
った後、4相位相変調した信号は復調装置において2逓
倍後、2相同期検波型復調することによシ、原PCMデ
ータを生成することができる。
尚、前記復調装置の再生搬送波位相が00あるいは18
00でデータの極性が異なるが、これは送信側で差動符
号化し、受信側で差動復号化するBPSK方式あるいは
フレームパターン等、既知の・リー/を復調側で検出し
て極性を制御するコヒーレン) BPSK方式のいずれ
でもそのアンビギーイティを除去することができる。
上記実施例によれば、変調装置において入力PCMデー
タを互いに’rseeだけずれた2系列のデータに変換
して4相位相変調している。したがって、この変調装置
よシ出力される信号は0QPSK信号と同一の伝送帯域
を有し、エンペロー!変化もBPSK 、 QPSK方
式に比べて小さい利点を有している。このため、衛星通
信のように非線形回路が伝送路中に介在する通信系では
QPSK 、 BPSK方式に比べて有利である。
また、復調装置において、受信信号を2逓倍した後復調
している。したがって、シンデルレートが2倍となるた
め、0QPSK方式の復調装置における欠点であった再
生搬送波のサイクルスリラグ時におけるクロックPLL
回路26の同期はずれという問題が生じない利点を有し
ている。
さらに、復調装置の構成はBPSKに近似した簡易なも
のであるため、製造コストが低く有利なものである。
次に、変復調装置の変形例について説明する。
尚、第1図、第2図 と同一部分には同一符号を付す。
前記実施例では変調装置に送信符号変換回路10を設け
るとともに、復調装置に2逓倍器22を設け、2逓倍後
の信号が原PCMデータと同一または極性の反転した状
態となるような変換を行っているが、第5図、第6図に
示すような構成としてもよい。
第5図は変調装置を示すものであシ、入力PCMデータ
DKはシリアル/パラレル(S/P)変換器5ノを介し
て変調器17.18に供給される。
第6図は復調装置を示すものであシ、識別回路26の出
力信号はEX−オア回路61 、Tsecの遅延時間を
有する遅延回路62から構成される符号変換回路63に
供給される。
第5図、第6図申告部の信号には次の関係が成立する。
CI、K =D2K I CQ、K = D2に一1E
2に−1:CI、に−1■CQIK E2K = CI、に■cQ、K F2に=F2に一1■E2に ここで、 F2に■F2に一1=F2x−1■F2に一1■E2に
= E2K =CI、に■CQ、に =D2に■D2 K−1 となる。したがって、符号変換回路63の出力信号Fは
初期値の状態により変調装置の入力PCMデータDKあ
るいはその反転となることがわかる。極性の反転または
非反転は前記実施例と同様にして解くことができる。
このように、変調装置ではPCMデータをシリアル/パ
ラレル変換した後4相位相変調し、復調装置において、
受信信号を2逓倍した後得調し、このα副出力信号の符
号を変換するようにしても前記実施例と同様の効果を得
ることができる。
次に、差動符号化/復号化を前提とした場合、M5図、
第6図はそれぞれ第7図、第8図に示すJ−4成七され
る。尚、第7図、第8図において、第5図、第6図と同
一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説
明する。
M7図に示す変調装置において、シリアル/・ぐラレル
変換器5ノの出方信号はそれぞれ例えば2 Tsecの
遅延時間を有する遅延回路およびEX−オア回路からな
る周知のモード2和分論理部71.72に供給される。
これらモード2和分論理部71.72の出力信号は変調
器17゜ノ8に供給される。
第8図は復調装置を示すものであシ、識別回路26の出
力信号は例えば2 Tsecの〃延時間を有する遅延回
路およびEX−オア回路からなる周知のモード2差分論
理部81に供給され、このモード2差分論理部81よシ
原PCMデータDKが出力される。
第7図、第8図申告部の信号には次の関係が成立する。
SI + K ” D2K ISQ + K−D2 K
−1CI、x = Sl、に■Cr、pc−1、’、C
I、KOCI、に−1= Sl、KCQ、に2SQ、に
■cq、 K−1 ・°・CQ、に■CQ、に−1= sQ、KE2K ”
” CI、に■CQ、K E2に−1”’ CI、に−1■CQ、KF2K = 
F2にΦE2に−1 F2に−1= F2に一1■E2に一2以上よシ、 F2K = E2K + F2に−1 −C1,に■cQ、に■C1,に−j■CQIK=CI
、に■自、に−1 =Sl、K ”” D2K F2に−1”’ F2に一1■E2に−z=CI、に一
1■CQ、に■CI、に一1■cQ、 K−1= cq
、に+CQ、に−j =SQ、K ” D2に−1 となシ、上記第7図、第8図に示す、構成によれば、変
調装置に入力されたPCM7j−夕が復調装+tqにお
いて完全に再生される。
さらに、上記各実施例では変調装置の高周波段または中
間周波段に2逓倍器22を設けたが、第9図に示す如く
ベースバンドで逓倍するようにしてもよい。即ち、第9
図において、受信信号foは同期検波器97,92、搬
送波I)LL回路93.90°位相器94からなる周知
のQPSK信号の復調回路95に供給される。この復調
回路95よシ出力される復調軸の異なる出力信号は乗算
器96に供給される。この乗算器96の出力信号は識別
回路26およびクロックPLL回路27に供給される。
このような構成とすれば、高周波または中間周波数が高
く、2逓倍器が実現困雌な場合でもベースバンドで逓倍
できるため有利である。
尚、上記構成において、乗算器29に代えてEX−オア
回路を使用することも可能である。
〔発明の効果〕
以上、詳述したようにこの発明によれば、0QPSK方
式と同様の伝送帯域幅を有するとともにエンベロープ変
化が少なく、シかも、再生搬送波のサイクルスリップ時
におけるクロック信号の同期はずれが生じないディノタ
ル信号の変了り調装置4を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はこの発明に係わるデ5fノタル信号の
変復調装置の一実施例を示すものであシ、第1図は変調
装置を示す構成図、第2図は復調装置を示す構成図、第
3図は第1図の動作を説明するために示す図、第4図は
第2図の動ぺ・ 作全説明するために示す図、第5図乃至第9図ディノタ
ル信号の変復調装置の変形例を示すものであり、第5図
、第7図はそれぞれ変調装置全庁す4111成図、第6
図、第8図、第9図はそれぞれ復調装置を示す構成図で
ある。 DK・・・PCMデータ、CL・・・クロック信号1.
10・・・送信符号変換回路、11.12・・・排他的
論理和回路、13.14・・・D−スリップ・フロッグ
回fh6、i s・・・フリラグ・フロッゾ回路、17
゜18・・・変調器、22・・・2逓倍器、23・・・
2相同期検波復調装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 1q 第2図 3 ノ 第3図 第4図 (11)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. クロック信号をAに分周し、この分周されたクロック信
    号によシ入力PCMデータを交互に2分配して互いに相
    手側の1シン1tル前のデータと排他的論理和演算を行
    うとともに、2系列データをビットレートの逆数だけず
    らす手段と、この手段の出力信号を4相位相変調する手
    段とからなる変調装置と、受信信号を高周波段あるいは
    中間周波段で2逓倍する手段と、この2逓倍された信号
    を同期検波する手段と、この検波された信号よ)前記P
    CMデータおよびクロック信号を生成する手段とからな
    る復調装置とを具備したことを特徴とするディジタル信
    号の変復調装置。
JP13884983A 1983-07-29 1983-07-29 ディジタル信号の変復調装置 Pending JPS6030241A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61294664A (ja) * 1985-06-21 1986-12-25 Hitachi Ltd Pcm記録方法及び記録再生装置
JPS61294665A (ja) * 1985-06-21 1986-12-25 Hitachi Ltd Pcm記録再生装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61294664A (ja) * 1985-06-21 1986-12-25 Hitachi Ltd Pcm記録方法及び記録再生装置
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