JPS6138667B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は４相デイジタル位相変調波信号から
その搬送波と同期した搬送波を得る搬送波同期装
置に関する。

従来のこの種の搬送波同期装置は第１図に示す
ように、入力信号である４相デイジタル位相変調
波１は４逓倍回路１０１により４逓倍されて無変
調信号２とされる。この信号２の周波数は入力信
号１の搬送波の周波数_１の４倍の４_１であ
る。この信号２は伝送路における熱雑音及び変調
波の残留成分による擾乱をうけている。これらの
擾乱を取除くために信号２は搬送波再生回路１０
２に印加され、擾乱が圧縮された信号３を得る。
信号３の周波数は入力信号１の搬送波周波数_１
に等しい。

搬送波再生回路１０２は第２図に示すように入
力信号２が狭帯域波器１０３に供給されて信号
２がもつている擾乱成分が抑圧された信号４とな
る。信号４は４分周回路１０４に印加され周波数
が1/4とされて周波数が_１の再生された搬送波
信号３となる。

第３図に従来の他の搬送波同期装置を示す。入
力信号１は周波数混合器１０５に印加される。周
波数混合器１０５の他の入力信号は発振器１１０
の出力信号８である。信号８と入力信号１とが周
波数混合されてそれらの差の周波数をもつ信号５
が得られる。信号５の搬送波周波数_２は入力信
号１の搬送波周波数_１と信号８の周波数_３と
の差｜_１―_３｜である。このようにしてその
搬送波周波数が変換された信号５は４逓倍回路１
０６に印加されて無変調信号６とされる。信号６
の周波数は４_２である。信号６は熱雑音及び残
留変調波による擾乱をうけている。これらの擾乱
を取除くために信号６は搬送波同期回路１０７に
印加され、擾乱が圧縮された信号７を得る。信号
７の周波数は_２である。信号７は周波数混合器
１０８に印加され、周波数混合器１０８の他の入
力信号は発振器１１０の出力信号８とされる。信
号７と信号８とが周波数混合されてそれらの和の
周波数をもつ信号３となる。従つて信号３の周波
数は信号７の周波数_２と信号８の周波数_３と
の和_２＋_３である。_２は_１と_３との差
の周波数であるので、結局信号３の周波数は_１
となる。即ち信号３は入力信号の搬送波周波数に
等しい周波数を有する。

さて最近の４相デイジタル位相変調方式におい
ては、伝送すべき信号の速度、即ち変調速度の高
速化に伴い搬送波周波数も高くなり、又搬送波周
波数_１と変調速度_nの比_n／_１、即ち比帯
域が大きい条件で用いられる場合が多くなつてき
た。

このような高搬送波周波数、且つ大比帯域の４
相デイジタル位相変調波の伝送に対して、先に述
べた従来の搬送波同期装置は下記の欠点がある。
即ち第１図に示した装置においては入力信号１は
そのまま４逓倍されるためにその出力信号２は入
力信号の４倍の周波数となり、きわめて高い周波
数となる。このため４逓倍回路１０１の設計も困
難となり、又それに接続される搬送波再生回路１
０２の設計も困難となる。

一方第３図に示した装置では搬送波混合器１０
５の出力信号の搬送波の周波数_２が入力信号の
それである_１より小さくなるが、入力信号の変
調成分は周波数混合器の特性上そのまま保持され
るため混合器１０５の出力信号５の搬送波周波数
_２と変調速度との比、即ち比帯域はますます大
きくなる。しかし比帯域は１以下でなければ原理
上４相デイジタル位相変調波を伝送することは出
来ない。従つてもともと大きな比帯域の入力信号
に対しては第３図に示した搬送波同期装置を適用
することは出来ない。

この発明はこれらの欠点を解決するために入力
の４相デイジタル位相変調波を２逓倍して得た変
調波を周波数混合器に供給してその搬送波周波数
を下げ、しかるのちに再び２逓倍して無変調信号
を得る。この無変調信号に含まれる擾乱成分を搬
送波再生回路により抑圧してから再び周波数混合
器により搬送波周波数を上げてもとの入力信号の
搬送波数を得る。このようにして高い搬送波周波
数に対しても、また比帯域が大きい入力信号に対
しても十分動作する。即ち一般に搬送波の角周波
数をω_c、４相デイジタル位相変調波の位相状態
をθとすれば、４相デイジタル位相変調波の１つ
のタイムスロツトにおける状態は次式で表わされ
る。

sin（ω_ct＋θ） (1) (1)式においてθが時間軸のタイムスロツト毎に
０，π／２，π，３／２πのいずれかをとることにより
(1) 式で示される信号は４相デイジタル位相変調波と
して作動する。ここで、４相デイジタル位相変調
波の占有帯域幅は(1)式においてθの変化する速
さ、即ち、タイムスロツトの長さＴより約１／Ｔ
Hzとして決定される。

(1)式で示される４相デイジタル位相変調波を２
逓倍すると、各タイムスロツト毎の信号は次式の
ようになる。

sin（２ω_ct＋２θ） (2) 明らかに２θ又は０又はπのいずれかになり、
結局(2)式で表わされる信号は中心周波数２ω_cの
２相デイジタル位相変調波となる。

この場合にも占有帯域幅は、２θが０又はπと
して変化する速さ、即ち、タイムスロツトの長さ
｛Tsec）より約１／ＴHzとして決定される。

このように４相デイジタル位相変調波を逓倍す
ると、中心周波数は２倍になるが、変調波の占有
帯域幅は変化せずその比帯域は低下することがわ
かる。

第４図はこの発明の実施例を示し、入力信号１
は２逓倍回路１１１に印加されて２倍の搬送波周
波数を有する２相デイジタル位相変調波１０にさ
れる。４相デイジタル位相変調波は２逓倍されて
も２相デイジタル位相変調波となるだけで、その
変調速度ｆ_nは前述のように変化しない。従つて
信号１０の搬送波周波数２_１と変調速度ｆ_nの
比である比帯域ｆ_n／２_１は入力信号１のそれ
ｆ_n／_１の半分となる。この点から信号１０の
搬送波周波数を少なくともその半分にまで下げる
ことが出来る。信号１０は周波数混合器１１２に
印加され、周波数混合器１１２の他の入力信号、
即ち第１局部信号１４と周波数混合されてそれら
の差の周波数をもつ２相デイジタル位相変調波１
１となる。周波数混合器１１２の出力信号１１の
周波数_４は信号１０の搬送波周波数２_１と局
部信号１４の周波数２_５との差の周波数｜２
_１―２_５｜に等しい。_４はｆ_n≦_４≦２
_１に選ばれる。

このようにして得られた２相デイジタル位相変
調波１１は２逓倍回路１１３に印加されて周波数
２_４である無変調信号１２とされる。この無変
調信号１２は伝送路における熱雑音及び変調波の
残留成分による擾乱をうけている。この信号１２
は周波数２_４に対する搬送波再生回路１１４に
印加されて、これらの擾乱成分が抑圧された周波
数が_４／２である信号１３とされる。_４は２
_１と２_５との差であるので、信号１３の周波
数は_１と_５との差の周波数となる。信号１３
は周波数混合器１１５に印加されて周波数混合器
１１５の他方の入力信号である発振器１１７の出
力信号、即ち第２局部信号１５と周波数混合され
てそれらの周波数の和の成分をもつ信号３とされ
る。発振器１１７の出力信号１５の一部は２逓倍
回路１１６に印加され、第２局部信号１４とされ
る。従つて発振器１１７の出力信号１５の周波数
は_５である。周波数混合器１１５の出力信号３
の周波数は、信号１３の周波数_１と_５との差
の信号１５の周波数_５との和であるから_１と
なる。即ち信号３の周波数は入力信号の搬送波周
波数_１に等しいものとなる。

以上述べたように入力信号１は２逓倍回路１１
１で２逓倍された後周波数混合器１１２によりそ
の搬送波周波数_４がｆ_n≦_４≦２_１を満足
する範囲で下げられる。従つて次の２逓倍回路１
１３によつて再度２逓倍されてもその周波数は
2f_n≦２_４≦４_１の範囲内になる。２逓倍回
路１１１で周波数を上げるがこれは４倍ではな
く、２倍だけであるため第１図に示した場合程取
扱う周波数が高くなく回路設計が容易であり、し
かも２逓倍することにより搬送波周波数は２倍と
なるが変調速度は変化しないため比帯域が小さく
なり、それだけ周波数混合器１１２による周波数
低下を第２図の装置よりも低くすることができ
る。

第４図の搬送波再生回路１１４の実施例として
は第２図に示した従来の搬送波再生回路の入力信
号を信号１２に対するものにおきかえたものによ
り容易に実現出来る。第５図に搬送波再生回路１
１４の他の実施例を示した。以下第５図を説明す
る。信号１２は周波数混合器２０１に印加され
る。周波数混合器の他の入力信号１９は、発振器
２０６の出力信号２０が供給される４逓倍回路２
０５の出力信号１９である。周波数混合器２０１
の出力信号１６の周波数は信号１２の周波数２
_４と信号１９の周波数４_６との差である。信号
１６は狭帯域波器２０２に印加されたあと４分
周回路２０３に印加され、信号１８となる。従つ
て信号１８の周波数は_４／２と_６との差であ
る。信号１８は周波数混合器２０４において発振
器２０６の出力信号２０と周波数混合されてそれ
らの和周波数を有する信号１３となる。信号２０
の周波数は_６であるので信号１３の周波数は
_４／２となる。

第４図において第１，第２局部信号１４，１５
は発振器１１７と２逓倍回路１１６とにより作
り、また第５図において信号１９，２０は発振器
２０６と４逓倍回路２０５とで作つたが、これら
の信号を第６図及び第７図にそれぞれ示すように
発振器２０７と２分周回路２０８とにより、また
発振器２０９と４分周回路２１０とによりそれぞ
れ作ることも出来る。即ち第６図においては発振
器２０７の出力信号は第１局部信号１４でありそ
の周波数は２_５となるように選ばれており、２
分周回路２０８により第２局部信号１５が得られ
る。第７図においては発振器２０９の出力信号は
信号１９であり、その周波数は４_６となるよう
に選ばれており４分周回路２１０により信号２０
が得られる。

以上説明したようにこの発明の搬送波同期装置
によれば搬送波周波数が高く、搬送波周波数に対
する変調速度の比が大きいような４相デイジタル
位相変調波に対してもその取扱う周波数が高くな
らず、又品質もそこなうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の搬送波同期装置を示すブロツク
図、第２図は従来の搬送波再生回路を示すブロツ
ク図、第３図は従来の他の搬送波同期装置を示す
ブロツク図、第４図はこの発明による搬送波同期
装置の一実施例を示すブロツク図、第５図はこの
発明に使用される搬送波再生回路の一実施例を示
すブロツク図、第６図はこの発明装置の発振器と
２逓倍回路部分に関する他の実施例を示すブロツ
ク図、第７図は第５図における発振器と４逓倍回
路部分に関する他の実施例を示すブロツク図であ
る。 １…４相デイジタル位相変調入力信号、３…出
力信号、１４…第１局部信号、１５…第２局部信
号、１１１…第一２逓倍回路、１１２…第１周波
数混合器、１１３…第二２逓倍回路、１１４…搬
送波再生回路、１１５…第２周波数混合器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 搬送波周波数_１で変調速度がｍの４相デ
   イジタル位相変調波信号が供給され、搬送波周波
   数２_１の出力信号を得る第一２逓倍回路と、そ
   の第一２逓倍回路の出力信号及び周波数２_５の
   第一局部信号が供給され、前記第一２逓倍回路の
   出力信号の搬送波及び前記第一局部信号の周波数
   の差の搬送波周波数_４（ｍ≦_４≦２_１）
   の２相デイジタル位相変調波信号を出力する第１
   周波数混合器と、その第一周波数混合器の出力が
   供給され、搬送波周波数２_４の出力信号が得ら
   れる第二２逓倍回路と、その第二２逓倍回路の出
   力信号の搬送波周波数の1/4の周波数をもつ信号
   を出力とする搬送波再生回路と、その搬送波再生
   回路の出力信号及び上記第一局部信号と同期し、
   その周波数の２分の１の周波数_５の第二局部信
   号が供給され、これ等の周波数の和である周波数
   _１の信号を出力とする第二周波数混合器とを具
   備する搬送波同期装置。