JPS6178250A - 周波数変換回路 - Google Patents

周波数変換回路

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JPS6178250A
JPS6178250A JP59199652A JP19965284A JPS6178250A JP S6178250 A JPS6178250 A JP S6178250A JP 59199652 A JP59199652 A JP 59199652A JP 19965284 A JP19965284 A JP 19965284A JP S6178250 A JPS6178250 A JP S6178250A
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JP
Japan
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frequency
output
signal
oscillator
circuit
Prior art date
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Application number
JP59199652A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Kusakabe
日下部 哲男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6178250A publication Critical patent/JPS6178250A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H04L27/2271Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
    • H04L27/2272Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals using phase locked loops

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は周波数変換回路に係り、特に周波数変動の少
ない周波数変換回路に関する。
〔発明の概要〕
この発明では、例えば第1図に示すようK、入力端子I
Nに印加された信号周波数fIF= fin −fos
cxに変換する。また第2周波数理合器200では上記
中間周波数信号fIFを発振200を用いて所定周波数
fo K変換して出力端子に等用する。この出力端子O
UT側の出力周波数と、上記第1,2の発振器の出力周
波数の差を減算器300で演算した周波数との比較を比
較器400で行なう。そしてこの比較器400の出力を
低域フィルタ500を介して上記発振器110の発振制
御電圧とする。
これKより出力端OUTでの周波数ジッタを軽減する。
〔発明の技術的背景〕
近年、放送メディアの発達につれ、CATvにみられる
ディジタルによる多チャンネルの音声放送や、テレテキ
スト、静止画放送、衛星放送などが行なわれつつある。
これらの放送形態では多チャンネル伝送でディジタル符
号伝送が行なわれることが多い。この場合、受信側では
搬送キャリアを再生して信号処理を行ないデータの復調
を行なう所謂PSK伝送が例えば用いられる。この例と
して音声信号データの変化に応じて搬送波の位相を変え
るPSK変調で伝送する形態の放送があげられる。
このPSK変調方式のうちには、ある信号を表わす搬送
波の位相を基準とし、それから定められた量だけ位相素
化させる4相PSKが一般に用いられる。4相PSKで
は、データに対応して搬送波の位相な0°、90°、1
80°、270°の4相に変化させてデータを伝送する
。このとき4位相に対する2進符号の割当で方として自
然2進符号と対応せる場合とブレ符号を対応させる場合
の2種がある。グレイ符号は平均誤まり率が自然2進符
号の場合に比べ平均誤まり率が2/3となるため一般的
にはグレイ符号が用いられる。
伝送されたPCK変調信号に対し、受信側では搬送波の
切換を伝送データに対応してPLL回路で行なう。この
とき受信号のデータの識別結果はグレイ符号であるから
、先ずこれを自然2進符号に変換し、1ビット分の遅延
された信号とmod 4の差分なとり、再びグレイ符号
に変換すると4相差動位相復調(QDPSK)されたグ
レイ符号が得られる。
このよりなQDPSKでは搬送波再生回路で正しい位相
の搬送波を再生して復調を行なう訳であるが、再しい位
相で搬送波の再生が行なわれないと、QDPSK波のベ
クトルが変動し復調位相の判定基準位相面を越え隣接位
相復調軸に対する搬送波を誤まって再生することになる
。この誤まった搬送波の再生の原因としてはQDPSK
波に重量される雑音以外に、搬送波再生に用いられる周
波数変換回路での位相変動が大きな問題となる。
第2図は、従来の周波数変換回路を示す回路図であり、
QDPSK波によって伝送された信号に対して位相同期
検波を行ないデータを復調するためベースバンド切換方
式によりグレイ変換、差動演算、パー)Vル/シリアル
変換等のデジタル処理を行なう。この場合に、伝送され
た信号から復調すべきQP SK波を得るために、2回
にわたる周波数変換を行なう。
即ち、第2図において、チューナ1に入力された周波数
flの信号は、第1の周波数変換回路で第1の局部発振
周波数発生回路3の出力信号周波数f2との差の周波数
fa −□ (f2−fl)に周波数変換される。
上記チューナ1には、マイクロプロセッサ等で構成され
る制御ユニット4で選局された局に対応した分周比がP
LL回路に与えられて、2のPLL回路5において検出
した位相誤差情報をローパスフィルタ6で直流化した電
圧がチーーニング電圧として与えられる。
ここで上記PLL 5は、クリスタルの固定振動による
発振器を有しており、この発振出力周波数fXを上記制
御ユニット4により定まる分局比Nで分周した信号と上
記第1の局部発振局発生回路3の出力信号f2を所定の
数で分局、した信号との位相比較を行なう。
上記周波数変換された上記第1の周波数変換回路2の出
力f3は、更に第2の周波数変換回路7によって、第2
の局部発振周波数発生回路8の出力周波数f4と上記第
1の周波数変換回路2の出力周波数f3との差の周波数
f5 : f4− f3に変換される。
この結果、QDPSK波で伝送されたデータを復調する
に必要なベースバンド信号が得られる。
しかし、上記第1の局部発振周波数発生回路3の発振周
波数f2は、PLL回路5を構成するクリスタル発振器
の発振周波数fxの周波数変動に依存する。このため上
記第1の局部発振周波数発生回路3の出力周波数の変動
Δf2によって、上記第1の周波数変換回路2の出力周
波数がΔf3だけ変動する。また、第2の局部発振周波
数発生回路80周波数f4にΔf4だけの周波数変動が
あるとすると、上記第2の周波数変換回路7の出力周波
数f5は、結果的に(Δf3+Δfs)の周波数変動を
起すことになる。
このようKして発生する周波数変動、及び位相変動は伝
送されたQDP8Kによるデータを復調するに際しての
ビット誤まりに大きく影響する。
入力信号を周波数変換して得たベースバンド信号は、Q
DPSK復調器9において同期検波によってデータ復調
を行なう。
同期検波は、被変調波とこれに同期した再生搬送波との
両波を掛算回路にで、掛算を行ないその出力をローパス
フィルタを通すことによりベースバンドの位相情報を得
る位相検波方法である。
そして、4相のDPSK信号であるQDPSK信号とし
て伝送されるデータを復調するには2軸回期検波を行な
いグレイ変換すべきデータの検出を行なう。このデータ
検出に際し、ビット誤まりを防ぐには、上述した入力周
波数をベースバンド周波数に変換する際の周波数変動を
極力抑えることが要求される。
上記M2図に示した従来の周波数変換回路では、QDP
SK復調器9の入力周波数f5は、PLL回路5を構成
するクリスタル発振器の安定度、第2の局部発振周波数
発生回路8等の安定度に依存する。
第2図において、第2の周波数変換回路7の出力周波数
f5は上記PLL回路5に含まれる分局器(図示せず。
)の分周比をNとすると、f5 = f4−N −fX
+f、  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ (1)で示される。
この場合においてfxは第1の局部発振周波数発振回路
の発振周波数を示す。ここで、上記クリスタル発振器の
周波数変動が50PPMであるとするとし、上記第1の
局部発振周波数発生回路3の出力周波数f2が300 
MHzとすると、その周波数のずれは15kHzにも及
ぶ。これに対して伝送データは数100Hzの精度で伝
送されるので従来の周波数変換回路では、復調データの
誤まりが発生する。
また、従来の周波数変換回路なQPSK復調器のキャリ
ア再生手段に用いた場合にあっては、周波数引込範囲が
狭く、引込み臨界領域において周波数引込みがなされた
としても、 QDPSK復調器でデータの復調を行なう
に際しその復調出力が低く復調すべき以外の位相で復調
してデータのビット誤まりが発生するという問題が発生
する。
即ち、同期検波出力信号の振幅を±Vとし、これに分散
α2のガラス雑音が重畳した場合を想定し、正規誤差積
分関数Φ(Z)を用いるとビット誤まり率Peは pe= 2 [1−Φ(Cハ))C/N:副搬送波電力
対雑音比で表わされるが、上記引込み範囲が狭いとC/
Nが劣化して上式で示される誤まり率は劣化する。
このことは、引込み範囲が狭いと、引込み自体はなされ
ても、アイ開口率が劣化して復調した際にビット誤まり
が発生することを意味する。
上述した第(1)式で判るように第2の周波数変換変換
器7の出力は第2の局部発振周波数発生回路8及び第1
の局部発振周波数発生回路3の出力周波数に全ったく依
存し両回路を構成する発振器の発振周波数にドリフトが
あるとその影響により変換周波数はドリフトし復調デー
タに誤まりを発生する。
〔発明の目的〕
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、周波
数変換に供する局部発掘回路に周波数変動があっても変
換周波数のドリフトを軽減し、安定した変換周波数出力
を得る周波数変換回路を提供することを目的とする。
〔発明の実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
上述のように、PSK変調は伝送データの誤まり率が低
いことから衛星放送等に用いられるがその誤まり率が低
いという特質は、伝送周波数をイー1スパント周波数に
安定に周波数変換するということが前提となる。
第3図は、この発明の一実施例を示す回路図であり、S
HF放送で音声信号を4相1)P8にのPCM波で送受
信する場合の受信回路を例にこの発明に係る周波数変換
器の一施例について説明する。
SHF放送の場合、DQPSf(信号の帯域は±512
kl(z必要で、チャンネル信号をMl−Iz間隔で伝
送している。
第3図にしたRF−PCM音声信号を受信回路に適用す
るこの発明の実施例であるDQP SK波で伝送される
RF−PCM信号は、入力端子INに加えられる。
このRF入力信号は第1周波変換器5(1で、中間周波
数fIF1に周波数変換される。中間周波数fTFに周
波数変換された信号は、更に第2周波数変換器60でI
)QPSK信号のベースバンド周波数であるfoK周波
数変換される。この後に、ベースノくンド周波数に周波
数変換された信号はDQ、PSに信号処理回路70で4
訓処理され復調データを出力端子OUTに得る。
J)QPSK信号処理回路70では、上記ベースバンド
周波数に周波数変換された信号fOをもとにDQPSK
復調器71でデータ復調を行ない復調データを出力端子
OUTに導出するが、この復調データは誤まり検出器7
2にも加えられる。誤まり検出器72は復調データに対
して誤まり検出を行ない、この検出器まり結果に応じて
、データ復訓時に同期検波を行なうための再生搬送波を
出力する発振器を制御する。そして、この発振器73の
出力を用いて上記DQPSK復調器71でデータ復調が
行なわれる。
上記r)QPSK信号処理回路70を構成する再生搬送
波を発生する発、振器73の出力周波数fは選局回路8
0に加えられる。
また、この選局回路80にはチャンネルデータ処理回路
90で受信チャンネルに応じて規定される分周比データ
が第1の分周器81に与えら扛、第1の分周器81の分
周比1.7Mが定められる。一方、上記搬送波再生に供
する発振器73の出力は第2の分局器82に加えられ、
ここで1/N分周の分周が行なわれる。そして上記選局
回路80の比較器83で上記第1の分周器8Jの出力と
第2の分周器82の出力との位イ[4比較が行なわれろ
。この位相比較結果に応じたべ圧は低域フィルタ84で
平滑され、低減フィルタ84の出力電圧■Tは第1周波
数変換器50を構成するPLI・構成の発振器51に対
する制御゛電圧して用いられる。この発振器5】の出力
周波数f08c1は第1周波数理合器52で入力端子I
Nに入ったR、F信号周波数fRFに対して減算され、
上記RF倍信号中間周波信号fIF K周波数変換する
fIli’ ” fO8CI−fRF   ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ f2)まだ、
上記第2周波数変換回路60では上記の中周波信号fI
Fと発振器61の出力f08c2との減算が第2混合器
62で行なわれ次式の関係の信号fOを出力に得る。
fo ”” fO8c2− fIF ”””’ “=゛
゛°−°=−−−(3)更に、上記第1周波数変換回路
50を構成する発振器51の発振出力fO81と第2周
波数変換回路60を構成する発振器61の発振出力f0
8c2との減算が減算器53で行なわれ、この減算信号
fQsc1− fO8c2が上記分周器81に加えられ
る。
この後比較回路83で、上記減算信号を17/M分周し
た信号と上記発振器73の出力信号fを1/N分周した
信号とを比較してこの比較結果によってループ系を構成
する発振器51の発根周波数を制御する。この場合にお
いて、発振器73の出力fが上記比較器の一方入力とな
り、他方入力として上記減算器53からの出力が加えら
れるので、次式を得る。
上記の系は、上記発振器73の出力fと上記第2混合器
62の出力周波数foとが等しくなるように制御される
ので、系が安定した状態ではf=fo  ・・・・・・
・・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ (5)が成立する。
このため系の安定時には、上記ベースバンド周波数を出
力する第2混合器の出力には なる周波数の信号を得る。
このよう圧して得られた上記第(6)式に示すベースバ
ンド周波数の信号は、上記第1混合器50の発振器51
.第2混合器を構成する発振器61自体による周波数変
動による影響は受けない。
即ち、第2図に示した従来の周波数変換回路では上述し
た第(1)式に示されるように、ベースバンド周波数に
周波数変換した際、第1及び第2の周波数変換回路の局
部発振回路の周波数変動に呼応して再生ベースバンド周
波数が周波数変動する。
これに対して、この発明に係る周波数変換回路にあって
は、上述した第(6)式から判るようにベースバンド周
波数foK変換した信号を表わす式に周波数混合に供す
る発振器の発振出力の項は入らず、周波数ジッターは従
来の周波数変換回路に比して軽減される。
この結果、上記実施例をDQPSK復調に適用した場合
にあっては、安定したベースバンド周波数信号を得るこ
とができるのでデータを復調した場合にそのデータ誤ま
り率は極めて低いものとなる。
なお、上述した実施例は、DQPSK復調回路にこの発
明に係る周波数変換回路を適用した例を示したが、この
発明は上記実施例に限られるものではなく、AM復調等
他の周波数変換を必要とする回路に広く適用できるもの
である。
即ち、第3図において第2周波数変換器60の出力信号
foを直接選局回路80の分局器82の入力とした場合
にはAM復調のだめの周波数変換に適用できる。
〔発明の効果〕
上述したように、この発明によれば周波数ジッターの極
めて少ない周波数変換回路を提供し得るものである。
即ち、この発明によれば周波数ジッターの発生が抑止さ
れ、周波数ジッターにより引込み範囲から外れるのを防
止し得るとともに、引込み範囲内にあっても誤まった周
波数に引込むことの防止でき、周波数変換を要する回路
に広く適用し得る周波数変換回路が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る周波数変換回路の概念を示す回
路図、第2図は従来の周波数変換回路を示す回路図、第
3図はこの発明に係る周波数変換回路の一実施例を示す
回路図である。 50・・・第1の周波数混合器、 60・・第2の周波数混合器、 51・・・第1の発振器、61・・・第2の発振器、5
3・・減算器、83・・比較器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 周波数変換されるべき第1の周波数の信号が印加され、
    電圧制御形で第1の発振器出力である第2の周波数信号
    を用いて中間周波である第3の中間周波数信号に周波数
    変換する第1の周波数混合器と、 この第3の周波数信号を入力とし、前記第2の発振器の
    出力周波数である第4の周波数信号を用いて前記第3の
    周波数信号を第5の周波数信号に周波数変換して出力す
    る第2の周波数混合器と、前記第1の発振器の出力周波
    数と前記第2の発振器の差周波数を出力する減算器と、 この減算器の出力側信号と前記第2の周波数混合器の出
    力信号側との比較を行ない、この比較出力によつて前記
    第2の発振器の発振周波数を制御する制御電圧を発生す
    る比較器とを少なくとも具備し、前記第2の周波数混合
    器に安定した周波数変換された信号を得ることを特徴と
    する周波数変換回路。
JP59199652A 1984-09-26 1984-09-26 周波数変換回路 Pending JPS6178250A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4918748A (en) * 1987-11-09 1990-04-17 Hughes Aircraft Company Apparatus and method for phase noise and post tuning drift cancellation
US4932368A (en) * 1988-01-28 1990-06-12 Mazda Motor Corporation Suction arrangement for internal combustion engine
US5022375A (en) * 1988-03-31 1991-06-11 Mazda Motor Corporation Supercharging device of an engine

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