JPS62163441A - 復調器 - Google Patents

復調器

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JPS62163441A
JPS62163441A JP61265433A JP26543386A JPS62163441A JP S62163441 A JPS62163441 A JP S62163441A JP 61265433 A JP61265433 A JP 61265433A JP 26543386 A JP26543386 A JP 26543386A JP S62163441 A JPS62163441 A JP S62163441A
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ランドール・エル・バウムバッハ
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    • H04L7/0334Processing of samples having at least three levels, e.g. soft decisions
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    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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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】 (技術分野) 本発明は、一般にはディジタル通信受信機に関し、更に
詳細には受信機の最適動作のため、復調基準信号及びサ
ンプリング・クロックの位相を訂正する手段を有するデ
ィジタル通信受信機に関する。
(背景技術) 典型的衛星通信システムにおいて、衛星上の通信チャン
ネルをアクセスする1つの方法は、システムの利用者間
でのチャンネルの時間による分配で、時分割多元接続(
TDMA)と呼ばれる方法である。システムの利用者は
、衛星から伝送されたデータをバースト・モードで受信
する、即ち、利用者に対するデータは衛星からの可変長
の直列ビット列に含まれる。このビット列は利用者の受
信機を直列ビット列に同期させるプリアンブルヲ含む。
同期には、衛星からの位相シフト・キーイング(PSK
)又は4相シフト・キーイング(QPSIC)データの
復調(コヒーレント又は差動復調)のだめの適正位相の
復調基準信号を発生することと、その復調されたデータ
の最適サンプリングのだめの適正な位相のサンプリング
・クロックを発生することと、が含まれる。典型的バー
スト・モードの衛星通信システムにおいては、この同期
がプリアンブルの間に行なわれ、残りのバーストに対し
て、復調基準信号及び/又はサンプリング・クロックは
受信データ・ビット列と無関係となる。直列ビット列の
データ部の復調の間の復調基準信号又はサンプリング・
クロックの位相ドリフトは受信機の性能(誤シ率)を低
下させる。この位相ドリフトは、王に受信機の構成要素
の温度変化及び経時変化による。これらの影響を除去す
るだめの一般的に行なわれる方法は、復調基準信号及び
サンプリング・クロックを決定するクリティカルな構成
要素例えば、発撮器、フィルタを予めエージングし、ま
たそれらを温度が安定化した槽の中で動作させることで
ある。この方法は、ドリフトを除去することはできない
が減少させることができる。予めエージングすることは
、経時変化によるドリフトを低下させるけれども、時間
がかかりまた高価である。一方、槽を使用することは大
きな電力を必要とし、また容積も犬きくなシ、高価でも
ある。更に、槽を作動させるのに必要な電源は大きくそ
して重い。
(目的) 従って、本発明の目的は、クリティカルな構成要素を予
めエージングせず、またクリティカルな構成要素を槽内
で動作させることなく、復調基準信号及びサンプリング
・クロックの位相ドリフトに対して自動的に補償及び訂
正する装置を提供することである。
本発明の他の目的は、復調基準信号及びサンプリング・
クロックの位相を自動的に調節し、復調器の性能を最適
化する装置を提供することである。
前記目的を達成するために、復調されたデータの品質を
示す指示器が必要となる。従って、本発明の他の目的は
、復調されたQPSKデータの品質を判断するアイ品質
モニタを提供することである。
更に、復調基準信号を位相シフトする移相器が必要とな
る。従って、本発明の更に他の目的は復調基準信号の位
相を制御信号に応答してシフトする移相器を提供するこ
とである。
(発明の概要) 本発明の前記及び他の目的は、直交する小さな変動(デ
ィザ−)を復調基準信号及びサンプリング・クロックの
両方に重畳し、復調基準信号及びサンプリング・クロッ
ク上のディザ−に応答して復調されたデータの振幅変動
を検出し、復調基準信号及びサンプリング・クロックの
位相を調節し復調されたデータの振幅変動を最小にする
、ことによって達成される。
更に、アイ品質モニタは、復調されたデータのすべての
状態に対して、復調されたデータの振幅と所定の振幅と
の間の相関の度合を表わす共通コ−ドに復調されたデー
タをエンコードし、ディジタル・アナログ変換器がその
共通コードを1つの電圧に変換する。所定の振幅は復調
されたデータに対する最適振幅である。
更に、移相器が復調基準信号を直交する2つの信号に分
割する。この2つの信号は2つの対応する値で乗算され
、その積は加算され復調基準信号の位相シフトされた変
形が形成される。その2つの対応する値は相互に関連づ
けられ、それらは1つのノミナル値(ノミナル位相シフ
トに対応する)を有し、制御信号に応答して相互に反対
方向に変化させられる。
(実施例の説明) 第1図は、典型的なTDMA衛星通信システムを示す。
衛星1は地球(参照番号なし)の周りを回って直列ピッ
ト列(ストリーム)3によってQPSK方式で変調され
た無線周波(RF)信号(以後QPSKデータ信号とい
う)を伝送する。
直列ピット列3はデータの前にプリアンブルを有する。
プリアンブルとは、直列ビット列3のすべての受信機に
共通の同期バーストのことである。
RF倍信号複数の遠く離れて位置する受信機2によって
受信される。その受信機の代表例である受信機2αが各
受信機2内の主要な構成要素を示している。RFダウン
・コンバータ5は受信したRF倍信号中間周波(IF)
信号に変換する。復調器10はIP倍信号ベースバンド
に復調してQPSKデータ信号からの同相(1)データ
・チャンネル及び直角(直又)位相(Q)データ・チャ
ンネルを利用装置6に供給する。プリアンブル・フィル
タ7は、I及びQデータ・チャンネルに応答して、直列
ビット列3のプリアンブルの受信を検出して、プリアン
ブル検出信号を発生し、プリアンブルをろ波後通過させ
る。復調器10は、プリアンブル検出信号に応答して、
内部サンプリング・クロック(図示せず)をプリアンブ
ル・フィルタ7からのプリアンブルに同期させる。
第2図は、復調器10の回路を示し、該回路はQF#に
データ信号の最適な復調、サンプリング及び量子化を維
持するよう作動する。中間周波数(典型的にはVHF又
はUHF)で変調されたQPSKデータ信号はリード線
12によって復調器10に結合される。復調基準信号は
、前に受信したQPSKデータ信号のデータ符号と同じ
位相及び周波数を有し、復調器13αに送られ、それに
よってQPSKデータ信号の同相チャンネル(I)が差
動的に復調される。リード線15上の同じ同相復調基準
信号は、移相器16によって位相シフトされ、90°遅
延された復調基準信号をリード線17に発生し、復調器
13bに結合してQPSKデータ信号の直角位相(Q)
チャンネルを差動的に復調する。復調器13α、13b
からの復調されたQPSKデータ信号の同相及び直角位
相成分は、量子化器22α及び22bに送られ、リード
線24上のサンプリング・クロックによって指令された
とき、復調されたベースバンド・データの同相及び直角
位相成分がサンプリング及び量子化される。量子化器2
2cL122bは3ピツト(バス26α、26b)と符
号(サイン)ピット(リード線25cc、256)を発
生し、これらは量子化器22cL、22bに与えられる
同相及び直角位相の復調されたベースバンド・データの
夫々振幅及び極性を表わす。復調基準信号はリード線1
2上のQI#にデータ信号から遅延線27によって引き
出される。遅延線27は、ここでばQI#にデータ信号
の1符号(シンボル)に等しい遅延を有し、受信したQ
PSKデータ信号の差動復調を可能にする。ここで、本
発明においては遅延線27を搬送波再生回路、例えば二
乗搬送波再生回路に変えることによってコヒーレント復
調が可能であることが注目される。遅延線27の経時変
化及び温度変化によって、遅延線27の電気長が変化し
、再生された復調基準信号の位相シフトが生じる。これ
らの位相シフトは復調器10が適切に動作するために修
正(訂正)されなければならない。遅延線27からの再
生された復調基準信号はリード線28によって復調基準
位相最適化装置30に送られ、該装置30は再生された
復調基準信号を調節し、位相修正された復調基準信号を
リード線15に発生する。同相及び直角位相の復調され
たベースバンド・データ(リード線19cL。
19b上)をサンプリング及び量子化するためのタイミ
ングは、プリアンブル・フィルタ7(第1図)及びタイ
ミング再生回路44によってリード線12上のQPSK
データ信号から引き出される。
QPSKデータ信号の符号速度と同じ周波数を有するタ
ロツク信号(再生されたクロック)は、リード線45に
よってタイミング再生回路44からタイミング位相最適
化装置50に送られる。タイミング位相最適化装置50
は、再生されたクロックの位相を調節し、復調されたベ
ースバンド・データの最適のサンプリング及び量子化の
だめのサンプリング・クロックをリード線24上に発生
する。タイミング再生回路44の詳細は第3図に示され
る。ここで、一時第3図を参照すると、プリアンブル・
フィルタ7(第1図)からのプリアンブルは、タイミン
グ再生回路44に入シ、%符号遅延線46及びマルチプ
ライヤ47に与えられる・%符号遅延線46の出力はマ
ルチプライヤ47に結合される。マルチプライヤ47の
出力はバンドパス・フィルタ48に与えられ、QPSK
データ符号速度の周波数を有する信号以外のすべての信
号が除去される。バンドパス・フィルタ48の出力はス
ライサ49によって矩形にされる。スライサ49からの
出力は、ピット列のプリアンブルが送られるとき、スイ
ッチ42によって注入ロック発振器43に選択的に結合
される。これによって、発振器43は、プリアンブルの
周波数、従ってQPSKデータ符号速度を取り入れる。
リード線45上の発振器43の出力は再生されたクロッ
クである。遅延線46及びフィルタ48の電気的特性に
影響を与える経時変化及び温度変化のため、最適信号の
だめの再生されたクロックは正しい位相が保証されるわ
けではない。また、スイッチ42が開放した後、発振器
43は、経時変化及び温度変化のため、正しい位相に対
し位相が変動し得る。サンプリング・クロックのこれら
の位相誤差は復調器10の最適動作のため修正されなけ
ればならない。ここで、遅延線46及びマルチプライヤ
47への共通入力がリード線19α又は19b(第2図
)に結合される場合、スライサ49の出力は発振器43
の代りにリード線45上の再生されたクロックのソース
に使用することができることが注目される。従って、プ
リアンブル・フィルタ7(第1図)、スイッチ42、及
び発振器43は除去することができる。しかし、前述の
問題は依然として存在し、位相誤差は修正されなければ
ならない。
再び第2図において、量子化装置22α、22bからの
バス26α、26b上の3マグニチユード・ピットを使
用するアイ品質モニタ65は、サンプリングされ量子化
された同相及び直角位相の復調ベースバンド・データが
、その最適の大きさを表わす所定の振幅又は値にどれだ
け近いかに比例する電圧をリード線67上に発生する。
アイ品質モニタ65の動作の詳細は第4図と関連して後
述するが、リード線67上の電圧(アイ品質)は、パス
26α、266上の同相及び直角位相のマグニチュード
・ピットが所定の値(最適振幅)に等しいとき最大とな
るが、その値からずれると電圧のマグニチュード(大き
さ)が小さくなる。コンデンサ69はリード線67上に
現われる電圧の直流成分を阻止し、リード線67上の電
圧の変化分(アイ品質変化)のみを負荷70に通過させ
る。
ディザ−・クロック発振器72は分局器73で4分周さ
れる信号を発生し、同じ周波数で位相が直交する2つの
ディザ−・クロック信号を発生する。
ディザ−・クロックの周波数は、ここでは5H2で、Q
PSKデータ信号の符号速度よりも非常に低い。リード
線74上のディザ−・クロック信号は任意に決められ、
ここでは位相シフトが00で復調基準位相最適化装置3
0に送られる。同様に、リード線75上の90°の位相
シフトを有するディザ−・クロック信号はタイミング位
相最適化装置50に結合される。復調基準位相最適化装
置30及びタイミング位相最適化装置50の動作の詳細
は後述するが、これらの最適化装置30及び50はディ
ザ−・クロック信号に応答し、線67上のアイ品質信号
が最適化される壕で、夫々位相修正された復調基準信号
(リード線15及び17上)及びサンプリング・クロッ
クを変更する。こうして2つのループが形成される。1
つは復調基準位相最適化装置30からマルチプライヤ1
3α、13b、フィルタ20LL、20b、量子化器2
2α、22b、アイ品質モニタ65を介して最適化装置
30に戻る復調基準ループで、もう1つはタイミング位
相最適化装置50から量子化器22α、22b、アイ品
質モニタ65を介して最適化装置50に戻るクロック・
ループである。これらの2つのループは独立に作動する
第4図を参照すると、アイ品質モニタ65の回路が示さ
れる。量子化器22α(第2図)からの3マグニチユー
ド・ビットは第にンコーディング手段81ccにバス2
6af通して結合される。
4ビツト量子化器22b(第2図)からの3マグニチユ
ード・ビットは第2エンコーディング手段81bにバス
26bを通して結合される。第1及び第2エンコーディ
ング手段81α、81bは、ここでは図示の如く、エク
スクルーセブORゲートで、バス26α又は26bから
の入力を第4A図に示すような一対の出力ビット(バス
83cL、83b)にエンコードする。このエンコード
は、入力が所定の値(最適振幅)、ここでは011又は
100であるとき出力が最大イ直、ここでは11となる
ように選定される。入力がこれらの最適値からずれれば
ずれるほど出力値は小さくなる。量子化器22α、22
bからの符号(サイン)ビット(リード線25a、25
b、第2図)を使用しないことによって、量子化される
信号の極性は無視される。QPSKデータ信号の状態は
各チャンネルの極性によって決定されるので、QPSK
データ信号の大きさだけが使用され、アイ品質モニタ6
5をQPSKデータ信号の異なる状態に対して不感動に
する。ここで、エンコーディング手段81α、816は
ROMf使用して実施することが可能であることが注目
される。再び第4図において、エンコーディング手段8
1α、81bの出力はディジタル・アナログ変換器(D
/Aコンバータ)85に結合され、エンコーディング手
段81a、81bの出力が1つの電圧に変換される。
D/Aコンバータ85は、抵抗回路網を使用してノ;ス
83α及び83b上のディジタル・レベルを独立にアナ
ログ電圧に変換し、それらのアナログ電圧を1つ、の出
力に結合してリード線67上にアイ品質信号(第2図)
全供給する。第4B図は、ノ(ス83cL、83b上の
異なる論理状態に対するD/Aコンノ(−タ85の出力
を示す。ここで、〕(ス83a、83bの論理状態がす
べて1のとぎ、即ちアイ品質モニタ65へのバス26c
L、26b上の入力がI及びQチャンネルにおいて最適
であることを示すとき、D/Aコンバータ85からの出
力電圧が最大、ここでは6ボルトの電圧となることが注
目される。
リード線86上のD/Aコンノく一夕85の出力は゛電
圧フォロア87によって)(ツファされ、次にローパス
・フィルタ88、そして出力リード線67に送られる。
アイ品質モニタ65の動作を理解するために、第5図は
、復調されたベース・(ンドQPSKデータ信号及び量
子化器22α、22b(第2図)による量子化の効果を
示す。複数の量子化領域92の各々は、対応するIチャ
ンネル量子化値93及びQチャンネル量子化値94を有
する。これらの量子化値93.94は、量子化器22(
Z、22bの出力(バス26α、26b及びリード線2
5α、25b、第2図)の生じ得る状態を示す。エンコ
ーディング手段81cL、81b(第4図)によってエ
ンコードされるチャンネル品質値96.97は対応する
I及びQ量子化値93.94に対向して示される。この
対応は第4A図に示される。各量子化領域92において
、アイ品質値100が示され、これはアイ品質モニタ6
5のリード線67上の出力電圧に対応し、I及びQチャ
ンネル品質値96.97の和である。この対応は第4B
図に示される。QPSKデータ信号95の4つのとりう
る状態の代表例を使用して、信号図90における最適位
置が示される。この位置において、信号95を取り囲む
すべての量子化領域92は6ボルトのアイ品質値100
全有する。最適位置からの信号92のずれがアイ品質値
100全低下させる。
リード線70(第2図)上のアイ品質変化は、信号95
が量子化領域92から別の領域92に移動するに従って
アイ品質値100が変化する。クロック・ディザ−98
又は復調基準ディザ−99として示される信号95上の
ディザ−は、信号95′  を直交する異なる量子化領
域に引き込み、即ちクロック・ディザ−98は復調基準
ディザ−99と独立であり、それによってクロック・デ
ィザ−98は復調基準ディザ−99とは異なる象限に信
号を引き込もうとする。このディザ−の量は、2つの量
子化領域920間で信号95を変えるのに必要な量に限
定される。これによって、信号95が最適位置(ここで
は、アイ品質信号が6ボルトの値を有する)にあるとき
、リード線67(第4図)上のアイ品質信号は゛変化し
ないが、信号95の最適位置からの移動はディザ−によ
ってリード線67上のアイ品質信号を変動させる。復調
基準位相最適化装置30及びタイミング位相最適化装置
50は、信号95を平均して図示する位置に維持するよ
うにし、信号95の受けるディザ−は最適位置に隣接す
る量子化領域にのみ移動させる。
従って、リード線67(第4図)上のアイ品質信号は変
化しない。もし信号95が最適位置にないとすると、ク
ロック・ティν′−98及び/又は復調基準位相ディザ
−99はアイ品質信号変化を生じさせ、それによって信
号95を図示した最適位置に戻すために補正が必要であ
ることk、復調基準位相最適化装置30又はタイミング
位相最適化装置50に指示する。
サンプリング・クロック上のディザ−に対するアイ品質
の測定動作を第6図に示す。復調基準信号上のディザ−
による動作も同様である。復調さレタベースバンドQP
SKデータ信号101(アイ・ダイヤグラム)は、量子
化器22(L又は22b (第2図)への入力として生
じる典型的なものを示している。典型的サンプル・クロ
ック102α〜102cG!、ディザ−の影響を受け、
図示したサンプル・クロック102α〜102Cの旦下
りエツジに変動2有するものとして示きれ、旦下りエツ
ジは1つの位置から他の位置へと振動する。
ここで、これらのサンプル・クロックの豆下りエツジは
量子化器22α、22b(第2図)に指令して復調され
たベースバンドQPSKデータ信号101をサンプリン
グ及び量子化させる。このディザ−はサンプリングされ
たサンプルに変動を生じさせる。これらの変動は、アイ
品質変化信号106CL〜106Cとして示される。こ
れらのアイ品質変化信号は、リード線70(第2図)上
に現われるものに類似している。ここで、実際のディザ
−は図示したもの(約イ符号)はど大きくなく、サンプ
ルの大きさの変動を強調するために例示したものである
ことを注目すべきである。典型的には、ディザ−はQP
SKデータ符号の非常に小きい部分である。更に、サン
プル・クロック102α上のディザ−の周波数は、サン
プル・クロック自体の周波数従ってQPSKデータ信号
の符号速度よりも非常に低いことが注目される。従って
、データ信号101の多くのサンプルを工、ある1つの
位置でディザ−の影響全党け、また、多くのサンプルは
他の位置でディザ−の影響金量ける。また、アイ品質変
化信号は大きさくマグニチュード)によって決定され、
サンプリング点104α〜104cの極性によって決定
されない。それはリード線25α、25b(第2図)上
のサイン・ビットはアイ品質モニタ65によって使用さ
れないからである。サンプリング・クロックのディザ−
によって生じる復調されたデータ信号101の振幅変動
は、タイミング位相最適化装置50(第2図)の正しい
動作が1つの顕著な最大値を有スるベースバンド復調デ
ータ信g(即ち、ベースバンド・データ信号に対して明
確な「アイ」となるはず)によってのみ可能となるよう
な穏類のものであることを注目すべきでめる。矩形波ベ
ースバンド・データは矩形波には1つの顕著な最大値が
ないので、良好には作用しない。この顕著な最大値はベ
ースバンド・データ15号をサンプリングし量子化する
のに最適な位置である。しかし、これはり調基準(iq
号上のディザ−を検出するための必要条件ではない。復
調基準信号の位相のあらゆる変動は、データ信号101
の形と無関係に復調されたデータ信号101の振幅に変
化を生じさせる。第1のサンプリングの場合、即ち最適
サンプリング間隔より前のサンプル・クロック102α
によるサンプリングを表わす早いサンプリングの場合、
サンプル・クロック102CLは復調されたQPSKデ
ータ信号101を点104αでサンプリングする。サン
プルクロック102CLの立下りエツジ全ディザ−する
ことによって、異なる振幅の復調てれたQPSKデータ
信号101がサンプリングでれアイ品質変化信号106
CLi生じる。
中央サンプリングの場合、サンプリング・クロック10
2b上のディザ−は点104bにおいて復調QPSKデ
ータ信号101のサンプル金主じはぜ実質上等しい振幅
を有し、アイ品質変化信号1066i不変にする。これ
Gエサンプル・クロックによるサンプリングの最適位置
である。遅いサンプリングの考付、サンプル・クロック
102c上のディザ−は復pQPsKデータ信号101
のサンプルをサンプル点104cに2いて生じてせ、ア
イ品質変化信号106ci供給する。ここで、遅いサン
プリングの場合のアイ品質変化信号106Cは、早いサ
ンプリングの場合のアイ品質変化信号106αと反対で
あることが注目テ几る。この極性の差によって、タイミ
ング位相最適化装置50(第2図9が中央サンプリング
の場合に最も近づく方向でサンプル・クロックによるサ
ンプリングを修正することが可能となる。
ここで第2図全参照すると、復調基準位相最適化装置3
0の詳細回路30が示される。マルチプライヤ32はリ
ード線70上のアイ品質変化信号とリード線74上の同
相ディザ−とを乗算して出力リード線33全介して積分
器34に結合し、この積分器はリード線35を介して加
算器37に結合される。また、ライン74上の同相ディ
ザ−信号はアッテネータ36によって刀口算器37に与
えるため所定の振幅に調節される。加算器37の出力は
位相調節器39へのり−ドM、38上に現われる。積分
器34の出力は復調基準位相誤差電圧で、リード線12
上のQPSKデータ信号の最適復調を得るため再生され
た復調基準信号に位相調節器39によって与えらnる位
相シフト童を示す。同様に、タイミング位相最適化装置
50はマルチプライヤ52を有し、リード線70上のア
イ品質変数信号とリード線75上の直角位相ディザ−を
乗算し、積分器54に結合するための出力リード線53
に出力する。積分器54の出力(工その出力をディジタ
ル化する8ピツト量子化器60に結合される。8ビツト
量子化器60の出力は、ディジタル的にプログラム可能
な遅延線63にバス62の最上位8ピツ)k介して結合
される。その遅延量は、バス62上の2進値によって選
定することができる。バス62の最下位ピッ) (LS
B)は遅延@63Vこよる位相シフIf最小盆にする。
スイッチ61は、バス62上に最下位ビット(LSB 
)又は次に下位のビットcLsE+1)を選択してリー
ド線75からの直角位相ディザ−金送ることによって、
リード線24上のサンプリング・クロックに与えられる
べきディザ−の量を選択する。従って、サンプリング・
クロック上に与えられるディザ−11は、遅延線63か
ら得られる最小位相シフト(LSBが選択っであるか、
最小位相シフトの2倍(LSB+1が選択)である。タ
イミング位相最適化装置50の動作は復調基準位相最適
化装置30の動作と同様でおるが、積分器54からの誤
差電圧はディジタル化でれ遅延線63は調節器39がア
ナログで行うこと全ディジタル的に行うことが相違する
。復調基準位相最適化装置30に必要であった加算器は
必要ない。それは、ディザ−は遅延線63の最下位ビッ
トを使用することによって加算され、それによってディ
ザ−信号を取り入れるからである。
復調基準位相量適化装置30の動作が第7図に示される
。タイミング位相最適化装置50の動作は前述したこと
を除いて同様である。最初に、リード線70(第2図)
上の信号に対応するアイ品質変数110bが零である同
相の場合を考えると、リード線74上の同相ディザ−1
11bによって乗算でれるとき、リード腸33(第2図
)上のマルチプライヤ32の出力(工信号112bとし
て示ざnるように零である。信号ll3bは初期値C・
をMする、噴分器34の出力(リード漉35上)?示し
、マルチプライヤ32の出力は零であるから積分器34
の出力は時間によって変化しない。加算器37は積分器
34の出力(113b)とディザ−信号111bの減衰
したもの(リード線40上〕と全結合し、信号114b
として示されるディザ−信号の加わった直流値ε全盲す
る出力を発生する。この信号114bは矢に位相調節器
39にリード線38によって結合され、復調基準信号を
前後に動71)シ(ディザ−)、平均して正しい復調基
準位相を維持してアイ品質変化信号を発生はぜない。進
み位相の場合、ディザ−信号は110αで示てれ、マル
チプライヤ32vC8いてディザ−信号111αと乗算
されるとき、信号112αは平均して負電圧全Mするこ
とになる。信号112αが所期値ε?■する積分器34
に送られるとき、出力は信号113αで示すように負方
向に傾斜する。信号114αは、積分器34の出力と所
定の撮幅全有するディザ−信号との組合せ全示す。信号
114αは次に位相調節器39に与えられる。
遅れ[相の場合、アイ品質変化信号110cはディザ−
宕号111cと乗A、され平均して正の電圧を再する・
1g号112cを発生する。ここで、信号112cの平
均電圧は信号112αの平均電圧と反対の極性であり、
こ′rLによって復調基準信号が最適位相(同相)より
進んでいるが(進み位相)、または遅れているか(遅れ
位相)を示すことが注目でれる。初期値ε2有する積分
器34vC送られるとき、信号112cは積分器34の
出力の電圧(信号113c)全上方に傾斜ざぜる。信号
113Cは所定の振幅を有するディザ−と結合でれ、位
相調節器3’lこ与えるための信号114c’を発生す
る。ここで進み位相及び遅れ位相は定常状態ではないこ
とが注目される。積分器34の出力が変化する(1ざ号
113α及び113c)とき、リード線15上の再生で
れた復調基準信号の位相は、リード線70上のアイ品質
変化(信号110α、110c)が零になる(信号11
03)点に達する。この点VCおいて、ループには修正
が行なわれず、復調基準位相#適化装置30は定常状態
、即ち同相状態になる。
第8図を参照すると、位相調節器39の回路が示される
。この移相器は2つの直交ベクトルX+jOと0+jY
k加算することによって実施される。
これらのベクトルは90°ハイブリツド130に与えら
れるリード線28上の再生てれた復調基準信号によって
発生され、該ハイブリッドはその信号i 1J−ド線1
32上の同相信号(l+jO)とリード線133上の亘
角位相信号(0+j 1 )とに分割する。リード線1
32上の信号(1+jO)はマルチプライヤ135に送
られその出力はx+ j。
ベクトルである。90°ハイブリツド130からのリー
ド線133上の直角但相出力(o+jBはマルチプライ
ヤ136VC結合でれ、その出力は0十jYベクトルで
ある。X+jO及びo+jyベクトルは00パワ一結合
器137によって結合され、位相修正さnた復調基準信
号(X+jY)をリード線15上に発生する。X+jO
及びo+jyベクトルの太きて及び極性はリード線14
0及び141上のX及びYで示した信号によって決定さ
nる。X及びYの1直はx+jo及びo+jyベクトル
全変更して所望の位相シフト全達成する。これは次の様
な関係で示される。
X=ノミナルXXコサインθ−ノミナルYXサインθY
=ノミナルYxコサインθ+ノミナルXXサインθノミ
ナルX及びノミナルYの値は夫々ポテンショメータ14
3及び142によって設定される。位相調節値、即ちθ
はリード線38上の位相調節入力である。小さいθに対
して、コサインθはほぼ1に等しくサインθ【工はぼθ
に等しい。従って、前記式は次の様に簡略化される。
X=ノミナルX−ノミナルyxθ Y−ノミナルY+ノミナルZXθ この式を実行するため、リード線38上の位相調節信号
はマルチプライヤ145及び146に結合きれる。マル
チプライヤ145【工位相調節値θとノミナルX値直と
の積を形成し、マルチフ“ライヤ146は位相調節値θ
とノミナルz+iとの積全形成する。加算器148はノ
ミナルY値とθ及びノミナルXの積と全加算してY l
1ii ffi発生し、減算器149はノミナルX値を
受はノミナルY及び位相調節器θの積を引いてX値全発
生する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明全実施する典型的TDMA衛星通信シ
ステムの概略を示す。 第2図は復調器のブロック図である。 第3図は、第2図のタイミング再生回路のブロック図で
ある。 第4図は第2図に示されるアイ品質モニタの回路図であ
る。 第4A図は、第4図のアイ品質モニタにおける受信デー
タ信号のディジタル化された値から共通の信号への変換
を示すエンコーダ変換表である。 第4B図は、共通信号の値の異なる組合せに対する第4
図のアイ品質モニタにおけるD/Aコンバータの出力を
示す。 第5図は谷童子化領域と関連のアイ品質電圧とQPSK
データ信号状態を示す信号図である。 第6図は、アイ・ダイヤグラムの異なる部分をサンプリ
ングするとき、サンプリング・クロック上のディザ−が
アイ品質変化?どのように発生するかを示す。 第7図は、典型的動作例に対する第2図の復調基準位相
最適化装置の動作中そこに生じる信号を示す。 第8図は第2図の復調基準位相最適化装置の位相調節器
の概略図である。 (外5名) 手  続  補  正  書 昭和62年2月ユ日 昭和61年特許願第265433号 2、発明の名称 復   調   器 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名称 (783)レイセオン・カンパニー4、代 理 
人 6、補正の′N家 (別紙) 明細書の[特許請求の範囲1を次の様に補正する。 「(1)信号送信ステーションからの無線周波数の時間
多重化PSK信号が複数の空間的に離間した受信ステー
ションの各々において受信され、送信される信号はデー
タを含む部分が後続するプリアンブル部分を有し、前記
受信ステージタンの各々が受信機を有し、その受信機の
各々が受信したPSK(ff号のプリアンブル及びデー
タ部分を復調し受信したPSK信号のプリアンブル部分
に同期させ得る改良された復調器を有する、通信システ
ムにおける復調器であって、 前記受信したPSK信号と実質上それと同じ周波数を有
する位相調節可能信号とを乗算することによって受信し
たPSK信号をベースバンドにブランコ−バートする復
調手段と、 前記ベースバンドPSK信号を調節可f尼な間隔でサン
プリングするサンプリング手段と、前記ベースバンドP
SK信号に応答し、ベースバンドPSK信号の振幅と所
定の最適な振幅との相関度に比例する相関信号を発生す
る指示手段と、直交する第1及びi2ディザー・クロッ
ク・パルスを発生し、fjS1ディザー・クロック・パ
ルスは前記復調手段に加えられ前記位相調節可能信号の
位相を所定量変化させベースバンドQPSK信号の振幅
変化を発生し、第2ディザー・クロック・パルスは前記
サンプリング手段に加えられサンプリング間隔を所定量
変化させサンプリングされたベースバンドQPSK信号
に振幅変化を生じさせる装置と、 前記相関信号と第1ディザ−・タロツク・パルスに応答
して復調手段に加えるためのf51誤差信号を発生し、
相関信号の変化が第1ディザー・クロック・パルスに応
答して最小となるまで位相調節可能信号の位相を調節す
るf:tr11訂正手段と、前記相関信号と第2ディザ
ー・クロック・パルスとに応答してサンプリング手段に
加えるための第2誤差信号を発生し、相関信号の変化が
第2ディザー・クロック・パルスに応答して最小となる
までサンプリング間隔を変化させる第2訂正手段から構
成される復調器。 (2)人力信号が入力ボートから出力ポートに通過する
とき、その位相を制御信号によって決定される酸だけシ
フトする移相器であって、人力ボートの入力信号に応答
し入力信号を2つの直交する信号に変成する位相分割手
段と、第1の中間制御信号及び前記直交する2つの信号
のうちの第1信号に応答してそれらの積を形成する第1
手段と、 第2の中間制御信号及び前記直交する2つの信号のうち
のcpJ2信号に応答してそれらの積を形成する第2手
段と、 前記第1手段及び第2手段からの積を加算して出力ポー
トに供給する手段と、 第1の所定値から第3の中間制御信号を減算して前記第
1中間制御信号を発生する手段と、第4の中間制御信号
を第2の所定値に加えて前記第2中間制御i信号を発生
する手段と、前記制御信号及びt51所定値に応答して
それらの積を形成し前記第4中間制御信号を発生する第
1末算手段と、 前記制御信号及びf52所定値に応答してそれらの積を
形成し前記第3中開制御信号を発生する第2末算手段と
、 から構成され、前記第1及び第2所定値がノミナル位相
シフトを決定し、入力信号が出力ポートに通過するとき
前記移相器がそのノミナル位相シフトを入力信号に与え
る、移相器。」 以   上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 信号送信ステーションからの無線周波数の時間多重化P
    SK信号が複数の空間的に離間した受信ステーションの
    各々において受信され、送信される信号はデータを含む
    部分が後続するプリアンブル部分を有し、前記受信ステ
    ーションの各々が受信機を有し、その受信機の各々が受
    信したPSK信号のプリアンブル及びデータ部分を復調
    し受信したPSK信号のプリアンブル部分に同期させ得
    る改良された復調器を有する、通信システムにおける復
    調器であって、 前記受信したPSK信号と実質上それと同じ周波数を有
    する位相調節可能信号とを乗算することによって受信し
    たPSK信号をベースバンドにダウンコンバートする復
    調手段と、 前記ベースバンドPSK信号を調節可能な間隔でサンプ
    リングするサンプリング手段と、 前記ベースバンドPSK信号に応答し、ベースバンドP
    SK信号の振幅と所定の最適な振幅との相関度に比例す
    る相関信号を発生する指示手段と、直交する第1及び第
    2ディザー・クロック・パルスを発生し、第1ディザー
    ・クロック・パルスは前記復調手段に加えられ前記位相
    調節可能信号の位相を所定量変化させベースバンドQP
    SK信号の振幅変化を発生し、第2ディザー・クロック
    ・パルスは前記サンプリング手段に加えられサンプリン
    グ間隔を所定量変化させサンプリングされたベースバン
    ドQPSK信号に振幅変化を生じさせる装置と、 前記相関信号と第1ディザー・クロック・パルスに応答
    して復調手段に加えるための第1誤差信号を発生し、相
    関信号の変化が第1ディザー・クロック・パルスに応答
    して最小となるまで位相調節可能信号の位相を調節する
    第1訂正手段と、前記相関信号と第2ディザー・クロッ
    ク・パルスとに応答してサンプリング手段に加えるため
    の第2誤差信号を発生し、相関信号の変化が第2ディザ
    ー・クロック・パルスに応答して最小となるまでサンプ
    リング間隔を変化させる第2訂正手段と、 から構成される復調器。
JP61265433A 1985-11-08 1986-11-07 復調器 Expired - Lifetime JPH0795758B2 (ja)

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