JPS63234759A - 搬送波再生装置 - Google Patents

搬送波再生装置

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JPS63234759A
JPS63234759A JP62068060A JP6806087A JPS63234759A JP S63234759 A JPS63234759 A JP S63234759A JP 62068060 A JP62068060 A JP 62068060A JP 6806087 A JP6806087 A JP 6806087A JP S63234759 A JPS63234759 A JP S63234759A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、TDMA方式の様なバーストモードでの受信
波から搬送波を再生する装置に係り、特に、バースト状
のディジタル位相変調波から搬送波を再生するのに好適
な搬送波再生装置に関する。
〔従来の技術〕
衛星通信等では、電波の有効利用を考えて種々の多重通
信方式が提案されている。現在量も有力かつ適用されて
いる方式として、TDMA(TimeDivision
 Multiple Access)方式がある。この
TDMA方式に於いては、変調波は時間的にバースト状
の信号となり1位相変調方式の場合、受信側ではバース
ト波が到来する毎に搬送波を再生する必要がある。この
ため、各バースト送信データには、先頭に同期パターン
が付加され、この同期パターン受信時間内で搬送波再生
およびクロック抽出、AGC等を同期させる技術がポイ
ントになる。
さらに、チャネル利用効率を高めるため、上記バースト
先頭の同期用期間を少なくすることが重要である。この
ため、搬送波を高速で再生する必要がある衛星通信等で
は、ノイズが多いため低C/ N (Carrier 
to No1se Ratio)下でも動作することが
要求される。また、衛星回線では搬送周波数が高くなる
ことから、バースト毎の搬送波の周波数差はもちろん、
受信局での基準搬送波との周波数差も大きくなる。これ
らの要求は、一般PLLについての動作としては、相反
する性能を求めることとなる。
同期時間の高速化を図りながらバースト状のディジタル
相位相変調波から搬送波を再生する従来技術として、例
えば特開昭50−24062号公報がある。
この従来技術では、PLLの代りに狭帯域フィルタによ
って受信搬送波に応じたキャリアを抽出しており、同期
時にはその同期パターンに応じた固定パターンで逆変調
を行ない、バースト先頭での高速引き込みを可能として
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、逆変調により変調成分による位相推移
をキャンセルし、連続波として搬送波を抽出するので、
同期前に擬似復調信号を発生させそれにより逆変調をす
る必要がある。従って、そのためのハードウェアが付加
されハード量が大きくなるという問題がある。一方、受
信搬送波と基準搬送波との周波数オフセットが大きくな
るにつれ、同期時の位相オフセットが生じるために、こ
れを防ぐAFC(Auto Fequency Can
trol)ループを付加する等、ハードの簡略化、低消
費化に妨げとなる。またディジタル化を行なうには回道
である。
本発明の目的は、同期確立までの低C/N下での高速引
き込みが可能で且つ同期確立後の低位相ジッタによる同
期保持が可能な、小型かつ低消費電力化を図った搬送波
再生装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
ディジタル4相位相変調の場合、送信バーストデータの
先頭に付加される同期パターンは、全てII O#jま
たは全て“1”の無変調期間と、“0”と1”の繰り返
し期間とからなり、無変調期間は搬送波再生用で、繰り
返し期間はクロック抽出用である。この同期パターンの
受信波は2相位相変調波であり、2相位相変調波は4相
位相変調波に比べて耐雑音性で優れている。
そこで上記目的は、同期パターン受信時には2相位相変
調の搬送波再生PLLとなる位相比較特性信号を再生P
LLへ供給し、4相位相変調波に変わる以前に位相比較
特性信号を4相位相変調の搬送波再生PLLとなるよう
に切替供給する構成とすることで、達成される。
〔作用〕
低C/N下で同期用期間の短いバースト信号を受信した
場合でも、耐雑音性に優れた2相位相変調波を使用して
搬送波再生とクロック抽出を行ない、その後に位相比較
特性信号が4相位相変調の搬送波再生PLLとなるよう
にするので、低C/N下でも高速引き込みが可能となり
、同期確立後の低位相ジッタによる同期保持が可能とな
る。
〔実施例〕
以下1本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
4相位相変調波のバースト波の位相停留点を第2図に示
す。第2図(a)はバーストの先頭の無変調期間の位相
停留点で、ly qチャネルとも同一データが続いてい
るため停留点は1ケ所となる。
次に、第2図(b)においては、クロック成分を変調波
に乗せクロック抽出を行なう目的のため停留点は2ケ所
を1ビツト毎に移動している。また第2図(c)は、ラ
ンダムパターンにより変調された時のもので、第2図(
a)、(b)で示した同期パターンに続くデータの位相
停留点(4ケ所)を示している。以上のことより、同期
パターン時は、第2図(a)、(b)により、2相位相
変調波から搬送波再生を行なえる位相比較特性で良いこ
とは明らかである。また、データ時は第2図(c)から
4相用の位相比較特性が必要となる。
PLL型搬送波再生回路では、基準搬送波によって同期
検波された受信波は、基底帯域信号での直交2成分信号
として得られる。この搬送波の直交2成分を変調する2
成分信号は、第2図(C)の停留点での領域を示すもの
である。よって、2信号にある演算を施して停留点をひ
とつにすることで、瞬時位相差が得られる。従って、こ
の演算信号つまり位相比較特性信号を、同期パターン内
での同期確立前は2相変調用として供給し、同期確立後
は4相変調用とし供給することで、A−スト変調波から
の搬送波再生を行なう・ 第1図は本発明の一実施例に係る搬送波再生装置の回路
図である。第1図において、受信端子1から入力した受
信信号r(t)は2つのミクサ2・3に加えられる。V
C;016の出力をCO8ωctとすれば、ミクサ2で
は受信信号r(t)とこの■CO出力とが混合される。
また、ミクサ3では、移相器17で90°移相された前
記vCO出力と受信信号r(t)とが混合される。ミク
サ2の出力は、ローパスフィルタ4を通して2相4相位
相比較特性切換装置18に入力される。ミクサ3の出力
は、ローパスフィルタ5を通して2相4相位相比較特性
切換装置18に入力される。そして、2相4相位相比較
特性切換装置18の出力がループフィルタ15を介して
vC○16に供給されるようになっている。
2相4相位相比較特性切換装置18は、ローパスフィル
タ4の出力信号1(t)とローパスフィルタ5の出力信
号q(t)とを加算する加算器6と、ローパスフィルタ
4の出力信号1(t)からローパスフィルタ5の出力信
号q(t、)を減算する加算器7と、ローパスフィルタ
4の出力信号1(t)とローパスフィルタ5の出力信号
q(t)とを乗算する乗算器11と、加算器6の出力信
号1(t)+q(t)と加算器7の出力信号1(t)−
q(t)とを乗算する乗算器8と、加算器6の出力信号
1(t)+q(t)の符号を検出する例えばコンパレー
タで構成した符号検出器9と、乗算器11の出力信号1
(t)Xq(1)の符号を検出する符号検出器12と、
加算器7の出力信号1(t)−q(t)に符号検出器9
の出力を乗算し乗算結果を端子Aに出力する乗算器IO
と、乗算器8の出力信号i’(t)−q’(t)に符号
検出器12の出力を乗算し乗算結果を端子Bに出力する
乗算器13と、端子Aまたは端子Bをループフィルタ1
5に切り換え接続するスイッチ14を備えている。
4相位相変調から搬送波再生を行なう方式としてコスタ
スループを用いることは有効な手段であり、本実施例で
示す位相比較特性は、このPLL方弐を応用している。
送信データのI、Q成分を、それぞれI(t)。
Q(t)とし、送信搬送波をe j ” c″とすれば
、受信変調波r (t)は下式で表わせる。
r(む)= l (t)cosωct+Q(t)sin
ωctここで周波数オフセット、位相オフセットを考慮
した式では r (t)=I(t)cos(ωct+θ(t))+Q
(t)Sin((,1(、を十〇(t))となる。通常
のコスタス位相比較特性では、vCD出力をcosωc
tとすれば、ベースバンドx(tLq (t)は、 となるから、ループフィルタ15の入力はL 1n(t
) =−Fsin 4θ(t)  ・−・・−(1)が
得られる。この位相比較特性は周知の通り正弦波となる
。一方、2相位相変調波に対しては、1 。
Lin(t) =−7sxn 2θ(t)  −・−(
2)が得られる位相比較特性が適している。
上記第(1)式の位相比較特性を第3図(b)の波形2
0で示す。また、第(2)式の位相比較特性を第3図(
a)の波形21で示す。
本発明では、同期パターン受信時には上記第(2)式で
表わされる位相比較特性信号をループフィルタI5を介
してV6O13に供給して搬送波再生及びクロック抽出
を行ない、同期パターン後のデータ受信時は上記第(1
)式で表わされる位相比較特性信号をループフィルタ1
5を介してvC○16に供給しようとするものである。
しかし、上記第(1)式、第(2)式で示される位相比
較特性信号をそのまま使用すると、不具合が生じてしま
う。これは、両特性とも不安定点を有しているため、非
同期現象が生じてしまうためである。高速引込みを行な
う場合、非同期現象を防ぐかその生起確率を下げる必要
がある。そこで本実施例では、第1図の符号検出器9,
12を設け、符号検出器9,12の出力を乗算すること
で1位相比較特性を夫々第3図(a) 、 (b)の波
形23.22の様に変え、非同期の確率をゼロとしてい
る。波形22゜23の位相比較特性は夫々下式(3)、
 (4)で示される。
尚、sgn (・・・)は符号検出器で検出される符号
である。
1゜ QPSK時: I医5xn2θ(t)) X sgn(
cos 2θ(t)) −−−−−−C3)BPSK時
: (sinθ(t)) Xsgn(cosθ(t))
    −・−(4)従って、第1図に示す実施例では
、同期パターン受信時にはスイッチ14を端子A側とし
、同期パターン終了近傍でスイッチ14を端子Bに切り
換えることで、位相比較特性を、第3図(a)の特性線
23から第3図(b)の特性線22にすることができる
このとき、これらの2つの特性での引き込み安定点は移
動しないので、同期確立は保持される。尚、スイッチ1
4の切り換えは、同期パターンの長さが予め分かってい
るので、例えば、受信開始から所定時間経過後にタイマ
等で自動的に行なう。
以上述べたように1本実施例によれば、BPSK引込時
には耐雑音性がQPSK引込時よりも約3dB優れてい
るので、低C/N下での高速同期が可能となる。また、
ループゲイン等も同時に切り換えることができるので、
要求に応じた回路にすることが可能と成る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ディジタル4相位相変調された受信波
をバースト毎に高速にしかも低C/N下でも搬送波再生
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る搬送波再生装置の回路
図、第2図(a)、 (b)、 (c)は受信バースト
波の位相停留点の説明図、第3 @ (a) 、 (b
)は夫々BPSK時、QPSK時の位相比較特性図であ
る。 1・・・受信端子、2,3・・・ミクサ、4,5・・・
低域通過フィルタ、6,7・・・加算器、8・・・乗算
器、9・・・符号検出、10.11・・・乗算器、12
・・・符号検出、13・・・乗算器、14・・・位相比
較切替えスイッチ、15・・・ループフィルタ、16・
・・VCO117・・・90°移相器、18・・・2相
4相位相比較特性切換装置、i (t)・・・同期成分
データ、q (t)・・・直交成分データ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ディジタル4相位相変調方式で時分割多重接続を行
    なうときのバースト状の受信波から搬送波を再生するP
    LL型の搬送波再生装置において、前記バースト波の先
    頭に付加された同期パターンに搬送波再生での基準波が
    同期する過程では2相位相変調波のみを対象とした位相
    比較特性信号をPLLに供給する手段と、同期確立後は
    4相位相変調波を対象とした位相比較特性信号をPLL
    に切り換え供給する手段とを設けたことを特徴とする搬
    送波再生装置。
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