JPS6362932B2

JPS6362932B2 -

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Publication number: JPS6362932B2
Application number: JP57011712A
Authority: JP
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1988-12-05
Also published as: JPS58130656A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、直交振幅変調を用いたデータ伝送の
復調器において、受信タイミング位相をデジタル
回路を用いて制御するタイミング位相制御回路に
関する。

キヤリヤ信号が直交振幅変調された信号を伝送
し、受信側で受信々号を２軸同期検波して得られ
た複素ベースバンド信号の情報成分からデジタル
的にタイミング成分を抽出するために、従来第１
図に示すようなタイミング位相制御回路を用いて
いる。すなわち、複素ベースバンド信号が変調周
波数の２倍の周波数の標本化クロツクCPで標本
化された信号１の実部および虚部を変調周波数成
分を通過させるバンドパルスフイルタ３を通して
変調周波数成分を通過させ、２乗回路４によつて
実部および虚部の２乗和がとられる。すなわち、
電力が求められる。２乗回路４の出力を遅延回路
５で遅延させた１標本時間前の信号と２乗回路４
の現在の出力との差を減算器６から出力させる。
減算器６の出力は標本化回路７によつて一回おき
の標本値が取り出される。標本化回路７の出力す
る位相制御信号２によつて図示されない位相同期
発振器の位相を制御する。位相制御は、標本化回
路７の出力が零になるように制御される。例え
ば、出力２が正であるときは位相を進める方向
に、出力２が負であるときは位相を遅らせる方向
に制御する。そして、前記複素ベースバンドの標
本化のタイミングは、上記位相同期発振器の出力
信号に同期させている。このため、以下に説明す
るように、標本化タイミングすなわち前記クロツ
クパルスCPの位相によつては、引き込みが確立
するまでに長時間を要する場合が起こるという欠
点がある。

第２図は１変調周期Ｔ内におけるクロツクパル
スCPの位相と２乗回路４の出力との関係を示す
タイムチヤートである。例えば、１変調周期内の
時刻T₁，T₅でサンプリングされる場合は、時刻
T₁におけるサンプリング値の電力は（T₁）であ
り、時刻T₅におけるサンプリング値の電力は
（T₅）である。従つて、減算器６の出力は（T₅）
−（T₁）又は（T₁）−（T₅）となり、交互に
出力されるが、標本化回路７で一回おきにサンプ
ルされるため標本化回路７の出力は前者又は後者
のいずれか一方となる。そのいずれになるかは標
本化回路７のサンプルする位相によつて異なる。
すなわち、標本化回路７の初期動作によつて異な
る。今標本化回路７の出力が（T₅）−（T₁）で
ある場合、これが正であるからクロツクパルス
CPの位相を遅らせる方向に制御される。やがて
クロツクパルスCPの位相が第２図に示す時刻T₂
まで変化すると次のサンプル時点は時刻T₆とな
る。従つて（T₆）−（T₂）＝０となり各サンプ
リング時点での出力値が等しくなつて、比較的短
時間で引き込みが完了する。しかし、標本化回路
７の出力が（T₁）−（T₅）である場合、クロツ
クパルスCPの位相は進む方向に制御される。そ
して、時刻T₅で出されていたクロツクパルスCP
がだんだん早く出力されるようになり、時刻T₄
→T₃→T₂と変化する。時刻T₂で出力されるよう
になると、その次のクロツクパルスが時刻T₆で
出力され、各サンプリング時点での出力値が等し
くなり、標本化回路７の出力は０となり引き込み
が完了する。しかし、この場合は引き込み完了ま
でに長時間を要し、しかも、この間において標本
化タイミングが大きく移動することになる。

標本化タイミングの初期的移動は、自動等化器
を備えた復調器の、自動等化器の初期トレーニン
グおよび等化特性に悪影響を与える。また、デー
タ変復調装置が複数個タンデム接続された場合、
あるいはスレーブモードで使用する場合等にはタ
イミングジツタが増大し、伝送特性が劣化するか
ら好ましくない。

本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、
標本化タイミング位相の引き込みが速かに行なわ
れ、かつ、標本化タイミング位相の初期的移動の
少ないタイミング位相制御装置を提供することに
ある。

本発明の位相制御装置は、多相位相変調、多相
多値変調を含む直交振幅変調によるデータ伝送の
変復調装置の受信部における２軸同期検波後の複
素ベースバンド信号の標本化タイミング位相を制
御するタイミング位相制御装置において、位相変
調信号の変調周波数の４倍またはその整数倍の周
波数の矩形波を発生する位相同期発振器と、該位
相同期発振器の出力する矩形波を分周して変調周
波数の２倍の周波数の標本化クロツクを発生させ
る分周回路と、該分周回路の出力する標本化クロ
ツクによつて前記複素ベースバンド信号を標本化
する標本化回路と、該標本化回路の出力電力が各
サンプリング時点で等しくなるように前記位相同
期発振器の発振位相を制御する位相ずれ計算回路
とを有するタイミング位相制御回路と、前記複素
ベースバンド信号の電力を求める２乗回路と、該
２乗回路の出力が極大値をとるタイミングを検出
するピーク検出回路とを備えて、該ピーク検出回
路の出力信号によつて前記分周回路の出力位相を
制御しかつ前記位相ずれ計算回路の初期動作を決
定することを特徴とする。

次に、本発明について、図面を参照して詳細に
説明する。

前述のように、標本化タイミング位相が始めか
ら時刻T₂、T₆に合つていれば、標本化タイミン
グ位相は殆んど動かずに引き込まれる。すなわ
ち、初期的な標本化タイミング位相の移動を防ぐ
ことができる。一方、データ変調復調装置は、情
報の伝送を行なう前に、復調器のタイミング位相
同期および自動等化器のトレーニングの為に、あ
る定まつたトレーニング系列を伝送する。これ
は、一般にトレーニング信号と言われるもので、
その最初の部分はＡ、Ｂ、Ａ、Ｂ…というような
繰り返し波形が使用されている。このようなトレ
ーニング信号は、変調周波数成分（タイミング周
波数成分）を豊富に含んだ信号であるから、復調
ベースバンド信号の電力は、顕著に第２図のよう
な波形となる。このような受信々号から電力が極
大値となるタイミングを検出することにより、標
本化タイミング位相を前述の時刻T₂、T₆の近傍
に選ぶことが可能である。最初から時刻T₂、T₆
の近傍のタイミング位相を選べば、タイミング位
相の引き込みを速くし、かつ初期的な標本化タイ
ミング位相の移動を防ぐことが可能である。

第３図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。すなわち、２軸同期検波後の複素ベース
バンド信号は後述する位相同期発信器１７の出力
する変調周波数の４倍又はその整数倍の周波数で
標本化されて端子１０に出力される。端子１０か
ら入力した複素ベースバンド信号は標本化回路１
５および２乗回路１１に入力させる。標本化回路
１５は、変調周波数の２倍の周波数の標本化クロ
ツクCPの立上りによつて入力信号をサンプリン
グした信号１を位相ずれ計算回路１６に供給す
る。位相ずれ計算回路１６は、標本化回路１５の
出力が各サンプリング時点で等しくなるように位
相同期発振器１７の発振位相を制御する回路であ
る。例えば第１図に示した従来の位相制御回路と
同様に構成され、位相制御信号２によつて位相同
期発振器１７の発振位相を制御する。位相同期発
振器１７は、例えば変調周波数の４倍の周波数の
矩形波CKを発振し、その発振位相は前記位相制
御信号２によつて制御される。位相同期発振器１
７は変調周波数の４倍の整数倍の発振周波数であ
つても良い。上記矩形波CKは、分周回路１４に
よつて分周され、分周回路１４の出力信号は、変
調周波数の２倍とされる。そして、分周回路１４
の出力を前記標本化クロツクCPとして標本化回
路１５に供給する。また、位相ずれ計算回路１６
の内蔵する（第１図に示した）標本化回路７は、
例えば分周回路１５の出力ごとに開閉状態を反転
する。

一方、前述したように位相同期発振器１７の出
力する矩形波CKによつて２軸同期検波後の複素
ベースバンド信号を標本化した信号を端子１０に
入力させる。２乗回路１１は、入力信号の実部お
よび虚部の２乗和、すなわち電力を出力してピー
ク検出回路１２に供給し、ピーク検出回路１２
は、２乗回路１１の出力が極大になるタイミング
を検出し、アンド回路１３を介して前記分周回路
１４の出力位相を制御すると共に位相ずれ計算回
路１６の内蔵する（第１図の）標本化回路７の初
期動作を決定する。アンド回路１３のもう一方の
入力には、例えば変復調装置が一定レベル以上の
受信々号を検出したときにオンとなるCDI信号を
一定時間遅延させた信号１８を入力させる。信号
１８は、受信々号の始めの部分のみにハイレベル
となるから、前記ピーク検出出力による分周回路
の位相制御および位相ずれ計算回路の初期動作の
決定は、受信々号の始めの部分で行なわれる。

上記ピーク検出回路１２は、例えば第４図に示
すように構成される。すなわち、２乗回路１１の
出力を遅延回路２１および２２の縦続接続回路に
入力させ、遅延回路２１および２２のそれぞれの
入、出力がコンパレータ２３および２４によつて
比較される。遅延回路２１，２２の遅延時間は、
それぞれ前記位相同期発振器１７の出力する矩形
波CKの１周期に等しい。コンパレータ２３は、
遅延回路２１の入力より出力が大であるとき論理
レベル“１”を出力し、コンパレータ２４は、遅
延回路２２の入力の方が出力より大であるとき論
理レベル“１”を出力する。コンパレータ２３お
よび２４の両出力はアンド回路２５によつて結合
されて出力される。従つて、アンド回路２５は、
コンパレータ２３，２４の出力が共に“１”であ
るとき“１”となる。すなわち、複素ベースバン
ド信号の電力の極大値が遅延回路２１の出力側に
きたときにピーク検出回路１２の出力が“１”に
なり、ピーク検出がなされる。

次に、本実施例の動作について、第５図のタイ
ムチヤートを参照して説明する。同図ａは、位相
同期発振器１７の出力する矩形波信号CKが変調
周波数の４倍の周波数の場合を示す。同図ｂは、
ピーク検出回路１２の出力信号を、同図ｃはアン
ド回路１３に入力させるCDI信号を遅延させた信
号１８を示す。同図ｄは分周回路１４の出力する
標本化クロツクCPであり、その立上りは矩形波
CKのいずれかの立上りに同期している。従つて、
受信々号の始めの部分で信号１８が“１”である
期間のピーク検出回路１２の出力により分周回路
１４がクリヤされ、次の矩形波CKの立上りで標
本化クロツクCPが立上る。標本化クロツクCPは
その後変調周期の１／２ごとに立上ることにな
る。従つて、標本化クロツクCPの立上りで標本
化回路１５により入力信号を標本化すれば、標本
化された複素ベースバンド信号の位相は前述した
第２図の時刻T₂、T₆に相当する。または、その
近傍となる。従つて、位相ずれ計算回路１６は速
かに位相同期発振器１７の位相引き込みを完了
し、しかも、標本化タイミング位相の初期的な移
動も小さくすることができる。例えば、アンド回
路１３の出力によつて第１図に示した標本化回路
７の初期動作を決定することにより第３図の位相
ずれ計算回路１６の初期動作を決定させれば、
（T₆）−（T₂）をとるか（T₂）−（T₆）をとる
かを固定させることが可能である。今、（T₆）
−（T₂）をとることにすれば、標本化クロツク
CPの位相が進んでいるときは（T₆）−（T₂）
は正であり、遅れているときは負である。この場
合は、位相ずれ計算回路１６の出力が正のとき位
相同期発振器１７の発振位相を遅らせ、負のとき
は進ませるように制御する。すなわち標本化タイ
ミングの初期的移動は小である。なお、一定時間
の後に信号１８が“０”になればピーク検出回路
１２の出力は分周回路１４に与えられない。すな
わち、受信々号の始めの部分で標本化クロツク
CPの位相が選択された後は、通常の位相制御状
態となる。従つて、受信々号の一時的異常によつ
てピーク検出の時刻が変動しても、これによつて
位相制御が乱されることはない。

上述の実施例は、位相同期発振器１７の発振周
波数が変調周波数の４倍である場合について説明
したが、位相同期発振器１７の発振周波数は、変
調周波数の４倍の整数倍であれば良いのであつ
て、その場合は前記ピーク検出回路１２の出力か
ら例えば２度目の矩形波信号CKの立上りを標本
化クロツクCPの位相として選択すれば良い。す
なわち、標本化クロツクCPの位相を第２図で示
した時刻T₂、T₆の近傍となるように分周回路１
４の出力を遅延させてれば良い。

以上のように、本発明においては、受信々号を
復調した複素ベースバンド信号の電力が最大にな
る時点を検出し、該時点を基準にして位相同期発
振器の出力波形のどの立上りに標本化クロツクの
位相を合わせるかを制御し、かつ位相ずれ計算回
路の初期動作を決定するように構成されているか
ら、標本化タイミング位相の引き込みが速かに行
なわれ、かつ、標本化タイミング位相の初期的な
移動を小さくすることが可能である。この結果、
自動等化器の等化特性を向上させる効果を有す
る。またデータ変復調装置をタンデム接続した場
合又はスレーブモードで使用する場合のタイミン
グジツタの増加を防止できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から使用されているタイミング位
相制御回路の一例を示すブロツク図、第２図は複
素ベースバンド信号を標本化するタイミングと複
素ベースバンド信号の電力との関係を示す図、第
３図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第４
図は上記実施例のピーク検出回路の構成の一例を
示すブロツク図、第５図は上記実施例の動作を説
明するための主要各部の信号を示すタイムチヤー
トである。図において、１……複素ベースバンド信号を変
調周波数の２倍の周波数の標本化クロツクによつ
て標本化した信号、２……位相制御信号、３……
バンドパスフイルタ、４……２乗回路、５……遅
延回路、６……減算器、７……標本化回路、１０
……端子、１１……２乗回路、１２……ピーク検
出回路、１３……アンド回路、１４……分周回
路、１５……標本化回路、１６……位相ずれ計算
回路、１７……位相同期発振器、１８……CDI信
号を一定時間遅延させた信号、２１，２２……遅
延回路、２３，２４……コンパレータ、２５……
アンド回路、CK……矩形波信号、CP……標本化
クロツク。

Claims

【特許請求の範囲】１多相位相変調または多相多値変調を含む直交
振幅変調によるデータ伝送の変復調装置の受信部
に設けられ、２軸同期検波後の複素ベースバンド
信号の標本化タイミング位相を制御するタイミン
グ位相制御装置において、位相変調信号の変調周波数の４倍またはその整
数倍の周波数の矩形波を発生する位相同期発振器
１７と、該位相同期発振器の出力する矩形波を分周して
変調周波数の２倍の周波数の標本化クロツクを発
生させる分周回路１４と、該分周回路の出力する標本化クロツクによつて
前記複素ベースバンド信号を標本化する標本化回
路１５と、該標本化回路の出力をとり込みその出力電力が
各サンプリング時点で等しくなるように前記位相
同期発振器の発振位相を制御する位相ずれ計算回
路１６と前記複素ベースバンド信号の電力を求める２乗
回路１１と、該２乗回路の出力が極大値をとるタイミングを
検出するピーク検出回路１２と、該ピーク検出回路の出力信号を前記分周回路の
出力位相制御入力および前記位相ずれ計算回路の
初期動作開始入力に与える回路手段とを備えたことを特徴とするタイミング位相制御装
置。