JP3550235B2 - バースト受信遅延検波回路 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル通信システムの受信機に用いられるバースト受信遅延検波回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来のバースト受信遅延検波回路の構成例図である。図において、11,12はアナログ/ディジタル(A/D)変換器、13は例えばアークタンジェント回路などの位相検出回路、14は遅延回路、15は差分器、16はディジタル位相同期回路(DPLL:Digital Phase Locked Loop )、17は判定回路である。
【0003】
受信信号を直交検波した後のベースバンド信号である直交検波信号I,Qは、情報シンボル速度の2倍以上のサンプリング速度でA/D変換器11,12によりそれぞれディジタル信号に変換される。位相検出回路13は、A/D変換器11,12の出力からアークタンジェントを求める等の計算を行い、位相θを出力する。
【0004】
遅延検波では、T(1シンボル)時間前の信号との差分を差分器15でとるため、オーバーサンプリング数Nと等しいN段の遅延回路14を用いて遅延信号を作成する。この場合、遅延回路14は、A/D変換器11,12の語長(量子化ビット数)×N〔ビット〕個の遅延素子が必要となる。語長は、例えば、5〜16ビットである。
差分器(加算器)15で1シンボル時間前の位相信号との差分をとった位相信号は判定回路17に入力され、DPLL16で抽出されたシンボルクロックのタイミングで判定され、再生信号が出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、A/D変換器のビットのHレベルの切り替えは、実質的に充放電で行われるため、電力消費が発生する。よって、A/D変換器での電力消費量は、語長(=量子化ビット数)とオーバーサンプリング数とにより増大し、上記従来の回路構成では、電力消費量が多大なものとなる。また、遅延検波のための1シンボル遅延時間を得るために、オーバーサンプリング数と等しい数の遅延素子が必要となる欠点がある。
【0006】
本発明の目的は、以上のような欠点を改善するため、消費電力増大の主原因であるA/D変換器のビット変動頻度を削減し、かつ、遅延回路における遅延素子の数を削減したバースト受信遅延検波回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のバースト受信遅延検波回路は、バースト検出信号によって語長が切替え指定され、受信信号の直交検波信号I,Qをサンプルレートまたはシンボルレートでそれぞれサンプリングして出力する2つのA/D変換器と、
該2つのA/D変換器から出力されるI,Q信号により位相θを検出する位相検出回路と、
該位相検出回路の出力をサンプルレートまたはシンボルレートで1サンプルまたは1シンボル時間遅延させるフリップフロップと、
該フリップフロップの入力位相と出力位相との差分をとって出力する加算器と、
該加算器の出力を、バースト検出信号が希望波入力でないことを示すとき一方の出力端子に出力し、希望波入力を示すとき他方の出力端子に切替え出力する第1の切替えスイッチと、
該第1の切替えスイッチの一方の出力端子に接続され、前記加算器から出力されるサンプルレートで変動する位相信号からシンボルクロックを抽出するディジタル位相同期回路と、
前記第1の切替えスイッチの他方の出力端子に接続され、前記加算器から出力されるシンボルレートで変動する位相信号を判定して再生信号を出力する判定回路と、
前記サンプルレートのクロックを発生するサンプリングクロック発生器と、
バースト検出信号が希望波入力でないことを示すとき前記サンプリングクロック発生器から出力されるサンプリングクロックを出力し、バースト検出信号が希望波入力を示すとき前記ディジタル位相同期回路から出力されるシンボルクロックを切替え出力して前記2つのA/D変換器と前記フリップフロップとに供給する第2の切替えスイッチと
が備えられたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。図1は本発明のバースト受信遅延検波回路の構成例図である。図において、1,2はA/D変換器、3は位相検出回路、4はサンプリングクロック発生器、5はDフリップフロップ、6は加算器、7はDPLL、8は判定回路、9,10は切替えスイッチである。
【0009】
受信信号の直交検波信号I,Qは、A/D変換器1,2へそれぞれ入力される。A/D変換器1,2には、2つの制御信号入力があり、1つはバースト検出信号によるA/D変換時の語長を5〜16ビットの範囲で決定する語長指定入力、もう一つはスイッチ9によってサンプルレートもしくはシンボルレートに切替えられるA/D用クロック入力である。
バースト検出信号とは、希望波入力が発生したかどうかをモニタ(監視)して外部回路で作成される信号である。
【0010】
A/D変換器1,2は、バースト検出信号が希望波の受信を検出したことを示すまでの間、サンプリングクロック発生器4からのクロックのサンプルレートで入力信号をディジタル変換し、かつ、その使用語長は極性を示す最上位ビットおよび、振幅を示す上位数ビットである(計:上位1〜3ビット)。入力信号が希望受信入力になったとき、バースト検出信号は立ち下がり(もしくはLレベル)となり、各スイッチ9,10が同時に切り替わって、A/D変換器1,2は、DPLL7で抽出したシンボルクロックのシンボルレートで動作し、かつ、その使用語長も全ビットとなる。
【0011】
位相検出回路3は、入力されるI,Q信号のアークタンジェントを求める等の演算を行い、位相角θを出力する。この位相角θは1段の遅延素子となるフリップフロップ5で切替えスイッチ9によって選択された方のクロックにより、1サンプルまたは1シンボル遅延がかけられ、加算器6で遅延検波される。この遅延検波出力は、サンプルレート動作時はDPLL7に入力されてシンボルクロックを抽出するために用いられ、シンボルレート動作時は判定のため、判定回路8へ入力される。
【0012】
本発明の構成により、希望受信入力がない間のサンプルレート動作時は、A/D変換器の使用語長が少なくなり、希望受信入力が存在する間のシンボルレート動作時は、1シンボル中に一回しかA/D変換器が動作しないので、消費電力増大の一原因であるA/D変換器出力のビット変動頻度を低く抑えることができ、消費電力を少なくしたバースト受信遅延検波回路が実現できる。また、従来回路では遅延検波のための1シンボル分の遅延を得るために、遅延回路の遅延素子がN段(N:オーバサンプル数)必要であったが、本発明の回路においては遅延素子はDフリップフロップ5による1段でよい。
【0013】
以上説明した本発明の作用を、例を用いて信号の流れに沿って説明する。図2は本発明の動作を説明するタイムチャートである。
入力信号の直交検波信号I(またはQ)が図2の最上段(a)に示す波形であったとする。A/D変換器1,2に入力されたI(またはQ)の波形は、受信入力信号が希望波であると判断されるまで、すなわち図2の2段目(b)のバースト検出信号の立ち下がりまで、波形(c)に示す基準サンプリングクロックのサンプルレートでA/D変換されるため、最下段(d)のようになる。ただし、入力信号のプリアンブル期間中にバースト検出は終了し、かつ、図1のDPLL7も、上記期間中に受信信号に同期のとれたシンボルクロックの抽出を終了しているとする。このバースト検出信号が立ち下がると同時に、各スイッチ9,10は切り替わる。これらスイッチ切替えの結果、シンボルクロックを抽出するDPLL7には入力信号がなくなるので、フリーラン状態となる。この時A/D変換器1,2では全語長を使用できるので、その出力は受信信号に合わせて細かい変動にも対応するものとなる。よって、A/D変換器の出力は図2の最下段(d)のようになる。矢印はPAM(Pulse Ampiltude Modulation)された受信信号を示す。サンプルレートでA/D変換した場合の出力は、上位数ビットの語長しか使用しない。
【0014】
図2の最下段(d)では、サンプルレート動作時ではA/D変換器の出力は上位2ビットのみ使用した例であるため(MSBを符号、MSB−1を振幅とする)、3値(+1,−1,0)をとることができる。このサンプルレートの受信信号から、DPLLにより入力信号に次第に同期がとれ、最後にはサンプルレートで入力する信号に対しローカルサンプルクロックの位相がロックされる。この時点からシンボルクロックに切り替えれば、シンボル毎のA/D変換位置は、受信入力信号のS/N最良点になる。
【0015】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明を実施することにより、バースト受信遅延検波回路のA/D変換器のビット変動頻度を低減させ、A/D変換器での消費電力が軽減できること、および、遅延検波に必要な遅延素子数が削減できるという効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明を実施した場合の入力信号対A/D変換器出力対応図である。
【図3】従来のバースト受信遅延検波回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2,11,12 A/D変換器
3,13 位相検出回路
4 サンプリングクロック発生器
5 Dフリップフロップ
6 加算器(減算器)
7,16 DPLL
8,17 判定回路
9,10 切替えスイッチ
14 遅延回路
15 差分器(加算器)
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル通信システムの受信機に用いられるバースト受信遅延検波回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来のバースト受信遅延検波回路の構成例図である。図において、11,12はアナログ/ディジタル(A/D)変換器、13は例えばアークタンジェント回路などの位相検出回路、14は遅延回路、15は差分器、16はディジタル位相同期回路(DPLL:Digital Phase Locked Loop )、17は判定回路である。
【0003】
受信信号を直交検波した後のベースバンド信号である直交検波信号I,Qは、情報シンボル速度の2倍以上のサンプリング速度でA/D変換器11,12によりそれぞれディジタル信号に変換される。位相検出回路13は、A/D変換器11,12の出力からアークタンジェントを求める等の計算を行い、位相θを出力する。
【0004】
遅延検波では、T(1シンボル)時間前の信号との差分を差分器15でとるため、オーバーサンプリング数Nと等しいN段の遅延回路14を用いて遅延信号を作成する。この場合、遅延回路14は、A/D変換器11,12の語長(量子化ビット数)×N〔ビット〕個の遅延素子が必要となる。語長は、例えば、5〜16ビットである。
差分器(加算器)15で1シンボル時間前の位相信号との差分をとった位相信号は判定回路17に入力され、DPLL16で抽出されたシンボルクロックのタイミングで判定され、再生信号が出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、A/D変換器のビットのHレベルの切り替えは、実質的に充放電で行われるため、電力消費が発生する。よって、A/D変換器での電力消費量は、語長(=量子化ビット数)とオーバーサンプリング数とにより増大し、上記従来の回路構成では、電力消費量が多大なものとなる。また、遅延検波のための1シンボル遅延時間を得るために、オーバーサンプリング数と等しい数の遅延素子が必要となる欠点がある。
【0006】
本発明の目的は、以上のような欠点を改善するため、消費電力増大の主原因であるA/D変換器のビット変動頻度を削減し、かつ、遅延回路における遅延素子の数を削減したバースト受信遅延検波回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のバースト受信遅延検波回路は、バースト検出信号によって語長が切替え指定され、受信信号の直交検波信号I,Qをサンプルレートまたはシンボルレートでそれぞれサンプリングして出力する2つのA/D変換器と、
該2つのA/D変換器から出力されるI,Q信号により位相θを検出する位相検出回路と、
該位相検出回路の出力をサンプルレートまたはシンボルレートで1サンプルまたは1シンボル時間遅延させるフリップフロップと、
該フリップフロップの入力位相と出力位相との差分をとって出力する加算器と、
該加算器の出力を、バースト検出信号が希望波入力でないことを示すとき一方の出力端子に出力し、希望波入力を示すとき他方の出力端子に切替え出力する第1の切替えスイッチと、
該第1の切替えスイッチの一方の出力端子に接続され、前記加算器から出力されるサンプルレートで変動する位相信号からシンボルクロックを抽出するディジタル位相同期回路と、
前記第1の切替えスイッチの他方の出力端子に接続され、前記加算器から出力されるシンボルレートで変動する位相信号を判定して再生信号を出力する判定回路と、
前記サンプルレートのクロックを発生するサンプリングクロック発生器と、
バースト検出信号が希望波入力でないことを示すとき前記サンプリングクロック発生器から出力されるサンプリングクロックを出力し、バースト検出信号が希望波入力を示すとき前記ディジタル位相同期回路から出力されるシンボルクロックを切替え出力して前記2つのA/D変換器と前記フリップフロップとに供給する第2の切替えスイッチと
が備えられたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。図1は本発明のバースト受信遅延検波回路の構成例図である。図において、1,2はA/D変換器、3は位相検出回路、4はサンプリングクロック発生器、5はDフリップフロップ、6は加算器、7はDPLL、8は判定回路、9,10は切替えスイッチである。
【0009】
受信信号の直交検波信号I,Qは、A/D変換器1,2へそれぞれ入力される。A/D変換器1,2には、2つの制御信号入力があり、1つはバースト検出信号によるA/D変換時の語長を5〜16ビットの範囲で決定する語長指定入力、もう一つはスイッチ9によってサンプルレートもしくはシンボルレートに切替えられるA/D用クロック入力である。
バースト検出信号とは、希望波入力が発生したかどうかをモニタ(監視)して外部回路で作成される信号である。
【0010】
A/D変換器1,2は、バースト検出信号が希望波の受信を検出したことを示すまでの間、サンプリングクロック発生器4からのクロックのサンプルレートで入力信号をディジタル変換し、かつ、その使用語長は極性を示す最上位ビットおよび、振幅を示す上位数ビットである(計:上位1〜3ビット)。入力信号が希望受信入力になったとき、バースト検出信号は立ち下がり(もしくはLレベル)となり、各スイッチ9,10が同時に切り替わって、A/D変換器1,2は、DPLL7で抽出したシンボルクロックのシンボルレートで動作し、かつ、その使用語長も全ビットとなる。
【0011】
位相検出回路3は、入力されるI,Q信号のアークタンジェントを求める等の演算を行い、位相角θを出力する。この位相角θは1段の遅延素子となるフリップフロップ5で切替えスイッチ9によって選択された方のクロックにより、1サンプルまたは1シンボル遅延がかけられ、加算器6で遅延検波される。この遅延検波出力は、サンプルレート動作時はDPLL7に入力されてシンボルクロックを抽出するために用いられ、シンボルレート動作時は判定のため、判定回路8へ入力される。
【0012】
本発明の構成により、希望受信入力がない間のサンプルレート動作時は、A/D変換器の使用語長が少なくなり、希望受信入力が存在する間のシンボルレート動作時は、1シンボル中に一回しかA/D変換器が動作しないので、消費電力増大の一原因であるA/D変換器出力のビット変動頻度を低く抑えることができ、消費電力を少なくしたバースト受信遅延検波回路が実現できる。また、従来回路では遅延検波のための1シンボル分の遅延を得るために、遅延回路の遅延素子がN段(N:オーバサンプル数)必要であったが、本発明の回路においては遅延素子はDフリップフロップ5による1段でよい。
【0013】
以上説明した本発明の作用を、例を用いて信号の流れに沿って説明する。図2は本発明の動作を説明するタイムチャートである。
入力信号の直交検波信号I(またはQ)が図2の最上段(a)に示す波形であったとする。A/D変換器1,2に入力されたI(またはQ)の波形は、受信入力信号が希望波であると判断されるまで、すなわち図2の2段目(b)のバースト検出信号の立ち下がりまで、波形(c)に示す基準サンプリングクロックのサンプルレートでA/D変換されるため、最下段(d)のようになる。ただし、入力信号のプリアンブル期間中にバースト検出は終了し、かつ、図1のDPLL7も、上記期間中に受信信号に同期のとれたシンボルクロックの抽出を終了しているとする。このバースト検出信号が立ち下がると同時に、各スイッチ9,10は切り替わる。これらスイッチ切替えの結果、シンボルクロックを抽出するDPLL7には入力信号がなくなるので、フリーラン状態となる。この時A/D変換器1,2では全語長を使用できるので、その出力は受信信号に合わせて細かい変動にも対応するものとなる。よって、A/D変換器の出力は図2の最下段(d)のようになる。矢印はPAM(Pulse Ampiltude Modulation)された受信信号を示す。サンプルレートでA/D変換した場合の出力は、上位数ビットの語長しか使用しない。
【0014】
図2の最下段(d)では、サンプルレート動作時ではA/D変換器の出力は上位2ビットのみ使用した例であるため(MSBを符号、MSB−1を振幅とする)、3値(+1,−1,0)をとることができる。このサンプルレートの受信信号から、DPLLにより入力信号に次第に同期がとれ、最後にはサンプルレートで入力する信号に対しローカルサンプルクロックの位相がロックされる。この時点からシンボルクロックに切り替えれば、シンボル毎のA/D変換位置は、受信入力信号のS/N最良点になる。
【0015】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明を実施することにより、バースト受信遅延検波回路のA/D変換器のビット変動頻度を低減させ、A/D変換器での消費電力が軽減できること、および、遅延検波に必要な遅延素子数が削減できるという効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明を実施した場合の入力信号対A/D変換器出力対応図である。
【図3】従来のバースト受信遅延検波回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2,11,12 A/D変換器
3,13 位相検出回路
4 サンプリングクロック発生器
5 Dフリップフロップ
6 加算器(減算器)
7,16 DPLL
8,17 判定回路
9,10 切替えスイッチ
14 遅延回路
15 差分器(加算器)
Claims (1)
- バースト検出信号によって語長が切替え指定され、受信信号の直交検波信号I,Qをサンプルレートまたはシンボルレートでそれぞれサンプリングして出力する2つのA/D変換器と、
該2つのA/D変換器から出力されるI,Q信号により位相θを検出する位相検出回路と、
該位相検出回路の出力をサンプルレートまたはシンボルレートで1サンプルまたは1シンボル時間遅延させるフリップフロップと、
該フリップフロップの入力位相と出力位相との差分をとって出力する加算器と、
該加算器の出力を、バースト検出信号が希望波入力でないことを示すとき一方の出力端子に出力し、希望波入力を示すとき他方の出力端子に切替え出力する第1の切替えスイッチと、
該第1の切替えスイッチの一方の出力端子に接続され、前記加算器から出力されるサンプルレートで変動する位相信号からシンボルクロックを抽出するディジタル位相同期回路と、
前記第1の切替えスイッチの他方の出力端子に接続され、前記加算器から出力されるシンボルレートで変動する位相信号を判定して再生信号を出力する判定回路と、
前記サンプルレートのクロックを発生するサンプリングクロック発生器と、
バースト検出信号が希望波入力でないことを示すとき前記サンプリングクロック発生器から出力されるサンプリングクロックを出力し、バースト検出信号が希望波入力を示すとき前記ディジタル位相同期回路から出力されるシンボルクロックを切替え出力して前記2つのA/D変換器と前記フリップフロップとに供給する第2の切替えスイッチと
が備えられたバースト受信遅延検波回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29730895A JP3550235B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | バースト受信遅延検波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29730895A JP3550235B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | バースト受信遅延検波回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09116587A JPH09116587A (ja) | 1997-05-02 |
JP3550235B2 true JP3550235B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=17844835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29730895A Expired - Fee Related JP3550235B2 (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | バースト受信遅延検波回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3550235B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP29730895A patent/JP3550235B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH09116587A (ja) | 1997-05-02 |
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A977 | Report on retrieval |
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