JP3659800B2 - 位相誤差検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多値ＶＳＢ(Vestigial Sideband)復調器または多値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation) 復調器で所望の搬送波を再生する目的または復調信号における位相雑音を抑圧する目的で用いる位相誤差検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、例えば、Wonho Lee, Kyungwhoon Cheun, and Seokrim Choi, “A HARDWARE EFFICIENT PHASE/GAIN TRACKING LOOP FOR THE GRAND ALLIANCE VSB HDTV RECEIVER,” IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol.42, No.3, pp.632-639, Aug. 1996 で示されている多値ＶＳＢ復調器用位相誤差検出装置をブロック図で表したものである。図１４において、ＩおよびＱはそれぞれ復調器で再生される搬送波成分（以下、再生搬送波とする）によって復調されたディジタル復調信号（以下、Ｉ信号とする）および該ディジタル復調信号に対して位相が直交するディジタル直交信号（以下、Ｑ信号とする）を表す。なお、実際に送信されたデータ（以下、送信データとする）はＩ信号に含まれているとする。１はＩ信号をもとに、送信データを判定して出力するデータ判定回路、２は該データ判定回路１の出力（以下、判定データとする）およびＩ信号を入力とし、これらの信号の差分を出力する減算回路、３は該減算回路２の出力をＱ信号で除算して出力する除算回路であり、該除算回路３の出力は再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差情報を表す信号（以下、位相誤差信号とする）であって、位相誤差検出装置の出力である。
【０００３】
次に、搬送波再生および位相雑音の抑圧について説明する。多値レベルに変調されたＶＳＢ信号およびＱＡＭ信号は、受信側において同期検波により復調される。このとき、同期検波で必要となる搬送波は受信信号および発振器によって再生されるが、再生搬送波が所望の搬送波成分に対して周波数誤差または位相誤差を含む場合、もしくは再生搬送波に位相雑音が含まれている場合は正しい復調信号が得られず、結果として送信データは誤って復号される。Ｉ信号およびＱ信号を直交座標（Ｉ，Ｑ）で表したもの（以下、コンスタレーションとする）を図１２に示す。ここで、多値ＶＳＢ変調方式ではＩ信号に送信データ情報が、また多値ＱＡＭ変調方式ではＩ信号およびＱ信号に送信データ情報が含まれているとする。図１２において、Ｒ（Ｉ，Ｑ）は同期検波された受信信号のシンボル点、Ｔ（Ｉ0 ，Ｑ0 ）は実際に送信した送信信号のシンボル点を表す。この場合、再生搬送波が所望の搬送波成分に対してθの位相誤差を含んでいるため、ＲはＴを原点を中心にθだけ回転させた位置に存在する。従って、Ｉ信号は本来の値Ｉ0 に対してδＩずれた値を持ち、このδＩの大きさが最小シンボル間距離の２分の１より大きくなると受信側は送信データを誤って復号する。多値ＱＡＭ変調方式の場合は、Ｑ信号に対しても同様の原因で誤った復号が行われる。搬送波再生装置では、この位相誤差θを検出し、フィルタを介してその情報を搬送波発生器にフィードバックするＰＬＬを構成することによって、再生搬送波を最適化している。また、位相雑音を抑圧する装置（以下、位相雑音抑圧装置とする）では、位相誤差θを検出し、フィルタを介してその情報をＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器にフィードバックするＰＬＬを構成することによって受信データの誤りを少なくしている。
【０００４】
次に具体例として、搬送波再生用ＰＬＬまたは位相雑音抑圧装置用ＰＬＬのブロック図を図１３に示す。図において、ＩR およびＱR は受信信号もしくは位相雑音を含む復調信号である。１７はＩR およびＱR を入力とし、複素搬送波発生器またはＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器から出力される信号を乗算して出力する複素乗算器、１８は複素乗算器１７から出力されるＩ信号およびＱ信号を入力とし、再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差を検出して出力する位相誤差検出器、１９は位相誤差検出器１８の出力を入力とし、適当なゲインを与えると共に不要な高周波数成分を抑圧するループフィルタ、２０はループフィルタ１９の出力を入力とし、これに対応するＳｉｎ成分およびＣｏｓ成分の信号（以下、複素信号とする）を出力する複素搬送波発生器またはＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器である。搬送波再生装置ではこの複素信号が再生搬送波に、また、位相雑音抑圧装置ではこの複素信号が位相雑音を相殺するための複素信号になる。また、多値ＶＳＢ変調方式では複素乗算器１７の出力であるＩ信号に、多値ＱＡＭ変調方式では複素乗算器１７の出力であるＩ信号およびＱ信号に送信データの情報が含まれる。
【０００５】
次に、図１４に示した従来の位相誤差検出装置の動作について説明する。位相誤差検出装置は、図１３における位相誤差検出器１８に相当し、この装置の性能が受信データの誤り率に直接的な影響を与える。図１４の位相誤差検出装置では、図１２に示されている角度Ψの正接を求めるよう構成され、これを位相誤差θの近似データとして出力する。すなわち、復調信号でありかつ位相誤差検出装置の入力であるＩ信号は、データ判定回路１に入力され、ここでは送信データの判定データが出力される。次に、減算回路２において該判定データとＩ信号との差分が計算され、除算回路３に出力される。この減算回路２の出力信号は、図１２に示されているδＩに相当する。除算回路３では、上記減算回路２の出力をＱ信号で除算し、位相誤差信号として出力する。この時の位相誤差信号は、式（１）で表される。但し、δＩはＩからＩ0 を減算した信号である。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の位相誤差検出装置では、復調信号とその判定データとの差分を復調信号と直交する信号で除算した値を位相誤差信号として出力していたので、位相誤差が同じ場合でも送信データの値によって出力の値が異なるという問題点があった。
【０００８】
例えば、図２は、値の異なる送信データに対して位相誤差θが存在する場合のコンスタレーションを表している。図において、受信信号ＲA （ＩA ，ＱA ）に対する送信信号はＴA （Ｉ0A，Ｑ0 ）、受信信号ＲB （ＩB ，ＱB ）に対する送信信号はＴB （Ｉ0B，Ｑ0 ）で表されている。簡単のため２つの送信信号に対応するＱ信号の値は同じであるとする。また、位相誤差は共にθである。この場合、ＲA 、ＲB に対する位相誤差検出装置の出力はそれぞれｔａｎΨA 、ｔａｎΨB となり、これらの値は異なった値を示す。これは、位相誤差θとΨとの関係が式（２）で与えられ、Ψが送信データＩ0 の関数となっているためである。
【０００９】
【数２】
【００１０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、送信データの大きさに関わらず一様に確からしい位相誤差情報を出力する位相誤差検出装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の構成である位相誤差検出装置は、再生搬送波によって復調された多値ディジタル復調信号を入力とし、該多値ディジタル復調信号をもとに送信データを判定して出力するデータ判定手段と、該データ判定手段の出力および上記ディジタル復調信号を入力とし、これらの差分を出力する減算手段と、上記ディジタル復調信号を入力とし、ゲインを与えて出力するゲイン付加手段と、上記ディジタル復調信号に対して位相が直交するディジタル直交信号および上記減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する符号検出手段と、該符号検出手段の出力に応じて上記ゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する符号付加手段と、該符号付加手段の出力および上記ディジタル直交信号を入力とし、それらを加算して出力する加算手段と、該加算手段の出力で上記減算手段の出力を除算して出力する除算手段を備えるものである。
【００１２】
また、この発明の第２の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、受信側で既知の送信データである既知データ系列、該既知データ系列の有効期間を示す既知データ有効期間信号および上記データ判定手段の出力を入力とし、既知データ有効期間信号が上記既知データ系列が有効であることを示す場合には上記既知データ系列を、そうでない場合には上記データ判定手段の出力を選択し、上記減算手段に出力するセレクト手段を備えるものである。
【００１３】
また、この発明の第３の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、加算手段の出力を入力とし、その絶対値をしきい値と比較して大小関係を２値信号にして出力する比較手段と、該比較手段の出力に応じて除算手段の出力をマスクするゲート手段を備えるものである。
【００１４】
また、この発明の第４の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、除算手段の出力を入力とし、その絶対値が所定の値を超える場合は値をクリップして出力するクリップ手段を備えるものである。
【００１５】
また、この発明の第５の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、除算手段の出力を入力とし、入力の変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して連続性を欠く場合は、１データ前に出力した信号もしくはその平均的変化量を１データ前に出力した信号に加算した信号を出力する出力平滑化手段を備えるものである。
【００１６】
また、この発明の第６の構成である位相誤差検出装置は、再生搬送波によって復調された互いに直交するＩ、Ｑ２つの多値ディジタル復調信号のうちのＩ信号を入力とし、該Ｉ信号をもとに送信データを判定して出力する第１のデータ判定手段と、該第１のデータ判定手段の出力および上記Ｉ信号を入力とし、これらの差分を出力する第１の減算手段と、上記Ｉ信号を入力とし、ゲインを与えて出力する第１のゲイン付加手段と、上記Ｑ信号および上記第１の減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する第１の符号検出手段と、該第１の符号検出手段の出力に応じて上記第１のゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する第１の符号付加手段と、該第１の符号付加手段の出力および上記Ｑ信号を入力とし、それらを加算して出力する第１の加算手段と、該第１の加算手段の出力で上記第１の減算手段の出力を除算して出力する第１の除算手段と、上記Ｑ信号を入力とし、該Ｑ信号をもとに送信データを判定して出力する第２のデータ判定手段と、該第２のデータ判定手段の出力および上記Ｑ信号を入力とし、これらの差分を出力する第２の減算手段と、上記Ｑ信号を入力とし、ゲインを与えて出力する第２のゲイン付加手段と、上記Ｉ信号および上記第２の減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する第２の符号検出手段と、該第２の符号検出手段の出力に応じて上記第２のゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する第２の符号付加手段と、該第２の符号付加手段の出力および上記Ｉ信号を入力とし、それらを加算して出力する第２の加算手段と、該第２の加算手段の出力で上記第２の減算手段の出力を除算して出力する第２の除算手段と、該第２の除算手段および上記第１の除算手段の出力を入力とし、それらの平均値を出力する平均化手段と、該平均化手段の出力および上記第１の除算手段の出力を入力とし、変調方式を識別するための信号に応じて入力される信号のうちいずれか一方を選択して出力する出力選択手段を備えるものである。
【００１７】
また、この発明の第７の構成である位相誤差検出装置は、第６の構成において、上記第１の加算手段の出力、上記第１の除算手段の出力、上記第２の除算手段の出力および変調方式を識別するための変調モード信号を入力とし、該変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は上記第１の除算手段の出力と上記第２の除算手段の出力をもとに上記平均化手段から出力される位相誤差情報の信頼性を評価してその評価結果を２値もしくは多値レベルの信号として出力し、また該変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は上記第１の加算手段の出力をもとに上記第１の除算手段から出力される位相誤差情報の信頼性を評価してその評価結果を２値もしくは多値レベルの信号として出力する出力評価手段と、該出力評価手段の出力、上記第１の除算手段の出力、上記平均化手段の出力および上記変調モード信号を入力とし、変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は上記平均化手段の出力または上記平均化手段の出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを、また変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は上記第１の除算手段の出力または上記第１の除算手段の出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかをそれぞれ選択して出力する出力切り換え手段を備えるのもである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、ＩおよびＱはそれぞれ再生搬送波によって復調されたＩ信号およびＩ信号に対して位相が直交しているＱ信号を表す。１はＩ信号をもとに、送信データを判定して出力するデータ判定回路、２は該データ判定回路１の出力およびＩ信号を入力とし、これらの信号の差分を出力する減算回路、３は該減算回路２の出力を加算回路７の出力で除算して出力する除算回路、４はＩ信号に対して所定のゲインを与えるゲイン付加回路、５は上記減算回路２の出力およびＱ信号を入力とし、これらの信号から位相誤差の極性を推定して２値データとして出力する符号検出回路、６は該符号検出回路５の出力に応じて、上記ゲイン付加回路４の出力の極性を反転する符号付加回路、７は該符号付加回路６の出力およびＱ信号を入力とし、両者を加算して出力する加算回路であり、上記除算回路３の出力は再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差情報を表す位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００１９】
次に、位相誤差信号の導出方法について説明する。図１２において、送信信号Ｔの原点からの距離をｒ、受信信号ＲとＩ軸のなす角をφ、位相誤差をθとする。この時、送信信号ＴのＩ座標である送信データＩ0 は、ｒ、θおよびφを用いて式（３）のように表される。
【００２０】
【数３】
【００２１】
位相誤差θに対し、その正弦および余弦には式（４）のような近似式が成り立つ。
【００２２】
【数４】
【００２３】
但し、αは−π／２からπ／２までの値をとる変数θの正弦をθの１次関数で近似するための１以下の正の定数である。
【００２４】
式（３）および式（４）から式（５）が導出される。
【００２５】
【数５】
【００２６】
位相誤差θが０または正の値の場合、式（５）から位相誤差θは式（６）のように導出できる。
【００２７】
【数６】
【００２８】
また、位相誤差θが負の値の場合、式（５）から位相誤差θは式（７）のように導出できる。
【００２９】
【数７】
【００３０】
式（６）および式（７）は、位相誤差の極性が推定できれば、受信信号のＩ信号とその判定データおよびＱ信号を用いて位相誤差θを求めることができることを示している。
【００３１】
ここで、αの値について説明する。−π／２からπ／２まで変化する変数θの正弦を１次関数で近似した場合、θの絶対値が小さいほどその近似値は本来の正弦に近づく。上記位相誤差検出装置を復調信号における位相雑音を抑圧する目的で用いる場合は、位相誤差θの変化範囲が０を中心とした比較的小さな範囲であるため、αを適当な値に定めることによって、θに対する正弦を精度良く近似できる。一方、上記位相誤差検出装置を、復調器において所望の搬送波を再生する目的で用いる場合は、位相誤差の変化範囲が比較的大きく、θの絶対値がπ／２に近づくにつれて近似精度が落ちる。従って、θ＝０近傍での近似精度を多少犠牲にして、絶対値の大きなθに対する近似精度を上げる必要がある。このとき、αの値は、位相雑音を抑圧する目的で用いる場合に設定する値よりも相対的に大きくなる。よって、αの値は、位相誤差検出装置の使用目的に応じて設定しなければならない。
【００３２】
次に、図１に示された位相誤差検出装置の動作について説明する。データ判定回路１では、入力されるＩ信号に含まれる送信データ情報を推定し、判定データとして出力する。出力された判定データは減算回路２に入力され、ここでＩ信号との差分信号が生成される。該減算回路２の出力は、式（６）および式（７）に示されるδＩに相当する。ゲイン付加回路４は、Ｉ信号を入力とし、式（４）で示される正定数αをＩ信号に乗算して出力する。次に、式（１）より、位相誤差θの極性は、δＩの極性とＱ信号の極性をもとに推定可能であることがわかる。従って、符号検出回路５では、Ｑ信号および上記減算回路２の出力信号を入力とし、これらの信号から位相誤差θの極性を推定し、その結果を２値データにして出力する。符号付加回路６は、該符号検出回路５の出力および上記ゲイン付加回路４の出力を入力とし、符号検出回路５から出力される２値データをもとに、上記ゲイン付加回路４の出力信号またはその極性を反転した信号のいずれか一方を選択して出力する。加算回路７は該符号付加回路６の出力およびＱ信号を入力とし、これらを加算した信号を出力する。加算回路７の出力信号は、式（６）または式（７）における右辺の分母、つまりＱ＋αＩまたはＱ―αＩを表す信号に相当する。該加算回路７の出力と上記減算回路２の出力は除算回路３に入力され、ここで上記減算回路２の出力を該加算回路７の出力で除算した信号が生成されて出力される。除算回路３の出力は式（６）または式（７）で表される位相誤差θであり、実施の形態１による位相誤差検出装置の出力である。
【００３３】
図３はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置におけるゲイン付加回路、符号検出回路および符号付加回路の構成例を示すブロック図である。図において、２１はＩ信号および正定数αを入力とする乗算器であり、上記ゲイン付加回路４は該乗算器２１を用いて構成されている。また、２２ａはＱ信号を入力とする符号抽出回路ａ、２２ｂは上記減算回路２の出力を入力とする符号抽出回路ｂ、２３は該符号抽出回路ｂ２２ｂおよび上記符号抽出回路ａ２２ａの出力を入力とするＸＯＲであり、上記符号検出回路５は上記符号抽出回路ａ２２ａ、符号抽出回路ｂ２２ｂおよびＸＯＲ２３によって構成されている。また、２４は上記ゲイン付加回路４の出力を入力とする極性反転回路、２５は該極性反転回路２４の出力、上記ゲイン付加回路４の出力および上記上記符号検出回路５の出力を入力とする選択回路であり、上記符号付加回路６は上記極性反転回路２４および選択回路２５によって構成されている。
【００３４】
次に動作について説明する。乗算器２１はＩ信号を入力とし、これに正の定数αを乗算してその結果を出力する。乗算器２１の出力はゲイン付加回路４の出力となる。符号抽出回路ａ２２ａおよび符号抽出回路ｂ２２ｂでは、それぞれＱ信号および上記減算回路２の出力の極性を抽出し、各々１ビットの信号として出力する。ＸＯＲ２３は、上記符号抽出回路ａ２２ａおよび符号抽出回路ｂ２２ｂから出力される信号の排他的論理和をとって出力する。ＸＯＲ２３の出力は符号検出回路５の出力であり、予測した位相誤差θの極性を表す。極性反転回路２４は、ゲイン付加回路４の出力信号に対して極性が反転した信号を出力する。選択回路２５では、符号検出回路５の出力信号に応じて、ゲイン付加回路４の出力または上記極性反転回路２４の出力のいずれかを選択して出力する。具体的には、符号検出回路５が位相誤差θの極性を０または正極性であると予測した場合はゲイン付加回路４の出力を、また負極性であると予測した場合は極性反転回路２４の出力をそれぞれ選択して出力する。
【００３５】
なお、上記ゲイン付加回路４における乗算は、回路規模を削減するために、ビットシフトで代用してもよい。また、上記除算回路３は、回路規模を削減するために、上記加算回路７の出力レベルに応じて上記減算回路２の出力信号をビットシフトすることにより、近似的な除算を行う手段で代用してもよい。
【００３６】
次に、位相誤差検出装置の検出特性について、シミュレーション結果を図４、図５に示す。図２に示した送信信号ＴA（Ｉ0A，Ｑ0 ）、ＴB（Ｉ0B，Ｑ0 ）をそれぞれ（１，５）、（７，５）とし、これらを位相誤差θを有する再生搬送波で復調した場合の受信信号ＲA（ＩA ，ＱA ）およびＲB（ＩB ，ＱB ）を入力として位相誤差を求めるものとする。但し、簡単のため送信データは受信側で既知であるとする。また、αの値は０．１２５とする。
【００３７】
図４はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関するシミュレーション結果を示す図であり、ＴA を送信した場合の位相誤差θに対する出力特性を示しており、従来の装置による位相誤差信号をＯｌｄ（Ａ）、実施の形態１の装置による位相誤差信号をＮｅｗ（Ａ）で示している。
【００３８】
図５はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関する別のシミュレーション結果を示す図であり、ＴB を送信した場合の位相誤差θに対する出力特性を示しており、従来の装置による位相誤差信号をＯｌｄ（Ｂ）、実施の形態１の装置による位相誤差信号をＮｅｗ（Ｂ）で示している。
【００３９】
図４および図５から、従来の装置による位相誤差検出装置では送信データの大きさによって検出特性が大きく異なるが、実施の形態１による位相誤差検出装置では送信データの大きさにほとんど依存することなく所望の位相誤差信号を得ることができるということがわかる。
【００４０】
以上のように、判定データと受信データの差分信号およびＱ信号に加え、補正成分となる±αＩの信号成分および位相誤差θの極性の推定情報から式（６）および式（７）に基づいた位相誤差θを求めるように構成したので、送信データの大きさに関わらず一様に確からしい位相誤差情報を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００４１】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、データ判定回路１において入力されるＩ信号をもとに送信データの判定を行い、その出力を判定データとして減算回路２に入力するよう構成しているが、次に、Ｉ信号のみならず、受信側で既知である既知データ系列およびその既知の既知データ系列が有効である期間を示す既知データ有効期間信号を用いて送信データの判定を行うように構成された実施の形態を示す。
【００４２】
図６はこの発明の実施の形態２による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜７は実施の形態１で示したものと同様の機能を有する。既知データ系列は、予め受信側で既知である送信データのデータ系列、既知データ有効期間信号は該既知データ系列が有効となる期間を表す２値信号である。８は該既知データ有効期間信号、上記既知データ系列およびデータ判定回路１の出力を入力とするセレクタで、該セレクタ８の出力は判定データとして減算回路２に出力される。
【００４３】
次に、動作について説明する。１〜７は実施の形態１で示したものと同様の動作をする。セレクタ８は該既知データ有効期間信号、上記既知データ系列およびデータ判定回路１の出力を入力とし、既知データ有効期間信号に応じて既知データ系列またはデータ判定回路１の出力のうちいずれか一方を選択し、判定データを出力する。出力された判定データは減算回路２に入力される。
【００４４】
以上のように、判定データを生成する際、受信側で既知の既知データ系列を特定の期間使用できるように構成したため、Ｉ信号に含まれる歪み成分および雑音成分の影響を受けることなく、正確な判定データを得ることが可能な期間が確保され、より正確な位相誤差情報を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３．
また、実施の形態１および実施の形態２では、除算回路３の出力を位相誤差信号として出力するよう構成しているが、Ｉ信号およびＱ信号に含まれる歪み成分および雑音成分の影響で発生する位相誤差情報の誤検出の頻度を軽減するために、除算回路３の出力を制限するような構成にしてもよい。
【００４６】
図７はこの発明の実施の形態３による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜８は実施の形態２で示したものと同様の機能を有する。９は加算回路７の出力および所定のしきい値を入力とする比較回路、１０は該比較回路９の出力および除算回路３の出力を入力とするゲート回路で、該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００４７】
次に、動作について説明する。Ｉ信号およびＱ信号に含まれている歪み成分や雑音成分は検出される位相誤差情報の信頼性を低下させるが、特にこれらの影響で検出出力の極性が本来の極性と逆極性になる場合は、搬送波再生装置または位相雑音抑圧装置のＰＬＬ制御に悪影響を与える。この悪影響は、加算回路７の出力信号において、その極性の信頼性が低い場合に、除算回路３の出力を制限するような構成にすることで軽減できる。加算回路７の出力極性の信頼性は、その絶対値の大きさを評価することで推測できる。つまり、絶対値が大きい場合は、歪みおよび雑音成分の大きさが相対的に小さくなるため、これらが原因で極性そのものが逆になっている可能性は小さい。逆に、加算回路７の出力の絶対値が小さい場合は、歪みおよび雑音成分の大きさが相対的に大きくなるため、これらが原因で極性が本来の極性の逆になっている可能性が高い。図７において、１〜８は実施の形態２で示したものと同様の動作をする。９は入力される加算回路７の出力の絶対値を所定のしきい値と比較し、その大小関係を２値信号にして出力する。ゲート回路１０では、上記比較回路９の出力に応じて、除算回路３から出力される歪みおよび雑音の影響を受けた位相誤差情報を制限して出力する。例えば、上記加算回路７の出力の絶対値が所定のしきい値よりも大きいことを表す信号が上記比較回路９から出力される場合は、上記除算回路３の出力をそのまま上記ゲート回路１０の出力とし、上記加算回路７の出力の絶対値が所定のしきい値よりも小さいことを表す信号が上記比較回路９から出力される場合は、０レベルを表す信号を上記ゲート回路１０の出力とする。
【００４８】
以上のように、加算回路７の出力により検出出力の信頼性を予測し、その予測結果に応じて出力する位相誤差信号を制限するような構成にしたので、搬送波再生装置または位相雑音抑圧装置において、より信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００４９】
実施の形態４．
また、検出した位相誤差情報を特定の条件下でクリップするような構成にしてもよい。
【００５０】
図８はこの発明の実施の形態４による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の機能を有する。１１は除算回路３の出力を入力とするクリップ回路で、該クリップ回路１１の出力はゲート回路１０に入力される。該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００５１】
次に、動作について説明する。図１０において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の動作をする。位相雑音に起因する位相誤差θの値はランダムに変化するが、その絶対値は比較的小さい。従って、位相雑音抑圧装置における位相誤差検出装置では、検出した位相誤差情報のうち極端に大きな絶対値を有するものに対しては制限を加えて出力する方が検出器の性能を向上できる。従って、クリップ回路１１は、除算回路３から出力される信号を特定の条件下でクリップして出力する。例えば、上記除算回路３の出力の絶対値が所定のしきい値より小さい場合は入力信号をそのまま出力し、逆に所定のしきい値よりも大きい場合はそのしきい値に入力信号の極性を付加した値を出力する。該クリップ回路１１の出力は、ゲート回路１０に入力され、該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号として出力される。
【００５２】
以上のように、検出すべき位相誤差の性質に応じて検出信号をクリップして出力するように構成したので、位相雑音抑圧装置において、より信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００５３】
実施の形態５．
また、検出した位相誤差情報を特定の条件下で平滑化して出力するような構成にしてもよい。
【００５４】
図９はこの発明の実施の形態５による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の機能を有する。１２は除算回路３の出力を入力とする平滑化回路で、該平滑化回路１２の出力はゲート回路１０に入力される。該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００５５】
次に、動作について説明する。図９において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の動作をする。再生搬送波が有する位相誤差θは、時間的に連続して変化すると考えられる。従って、搬送波再生装置における位相誤差検出装置では、検出した位相誤差情報のうち極端にその連続性を欠く検出信号に対しては制限を加えて出力する方が検出器の性能を向上できる。そこで、平滑化回路１２では、除算回路３から出力される信号を特定の条件下で平滑化して出力する。例えば、上記除算回路３の出力の変化量を観察し、その変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して妥当な連続性を有する場合は入力信号をそのまま出力し、逆にその変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して極端に連続性を欠く場合は、１データ前に出力した信号を現在の平滑化回路１２の出力として出力する。もしくは、上記除算回路３の出力の変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して極端に連続性を欠く場合は、その平均的変化量を１データ前に出力した信号に加算した信号を現在の平滑化回路１２の出力として出力してもよい。該平滑化回路１２の出力は、ゲート回路１０に入力され、該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号として出力される。
【００５６】
以上のように、検出すべき位相誤差の性質に応じて検出信号を平滑化して出力するように構成したので、搬送波再生装置において、より信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００５７】
実施の形態６．
また、多値ＶＳＢ変調方式のみならず、多値ＱＡＭ変調方式に対しても対応できる位相誤差検出装置を得るために、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４および実施の形態５などで検出した位相誤差情報と、入力するＩ信号とＱ信号を入れ換えることにより得られた位相誤差情報との平均値を求め、多値ＱＡＭ変調方式の場合にはその結果を位相誤差信号として出力するように構成してもよい。
【００５８】
図１０はこの発明の実施の形態６を示す位相誤差検出装置のブロック図である。図において、１ａはデータ判定回路ａ、２ａは減算回路ａ、３ａは除算回路ａ、４ａはゲイン付加回路ａ、５ａは符号検出回路ａ、６ａは符号付加回路ａ、７ａは加算回路ａで、これらはそれぞれ実施の形態１に示したデータ判定回路１、減算回路２、除算回路３、ゲイン付加回路４、符号検出回路５、符号付加回路６、加算回路７と同様の機能を有する。１ｂはＱ信号をもとに、多値ＱＡＭ変調方式の場合にＱ信号に含まれる送信データを判定して出力するデータ判定回路ｂ、２ｂは該データ判定回路ｂ１ｂの出力およびＱ信号を入力とし、これらの信号の差分を出力する減算回路ｂ、３ｂは該減算回路ｂ２ｂの出力を加算回路ｂ７ｂの出力で除算して出力する除算回路ｂ、４ｂはＱ信号に対して所定ゲインを与えるゲイン付加回路ｂ、５ｂは上記減算回路ｂ２ｂの出力およびＩ信号を入力とし、これらの信号から位相誤差の極性を推定して２値データとして出力する符号検出回路ｂ、６ｂは該符号検出回路ｂ５ｂの出力に応じて、上記ゲイン付加回路ｂ４ｂの出力の極性を反転する符号付加回路ｂ、７ｂは該符号付加回路ｂ６ｂの出力およびＩ信号を入力とし、Ｉ信号の極性を反転した信号と該符号付加回路ｂ６ｂの出力を加算して出力する加算回路ｂ、１３は上記除算回路ａ３ａおよび上記除算回路ｂ３ｂの出力を入力とし、それらの平均値を出力する平均化回路、１４は該平均化回路１３および上記除算回路ａ３ａの出力を入力とし、変調方式を識別する変調モード信号に応じて２つの入力のうちのいずれか一方を選択して出力する出力選択回路であり、該出力選択回路１４の出力は再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差情報を表す位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００５９】
次に、多値ＱＡＭ変調方式の場合の位相誤差信号の導出方法について説明する。多値ＱＡＭ変調方式の場合は、Ｉ信号とＱ信号それぞれに送信データが含まれている。この時、図１２における送信信号ＴのＱ座標である送信データＱ0 は、ｒ、θおよびφを用いて式（８）のように表される。
【００６０】
【数８】
【００６１】
位相誤差θの絶対値が十分小さいとき、その正弦および余弦には式（４）のような近似式が成り立つ。但し、式（４）において、αは１より小さい正定数である。このとき、式（４）および式（８）から式（９）が導出される。
【００６２】
【数９】
【００６３】
但し、δＱはＱからＱ0 を減算した信号である。
【００６４】
位相誤差θが０または正の値の場合、式（９）から位相誤差θは式（１０）のように導出できる。
【００６５】
【数１０】
【００６６】
また、位相誤差θが負の値の場合、式（９）から位相誤差θは式（１１）のように導出できる。
【００６７】
【数１１】
【００６８】
式（１０）および式（１１）は、位相誤差の極性が推定できれば、受信信号のＱ信号とその判定データおよびＩ信号を用いて位相誤差θを求めることができることを示している。Ｉ信号およびＱ信号に歪みや雑音成分が含まれていないとすると、式（６）または式（７）で求めた位相誤差信号と式（１０）または式（１１）で求めた位相誤差信号とは一致する。従って、Ｉ信号およびＱ信号に歪みや雑音が重畳している場合は、これら２つの演算により得られた位相誤差情報の平均値を求めることにより、多値ＱＡＭ変調信号における位相誤差信号を得ることができる。
【００６９】
次に、動作について説明する。図１０において、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａおよび７ａはそれぞれ実施の形態１に示したデータ１、２、３、４、５、６および７と同様の動作をする。データ判定回路ｂ１ｂでは、多値ＱＡＭ変調方式の場合にＱ信号に含まれる送信データ情報を推定し、判定データとして出力する（以下、判定データｂとする）。出力された判定データｂは減算回路ｂ２ｂに入力され、ここでＱ信号との差分信号が生成される。該減算回路ｂ２ｂの出力は、式（１０）および式（１１）に示されるδＱとなる。ゲイン付加回路ｂ４ｂは、Ｑ信号を入力とし、式（４）で示される正定数αをＱ信号に乗算して出力する。符号検出回路ｂ５ｂは、Ｉ信号および上記減算回路ｂ２ｂの出力信号を入力とし、これらの信号から位相誤差θの極性を推定し、その結果を２値データにして出力する。具体的には、上記減算回路ｂ２ｂの出力信号の極性とＩ信号の極性が同じであるか否かを２値データで表現して出力する。符号付加回路ｂ６ｂは、該符号検出回路ｂ５ｂの出力および上記ゲイン付加回路ｂ４ｂの出力を入力とし、符号検出回路ｂ５ｂから出力される２値データをもとに、上記ゲイン付加回路ｂ４ｂの出力信号およびその極性を反転した信号のいずれか一方を選択して出力する。加算回路ｂ７ｂは該符号付加回路ｂ６ｂの出力およびＩ信号を入力とし、該符号付加回路ｂ６ｂの出力にＩ信号の極性を反転した信号を加算して出力する。加算回路ｂ７ｂの出力信号は、式（１０）または式（１１）における右辺の分母、つまり−Ｉ＋αＱまたは−Ｉ―αＱに相当する。該加算回路ｂ７ｂの出力と上記減算回路ｂ２ｂの出力は除算回路ｂ３ｂに入力され、ここで上記減算回路ｂ２ｂの出力を該加算回路ｂ７ｂの出力で除算した信号が生成されて出力される。平均化回路１３は、上記除算回路ａ３ａおよび上記除算回路ｂ３ｂの出力を入力とし、これらの平均値を出力する。出力選択回路１４は、該平均化回路１３および上記除算回路ａ３ａの出力を入力とし、現在入力しているＩ信号、Ｑ信号が多値ＶＳＢ変調された信号であるか多値ＱＡＭ変調された信号であるかを識別するための変調モード信号に応じて、入力のうちいずれか一方を選択して出力する。つまり、多値ＶＳＢ変調された信号である場合には上記除算回路ａ３ａの出力を、多値ＱＡＭ変調された信号である場合には上記平均化回路１３の出力を出力する。該出力選択回路１４の出力は位相誤差信号であり、位相誤差検出装置の出力である。
【００７０】
以上のように、Ｉ信号とＩ信号の判定データとの差分を用いて求めた位相誤差情報とＱ信号とＱ信号の判定データとの差分を用いて求めた位相誤差情報との平均値を求め、多値ＱＡＭ変調方式の場合にはその結果を位相誤差信号として出力し、多値ＶＳＢ変調方式の場合にはＩ信号とＩ信号の判定データとの差分を用いて求めた位相誤差情報を位相誤差信号として出力するように構成したので、多値ＶＳＢ変調方式および多値ＱＡＭ変調方式のいずれの変調方式にも対応できる位相誤差検出装置を得ることができる。
【００７１】
実施の形態７．
また、実施の形態６では、除算回路ａ３ａの出力または平均化回路１３の出力をそのまま位相誤差信号として出力しているが、除算回路ａ３ａの出力または平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果をもとに平均化回路１３の出力または平均化回路１３の出力に所定のゲインを掛けた信号または除算回路ａ３ａの出力または除算回路ａ３ａの出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを位相誤差信号として出力するように構成してもよい。
【００７２】
図１１はこのような場合のこの発明の実施の形態７を示す位相誤差検出装置のブロック図である。図において、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂおよび１３は実施の形態６で示したものと同様の機能を有する。１５は変調モード信号、除算回路ａ３ａの出力、除算回路ｂ３ｂの出力および加算回路ａ７ａの出力を入力とし、検出した位相誤差情報の信頼性を評価する出力評価回路、１６は該出力評価回路１５、除算回路ａ３ａおよび平均化回路１３の出力を入力とし、出力評価回路１５の出力および変調モード信号に応じた位相誤差情報を出力する出力切り換え回路であり、該出力切り換え回路１６の出力は位相誤差検出装置の出力である。
【００７３】
次に、動作について説明する。図１１において、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂおよび１３は実施の形態６で示したものと同様の動作をする。出力評価回路１５は変調モード信号、除算回路ａ３ａの出力、除算回路ｂ３ｂの出力および加算回路ａ７ａの出力を入力とし、変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は、除算回路ａ３ａの出力と除算回路ｂ３ｂの出力をもとに平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果を２値もしくは多値レベルの信号（以下、出力評価信号とする）として出力する。例えば、除算回路ａ３ａの出力と除算回路ｂ３ｂの出力の差分の絶対値が所定のしきい値より大きい場合は、平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性は低いと判断する。これは、理想的な条件下では、除算回路ａ３ａの出力と除算回路ｂ３ｂの出力はほぼ等しくなり、歪みや雑音成分が大きいほど両者の値に差が生じやすくなることによる。また、上記変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は、加算回路ａ７ａの出力の絶対値と所定のしきい値との大小関係をもとに除算回路ａ３ａから出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果を２値もしくは多値レベルの出力評価信号として出力する。このとき、加算回路ａ７ａの出力の絶対値が小さい場合は、除算回路ａ３ａから出力される位相誤差情報の信頼性は低いと判断する。これは、実施の形態３において、比較回路９およびゲート回路１０を用いて位相誤差情報の制限を行ったことと同様の理由による。出力切り換え回路１６では、該出力評価回路１５の出力および上記変調モード信号に応じて、上記平均化回路１３の出力または上記平均化回路１３の出力に所定のゲインを掛けた信号または除算回路ａ３ａの出力または除算回路ａ３ａの出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを選択して出力する。つまり、多値ＱＡＭ変調方式の場合は、上記出力評価回路１５から出力される出力評価信号が現在求めた位相誤差情報の信頼性が低いことを示すときには、上記平均化回路１３の出力信号を所定の正定数で除算した信号または０レベルを表す信号を、そうでないときには上記平均化回路１３の出力信号を出力する。また、多値ＶＳＢ変調方式の場合は、上記出力評価回路１５から出力される出力評価信号が現在求めた位相誤差情報の信頼性が低いことを示すときには、上記除算回路ａ３ａの出力信号を所定の正定数で除算した信号または０レベルを表す信号を、そうでないときには上記除算回路ａ３ａの出力信号を出力する。
【００７４】
以上のように、除算回路ａ３ａの出力または平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果に応じた位相誤差信号を出力するように構成したので、多値ＱＡＭ変調方式、多値ＶＳＢ変調方式のいずれの場合でも、信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
この発明の第１の構成である位相誤差検出装置によれば、多値ＶＳＢ変調方式における位相誤差検出装置において、送信データの大きさに関わらず一様に確からしい位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７６】
また、この発明の第２の構成である位相誤差検出装置によれば、Ｉ信号に含まれる歪み成分および雑音成分が原因となる位相誤差情報の誤検出の頻度を軽減でき、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７７】
また、この発明の第３の構成である位相誤差検出装置によれば、検出した位相誤差情報の信頼性を予測し、信頼性が低いと判断された場合には出力を制限することができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７８】
また、この発明の第４の構成である位相誤差検出装置によれば、位相雑音抑圧装置において、極端に大きな検出信号に対しては出力をクリップすることができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７９】
また、この発明の第５の構成である位相誤差検出装置によれば、搬送波再生装置において、検出した位相誤差情報の変化量がその前後の変化量に比べて極端に大きい場合には、その位相誤差情報を補正して出力することができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００８０】
また、この発明の第６の構成である位相誤差検出装置によれば、多値ＶＳＢ変調方式および多値ＱＡＭ変調方式のいずれの変調方式に対しても位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００８１】
また、この発明の第７の構成である位相誤差検出装置によれば、多値ＱＡＭ変調方式、多値ＶＳＢ変調方式のいずれの場合も、検出した位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果に応じた位相誤差信号を出力することができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図２】 多値ＶＳＢ変調方式または多値ＱＡＭ変調方式において、異なる送信データの復調信号に位相誤差が与える影響をコンスタレーション上で表した図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置におけるゲイン付加回路、符号付加回路および符号検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関する別のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図１２】 多値ＶＳＢ変調方式または多値ＱＡＭ変調方式において、復調信号に位相誤差が存在する場合のコンスタレーションを表す図である。
【図１３】 搬送波再生用ＰＬＬまたは位相雑音抑圧装置用ＰＬＬのブロック図である。
【図１４】 従来の位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ データ判定回路、１ａ データ判定回路ａ、１ｂ データ判定回路ｂ、２減算回路、２ａ 減算回路ａ、２ｂ 減算回路ｂ、３ 除算回路、３ａ 除算回路ａ、３ｂ 除算回路ｂ、４ ゲイン付加回路、４ａ ゲイン付加回路ａ、４ｂ ゲイン付加回路ｂ、５ 符号検出回路、５ａ 符号検出回路ａ、５ｂ 符号検出回路ｂ、６ 符号付加回路、６ａ 符号付加回路ａ、６ｂ 符号付加回路ｂ、７ 加算回路、７ａ 加算回路ａ、７ｂ 加算回路ｂ、８ セレクタ、９ 比較回路、１０ ゲート回路、１１ クリップ回路、１１ 平滑化回路、１３ 平均化回路、１４ 出力選択回路、１５ 出力評価回路、１６ 出力切り換え回路、１７ 複素乗算器、１８ 位相誤差検出器、１９ ループフィルタ、２０ 複素搬送波発生器またはＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器、２１ 乗算器、２２ａ 符号抽出回路ａ、２２ｂ 符号抽出回路ｂ、２３ ＸＯＲ、２４ 極性反転回路、２５ 選択回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、多値ＶＳＢ(Vestigial Sideband)復調器または多値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation) 復調器で所望の搬送波を再生する目的または復調信号における位相雑音を抑圧する目的で用いる位相誤差検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、例えば、Wonho Lee, Kyungwhoon Cheun, and Seokrim Choi, “A HARDWARE EFFICIENT PHASE/GAIN TRACKING LOOP FOR THE GRAND ALLIANCE VSB HDTV RECEIVER,” IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol.42, No.3, pp.632-639, Aug. 1996 で示されている多値ＶＳＢ復調器用位相誤差検出装置をブロック図で表したものである。図１４において、ＩおよびＱはそれぞれ復調器で再生される搬送波成分（以下、再生搬送波とする）によって復調されたディジタル復調信号（以下、Ｉ信号とする）および該ディジタル復調信号に対して位相が直交するディジタル直交信号（以下、Ｑ信号とする）を表す。なお、実際に送信されたデータ（以下、送信データとする）はＩ信号に含まれているとする。１はＩ信号をもとに、送信データを判定して出力するデータ判定回路、２は該データ判定回路１の出力（以下、判定データとする）およびＩ信号を入力とし、これらの信号の差分を出力する減算回路、３は該減算回路２の出力をＱ信号で除算して出力する除算回路であり、該除算回路３の出力は再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差情報を表す信号（以下、位相誤差信号とする）であって、位相誤差検出装置の出力である。
【０００３】
次に、搬送波再生および位相雑音の抑圧について説明する。多値レベルに変調されたＶＳＢ信号およびＱＡＭ信号は、受信側において同期検波により復調される。このとき、同期検波で必要となる搬送波は受信信号および発振器によって再生されるが、再生搬送波が所望の搬送波成分に対して周波数誤差または位相誤差を含む場合、もしくは再生搬送波に位相雑音が含まれている場合は正しい復調信号が得られず、結果として送信データは誤って復号される。Ｉ信号およびＱ信号を直交座標（Ｉ，Ｑ）で表したもの（以下、コンスタレーションとする）を図１２に示す。ここで、多値ＶＳＢ変調方式ではＩ信号に送信データ情報が、また多値ＱＡＭ変調方式ではＩ信号およびＱ信号に送信データ情報が含まれているとする。図１２において、Ｒ（Ｉ，Ｑ）は同期検波された受信信号のシンボル点、Ｔ（Ｉ0 ，Ｑ0 ）は実際に送信した送信信号のシンボル点を表す。この場合、再生搬送波が所望の搬送波成分に対してθの位相誤差を含んでいるため、ＲはＴを原点を中心にθだけ回転させた位置に存在する。従って、Ｉ信号は本来の値Ｉ0 に対してδＩずれた値を持ち、このδＩの大きさが最小シンボル間距離の２分の１より大きくなると受信側は送信データを誤って復号する。多値ＱＡＭ変調方式の場合は、Ｑ信号に対しても同様の原因で誤った復号が行われる。搬送波再生装置では、この位相誤差θを検出し、フィルタを介してその情報を搬送波発生器にフィードバックするＰＬＬを構成することによって、再生搬送波を最適化している。また、位相雑音を抑圧する装置（以下、位相雑音抑圧装置とする）では、位相誤差θを検出し、フィルタを介してその情報をＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器にフィードバックするＰＬＬを構成することによって受信データの誤りを少なくしている。
【０００４】
次に具体例として、搬送波再生用ＰＬＬまたは位相雑音抑圧装置用ＰＬＬのブロック図を図１３に示す。図において、ＩR およびＱR は受信信号もしくは位相雑音を含む復調信号である。１７はＩR およびＱR を入力とし、複素搬送波発生器またはＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器から出力される信号を乗算して出力する複素乗算器、１８は複素乗算器１７から出力されるＩ信号およびＱ信号を入力とし、再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差を検出して出力する位相誤差検出器、１９は位相誤差検出器１８の出力を入力とし、適当なゲインを与えると共に不要な高周波数成分を抑圧するループフィルタ、２０はループフィルタ１９の出力を入力とし、これに対応するＳｉｎ成分およびＣｏｓ成分の信号（以下、複素信号とする）を出力する複素搬送波発生器またはＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器である。搬送波再生装置ではこの複素信号が再生搬送波に、また、位相雑音抑圧装置ではこの複素信号が位相雑音を相殺するための複素信号になる。また、多値ＶＳＢ変調方式では複素乗算器１７の出力であるＩ信号に、多値ＱＡＭ変調方式では複素乗算器１７の出力であるＩ信号およびＱ信号に送信データの情報が含まれる。
【０００５】
次に、図１４に示した従来の位相誤差検出装置の動作について説明する。位相誤差検出装置は、図１３における位相誤差検出器１８に相当し、この装置の性能が受信データの誤り率に直接的な影響を与える。図１４の位相誤差検出装置では、図１２に示されている角度Ψの正接を求めるよう構成され、これを位相誤差θの近似データとして出力する。すなわち、復調信号でありかつ位相誤差検出装置の入力であるＩ信号は、データ判定回路１に入力され、ここでは送信データの判定データが出力される。次に、減算回路２において該判定データとＩ信号との差分が計算され、除算回路３に出力される。この減算回路２の出力信号は、図１２に示されているδＩに相当する。除算回路３では、上記減算回路２の出力をＱ信号で除算し、位相誤差信号として出力する。この時の位相誤差信号は、式（１）で表される。但し、δＩはＩからＩ0 を減算した信号である。
【０００６】
【数１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の位相誤差検出装置では、復調信号とその判定データとの差分を復調信号と直交する信号で除算した値を位相誤差信号として出力していたので、位相誤差が同じ場合でも送信データの値によって出力の値が異なるという問題点があった。
【０００８】
例えば、図２は、値の異なる送信データに対して位相誤差θが存在する場合のコンスタレーションを表している。図において、受信信号ＲA （ＩA ，ＱA ）に対する送信信号はＴA （Ｉ0A，Ｑ0 ）、受信信号ＲB （ＩB ，ＱB ）に対する送信信号はＴB （Ｉ0B，Ｑ0 ）で表されている。簡単のため２つの送信信号に対応するＱ信号の値は同じであるとする。また、位相誤差は共にθである。この場合、ＲA 、ＲB に対する位相誤差検出装置の出力はそれぞれｔａｎΨA 、ｔａｎΨB となり、これらの値は異なった値を示す。これは、位相誤差θとΨとの関係が式（２）で与えられ、Ψが送信データＩ0 の関数となっているためである。
【０００９】
【数２】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、送信データの大きさに関わらず一様に確からしい位相誤差情報を出力する位相誤差検出装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の構成である位相誤差検出装置は、再生搬送波によって復調された多値ディジタル復調信号を入力とし、該多値ディジタル復調信号をもとに送信データを判定して出力するデータ判定手段と、該データ判定手段の出力および上記ディジタル復調信号を入力とし、これらの差分を出力する減算手段と、上記ディジタル復調信号を入力とし、ゲインを与えて出力するゲイン付加手段と、上記ディジタル復調信号に対して位相が直交するディジタル直交信号および上記減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する符号検出手段と、該符号検出手段の出力に応じて上記ゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する符号付加手段と、該符号付加手段の出力および上記ディジタル直交信号を入力とし、それらを加算して出力する加算手段と、該加算手段の出力で上記減算手段の出力を除算して出力する除算手段を備えるものである。
【００１２】
また、この発明の第２の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、受信側で既知の送信データである既知データ系列、該既知データ系列の有効期間を示す既知データ有効期間信号および上記データ判定手段の出力を入力とし、既知データ有効期間信号が上記既知データ系列が有効であることを示す場合には上記既知データ系列を、そうでない場合には上記データ判定手段の出力を選択し、上記減算手段に出力するセレクト手段を備えるものである。
【００１３】
また、この発明の第３の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、加算手段の出力を入力とし、その絶対値をしきい値と比較して大小関係を２値信号にして出力する比較手段と、該比較手段の出力に応じて除算手段の出力をマスクするゲート手段を備えるものである。
【００１４】
また、この発明の第４の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、除算手段の出力を入力とし、その絶対値が所定の値を超える場合は値をクリップして出力するクリップ手段を備えるものである。
【００１５】
また、この発明の第５の構成である位相誤差検出装置は、第１の構成において、除算手段の出力を入力とし、入力の変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して連続性を欠く場合は、１データ前に出力した信号もしくはその平均的変化量を１データ前に出力した信号に加算した信号を出力する出力平滑化手段を備えるものである。
【００１６】
また、この発明の第６の構成である位相誤差検出装置は、再生搬送波によって復調された互いに直交するＩ、Ｑ２つの多値ディジタル復調信号のうちのＩ信号を入力とし、該Ｉ信号をもとに送信データを判定して出力する第１のデータ判定手段と、該第１のデータ判定手段の出力および上記Ｉ信号を入力とし、これらの差分を出力する第１の減算手段と、上記Ｉ信号を入力とし、ゲインを与えて出力する第１のゲイン付加手段と、上記Ｑ信号および上記第１の減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する第１の符号検出手段と、該第１の符号検出手段の出力に応じて上記第１のゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する第１の符号付加手段と、該第１の符号付加手段の出力および上記Ｑ信号を入力とし、それらを加算して出力する第１の加算手段と、該第１の加算手段の出力で上記第１の減算手段の出力を除算して出力する第１の除算手段と、上記Ｑ信号を入力とし、該Ｑ信号をもとに送信データを判定して出力する第２のデータ判定手段と、該第２のデータ判定手段の出力および上記Ｑ信号を入力とし、これらの差分を出力する第２の減算手段と、上記Ｑ信号を入力とし、ゲインを与えて出力する第２のゲイン付加手段と、上記Ｉ信号および上記第２の減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する第２の符号検出手段と、該第２の符号検出手段の出力に応じて上記第２のゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する第２の符号付加手段と、該第２の符号付加手段の出力および上記Ｉ信号を入力とし、それらを加算して出力する第２の加算手段と、該第２の加算手段の出力で上記第２の減算手段の出力を除算して出力する第２の除算手段と、該第２の除算手段および上記第１の除算手段の出力を入力とし、それらの平均値を出力する平均化手段と、該平均化手段の出力および上記第１の除算手段の出力を入力とし、変調方式を識別するための信号に応じて入力される信号のうちいずれか一方を選択して出力する出力選択手段を備えるものである。
【００１７】
また、この発明の第７の構成である位相誤差検出装置は、第６の構成において、上記第１の加算手段の出力、上記第１の除算手段の出力、上記第２の除算手段の出力および変調方式を識別するための変調モード信号を入力とし、該変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は上記第１の除算手段の出力と上記第２の除算手段の出力をもとに上記平均化手段から出力される位相誤差情報の信頼性を評価してその評価結果を２値もしくは多値レベルの信号として出力し、また該変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は上記第１の加算手段の出力をもとに上記第１の除算手段から出力される位相誤差情報の信頼性を評価してその評価結果を２値もしくは多値レベルの信号として出力する出力評価手段と、該出力評価手段の出力、上記第１の除算手段の出力、上記平均化手段の出力および上記変調モード信号を入力とし、変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は上記平均化手段の出力または上記平均化手段の出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを、また変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は上記第１の除算手段の出力または上記第１の除算手段の出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかをそれぞれ選択して出力する出力切り換え手段を備えるのもである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、ＩおよびＱはそれぞれ再生搬送波によって復調されたＩ信号およびＩ信号に対して位相が直交しているＱ信号を表す。１はＩ信号をもとに、送信データを判定して出力するデータ判定回路、２は該データ判定回路１の出力およびＩ信号を入力とし、これらの信号の差分を出力する減算回路、３は該減算回路２の出力を加算回路７の出力で除算して出力する除算回路、４はＩ信号に対して所定のゲインを与えるゲイン付加回路、５は上記減算回路２の出力およびＱ信号を入力とし、これらの信号から位相誤差の極性を推定して２値データとして出力する符号検出回路、６は該符号検出回路５の出力に応じて、上記ゲイン付加回路４の出力の極性を反転する符号付加回路、７は該符号付加回路６の出力およびＱ信号を入力とし、両者を加算して出力する加算回路であり、上記除算回路３の出力は再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差情報を表す位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００１９】
次に、位相誤差信号の導出方法について説明する。図１２において、送信信号Ｔの原点からの距離をｒ、受信信号ＲとＩ軸のなす角をφ、位相誤差をθとする。この時、送信信号ＴのＩ座標である送信データＩ0 は、ｒ、θおよびφを用いて式（３）のように表される。
【００２０】
【数３】
位相誤差θに対し、その正弦および余弦には式（４）のような近似式が成り立つ。
【００２２】
【数４】
但し、αは−π／２からπ／２までの値をとる変数θの正弦をθの１次関数で近似するための１以下の正の定数である。
【００２４】
式（３）および式（４）から式（５）が導出される。
【００２５】
【数５】
位相誤差θが０または正の値の場合、式（５）から位相誤差θは式（６）のように導出できる。
【００２７】
【数６】
また、位相誤差θが負の値の場合、式（５）から位相誤差θは式（７）のように導出できる。
【００２９】
【数７】
式（６）および式（７）は、位相誤差の極性が推定できれば、受信信号のＩ信号とその判定データおよびＱ信号を用いて位相誤差θを求めることができることを示している。
【００３１】
ここで、αの値について説明する。−π／２からπ／２まで変化する変数θの正弦を１次関数で近似した場合、θの絶対値が小さいほどその近似値は本来の正弦に近づく。上記位相誤差検出装置を復調信号における位相雑音を抑圧する目的で用いる場合は、位相誤差θの変化範囲が０を中心とした比較的小さな範囲であるため、αを適当な値に定めることによって、θに対する正弦を精度良く近似できる。一方、上記位相誤差検出装置を、復調器において所望の搬送波を再生する目的で用いる場合は、位相誤差の変化範囲が比較的大きく、θの絶対値がπ／２に近づくにつれて近似精度が落ちる。従って、θ＝０近傍での近似精度を多少犠牲にして、絶対値の大きなθに対する近似精度を上げる必要がある。このとき、αの値は、位相雑音を抑圧する目的で用いる場合に設定する値よりも相対的に大きくなる。よって、αの値は、位相誤差検出装置の使用目的に応じて設定しなければならない。
【００３２】
次に、図１に示された位相誤差検出装置の動作について説明する。データ判定回路１では、入力されるＩ信号に含まれる送信データ情報を推定し、判定データとして出力する。出力された判定データは減算回路２に入力され、ここでＩ信号との差分信号が生成される。該減算回路２の出力は、式（６）および式（７）に示されるδＩに相当する。ゲイン付加回路４は、Ｉ信号を入力とし、式（４）で示される正定数αをＩ信号に乗算して出力する。次に、式（１）より、位相誤差θの極性は、δＩの極性とＱ信号の極性をもとに推定可能であることがわかる。従って、符号検出回路５では、Ｑ信号および上記減算回路２の出力信号を入力とし、これらの信号から位相誤差θの極性を推定し、その結果を２値データにして出力する。符号付加回路６は、該符号検出回路５の出力および上記ゲイン付加回路４の出力を入力とし、符号検出回路５から出力される２値データをもとに、上記ゲイン付加回路４の出力信号またはその極性を反転した信号のいずれか一方を選択して出力する。加算回路７は該符号付加回路６の出力およびＱ信号を入力とし、これらを加算した信号を出力する。加算回路７の出力信号は、式（６）または式（７）における右辺の分母、つまりＱ＋αＩまたはＱ―αＩを表す信号に相当する。該加算回路７の出力と上記減算回路２の出力は除算回路３に入力され、ここで上記減算回路２の出力を該加算回路７の出力で除算した信号が生成されて出力される。除算回路３の出力は式（６）または式（７）で表される位相誤差θであり、実施の形態１による位相誤差検出装置の出力である。
【００３３】
図３はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置におけるゲイン付加回路、符号検出回路および符号付加回路の構成例を示すブロック図である。図において、２１はＩ信号および正定数αを入力とする乗算器であり、上記ゲイン付加回路４は該乗算器２１を用いて構成されている。また、２２ａはＱ信号を入力とする符号抽出回路ａ、２２ｂは上記減算回路２の出力を入力とする符号抽出回路ｂ、２３は該符号抽出回路ｂ２２ｂおよび上記符号抽出回路ａ２２ａの出力を入力とするＸＯＲであり、上記符号検出回路５は上記符号抽出回路ａ２２ａ、符号抽出回路ｂ２２ｂおよびＸＯＲ２３によって構成されている。また、２４は上記ゲイン付加回路４の出力を入力とする極性反転回路、２５は該極性反転回路２４の出力、上記ゲイン付加回路４の出力および上記上記符号検出回路５の出力を入力とする選択回路であり、上記符号付加回路６は上記極性反転回路２４および選択回路２５によって構成されている。
【００３４】
次に動作について説明する。乗算器２１はＩ信号を入力とし、これに正の定数αを乗算してその結果を出力する。乗算器２１の出力はゲイン付加回路４の出力となる。符号抽出回路ａ２２ａおよび符号抽出回路ｂ２２ｂでは、それぞれＱ信号および上記減算回路２の出力の極性を抽出し、各々１ビットの信号として出力する。ＸＯＲ２３は、上記符号抽出回路ａ２２ａおよび符号抽出回路ｂ２２ｂから出力される信号の排他的論理和をとって出力する。ＸＯＲ２３の出力は符号検出回路５の出力であり、予測した位相誤差θの極性を表す。極性反転回路２４は、ゲイン付加回路４の出力信号に対して極性が反転した信号を出力する。選択回路２５では、符号検出回路５の出力信号に応じて、ゲイン付加回路４の出力または上記極性反転回路２４の出力のいずれかを選択して出力する。具体的には、符号検出回路５が位相誤差θの極性を０または正極性であると予測した場合はゲイン付加回路４の出力を、また負極性であると予測した場合は極性反転回路２４の出力をそれぞれ選択して出力する。
【００３５】
なお、上記ゲイン付加回路４における乗算は、回路規模を削減するために、ビットシフトで代用してもよい。また、上記除算回路３は、回路規模を削減するために、上記加算回路７の出力レベルに応じて上記減算回路２の出力信号をビットシフトすることにより、近似的な除算を行う手段で代用してもよい。
【００３６】
次に、位相誤差検出装置の検出特性について、シミュレーション結果を図４、図５に示す。図２に示した送信信号ＴA（Ｉ0A，Ｑ0 ）、ＴB（Ｉ0B，Ｑ0 ）をそれぞれ（１，５）、（７，５）とし、これらを位相誤差θを有する再生搬送波で復調した場合の受信信号ＲA（ＩA ，ＱA ）およびＲB（ＩB ，ＱB ）を入力として位相誤差を求めるものとする。但し、簡単のため送信データは受信側で既知であるとする。また、αの値は０．１２５とする。
【００３７】
図４はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関するシミュレーション結果を示す図であり、ＴA を送信した場合の位相誤差θに対する出力特性を示しており、従来の装置による位相誤差信号をＯｌｄ（Ａ）、実施の形態１の装置による位相誤差信号をＮｅｗ（Ａ）で示している。
【００３８】
図５はこの発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関する別のシミュレーション結果を示す図であり、ＴB を送信した場合の位相誤差θに対する出力特性を示しており、従来の装置による位相誤差信号をＯｌｄ（Ｂ）、実施の形態１の装置による位相誤差信号をＮｅｗ（Ｂ）で示している。
【００３９】
図４および図５から、従来の装置による位相誤差検出装置では送信データの大きさによって検出特性が大きく異なるが、実施の形態１による位相誤差検出装置では送信データの大きさにほとんど依存することなく所望の位相誤差信号を得ることができるということがわかる。
【００４０】
以上のように、判定データと受信データの差分信号およびＱ信号に加え、補正成分となる±αＩの信号成分および位相誤差θの極性の推定情報から式（６）および式（７）に基づいた位相誤差θを求めるように構成したので、送信データの大きさに関わらず一様に確からしい位相誤差情報を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００４１】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、データ判定回路１において入力されるＩ信号をもとに送信データの判定を行い、その出力を判定データとして減算回路２に入力するよう構成しているが、次に、Ｉ信号のみならず、受信側で既知である既知データ系列およびその既知の既知データ系列が有効である期間を示す既知データ有効期間信号を用いて送信データの判定を行うように構成された実施の形態を示す。
【００４２】
図６はこの発明の実施の形態２による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜７は実施の形態１で示したものと同様の機能を有する。既知データ系列は、予め受信側で既知である送信データのデータ系列、既知データ有効期間信号は該既知データ系列が有効となる期間を表す２値信号である。８は該既知データ有効期間信号、上記既知データ系列およびデータ判定回路１の出力を入力とするセレクタで、該セレクタ８の出力は判定データとして減算回路２に出力される。
【００４３】
次に、動作について説明する。１〜７は実施の形態１で示したものと同様の動作をする。セレクタ８は該既知データ有効期間信号、上記既知データ系列およびデータ判定回路１の出力を入力とし、既知データ有効期間信号に応じて既知データ系列またはデータ判定回路１の出力のうちいずれか一方を選択し、判定データを出力する。出力された判定データは減算回路２に入力される。
【００４４】
以上のように、判定データを生成する際、受信側で既知の既知データ系列を特定の期間使用できるように構成したため、Ｉ信号に含まれる歪み成分および雑音成分の影響を受けることなく、正確な判定データを得ることが可能な期間が確保され、より正確な位相誤差情報を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３．
また、実施の形態１および実施の形態２では、除算回路３の出力を位相誤差信号として出力するよう構成しているが、Ｉ信号およびＱ信号に含まれる歪み成分および雑音成分の影響で発生する位相誤差情報の誤検出の頻度を軽減するために、除算回路３の出力を制限するような構成にしてもよい。
【００４６】
図７はこの発明の実施の形態３による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜８は実施の形態２で示したものと同様の機能を有する。９は加算回路７の出力および所定のしきい値を入力とする比較回路、１０は該比較回路９の出力および除算回路３の出力を入力とするゲート回路で、該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００４７】
次に、動作について説明する。Ｉ信号およびＱ信号に含まれている歪み成分や雑音成分は検出される位相誤差情報の信頼性を低下させるが、特にこれらの影響で検出出力の極性が本来の極性と逆極性になる場合は、搬送波再生装置または位相雑音抑圧装置のＰＬＬ制御に悪影響を与える。この悪影響は、加算回路７の出力信号において、その極性の信頼性が低い場合に、除算回路３の出力を制限するような構成にすることで軽減できる。加算回路７の出力極性の信頼性は、その絶対値の大きさを評価することで推測できる。つまり、絶対値が大きい場合は、歪みおよび雑音成分の大きさが相対的に小さくなるため、これらが原因で極性そのものが逆になっている可能性は小さい。逆に、加算回路７の出力の絶対値が小さい場合は、歪みおよび雑音成分の大きさが相対的に大きくなるため、これらが原因で極性が本来の極性の逆になっている可能性が高い。図７において、１〜８は実施の形態２で示したものと同様の動作をする。９は入力される加算回路７の出力の絶対値を所定のしきい値と比較し、その大小関係を２値信号にして出力する。ゲート回路１０では、上記比較回路９の出力に応じて、除算回路３から出力される歪みおよび雑音の影響を受けた位相誤差情報を制限して出力する。例えば、上記加算回路７の出力の絶対値が所定のしきい値よりも大きいことを表す信号が上記比較回路９から出力される場合は、上記除算回路３の出力をそのまま上記ゲート回路１０の出力とし、上記加算回路７の出力の絶対値が所定のしきい値よりも小さいことを表す信号が上記比較回路９から出力される場合は、０レベルを表す信号を上記ゲート回路１０の出力とする。
【００４８】
以上のように、加算回路７の出力により検出出力の信頼性を予測し、その予測結果に応じて出力する位相誤差信号を制限するような構成にしたので、搬送波再生装置または位相雑音抑圧装置において、より信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００４９】
実施の形態４．
また、検出した位相誤差情報を特定の条件下でクリップするような構成にしてもよい。
【００５０】
図８はこの発明の実施の形態４による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の機能を有する。１１は除算回路３の出力を入力とするクリップ回路で、該クリップ回路１１の出力はゲート回路１０に入力される。該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００５１】
次に、動作について説明する。図１０において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の動作をする。位相雑音に起因する位相誤差θの値はランダムに変化するが、その絶対値は比較的小さい。従って、位相雑音抑圧装置における位相誤差検出装置では、検出した位相誤差情報のうち極端に大きな絶対値を有するものに対しては制限を加えて出力する方が検出器の性能を向上できる。従って、クリップ回路１１は、除算回路３から出力される信号を特定の条件下でクリップして出力する。例えば、上記除算回路３の出力の絶対値が所定のしきい値より小さい場合は入力信号をそのまま出力し、逆に所定のしきい値よりも大きい場合はそのしきい値に入力信号の極性を付加した値を出力する。該クリップ回路１１の出力は、ゲート回路１０に入力され、該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号として出力される。
【００５２】
以上のように、検出すべき位相誤差の性質に応じて検出信号をクリップして出力するように構成したので、位相雑音抑圧装置において、より信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００５３】
実施の形態５．
また、検出した位相誤差情報を特定の条件下で平滑化して出力するような構成にしてもよい。
【００５４】
図９はこの発明の実施の形態５による位相誤差検出装置を示すブロック図である。図において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の機能を有する。１２は除算回路３の出力を入力とする平滑化回路で、該平滑化回路１２の出力はゲート回路１０に入力される。該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００５５】
次に、動作について説明する。図９において、１〜１０は実施の形態３で示したものと同様の動作をする。再生搬送波が有する位相誤差θは、時間的に連続して変化すると考えられる。従って、搬送波再生装置における位相誤差検出装置では、検出した位相誤差情報のうち極端にその連続性を欠く検出信号に対しては制限を加えて出力する方が検出器の性能を向上できる。そこで、平滑化回路１２では、除算回路３から出力される信号を特定の条件下で平滑化して出力する。例えば、上記除算回路３の出力の変化量を観察し、その変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して妥当な連続性を有する場合は入力信号をそのまま出力し、逆にその変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して極端に連続性を欠く場合は、１データ前に出力した信号を現在の平滑化回路１２の出力として出力する。もしくは、上記除算回路３の出力の変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して極端に連続性を欠く場合は、その平均的変化量を１データ前に出力した信号に加算した信号を現在の平滑化回路１２の出力として出力してもよい。該平滑化回路１２の出力は、ゲート回路１０に入力され、該ゲート回路１０の出力は位相誤差信号として出力される。
【００５６】
以上のように、検出すべき位相誤差の性質に応じて検出信号を平滑化して出力するように構成したので、搬送波再生装置において、より信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００５７】
実施の形態６．
また、多値ＶＳＢ変調方式のみならず、多値ＱＡＭ変調方式に対しても対応できる位相誤差検出装置を得るために、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４および実施の形態５などで検出した位相誤差情報と、入力するＩ信号とＱ信号を入れ換えることにより得られた位相誤差情報との平均値を求め、多値ＱＡＭ変調方式の場合にはその結果を位相誤差信号として出力するように構成してもよい。
【００５８】
図１０はこの発明の実施の形態６を示す位相誤差検出装置のブロック図である。図において、１ａはデータ判定回路ａ、２ａは減算回路ａ、３ａは除算回路ａ、４ａはゲイン付加回路ａ、５ａは符号検出回路ａ、６ａは符号付加回路ａ、７ａは加算回路ａで、これらはそれぞれ実施の形態１に示したデータ判定回路１、減算回路２、除算回路３、ゲイン付加回路４、符号検出回路５、符号付加回路６、加算回路７と同様の機能を有する。１ｂはＱ信号をもとに、多値ＱＡＭ変調方式の場合にＱ信号に含まれる送信データを判定して出力するデータ判定回路ｂ、２ｂは該データ判定回路ｂ１ｂの出力およびＱ信号を入力とし、これらの信号の差分を出力する減算回路ｂ、３ｂは該減算回路ｂ２ｂの出力を加算回路ｂ７ｂの出力で除算して出力する除算回路ｂ、４ｂはＱ信号に対して所定ゲインを与えるゲイン付加回路ｂ、５ｂは上記減算回路ｂ２ｂの出力およびＩ信号を入力とし、これらの信号から位相誤差の極性を推定して２値データとして出力する符号検出回路ｂ、６ｂは該符号検出回路ｂ５ｂの出力に応じて、上記ゲイン付加回路ｂ４ｂの出力の極性を反転する符号付加回路ｂ、７ｂは該符号付加回路ｂ６ｂの出力およびＩ信号を入力とし、Ｉ信号の極性を反転した信号と該符号付加回路ｂ６ｂの出力を加算して出力する加算回路ｂ、１３は上記除算回路ａ３ａおよび上記除算回路ｂ３ｂの出力を入力とし、それらの平均値を出力する平均化回路、１４は該平均化回路１３および上記除算回路ａ３ａの出力を入力とし、変調方式を識別する変調モード信号に応じて２つの入力のうちのいずれか一方を選択して出力する出力選択回路であり、該出力選択回路１４の出力は再生搬送波と所望の搬送波成分との位相誤差情報を表す位相誤差信号であって、位相誤差検出装置の出力である。
【００５９】
次に、多値ＱＡＭ変調方式の場合の位相誤差信号の導出方法について説明する。多値ＱＡＭ変調方式の場合は、Ｉ信号とＱ信号それぞれに送信データが含まれている。この時、図１２における送信信号ＴのＱ座標である送信データＱ0 は、ｒ、θおよびφを用いて式（８）のように表される。
【００６０】
【数８】
位相誤差θの絶対値が十分小さいとき、その正弦および余弦には式（４）のような近似式が成り立つ。但し、式（４）において、αは１より小さい正定数である。このとき、式（４）および式（８）から式（９）が導出される。
【００６２】
【数９】
但し、δＱはＱからＱ0 を減算した信号である。
【００６４】
位相誤差θが０または正の値の場合、式（９）から位相誤差θは式（１０）のように導出できる。
【００６５】
【数１０】
また、位相誤差θが負の値の場合、式（９）から位相誤差θは式（１１）のように導出できる。
【００６７】
【数１１】
式（１０）および式（１１）は、位相誤差の極性が推定できれば、受信信号のＱ信号とその判定データおよびＩ信号を用いて位相誤差θを求めることができることを示している。Ｉ信号およびＱ信号に歪みや雑音成分が含まれていないとすると、式（６）または式（７）で求めた位相誤差信号と式（１０）または式（１１）で求めた位相誤差信号とは一致する。従って、Ｉ信号およびＱ信号に歪みや雑音が重畳している場合は、これら２つの演算により得られた位相誤差情報の平均値を求めることにより、多値ＱＡＭ変調信号における位相誤差信号を得ることができる。
【００６９】
次に、動作について説明する。図１０において、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａおよび７ａはそれぞれ実施の形態１に示したデータ１、２、３、４、５、６および７と同様の動作をする。データ判定回路ｂ１ｂでは、多値ＱＡＭ変調方式の場合にＱ信号に含まれる送信データ情報を推定し、判定データとして出力する（以下、判定データｂとする）。出力された判定データｂは減算回路ｂ２ｂに入力され、ここでＱ信号との差分信号が生成される。該減算回路ｂ２ｂの出力は、式（１０）および式（１１）に示されるδＱとなる。ゲイン付加回路ｂ４ｂは、Ｑ信号を入力とし、式（４）で示される正定数αをＱ信号に乗算して出力する。符号検出回路ｂ５ｂは、Ｉ信号および上記減算回路ｂ２ｂの出力信号を入力とし、これらの信号から位相誤差θの極性を推定し、その結果を２値データにして出力する。具体的には、上記減算回路ｂ２ｂの出力信号の極性とＩ信号の極性が同じであるか否かを２値データで表現して出力する。符号付加回路ｂ６ｂは、該符号検出回路ｂ５ｂの出力および上記ゲイン付加回路ｂ４ｂの出力を入力とし、符号検出回路ｂ５ｂから出力される２値データをもとに、上記ゲイン付加回路ｂ４ｂの出力信号およびその極性を反転した信号のいずれか一方を選択して出力する。加算回路ｂ７ｂは該符号付加回路ｂ６ｂの出力およびＩ信号を入力とし、該符号付加回路ｂ６ｂの出力にＩ信号の極性を反転した信号を加算して出力する。加算回路ｂ７ｂの出力信号は、式（１０）または式（１１）における右辺の分母、つまり−Ｉ＋αＱまたは−Ｉ―αＱに相当する。該加算回路ｂ７ｂの出力と上記減算回路ｂ２ｂの出力は除算回路ｂ３ｂに入力され、ここで上記減算回路ｂ２ｂの出力を該加算回路ｂ７ｂの出力で除算した信号が生成されて出力される。平均化回路１３は、上記除算回路ａ３ａおよび上記除算回路ｂ３ｂの出力を入力とし、これらの平均値を出力する。出力選択回路１４は、該平均化回路１３および上記除算回路ａ３ａの出力を入力とし、現在入力しているＩ信号、Ｑ信号が多値ＶＳＢ変調された信号であるか多値ＱＡＭ変調された信号であるかを識別するための変調モード信号に応じて、入力のうちいずれか一方を選択して出力する。つまり、多値ＶＳＢ変調された信号である場合には上記除算回路ａ３ａの出力を、多値ＱＡＭ変調された信号である場合には上記平均化回路１３の出力を出力する。該出力選択回路１４の出力は位相誤差信号であり、位相誤差検出装置の出力である。
【００７０】
以上のように、Ｉ信号とＩ信号の判定データとの差分を用いて求めた位相誤差情報とＱ信号とＱ信号の判定データとの差分を用いて求めた位相誤差情報との平均値を求め、多値ＱＡＭ変調方式の場合にはその結果を位相誤差信号として出力し、多値ＶＳＢ変調方式の場合にはＩ信号とＩ信号の判定データとの差分を用いて求めた位相誤差情報を位相誤差信号として出力するように構成したので、多値ＶＳＢ変調方式および多値ＱＡＭ変調方式のいずれの変調方式にも対応できる位相誤差検出装置を得ることができる。
【００７１】
実施の形態７．
また、実施の形態６では、除算回路ａ３ａの出力または平均化回路１３の出力をそのまま位相誤差信号として出力しているが、除算回路ａ３ａの出力または平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果をもとに平均化回路１３の出力または平均化回路１３の出力に所定のゲインを掛けた信号または除算回路ａ３ａの出力または除算回路ａ３ａの出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを位相誤差信号として出力するように構成してもよい。
【００７２】
図１１はこのような場合のこの発明の実施の形態７を示す位相誤差検出装置のブロック図である。図において、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂおよび１３は実施の形態６で示したものと同様の機能を有する。１５は変調モード信号、除算回路ａ３ａの出力、除算回路ｂ３ｂの出力および加算回路ａ７ａの出力を入力とし、検出した位相誤差情報の信頼性を評価する出力評価回路、１６は該出力評価回路１５、除算回路ａ３ａおよび平均化回路１３の出力を入力とし、出力評価回路１５の出力および変調モード信号に応じた位相誤差情報を出力する出力切り換え回路であり、該出力切り換え回路１６の出力は位相誤差検出装置の出力である。
【００７３】
次に、動作について説明する。図１１において、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂおよび１３は実施の形態６で示したものと同様の動作をする。出力評価回路１５は変調モード信号、除算回路ａ３ａの出力、除算回路ｂ３ｂの出力および加算回路ａ７ａの出力を入力とし、変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は、除算回路ａ３ａの出力と除算回路ｂ３ｂの出力をもとに平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果を２値もしくは多値レベルの信号（以下、出力評価信号とする）として出力する。例えば、除算回路ａ３ａの出力と除算回路ｂ３ｂの出力の差分の絶対値が所定のしきい値より大きい場合は、平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性は低いと判断する。これは、理想的な条件下では、除算回路ａ３ａの出力と除算回路ｂ３ｂの出力はほぼ等しくなり、歪みや雑音成分が大きいほど両者の値に差が生じやすくなることによる。また、上記変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は、加算回路ａ７ａの出力の絶対値と所定のしきい値との大小関係をもとに除算回路ａ３ａから出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果を２値もしくは多値レベルの出力評価信号として出力する。このとき、加算回路ａ７ａの出力の絶対値が小さい場合は、除算回路ａ３ａから出力される位相誤差情報の信頼性は低いと判断する。これは、実施の形態３において、比較回路９およびゲート回路１０を用いて位相誤差情報の制限を行ったことと同様の理由による。出力切り換え回路１６では、該出力評価回路１５の出力および上記変調モード信号に応じて、上記平均化回路１３の出力または上記平均化回路１３の出力に所定のゲインを掛けた信号または除算回路ａ３ａの出力または除算回路ａ３ａの出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを選択して出力する。つまり、多値ＱＡＭ変調方式の場合は、上記出力評価回路１５から出力される出力評価信号が現在求めた位相誤差情報の信頼性が低いことを示すときには、上記平均化回路１３の出力信号を所定の正定数で除算した信号または０レベルを表す信号を、そうでないときには上記平均化回路１３の出力信号を出力する。また、多値ＶＳＢ変調方式の場合は、上記出力評価回路１５から出力される出力評価信号が現在求めた位相誤差情報の信頼性が低いことを示すときには、上記除算回路ａ３ａの出力信号を所定の正定数で除算した信号または０レベルを表す信号を、そうでないときには上記除算回路ａ３ａの出力信号を出力する。
【００７４】
以上のように、除算回路ａ３ａの出力または平均化回路１３から出力される位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果に応じた位相誤差信号を出力するように構成したので、多値ＱＡＭ変調方式、多値ＶＳＢ変調方式のいずれの場合でも、信頼性の高い位相誤差信号を出力する位相誤差検出装置を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
この発明の第１の構成である位相誤差検出装置によれば、多値ＶＳＢ変調方式における位相誤差検出装置において、送信データの大きさに関わらず一様に確からしい位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７６】
また、この発明の第２の構成である位相誤差検出装置によれば、Ｉ信号に含まれる歪み成分および雑音成分が原因となる位相誤差情報の誤検出の頻度を軽減でき、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７７】
また、この発明の第３の構成である位相誤差検出装置によれば、検出した位相誤差情報の信頼性を予測し、信頼性が低いと判断された場合には出力を制限することができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７８】
また、この発明の第４の構成である位相誤差検出装置によれば、位相雑音抑圧装置において、極端に大きな検出信号に対しては出力をクリップすることができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００７９】
また、この発明の第５の構成である位相誤差検出装置によれば、搬送波再生装置において、検出した位相誤差情報の変化量がその前後の変化量に比べて極端に大きい場合には、その位相誤差情報を補正して出力することができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００８０】
また、この発明の第６の構成である位相誤差検出装置によれば、多値ＶＳＢ変調方式および多値ＱＡＭ変調方式のいずれの変調方式に対しても位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【００８１】
また、この発明の第７の構成である位相誤差検出装置によれば、多値ＱＡＭ変調方式、多値ＶＳＢ変調方式のいずれの場合も、検出した位相誤差情報の信頼性を評価し、評価結果に応じた位相誤差信号を出力することができ、信頼性の高い位相誤差情報を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図２】 多値ＶＳＢ変調方式または多値ＱＡＭ変調方式において、異なる送信データの復調信号に位相誤差が与える影響をコンスタレーション上で表した図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置におけるゲイン付加回路、符号付加回路および符号検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態１による位相誤差検出装置と従来の位相誤差検出装置の検出特性に関する別のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７による位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【図１２】 多値ＶＳＢ変調方式または多値ＱＡＭ変調方式において、復調信号に位相誤差が存在する場合のコンスタレーションを表す図である。
【図１３】 搬送波再生用ＰＬＬまたは位相雑音抑圧装置用ＰＬＬのブロック図である。
【図１４】 従来の位相誤差検出装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ データ判定回路、１ａ データ判定回路ａ、１ｂ データ判定回路ｂ、２減算回路、２ａ 減算回路ａ、２ｂ 減算回路ｂ、３ 除算回路、３ａ 除算回路ａ、３ｂ 除算回路ｂ、４ ゲイン付加回路、４ａ ゲイン付加回路ａ、４ｂ ゲイン付加回路ｂ、５ 符号検出回路、５ａ 符号検出回路ａ、５ｂ 符号検出回路ｂ、６ 符号付加回路、６ａ 符号付加回路ａ、６ｂ 符号付加回路ｂ、７ 加算回路、７ａ 加算回路ａ、７ｂ 加算回路ｂ、８ セレクタ、９ 比較回路、１０ ゲート回路、１１ クリップ回路、１１ 平滑化回路、１３ 平均化回路、１４ 出力選択回路、１５ 出力評価回路、１６ 出力切り換え回路、１７ 複素乗算器、１８ 位相誤差検出器、１９ ループフィルタ、２０ 複素搬送波発生器またはＳｉｎ／Ｃｏｓ発生器、２１ 乗算器、２２ａ 符号抽出回路ａ、２２ｂ 符号抽出回路ｂ、２３ ＸＯＲ、２４ 極性反転回路、２５ 選択回路。
Claims (7)
- 残留側波帯変調方式によって変調されたディジタル変調信号の復調器で用いる位相誤差検出装置において、再生搬送波によって復調されたディジタル復調信号を入力とし、該ディジタル復調信号をもとに送信データを判定して出力するデータ判定手段と、該データ判定手段の出力および上記ディジタル復調信号を入力とし、これらの差分を出力する減算手段と、上記ディジタル復調信号を入力とし、ゲインを与えて出力するゲイン付加手段と、上記ディジタル復調信号に対して位相が直交するディジタル直交信号および上記減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する符号検出手段と、該符号検出手段の出力に応じて上記ゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する符号付加手段と、該符号付加手段の出力および上記ディジタル直交信号を入力とし、それらを加算して出力する加算手段と、該加算手段の出力で上記減算手段の出力を除算して出力する除算手段を備えたことを特徴とする位相誤差検出装置。
- 請求項１記載の位相誤差検出装置において、受信側で既知の送信データである既知データ系列、該既知データ系列の有効期間を示す既知データ有効期間信号および上記データ判定手段の出力を入力とし、既知データ有効期間信号が上記既知データ系列が有効であることを示す場合には上記既知データ系列を、そうでない場合には上記データ判定手段の出力を選択し、上記減算手段に出力するセレクト手段を備えたことを特徴とする位相誤差検出装置。
- 請求項１記載の位相誤差検出装置において、加算手段の出力を入力とし、その絶対値をしきい値と比較して大小関係を２値信号にして出力する比較手段と、該比較手段の出力に応じて除算手段の出力をマスクするゲート手段を備えたことを特徴とする位相誤差検出装置。
- 請求項１記載の位相誤差検出装置において、除算手段の出力を入力とし、その絶対値が所定の値を超える場合は値をクリップして出力するクリップ手段を備えたことを特徴とする位相雑音を抑圧する装置で用いる位相誤差検出装置。
- 請求項１記載の位相誤差検出装置において、除算手段の出力を入力とし、入力の変化量が観察時間前後の平均的変化量に対して連続性を欠く場合は、１データ前に出力した信号もしくはその平均的変化量を１データ前に出力した信号に加算した信号を出力する出力平滑化手段を備えたことを特徴とする位相誤差検出装置。
- ディジタル変調信号の復調器で用いる位相誤差検出装置において、再生搬送波によって復調された互いに直交するＩ、Ｑ２つのディジタル復調信号のうちのＩ信号を入力とし、該Ｉ信号をもとに送信データを判定して出力する第１のデータ判定手段と、該第１のデータ判定手段の出力および上記Ｉ信号を入力とし、これらの差分を出力する第１の減算手段と、上記Ｉ信号を入力とし、ゲインを与えて出力する第１のゲイン付加手段と、上記Ｑ信号および上記第１の減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する第１の符号検出手段と、該第１の符号検出手段の出力に応じて上記第１のゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する第１の符号付加手段と、該第１の符号付加手段の出力および上記Ｑ信号を入力とし、それらを加算して出力する第１の加算手段と、該第１の加算手段の出力で上記第１の減算手段の出力を除算して出力する第１の除算手段と、上記Ｑ信号を入力とし、該Ｑ信号をもとに送信データを判定して出力する第２のデータ判定手段と、該第２のデータ判定手段の出力および上記Ｑ信号を入力とし、これらの差分を出力する第２の減算手段と、上記Ｑ信号を入力とし、ゲインを与えて出力する第２のゲイン付加手段と、上記Ｉ信号および上記第２の減算手段の出力を入力とし、再生搬送波の位相が所望の搬送波の位相に対して進んでいるか遅れているかを検出する第２の符号検出手段と、該第２の符号検出手段の出力に応じて上記第２のゲイン付加手段の出力の極性を変化させて出力する第２の符号付加手段と、該第２の符号付加手段の出力および上記Ｉ信号を入力とし、それらを加算して出力する第２の加算手段と、該第２の加算手段の出力で上記第２の減算手段の出力を除算して出力する第２の除算手段と、該第２の除算手段および上記第１の除算手段の出力を入力とし、それらの平均値を出力する平均化手段と、該平均化手段の出力および上記第１の除算手段の出力を入力とし、変調方式を識別するための信号に応じて入力される信号のうちいずれか一方を選択して出力する出力選択手段を備えたことを特徴とする位相誤差検出装置。
- 請求項６記載の位相誤差検出装置において、上記第１の加算手段の出力、上記第１の除算手段の出力、上記第２の除算手段の出力および変調方式を識別するための変調モード信号を入力とし、該変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は上記第１の除算手段の出力と上記第２の除算手段の出力をもとに上記平均化手段から出力される位相誤差情報の信頼性を評価してその評価結果を２値もしくは多値レベルの信号として出力し、また該変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は上記第１の加算手段の出力をもとに上記第１の除算手段から出力される位相誤差情報の信頼性を評価してその評価結果を２値もしくは多値レベルの信号として出力する出力評価手段と、該出力評価手段の出力、上記第１の除算手段の出力、上記平均化手段の出力および上記変調モード信号を入力とし、変調モード信号が多値ＱＡＭ変調方式を表す場合は上記平均化手段の出力または上記平均化手段の出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかを、また変調モード信号が多値ＶＳＢ変調方式を表す場合は上記第１の除算手段の出力または上記第１の除算手段の出力に所定のゲインを掛けた信号または０レベルを表す信号のいずれかをそれぞれ選択して出力する出力切り換え手段を備えたことを特徴とする位相誤差検出装置。
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