JPH03270345A - 位相変調信号の復調回路 - Google Patents

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、位相変調信号の復調回路、特に逆変調方式に
より位相変調信号を復調する回路の動作安定化手段に関
する。

［従来の技術］ 従来から、位相変調に係る無線受信機においては逆変調
方式による復調回路が用いられている。

第４図には、従来における逆変調方式の復調回路の構成
例が示されている。

この回路は、二相ＰＳＫ　（位相シフトキーイング）信
号を検波して処理信号を出力する同期検波回路（ＤＥＴ
）１０と、処理信号て二相ＰＳＫ信号を変調して再生抽
出キャリア信号を生成出力する二相位相変調器（ＭＯＤ
）１２と、再生抽出キャリア信号を基準信号として所定
周波数の位相同期信号を生成出力するフェーズロックル
ープ（ＰＬＬ）回路１４と、を含んでいる。

また、ＰＬＬ回路１４は、ＭＯＤＩ２から出力される再
生抽出キャリア信号を位相検波する位相検波器（ＰＤ）
１６と、ＰＤ１６の検波出力から雑音を除去し、かつＰ
ＬＬ回路１４のループのロックを保持するループフィル
タ（ＦＩＬ）１８と、Ｆ　Ｉ　Ｌｌｇの出力電圧に応じ
た周波数で発振することにより同期検波信号を生成出力
する電圧制御発振器（ＶＣＯ）２０と、を含んでいる。

また、ＶＣＯ２０の出力である位相同期信号は、同期検
波入力信号としてＤＥＴＩＯに入力されると共にＰＤ１
６に人力され、これにより再生抽出キャリア信号が位相
検波される。

第５図には、この従来例の動作が示されている。

第５図（ａ）においては、例えば１０ＭＨｚ程度の二相
ＰＳＫ信号、処理信号および再生抽出キャリア信号が、
また第５図（ｂ）においては、再生抽出キャリア信号及
び位相同期信号が、それぞれ示されており、後者は前者
に比し時間軸が伸長されて描かれている。

第５図（ａ）に示されるように、再生抽出キャリア信号
は二相ＰＳＫ信号と同周波数で無変調の信号である。一
方で、第５図（ｂ）に示されるように、位相同期信号は
再生抽出キャリア信号と同周波数でその零位相に同期し
たパルス信号である。

すなわち、ＤＥＴｌｏにおいて、二相ＰＳＫ信号を位相
同期信号により同期検波すれば、第５図（ａ）に示され
るように二相ＰＳＫ信号の位相反転に応じて反転する２
値信号である処理信号が、ＤＥＴＩＯの検波出力として
得られることになる。

かかる処理信号は、二相ＰＳＫ信号が供給されているＭ
ＯＤ１２に入力される。ＭＯＤ１２においては、この処
理信号により二相ＰＳＫ信号が変調される。すると、無
変調の再生抽出キャリア信号が抽出され、この再生抽出
キャリア信号は、ＰＬＬ回路１４のＰＤ１６に人力され
る。

ＰＤ１６は、再生抽出キャリア信号を位相同期信号によ
り位相検波する。ＰＤ１６は、ＦＩＬＩ８及びＶＣＯ２
０と共にＰＬＬ回路１４を形成しており、この結果、ｖ
ＣＯ２０は、第５図（ｂ）に示されるように再生抽出キ
ャリア信号と同周波数・同位相の同期検波信号を発振出
力することになる。

このＶＣＯ２０には、温度安定性及び周波数可変帯域の
高帯域化等の要請から例えばタンタル酸リチウム基板の
振動を利用して発振するものが用いられており、その発
振器出力はほぼパルスに見なせる波形であるため、位相
同期信号はこの図に示されるようにパルス状となる。

この位相同期信号は、前述のようにＤＥＴＩＯに入力さ
れ、二相ＰＳＫ信号が検波される。

したがって、この従来例においては、二相ＰＳＫ信号を
検波してさらに変調を施す逆変調方式が実現され、かつ
ＰＬＬ回路１４を用いたことにより一定の温度安定性の
ある復調回路が得られていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来においては、周囲温度や電源電圧等
の外部条件の変化等によって同期検波の一方の入力とし
て信号のデユーティ比が変動した場合、同期検波回路の
動作が不安定になるという問題があった。

すなわち、ｖＣＯにタンタル酸リチウムの振動を利用し
た素子を用いた場合にはその発振に係るデユーティ比が
外部条件に応じて変動することとなる。

このようにデユーティ比が変動する位相同期信号をＤＥ
Ｔに供給して同期検波を行うと、一般にＤＥＴが位相変
動に敏感であるため、その出力に係る処理信号のレベル
あるいは立ち上がり／立ち下がりの位相等に変動が生じ
、従って位相変調信号の復調回路の出力が不安定、不確
実なものとなる。

このような同期検波回路の不安定動作を避けるためには
、デユーティ比が安定したｖＣＯを用いれば良いが、こ
のようなりＣＯを構成する部品の選定は困難であり、回
路が複雑化することとなる。

この結果、ＶＣＯ，ひいては復調回路全体が高価格化す
ることとなる。

また、位相検波信号のデユーティ比を一定、例えば５０
％に保つためには、ＶＣＯの出力側にバンドパスフィル
タを挿入すれば良い。しかし、このバンドパスフィルタ
によって位相ずれが生じ、該位相ずれを補正する手段を
設けねばならず、回路が複雑化し、高価格化がもたらさ
れる。

本発明は、このような問題点を解決することを課題とし
てなされたものであり、位相同期信号のデユーティ比を
安定化させることが可能となり、従って同期検波回路が
安定的に動作する逆変調方式の簡略かつ安価な位相変調
信号の復調回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を連成するために、本発明は、ＰＬＬ回
路における発振出力信号を偶数分周して立ち上がり／立
ち下がりをほぼ一定の周期で生じる分周信号を生成し、
この分周信号を同期検波入力信号としてＤＥＴに出力す
る分周器を備え、デユーティ比がほぼ一定の同期検波入
力信号により位相変調信号を検波して同期検波回路の動
作を安定化させることを特徴とする。

［作用〕 本発明においては、分周器によりＰＬＬ回路における発
振出力信号が偶数分周される。この分周の結果、立ち上
がり／立ち下がりがほぼ一定の周期で生じる分周信号が
生成される。この分周信号は更に同期検波信号としてＤ
ＥＴに出力され、これにより位相変調信号が検波される
。検波されて得られた処理信号は、更にＭＯＤに供給さ
れ、再生抽出キャリア信号が生成されてＰＬＬ回路に基
準信号として供給される。

ここで、ＰＬＬ回路における発振出力信号の立ち上がり
または立ち下がりが変動し、従って発振出力信号のデユ
ーティ比が変動した場合にも、同期検波入力信号の立ち
上がり／立ち下がりほぼは一定の周期で生じることとな
る。言い換えれば、同期検波入力信号のデユーティ比は
ほぼ一定となる。

従って、デユーティ比の変動に伴って生じる同期検波回
路の不安定不確実動作が解消され、位相変調信号復調回
路の動作が安定化することとなる。

［実施例コ 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づいて説
明する。

なお、第４図乃至第５図に示される従来例と同様の構成
には同一の符号を付し説明を省略する。

第１図には本発明の第１実施例に係る復調回路の構成が
示されている。

この図においては、本発明の特徴に係る分周器２２がＶ
ＣＯ２０の出力端に接続され、更に分周器２２はＤＥＴ
ＩＯ及びＰＤ１６の入力端に接続されている。

この分周器２２は、例えば入力信号の立ち上がりエツジ
で反転するフリップフロップ等から構成されている。す
なわち、分局器２２は、入力信号の立ち上がりエツジに
応じて値が反転するような信号を出力する。また、この
実施例においては分周器２２の分周比Ｎは２に設定され
ている。

第２図には、本実施例の動作が示されている。

本実施例においては、ＶＣＯ２０の出力は分周器２２に
より１／２倍に分周されるため、位相同期信号の２倍の
周波数、例えば位相同期信号が１０ＭＨｚの場合は２０
ＭＨｚとなる。

また、前述のように分周器２２が立ち上がりエツジで反
転するフリップフロップから構成されている場合、この
図に示されるように、ＶＣＯ出力の立ち上がりエツジに
応じて値が反転する位相同期信号が分周器２２から出力
されることとなる。

この位相同期信号は、ＰＤ１６に入力され、例えば１０
ＭＨｚの再生抽出キャリア信号の位相検波に用いられる
。このＰＤ１６の出力は、ＦＩＬ１８を介してＶＣＯ２
０に供給され、ＰＬＬ回路１４のループが形成されるた
め、このループがロックしている状態では位相同期信号
は再生抽出キャリア信号のゼロクロスに応じて値が反転
する信号となる。

従って、位相同期信号は、再生抽出キャリア信号と等し
く５０％のデユーティ比となる。

位相同期信号は、更にＤＥＴＩＯに供給され、１０ＭＨ
ｚの二相ＰＳＫ信号の検波に用いられる。

ＤＥＴＩＯは同期検波入力信号の位相の変動に応じて動
作が変動する素子である。故に、位相同期信号のデユー
ティ比が不安定な場合には、出力である処理信号の立ち
上がり／立ち下がりも変動するが、逆に同期検波信号の
デユーティ比が例えば５０％でほぼ一定の場合、出力に
係る処理信号の立ち上がり／立ち下がりも安定化するこ
ととなり、すなわち復調出力が安定化する。

ＤＥＴＩＯから出力される処理信号はＭＯＤ１２に供給
され、二相ＰＳＫ信号の変調に用いられる。この変調の
結果得られる再生抽出キャリア信号は、前述のようにＰ
Ｄ１６に供給され、同期検波信号により検波されること
となる。従って、分周器２２によって同期検波信号の立
ち上がり／立ち下がりがほぼ一定化（すなわちデユーテ
ィ比がほぼ一定化）するため、処理信号の立ち上がり／
立ち下がり、更には再生抽出キャリア信号の位相も安定
化される。

従って、本実施例によれば、ＰＬＬ回路１４から出力さ
れる位相同期信号のデユーティ比が、はぼ５０％に安定
化され、従って安定的な復調動作が行われることとなる
。加えて、分周器２２が例えばフリップフロップ等によ
り簡易に構成されるため、回路構成が単純となり、安価
となる。

なお、分周器２２の分周比は１／２に限られるものでは
ない。すなわち、分周器２２の分周比はＶＣＯ２０の設
計が容易となるよう、適宜設定することができる。この
場合にも、デユーティ比を一定に確保することかでき、
分周器の最終段階で１／２分周を行えばデユーティ比を
５０％に確保することができる。

第３図には、本発明の第２実施例に係る復調回路の構成
が示されている。

この図に示される復調回路はＰＬＬ回路１４のループ内
に分周器２２を含まず、外部に接続した構成となってい
る。この実施例のＰＬＬ回路１４は、基準信号のＮ倍周
波数でループがロックする構成であり、分周器２２はか
かるＮ倍周波数の信号を１／Ｎに分周して、同期検波入
力信号としてＤＥＴＩＯに供給する。

この場合にも、ＤＥＴＩＯに入力される同期検波入力信
号のデユーティ比を一定化でき、第１図に示される実施
例と同様の効果を得ることができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、位相変調信号を
逆変調方式で復調する際に、ＰＬＬ回路における発振出
力信号を分周して同期検波入力信号を生成するため、回
路動作が安定化する。

また、この分周器が簡易かつ安価に構成されるため、復
調回路の構成の複雑化及び高価格化を防止しつつ多大な
効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る位相変調信号の復調
回路の構成を示すブロック図、第２図はこの実施例の動
作を示す図、 第３図は本発明の第２実施例に係る位相変調信号の復調
回路の構成を示すブロック図、第４図は従来における位
相変調信号の復調回路の一例の構成を示すブロック図、 第５図はこの従来例の動作を示す図であって、第５図（
ａ）は二相ＰＳＫ信号、処理信号及び再生抽出キャリア
信号を示す図、第５図（ｂ）は再生抽出キャリア信号及
び位相同期信号を示す図である。 ０ ２ ４ ２ 同期検波器 位相変調器 フェーズロックループ回路 分周器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　位相変調信号を同期検波により復調して処理信号を生
   成出力する同期検波器と、位相変調信号を処理信号で変
   調して再生抽出キャリア信号を生成出力する位相変調器
   と、再生抽出キャリア信号を基準信号として所定周波数
   の発振出力信号を生成するフェーズロックループ回路と
   、を有する位相変調信号の復調回路において、 発振出力信号を分周して立ち上がり／立ち下がりがほぼ
   一定の周期で生じる分周信号を生成し、この分周信号を
   同期検波入力信号として同期検波器に出力する分周器を
   備え、 デューティ比がほぼ一定の同期検波入力信号により位相
   変調信号を検波して、同期検波器の動作を安定化させる
   ことを特徴とする位相変調信号の復調回路。