JPH0366245A - 搬送波再生装置 - 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、ディジタル１般送波変調信号の１ｌｌｆｆｉ
送波を再生する搬送波再生装置に関する。

従来の技術 近年盤んなディジタル通信において、周波数利用効率の
高い多値直交振幅変調方式が多く用いられている。この
ような変調方式を同期検波するための搬送波再生手段と
して、１．、ＳＩ化などにイ１利なディジタル信号処理
によるものが提案されている。

以下に、１６ＱＡＭ信号に対する従来のディジタル信号
処理による搬送波再生装置について図面を参照しながら
説明する。

第５図は従来の搬送波再生装置の構成図である。

入力端子１０１から１６ＱＡＭ信号が入力される。

入力信号はＡ／Ｄ変換器１０／Ｉでディジタル信号１０
５に変換される。また、一方では、入力信号は移相回路
１０２においてπ／２だけ位相を変換された後、Ａ／Ｄ
変換器１０３にてディジクル信号１０６に変換される。

したがって、信号１０５と信号１０６とは互いに位相が
直交した信号となる。位相検出回路１０７は、信号１０
５と信号１０６とを互いに除算し、その逆正接を求める
ことによって、信号振幅にかかわらず信号１０５の位相
を検出することができる。検出された位相情報は、減算
回路１０Ｂにより位相差信号１１５となる。

ここで、位相差変換回路１０９について述べるに先立ち
、１６ＱＡＭ信号について簡単に示す。

第６図は１６ＱＡＭ信号の１６個の信号点を、搬送波に
同期した互いに直交する２つの軸からなる平面において
示したものである。第６図より、１６個の信号点は±θ
１〜±８６のいずれかの位相となる。

したがって、第５図の位相差変換回路１０９として、そ
の入出力特性を第７図に示す特性とすることにより、本
来の信号点からの位相差に比例した出力が得られる。

さて、再び第５図に戻り、位相差変換回路１０９からの
出力である信号１１６は、タイミング信号１１４により
信号点の存在する時刻のみ閉しるよう制御されるスイッ
チ１１０を経た後、不要成分を抑圧するとともにループ
の応答特性を定めるループフィルタ１１１に導かれる。

電圧制御発振回路（ＶＣＯ）１１２は、ループフィルタ
１１１の出力に応した周波数で発振し、その位相信号１
１３を出力する。位相信号１１３は減算回路１０８に帰
還され、位相同期ループを構成する。

また、上記の構成および動作によって得られた位相信号
１１３は、入力された１６ＱＡＭ信閃の搬送波に周波数
同期および位相同期しており、再生搬送波位相信号とし
て出力端子１１７より出力される。なお、以上に述べた
従来の搬送波再生装置は、例えば電子通信学会論文誌、
Ｊ６１−Ｂ巻、第１２号、Ｐ、１６７６〜Ｐ、１６８４
（１９８６年１２月）に記載されている。

発明が解決しようとする課題 ところで、第６図に示す１６ＱＡＭ信号の信号点におい
て、例えば位相角θ２で振幅が比較的小さい信号点１は
、雑音などによりその位相角がθ１またはθ８の近くに
容易に変化する。その結果、上記した従来の構成におい
ては、第７図に示した位相差変換回路１０９の入出力特
性により、信号点１の位相が０１またはθ３に間違って
引き込まれてしまい、正しい搬送波位相が再生されない
ことがあるという課題がある。また、このような誤動作
は、多値直交振幅変調の多値数が多くなると一層深刻に
なる。

そこで本発明は、上記のように雑音などによって誤った
位相に引きこむことのない搬送波再生装置を提供するこ
とを目的とする。また同時に、多値直交振幅変調の多値
数が多い場合においても、正確に搬送波を再生すること
が可能な搬送波再生装置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 上記課題を解決するため、本発明の搬送波再生装置は、
入力信号を位相が互いに直交する２つの直交信号に変換
する信号変換手段と、２つの直交信号から入力信号の位
相を検出する位相検出手段と、２つの直交信号から入力
信号の振幅を検出する振幅検出手段と、位相検出手段の
出力を一方の入力として位相差を得る減算手段と、位相
差と振幅検出手段の出力とから所定の値を出力する位相
差変換手段と、位相差変換手段の出力を入力とするフィ
ルタ手段と、フィルタ手段の出力に応した周波数で発振
する位相を得て減算手段の他の入力とする可変周波数発
振手段とを備えたものである。

作用 上記構成により、入力信号の振幅に応じて位相差変換手
段の特性を信号点配置に合わせて最適化するため、雑音
などによる信号点の位相変化に強く、間違った位相に引
きこむことなく正しい搬送波位相が再生できる。また、
その結果、多値直交振幅変調の多値数が多い場合におい
ても正確に搬送波を再生することが可能となる。

実施例 以下に、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の搬送波再生装置の一実施例の構成図で
ある。第１図において、先に第５図で示した従来例と同
等のブロックおよび信号には同番号を付した。

入力端子１０１から１６ＱＡＭ信号が入力される。入力
信号は、Ａ／Ｄ変換器２０１でディジタル信号に変換さ
れる。ディジタル化された信号は、ヒルヘルド変換器２
０２において、互いに位相カ直交した２つのディジタル
信号である、信号１０５と信号１０６とに変換される。

位相検出回路１０７は、従来例の場合と同様にして信号
１０５の位相を検出する。検出された位相情報は、減算
回路１０８により位相差信号１１５となる。

一方、振幅検出回路２０３は、互いに直交した信号１０
５と信号１０６の二乗和の平方根を求めることにより信
号１０５の振幅を検出し、振幅信号２０４として出力す
る。このような振幅検出回路２０３は、人出力関係をあ
らかしめ記憶した読み出し専用メモリなどにより容易に
構成できる。

位相差変換回路２０５には、位相差信号１１５とともに
振幅信号２０４が入力され、これら２つの信号に応した
値の信号１１６が出力される。

以下、スイッチ１１０．ループフィルタ１１１電圧制御
発振回路１１２を経て、入力１６ＱＡＭ信号の搬送波に
周波数同期および位相同期した再生搬送波位相信号１１
３を得、出力端子１１７より出力される過程は先の従来
例と同様である。

さて、本実施例と前述した従来例との最大の違いである
位相差変換回路２０５について、より詳細に説明する。

第２図は、本実施例の位相差変換回路２０５の構成を示
している。位相差信号１１５は、互いに異なる入出力特
性表をあらかしめ記憶した読み出し専用メモリ（以下Ｒ
ＯＭと称す）２１０および２１１に入力される。ＲＯＭ
２１０による入出力特性は、第３図に示すように、位相
差信号１１５の示す位相が±θ２および±θ５のときに
Ｏを出力する特性である。一方、ＲＯＭ２１１による入
出力特性は、第４図に示すように、位相差信号１１５の
示す位相が±θ１．±θ８．±θ４および±θ６のとき
にＯを出力する特性である。ここで、第６図に示した１
６ＱＡＭ信号の信号点配置を参照して、信号点１，５．
９および１３の原点からの距離をａとし、信号点２，４
，６，８１０．１２．１４および１６のそれをｂとし、
さらに信号点３，７．１１および１５のそれをＣと表わ
すことにする。このとき、第２図の判別回路２１２は、
振幅信号２０４の示す信号振幅が、ａ。

ｂ、ｃのうちｂに最も近い場合にはスイッチ２１３が下
側に接続するよう制御し、振幅信号２０４の示す信号振
幅がａまたはＣに最も近い場合にはスイッチ２１３が上
側に接続するよう制御する。

その結果、例えば第６図の信号点１が伝送されたとき、
第２図のスイッチ２１３は上側に接続される。したがっ
て、雑音などにより信号点１の位相角がθ１またはθ３
の近くに変化したとしても、第３図に示した位相差変換
回路の入出力特性により、θ１もしくはθ３などの位相
に間違って引きこまれることはない。その他の信号点に
ついても、同様にして先の従来例に比べて良い結果が得
られるのは明らかである。

以上説明したように、本実施例によれば、位相差変換回
路が位相差信号のみならず入力信号の振幅をも参照し、
入力信号の振幅に応じて位相差変換回路の入出力特性を
信号点配置に合わセて最適化しているため、雑音などに
よる信号点の位相変化に強く、間違った位相に引きこむ
ことなく正しい搬送波位相が再生できる。

なお、本実施例は１６ＱＡＭ信号を対象としたが、その
他の多値直交振幅変調の場合においても、位相差変換回
路の特性を変更することにより容易に対応できる。この
とき、従来例の方式に比べ多値数が多い場合においても
正確に搬送波を再生ずることができることは明らかであ
る。

また、本実施例ではヒルベルト変換器を用いて互いに直
交する２つの信号を得る構成としてか、第５図の従来例
と同様に、移相回路と２つのＡ／Ｄ変換器を用いてもそ
の効果に変わりはないことは言うまでもない。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明の搬送波再生装置
は、入力信号の振幅に応じて位相差変換手段の特性を信
号点配置に合わせて最適化するため、雑音などによる信
号点の位相変化に強く、間違った位相に引きこむことな
く正しい搬送波位相が再生できる。また、その結果、多
値直交振幅変調の多植数が多い場合においても正確に搬
送波を再生することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の搬送波再生装置の一実施例を示す構成
図、第２図は本発明の一実施例における位相差変換回路
の構成図、第３図および第４図はそれぞれ第２図におけ
るＲＯＭ２１０，２１１による入出力特性図、第５図は
従来の搬送波再生装置を示す構成図、第６図は１６ＱＡ
Ｍ信号の信号点配置図、第７図は従来の搬送波再生装置
における位相差変換回路の入出力特性図である。 １ １０７・・・・・・位相検出回路、１０８・・・・・・
減算回路、１１１・・・・・・ループフィルタ、１１２
・・・・・・電圧制御発振回路、２０１・・・・・・Ａ
／Ｄ変換器、２０２・・・・・・ヒルベルト変換器、２
０３・・・・・・振幅検出回路、２０５・・・・・・位
相差変換回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を位相が互いに直交する２つの直交信号
   に変換する信号変換手段と、前記２つの直交信号から前
   記入力信号の位相を検出する位相検出手段と、前記２つ
   の直交信号から前記入力信号の振幅を検出する振幅検出
   手段と、前記位相検出手段の出力を一方の入力として位
   相差を得る減算手段と、前記位相差と前記振幅検出手段
   の出力とから所定の値を出力する位相差変換手段と、前
   記位相差変換手段の出力を入力とするフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段の出力に応じた周波数で発振する位相
   を得て前記減算手段の他の入力とする可変周波数発振手
   段とを備えたことを特徴とする搬送波再生装置。
2. （２）位相差変換手段は、位相差を入力とし異なる入出
   力特性をもつ複数の入出力手段と、振幅検出手段によっ
   て検出された振幅に応じて前記複数の入出力手段の１つ
   の出力を選択して出力する制御手段とを備えたことを特
   徴とする請求項（１）記載の搬送波再生装置。