JPH05276206A - 周波数検波復調装置 - Google Patents

周波数検波復調装置

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JPH05276206A
JPH05276206A JP6722492A JP6722492A JPH05276206A JP H05276206 A JPH05276206 A JP H05276206A JP 6722492 A JP6722492 A JP 6722492A JP 6722492 A JP6722492 A JP 6722492A JP H05276206 A JPH05276206 A JP H05276206A
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JP
Japan
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signal
phase
frequency
clock
timing
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Withdrawn
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JP6722492A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Shimakata
幸広 島方
Satoshi Miura
智 三浦
Kazutoshi Kubo
和俊 久保
Rie Torii
理恵 鳥居
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数弁別器を使用し、ノイズに拘らず、良
好なクロック再生を行える周波数検波復調装置。 【構成】 所定周波数のPSK変調波信号を周波数電圧
信号に変換する周波数弁別器(20)と、周波数電圧信
号を所定期間積分して、積分信号を、積分放電タイミン
グ信号に基づいて、放電する積分放電器(30)と、積
分信号からシンボルを判定して復調データを生成する判
定回路(50)と、PSK変調波信号を、所定の基準信
号によって、位相データに変換する位相データ変換器
(60)と、位相データと隣り合ったシンボル間の位相
差を演算して、位相差ゼロクロスを検出する位相差ゼロ
クロス検出器と(70)と、位相差ゼロクロス検出器の
出力信号に基づいて、クロック再生を行い、積分放電器
に積分放電タイミング信号を供給するクロック再生器
(80)とから構成される周波数検波復調装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPSK変調波信号を周波
数検波する周波数検波復調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10には、従来におけるPSK変調波
を周波数検波復調する周波数検波復調装置の一構成例が
示されている。
【0003】この従来例は入力端子110から取り込ん
だ変調波を振幅制限するリミタ10と、変調波の周波数
変化成分を電圧に変換する周波数弁別器20と、周波数
弁別器20の電圧出力を1シンボル時間積分し、クロッ
ク再生器40からのタイミングで放電する積分放電器3
0と、周波数弁別器20の出力から、積分放電器30の
放電タイミングを供給するクロック再生器40と、積分
放電器30の積分結果から1,0,データを判定する判
定回路50とを備えている。
【0004】次に、従来の問題点を明らかにするため、
図11を用いてクロック再生器40の動作を説明する。
【0005】図11は、π/4QPSK変調波を周波数
弁別器20に入力したときの出力波形の例である。縦軸
は電圧を示し、横軸は時間を示す。また×は積分放電器
30の放電タイミングを示す。つまり、クロック再生器
40は、図11で示す様な波形から、×で示すタイミン
グを作り出す回路である。その方法として、電圧の中央
値を周波数弁別器20の出力電圧が横切るタイミングを
検出する方法や、電圧のピークを検出して連続する2つ
のピークの中間時刻を出力する方法等がある。
【0006】電圧の中央値を周波数弁別器20の出力電
圧が横切るタイミングを検出する方法は、コンパレータ
を使用し、コンパレータの一方の入力には電圧の中央値
をリファレンスとして供給し、もう一方の入力には、周
波数弁別器20の出力を供給する。
【0007】電圧のピークを検出する方法は、周波数弁
別器20の出力を時間微分し、その極性が変化する時刻
をピークとするものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
周波数検波復調装置では、以上の様にクロック再生を周
波数弁別器出力信号にて行なっているため、ノイズのあ
る場合、その出力電圧が中央値を横切るタイミングがず
れたり、ピークの位置がずれる等の影響で、正しい動作
をしない問題がある。
【0009】そこで、本発明は、上記欠点に鑑み、ノイ
ズの有無に係らず、良好なクロック再生が行える周波数
検波復調装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、所定周
波数のPSK変調波信号を周波数電圧信号に変換する周
波数弁別器と、前記周波数電圧信号を所定期間積分し
て、積分信号を、積分放電タイミング信号に基づいて、
放電する積分放電器と、前記積分信号からシンボルを判
定して復調データを生成する判定回路とを有し、前記P
SK変調波信号を周波数検波復調する周波数検波復調装
置において、前記PSK変調波信号を、所定の基準信号
によって、位相データに変換する位相データ変換器と、
前記位相データと隣り合ったシンボル間の位相差を演算
して、位相差ゼロクロスを検出する位相差ゼロクロス検
出器と、該位相差ゼロクロス検出器の出力信号に基づい
て、クロック再生を行い、前記積分放電器に前記積分放
電タイミング信号を供給するクロック再生器とを設けた
ことを特徴とする周波数検波復調装置が得られる。
【0011】即ち、本発明はこれらの欠点を除去するた
め、リミタ出力を位相データ変換器で位相データに変換
し、1シンボル時間に相当する2つの位相データの差を
とり、その値が0度を横切るタイミングを検出し、その
タイミングを基にクロック再生をすることを特徴とす
る。
【0012】
【作用】本発明の周波数検波復調装置は、リミタ出力を
位相データに変換し、1シンボル時間に相当する2つの
位相データの差をとり、その値が0度を横切るタイミン
グを利用しているため、ノイズによる影響を直接うける
ことが少なく、良好なクロック再生ができる。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例を、図面を参照して説明
する。
【0014】図1には本発明の一実施例に係る周波数検
波復調装置の構成が示されている。
【0015】この実施例について、先ず、全体の構成と
動作概要を説明する。入力端子110から入力されたP
SK変調波信号は、リミタ10により振幅制限された
後、2分岐され、一方は周波数弁別器20へ、もう一方
は位相データ変換器60へそれぞれ供給される。
【0016】周波数弁別器20は、PSK変調波信号の
周波数変化成分を電圧に変換し、積分放電器に供給す
る。積分放電器30は、1シンボル分の電圧値を積分
し、クロック再生器80からの信号で決まるタイミング
で放電をする。このとき放電する直前の積分された電圧
値を判定回路50にとり込み、その電圧値に従って1,
0データを復調し、復調データ出力端子120から出力
する。
【0017】また、リミタ10から位相データ変換器6
0へ供給されたPSK変調波信号はここで位相成分が抽
出され、位相データとしてゼロクロス検出器70へ供給
される。ゼロクロス検出器70はクロック再生器80か
らのタイミングで決まる1シンボル時間に相当する2つ
の位相データの差を演算し、位相差信号dとしてクロッ
ク再生器80に供給する。
【0018】この位相差信号dの位相0度を示すデータ
が、積分放電器30の放電から次の放電までの中間時刻
を示すことになる。クロック再生器80は、この位相差
信号dが0度を示すタイミングに合わせて、クロック再
生を行ない、必要なタイミングを積分放電器30やゼロ
クロス検出器70等に供給すると共に、再生クロック出
力端子130から出力する。
【0019】次に位相データ変換器60の動作につい
て、さらに詳細に説明する。図2には位相データ変換器
60の1構成例が示されている。この例で示される位相
データ変換器60は、ローカルマスタ発振器62と分周
器63とシフトレジスタ64とフリップフロップ(以下
FF)群65とエンコーダ66とから構成される。
【0020】ローカルマスタ発振器62は、入力端子6
1から入力するPSK変調波の搬送波周波数f0 のm倍
(mは自然数)で発振し、分周器63とシフトレジスタ
64とのクロックに供給する。この例ではm=8であ
る。分周器63は周波数m×f0 の信号を、この例では
m分の一に分周し、周波数f0 としてシフトレジスタ6
4に供給する。シフトレジスタ64は、このf0 信号を
m+f0 信号によりシフトすることで、位相の異なる8
つの基準信号θ1 ,θ2 ,…,θ8 として、それぞれF
F65−1,65−2,…,65−8のデータ入力に供
給する。
【0021】FF65−1,65−2,…,65−8の
クロック入力は変調波信号が、入力端子61を通して入
力されている。
【0022】FF65−1,65−2,…,65−8
は、変調波信号の持つ位相と、基準位相θ1 〜θ8 との
位相差を8個のHL値で、エンコーダ66に供給するこ
とになる。エンコーダ66は、8個の信号から、3ビッ
トに量子化された位相データを生成し、出力する。
【0023】次にこの動作について説明する。図3は位
相データ変換器の構成例1の動作がタイミングチャート
として示されている。この図に示される様に、基準信号
θ1〜θ8 はそれぞれ45°ずつ異なる位相を有してい
る。例えば、基準信号θ1 は22.5°、基準信号θ2
は67.5°…基準信号θ8 は337.5°の位相を有
している。ここで、(n−1)の時刻において変調波信
号θn-1 が入力された場合を考える。このときFF65
−1,65−2,…,65−8は、それぞれ基準信号θ
1 ,θ2 ,…,θ8 を変調波信号の立ち上がりで取り込
むことで、H値又はL値を出力する。
【0024】変調波信号θn-1 が、例えば170°の位
相を有していた場合、基準信号θ1〜θ4 の位相は17
0°より小さいため、FF65−1〜65−4の出力は
H値になる。しかし、FF65−5に供給される基準信
号θ5 の位相が202.5°であることから、FF65
−5の出力はL値となる。同様にFF65−6〜65−
8の出力もL値となる。従って、エンコーダ66に供給
される信号はFF65の昇順でいうと、HHHHLLL
Lとなる。
【0025】エンコーダ66においては、FF65−
1,65−2,…,65−8から供給される信号に基づ
き変調波信号θn-1 の属する位相の範囲を判定する。こ
の場合、FF65−1〜65−4から供給される信号が
H値、FF65−5〜65−8から供給される信号がL
値であることから、変調波信号θn-1 の位相が157.
5°から202.5°の範囲を代表する値、例えば18
0°を位相データとして出力する。
【0026】同様に、nの時刻において変調波信号θn
が供給された場合、この変調波信号θn が265°の位
相を有しているとすれば、FF65−1〜65−8の昇
順にHHLLLLHHを出力する。エンコーダ66は、
変調波θn-1 のときと同様に判定し、247.5°〜2
92.5°を代表する値である275°を位相データと
して出力する。
【0027】図4には、位相データ変換器60の構成例
2が示されている。この例は、ローカルマスタ発振器1
04と、分周器105、セットリセットフリップフロッ
プ(以後SRFF)102と、カウンタ103と、ラッ
チ107から構成する。
【0028】この構成例の動作を、図5に示す位相デー
タ変換器の構成例2の動作説明図を基に説明する。ロー
カルマスタ発振器104は、入力端子100から入力す
る変調波の搬送波周波数f0 のm倍(mは自然数)で発
振し、分周器105とカウンタ103のクロックに供給
する。分周器105は周波数m×f0 の信号をm分の一
に分周し、周波数f0 の信号A1を生成し、SRFF1
02のリセット入力に供給すると共に、A1と周波数が
等しい負のパルスA2を生成し、カウンタ103のリセ
ット入力に供給する。また、パルスA2はインバータ1
06を介して、ラッチ107のクロックに供給する。
【0029】変調波は入力端子100からSRFF10
2のセット入力に供給され、その立ち上がりでSRFF
102の出力BをH値にする。前述した様にSRFF1
02のリセット入力には信号A1が供給されており、S
RFF102は信号A1の立ち上がりで、出力BをL値
にする。すなわち、SRFF102の出力Bの正パルス
幅は変調波の立ち上がりから、信号A1の立ち上がりま
でとなる。このSRFF102の出力Bは、カウンタ1
03のカウンタイネーブルに供給されている。
【0030】カウンタ103は、SRFF102の出力
BがH値の区間m×f0 信号でカウンタ動作を行ない、
カウンタ値Cをラッチ107に供給する。このカウンタ
値Cは、パルスA2の立ち下がりクロックでラッチ10
7にラッチされると同時に、0にリセットされる。
【0031】従って、カウンタ103は、カウンタイネ
ーブル入力の立ち上がり、つまり変調波の立ち上がりか
らリセット入力の立ち上がりつまりA1の立ち上がりま
でを、周波数m×f0 のクロックでカウントし、そのカ
ウント値がラッチ107でラッチされると共に0にリセ
ットされることになる。その結果、ラッチ107の出力
は変調波と信号A1との位相差つまり位相データとして
出力される。
【0032】図6に位相データ変換器60の出力例を示
す。この例はπ/4QPSK変調波の場合を位相平面上
に現わしたものであり、見易すくするためにリミタを用
いずに振幅成分も表現し、また位相の分解能も充分大き
くとってある。
【0033】次にゼロクロス検出器70の動作について
さらに詳細に説明する。図7はゼロクロス検出器70の
構成例を示す。この例では、ゼロクロス検出器はラッチ
73群と減算器74から構成される。次にこの動作を説
明する。入力端子71から入力した位相データは2分岐
し、一方はラッチ73−1に供給し、もう一方は減算器
74の負の入力に供給する。また入力端子72から入力
する信号は、この例では積分放電器30の放電タイミン
グと、放電から放電の中間時刻を示すタイミングとし、
これをラッチ73−1,73−2のクロックに供給す
る。ラッチ73−1,73−2は、シフトレジスタとし
て機能し、クロックに従い位相データをラッチする。ラ
ッチ73−2の出力は減算器74の正の入力に供給す
る。従って減算器74の2つの入力に供給される位相デ
ータは、放電と放電の間隔つまり、1シンボルに相当す
る時間差を持つことになる。減算器74は、この2つの
位相データの差をmod360°で演算し出力する。こ
の位相データの差が、位相平面上で0度を横切ることを
ゼロクロスと呼ぶ。減算器74に入力する2つの位相デ
ータの時間差を変えることなく、ラッチ73の段数を増
加し、それに従ってクロックを早くすることで、より正
確なゼロクロス情報が出力される構成に拡張することは
容易である。
【0034】図8にはゼロクロス検出器70の出力信号
の例を示す。この例はπ/4QPSK変調波の場合を位
相平面上に現わしたものであり、見易すくするためにリ
ミタを用いずに振幅成分も表現し、また位相の分解能も
充分大きくとってある。
【0035】ゼロクロスをしている経路が、多数存在す
ることがわかる。
【0036】次にクロック再生器80の動作についてさ
らに詳細に説明する。図9にクロック再生器80の構成
例を示す。この例ではクロック再生器は遅れ進み検出器
82と、ループフィルタ83と、可変分周回路84と、
クロック再生マスタ発振器85から構成し、ごく一般的
な1次のDigital Phaselock Loo
pである。
【0037】前述したゼロクロス検出器70の出力は、
入力端子81から遅れ進み検出器82の一方の入力に供
給する。遅れ進み検出器82は、もう一方の入力から可
変分周回路84の再生クロックを入力し、可変分周回路
84の出力がゼロクロスに対して遅れているか進んでい
るかの信号をループフィルタ83に供給する。ループフ
ィルタ83は、この遅れ進み情報を積分し、可変分周回
路84へ供給する。可変分周回路84は、ループフィル
タ83からの遅れ進み情報を基に、クロック再生マスタ
発振器85からのマスタクロックの分周比を変えること
で、再生するクロック位相の遅れ進みを制御し、遅れ進
み検出器82へ再生クロックを供給する。可変分周回路
84はまた、積分放電器30やゼロクロス検出器70等
が要求するタイミングを供給すると共に、判定後のビッ
レートに応じたクロックを出力する。
【0038】以上の動作により、可変分周回路84の再
生クロック出力位相は、ゼロクロス検出器70のゼロク
ロスタイミングと一致する。言い換えると、積分放電器
30の放電と次の放電の中間時刻と一致するので、その
中間タイミングを持つクロックが、積分放電器30の放
電タイミングとなる。
【0039】このクロック再生器80の構成例は1次の
Digital Phaselock Loopである
が、2次のPhaselock Loopであっても同
じことは言うまでもない。また、遅れ進み検出器82は
位相比較器に、ループフィルタ83はローパスフィルタ
や積分要素に、可変分周回路84とクロック再生マスタ
発振器85はボテージコントロールオシレータにそれぞ
れ置き換えて考えてもかまわない。
【0040】最後に、ここではπ/4QPSK変調で説
明したが、このクロック再生回路は周波数検波復調が可
能な変調方式であれば応用可能である。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ミタ出力を位相データ変換器で位相データに変換し、1
シンボル時間に相当する2つのデータの差をとり、その
値が0度を横切るタイミングを検出し、そのタイミング
を基にクロック再生をするので、良好なクロック再生が
行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成を示すブロック図。
【図2】この実施例における位相データ変換器の構成例
1。
【図3】位相データ変換器の構成例1の動作説明図。
【図4】この実施例における位相データ変換器の構成例
2。
【図5】位相データ変換器の構成例2の動作説明図。
【図6】位相データ変換器の出力信号の例。
【図7】この実施例におけるゼロクロス検出器の構成
例。
【図8】ゼロクロス検出器の出力信号の例。
【図9】この実施例におけるクロック再生器の構成例。
【図10】従来の構成例。
【図11】周波数弁別器出力波形。
【符号の説明】
10 リミタ 20 周波数弁別器 30 積分放電器 50 判定回路 60 位相データ変換器 70 ゼロクロス検出器 80 クロック再生器 110 PSK変調波信号入力端子 120 復調データ出力端子 130 再生クロック出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 理恵 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号日本無 線株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定周波数のPSK変調波信号を周波数
    電圧信号に変換する周波数弁別器と、前記周波数電圧信
    号を所定期間積分して、積分信号を、積分放電タイミン
    グ信号に基づいて、放電する積分放電器と、前記積分信
    号からシンボルを判定して復調データを生成する判定回
    路とを有し、前記PSK変調波信号を周波数検波復調す
    る周波数検波復調装置において、 前記PSK変調波信号を、所定の基準信号によって、位
    相データに変換する位相データ変換器と、 前記位相データと隣り合ったシンボル間の位相差を演算
    して、位相差ゼロクロスを検出する位相差ゼロクロス検
    出器と、 該位相差ゼロクロス検出器の出力信号に基づいて、クロ
    ック再生を行い、前記積分放電器に前記積分放電タイミ
    ング信号を供給するクロック再生器とを設けたことを特
    徴とする周波数検波復調装置。
JP6722492A 1992-03-25 1992-03-25 周波数検波復調装置 Withdrawn JPH05276206A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101997543A (zh) * 2010-11-30 2011-03-30 四川和芯微电子股份有限公司 鉴频器及实现鉴频的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101997543A (zh) * 2010-11-30 2011-03-30 四川和芯微电子股份有限公司 鉴频器及实现鉴频的方法

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