JPH066401A - Carrier reproducing device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a carrier reproducing device, which stably reproduces carriers and comparatively reduces the circuit scale when a pilot signal for synchronization is inserted to a phase excepting for a regular signal arranging point, concerning to the carrier reproducing device for multivalued QAM. CONSTITUTION:This device is provided with a means 3 to extract phase error between a received modulated wave signal and a VCO output, data holding means 4 to hold a phase error signal when the pilot signal is detected from the modulated wave signal, phase locked loop circuit to control the phase of a VCO 6 with this held phase error signal, and phase shifter 7 to shift the output phase of the VCO 6 just for phase difference between the pilot signal and a reference phase. Then, the carrier reproducing device performs orthogonal synchronization detection with the output of this phase shifter 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は，ディジタルデータを伝
送する通信装置の復調器における搬送波再生装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carrier wave reproducing device in a demodulator of a communication device for transmitting digital data.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図２に従来の選択制御形１６ＱＡＭ用搬
送波再生装置の一例を示す。この従来例は電信電話公社
電気通信研究所研究実用化報告第３０巻第６号に記載さ
れている。以下，この従来例について説明する。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows an example of a conventional carrier control apparatus for selection control type 16QAM. This conventional example is described in No. 6 of Vol. Hereinafter, this conventional example will be described.

【０００３】入力端子１から入力された被変調波信号
は，直交検波・位相比較器２で，ＶＣＯ６からの基準搬
送波信号を用いて直交検波され，Ｉ相及びＱ相検波出力
信号となって出力される。また，上記直交検波・位相比
較器２において，前記被変調波信号とＶＣＯ６からの基
準搬送波信号との位相比較がなされ，位相誤差信号が出
力される。ここで，直交検波・位相比較器２は，ＱＰＳ
Ｋ復調用搬送波再生装置と同様の構成である。Ｉ相，Ｑ
相検波出力信号は，レベル判定装置１３を介して選択制
御部１４へ入力される。また，位相誤差信号は，データ
保持装置４，ループフィルタ５を介し，ＶＣＯ６を制御
する。The modulated wave signal input from the input terminal 1 is quadrature detected by the quadrature detection / phase comparator 2 using the reference carrier signal from the VCO 6 and output as I-phase and Q-phase detection output signals. To be done. Further, the quadrature detection / phase comparator 2 compares the phase of the modulated wave signal with the reference carrier signal from the VCO 6 and outputs a phase error signal. Here, the quadrature detection / phase comparator 2 uses the QPS
The configuration is the same as that of the carrier device for K demodulation. Phase I, Q
The phase detection output signal is input to the selection control unit 14 via the level determination device 13. Further, the phase error signal controls the VCO 6 via the data holding device 4 and the loop filter 5.

【０００４】一方，選択制御部１４では，レベル判定装
置１３での判定結果をもとに，Ｉ相検波出力信号と，Ｑ
相検波出力信号のレベルを比較する。比較した結果，Ｉ
相検波出力信号とＱ相検波出力信号のレベルが等しい
時，すなわち，復調後の信号位相がＱＰＳＫ波と等価の
場合には前記位相誤差信号はデータ保持装置４で保持制
御されず，そのままループフィルタ５以後の位相同期ル
ープ回路に入力され，ＶＣＯ６の出力位相を制御し，被
変調波に同期した基準搬送波が再生される。したがっ
て，この場合該搬送波再生装置は，通常のＱＰＳＫ用搬
送波再生回路と同様の搬送波再生動作を行う。On the other hand, in the selection control unit 14, the I-phase detection output signal and the Q
Compare the levels of the phase detection output signals. As a result of comparison, I
When the levels of the phase detection output signal and the Q phase detection output signal are equal, that is, when the demodulated signal phase is equivalent to the QPSK wave, the phase error signal is not held and controlled by the data holding device 4, and the loop filter is used as it is. It is input to the phase locked loop circuit after 5 and controls the output phase of the VCO 6 to reproduce the reference carrier wave synchronized with the modulated wave. Therefore, in this case, the carrier recovery device performs the same carrier recovery operation as the normal QPSK carrier recovery circuit.

【０００５】一方，Ｉ相検波出力信号と，Ｑ相検波出力
信号のレベルが等しくなければ，レベル比較直前の位相
誤差信号を，データ保持装置４により保持し，該保持デ
ータを用いて位相制御を行うことにより搬送波の再生を
行うものである。On the other hand, if the levels of the I-phase detection output signal and the Q-phase detection output signal are not the same, the phase error signal immediately before the level comparison is held by the data holding device 4, and the phase control is performed using the held data. By doing so, the carrier wave is reproduced.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし，前述の従来技
術は，図３に示される様な正規の信号配置点以外の位相
に，Ｉ相とＱ相のレベルが異なる同期用のパイロット信
号が挿入されるデータ伝送システムに適用する場合，当
該同期用のパイロット信号に位相同期できない構成であ
るため誤同期の確率が高くなり，安定な復調が行えない
欠点があった。本発明は，この欠点を除去し，正規の信
号配置点以外に同期用パイロット信号が挿入されるデー
タ伝送システムにおいて，安定に搬送波を再生でき，か
つ回路規模の小さい多値ＱＡＭ用の搬送波再生装置を提
供することを目的とする。However, in the above-mentioned prior art, a pilot signal for synchronization having different I-phase and Q-phase levels is inserted into a phase other than the regular signal constellation point as shown in FIG. When applied to a data transmission system that is used, since there is a configuration that cannot be phase-synchronized with the pilot signal for synchronization, the probability of false synchronization becomes high and stable demodulation cannot be performed. The present invention eliminates this drawback, and in a data transmission system in which a synchronizing pilot signal is inserted at a position other than the normal signal arrangement point, a carrier reproducing device for multi-level QAM that can stably reproduce a carrier and has a small circuit scale. The purpose is to provide.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，入力された変調波信号と電圧制御発振器
出力の位相誤差を抽出する手段と，変調波信号からパイ
ロット信号を検出したとき前記位相誤差信号を保持する
手段と，当該保持された位相誤差信号によって前記電圧
制御発振器を位相制御する位相同期回路と，当該電圧制
御発振器の出力位相を前記パイロット信号と基準位相間
の位相差分移相させる手段とを設けたものである。In order to achieve the above object, the present invention detects a pilot signal from a modulated wave signal and a means for extracting a phase error between the input modulated wave signal and the output of the voltage controlled oscillator. At this time, means for holding the phase error signal, a phase synchronization circuit for phase-controlling the voltage controlled oscillator by the held phase error signal, and an output phase of the voltage controlled oscillator for the phase difference between the pilot signal and the reference phase. And means for shifting the phase.

【０００８】[0008]

【作用】その結果，前記同期用のパイロット信号を検出
し，常にパイロット信号に同期した正しい位相で搬送波
の再生が行われ，安定した復調が可能となる。As a result, the pilot signal for synchronization is detected, the carrier wave is always reproduced in the correct phase synchronized with the pilot signal, and stable demodulation is possible.

【０００９】[0009]

【実施例】以下，この発明の一実施例を図１により説明
する。被変調波入力端子１は，直交検波器１５に接続さ
れ，該直交検波器１５の出力は同相信号出力端子８，直
交信号出力端子９に接続される。さらに，入力端子１は
位相検波器３に接続され，該位相検波器３の出力はＬＰ
Ｆ１１，データ保持装置４，ループフィルタ５，及びＶ
ＣＯ６に縦続接続され，該ＶＣＯ６の出力は，移相器７
及び位相検波器３に接続される。移相器７の出力は，直
交検波器１５と接続される。また，タイミング制御信号
入力端子１０はデータ保持装置４の制御入力に接続さ
れ，パイロット信号検出装置１２の出力は，上記タイミ
ング制御信号入力端子１０と接続される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The modulated wave input terminal 1 is connected to the quadrature detector 15, and the output of the quadrature detector 15 is connected to the in-phase signal output terminal 8 and the quadrature signal output terminal 9. Further, the input terminal 1 is connected to the phase detector 3, and the output of the phase detector 3 is LP
F11, data holding device 4, loop filter 5, and V
The output of VCO6 is connected to the phase shifter 7 in cascade connection with CO6.
And the phase detector 3. The output of the phase shifter 7 is connected to the quadrature detector 15. The timing control signal input terminal 10 is connected to the control input of the data holding device 4, and the output of the pilot signal detection device 12 is connected to the timing control signal input terminal 10.

【００１０】以下，この動作について説明する。被変調
波入力端子１に入力された信号は，直交検波器１５にお
いて，移相器７で移相されたＶＣＯ６の出力により，直
交検波され，同相信号出力端子８に同相検波出力，直交
信号出力端子９に直交検波出力を得る。一方，被変調波
信号は，位相検波器３でＶＣＯ６の出力と位相比較され
る。This operation will be described below. The signal input to the modulated wave input terminal 1 is quadrature detected by the output of the VCO 6 that has been phase-shifted by the phase shifter 7 in the quadrature detector 15, and the in-phase detection output and the quadrature signal are output to the in-phase signal output terminal 8. A quadrature detection output is obtained at the output terminal 9. On the other hand, the modulated wave signal is phase-compared with the output of the VCO 6 by the phase detector 3.

【００１１】ここでＶＣＯ６の出力を，ｓｉｎ（ω_vｔ
＋φ₁），被変調波信号をＡｃｏｓ（ω_cｔ＋φ_m）とす
る。Ａは１６ＱＡＭの変調を受けたことによる振幅成
分，φ_mは変調位相成分である。ω_cとω_vとの差，（ω_c
−ω_v）を△ωとおくと，位相検波器３の出力ｅ（ｔ）
は，Here, the output of the VCO 6 is sin (ω _v t
+ Φ _1), the modulated wave signal _{Acos (ω c t + φ m} ). A is an amplitude component due to the 16QAM modulation, and φ _m is a modulation phase component. The difference between ω _c and ω _v , (ω _c
If −ω _v ) is Δω, the output e (t) of the phase detector 3
Is

【００１２】 ｅ（ｔ）＝（Ａ／２）・｛ｓｉｎ〔（ω_c＋ω_v）ｔ＋φ_m＋φ₁〕 ＋ｓｉｎ（△ωｔ＋φ_m−φ₁）｝ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１）E (t) = (A / 2) · {sin [(ω _c + ω _v ) t + φ _m + φ ₁ ] + sin (Δωt + φ _m −φ ₁ )} ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (1 )

【００１３】となる。ｅ（ｔ）を，ＬＰＦ１１に通した
信号ｅ′（ｔ）は，[0013] The signal e ′ (t) obtained by passing e (t) through the LPF 11 is

【００１４】 ｅ′（ｔ）＝（Ａ／２）・ｓｉｎ（△ωｔ＋φ_m−φ₁）‥‥‥‥‥‥‥（１）′E ′ (t) = (A / 2) · sin (Δωt + φ _m −φ ₁ ) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (1) '

【００１５】一方，パイロット信号の位相点を図３のＰ
点とすれば，パイロット信号とＶＣＯ６の出力を位相比
較し，ＬＰＦを通過した後の信号ｅ_p′（ｔ）は
（１），（１）′式と同様に，On the other hand, the phase point of the pilot signal is represented by P in FIG.
In terms of points, the pilot signal and the output of the VCO 6 are phase-compared, and the signal e _p ′ (t) after passing through the LPF is similar to the equations (1) and (1) ′,

【００１６】 ｅ_p′（ｔ）＝（３／２）・ｓｉｎ（△ωｔ＋θ−φ₁）‥‥‥‥‥‥‥（２）E _p ′ (t) = (3/2) · sin (Δωt + θ−φ ₁ ) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (2)

【００１７】ｅ′（ｔ）にはＡ，φ_mという不確定な要
素が含まれているため，ｅ′（ｔ）を用いて，ＶＣＯ６
を制御すると，安定に動作しなくなってしまう。そこ
で，パイロット信号検出装置１２でパイロット信号を検
出した時，タイミング制御信号入力端子１０からパイロ
ット信号に同期した信号を入力し，データ保持装置４に
トリガをかけることにより，パイロット信号受信時に得
られる誤差信号ｅ_p′（ｔ）をデータ保持装置４で保持
し，このｅ_p′（ｔ）を用いて，ＶＣＯ６を制御する。
ＶＣＯ６は，パイロット信号が基準位相に対してもって
いる位相θだけずれた位相に同期がかかり，その出力Ｖ
o（ｔ）は，Since e '(t) contains uncertain elements such as A and φ _m , the VCO 6 is calculated using e' (t).
If is controlled, it will not operate stably. Therefore, when the pilot signal is detected by the pilot signal detector 12, by inputting a signal synchronized with the pilot signal from the timing control signal input terminal 10 and triggering the data holding device 4, an error obtained at the time of receiving the pilot signal is obtained. The data holding device 4 holds the signal e _p ′ (t), and the VCO 6 is controlled by using this e _p ′ (t).
The VCO 6 is synchronized with the phase shifted by the phase θ of the pilot signal with respect to the reference phase, and its output V
o (t) is

【００１８】 Ｖo（ｔ）＝ｓｉｎ（ω_cｔ＋θ）‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（３）[0018] Vo (t) = sin (ω c t + θ) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (3)

【００１９】となる。このＶo（ｔ）の位相を移相器７
によって−θだけ移相させれば，Ｖo（ｔ）は，It becomes The phase of this Vo (t) is transferred to the phase shifter 7
If the phase is shifted by -θ by, then Vo (t) becomes

【００２０】 Ｖo（ｔ）＝Ｓｉｎω_cｔ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（４）[0020] _{Vo (t) = Sinω c t} ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (4)

【００２１】となり，搬送波の再生が可能となる。Then, the carrier wave can be reproduced.

【００２２】なお，上述したパイロット信号検出回路１
２の一実施例を図４のブロック図に示す。The pilot signal detection circuit 1 described above is used.
2 is shown in the block diagram of FIG.

【００２３】本発明は前記従来例と比べ，選択制御部及
びレベル判定部が不要となることから，全体の回路規模
を比較的小さくでき，経済性を損なうことなく実現でき
る。Compared with the conventional example, the present invention does not require the selection control section and the level determination section, so that the overall circuit scale can be made relatively small and can be realized without impairing the economical efficiency.

【００２４】また，以上の説明では１６値ＱＡＭの例に
ついて説明したが，本発明は１６値以上の多値ＱＡＭへ
も応用ができる。In the above description, an example of 16-value QAM has been described, but the present invention can be applied to multi-value QAM having 16 values or more.

【００２５】[0025]

【発明の効果】本発明によれば，多値ＱＡＭ信号の正規
の信号点以外の点に同期用のパイロット信号が挿入され
るシステムにおいて，移相器の移相量をパイロット信号
の位相に合わせるのみで，正しい搬送波の再生が可能と
なり，安定な多値ＱＡＭ用搬送波再生装置が実現でき
る。また，本発明は多値ＱＡＭ用搬送波再生装置として
は比較的回路規模も小さく，経済性においても優れてい
る。According to the present invention, in a system in which a pilot signal for synchronization is inserted at a point other than the normal signal point of a multilevel QAM signal, the phase shift amount of a phase shifter is adjusted to the phase of the pilot signal. Only by doing so, a correct carrier wave can be reproduced, and a stable multi-level QAM carrier wave reproducing device can be realized. Further, the present invention has a relatively small circuit scale as a carrier reproducing apparatus for multilevel QAM and is excellent in economic efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】１６値ＱＡＭ用搬送波再生装置の従来例を示す
ブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example of a carrier reproducing apparatus for 16-value QAM.

【図３】パイロット信号を含む１６ＱＡＭの信号点配置
図。FIG. 3 is a signal point constellation diagram of 16QAM including a pilot signal.

【図４】本発明におけるパイロット検出装置の一実施例
を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a pilot detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…被変調波入力端子 ２…直交検波・位相比較器 ３
…位相検波器 ４…データ保持装置 ５…ループフィルタ ６…ＶＣＯ
７…移相器 ８…同相信号出力端子 ９…直交信号出力端子 １０…タイミング制御信号入力端子 １１…ＬＰＦ １２…パイロット信号検出装置 １３…レベル判定装置
１４…選択制御部 １５…直交検波器 Ｐ…パイロット信号 １２１…同相信号入力端子 １２２…直交信号入力端子
１２３…乗算器 １２４…加算器 １２５…切換スイッチ １２６…再生
クロック入力端子 １２７…メモリ １２８…比較器 １２９…パイロット
検出信号出力端子1 ... Modulated wave input terminal 2 ... Quadrature detection / phase comparator 3
... Phase detector 4 ... Data holding device 5 ... Loop filter 6 ... VCO
7 ... Phase shifter 8 ... In-phase signal output terminal 9 ... Quadrature signal output terminal 10 ... Timing control signal input terminal 11 ... LPF 12 ... Pilot signal detection device 13 ... Level determination device 14 ... Selection control unit 15 ... Quadrature detector P ... Pilot signal 121 ... In-phase signal input terminal 122 ... Quadrature signal input terminal 123 ... Multiplier 124 ... Adder 125 ... Changeover switch 126 ... Reproduced clock input terminal 127 ... Memory 128 ... Comparator 129 ... Pilot detection signal output terminal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 同期用パイロット信号を含むデータ信号
を直交振幅変調した変調波信号から当該変調波信号を直
交検波するための基準搬送波を再生する多値ＱＡＭ用の
搬送波再生装置において， 前記変調波信号と電圧制御発振器出力の位相誤差を抽出
する手段と，前記変調波信号からパイロット信号を検出
したとき前記位相誤差信号を保持する手段と，当該保持
された位相誤差信号によって前記電圧制御発振器を位相
制御する位相同期回路と，当該電圧制御発振器の出力位
相を前記パイロット信号と基準位相間の位相差分移相さ
せる手段とを備えたことを特徴とする搬送波再生装置。1. A carrier regenerating apparatus for multilevel QAM, which regenerates a reference carrier for quadrature detection of a modulated wave signal from a modulated wave signal obtained by quadrature amplitude modulating a data signal including a synchronizing pilot signal, Means for extracting a phase error between the signal and the output of the voltage controlled oscillator, means for holding the phase error signal when a pilot signal is detected from the modulated wave signal, and phase control of the voltage controlled oscillator by the held phase error signal. A carrier recovery apparatus comprising: a phase synchronization circuit for controlling; and means for shifting an output phase of the voltage controlled oscillator by a phase difference between the pilot signal and a reference phase. 【請求項２】 前記変調波信号からパイロット信号を検
出し前記位相誤差信号の保持手段に対してデータ保持タ
イミングを与える手段を備えた前記特許請求項１記載の
搬送波再生装置。2. The carrier regenerating apparatus according to claim 1, further comprising means for detecting a pilot signal from the modulated wave signal and giving a data holding timing to a holding means for the phase error signal.