JPH0795758B2 - 復調器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、一般にはデイジタル通信受信機に関し、更に
詳細には受信機の最適動作のため、復調基準信号及びサ
ンプリング・クロツクの位相を訂正する手段を有するデ
イジタル通信受信機に関する。

（背景技術） 典型的衛星通信システムにおいて、衛星上の通信チヤン
ネルをアクセスする１つの方法は、システムの利用者間
でのチヤンネルの時間による分配で、時分割多元接続
（TDMA）と呼ばれる方法である。システムの利用者は、
衛星から伝送されたデータをバースト・モードで受信す
る、即ち、利用者に対するデータは衛星からの可変長の
直列ビツト列に含まれる。このビツト列は利用者の受信
機を直列ビツト列に同期させるプリアンブルを含む。同
期には、衛星からの位相シフト・キーイング（PSK）又
は４相シフト・キーイング（QPSK）データの復調（コヒ
ーレント又は差動復調）のための適正位相の復調基準信
号を発生することと、その復調されたデータの最適サン
プリングのための適正な位相のサンプリグ・クロツクを
発生することと、が含まれる。典型的バースト・モード
の衛星通信システムにおいては、この同期がプリアンブ
ルの間に行なわれ、残りのバーストに対して、復調基準
信号及び／又はサンプリング・クロツクは受信データ・
ビツト列と無関係となる。直列ビツト列のデータ部の復
調の間の復調基準信号又はサンプリング・クロツクの位
相ドリフトは受信機の性能（誤り率）を低下させる。こ
の位相ドリフトは、主に受信機の構成要素の温度変化及
び経時変化による。これらの影響を除去するための一般
的に行なわれる方法は、復調基準信号及びサンプリング
・クロツクを決定するクリテイカルな構成要素例えば、
発振器、フイルタを予めエージングし、またそれらを温
度が安定化した槽の中で動作させることである。この方
法は、ドリフトを除去することはできないが減少させる
ことができる。予めエージングすることは、経時変化に
よるドリフトを低下させるけれども、時間がかかりまた
高価である。一方、槽を使用することは大きな電力を必
要とし、また容積も大きくなり、高価でもある。更に、
槽を作動させるのに必要な電源は大きくそして重い。

（目的） 従つて、本発明の目的は、クリテイカルな構成要素を予
めエージングせず、またクリテイカルな構成要素を槽内
で動作させることなく、復調基準信号及びサンプリング
・クロツクの位相ドリフトに対して自動的に補償及び訂
正する装置を提供することである。

本発明の他の目的は、復調基準信号及びサンプリング・
クロツクの位相を自動的に調節し、復調器の性能を最適
化する装置を提供することである。

前記目的を達成するために、復調されたデータの品質を
示す指示器が必要となる。従つて、本発明の他の目的
は、復調されたQPSKデータの品質を判断するアイ品質モ
ニタを提供することである。

更に、復調基準信号を位相シフトする移相器が必要とな
る。従つて、本発明の更に他の目的は復調基準信号の位
相を制御信号に応答してシフトする移相器を提供するこ
とである。

（発明の概要） 本発明の前記及び他の目的は、直交する小さな変動（デ
イザー）を復調基準信号及びサンプリング・クロツクの
両方に重畳し、復調基準信号及びサンプリング・クロツ
ク上のデイザーに応答して復調されたデータの振幅変動
を検出し、復調基準信号及びサンプリング・クロツクの
位相を調節し復調されたデータの振幅変動を最小にす
る、ことによつて達成される。

更に、アイ品質モニタは、復調されたデータのすべての
状態に対して、復調されたデータの振幅と所定の振幅と
の間の相関の度合を表わす共通コードに復調されたデー
タをエンコードし、デイジタル・アナログ変換器がその
共通コードを１つの電圧に変換する。所定の振幅は復調
されたデータに対する最適振幅である。

更に、移相器が復調基準信号を直交する２つの信号に分
割する。この２つの信号は２つの対応する値で乗算さ
れ、その積は加算され復調基準信号の位相シフトされた
変形が形成される。その２つの対応する値は相互に関連
づけられ、それらは１つのノミナル値（ノミナル位相シ
フトに対応する）を有し、制御信号に応答して相互に反
対方向に変化させられる。

（実施例の説明） 第１図は、典型的なTDMA衛星通信システムを示す。衛星
１は地球（参照番号なし）の周りを回つて直列ビツト列
（ストリーム）３によつてQPSK方式で変調された無線周
波（RF）信号（以後QPSKデータ信号という）を伝送す
る。直列ビツト列３はデータの前にプリアンブルを有す
る。プリアンブルとは、直列ビツト列３のすべての受信
機に共通の同期バーストのことである。RF信号は複数の
遠く離れて位置する受信機２によつて受信される。その
受信機の代表例である受信機2aが各受信機２内の主要な
構成要素を示している。RFダウン・コンバータ５は受信
したRF信号を中間周波（IF）信号に変換する。復調器10
はIF信号をベースバンドに復調してQPSKデータ信号から
の同相（Ｉ）データ・チヤンネル及び直角（直交）位相
（Ｑ）データ・チヤンネルを利用装置６に供給する。プ
リアンブル・フイルタ７は、Ｉ及びＱデータ・チヤンネ
ルに応答して、直列ビツト列３のプリアンブルの受信を
検出して、プリアンブル検出信号を発生し、プリアンブ
ルを波後通過させる。復調器10は、プリアンブル検出
信号に応答して、内部サンプリング・クロツク（図示せ
ず）をプリアンブル・フイルタ７からのプリアンブルに
同期させる。

第２図は、復調器10の回路を示し、該回路はQPSKデータ
信号の最適な復調、サンプリング及び量子化を維持する
よう作動する。中間周波数（典型的にはVHF又はUHF）で
変調されたQPSKデータ信号はリード線12によつて復調器
10に結合される。復調基準信号は、前に受信したQPSKデ
ータ信号のデータ符号と同じ位相及び周波数を有し、復
調器13aに送られ、それによつてQPSKデータ信号の同相
チヤンネル（Ｉ）が差動的に復調される。リード線15上
の同じ同相復調基準信号は、位相器16によつて位相シフ
トされ、90゜遅延された復調基準信号をリード線17に発
生し、復調器13bに結合してQPSKデータ信号の直角位相
（Ｑ）チヤンネルを差動的に復調する。復調器13a、13b
からの復調されたQPSKデータ信号の同相及び直角位相成
分は、量子化器22a及び22bに送られ、リード線24上のサ
ンプリング・クロツクによつて指令されたとき、復調さ
れたベースバンド・データの同相及び直角位相成分がサ
ンプリング及び量子化される。量子化器22a、22bは３ビ
ツト（バス26a、26b）と符号（サイン）ビツト（リード
線25a、25b）を発生し、これらは量子化器22a、22bに与
えられる同相及び直角位相の復調されたベースバンド・
データの夫々振幅及び極性を表わす。復調基準信号はリ
ード線12上のQPSKデータ信号から遅延線27によつて引き
出される。遅延線27は、ここではQPSKデータ信号の１符
号（シンボル）に等しい遅延を有し、受信したQPSKデー
タ信号の差動復調を可能にする。ここで、本発明におい
ては遅延線27を搬送波再生回路、例えば二重搬送波再生
回路に変えることによつてコヒーレント復調が可能であ
ることが注目される。遅延線27の経時変化及び温度変化
によつて、遅延線27の電気長が変化し、再生された復調
基準信号の位相シフトが生じる。これらの位相シフトは
復調器10が適切に動作するために修正（訂正）されなけ
ればならない。遅延線27からの再生された復調基準信号
はリード線28によつて復調基準位相最適化装置30に送ら
れ、該装置30は再生された復調基準信号を調節し、位相
修正された復調基準信号をリード線15に発生する。同相
及び直角位相の復調されたベースバンド・データ（リー
ド線19a、19b上）をサンプリング及び量子化するための
タイミングは、プリアンブル・フイルタ７（第１図）及
びタイミング再生回路44によつてリード線12上のQPSKデ
ータ信号から引き出される。QPSKデータ信号の符号速度
と同じ周波数を有するクロツク信号（再生されたクロツ
ク）は、リード線45によつてタイミング再生回路44から
タイミング位相最適化装置50に送られる。タイミング位
相最適化装置50は、再生されたクロツクの位相を調節
し、復調されたベースバンド・データの最適のサンプリ
ング及び量子化のためのサンプリング・クロツクをリー
ド線24上に発生する。タイミング再生回路44の詳細は第
３図に示される。ここで、一時第３図を参照すると、プ
リアンブル・フイルタ７（第１図）からのプリアンブル
は、タイミング再生回路44に入り、1/2符号遅延線46及
びマルチプライヤ47に与えられる。1/2符号遅延線46の
出力はマルチプライヤ47に結合される。マルチプライヤ
47の出力はバンドパス・フイルタ48に与えられ、QPSKデ
ータ符号速度の周波数を有する信号以外のすべての信号
が除去される。バンドパス・フイルタ48の出力はスライ
サ49によつて矩形にされる。スライサ49からの出力は、
ビツト列のプリアンブルが送られるとき、スイツチ42に
よつて注入ロツク発振器43に選択的に結合される。これ
によつて、発振器43は、プリアンブルの周波数、従つて
QPSKデータ符号速度を取り入れる。リード線45上の発振
器43の出力は再生されたクロツクである。遅延線46及び
フイルタ48の電気的特性に影響を与える経時変化及び温
度変化のため、最適信号のための再生されたクロツクは
正しい位相が保証されるわけではない。また、スイツチ
42が開放した後、発振器43は、経時変化及び温度変化の
ため、正しい位相に対し位相が変動し得る。サンプリン
グ・クロツクのこれらの位相誤差は復調器10の最適動作
のため修正されなければならない。ここで、遅延線46及
びマルチプライヤ47への共通入力がリード線19a又は19b
（第２図）に結合される場合、スライサ49の出力は発振
器43の代りにリード線45上の再生されたクロツクのソー
スに使用することができることが注目される。従つて、
プリアンブル・フイルタ７（第１図）、スイツチ42、及
び発振器43は除去することができる。しかし、前述の問
題は依然として存在し、位相誤差は修正されなければな
らない。

再び第２図において、量子化装置22a、22bからのバス26
a、26b上の３マグニチユード・ビツトを使用するアイ品
質モニタ65は、サンプリングされ量子化された同相及び
直角位相の復調ベースバンド・データが、その最適の大
きさを表わす所定の振幅又は値にどれだけ近いかに比例
する電圧をリード線67上に発生する。アイ品質モニタ65
の動作の詳細は第４図と関連して後述するが、リード線
67上の電圧（アイ品質）は、バス26a、26b上の同相及び
直角位相のマグニチユード・ビツトが所定の値（最適振
幅）に等しいとき最大となるが、その値からずれると電
圧のマグニチユード（大きさ）が小さくなる。コンデン
サ69はリード線67上に現われる電圧の直流成分を阻止
し、リード線67上の電圧の変化分（アイ品質変化）のみ
を負荷70に通過させる。デイザー・クロツク発振器72は
分周器73で４分周される信号を発生し、同じ周波数で位
相が直交する２つのデイザー・クロツク信号を発生す
る。デイザー・クロツクの周波数は、ここでは5Hzで、Q
PSKデータ信号の符号速度よりも非常に低い。リード線7
4上のデイザー・クロツク信号は任意に決められ、ここ
では位相シフトが０゜で復調基準位相最適化装置30に送
られる。同様に、リード線75上の90゜の位相がシフトを
有するデイザー・クロツク信号はタイミング位相最適化
装置50に結合される。復調基準位相最適化装置30及びタ
イミング位相最適化装置50の動作の詳述は後述するが、
これらの最適化装置30及び50はデイザー・クロツク信号
に応答し、線67上のアイ品質信号が最適化されるまで、
夫々位相修正された復調基準信号（リード線15及び17
上）及びサンプリング・クロツクを変更する。こうして
２つのループが形成される。１つは復調基準位相最適化
装置30からマルチプライヤ13a、13b、フイルタ20a、20
b、量子化器22a、22b、アイ品質モニタ65を介して最適
化装置30に戻る復調基準ループで、もう１つはタイミン
グ位相最適化装置50から量子化器22a、22b、アイ品質モ
ニタ65を介して最適化装置50に戻るクロツク・ループで
ある。これらの２つのループは、位相が直交する２つの
ディザー・クロックを復調基準位相最適化装置30とタイ
ミング位相最適化装置50に与えることによって、独立に
作動することができる。

第４図を参照すると、アイ品質モニタ65の回路が示され
る。量子化器22a（第２図）からの３マグニチユード・
ビツトは第１エンコーデイング手段81aにバス26aを通し
て結合される。４ビツト量子化器22b（第２図）からの
３マグニチユード・ビツトは第２エンコーデイング手段
81bにバス26bを通して結合される。第１及び第２エンコ
ーデイング手段81a、81bは、ここでは図示の如く、エク
スクルーセブORゲートで、バス26a又は26bからの入力を
第4A図に示すような一対の出力ビツト（バス83a、83b）
にエンコードする。このエンコードは、入力が所定の値
（最適振幅）ここでは011又は100であるとき出力が最大
値、ここでは11となるように選定される。入力がこれら
の最適値からずれればずれるほど出力値は小さくなる。
量子化器22a、22bからの符号（サイン）ビツト（リード
線25a、25b、第２図）を使用しないことによつて、量子
化される信号の極性は無視される。QPSKデータ信号の状
態は各チヤンネルの極性によつて決定されるもので、QP
SKデータ信号の大きさだけが使用され、アイ品質モニタ
65をQPSKデータ信号の異なる状態に対して不感動にす
る。ここで、エンコーデイング手段81a、81bはROMを使
用して実施することが可能であることが注目される。再
び第４図において、エンコーデイング手段81a、81bの出
力はデイジタル・アナログ変換器（D/Aコンバータ）85
に結合され、エンコーデイング手段81a、81bの出力が１
つの電圧に変換される。D/Aコンバータ85は、抵抗回路
網を使用してバス83a及び83b上のデイジタル・レベルを
独立にアナログ電圧に変換し、それらのアナログ電圧を
１つの出力に結合してリード線67上にアイ品質信号（第
２図）を供給する。第4B図は、バス83a、83b上の異なる
論理状態に対するD/Aコンバータ85の出力を示す。ここ
で、バス83a、83bの論理状態がすべて１のとき、即ちア
イ品質モニタ65へのバス26a、26b上の入力がＩ及びＱチ
ヤンネルにおいて最適であることを示すとき、D/Aコン
バータ85からの出力電圧が増大、ここでは６ボルトの電
圧となることが注目される。リード線86上のD/Aコンバ
ータ85の出力は電圧フオロア87によつてバツフアされ、
次にローパス・フイルタ88、そして出力リード線67に送
られる。

アイ品質モニタ65の動作を理解するために、第５図は、
復調されたベースバンドQPSKデータ信号及び量子化器22
a、22b（第２図）による量子化の効果を示す。複数の量
子化領域92の各々は、対応するＩチヤンネル量子化値93
及びＱチヤンネル量子化値94を有する。これらの量子化
値93、94は、量子化器22a、22bの出力（バス26a、26b及
びリード線25a、25b、第２図）の生じ得る状態を示す。
エンコーデイング手段81a、81b（第４図）によつてエン
コードされるチヤンネル品質値96、97は対応するＩ及び
Ｑ量子化値93、94に対向して示される。この対応は第4A
図に示される。各量子化領域92において、アイ品質値10
0が示され、これはアイ品質モニタ65のリード線67上の
出力電圧に対応し、Ｉ及びＱチヤンネル品質値96、97の
和である。この対応は第4B図に示される。QPSKデータ信
号95の４つのとりうる状態の代表例を使用して、信号図
90における最適位置が示される。この位置において、信
号95を取り囲むすべての量子化領域92は６ボルトのアイ
品質値100を有する。最適位置からの信号92のずれがア
イ品質値100を低下させる。リード線70（第２図）上の
アイ品質変化は、信号95が量子化領域92からの別の領域
92に移動するに従つてアイ品質値100が変化する。クロ
ツク・デイザー98又は復調基準デイザー99として示され
る信号95上のデイザーは、信号95を直交する異なる量子
化領域に引き込み、即ちクロツク・デイザー98は復調基
準デイザー99と独立であり、それによつてクロツク・デ
イザー98は復調基準デイザー99とは異なる象限に信号を
引き込もうとする。このデイザーの量は、２つの量子化
領域92の間で信号95を変えるのに必要な量に限定され
る。これによつて、信号95が最適位置（ここでは、アイ
品質信号が６ボルトの値を有する）にあるとき、リード
線67（第４図）上のアイ品質信号は変化しないが、信号
95の最適位置からの移動はデイザーによつてリード線67
上のアイ品質信号を変動させる。復調基準位相最適化装
置30及びタイミング位相最適化装置50は、信号95を平均
して図示する位置に維持するようにし、信号95の受ける
デイザーは最適位置に隣接する量子化領域にのみ移動さ
せる。従つて、リード線67（第４図）上のアイ品質信号
は変化しない。もし信号95が最適位置にないとすると、
クロツク・デイザー98及び／又は復調基準位相デイザー
99はアイ品質信号変化を生じさせ、それによつて信号95
を図示した最適位置に戻すために補正が必要であること
を、復調基準位相最適化装置30又はタイミング位相最適
化装置50に指示する。

サンプリング・クロツク上のデイザーに対するアイ品質
の測定動作を第６図に示す。復調基準信号上のデイザー
による動作も同様である。復調されたベースバンドQPSK
データ信号101（アイ・ダイヤグラム）は、量子化器22a
又は22b（第２図）への入力として生じる典型的なもの
を示している。典型的サンプル・クロツク102a〜102c
は、デイザーの影響を受け、図示したサンプル・クロツ
ク102a〜102cの立下がりエツジに変動を有するものとし
て示され、立下りエッジは、ディザーの無いサンプリン
グ・クロックに対して前後に振動する。ここで、これら
のサンプル・クロツクの立下りエツジは量子化器22a、2
2b（第２図）に指令して復調されたベースバンドQPSKデ
ータ信号101をサンプリング及び量子化させる。このデ
イザーはサンプリングされたサンプルに変動を生じさせ
る。これらの変動は、アイ品質変化信号106a〜106cとし
て示される。これらのアイ品質変化信号は、リード線70
（第２図）上に現われるものに類似している。ここで、
実際のデイザーは図示したもの（約1/2符号）ほど大き
くなく、サンプルの大きさの変動を強調するために例示
したものであることを注目すべきである。典型的には、
デイザーはQPSKデータ符号の非常に小さい部分である。
更に、サンプル・クロツク102a上のデイザーの周波数
は、サンプル・クロツク自体の周波数従つてQPSKデータ
信号の符号速度よりも非常に低いことが注目される。従
つて、データ信号101の多くのサンプルは、ある１つの
位置でデイザーの影響を受け、また、多くのサンプルは
他の位置でデイザーの影響を受ける。また、アイ品質変
化信号は大きさ（マグニチユード）によつて決定され、
サンプリング点104a〜104cの極性によつて決定されな
い。それはリード線25a、25b（第２図）上のサイン・ビ
ツトはアイ品質モニタ65によつて使用されないからであ
る。サンプリング・クロツクのデイザーによつて生じる
復調されたデータ信号101の振幅変動は、タイミング位
相最適化装置50（第２図）の正しい動作が１つの顕著な
最大値を有するベースバンド復調データ信号（即ち、ベ
ースバンド・データ信号に対して明確な「アイ」となる
はず）によつてのみ可能となるような種類のものである
ことを注目すべきである。矩形波ベースバンド・データ
は矩形波には１つの顕著な最大値がないので、良好には
作用しない。この顕著な最大値はベースバンド・データ
信号をサンプリングし量子化するのに最適な位置であ
る。しかし、これは復調基準信号上のデイザーを検出す
るための必要条件ではない。復調基準信号の位相のあら
ゆる変動は、データ信号101の形と無関係に復調された
データ信号101の振幅に変化を生じさせる。第１のサン
プリングの場合、即ち最適サンプリング間隔より前のサ
ンプル・クロツク102aによるサンプリングを表わす早い
サンプリングの場合、サンプル・クロツク102aは復調さ
れたQPSKデータ信号101を点104aでサンプリングする。
サンプルクロツク102aの立下りエツジをデイザーするこ
とによつて、異なる振幅の復調されたQPSKデータ信号10
1がサンプリングされたアイ品質変化信号106aを生じ
る。中央サンプリングの場合、サンプリング・クロツク
102b上のデイザーは点104bにおいて復調QPSKデータ信号
101のサンプルを生じさせ実質上等しい振幅を有し、ア
イ品質変化信号106bを不変にする。これはサンプル・ク
ロツクによるサンプリングの最適位置である。遅いサン
プリングの場合、サンプル・クロツク102c上のデイザー
は復調QPSKデータ信号101のサンプルをサンプル点104c
において生じさせ、アイ品質変化信号106cを供給する。
ここで、遅いサンプリングの場合のアイ品質変化信号10
6cは、早いサンプリングの場合のアイ品質変化信号106a
と反対であることが注目される。この極性の差によつ
て、タイミング位相最適化装置50（第２図）が中央サン
プリングの場合に最も近づく方向でサンプル・クロツク
によるサンプリングを修正することが可能となる。

ここで第２図を参照すると、復調基準位相最適化装置30
の詳細回路30が示される。マルチプライヤ32はリード線
70上のアイ品質変化信号とリード線74上の同相デイザー
とを乗算して出力リード線33を介して積分器34に結合
し、この積分器はリード線35を介して加算器37に結合さ
れる。また、ライン74上の同相デイザー信号はアツテネ
ータ36によつて加算器37に与えるため所定の振幅に調節
される。加算器37の出力は位相調節器39へのリード線38
上に現われる。積分器34の出力は復調基準位相誤差電圧
で、リード線12上のQPSKデータ信号の最適復調を得るた
め再生された復調基準信号に位相調節器39によつて与え
られる位相シフト量を示す。同様に、タイミング位相最
適化装置50はマルチプライヤ52を有し、リード線70上の
アイ品質変数信号とリード線75上の直角位相デイザーを
乗算し、積分器57に結合するための出力リード線53に出
力する。積分器54の出力はその出力をデイジタル化する
８ビツト量子化器60に結合される。８ビツト量子化器60
の出力は、デイジタル的にプログラム可能な遅延線63に
バス62の最上位８ビツトを介して結合される。その遅延
量は、バス62上の２進値によつて選定することができ
る。バス62の最下位ビツト（LSB）は遅延線63による位
相シフトを最小量にする。スイツチ61には、バス62上に
最下位ビツト（LSB）又は次に下位のビツト（LSB＋１）
を選択してリード線75からの直角位相デイザーを送るこ
とによつて、リード線24上のサンプリング・クロツクに
与えられるべきデイザーの量を選択する。従つて、サン
プリング・クロツク上に与えられるデイザー量は、遅延
線63から得られる最小位相シフト（LSBが選択）である
か、最小位相シフトの２倍（LSB＋１が選択）である。
タイミング位相最適化装置50の動作は復調基準位相最適
化装置30の動作と同様であるが、積分器54からの誤差電
圧はデイジタル化され遅延線63は調節器39がアナログで
行うことをデイジタル的に行うことが相違する。復調基
準位相最適化装置30に必要であつた加算器は必要ない。
それは、デイザーは遅延線63の最下位ビツトを使用する
ことによつて加算され、それによつてデイザー信号を取
り入れるからである。

復調基準位相最適化装置30の動作が第７図に示される。
タイミング位相最適化装置50の動作は前述したことを除
いて同様である。最初に、リード線70（第２図）上の信
号に対応するアイ品質変数110bが零である同相の場合を
考えると、リード線74上の同相デイザー111bによつて乗
算されるとき、リード線33（第２図）上のマルチプライ
ヤ32の出力は信号112bとして示されるように零である。
信号113bは初期値εを有する積分器34の出力（リード線
35上）を示し、マルチプライヤ32の出力は零であるから
積分器34の出力は時間によつて変化しない。加算器37は
積分器34の出力（113b）とデイザー信号111bの減衰した
もの（リード線40上）とを結合し、信号114bとして示さ
れるデイザー信号の加わつた直流値εを有する出力を発
生する。この信号114bは次に位相調節器39にリード線38
によつて結合され、復調基準信号を前後に動かし（デイ
ザー）、平均して正しい復調基準位相を維持してアイ品
質変化信号を発生させない。進み位相の場合、デイザー
信号は110aで示され、マルチプライヤ32においてデイザ
ー信号111aと乗算されるとき、信号112aは平均して負電
圧を有することになる。信号112aが所期値εを有する積
分器34に送られるとき、出力は信号113aで示すように負
方向に傾斜する。信号114aは、積分器34の出力と所定の
振幅を有するデイザー信号との組合せを示す。信号114a
は次に位相調節器39に与えられる。遅れ位相の場合、ア
イ品質変化信号110cはデイザー信号111cと乗算され平均
して正の電圧を有する信号112cを発生する。ここで、信
号112cの平均電圧は信号112aの平均電圧と反対の極性で
あり、これによつて復調基準信号が最適位相（同相）よ
り進んでいるか（進み位相）、または遅れているか（遅
れ位相）を示すことが注目される。初期値εを有する積
分器34に送られるとき、信号112cは積分器34の出力の電
圧（信号113c）を上方に傾斜させる。信号113cは所定の
振幅を有するデイザーと結合され、位相調節器39に与え
るための信号114cを発生する。ここで進み位相及び遅れ
位相は定常状態ではないことが注目される。積分器34の
出力が変化する（信号113a及び113c）とき、リード線15
上の再生された復調基準信号の位相は、リード線70上の
アイ品質変化（信号110a、110c）が零になる（信号110
b）点に達する。この点において、ループには修正が行
なわれず、復調基準位相最適化装置30は定常状態、即ち
同相状態になる。

第８図を参照すると、位相調節器39の回路が示される。
この移相器は２つの直交ベクトルＸ＋j0と０＋jYを加算
することによつて実施される。これらのベクトルは90゜
ハイブリツド130に与えられるリード線28上の再生され
た復調基準信号によつて発生され、該ハイブリツドはそ
の信号をリード線132上の同相信号（１＋j0）とリード
線133上の直角位相信号（０＋j1）とに分割する。リー
ド線132上の信号（１＋j0）はマルチプライヤ135に送ら
れその出力はＸ＋j0ベクトルである。90゜ハイブリツド
130からのリード線133上の直角位相出力（０＋j1）はマ
ルチプライヤ136に結合され、その出力は０＋jYベクト
ルである。Ｘ＋j0及び０＋jYベクトルは０゜パワー結合
器137によつて結合され、位相修正された復調基準信号
（Ｘ＋jY）をリード線15上に発生する。Ｘ＋j0及び０＋
jYベクトルの大きさ及び極性はリード線140及び141上の
Ｘ及びＹで示した信号によつて決定される。Ｘ及びＹの
値はＸ＋j0及び０＋jYベクトルを変更して所望の位相シ
フトを達成する。これは次の様な関係で示される。

Ｘ＝ノミナルＸ×コサインθ−ノミナルＹ×サインθ Ｙ＝ノミナルＹ×コサインθ＋ノミナルＸ×サインθ ノミナルＸ及びノミナルＹの値は夫々ポテンシヨメータ
143及び142によつて設定される。位相調節値、即ちθは
リード線38乗の位相調節入力である。小さいθに対し
て、コサインθはほぼ１に等しくサインθはほぼθに等
しい。従つて、前記式は次の様に簡略化される。

Ｘ＝ノミナルＸ−ノミナルＹ×θ Ｙ＝ノミナルＹ＋ノミナルＸ×θ この式を実行するため、リード線38上の位相調節信号は
マルチプライヤ145及び146に結合される。マルチプライ
ヤ145は位相調節値θとノミナルＹ値との積を形成し、
マルチプライヤ146は位相調節値θとノミナルＸ値との
積を形成する。加算器148はノミナルＹ値とθ及びノミ
ナルＸの積とを加算してＹ値を発生し、減算器149はノ
ミナルＸ値を受けノミナルＹ及び位相調節値θの積を引
いてＸ値を発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する典型的TDMA衛星通信システ
ムの概略を示す。 第２図は復調器のブロツク図である。 第３図は、第２図のタイミング再生回路のブロツク図で
ある。 第４図は第２図に示されるアイ品質モニタの回路図であ
る。 第4A図は、第４図のアイ品質モニタにおける受信データ
信号のデイジタル化された値から共通の信号への変換を
示すエンコーダ変換表である。 第4B図は、共通信号の値の異なる組合せに対する第４図
のアイ品質モニタにおけるD/Aコンバータの出力を示
す。 第５図は各量子化領域と関連のアイ品質電圧とQPSKデー
タ信号状態を示す信号図である。 第６図は、アイ・ダイヤグラムの異なる部分をサンプリ
ングするとき、サンプリング・クロツク上のデイザーが
アイ品質変化をどのように発生するかを示す。 第７図は、典型的動作例に対する第２図の復調基準位相
最適化装置の動作中そこに生じる信号を示す。 第８図は第２図の復調基準位相最適化装置の位相調節器
の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−15352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−130658（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号送信ステーションからの無線周波数の
   時間多重化PSK信号が複数の空間的に離間した受信ステ
   ーションの各々において受信され、送信される信号はデ
   ータを含む部分が後続するプリアンブルを有し、前記受
   信ステーションの各々が受信機を有し、その受信機の各
   々が受信したPSK信号のプリアンブル及びデータ部分を
   復調し受信したPSK信号のプリアンブル部分に同期させ
   得る復調器を有する、通信システムにおける復調器であ
   って、 前記受信したPSK信号と実質上それと同じ周波数を有す
   る位相調節可能信号とを乗算するこによって，受信した
   PSK信号をベースバンドにダウンコンバートする復調手
   段と、 前記ベースバンドPSK信号を調節可能な間隔でサンプリ
   ングするサンプリング手段と、 前記ベースバンドPSK信号に応答し、ベースバンドPSK信
   号の振幅と所定の最適な振幅との相関度に比例する相関
   信号を発生する指示手段と、 直交する第１及び第２ディザー・クロック・パルスを発
   生し、第１ディザー・クロック・パルスは前記復調手段
   に加えられ前記位相調節可能信号の位相を所定量変化さ
   せベースバンドQPSK信号の振幅変化を発生し、第２ディ
   ザー・クロック・パルスは前記サンプリング手段に加え
   られサンプリング間隔を所定量変化させサンプリングさ
   れたベースバンドQPSK信号に振幅変化を生じさせる手段
   と、 前記相関信号と第１ディザー・クロック・パルスとに応
   答して復調手段に加えるための第１誤差信号を発生し、
   相関信号の変化が第１ディザー・クロック・パルスに応
   答して最小となるまで位相調節可能信号の位相を調節す
   る第１訂正手段と、 前記相関信号と第２ディザー・クロック・パルスとに応
   答してサンプリング手段に加えるための第２誤差信号を
   発生し、相関信号の変化が第２ディザー・クロック・パ
   ルスに応答して最小となるまでサンプリング間隔を変化
   させる第２訂正手段と、 から構成される復調器。