JPS62196921A - 位相検出回路 - Google Patents

位相検出回路

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JPS62196921A
JPS62196921A JP61039416A JP3941686A JPS62196921A JP S62196921 A JPS62196921 A JP S62196921A JP 61039416 A JP61039416 A JP 61039416A JP 3941686 A JP3941686 A JP 3941686A JP S62196921 A JPS62196921 A JP S62196921A
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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、位相検出回路の改良に関し、特に、変調波を
復調したアナログ信号より抽出されるシンボル−タイミ
ングと基準クロックとの位相差を検出する位相検出回路
に関する。
[従来の技術] ディジタル信号により変調された変調波を復調する復調
器において、シンボル−タイミングの再生は搬送波の再
生とともに1重要な機能である。
従来のシンボル・タイミングの再生回路の例を第3図に
示す、ここで、11は基準クロック。
12は基準クロ7りと周波数同期がとれた入力。
13は位相検出回路、14は位相推移回路、15は再生
されたシンボル番タイミング位相同期のとれたクロック
出力である。この回路では、復調器内部に持つ基準クロ
ック11と入力信号12のシンボル・タイミングとの位
相差を位相検出回路13によって検出し、この誤差分を
位相推移回路14に作用させ、基準クロック11に位相
補正を加えてシンボル−タイミングに位相同期したクロ
ック出力15を得ている。
上述の例からもわかるように、基準クロックとシンボル
・タイミングとの位相差を低いC/N(搬送波電力対雑
音電力比)の条件のものにおいても精度良く検出できる
か否かが復調器のシンボルφタイミング再生能力を大き
く左右する。
第4図は従来の位相検出回路の実施例である。
この回路は、高安定な高速クロック21を分周するカウ
ンタ22とアナログ復調信号23と前記カウンタ2zの
アドレスとを入力として位相差を出力する位相検波!!
20と、前記位相検波器20の出力を平均化する平均化
回路28とからなっており、ざらに位相検波回路20は
タイミング抽出回路24.サンプル・ホールド回路25
.基準位相を示すアドレス26および減算器27で構成
されている。
この位相検出回路の動作を以下に述べる。
高安定な発振器により得られる高速クロック21を、0
から(N−1)までカウント・アップを繰り返すカウン
タ22でN分周する。高速クロック21の周波数をfo
(Hz)、シンボル舎タイミングの周波数をFs(Hz
)とし、N=fo/Fsに選べば前記カウンタ22は基
準クロックを生成し、そのアドレスは基準クロックの位
相を表わしている。ここで、入力信号23がOから1、
または1から0へ遷移するタイミングをタイミング抽出
回路24によって抽出し、このタイミングで前記カウン
タ22のアドレスをサンプル・ホールド回路25によっ
て保持する。そこで、前記入力信号23の遷移タイミン
グと比較されるべき基準となる位相を表わすカウンタ舎
アドレス(例えばN/2)と、前記サンプル舎ホールド
回路25で保持されたカウンターアドレスとの差を減算
器27で演算すれば、この演算結果がシンボル・タイミ
ングと基準クロックとの位相差になる。
ここで、タイミング抽出回路24.サンプル・ホールド
回路25および減算器27により構成されている前記位
相検波器20の位相検波特性を第5図に示す、前記入力
信号23には1通常雑音が加わっており、このような場
合、前記位相検波器20の出力は期待値の回りに分散す
る。この分散はC/Nの低下、すなわち、入力記号に加
わる雑音電力の増加とともに大きくなる。そこで、前記
一連の操作を複数回繰り返し、得られた複数儒の位相差
を平均化回路28で平均化し、平均化回路28の出力2
9を推定された位相差としていた。
[解決すべき問題点1 と述した従来の位相検出回路中の位相検波器20は、第
5図のような特性を示しており1位相差が(2n+1)
π(rad)(n=o、1,2゜・・・)のとき出力に
不連続点が存在するため、この位相付近に分散したサン
プルの平均化を行なっても真の位相差が得られないとい
う欠点を有していた0例えば、N/2と−N/2が同じ
回数だけ検出されたとすると平均値はOとなり、真の位
相差がπ(rad)にもかかわらず、O(rad)とし
て検出してしまう、特に、低いC/Nのもので動作じて
いる前記位相検波!120のサンプルは、不連続点付近
の位相差の回りの分散が増加し、上述した欠点が顕著に
表われ正しい位相推定ができなかった。
本発明は上記事情にかんがみてなされたものであり、位
相検波器の持つ位相検波特性の不連続点を除去すること
により、シンボル拳タイミングと基準クロックとの位相
差の推定を正しく行なうことのできる位相検出回路の提
供を目的とする。
[問題点の解決手段] 本発明の位相検出回路は、基準クロックおよびこのクロ
ックと同一周波数で変化する人力信号の位相差を出力す
る位相検波器と、この位相検波器からの複数回の検波出
力を入力し、各検波出力の絶対値のモ均を算出する絶対
値平均化回路と、前記複数回の検波出力を入力し、各検
波出力の正。
負の符号のうち多数決で求められた一方の符号を出力す
る符号多数決回路と、前記絶対値平均化回路の出力と前
記符号多数決回路の出力を乗算する乗算器とを有してい
る。
[実施例] 次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は、本発明実施例に係る位相検出回路のブロック
図である。
同図において1位相検波gB1は基準クロック7および
このクロック7と同一周波数で変化する入力信号8の位
相差を出力するものであり、その詳細は例えば、前述し
た第4図に示す位相検波器20と同様である。したがっ
て、この位相検波器1の位相検波特性は、前述した第5
図に示す通りである。
この位相検波器lの検波出力は、絶対値平均化回路9お
よび符号多数決回路lOに入力されるようになっている
。前記絶対値平均化回路9は、前記検波出力を複数回入
力して各検波出力の絶対値を出力する絶対値回路2と、
この絶対値回路2より出力された複数の絶対値の平均値
を算出する平均化回路3とからなっている。一方、前記
符号多数決回路10は、前記検波出力を複数回人力して
各検波出力の正、負の符号を判定して出力する符号判定
回路4と、判定された正、負の符号のうち数の多い符号
を多数決により求める多数決回路5とからなっている。
また1乗算器6は、前記絶対値平均化回路9にて平均化
された絶対値と、前記符号多数決回路lOにて多数決さ
れた符号を乗算し、この乗算結果を位相差として出力す
るものである。
以上のように構成された装置の作用について、第2図を
参照して説明する。
まず、ディジタル信号により変調された変調波力復調さ
れて、アナログ信号として従来の位相検波特性を持つ位
相検波器1に入力される0位相検波器lは、基準クロッ
ク位相と入力されたアナログ復調信号のシンボル・タイ
ミングとの位相差を従来通り検出して出力する。この出
力は、第5図にも示したように例えばN/2から−N/
2までの正、負の両方の領域に存在し、しかも不連続な
点が存在している。
ここで1位相検波器1への入力信号8には、前述したよ
うに通常雑音が含まれているため1位相検波illから
の複数回の検波出力を平均する必要があるが、位相検波
器lの位相検波特性が上述したように従来通りであるの
で、単に平均したのでは従来の欠点を解消し得ない。
そこで、まず前記位相検波器1の複数回の検波出力をそ
れぞれ絶対値回路2に入力し、ここで各検波出力の絶対
値を出力する。さらに、この各検波出力の絶対値の平均
を平均化回路3によって計算しておく、また、以上の動
作と並行して前記位相検波器1の出力の正、負の符号を
符号判定回路4において判定し、多数決回路5によって
前記符号判定回路4の出力中、正と負のどちらの数が多
いかを判定する。前記多数決回路5は、正の符号が多い
かもしくは正、負等しければ+1を出力し、負の符号が
多ければ−lを出力する。
ここで、前記絶対11回路2と符号判定回路4とによる
位相検波特性を第2図に示す、同図において、検波出力
は正側のみに現われ(絶対値をとっているため)、この
ために不連続点がなくなっている。また1図中+および
−がそれぞれ符号判定回路4の出力に対応している。
このように1位相検波器lの検波出力の絶対値をとるこ
とで位相検波特性の不連続点をなくすことができ、不連
続点がないのでサンプル点がどこの位相の回りに分散し
てもその平均値は真の位相差に近い値を示していること
になる。さらに、符号の多数決によって得られた情報に
より十の領域か−の領域かが判断できる。したがって、
前記平均化回路3によって計算した絶対値の平均に、前
記多数決回路5の出力を乗算器6により乗ずれば真の位
相差に近い位相の推定が可能である。さらに、前記位相
検波器1の出力のサンプル数を増やすことにより、前記
乗算器6の出力を真の位相差に限りなく近づけることが
回部となる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
[発明の効果] 以上のように本発明は、位相検波器の持つ位相検波特性
の不連続点を除去することにより、アナログ復調信号の
シンボル・タイミングと基準クロックとの位相差の推定
を、入力の位相差の大きさに左右されずに正しく行なう
ことができる。
さらに1本発明の回路は、演算が簡単であるのでディジ
タル回路で容易に実現できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は位相
検波器の出力を絶対値回路と符号判定回路に入力したと
きの位相検波器特性を示す特性図、第3図は従来の位相
検出回路のブロック図、第4図は従来のシンボル拳タイ
ミング再生回路のブロック図、第5図は従来の位相検波
器の位相検波特性を示す特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基準クロックおよびこのクロックと同一周波数で変化す
    る入力信号の位相差を出力する位相検波器と、この位相
    検波器からの複数回の検波出力を入力し、各検波出力の
    絶対値の平均を算出する絶対値平均化回路と、前記複数
    回の検波出力を入力し、各検波出力の正、負の符号のう
    ち多数決で求められた一方の符号を出力する符号多数決
    回路と、前記絶対値平均化回路の出力と前記符号多数決
    回路の出力を乗算する乗算器とからなることを特徴とす
    る位相検出回路。
JP61039416A 1986-02-25 1986-02-25 位相検出回路 Granted JPS62196921A (ja)

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EP87301535A EP0234900B1 (en) 1986-02-25 1987-02-23 Phase detecting circuit
AU69187/87A AU588186B2 (en) 1986-02-25 1987-02-24 Phase detecting circuit
CA000530403A CA1266098A (en) 1986-02-25 1987-02-24 Phase detecting circuit
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