JP2699641B2 - 位相ジッタ抑圧回路 - Google Patents
位相ジッタ抑圧回路Info
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/3845—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier
- H04L27/3854—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier using a non - coherent carrier, including systems with baseband correction for phase or frequency offset
- H04L27/3872—Compensation for phase rotation in the demodulated signal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータモデム受信機において回線上に発生し
た位相ジッタを抑圧する位相ジッタ抑圧回路に関する。
た位相ジッタを抑圧する位相ジッタ抑圧回路に関する。
データモデム受信機を使用したディジタルデータ伝送
において、回線上に発生する位相ジッタは伝送エラーを
引き起こし、情報伝送の効率を低下させる大きな要因と
なっている。そのため、従来からデータモデム受信機内
部においてこの位相ジッタの影響を減少させる工夫が種
々なされてきた。
において、回線上に発生する位相ジッタは伝送エラーを
引き起こし、情報伝送の効率を低下させる大きな要因と
なっている。そのため、従来からデータモデム受信機内
部においてこの位相ジッタの影響を減少させる工夫が種
々なされてきた。
従来のこの種の位相ジッタ抑圧回路としては、データ
モデム受信機においてフェーズ・ロック・ループにより
実現されるキャリア再生回路にて位相ジッタを吸収する
ものが一般的であった。また、上記とは別の回路方式と
して、特開昭60-173948号公報に開示されたジッタキャ
ンセラ方式が知られている。
モデム受信機においてフェーズ・ロック・ループにより
実現されるキャリア再生回路にて位相ジッタを吸収する
ものが一般的であった。また、上記とは別の回路方式と
して、特開昭60-173948号公報に開示されたジッタキャ
ンセラ方式が知られている。
上述した従来の位相ジッタ抑圧回路において、キャリ
ア再生回路にて位相ジッタを吸収する回路では、位相ジ
ッタ吸収能力を高めるためにキャリア再生回路の応答速
度を早くすればするほど回線上の熱雑音を拾い易くな
り、総合特性においてかえって劣化するという欠点があ
る。
ア再生回路にて位相ジッタを吸収する回路では、位相ジ
ッタ吸収能力を高めるためにキャリア再生回路の応答速
度を早くすればするほど回線上の熱雑音を拾い易くな
り、総合特性においてかえって劣化するという欠点があ
る。
またジッタキャンセラ方式は、原理的には位相ジッタ
と熱雑音の分離能力に優れるが、基本的にFIRフィルタ
にて構成されているため、十分な特性を得るためには回
路規模が大きくなりすぎるという欠点がある。
と熱雑音の分離能力に優れるが、基本的にFIRフィルタ
にて構成されているため、十分な特性を得るためには回
路規模が大きくなりすぎるという欠点がある。
本発明の位相ジッタ抑圧回路は、受信信号をサンプル
するサンプルホールド回路と、前記サンプリングホール
ド回路からの出力をディジタル数値に変換するA/D変換
器と、前記A/D変換器からの出力を複素ベースバンド信
号に変換する復調手段と、前記復調手段からの出力に位
相回転を与える位相回転手段と、前記位相回転手段から
の出力を2次元領域判定し位相信号点ベクトルを得る判
定手段と、前記復調手段からの出力と前記判定手段から
の出力との位相誤差を計算する第1の位相比較手段と、
前記位相回転手段からの出力と前記判定手段からの出力
の位相誤差を計算する第2の位相比較手段と、sinθを
発生する正弦関数発生手段と、cosθを発生する余弦関
数発生手段と、前記第1の位相比較手段からの出力と前
記余弦関数発生手段からの出力とを乗算する第1の乗算
器と、前記第1の乗算器からの出力を平滑化するローパ
スフィルタと、前記ローパスフィルタからの出力を積分
し前記正弦関数および前記余弦関数発生手段に入力θを
与える積分器と、係数Crを記憶する第1のレジスタと、
前記第1のレジスタが記憶する係数Cr及び前記第2のレ
ジスタが記憶する係数Ciを入力してCr・sinθ‐Ci・cos
θを計算し前記位相回転手段に出力する第2と第3の乗
算器及び減算器と、次のサンプルにおける前記第1のレ
ジスタの内容をCraとしかつ前記第2のレジスタの内容
をCiaと定義するとき、Cra=Cr-δ・ε・sinθ、Cia=C
i-δ・ε・cosθなる漸化式により前記係数Cr及び前記
係数Ciを逐次修正する演算手段とを有し、前記復調手段
出力に対し前記位相回転手段が前記減算手段出力に比例
する角度の位相回転を与えることを特徴とする。
するサンプルホールド回路と、前記サンプリングホール
ド回路からの出力をディジタル数値に変換するA/D変換
器と、前記A/D変換器からの出力を複素ベースバンド信
号に変換する復調手段と、前記復調手段からの出力に位
相回転を与える位相回転手段と、前記位相回転手段から
の出力を2次元領域判定し位相信号点ベクトルを得る判
定手段と、前記復調手段からの出力と前記判定手段から
の出力との位相誤差を計算する第1の位相比較手段と、
前記位相回転手段からの出力と前記判定手段からの出力
の位相誤差を計算する第2の位相比較手段と、sinθを
発生する正弦関数発生手段と、cosθを発生する余弦関
数発生手段と、前記第1の位相比較手段からの出力と前
記余弦関数発生手段からの出力とを乗算する第1の乗算
器と、前記第1の乗算器からの出力を平滑化するローパ
スフィルタと、前記ローパスフィルタからの出力を積分
し前記正弦関数および前記余弦関数発生手段に入力θを
与える積分器と、係数Crを記憶する第1のレジスタと、
前記第1のレジスタが記憶する係数Cr及び前記第2のレ
ジスタが記憶する係数Ciを入力してCr・sinθ‐Ci・cos
θを計算し前記位相回転手段に出力する第2と第3の乗
算器及び減算器と、次のサンプルにおける前記第1のレ
ジスタの内容をCraとしかつ前記第2のレジスタの内容
をCiaと定義するとき、Cra=Cr-δ・ε・sinθ、Cia=C
i-δ・ε・cosθなる漸化式により前記係数Cr及び前記
係数Ciを逐次修正する演算手段とを有し、前記復調手段
出力に対し前記位相回転手段が前記減算手段出力に比例
する角度の位相回転を与えることを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明を16点QAM方式のデータモデムに実施
した一例を示すブロック図である。
した一例を示すブロック図である。
本実施例は、受信された信号をサンプリングするサン
プルホールド回路101と、サンプルホールド回路101の出
力をディジタル数値に変換するA/D変換器102と、A/D変
換器102の出力を複素ベースバント信号に変換する復調
手段103と、復調手段103の出力に位相回転を与える位相
回転手段104と、位相回転手段104の出力を2次元領域判
定し理想信号点ベクトルを得る判定手段105と、復調手
段103の出力と判定手段105との位相誤差を計算する第1
の位相比較手段107と、第1の位相比較手段107の出力を
増幅する増幅手段119と、増幅手段119の出力を振幅±1
に制限する振幅制限手段120と、位相回転手段104の出力
と判定手段105の出力との位相誤差を計算する第2の位
相比較手段106と、sinθを発生する正弦関数発生手段11
2と、cosθを発生する余弦関数発生手段111と、振幅制
御手段120の出力と余弦関数発生手段111の出力とを乗算
する第1の乗算器108と、第1の乗算器108の出力を平滑
化するローパスフィルタ109と、ローパスフィルタ109の
出力を積分し正弦関数および余弦関数発生手段111,112
の入力θを与える積分器110と、係数Crを記憶する第1
のレジスタ116と、係数Ciを記憶する第2のレジスタ117
と、Cr・sinθ‐Ci・cosθを計算する第2の乗算器113
と第3の乗算器115および減算器114と、次のサンプルに
おける第1のレジスタ116の内容をCraとし、かつ第2の
レジスタ115の内容をCiaと定義するとき、Cra=Cr-δ・
ε・sinθ、Cia=Ci-δ・ε・cosθなる漸化式を演算す
る演算手段118とを有し、復調手段103の出力に対し位相
回転手段104が減算手段114の出力に比例する角度の位相
回転を与える。
プルホールド回路101と、サンプルホールド回路101の出
力をディジタル数値に変換するA/D変換器102と、A/D変
換器102の出力を複素ベースバント信号に変換する復調
手段103と、復調手段103の出力に位相回転を与える位相
回転手段104と、位相回転手段104の出力を2次元領域判
定し理想信号点ベクトルを得る判定手段105と、復調手
段103の出力と判定手段105との位相誤差を計算する第1
の位相比較手段107と、第1の位相比較手段107の出力を
増幅する増幅手段119と、増幅手段119の出力を振幅±1
に制限する振幅制限手段120と、位相回転手段104の出力
と判定手段105の出力との位相誤差を計算する第2の位
相比較手段106と、sinθを発生する正弦関数発生手段11
2と、cosθを発生する余弦関数発生手段111と、振幅制
御手段120の出力と余弦関数発生手段111の出力とを乗算
する第1の乗算器108と、第1の乗算器108の出力を平滑
化するローパスフィルタ109と、ローパスフィルタ109の
出力を積分し正弦関数および余弦関数発生手段111,112
の入力θを与える積分器110と、係数Crを記憶する第1
のレジスタ116と、係数Ciを記憶する第2のレジスタ117
と、Cr・sinθ‐Ci・cosθを計算する第2の乗算器113
と第3の乗算器115および減算器114と、次のサンプルに
おける第1のレジスタ116の内容をCraとし、かつ第2の
レジスタ115の内容をCiaと定義するとき、Cra=Cr-δ・
ε・sinθ、Cia=Ci-δ・ε・cosθなる漸化式を演算す
る演算手段118とを有し、復調手段103の出力に対し位相
回転手段104が減算手段114の出力に比例する角度の位相
回転を与える。
次に、動作について説明する。
受信された信号はサンプルホールド回路101とA/D変換
器102とによってディジタル信号に変換され、復調手段1
03により複素ベースバンド信号に変換される。本実施例
では、サンプルホールド回路101とA/D変換器102以外の
構成要素はすべてディジタル信号処理によって数値演算
処理されるものである。復調手段103の出力は位相回転
手段104を通った後、判定手段105により2次元領域判定
され、理想信号点ベクトルを得る。判定手段105の演算
の詳細は第2図に示すように、理想信号点204は2次元
平面上に規則的に配置されており、判定手段105は位相
回転手段104の出力201を最近傍の理想信号点202と判定
し、理想信号点202を表現する理想信号点ベクトル203を
出力する。第1の位相比較手段107は、復調手段103出力
Sと判定手段105出力Dより、E=Im[s・conjg
(D)]なる演算により位相誤差Eを出力する。ここに
おいて、Im[s・conjg(D)]は複素数の虚数部を抽
出する演算子、またconjg(D)は共役複素数をとる演
算子を表わす。
器102とによってディジタル信号に変換され、復調手段1
03により複素ベースバンド信号に変換される。本実施例
では、サンプルホールド回路101とA/D変換器102以外の
構成要素はすべてディジタル信号処理によって数値演算
処理されるものである。復調手段103の出力は位相回転
手段104を通った後、判定手段105により2次元領域判定
され、理想信号点ベクトルを得る。判定手段105の演算
の詳細は第2図に示すように、理想信号点204は2次元
平面上に規則的に配置されており、判定手段105は位相
回転手段104の出力201を最近傍の理想信号点202と判定
し、理想信号点202を表現する理想信号点ベクトル203を
出力する。第1の位相比較手段107は、復調手段103出力
Sと判定手段105出力Dより、E=Im[s・conjg
(D)]なる演算により位相誤差Eを出力する。ここに
おいて、Im[s・conjg(D)]は複素数の虚数部を抽
出する演算子、またconjg(D)は共役複素数をとる演
算子を表わす。
受信信号が位相ジッタ妨害を受けている場合は、位相
誤差Eには周期関数であるジッタ成分に雑音が相加され
た信号が現われる。さらに、位相誤差Eは増幅手段119
により増幅されたあと、振幅制御手段120により振幅が
±1である矩形波に変換される。この矩形波は容易にわ
かるように、位相ジッタ成分に等しい周波数であり、振
幅は位相ジッタ角度に関係なく常に±1である。一方、
乗算器108、ローパスフィルタ109、積分器110、余弦関
数発生手段111はいわゆるフフェーズ・ロック・ループ
(PLL)を構成し、位相誤差Eの周期関数成分に同期す
る。このPLLの入力は振幅正弦手段120の出力の矩形波で
あるため、位相ジッタ角度に関係なく、そのループ帯域
は一定である。また、正弦関数発生手段112は余弦関数
発生手段111と同期している。2つのレジスタ116、117
にはそれぞれ係数Crと係数Ciを記憶しており、乗算器11
3、115と減算器114は正弦関数発生手段112出力のsinθ
と余弦関数発生手段11出力のcosθとレジスタ116、117
の内容Cr,Ciからφ=Cr・sinθ‐Ci・cosθを計算す
る。
誤差Eには周期関数であるジッタ成分に雑音が相加され
た信号が現われる。さらに、位相誤差Eは増幅手段119
により増幅されたあと、振幅制御手段120により振幅が
±1である矩形波に変換される。この矩形波は容易にわ
かるように、位相ジッタ成分に等しい周波数であり、振
幅は位相ジッタ角度に関係なく常に±1である。一方、
乗算器108、ローパスフィルタ109、積分器110、余弦関
数発生手段111はいわゆるフフェーズ・ロック・ループ
(PLL)を構成し、位相誤差Eの周期関数成分に同期す
る。このPLLの入力は振幅正弦手段120の出力の矩形波で
あるため、位相ジッタ角度に関係なく、そのループ帯域
は一定である。また、正弦関数発生手段112は余弦関数
発生手段111と同期している。2つのレジスタ116、117
にはそれぞれ係数Crと係数Ciを記憶しており、乗算器11
3、115と減算器114は正弦関数発生手段112出力のsinθ
と余弦関数発生手段11出力のcosθとレジスタ116、117
の内容Cr,Ciからφ=Cr・sinθ‐Ci・cosθを計算す
る。
ここにおいて、CrおよびCiが適切な値であれば上記φ
は判定手段105の入力信号に含まれる位相ジッタ成分の
レプリカとなり、このφにより位相回転手段104を制御
し、判定手段105の入力信号に含まれる位相ジッタ成分
をキャンセルする。Cr,Ciを適切な値に適応的に修正す
るためには、以下のアルゴリズムを使用する。第2の位
相比較手段106は位相回転手段104の出力S′と判定手段
105出力Dとにより、ε=Im[S′・conjg(D)]なる
演算により位相誤差とを出力し、次のサンプルにおける
前記第1のレジスタの内容をCra、かつ前記第2のレジ
スタの内容をCiaを定義するとき、Cra=Cr-δ・ε・sin
θ、Cia=Ci-δ・ε・cosθなる漸化式により係数Cr,Ci
を逐次修正して行く。演算手段118は上記漸化式を実行
する手段であり、δは適切な定数である。
は判定手段105の入力信号に含まれる位相ジッタ成分の
レプリカとなり、このφにより位相回転手段104を制御
し、判定手段105の入力信号に含まれる位相ジッタ成分
をキャンセルする。Cr,Ciを適切な値に適応的に修正す
るためには、以下のアルゴリズムを使用する。第2の位
相比較手段106は位相回転手段104の出力S′と判定手段
105出力Dとにより、ε=Im[S′・conjg(D)]なる
演算により位相誤差とを出力し、次のサンプルにおける
前記第1のレジスタの内容をCra、かつ前記第2のレジ
スタの内容をCiaを定義するとき、Cra=Cr-δ・ε・sin
θ、Cia=Ci-δ・ε・cosθなる漸化式により係数Cr,Ci
を逐次修正して行く。演算手段118は上記漸化式を実行
する手段であり、δは適切な定数である。
以上説明したように、本発明は受信信号に含まれた位
相ジッタ成分のレプリカを生成し、このレプリカによっ
て判定手段の入力における位相ジッタ成分をキャンセル
させることにより、データモデムの伝送エラー発生を減
少せしめ、情報伝送効率の向上に寄与するという効果を
有する。
相ジッタ成分のレプリカを生成し、このレプリカによっ
て判定手段の入力における位相ジッタ成分をキャンセル
させることにより、データモデムの伝送エラー発生を減
少せしめ、情報伝送効率の向上に寄与するという効果を
有する。
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は本実
施例の判定手段の動作を説明するための図である。 101…サンプルホールド(S/H)、102…A/D変換器、103
…復調手段、104…位相回転手段、105…判定手段、106
…第2の位相比較手段、107…第1の位相比較手段、10
8,113,115…第1,第2,第3の乗算器、109…ローパスフィ
ルタ、110…積分器、111…余弦関数発生手段、112…正
弦関数発生手段、114…減算器、116,117…レジスタ3118
…演算手段、119…増幅手段、120…振幅制限手段、201
…位相回転手段104の出力、202…最近棒の理想信号点、
203…理想信号点ベクトル、204…理想信号点。
施例の判定手段の動作を説明するための図である。 101…サンプルホールド(S/H)、102…A/D変換器、103
…復調手段、104…位相回転手段、105…判定手段、106
…第2の位相比較手段、107…第1の位相比較手段、10
8,113,115…第1,第2,第3の乗算器、109…ローパスフィ
ルタ、110…積分器、111…余弦関数発生手段、112…正
弦関数発生手段、114…減算器、116,117…レジスタ3118
…演算手段、119…増幅手段、120…振幅制限手段、201
…位相回転手段104の出力、202…最近棒の理想信号点、
203…理想信号点ベクトル、204…理想信号点。
Claims (1)
- 【請求項1】受信信号をサンプリングするサンプルホー
ルド回路と、前記サンプルホールド回路からの出力をデ
ィジタル数値に変換するA/D変換器と、前記A/D変換器か
らの出力を複素ベースバンド信号に変換する復調手段
と、前記復調手段からの出力に位相回転を与える位相回
転手段と、前記位相回転手段からの出力を2次元領域判
定し位相信号点ベクトルを得る判定手段と、前記復調手
段からの出力と前記判定手段からの出力との位相誤差を
計算する第1の位相比較手段と、前記位相回転手段から
の出力と前記判定手段からの出力の位相誤差を計算する
第2の位相比較手段と、sinθを発生する正弦関数発生
手段と、cosθを発生する余弦関数発生手段と、前記第
1の位相比較手段からの出力と前記余弦関数発生手段か
らの出力とを乗算する第1の乗算器と、前記第1の乗算
器からの出力を平滑化するローパスフィルタと、前記ロ
ーパスフィルタからの出力を積分し前記正弦関数発生手
段および前記余弦関数発生手段に入力θを与える積分器
と、係数Crを記憶する第1のレジスタと、係数Ciを記憶
する第2のレジスタと、前記第1のレジスタが記憶する
係数Cr及び前記第2のレジスタが記憶する係数Ciを入力
してCr・sinθ‐Ci・cosθを計算し前記位相回転手段に
出力する第2と第3の乗算器及び減算器と、次のサンプ
ルにおける前記第1のレジスタの内容をCraとしかつ前
記第2のレジスタの内容をCiaと定義するとき、Cra=Cr
-δ・ε・sinθ、Cia=Ci-δ・ε・cosθなる漸化式に
より前記係数Cr及び前記係数Ciを逐次修正する演算手段
と、前記第1の位相比較手段からの出力を増幅する増幅
手段と、前記増幅手段からの出力を振幅制限し前記第1
の乗算器に出力する振幅制限手段とを有し、前記復調手
段出力に対し前記位相回転手段が前記減算手段出力に比
例する角度の位相回転を与えることを特徴とする位相ジ
ッタ抑圧回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2272799A JP2699641B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 位相ジッタ抑圧回路 |
| US07/775,274 US5315618A (en) | 1990-10-11 | 1991-10-11 | Apparatus and method of canceling periodic carrier phase jitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2272799A JP2699641B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 位相ジッタ抑圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04150354A JPH04150354A (ja) | 1992-05-22 |
| JP2699641B2 true JP2699641B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17518911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2272799A Expired - Lifetime JP2699641B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 位相ジッタ抑圧回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5315618A (ja) |
| JP (1) | JP2699641B2 (ja) |
Families Citing this family (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677737A (ja) * | 1992-07-08 | 1994-03-18 | Toshiba Corp | 位相検波器及びこれに用いる位相検波方式 |
| CN1125027A (zh) * | 1993-06-07 | 1996-06-19 | 株式会社东芝 | 相位检测设备 |
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