JPS6337987B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6337987B2 JPS6337987B2 JP55037973A JP3797380A JPS6337987B2 JP S6337987 B2 JPS6337987 B2 JP S6337987B2 JP 55037973 A JP55037973 A JP 55037973A JP 3797380 A JP3797380 A JP 3797380A JP S6337987 B2 JPS6337987 B2 JP S6337987B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- frequency
- phase
- signal
- detection circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/08—Speed or phase control by synchronisation signals the synchronisation signals recurring cyclically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直交多重された複数個の直交振幅変調
(以下QAMと略称する。)信号を伝送路を介して
受信し、標本化、アナログ−デイジタル(以下
ADと略称する。)変換、波操作および離散フ
ーリエ変換(以下DFTと略称する。)操作等によ
り複数個の源基底帯域(以下ベースバンドと略称
する。)信号を復調する直交多重信号のデイジタ
ル処理形受信装置におけるパイロツト位相・周波
数制御回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention receives orthogonally multiplexed multiple quadrature amplitude modulation (hereinafter referred to as QAM) signals via a transmission line, samples them, and converts them into analog-digital (hereinafter referred to as QAM) signals.
It is abbreviated as AD. ) transform, wave manipulation, discrete Fourier transform (hereinafter abbreviated as DFT), etc., to demodulate a plurality of source baseband (hereinafter abbreviated as baseband) signals. Regarding phase/frequency control circuits.
複数個のQAM信号を直交多重して送信し、受
信側にて各ベースバンド信号を復調する直交多重
伝送方式は高能率データ伝送を可能にし、しかも
そのデイジタル信号処理過程にDFTを導入すれ
ば送受信装置が著しく簡単化されることが既に知
られている。(例えば昭和54年特許願第19364号お
よび昭和54年特許願第19366号を参照されたい。)
しかしながら従来、直交多重伝送方式の受信側で
の復調キヤリア位相制御に関してその周波数トラ
ツキング特性が良好でかつ簡便な方法は知られて
いない。 The orthogonal multiplex transmission method, in which multiple QAM signals are orthogonally multiplexed and transmitted, and each baseband signal is demodulated on the receiving side, enables highly efficient data transmission.Moreover, by introducing DFT into the digital signal processing process, transmission and reception are possible. It is already known that the device is considerably simplified. (See, for example, 1978 Patent Application No. 19364 and 1978 Patent Application No. 19366.)
However, conventionally, there has been no known method for demodulating carrier phase control on the receiving side of an orthogonal multiplex transmission system that has good frequency tracking characteristics and is simple.
本発明はこの点に鑑み、特に送信側にて予め定
められたチヤネルにパイロツトを挿入し伝送した
場合の直交多重信号のデイジタル処理形受信装置
におけるパイロツト位相・周波数制御回路を提供
するものである。 In view of this point, the present invention provides a pilot phase/frequency control circuit in a digital processing receiving apparatus for orthogonal multiplexed signals, especially when a pilot is inserted into a predetermined channel on the transmitting side for transmission.
以下図面を用いて本発明を説明する。 The present invention will be explained below using the drawings.
第1図は直交多重伝送方式における送信信号の
スペクトラム配置を示す図であり、1は周波数1
なる複素キヤリアで変調された1番目のQAM信
号、2は周波数2なる複素キヤリアで変調された
2番目のQAM信号、3は周波数N-1(但しここで
はN≧3としている。)なる複素キヤリアで変調
された(N−1)番目のQAM信号、4は周波数
Nなるパイロツト信号である。但し、直交多重伝
送方式の原理よりk+1−k=B(但し1≦k≦N
−1であり、Bは各ベースバンド信号のボーレー
トである。)なお関係が成立しているものとする。
受信側では、第1図のスペクトル配置を有する信
号より各QAM信号を復調し複素ベースバンド信
号を得るわけであるが、この復調過程において、
一般にはN個の変調キヤリアに対応してN個の復
調用キヤリアを要する。しかし、受信側の復調処
理をDFTを用いたデイジタル信号処理にて実行
するものとすれば、パイロツト信号を復調して得
られる複素ベースバンド信号の位相情報にて標本
化クロツクの位相を制御するのみで等価的にすべ
ての復調用キヤリアを制御することができる。 Figure 1 is a diagram showing the spectrum arrangement of transmission signals in the orthogonal multiplex transmission system, where 1 is the frequency 1 .
2 is the second QAM signal modulated with a complex carrier of frequency 2 , 3 is the complex carrier of frequency N-1 (however, N≧3 here). (N-1)th QAM signal modulated by , 4 is the frequency
This is the pilot signal N. However, according to the principle of orthogonal multiplex transmission system , k+1 − k = B (1≦k≦N
-1, and B is the baud rate of each baseband signal. ) It is assumed that a relationship has been established.
On the receiving side, each QAM signal is demodulated from the signal having the spectrum arrangement shown in Fig. 1 to obtain a complex baseband signal, but in this demodulation process,
Generally, N demodulation carriers are required corresponding to N modulation carriers. However, if demodulation processing on the receiving side is performed by digital signal processing using DFT, the phase of the sampling clock is simply controlled using the phase information of the complex baseband signal obtained by demodulating the pilot signal. It is possible to equivalently control all demodulation carriers.
いま、受信信号をy(t)とすれば、y(t)は
次のように表わされる。 Now, if the received signal is y(t), y(t) is expressed as follows.
y(t)=2Re{N
〓n=1
xo(t)e-j2〓fnt} …(1)
但しxo(t)は周波数oなる変調キヤリアを変
調している複素ベースバンド信号である。 y(t)=2Re{ N 〓 n=1 x o (t)e -j2 〓 fnt } …(1) where x o (t) is a complex baseband signal modulating a modulation carrier with frequency o .
y(t)を周波数s(但しs=MBとする。)標
本化クロツクにて標本化した出力をY(z)とす
る。但しz=ej2〓f/fsである。この時、k番目の復
調複素ベースバンド信号βk(z)は
βk(z)=Y(e-j2〓fk/fs・z)・G(z) …(2)
と表わされる。但し1≦k≦Nであり、G(z)
は片側実効帯域B/2なる低域波器である。こ
こでY(z),G(z)を次のごとく多重分離する。
即ち
この時(2)式は
と表わされ、βk(z)のT/2秒毎のサンプル値
列(T=1/B),β〜k(zM/2)は次式で与えられ
る。 Let y(t) be the frequency s (where s = M B ). Let the output sampled by the sampling clock be Y(z). However, z=e j2 〓 f/fs . At this time, the k-th demodulated complex baseband signal β k (z) is expressed as β k (z)=Y(e −j2 〓 fk/fs ·z)·G(z) (2). However, 1≦k≦N, and G(z)
is a low frequency filter with an effective band of B /2 on one side. Here, Y(z) and G(z) are demultiplexed as follows.
That is, At this time, equation (2) is The sequence of sample values of β k (z) every T/2 seconds (T=1/ B ), β˜k (z M/2 ), is given by the following equation.
ここでk=1+(k−1)B,s=MBなる関係
を用いれば、
(7)式で表わされる信号処理は、昭和54年特許願第
19366号の記載のごとく前処理回路、DFT処理回
路、ポリフエーズ回路等を用いて実現される。こ
の方法によればDFT処理回路における乗算係数
e-j2〓(k-1)l/Mは標本化周波数sに依存せず、周波数
オフセツト項e-j2〓f1/fsも送信側にて予め定められ
た1とBの比によつて定まる(e-j2〓f1/fB)1/Mとし
て
リードオンリメモリ(以下ROMと略称する。)
等に格納しておけばよいことになる。従つてすべ
ての復調用キヤリア1,2……,Nは周波数sの
標本化クロツクより生成されることになる。ここ
でk番目の変調用キヤリアとk番目の復調用キヤ
リアとの位相ずれをθk(t)とし、これを復調用
キヤリアに対する変調用キヤリアの位相ずれとみ
なす。この時(1)式は
y(t)=2Re{N
〓n=1
xo(t)e-j2〓fnt+j〓n(t)}
…(8)
と表わされる。ここで前記のようにN番目のチヤ
ネルには周波数Nなるパイロツト信号が挿入され
ているからxN(t)=1である。従つてN番目の
チヤネルの復調出力は(6),(8)式より次のように求
められる。(フイルタG(z)の帯域制限効果も考
慮している)。 Here, if we use the relationship k = 1 + (k-1) B , s = M B , we get The signal processing expressed by equation (7) is as follows:
As described in No. 19366, this is realized using a preprocessing circuit, a DFT processing circuit, a polyphase circuit, etc. According to this method, the multiplication coefficient in the DFT processing circuit is
e -j2 〓 (k-1)l/M does not depend on the sampling frequency s , and the frequency offset term e -j2 〓 f1/fs is also determined by the ratio of 1 and B predetermined on the transmitting side. (e -j2 〓 f1/fB ) Read-only memory (hereinafter abbreviated as ROM) as 1/M
It would be better to store it in . Therefore, all demodulation carriers 1 , 2, . . . , N are generated from the sampling clock of frequency s . Here, the phase shift between the k-th modulation carrier and the k-th demodulation carrier is defined as θ k (t), and this is regarded as the phase shift of the modulation carrier with respect to the demodulation carrier. In this case, equation (1) is expressed as y(t)=2Re{ N 〓 n=1 x o (t)e -j2 〓 fnt+j 〓 n(t) }...(8). Here, since the pilot signal of frequency N is inserted into the Nth channel as described above, x N (t)=1. Therefore, the demodulated output of the Nth channel can be obtained from equations (6) and (8) as follows. (The band-limiting effect of filter G(z) is also taken into consideration).
第2図は(9)式で表わされるβ〜N(zM/2)のスペ
クトラムを図示したものであり、5は(9)式第1項
の平均分として得られる輝線スペクトル、6は位
相雑音によるスペクトル拡がり分、7は(9)式第2
項で表わされる隣接チヤネルからの干渉分であ
る。第2図より明らかなように第2図中8で示さ
れるごとき通過特性を有する低域波器にβ〜N
(zM/2)を通せばその出力として得られる信号γN
(zM/2)は(9)式の第1項のみをとつたものとなり、
次式で表わされる。 Figure 2 shows the spectrum of β~ N (z M/2 ) expressed by equation (9), where 5 is the emission line spectrum obtained as the average of the first term of equation (9), and 6 is the phase. The spectrum spread due to noise, 7, is the second equation (9).
This is the interference from adjacent channels expressed in terms. As is clear from Fig. 2, a low frequency filter having a pass characteristic as shown by 8 in Fig .
(z M/2 ), the signal γ N obtained as its output
(z M/2 ) is obtained by taking only the first term of equation (9),
It is expressed by the following formula.
但しφN(t)=ej〓N(t)である。φN(t)をTs秒毎
に標本化したサンプル値列のz−変換したものを
φN(z)とおけば、(10)式および(4)式よりγN(zM/2
)
はφN(z)をフイルタG(z)に通した後T/2
秒毎のサンプル値を取り出した条列になることが
わかる。ここでG(z)は低域通過フイルタであ
りΦN(z)の帯域は通常G(z)の帯域に比し充
分狭いので結局γN(zN/2)はΦN(z)からT/2秒
毎のサンプル値を取り出したサンプル値系列とな
ることがわかる。即ち
従つて複素サンプル値系列γN(zM/2)から位相誤
差θN(t)のサンプル値系列を得ることができる。
ところで前記の信号処理過程より明らかに位相ず
れθN(t)は、標本化クロツクの正規の位相から
の位相ずれθs(t)に追従して
θN(t)=(f1/fs+N−1/M)θs(t) …(12)
と表わされるから、θN(t)のサンプル値はθs
(t)のサンプル値に比例する。従つてγN(zM/2)
より求められるθN(t)のサンプル値によつて発
振周波数sの電圧制御発振器を制御し、その出力
を標本化クロツクとして用いれば位相制御された
標本化クロツクを得ることができ、従つて等価的
にすべての復調用キヤリアの位相制御を行なうこ
とができる。ところが、この方法では、回路構成
は極めて簡単であるが、電圧制御発振器→標本化
回路→デイジタル復調部→位相差検出回路→電圧
制御発振器で構成される等価的な位相同期ループ
において特にデイジタル復調部の遅延が大きいた
め系の周波数トラツキング特性が悪い。例えばこ
の系にて安定度の悪い電圧制御発振器を用いる
と、系に含まれる遅延のため、位相同期ループが
正常な引込をせず周期的な発振周波数変動を来た
す可能性がある。遅延によるこうした周波数トラ
ツキング特性の劣化を改善するには、デイジタル
復調部出力より位相差情報のみではなく周波数差
情報をも検出して、これら両情報により電圧制御
発振器を制御すればよい。 However, φ N (t)=e j 〓 N(t) . If φ N (z) is the Z-transformed sample value sequence of φ N (t) sampled every T s seconds, then from equations (10) and (4), γ N (z M/2
)
is T/2 after passing φ N (z) through filter G(z).
It can be seen that this is a row of sample values taken every second. Here, G(z) is a low-pass filter, and the band of Φ N (z) is usually sufficiently narrow compared to the band of G(z), so γ N (z N/2 ) can be changed from Φ N (z) in the end. It can be seen that the sample value series is obtained by extracting sample values every T/2 seconds. That is, Therefore, a sample value sequence with a phase error θ N (t) can be obtained from the complex sample value sequence γ N (z M/2 ).
By the way, it is clear from the above signal processing process that the phase shift θ N (t) follows the phase shift θ s (t) from the normal phase of the sampling clock, and is expressed as θ N (t)=(f 1 /f s +N-1/M) θ s (t) …(12) Therefore, the sample value of θ N (t) is θ s
It is proportional to the sample value of (t). Therefore γ N (z M/2 )
By controlling a voltage controlled oscillator with an oscillation frequency s using the sample value of θ N (t) obtained from It is possible to perform phase control of all demodulation carriers. However, in this method, although the circuit configuration is extremely simple, in an equivalent phase-locked loop consisting of a voltage-controlled oscillator → sampling circuit → digital demodulator → phase difference detection circuit → voltage-controlled oscillator, the digital demodulator is Since the delay is large, the frequency tracking characteristics of the system are poor. For example, if an unstable voltage controlled oscillator is used in this system, the delay included in the system may prevent the phase-locked loop from drawing in properly, resulting in periodic oscillation frequency fluctuations. In order to improve such deterioration of frequency tracking characteristics due to delay, it is necessary to detect not only phase difference information but also frequency difference information from the output of the digital demodulator and control the voltage controlled oscillator using both of these pieces of information.
本発明の第1の目的は以上の原理に基き、通常
の位相同期回路に要する位相比較回路、周波数逓
分回路等を必要とせずしかも系の周波数トラツキ
ング特性の良好な新規なるパイロツト位相・周波
数制御回路を提供することにある。 The first object of the present invention is to provide a novel pilot phase/frequency control system based on the above principle that does not require a phase comparator circuit, a frequency multiplier circuit, etc. required in a normal phase-locked circuit, and has good frequency tracking characteristics of the system. The purpose is to provide circuits.
第3図は本発明による直交多重信号のデイジタ
ル処理形受信装置におけるパイロツト位相・周波
数制御回路の第1の具体的一実施例を示すブロツ
ク図であり、10は直交多重信号のデイジタル処
理形受信装置の入力端、11は標本化回路、12
はAD変換器、13はデイジタル演算処理部、1
7,18は低域通過波器、19は位相差検出回
路、20は周波数差検出回路、21は合成回路、
22は電圧制御発振回路である。なお、16の破
線で囲まれた部分は従来公知な処理部であり、そ
れ以外の部分が本発明によるパイロツト位相・周
波数制御回路である。第3図において、入力端1
0に受信された信号は標本化回路11にて周波数
sの標本化クロツクで標本化され、AD変換器1
2にてデイジタル符号化される。さらにこのデイ
ジタル符号化された信号はデイジタル演算処理部
13にて前述のごとき復調処理を受け出力端1
4,15には(7)式で表わされるβ〜1(zM/2),β〜2
(zM/2)が出力される。一方(9)式で与えられる復
調された複素パイロツト信号を含むβ〜N(zM/2)
は、その実数部、虚数部が各々低域通過波器1
7,18を通り(11)式で表わされる複素信号γN
(zM/2)に変換される。位相差検出回路19は、
該複素信号γN(zM/2)より位相量を検出する。さ
らに周波数差検出回路20は位相差検出回路19
にて得られた位相信号の時間的な変化分を検出す
る。合成回路21は位相差検出回路19の出力お
よび周波数差検出回路20の出力とを加算手段等
により合成しその出力にて電圧制御発振器22を
制御する。この制御により標本化回路11には位
相制御された標本化クロツクが電圧制御発振器2
2から供給される。 FIG. 3 is a block diagram showing a first specific embodiment of the pilot phase/frequency control circuit in the digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals according to the present invention, and 10 is a block diagram of the digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals. input terminal, 11 is a sampling circuit, 12
is an AD converter, 13 is a digital arithmetic processing unit, 1
7 and 18 are low-pass wave generators, 19 is a phase difference detection circuit, 20 is a frequency difference detection circuit, 21 is a synthesis circuit,
22 is a voltage controlled oscillation circuit. The portion surrounded by the broken line 16 is a conventionally known processing section, and the other portions are the pilot phase/frequency control circuit according to the present invention. In Figure 3, input terminal 1
The signal received at 0 is processed by the sampling circuit 11 to
sampled by the sampling clock of s , AD converter 1
The data is digitally encoded at step 2. Further, this digitally encoded signal undergoes demodulation processing as described above in the digital arithmetic processing section 13 and is then output at the output terminal 1.
4 and 15, β~ 1 (z M/2 ) and β~ 2 expressed by equation (7)
(z M/2 ) is output. On the other hand, β~ N (z M/2 ) containing the demodulated complex pilot signal given by equation (9)
The real part and imaginary part are respectively low-pass wave filter 1
The complex signal γ N expressed by equation (11) passing through 7 and 18
(z M/2 ). The phase difference detection circuit 19 is
The phase amount is detected from the complex signal γ N (z M/2 ). Furthermore, the frequency difference detection circuit 20 is a phase difference detection circuit 19.
Detect the temporal change in the phase signal obtained in . The synthesis circuit 21 synthesizes the output of the phase difference detection circuit 19 and the output of the frequency difference detection circuit 20 using an adding means or the like, and controls the voltage controlled oscillator 22 with the output. Through this control, the sampling circuit 11 receives the phase-controlled sampling clock from the voltage controlled oscillator 2.
Supplied from 2.
第4図は、第3図の19で示される位相差検出
回路、20で示される周波数差検出回路および2
1で示される合成回路で構成される制御信号発生
部の具体的な一実現例を示した回路図である。第
4図において、25で示されるROMは、入力端
24に入力された、デイジタル符号化されたγN
(zM/2)の実数部およびγN(zM/2)の虚数部により
アドレシングされデイジタル符号化された位相差
信号θN(zM/2)を出力する。この位相差信号θN
(zM/2)は、26で示されるレジスタにてz-M/2即
ちT/2秒の遅延を受けると同時に減算器27に
入力される。また26のレジスタの出力信号であ
るz-M/2θN(zM/2)も減算器27に入力され減算器
27の出力としては〔θN(zM/2)−z-M/2θN(zM/2)
〕
で表わされる信号が得られる。即ち、減算器27
の出力には時間的な位相変化分に対応した信号が
得られる。さらに加算器28は25のROMにて
得られた位相差信号と減算器27にて得られた位
相変化量に対応した信号とを加算合成する。デイ
ジタル−アナログ(以下DAと略称する)変換器
29は、こうして得られた合成信号に対応するア
ナログ値を端子30に出力する。なお第4図の1
9,20,21の破線で囲まれたブロツクは各々
第3図の同一番号の機能ブロツクに対応する。第
4図に示された制御信号発生部の入出力伝達関数
は上記の説明より(2−z-M/2)と表わされる。
この伝達関数に比例した伝達関数(1−1/2・z
−-M/2)を有する制御信号発生部は第5図の回路
図のように実現することもできる。即ち第5図に
おいて、35で示されるROMは入力端33,3
4に各々入力されたγN(zM/2)の実数部および虚
数部によりアドレシングされ位相差信号θN(zM/2)
を出力する。こうして得られたθN(zM/2)は一方
で減算器38に入力されると共に、他方で1ビツ
トシフト結線により1/2を乗された後、レジスタ
36にてT/2秒の遅延を受け減算器38の他の
入力端に至る。減算器38の出力としてはデイジ
タル符号化された(1−1/2z-M/2)θN(zM/2)なる
信号が得られ、これをDA変換器39に通すこと
によつて出力端40に所望のアナログ制御信号が
得られる。 4 shows a phase difference detection circuit indicated by 19 in FIG. 3, a frequency difference detection circuit indicated by 20, and 2.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a specific example of implementation of a control signal generating section configured by a combining circuit shown in FIG. In FIG. 4, a ROM designated by 25 receives the digitally encoded γ N input to the input terminal 24.
A digitally encoded phase difference signal θ N (z M/2 ) addressed by the real part of (z M/2 ) and the imaginary part of γ N (z M/2 ) is output. This phase difference signal θ N
(z M/2 ) is input to the subtracter 27 at the same time that it is delayed by z -M/2 , that is, T/2 seconds, in the register 26 . In addition, the output signal z -M/2 θ N (z M/2 ) of the register 26 is also input to the subtracter 27 , and the output signal of the subtracter 27 is [θ N (z M/2 )−z -M/ 2 θ N (z M/2 )
]
A signal expressed as is obtained. That is, the subtractor 27
A signal corresponding to the temporal phase change is obtained at the output. Further, the adder 28 adds and synthesizes the phase difference signal obtained by the ROM 25 and the signal corresponding to the amount of phase change obtained by the subtracter 27. A digital-to-analog (hereinafter abbreviated as DA) converter 29 outputs an analog value corresponding to the thus obtained composite signal to a terminal 30. Note that 1 in Figure 4
The blocks surrounded by broken lines 9, 20, and 21 correspond to the functional blocks with the same numbers in FIG. 3, respectively. From the above explanation, the input/output transfer function of the control signal generator shown in FIG. 4 is expressed as (2-z -M/2 ).
A transfer function proportional to this transfer function (1-1/2・z
- -M/2 ) can also be realized as shown in the circuit diagram of FIG. That is, in FIG. 5, the ROM indicated by 35 has input terminals 33, 3
The phase difference signal θ N (z M/2 ) is addressed by the real part and imaginary part of γ N (z M/2 ) respectively input to 4.
Output. The thus obtained θ N (z M/2 ) is input to the subtracter 38 on the one hand, and is multiplied by 1/2 using a 1-bit shift connection on the other hand, after which a delay of T/2 seconds is applied to the register 36. The other input terminal of the receiver subtracter 38 is reached. As the output of the subtracter 38, a digitally encoded signal (1-1/2z -M/2 )θ N (z M/2 ) is obtained, which is passed through the DA converter 39 and output. The desired analog control signal is available at end 40.
さて第4図、第5図の実現例は共に位相差に応
じた信号と周波数差に応じた信号とを線形結合し
て電圧制御発振器の制御信号を得るものであつた
が、これらを非線形結合したものも可能である。
第6図はこうした非線形結合を用いた制御信号発
生部の具体的な一実現例を示した回路図である。
第6図において、45で示されるROMは入力端
43,44に各々入力されたγN(zM/2)の実数部
および虚数部によりアドレシングされデイジタル
符号化された位相差信号θN(zM/2)を出力する。
この位相差信号θN(zM/2)は、46で示されるレ
ジスタにてT/2秒の遅延を受けて減算器47に
至ると同時に減算器47およびセレクタ49に入
力される。減算器47の出力として得られる信号
(1−z-M/2)θN(zM/2)はROM48およびセレク
タ49に入力される。ROM48は入力される周
波数差情報(1−z-M/2)θN(zM/2)に対しその絶
対値が所定の値より大であるか小であるかの判定
をし端子51に判定結果を出力する。セレクタ4
9は、該判定結果に応じて、もし(1−z-M/2)
θN(zM/2)の絶対値が所定値以上であれば周波数
差情報(1−z-M/2)θN(zM/2)を選択し、(1−
z-M/2)θN(zM/2)の絶対値が所定値以下であれば
位相差情報θN(zM/2)を選択する。さらにセレク
タ49の出力はDA変換器50によりアナログ値
に変換され出力端52に至る。 Now, in both the implementation examples shown in Figs. 4 and 5, a control signal for a voltage controlled oscillator is obtained by linearly combining a signal corresponding to a phase difference and a signal corresponding to a frequency difference. It is also possible.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific implementation example of a control signal generating section using such nonlinear combination.
In FIG . 6, a ROM designated by 45 is a digitally encoded phase difference signal θ N ( z M/2 ) is output.
This phase difference signal θ N (z M/2 ) is delayed by T/2 seconds in a register 46 and is input to the subtracter 47 and the selector 49 at the same time as it reaches the subtracter 47 . The signal (1−z −M/2 )θ N (z M/2 ) obtained as the output of the subtracter 47 is input to the ROM 48 and the selector 49 . The ROM 48 determines whether the absolute value of the input frequency difference information (1-z -M/2 )θ N (z M/2 ) is larger or smaller than a predetermined value, and outputs the information to the terminal 51. Output the judgment result. selector 4
9, depending on the judgment result, if (1-z -M/2 )
If the absolute value of θ N (z M/2 ) is greater than or equal to the predetermined value, frequency difference information (1-z - M/2 ) θ N (z M/2 ) is selected, and (1-
If the absolute value of θ N (z M /2 ) is less than or equal to a predetermined value, phase difference information θ N (z M/2 ) is selected. Furthermore, the output of the selector 49 is converted into an analog value by a DA converter 50 and reaches an output terminal 52.
以上説明した本発明による直交多重信号のデイ
ジタル処理形受信装置におけるパイロツト位相・
周波数制御回路の第1の具体的一実施例において
は、位相差情報および周波数差情報の合成信号に
より電圧制御発振器の発振周波数が制御されるも
のであつた。このように位相差情報および周波数
差情報の合成信号により制御信号を得る方法の代
わりに、周波数差情報にて電圧制御発振器の発振
周波数を制御し、位相差情報にて、より局部的な
位相制御を行なえば、周波数トラツキング特性お
よび位相アクジシヨン特性の優れたパイロツト位
相・周波数制御回路を得ることができる。即ち、
いま周波数差情報により標本化クロツクの周波数
が制御されているものとし、その時の標本化クロ
ツクの定常的な位相ずれをθs(従つてθsは時間に
よらない)とする。この時k番の変調用キヤリア
とk番目の復調用キヤリアとの位相ずれθk(但し
1≦k≦N)との間には(12)式に対応して
θk=(f1/fs+k−1/M)θs …(13)
なる関係が成立するから、検出された位相差情報
θNより
θk=f1/fs+(k−1)/M/f1/fs+(N−1)
/M・θN…(14)
としてθkが求められる。さらにこのθkを用いて計
算される複素量、
Γk=e-j〓k …(15)
を用いれば、k番目の復調複素ベースバンド信号
β〜k(zM/2)の位相誤差を補償することができる。
即ち(9)式を求めたと同様の過程により
β〜k(zM/2)=〔第k番目チヤネル主信号〕+〔第
(k+1)番目チヤネルからの干渉信
号〕+〔第(k−1)番目チヤネルから
の干渉信号〕
但し
〔第k番目チヤネル主信号〕
〔第(k+1)番目チヤネルからの干渉信号〕
〔第(k−1)番目チヤネルからの干渉信号〕
で与えられるβ〜k(zM/2)に、(15)式で定義され
るΓkを乗することにより、第k番目チヤネル主
信号に含まれる位相誤差ej〓kを除去することがで
きる。なおθNからΓk(但し1≦k≦N)を求める
操作はROM等を用いて容易に実現される。 The pilot phase and
In the first specific embodiment of the frequency control circuit, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is controlled by a composite signal of phase difference information and frequency difference information. Instead of obtaining a control signal using a composite signal of phase difference information and frequency difference information, the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is controlled using frequency difference information, and more local phase control is achieved using phase difference information. By doing so, a pilot phase/frequency control circuit with excellent frequency tracking characteristics and phase acquisition characteristics can be obtained. That is,
It is now assumed that the frequency of the sampling clock is controlled by the frequency difference information, and the steady phase shift of the sampling clock at this time is θ s (therefore, θ s is independent of time). At this time, the phase shift θ k (where 1≦k≦N) between the k-th modulation carrier and the k-th demodulation carrier is θ k = (f 1 /f) corresponding to equation (12). s + k-1/M) θ s ...(13) Since the following relationship holds true, from the detected phase difference information θ N , θ k = f 1 /f s + (k-1)/M/f 1 /f s + (N-1)
/M·θ N (14) θ k is obtained as follows. Furthermore, if we use the complex quantity calculated using this θ k , Γ k = e -j 〓 k (15), we can calculate the phase error of the k-th demodulated complex baseband signal β ~ k (z M/2 ). can be compensated.
That is, by the same process as in calculating equation (9), β ~ k (z M/2 ) = [k-th channel main signal] + [interference signal from (k+1)th channel] + [(k-1)th channel main signal] + [(k-1)th channel main signal] + [(k-1)th channel main signal] ) Interference signal from the channel] However, [K-th channel main signal] [Interference signal from the (k+1)th channel] [Interference signal from the (k-1)th channel] The phase error e j 〓 k contained in the k-th channel main signal can be removed by multiplying β~ k (z M/2 ) given by Γ k defined by equation (15). can. Note that the operation of calculating Γ k (where 1≦k≦N) from θ N can be easily realized using a ROM or the like.
本発明の第2の目的は、以上の原理に基く、周
波数トラツキング特性、位相アクジシヨン特性共
に良好な直交多重信号のデイジタル処理形受信装
置におけるパイロツト位相・周波数制御回路を提
供することにある。 A second object of the present invention is to provide a pilot phase/frequency control circuit for a digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals, which is based on the above principle and has good frequency tracking characteristics and phase acquisition characteristics.
第7図は、本発明になる直交多重信号のデイジ
タル処理形受信装置におけるパイロツト位相・周
波数制御回路の第2の具体的一実施例を示すブロ
ツク図である。第7図において、入力端60に入
力された受信信号は標本化回路61にて周波数s
の標本化クロツクで標本化され、AD変換器62
にてデイジタル符号化される。さらにこのデイジ
タル符号化された信号はデイジタル演算処理部6
3にて得調処理を受け出力端65,66および6
7には各々β〜1(zM/2),β〜2(zM/2)およびβ〜N
(zM/2)
が出力される。こうして得られた復調複素ベース
バンド信号β〜1(zM/2),β〜2(zM/2),…,β〜N
(zM/2)
には乗算器68,69および70等により位相差
補正信号Γ1,Γ2,…,ΓNが各々乗され、出力端
71,72,73には定常位相誤差の除去された
復調複素ベースバンド信号が得られる。さらに、
こうして得られた復調複素ベースバンド信号のう
ち、パイロツトチヤネルに対応するN番目の復調
複素ベースバンド信号はその実部および虚部が
各々低域通過波器74,75を通り不要成分が
除去される。位相差検出回路76は低域通過波
器74および75の出力よりこれに対応する位相
差を検出し、その出力を周波数差検出回路78お
よび位相差補正信号発生回路77へ入力する。位
相差補正信号発生回路77は入力θNから(14),
(15)式に従つてΓ1,Γ2,…,ΓNを発生する。通
常この処理はROMを用いれば簡単に実現され
る。一方、周波数差検出回路78は、入力として
与えられる位相情報の変化分を検出し、その出力
で電圧制御発振器79の発振周波数を制御する。
電圧制御発振器79は、こうして周波数制御を受
けた標本化クロツクを標本化回路61に供給す
る。なお第7図において64の破線で囲まれた部
分は従来公知な処理部である。 FIG. 7 is a block diagram showing a second specific embodiment of the pilot phase/frequency control circuit in the digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals according to the present invention. In FIG. 7, the received signal input to the input terminal 60 is passed to the sampling circuit 61 at a frequency of s.
is sampled by the sampling clock of AD converter 62.
Digitally encoded. Furthermore, this digitally encoded signal is sent to the digital arithmetic processing section 6.
Output terminals 65, 66 and 6 receive tuning processing at 3.
7 have β~ 1 (z M/2 ), β~ 2 (z M/2 ) and β~ N, respectively.
( zM/2 )
is output. The demodulated complex baseband signals obtained in this way β~ 1 (z M/2 ), β~ 2 (z M/2 ), ..., β~ N
( zM/2 )
are multiplied by phase difference correction signals Γ 1 , Γ 2 , ..., Γ N by multipliers 68, 69, 70, etc., and output terminals 71, 72, 73 receive demodulated complex baseband signals from which stationary phase errors have been removed. I get a signal. moreover,
Of the demodulated complex baseband signals thus obtained, the real part and imaginary part of the Nth demodulated complex baseband signal corresponding to the pilot channel pass through low-pass filters 74 and 75, respectively, and unnecessary components are removed. The phase difference detection circuit 76 detects the corresponding phase difference from the outputs of the low-pass waveformers 74 and 75, and inputs the output to the frequency difference detection circuit 78 and the phase difference correction signal generation circuit 77. The phase difference correction signal generation circuit 77 receives input θ N from (14),
Γ 1 , Γ 2 , ..., Γ N are generated according to equation (15). Normally, this process is easily accomplished using ROM. On the other hand, the frequency difference detection circuit 78 detects the amount of change in phase information given as an input, and controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 79 with its output.
The voltage controlled oscillator 79 supplies the frequency-controlled sampling clock to the sampling circuit 61. In FIG. 7, a portion surrounded by a broken line 64 is a conventionally known processing section.
以上説明したように、本発明によれば、デイジ
タル演算処理部等に遅延が存在しても、良好なト
ラツキング特性を示す直交多重信号のデイジタル
処理形受信装置におけるパイロツト位相・周波数
制御回路が得られその実用的価値は極めて大であ
る。 As explained above, according to the present invention, it is possible to obtain a pilot phase/frequency control circuit in a digitally processed receiver for orthogonal multiplexed signals that exhibits good tracking characteristics even if there is a delay in the digital arithmetic processing section. Its practical value is extremely great.
第1図は、直交多重伝送方式における送信信号
のスペクトラム配置を示す図であり、1は周波数
1なる複素キヤリアで変調された1番目のQAM
信号、2は周波数2なる複素キヤリアで変調され
た2番目のQAM信号、3は周波数N-1なる複素
キヤリアで変調された(N−1)番目のQAM信
号、4は周波数Nなるパイロツト信号である。
第2図は、復調されたパイロツト信号および干
渉分のスペクトルを示した図である。
第3図は、本発明による直交多重信号のデイジ
タル処理形受信装置におけるパイロツト位相・周
波数制御回路の第1の具体的一実施例を示すブロ
ツク図であり、16の破線で囲まれた部分は標本
化回路11、AD変換器12、デイジタル演算処
理部13等で成る従来公知なデイジタル処理部、
17および18は低域通過波器、19は位相差
検出回路、20は周波数差検出回路、21は合成
回路、22は電圧制御発振器である。
第4図は、第3図の19で示される位相差検出
回路、20で示される周波数差検出回路および2
1で示される合成回路で構成される制御信号発生
部の具体的な一実現例を示した回路図であり、2
5はROM、26はレジスタ、27は減算器、2
8は加算器、29はDA変換器である。
第5図は、第4図と同様の制御信号発生部の他
の具体的な一実現例を示した回路図であり、35
はROM、36はレジスタ、38は減算器、39
はDA変換器である。
第6図は、第4図と同様の制御信号発生部のさ
らに他の具体的な一実現例を示した回路図であ
り、45はROM、46はレジスタ、47は減算
器、48はROM、49はセレクタ、50はDA
変換器である。
第7図は、本発明になる直交多重信号のデイジ
タル処理形受信装置におけるパイロツト位相・周
波数制御回路の第2の具体的な一実施例を示すブ
ロツク図であり、64の破線で囲まれる部分は従
来公知な処理部、68,69および70は乗算
器、74および75は低域通過波器、76は位
相差検出回路、77は位相誤差補正信号発生回
路、78は周波数差検出回路、79は電圧制御発
振器である。
Figure 1 is a diagram showing the spectrum arrangement of the transmitted signal in the orthogonal multiplex transmission system, where 1 is the frequency
1st QAM modulated with a complex carrier of 1
signal, 2 is the second QAM signal modulated with a complex carrier of frequency 2 , 3 is the (N- 1)th QAM signal modulated with a complex carrier of frequency N- 1, and 4 is the pilot signal of frequency N. be. FIG. 2 is a diagram showing the demodulated pilot signal and the spectrum of the interference component. FIG. 3 is a block diagram showing a first specific embodiment of the pilot phase/frequency control circuit in the digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals according to the present invention. A conventionally known digital processing unit consisting of a converter circuit 11, an AD converter 12, a digital arithmetic processing unit 13, etc.
17 and 18 are low-pass wave generators, 19 is a phase difference detection circuit, 20 is a frequency difference detection circuit, 21 is a combining circuit, and 22 is a voltage controlled oscillator. 4 shows a phase difference detection circuit indicated by 19 in FIG. 3, a frequency difference detection circuit indicated by 20, and 2.
1 is a circuit diagram showing a specific example of implementation of a control signal generation section configured with a synthesis circuit shown in 2;
5 is ROM, 26 is register, 27 is subtracter, 2
8 is an adder, and 29 is a DA converter. FIG. 5 is a circuit diagram showing another specific implementation example of the control signal generating section similar to that in FIG.
is ROM, 36 is register, 38 is subtracter, 39
is a DA converter. FIG. 6 is a circuit diagram showing yet another specific implementation example of the control signal generating section similar to that in FIG. 49 is selector, 50 is DA
It is a converter. FIG. 7 is a block diagram showing a second specific embodiment of the pilot phase/frequency control circuit in the digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals according to the present invention. Conventionally known processing units, 68, 69 and 70 are multipliers, 74 and 75 are low pass wave generators, 76 is a phase difference detection circuit, 77 is a phase error correction signal generation circuit, 78 is a frequency difference detection circuit, and 79 is a It is a voltage controlled oscillator.
Claims (1)
伝送路を介して受信し、標本化、アナログ−デイ
ジタル変換、波操作および離散フーリエ変換操
作等により複数個の源基低帯域信号を復調する直
交多重信号のデイジタル処理形受信装置におい
て、送信側にて予めパイロツトの挿入されたチヤ
ネルに対応する復調複素出力の実数部より不要周
波数成分を除去する第1の低域通過波器と、該
復調出力の虚数部より不要周波数成分を除去する
第2の低域通過波器と、前記第1の低域通過
波器の出力と前記第2の低域通過波器の出力と
を用いてパイロツト周波数の位相誤差を検出する
位相差検出回路と、該位相差検出回路出力の時間
的な変化分を検出する周波数差検出回路と、前記
位相差検出回路の出力および前記周波数差検出回
路の出力を合成する合成回路と、該合成回路の出
力にて発振周波数が制御されその出力が前記標本
化の標本化クロツクとして供される電力制御発振
器とから成る直交多重信号のデイジタル処理形受
信装置におけるパイロツト位相・周波数制御回
路。 2 直交多重された複数個の直交振幅変調信号を
伝送路を介して受信し標本化、アナログ−デイジ
タル変換、波操作および離散フーリエ変換操作
等により複数個の源基底帯域信号を復調する直交
多重信号のデイジタル処理形受信装置において、
並列に得られる複数個の復調複素出力の各々に位
相差補正信号を乗じて定常位相誤差を除去する乗
算器群と、送信側にて予めパイロツトの挿入され
たチヤネルに対応する復調複素出力より位相誤差
の除去された複素出力の実数部および虚数部から
各々不要周波数成分を除去する第1および第2の
低域通過波器と、該第1の低域通過波器の出
力と該第2の低域通過波器の出力とを用いてパ
イロツト周波数の位相誤差を検出する位相差検出
回路と、該位相差検出回路の出力に応じて前記位
相差補正信号を生成する位相差補正信号発生回路
と、前記位相差検出回路出力の時間的な変化分を
検出する周波数差検出回路と、該周波数差検出回
路の出力により発振周波数が制御されその出力が
前記標本化の標本化クロツクとして供される電圧
制御発振器とから成る直交多重信号のデイジタル
処理形受信装置におけるパイロツト位相・周波数
制御回路。[Claims] 1. A plurality of orthogonally multiplexed orthogonal amplitude modulated signals are received via a transmission line, and a plurality of source bases are received by sampling, analog-to-digital conversion, wave manipulation, discrete Fourier transform operations, etc. In a digital processing receiver for orthogonal multiplexed signals that demodulates a band signal, a first low-pass wave is used to remove unnecessary frequency components from the real part of the demodulated complex output corresponding to a channel in which a pilot is inserted in advance on the transmitting side. a second low-pass waver for removing unnecessary frequency components from the imaginary part of the demodulated output; an output of the first low-pass waver; and an output of the second low-pass waver. a phase difference detection circuit that detects a phase error in a pilot frequency using a frequency difference detection circuit that detects a temporal change in the output of the phase difference detection circuit; Digitally processed reception of an orthogonal multiplexed signal, comprising a synthesis circuit that synthesizes the outputs of the circuits, and a power controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by the output of the synthesis circuit and whose output is used as the sampling clock for the sampling. Pilot phase/frequency control circuit in equipment. 2. An orthogonal multiplex signal that receives a plurality of orthogonally multiplexed amplitude modulated signals via a transmission line and demodulates a plurality of source baseband signals by sampling, analog-to-digital conversion, wave manipulation, discrete Fourier transform operations, etc. In the digital processing type receiving device,
A group of multipliers removes stationary phase errors by multiplying each of a plurality of demodulated complex outputs obtained in parallel by a phase difference correction signal. first and second low-pass waveforms that remove unnecessary frequency components from the real part and imaginary part of the complex output from which errors have been removed; a phase difference detection circuit that detects a phase error in a pilot frequency using the output of a low-pass wave generator; and a phase difference correction signal generation circuit that generates the phase difference correction signal in accordance with the output of the phase difference detection circuit. , a frequency difference detection circuit that detects a temporal change in the output of the phase difference detection circuit, and a voltage whose oscillation frequency is controlled by the output of the frequency difference detection circuit and whose output is used as a sampling clock for the sampling. A pilot phase/frequency control circuit in a digital processing receiving device for orthogonal multiplexed signals consisting of a controlled oscillator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3797380A JPS56134862A (en) | 1980-03-25 | 1980-03-25 | Pilot phase and frequency control circuit of digital processing type receiver for orthogonal multiple signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3797380A JPS56134862A (en) | 1980-03-25 | 1980-03-25 | Pilot phase and frequency control circuit of digital processing type receiver for orthogonal multiple signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56134862A JPS56134862A (en) | 1981-10-21 |
| JPS6337987B2 true JPS6337987B2 (en) | 1988-07-27 |
Family
ID=12512500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3797380A Granted JPS56134862A (en) | 1980-03-25 | 1980-03-25 | Pilot phase and frequency control circuit of digital processing type receiver for orthogonal multiple signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56134862A (en) |
-
1980
- 1980-03-25 JP JP3797380A patent/JPS56134862A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56134862A (en) | 1981-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5787123A (en) | Receiver for orthogonal frequency division multiplexed signals | |
| US5602835A (en) | OFDM synchronization demodulation circuit | |
| JP2765600B2 (en) | Demodulation circuit | |
| US20020122505A1 (en) | Frequency and phase estimation for MPSK signals | |
| KR100459741B1 (en) | Receiver for M-ary FSK signals | |
| KR100189370B1 (en) | Automatic Gain Control of Quadrature Phase Shift Key | |
| JP3058870B1 (en) | AFC circuit | |
| JPH07321862A (en) | Digital modulated wave demodulator | |
| US5062123A (en) | Kalman predictor for providing a relatively noise free indication of the phase of a carrier laden with noise | |
| JPS6052147A (en) | Timing synchronism system | |
| US5090027A (en) | Coherent PSK demodulator with adaptive line enhancer | |
| US4792964A (en) | Adaptive jitter canceller having sinusoidal accentuator and jitter prediction filter | |
| EP1045561B1 (en) | Frequency correction in multicarrier receivers | |
| JP2994836B2 (en) | AFC circuit of demodulator | |
| KR100327905B1 (en) | Parallel processing methode of apparatus for timing recovery using interpolation filter | |
| KR100959229B1 (en) | Data receiver | |
| JPS6337987B2 (en) | ||
| US7433415B2 (en) | System and method for transmission and reception of QAM signals at low signal to noise ratio | |
| JPS6337988B2 (en) | ||
| JP2765601B2 (en) | Demodulation circuit | |
| Ananasso et al. | A multirate digital multicarrier demodulator: design, implementation, and performance evaluation | |
| JP3541722B2 (en) | Digital signal receiver | |
| JPS6337986B2 (en) | ||
| JP2545882B2 (en) | Data playback device | |
| JPH06105898B2 (en) | Interference compensation circuit |