DE3851607T2

DE3851607T2 - Vorrichtung zur Phasensteuerung.

Info

Publication number: DE3851607T2
Application number: DE3851607T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Kozima; Kazuhiko Takaoka; Yasushi Yokosuka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2008-11-15
Also published as: DE3851607D1; EP0316842B1; US4918393A; JPH01132253A; EP0316842A2; EP0316842A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Phasensteuerung, die in einem Demodulator eines MODEM eingebaut ist. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Vorrichtung zur Phasensteuerung, die zum Einbau in einen Demodulator geeignet ist, der eine Signalverzögerungszeit in seinem Weg eines demodulierten Datensignales zwischen einem Demodulationsteil und einem Daten-Identifikations-/Entscheidungs- Teil aufweist.
Ein Artikel Nr. 1985, betitelt "Carrier Recover in 9600 bps Modem", über den bei einem allgemeinen Treffen des Instituts of Electronics and Communication Engineers of Japan, gehalten in 1981, berichtet wurde, schlägt eine Vorrichtung zur Phasensteuerung vor, die zur Verwendung in einem Demodulator eines MODEM geeignet ist, um so sowohl die Stabilität eines Datensignal-Empfangssystemes als auch die Fähigkeit der Phasensteuerung zu verbessern. Gemäß der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Phasensteuerung wird eine relativ langsame Phasenschwankung, wie z. B. ein Frequenzversatz eines Trägers eines modulierten Signales, durch ein Phasensteuerungs-System entfernt, das solch eine Variation löscht, bevor das modulierte Signal an einen automatischen Equalizer angelegt wird. Auf der anderen Seite wird eine Phasenschwankung mit einer relativen hohen variablen Frequenz, wie z. B. ein Trägerzittern, durch ein anderes Phasensteuerungs-System entfernt, das solch eine Variation löscht, nachdem das demodulierte Signal durch den automatischen Equalizer verarbeitet worden ist.
Demgemäß sind in der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik zwei Phasensteuerungs-Systeme bereitgestellt, die gemeinsam an einem Teil ihrer eigenen Schleifen verbunden sind, um so die Stabilität des signalempfangenden Systemes zu verbessern, ohne die Fähigkeit des Unterdrückens des Trägerphasenzitterns zu verringern.
Der Aufbau der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik ist jedoch so, daß eine Phasensteuerungs-Schleife, die keinen Signalverzögerungsteil umfaßt, in eine andere Phasensteuerungs-Schleife eingebaut ist, die solch ein Signalverzögerungsteil aufweist. Auf Grund der obigen Struktur können diese beiden Phasensteuerungs-Schleifen nicht als von einander unabhängige Schleifen gehandhabt werden. Daher unterscheiden sich die Gesamtmerkmale der Vorrichtung der Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik unvermeidlich von den spezifisch entworfenen Merkmalen der individuellen Phasensteuerungs-Schleifen und der Entwurf zum Verbessern der Fähigkeit der Phasensteuerung muß gemacht werden, während der Signalverzögerung durch den Signalverzögerungsteil genauso wie der Wechselwirkung zwischen den beiden Phasensteuerungs-Schleifen Rechnung getragen wird. Außerdem gibt es bei der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik das andere Problem, daß ihr Entwurf sehr schwierig ist, da ein komplexes Signalverarbeiten erforderlich ist, um die gewünschte Stabilität des signalempfangenden Systemes zu erreichen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Phasensteuerung bereitzustellen, die einfach entworfen werden kann, um die Forderungen zum Verbessern der Fähigkeit der Phasensteuerung und der Stabilität eines signalempfangenden Systemes zu erfüllen.
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung ist eine Vorrichtung zur Phasensteuerung bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können zwei Phasensteuerungs-Schleifen, die teilweise miteinander verbunden sind, unabhängig voneinander arbeiten. Das heißt, die Struktur der Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung ist so, daß eine Eingabe zu einer der beiden Phasensteuerungs-Schleifen nicht durch eine Ausgabe der anderen Phasensteuerungs-Schleife beeinflußt wird. Daher können schon bestehende Techniken zum Entwurf, z. B. primäre und sekundäre PLL-Steuerung, direkt ohne irgendeine Modifizierung für den Entwurf der Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, so daß die Wirksamkeit der gewünschten Phasensteuerung realisiert werden kann. Außerdem können die Merkmale der Phasensteuerung, die optimiert sind, um verschiedene Forderungen zu erfüllen, leicht in einem einfachen Aufbau mit hoher Stabilität erreicht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das obige Ziel durch eine Anordnung erreicht, in der Phasenfehler-Signale, die unabhängig voneinander sind, jeweils als Eingaben zu den beiden Phasensteuerungs-Schleifen angelegt werden, wohingegen im Falle der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik das gleiche Phasenfehler-Signal als eine Eingabe zu jeder der beiden Phasensteuerungs-Schleifen angelegt wird. Das heißt, die Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung, die das obige Ziel erreicht, weist eine Phasensteuerungs- Schleife auf, die einen Signalverzögerungsteil aufweist, und eine Phasensteuerungs-Schleife, die nicht solch einen Signalverzögerungsteil aufweist, und das Phasenfehler-Signal, das als eine Eingabe zu der früheren Phasensteuerungs-Schleife angelegt worden ist, wird von einem Phasenkomparator in dieser Phasensteuerungs-Schleife erzeugt und ist nicht der Wirkung einer Phasenkorrektur durch die spätere Phasensteuerungs-Schleife unterworfen, wodurch die beiden Phasenfehler-Signale bereitgestellt werden, die unabhängig voneinander sind. Demgemäß sind die Eingaben der beiden Phasensteuerungs-Schleifen unabhängig voneinander; so daß diese beiden Phasensteuerungs-Schleifen unabhängig voneinander arbeiten können.
In der Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung bilden die Phasensteuerungs-Schleife, die eine Signalverzögerung aufweist, die auf das Vorhandensein von z. B. Signalverzögerungselementen in einem automatischen Equalizer zurückzuführen ist, und die andere Phasensteuerungs-Schleife, die nicht solch eine Signalverzögerung aufweist, jeweils unabhängig Phasensteuerungs-Schaltungen, wie oben beschrieben, so daß eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen diesen beiden Phasensteuerungs-Systemen aufgehoben wird. Daher arbeiten die individuellen Phasensteuerungs-Schleifen mit jeweils unabhängigen Charakteristiken, wodurch die Stabilität des signalempfangenden Systemes verbessert wird. Auch kann die schon bestehende Technik des Entwurf von primärer und sekundärer PLL-Steuerung direkt ohne irgendeine Modifizierung für den Entwurf der individuellen Phasensteuerungs-Systeme verwendet werden, so daß auch der Entwurf, um die gewünschte betriebliche Wirksamkeit zu erreichen, erleichtert werden kann.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Ausführungsbeispieles der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Anordnung von Referenzsignalpunkten zeigt, die in einem MODEM im Falle einer 9600-bps Datenübertragung verwendet werden, die als V29 von dem International Telegraph and Telephone Consultative Cornmittee (CCITT) empfohlen wird.
Fig. 3 veranschaulicht die Art und Weise der Phasenkorrektur durch die individuellen Phasensteuerungs-Schleifen, die in Fig. 1 gezeigt sind, und veranschaulicht auch Phasenfehler von Eingaben zu den individuellen Phasensteuerungs-Schleifen.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagram, das den Zeitablauf der Operation des Ausführungsbeispieles, das in Fig. 1 gezeigt ist, veranschaulicht.
Fig. 5 ist ein Blockdiagram, das den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben werden.
Bezugnehmend auf die Fig. 1, die den Aufbau des ersten Ausführungsbeispieles der Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn sie bei einem Demodulator angewandt wird, kennzeichnen die Bezugszeichen 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 und 22 jeweils eine Eingangsklemme für ein demoduliertes Signal, einen Demodulationsteil, einen automatischen Equalizer; einen Phasenkorrektor; einen Identifikations-/Entscheidungs-Teil, einen ersten Phasenkomparator; einen ersten Schleifenfilter; einen Integrierer; einen Sinuswellen-Generator; einen zweiten Phasenkomparator, einen zweiten Schleifenfilter und ein VCO. Das Bezugszeichen 100 kennzeichnet eine erste Phasensteuerungs- Schleife, die nicht einen Signalverzögerungsteil aufweist, und 101 kennzeichnet eine zweite Phasensteuerungs-Schleife, die solch einen Signalverzögerungsteil aufweist.
Der Betrieb des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben werden, wenn die vorliegende Erfindung auf eine 9600-bps-Datenübertragung durch ein MODEM angewandt wird, das den Typ der 90º-Phasenverschiebung-Amplitudenmodulation (QAM) verwendet, die durch die CCITT empfohlen wird und eine Referenzsignal-Punktanordnung hat, wie in Fig. 2 gezeigt. Die sechzehn Referenzsignalpunkte, die in Fig. 2 gezeigt sind, entsprechen 4-Bit-Daten von jeweils "0000" bis "1111", die von einem Eingangssignal demoduliert sind. Demgemäß stellt in diesem Falle jede demodulierende Operation eine 4-Bit-Datenausgabe bereit.
In dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein moduliertes Datensignal, das an die Signaleingabeklemme 1 angelegt ist, durch den Demodulationsteil 2 demoduliert, um als ein Basisband-Signal 3 zu erscheinen, das an dem automatischen Equalizer 4 angelegt wird. Ein festeingestellter Equalizer kann an Stelle des automatischen Equalizer 4 verwendet werden. Das Basisband-Signal 3, das an den automatischen Equalizer 4 angelegt wird, wird ausgeglichen und ein verzerrungsfreies Ausgangssignal 5 erscheint an dem automatischen Equalizer 4. Dieses Signal 5 wird an den Phasenkorrektor 6 angelegt und ein phasenkorrigiertes Signal 7, das von dem Phasenkorrektor 6 erscheint, wird zu dem Identifikations-/Entscheidungs-Teil 8 angelegt. Der Identifikations-/Entscheidungs-Teil identifiziert und entscheidet, daß das Signal 7 einem der Referenzsignalpunkte entspricht, die in Fig. 2 gezeigt sind, und das resultierende Identifikations-/Entscheidungs-Signal 9 wird an einen Dekoder (nicht gezeigt) angelegt. In dem Dekoder (nicht gezeigt) wird das Signal 9 in 4-Bit-Daten dekodiert entsprechend dem entschiedenen Referenzsignal. In der vorliegenden Erfindung, die bei dem Prozeß zur Demodulation eines modulierten Signales angewandt wird, das an die Signaleingangsklemme 1 angelegt ist, ist die Vorrichtung zur Phasensteuerung aus den unabhängigen ersten und zweiten Phasensteuerungs- Schleifen 100 und 101 zusammengesetzt, um so die Qualität des demodulierten Signales zu verbessern.
Im Falle der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik, die schon beschrieben worden ist, wird ein Phasenfehler-Signal 11 als eine Eingabe an den ersten Schleifenfilter 12 in der ersten Phasensteuerungs-Schleife 100 angelegt, die nicht den Signalverzögerungsteil aufweist, und das gleiche Phasenfehler-Signal 11 wird auch als eine Eingabe an den zweiten Schleifenfilter 20 in der zweiten Phasensteuerungs-Schleife 101 angelegt, die den Signalverzögerungsteil aufweist. Daher wirkt bei der Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß dem Stand der Technik die Phasensteuerungs-Schleife, die den automatischen Equalizer 4 aufweist und der Phasensteuerungs-Schleife 101 entspricht, als eine Rückkopplungsschaltung, die von dem Demodulationsteil 2 zu dem Demodulationsteil 2 über den automatischen Equalizer 4, den Phasenkorrektor 6, einen ersten Phasenkomparator 10, einen zweiten Schleifenfilter 20 und dem VCO 22 verläuft, und die Phasensteuerungs-Schleife 100 ist in der anderen Phasensteuerungsschleife umfaßt, die als die Rückkopplungsschaltung wirkt. Demgemäß sind die Phasensteuerungs-Schleife, die den automatischen Equalizer enthält, und die Phasensteuerungs-Schleife, die nicht den automatischen Equalizer 4 enthält, nicht unabhängig voneinander und unerwünschte Wechselwirkung zwischen diesen beiden Phasensteuerungs-Schleifen führt zu einem Verlust an Stabilität ihres Betriebes. Da ein getrennter Entwurf der Steuerungssysteme der beiden Phasensteuerungs-Schleifen nicht erfolgreich erreicht werden kann, um gewünschte Charakteristiken zu erhalten, wird das Anpassen der Parameter der Schleifenfilter schwierig unter dem Gesichtspunkt des Entwurfes.
Die Vorrichtung zur Phasensteuerung der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft gegenüber der Vorrichtung des Standes der Technik darin, daß die Vorrichtung einfach entworfen werden kann und mit verbesserter Stabilität arbeiten kann, ohne die große Fähigkeit des Unterdrückens von Zittern zu verringern, die der Verdienst der Bereitstellung der beiden Phasensteuerungs-Schleifen ist. Zu diesem Zwecke wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Ausgabesignal 19 des zweiten Komparators 18, der die Phase des Ausgangsignales 9 des Identifikations-/Entscheidungs-Teil 8 mit der des Ausgangsignales 5 des automatischen Equalizer 4 vergleicht, als ein Phasenfehler-Signal in der zweiten Phasensteuerungs-Schleife 101 verwendet. Dieses Phasenfehler- Signal 19 ist frei von der Wirkung einer Phasenfehler-Korrektur; in der ersten Phasensteuerungs-Schleife 100. Demgemäß sind die erste und die zweite Phasensteuerungs-Schleife 100 und 101 unabhängig voneinander. Auf Grund der Bereitstellung der unabhängigen Phasensteuerungs-Schleifen 100 und 101 kann der Entwurf von Steuerungssytemen, die stabil mit verbesserter Wirksamkeit betreibbar sind, erleichtert werden.
Die Funktionen der ersten und zweiten Phasensteuerungs-Schleifen 100 und 101 werden kurz mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben werden.
In Fig. 3 kennzeichnet das Symbol D einen Punkt eines demodulierten Signales, wenn ein moduliertes Signal, das an die Signaleingabeklemme 1 angelegt ist, ohne irgendeine Phasensteuerung demoduliert wird. Zuerst wirkt die zweite Phasensteuerungs-Schleife 101, um den Signalpunkt D zu korrigieren und dieser Signalpunkt D wird zu einem Signalpunkt C verschoben. Dann wirkt die erste Phasensteuerungs-Schleife 100, um den Signalpunkt C zu einem Signalpunkt B zu verschieben. Das Symbol A kennzeichnet einen Referenzsignalpunkt, der mit dem Signalpunkt B als ein Entscheidungsergebnis durch den Identifikations-/Entscheidungs-Teil 8 verglichen wird. Es wird angenommen, daß dieser Referenzsignalpunkt A dergleiche wie der ist, der in Fig. 2 gezeigt ist. Das Ausgangssignal 9 des Identifikations-/Entscheidungs-Teiles 8 stellt den Referenzsignalpunkt A dar und die Phasendifferenz ψji zwischen den Signalpunkten A und B ist der endgültige Phasenfehler. Demgemäß wird der Signalpunkt D, der erhalten wird, wenn keine Phasensteuerung während der Demodulation des modulierten Eingangssignales angewandt wird, schließlich zu dem Signalpunkt B durch die Funktionen der ersten und zweiten Phasensteuerungs-Schleifen 100 und 101 verschoben, und dieser Signalpunkt B kann jetzt als der Referenzsignalpunkt A identifiziert werden. Wie es aus der Fig. 3 ersichtlich wird, ist die Signalqualität an dem Signalpunkt B gegenüber der an dem Signalpunkt D durch die Funktionen der ersten und zweiten Phasensteuerungs-Schleifen 100 und 101 merklich verbessert.
Die Funktionen der ersten und zweiten Phasensteuerungs-Schleife 100 und 101 werden jetzt in weiterem Detail beschrieben werden.
Zuerst ist die erste Phasensteuerungs-Schleife 100 eine geschlossene Schleife, die keine Signalverzögerung aufweist, die auf das Vorhandensein der Signalverzögerungselemente zurückzuführen ist, die in dem automatischen Equalizer 4 enthalten sind. In dieser ersten Phasensteuerungs- Schleife 100 werden das phasenkorrigierte Ausgangssignal 7 des Phasenkorrektors 6 und das Identifikations-/Entscheidungs-Ausgangssignal 9 des Identifikations-/Entscheidungs-Teiles 8 an den ersten Phasenkomparator 10 angelegt und das resultierende Ausgangssignal 11 des Phasenkomparators 10 stellt den Phasenfehler ψji zwischen diesen beiden Eingangssignalen 7 und 9 dar. Dieses Phasenfehlersignal 11 wird an den ersten Schleifenfilter 12 angelegt, der die Charakteristiken der ersten Phasensteuerungs-Schleife 100 bestimmt und das Ausgangssignal 13 des Schleifenfilters 12 wird an den Integrierer 14 angelegt. Der Integrierer 14 erzeugt ein Phasenkorrektur-Signal 15, das einen Phasenkorrekturfaktor ψi darstellt, und dieses Phasenkorrektur-Signal 15 wird an den Sinuswellen- Generator angelegt, der ein Ausgangssignal 17 erzeugt, das einen Sinuswert relativ zu dem Eingangswert ψi darstellt, der durch das Phasenkorrektur-Signal 15 bereitgestellt wird. Das Ausgangssignal 17 des Sinuswellengenerators 16 wird an den Phasenkorrektor 6 angelegt, um die Operation des Phasenkorrektors 6 zu steuern, der die Phase des ausgeglichenen Ausgangssignales 5 des automatischen Equalizers 4 korrigiert.
Die zweite Phasensteuerungs-Schleffe 101 ist eine geschlossene Schleife, die die Signalverzögerung aufweist, die auf das Vorhandensein der Signalverzögerungselemente zurückzuführen ist, die in dem automatischen Equlizer enthalten sind. In dieser zweiten Phasensteuerungs-Schleife 101 werden das Identifikations-/Entscheidungs-Ausgangssignal 9 des Identifikations-/Entscheidungs-Teiles 8 und das ausgeglichene Ausgangssignal 5 des automatischen Equalizer 4 an den zweiten Phasenkomparator 8 angelegt und das resultierende Ausgangssignal 19 des Phasenkomparators 18 stellt den Phasenfehler ψoi zwischen diesen beiden Ausgangssignalen 9 und 5 dar. Dieses Phasenfehler-Signal 19 ist frei von der Wirkung der Phasenkorrektur durch die erste Phasensteuerungs-Schleife 100 wie in Fig. 3 gezeigt. Demgemäß kann diese zweite Phasensteuerungs-Schleife 101 unabhängig von der ersten Phasensteuerungs-Schleife 100 gemacht werden. Das Phasenfehler-Signal 19 wird an den zweiten Schleifenfilter 20 angelegt und erscheint als ein Ausgangssignal 21, das einen Phasenkorrekturfaktor ψo darstellt. Dieses Signal 21 wird zu der Träger-Demodulation VCO 22 zurückgeführt, die den Demodulationsträger erzeugt. Demgemäß steuert die zweite Phasensteuerungs-Schleife 101 die Phase des Demodulationsträgers.
Die Zeitverwaltung der zuvorgenannten Operation des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung wird jetzt in Bezug auf ein Zeitdiagram beschrieben werden, das in Fig. 4 gezeigt ist. Im Falle des Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung werden Signale auf digitale Weise verarbeitet. In Fig. 4 wird wieder angenommen, daß die Vorrichtung zur Phasensteuerung ein Eingangsignal empfängt, das bei einer Modulationsgeschwindigkeit von 2400 Baud übertragen wird, was als ein V 29 von der CCIT empfohlen wird. Eine Abtastgeschwindigkeit von 9600 Hz wird beispielsweise in Fig. 4 angewandt. Diese Abtastgeschwindigkeit kann jedoch auf jede gewünschte Frequenz gesetzt werden, die zwei oder mehrere Male so hoch ist, wie die eines Kommunikationsbandes, in dem Überfalt-Rauschen verhindert werden kann.
Ein Eingangssignal, das gemäß dem oben beschriebenen Abtastzeitverlauf demoduliert worden ist, wird an den automatischen Equalizer 4 in Synchronisation mit der Baud-Zeitgabe des empfangenen Signales angelegt, um so Verzerrungen zu empfangen, die in dem Signal enthalten ist. Das heißt, das Verarbeiten für das automatische Ausgleichen wird aktiv und das Verarbeiten zur Korrektur der Phase des Ausgangssignales des automatischen Equalizer 4 wird dann ausgeführt. Dann arbeiten die erste Phasensteuerungs-Schleife 100 und die zweite Phasensteuerungs-Schleife 101 gemäß dem Phasenfehler des Einganges, um so den Übertrag der Phasenkorrektur zu aktualisieren. Wenn diese beiden Phasensteuerungs- Schleifen 100 und 101 die Phasensteuerung in einem Parallelbetriebs- Modus ausführen können, kann die Phasensteuerung in paralleler Beziehung, wie in Fig. 4 gezeigt, ausgeführt werden. Auf der anderen Seite, wenn diese beiden Phasensteuerungs-Schleifen 100 und 101 die Phasensteuerung nur in einem sequenziellen Betriebsmodus ausführen können, kann die Phasensteuerung in sequenzieller Beziehung ohne Bezug auf die Ordnung zu den Phasensteuerungs-Schleifen ausgeführt werden. Im Falle eines zweiten Ausführungsbeispieles, wie in Fig. 5 gezeigt und später beschrieben, muß das Verarbeiten durch eine erste Phasensteuerungs- Schleife 102 jedoch früher als das Verarbeiten durch eine zweite Phasensteuerungs-Schleife 103 ausgeglichen werden. Das aktualisierte phasenkorrigierte Ausgangssignal der ersten Phasensteuerungs-Schleife 100 wird zur Korrektur der Phase des ausgeglichenen Signales 5 verwendet, das von dem automatischen Equalizer 4 bei der nächsten Baud-Zeitvorgabe erzeugt wird. Auf der anderen Seite wird das aktualisierte phasenkorrigierte Ausgangssignal der zweiten Phasensteuerungs-Schleife 101 zu der Träger-Erzeugung VCO 22 zurückgeführt, so daß die Wirkung der Phasenkorrektur zum Zeitpunkt der Signaldemodulationen gemäß der nächsten Abtastzeitvorgabe reflektiert wird. Das heißt, die Forderung ist so, daß die Phasensteuerung durch die beiden Phasensteuerungs-Schleifen innerhalb der Periode von einem Baud vervollständigt wird.
Auf die oben beschriebene Weise arbeiten die beiden Phasensteuerungs- Schleifen 100 und 101 unabhängig voneinander; um Ausgangssignale zu erzeugen, die bei jeder Baud-Zeitvorgabe aktualisiert werden, um so den Phasenfehler zu minimieren, der auf die Phasenschwankung zurückzuführen ist, die in dem Signalübertragungssystem auftritt.
Wie schon beschrieben, ist die zweite Phasensteuerungs-Schleife 101 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Signalverzögerung aufweist, die auf das Vorhandensein der Signalverzögerungselemente im automatischen Equalizer 4 zurückzuführen ist, während die erste Phasensteuerungs- Schleife 100 dadurch gekennzeichnet ist, daß sie nicht solch eine Signalverzögerung aufweist. Daher ist die erste Phasensteuerungs-Schleife 100 vorzugsweise so entworfen, daß sie eine hohe Fähigkeit besitzt eine Phasenschwankung, wie z. B. ein Phasenzittern, das sich relativ schnell ändert, zu entfernen, während die zweite Phasensteuerungs-Schleife 101 vorzugsweise so entworfen ist, daß sie eine hohe Fähigkeit besitzt, eine Phasenschwankung, wie z. B. einen Frequenzversatz, der sich relativ langsam ändert, zu entfernen. Demgemäß können die unterschiedlichen Phasensteuerungs-Schleifen die unterschiedlichen Charakteristiken unabhängig voneinander korrigieren und dies erleichtert den Entwurf der Phasensteuerungs-Vorrichtung.
Fig. 5 ist ein Blockdiagram, das den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 5 kennzeichnen die Bezugszeichen 102, 103 und 201 jeweils eine erste Phasensteuerungs- Schleife, die nicht einen Signalverzögerungsteil aufweist, eine zweite Phasensteuerungs-Schleife, die einen Signalverzögerungsteil aufweist, und einen Addierer; und die gleichen Bezugszeichen werden verwendet, um die gleichen oder äquivalente Teile zu kennzeichnen, die in Fig. 1 erscheinen.
Bezugnehmend auf Fig. 5 ist der Aufbau der ersten Phasensteuerungs- Schleife 102 vollständig dergleiche, wie der der ersten Phasensteuerungs- Schleife 100, die in dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, eingebaut ist. Auf der anderen Seite, obwohl die zweite Phasensteuerungs-Schleife 103 der zweiten Phasensteuerungs-Schleife 101 entspricht, die in dem ersten Ausführungsbeispiel eingebaut ist, das in Fig. 1 gezeigt ist, unterscheidet sich die zweite Phasensteuerungs-Schleife 103 von der zweiten Phasensteuerungs-Schleife 101, die in Fig. 1 gezeigt ist, in der Weise, daß sie ein Phasenfehler-Signal 200 ableitet, das an den zweiten Schleifenfilter 20 angelegt ist. Konkreter; das Phasenfehler-Signal 11, das den Phasenfehler ψji darstellt, der in der ersten Phasensteuerungs-Schleife erfaßt worden ist, wird von dem Phasenkomparator 10 in der ersten Phasensteuerungs-Schleife 102 als ein Ergebnis des Phasenvergleiches erzeugt, während das Phasenkorrektur-Signal 15, das den erforderlichen Betrag an Phasenkorrektur ψj darstellt, von dem Integrierer 14 in der ersten Phasensteuerungs-Schleife 102 erzeugt wird, und diese Signale 11 und 15 werden in dem Addierer 201 in der zweiten Phasensteuerungs- Schleife 103 addiert, um das Phasenfehler-Signal 200 bereitzustellen. Demzufolge ist dieses Phasenfehler-Signal 100 vollständig das Gleiche, wie das Phasenfehler-Signal 19, das von dem zweiten Phasenkomparator 18 erzeugt worden ist, der in der zweiten Phasensteuerungs-Schleife 100, die in Fig. 1 gezeigt ist, bereitgestellt ist. Die Art und Weise der Signalverarbeitung in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf Fig. 3 noch einmal beschrieben werden. In Fig. 3 wird der Signalpunkt D auf eine Weise verschoben, wie es durch einen gebrochenen Pfeil E gezeigt ist, bis der Signalpunkt D zu dem Signalpunkt C als ein Resultat der Phasenkorrektur nur durch die zweite Phasensteuerungs-Schleife 103 verschoben ist. Daher arbeiten die erste Phasensteuerungs-Schleife 102 und die zweite Phasensteuerungs-Schleife 103 in dem zweiten Ausführungsbeispiel, die den Aufbau haben, der oben beschrieben worden ist, unabhängig voneinander und das zweite Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, zeigt die gleichen Funktionen und Wirkungen, wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispieles, das mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist.
Die zuvorgenannten Ausführungsbeispiele bezogen sich auf eine Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem Demodulator; der in einem MODEM eingebaut ist, das unter V 29, das durch die CCITT zur Verwendung in einem Datenübertragungssystem empfohlen worden ist, arbeitet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf keine Weise auf solch eine spezifische Anwendung beschränkt, und es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung gleichfalls effektiv auf alle drahtlosen und verdrahteten Datenübertragungssysteme vom Phasenmodulationstyp und Amplitudenmodulationstyp mit 90º-Phasenverschiebung anwendbar ist, wo eine Signalverzögerungszeit nach synchroner Demodulation eines Eingangssignales, aber vor der Identifikations-/Entscheidung des demodulierten Signales, auftritt. Das heißt, die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zur Phasensteuerung anwendbar, bei der es notwendig ist, eine Phasensteuerungs-Schleife, die nicht solch eine Signalverzögerung aufweist, und eine Phasensteuerungs-Schleife die solch eine Signalverzögerung aufweist, unabhängig voneinander arbeiten zu lassen.
Aus der vorgehenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird verstanden werden, daß die Vorrichtung zur Phasensteuerung eine Phasensteuerungs-Schleife aufweist, die nicht eine Signalverzögerung aufweist, und eine Phasensteuerungs-Schleife, die solch eine Signalverzögerung aufweist, und daß diese Phasensteuerungs-Schleifen unabhängig voneinander arbeiten. Diese Anordnung eliminiert eine Verkomplizierung des Entwurfes, bei dem eine Wechselwirkung zwischen diesen Phasensteuerungs-Schleifen in Betracht gezogen werden muß. Daher können die Phasensteuerungs-Schleifen separat entworfen werden, so daß die Steuerbarkeit und Stabilität des signalempfangenden Systemes, trotz der einfachen Struktur dieser Vorrichtung zur Phasensteuerung, verbessert werden kann. Außerdem, auch wenn die Spezifikationen, Entwurfstandards, usw. der Vorrichtung zur Phasensteuerung geändert werden, kann der Entwurf, der die Erfordernisse erfüllt, leicht erreicht werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Phasensteuerung, die in einem Demodulator eingebaut ist, der einen Demodulationsteil (2) an seiner Eingangsseite, einen Signalverzögerungsteil (4) und einen Identifikations-/Entscheidungs-Teil (8) an seiner Ausgangsseite aufweist, um Daten von einem modulierten Signal zu demodulieren, das an seiner Signaleingangsklemme (1) empfangen worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtung zur Phasensteuerung zwischen dem Demodulationsteil und dem Identifikations-/Entscheidungs-Teil

eine Phasensteuerungs-Schleife (100; 102) aufweist, die nicht den Signalverzögerungsteil (4) aufweist; und

eine zweite Phasensteuerungs-Schleife (101; 103), die den Signalverzögerungsteil (4) aufweist, und die teilweise zusammen mit der ersten Phasensteuerungs-Schleife verbunden ist,

wobei die ersten und zweiten Steuerungs-Schleifen Einrichtungen (10, 18; 10, 201) zum Erzeugen von Phasenfehler-Signalen (11, 9; 11, 200) aufweisen, die unabhängig voneinander sind, wodurch die ersten und zweiten Phasensteuerungs-Schleifen unabhängig voneinander arbeiten.

2. Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phasensteuerungs-Schleife (101; 103) ein Eingangssignal empfängt, das nicht durch ein Ausgangssignal der ersten Phasensteuerungs-Schleife (100; 102) beeinflußt ist.

3. Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phasensteuerungs-Schleife (101) eine Einrichtung (18) zum Empfangen von zwei Signalen aufweist, die von einer Eingangsstufe bzw. einer Ausgangsstufe der ersten Phasensteuerungs-Schleife (100) angelegt worden sind, um ein Phasenfehler-Signal (19) zu erzeugen.

4. Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phasensteuerungs-Schleife (103) einen Operationsteil (201) aufweist, wobei der Operationsteil zwei Signale von der ersten Phasensteuerungs-Schleife empfängt und arithmetisch die Signale verarbeitet, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das frei vom Einfluß der ersten Phasensteuerungs- Schleife (102) ist, und das als Eingabe an die zweite Phasensteuerungs-Schleife angelegt wird.

5. Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß Anspruch 1, worin der erste Signalverzögerungsteil ein Equalizer (4) ist, der eine Signalverzögerung verursacht, und worin der Identifikations-/Entscheidungs-Teil (8) identifiziert und entscheidet, daß ein Empfang des modulierten Signals einem aus einer Vielzahl von Referenzsignalpunkten entspricht, und worin

die erste Phasensteuerungs-Schleife (100) eine Schleife bei einer darauffolgenden Stufe des Equalizers bildet und einen Phasenkomparator (10) aufweist, der ein Eingangssignal und ein Ausgangssignal des Identifikations-Entscheidungs-Teiles als Eingaben empfängt und ein Ausgangssignal erzeugt, das den Phasenfehler zwischen den Eingaben darstellt; und

die zweite Phasensteuerungs-Schleife (101) den Equalizer aufweist und teilweise zusammen mit der ersten Phasensteuerungs- Schleife verbunden ist, wobei die zweite Phasensteuerungs-Schleife einen Phasenkomparator (18) aufweist, der das Ausgangssignal des Identifikations-/Entscheidungs-Teiles und ein Ausgangssignal des Equalizer als Eingaben empfängt und ein Phasenfehler- Signal erzeugt, das den Phasenfehler zwischen den Eingaben darstellt.

6. Vorrichtung zur Phasensteuerung gemäß Anspruch 1, worin der Signalverzögerungs-Teil ein Equalizer (4) ist, der eine Signalverzögerung verursacht, und worin der Identifikations-/Entscheidungs-Teil (8) identifiziert und entscheidet, daß ein Empfangen des modulierten Signals einem von einer Vielzahl von Referenzsignalpunkten entspricht, und worin

eine erste Phasensteuerungs-Schleife (102) eine Schleife an einer darauffolgenden Stufe des Equalizers bildet und einen Phasenkomparator (10) aufweist, der ein Eingabesignal und ein Ausgabesignal des Identifikations-/Entscheidungs-Teiles als Eingaben empfängt und ein Ausgabesignal erzeugt, das den Phasenfehler zwischen den Eingaben darstellt; und

die zweite Phasensteuerungs-Schleife (103) den Equalizer aufweist und teilweise zusammen mit der ersten Phasensteuerungs- Schleife verbunden ist, wobei die zweite Phasensteuerungs-Schleife einen Addierer (210) aufweist, der das Ausgangssignal des Phasenkomparators und ein Ausgangssignal der ersten Phasensteuerungs-Schleife als Eingaben empfängt und ein Ausgabesignal erzeugt, das frei vom Einfluß der ersten Phasensteuerungs-Schleife ist.