JP2002247126A - Digital demodulator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は多値QAM(Quadra
ture Amplitude Modulation )方式のディジタル復調装
置に係わり、特に誤動作のしにくい高速のAFC補正を
行うディジタル復調装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-valued QAM (Quadra
The present invention relates to a digital demodulation device of the AMP system, and more particularly to a digital demodulation device that performs high-speed AFC correction that is less likely to malfunction.
【0002】[0002]
【従来の技術】陸上移動通信方式の一つとして多値QA
M例えば16QAM方式がある。この16QAM方式の
信号を受信し、AFC補正を行うとともに復調するディ
ジタル復調装置の例として、準同期方式の従来の復調装
置の原理構成図を図5に示す。同図において、IFは受
信したRF(高周波)信号を所定周波数の局部発振信号
により中間周波数変換した信号(例えば455KHz)
であり、乗算器などで構成される直交検波部51に入力
し、直交検波が行われる。直交検波により同相成分とし
てのIチャンネル(I)信号と、直交成分としてのQチ
ャンネル(Q)信号としてそれぞれ出力される。これら
の出力はAFC補正部52でAFC補正され、復調部5
3でディジタルデータに復号されデータ出力される。A
FC補正部52での補正は、出力されるI信号とQ信号
からAFC誤差検出手段54により例えば搬送波成分検
出部54aで基準となる搬送波成分を抽出し、抽出され
た搬送波成分からAFC誤差算出部54bで誤差が算出
され、誤差が少なくなるように、基準周波数に対してず
れた分の周波数補正を行うようにしていた。2. Description of the Related Art Multi-level QA is one of land mobile communication systems.
For example, there is a 16QAM system. As an example of a digital demodulator that receives the 16QAM signal, performs AFC correction, and demodulates the signal, a principle configuration diagram of a conventional quasi-synchronous demodulator is shown in FIG. In the figure, IF is a signal (for example, 455 KHz) obtained by converting a received RF (high frequency) signal into an intermediate frequency by a local oscillation signal having a predetermined frequency.
The signal is input to a quadrature detection unit 51 composed of a multiplier and the like, and quadrature detection is performed. The signals are output as an I-channel (I) signal as an in-phase component and a Q-channel (Q) signal as a quadrature component by quadrature detection. These outputs are AFC-corrected by the AFC correction unit 52 and output from the demodulation unit 5
At 3 the digital data is decoded and output. A
The correction by the FC correction unit 52 is performed by, for example, extracting a reference carrier component by the AFC error detection unit 54 from the output I signal and Q signal by the carrier component detection unit 54a, and calculating the AFC error calculation unit from the extracted carrier component. An error is calculated in 54b, and frequency correction for the deviation from the reference frequency is performed so that the error is reduced.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、特に移動体
に応用する場合、通常の電波強度が得られる場合は問題
ないが、移動中など電波が急激に弱くなり、所定の電波
強度を得られないという場合がある。このような場合
に、従来のAFC補正回路では不安定な受信状態で周波
数ズレを誤検出し、誤検出の結果によりAFC補正を行
うため、正しい周波数から外れてしまい、また、正常な
受信状態に復帰しても一旦ずれた周波数を元に戻すのに
時間がかかる、という問題があった。また、逆に受信側
でチャンネルやモード切換えを行い、受信信号を切換え
たような場合、周波数ズレを検出する平均演算などに時
間がかかり、結果的に受信信号に追従するのに時間がか
かって収束しにくいという問題もあった。本発明は上述
の問題点に鑑みてなされたものであり、受信電界レベル
が低くなっても周波数が大きくずれることを防止すると
ともに、受信電界レベルが正常になるとAFC補正を高
速に行って復帰するようにし、また、受信信号の切換え
時にもAFC補正を高速に行って復帰するようにしたデ
ィジタル復調装置を提供することを目的とする。By the way, especially when applied to a mobile object, there is no problem if the normal radio wave intensity can be obtained, but the radio wave is rapidly weakened when moving and the predetermined radio wave intensity cannot be obtained. There is a case. In such a case, the conventional AFC correction circuit erroneously detects a frequency shift in an unstable reception state, and performs AFC correction based on a result of the erroneous detection. Even if it returns, there is a problem that it takes time to restore the frequency once shifted. Conversely, when the channel or mode is switched on the receiving side and the received signal is switched, it takes time to perform an averaging operation or the like to detect a frequency shift, and consequently it takes time to follow the received signal. There was also a problem that convergence was difficult. The present invention has been made in view of the above-described problem, and prevents a frequency from being largely shifted even when a reception electric field level is lowered. When the reception electric field level is normal, AFC correction is performed at high speed and the operation is restored. It is another object of the present invention to provide a digital demodulation device which performs AFC correction at high speed and returns when a received signal is switched.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため、受信した多値QAM信号をディジタル処
理による準同期方式で直交検波して同相成分のI信号と
直交成分のQ信号とに分割するディジタル直交検波部
と、同ディジタル直交検波部よりの信号から所要の低域
成分を取り出すローパスフィルタと、同LPFから出力
されたI信号とQ信号から受信信号に基づく基準位相を
抽出して前記I信号とQ信号のそれぞれの位相誤差を算
出する位相誤差算出部と、同位相誤差算出部で算出した
位相誤差データが入力し、入力した前記位相誤差データ
に基づいて周波数変動を算出するAFC算出部と、同A
FC算出部が算出した前記周波数変動に基づいて周波数
の自動補正を行うAFC補正部とを備え、前記AFC補
正部で周波数の自動補正を行い、補正後のI信号とQ信
号とを復調してデータ出力するディジタル復調装置にお
いて、前記位相誤差算出部と前記AFC算出部との間
に、前記位相誤差算出部が算出し前記AFC算出部に入
力する、所定の角度閾値を超える前記位相誤差データを
遮断し、前記所定の角度閾値以内の前記位相誤差データ
のみを通過させるAFCフィルタ部を設けた。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides quadrature detection of a received multilevel QAM signal by a quasi-synchronous method by digital processing, and outputs an I signal having an in-phase component and a Q signal having a quadrature component. , A low-pass filter that extracts required low-frequency components from the signal from the digital quadrature detector, and a reference phase based on the received signal from the I and Q signals output from the LPF A phase error calculator for calculating the phase error of each of the I signal and the Q signal; and phase error data calculated by the phase error calculator. The frequency error is calculated based on the input phase error data. AFC calculation unit that performs
An AFC correction unit that automatically corrects the frequency based on the frequency fluctuation calculated by the FC calculation unit. The AFC correction unit performs automatic frequency correction, and demodulates the corrected I signal and Q signal. In the digital demodulation device for outputting data, between the phase error calculating section and the AFC calculating section, the phase error calculating section calculates and inputs the phase error data exceeding a predetermined angle threshold to be input to the AFC calculating section. An AFC filter unit that cuts off and passes only the phase error data within the predetermined angle threshold is provided.
【0005】前記AFCフィルタ部は、前記位相誤差算
出部が算出する前記位相誤差が所定の角度閾値を超える
か所定の角度閾値以内かどうかを判別する位相誤差判別
手段と、同位相誤差判別手段の判別結果により前記AF
C算出部へ入力する前記位相誤差データの遮断または通
過の選択を行うセレクタ手段とを備える。[0005] The AFC filter section includes a phase error determining section that determines whether the phase error calculated by the phase error calculating section exceeds a predetermined angle threshold or is within a predetermined angle threshold. According to the determination result, the AF
Selector means for selecting whether to block or pass the phase error data input to the C calculator.
【0006】前記AFC補正部で受信周波数の自動補正
後のI信号とQ信号とから受信信号の信号レベルを検出
するレベル検出部と、同レベル検出部で検出された前記
受信信号の信号レベルと所定のレベル閾値との大小を判
別するレベル判別部とを設け、前記レベル判別部が前記
レベル検出部で検出する前記受信信号の信号レベルを前
記所定のレベル閾値より小さいと判別する場合、前記A
FCフィルタ部は、前記位相誤差算出部が算出した前記
位相誤差データを遮断し、前記レベル判別部が前記レベ
ル検出部で検出する前記受信信号の信号レベルを前記所
定のレベル閾値以上と判別する場合、前記AFCフィル
タ部は、前記位相誤差算出部が算出した前記位相誤差デ
ータを通過するようにした。A level detector for detecting the signal level of the received signal from the I signal and the Q signal after the automatic correction of the received frequency by the AFC corrector, and a signal level of the received signal detected by the same level detector. A level discriminating section for discriminating a level from a predetermined level threshold value, wherein the level discriminating section determines that the signal level of the received signal detected by the level detecting section is smaller than the predetermined level threshold value;
The FC filter section cuts off the phase error data calculated by the phase error calculation section, and the level determination section determines that the signal level of the reception signal detected by the level detection section is equal to or higher than the predetermined level threshold. The AFC filter section passes the phase error data calculated by the phase error calculation section.
【0007】前記所定の角度閾値は、所定の第一の角度
閾値と同第一の角度閾値より広い第二の角度閾値とから
なるとともに、前記位相誤差判別手段は、前記位相誤差
算出部が算出する前記位相誤差が前記所定の第一の角度
閾値と前記第二の角度閾値とのそれぞれの角度閾値を超
えるか、またはそれぞれの角度閾値以内かどうかを判別
可能とし、前記セレクタ手段は、位相誤差判別手段の判
別結果と前記レベル判別部の判別結果とから前記AFC
算出部に出力する前記位相誤差データの通過または遮断
の選択を可能とし、前記レベル判別部が前記レベル検出
部で検出する前記受信信号の信号レベルを前記所定のレ
ベル閾値より小さいと判別する場合、前記AFCフィル
タ部は、前記位相誤差算出部が算出した前記所定の第一
の角度閾値以内の前記位相誤差データを通過させ、前記
レベル判別部が前記レベル検出部で検出する前記受信信
号の信号レベルを前記所定のレベル閾値以上と判別する
場合、前記AFCフィルタ部は、前記位相誤差算出部が
算出した前記所定の第二の角度閾値以内の前記位相誤差
データを通過させるようにした。The predetermined angle threshold is composed of a predetermined first angle threshold and a second angle threshold wider than the first angle threshold. Whether the phase error exceeds each of the predetermined first angle threshold and the second angle threshold, or is within each angle threshold, the selector means, the phase error, The AFC is determined based on the determination result of the determination unit and the determination result of the level determination unit.
When it is possible to select the passage or cutoff of the phase error data output to the calculation unit, when the level determination unit determines that the signal level of the received signal detected by the level detection unit is smaller than the predetermined level threshold, The AFC filter unit passes the phase error data within the predetermined first angle threshold calculated by the phase error calculation unit, and the signal level of the reception signal detected by the level detection unit by the level determination unit Is determined to be equal to or greater than the predetermined level threshold, the AFC filter section allows the phase error data within the predetermined second angle threshold calculated by the phase error calculation section to pass.
【0008】所定のフレーム毎に伝送されるパイロット
シンボルを検出するパイロットシンボル検出部と、受信
する入力信号やモードの切換え時に発生するリセット信
号によりリセットされ、前記パイロットシンボルを計数
するシンボルカウンタとを備え、前記レベル判別部が前
記レベル検出部で検出する前記受信信号の信号レベルを
前記所定のレベル閾値以上と判別する場合、リセット後
の前記シンボルカウンタが所定のカウント値より小さい
間、前記位相誤差算出部が算出した前記位相誤差データ
が、前記AFCフィルタ部を全て通過するようにした。[0008] A pilot symbol detecting section for detecting a pilot symbol transmitted every predetermined frame, and a symbol counter reset by a received input signal or a reset signal generated at the time of mode switching and counting the pilot symbols are provided. When the level determination unit determines that the signal level of the reception signal detected by the level detection unit is equal to or higher than the predetermined level threshold, the phase error calculation is performed while the symbol counter after reset is smaller than a predetermined count value. The phase error data calculated by the section passes through the AFC filter section.
【0009】前記レベル判別部が前記レベル検出部で検
出する前記受信信号の信号レベルを前記所定のレベル閾
値より小さいと判別する場合、前記リセット信号により
リセット後の前記シンボルカウンタが所定のカウント値
より小さい間、前記位相誤差算出部が算出した前記所定
の第二の角度閾値以内の前記位相誤差データのみが、前
記AFCフィルタ部を通過するようにした。When the level determination section determines that the signal level of the reception signal detected by the level detection section is smaller than the predetermined level threshold value, the symbol counter after reset by the reset signal is set to a value smaller than a predetermined count value. While it is small, only the phase error data within the predetermined second angle threshold calculated by the phase error calculator passes through the AFC filter.
【0010】前記AFC算出部は、前記位相誤差算出部
から算出して入力される前記位相誤差データを、所定の
期間累積加算して平均化する平均演算手段を備えてな
る。[0010] The AFC calculating section includes averaging means for accumulating and averaging the phase error data calculated and input from the phase error calculating section for a predetermined period.
【0011】前記平均演算手段は、前記リセット信号に
より内容がクリアされる。The content of the averaging means is cleared by the reset signal.
【0012】前記所定のレベル閾値は、前記データ出力
が所定のビット誤り率を確保するための受信感度レベル
に基づいて設定される。[0012] The predetermined level threshold is set based on a reception sensitivity level for ensuring a predetermined bit error rate for the data output.
【0013】前記レベル検出部は、前記受信信号の所定
のフレーム毎に伝送されるパイロットシンボルのピーク
レベルを検出する。[0013] The level detector detects a peak level of a pilot symbol transmitted for each predetermined frame of the received signal.
【0014】前記レベル検出部は、前記I信号とQ信号
のそれぞれの振幅の絶対値のピークレベルの平均値を検
出する。The level detector detects an average value of peak levels of absolute values of amplitudes of the I signal and the Q signal.
【0015】前記レベル検出部は、前記I信号とQ信号
のそれぞれの振幅の絶対値の平均値を検出する。The level detector detects an average value of the absolute values of the amplitudes of the I signal and the Q signal.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づき図面を参照して説明する。図1は本発明によ
るディジタル復調装置の一実施例を示す要部ブロック図
である。以下、本発明の構成および動作について16Q
AM信号を準同期方式で検波および復調したディジタル
復調装置の実施例を図1に基づいて説明する。図1にお
いて、IFは所定周波数(例えば455KHz)の中間周
波信号であり、図示しない前段において受信したRF信
号を局部発信信号により周波数変換したものである(以
下、IF信号と記す)。上記IF信号を1つのA/D変
換部1でアナログ信号からディジタル信号に変換する。
即ち、IF信号を所定周波数(Fck)のサンプリングク
ロック(CK)でサンプリングする。このサンプリングに
おいて、サンプリングクロック(CK)の周波数Fckは下
記のようにする。 Fck=中間周波数(IF)×(4/m) (m:5以上
の任意の奇数) 上式から分かるように、A/D変換部1におけるサンプ
リングは中間周波数より低いFckのサンプリングクロッ
クによるアンダーサンプリングである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings based on embodiments. FIG. 1 is a main block diagram showing an embodiment of a digital demodulator according to the present invention. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in 16Q.
An embodiment of a digital demodulator which detects and demodulates an AM signal in a quasi-synchronous manner will be described with reference to FIG. In FIG. 1, IF is an intermediate frequency signal of a predetermined frequency (for example, 455 KHz), and is obtained by frequency-converting an RF signal received in a preceding stage (not shown) by a local oscillation signal (hereinafter, referred to as an IF signal). The A / D converter 1 converts the IF signal from an analog signal to a digital signal.
That is, the IF signal is sampled by a sampling clock (CK) having a predetermined frequency (Fck). In this sampling, the frequency Fck of the sampling clock (CK) is set as follows. Fck = intermediate frequency (IF) × (4 / m) (m: any odd number equal to or greater than 5) As can be seen from the above equation, the sampling in the A / D converter 1 is undersampling by the Fck sampling clock lower than the intermediate frequency. It is.
【0017】上記A/D変換部1より出力されたディジ
タル信号はディジタル直交検波部2に入力し、ここで同
A/D出力に「1」、「−1」を乗算することによりデ
ィジタル直交検波を行う。同ディジタル直交検波によ
り、ディジタル直交検波部2からは同相成分のI信号及
び直交成分のQ信号とが出力される。上記ディジタル直
交検波部2からのI信号及びQ信号とはルートナイキス
ト特性のLPF(ローパスフィルタ)3に入力し、これ
ら入力I信号及びQ信号それぞれを符号間干渉が生じな
いようにしつつフィルタリング(所要の低域成分を取り
出す)処理する。このLPF3は図示しないがI信号用
のLPF、Q信号用のLPF及びROMとで構成し、R
OMにフィルタ特性を設定するデータを予め幾通りか格
納しておき、所要のフィルタ特性をそれぞれ設定するよ
うにしている。このため、ROMに対しては後述のゼロ
クロス点検出部11よりI軸上のゼロクロス点検出の信
号が入力し、ROMはこの入力信号をもとに上記特性の
設定をする。このゼロクロス点検出部11から送出され
るゼロクロス点検出の信号は実サンプル点と理想サンプ
ル点との時間ずれを表す信号であり、この信号をもとに
ROMが上記特性の設定をすることによりサンプルポイ
ントが等価的に移動され、適正なベースバンド信号変換
が行われることとなる。The digital signal output from the A / D converter 1 is input to a digital quadrature detector 2, where the A / D output is multiplied by "1" and "-1" to obtain a digital quadrature detector. I do. By the digital quadrature detection, the digital quadrature detection unit 2 outputs an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal. The I signal and the Q signal from the digital quadrature detector 2 are input to an LPF (low-pass filter) 3 having a root Nyquist characteristic, and the input I signal and the Q signal are filtered while avoiding intersymbol interference (required). ). Although not shown, this LPF 3 is composed of an LPF for an I signal, an LPF for a Q signal, and a ROM.
Several types of data for setting filter characteristics are stored in the OM in advance, and required filter characteristics are set respectively. For this reason, a signal for zero-cross point detection on the I-axis is input to the ROM from a zero-cross point detection unit 11 described later, and the ROM sets the above characteristics based on the input signal. The zero-crossing point detection signal sent from the zero-crossing point detection unit 11 is a signal representing the time lag between the actual sample point and the ideal sample point. The points are moved equivalently, and proper baseband signal conversion is performed.
【0018】LPF3よりの出力信号はAFC(自動周
波数制御)補正部4に入力し、ここでキャリア(即ち、
IF)の周波数ズレを補正する。なお、IFの周波数ズ
レの要因として例えば局部発振信号の周波数変動等があ
り、この周波数ズレがあるとシンボルデータが位相回転
し、位相誤差となる。上記周波数補正に際し、後述のA
FC算出部16において計算された位相回転角を示す位
相回転角データがAFC補正部4に入力する。同AFC
補正部4はこの位相回転角データに対応した周波数補正
用の制御データを所定数予めROM化してある。従っ
て、AFC補正部4は入力された上記位相回転角データ
に対する所要の周波数補正用制御データをROMより求
め、その制御データでI信号及びQ信号それぞれについ
て周波数補正する。上記AFC補正部4よりの出力信号
は第1の位相誤差算出部18に入力する。The output signal from the LPF 3 is input to an AFC (automatic frequency control) correction unit 4 where the carrier (that is, the carrier)
Correct the frequency shift of IF). The cause of the frequency deviation of the IF is, for example, a frequency fluctuation of a local oscillation signal. If the frequency deviation occurs, the symbol data rotates in phase, resulting in a phase error. At the time of the frequency correction, A
The phase rotation angle data indicating the phase rotation angle calculated by the FC calculation unit 16 is input to the AFC correction unit 4. AFC
The correction unit 4 stores a predetermined number of control data for frequency correction corresponding to the phase rotation angle data in a ROM in advance. Accordingly, the AFC correction unit 4 obtains required frequency correction control data for the input phase rotation angle data from the ROM, and corrects the frequency of each of the I signal and the Q signal using the control data. The output signal from the AFC correction unit 4 is input to a first phase error calculation unit 18.
【0019】16QAM方式では、例えば16シンボル
で1フレームを形成し、最初にパイロットシンボルを挿
入して同期をとることが行われるが、このパイロットシ
ンボルは16QAM信号点配置図上の原点から最も離れ
たI信号、Q信号とも正の位置のシンボルとする。この
パイロットシンボルは、例えば16シンボルで1フレー
ムを形成する信号において、最初に挿入されるシンボル
であり、上記位相誤差、QAMにおけるI軸方向の振幅
及びQ軸方向の振幅等を検出する際の基準となるもので
ある。16シンボルで1フレームとするフレーム構成の
場合、上記パイロットシンボル以降の15シンボルが情
報データとしてのシンボルであり、各シンボルが情報内
容により適宜挿入される。第1の位相誤差算出部18は
このパイロットシンボルを基準にし、入力されるI信号
及びQ信号から位相誤差を算出する。算出の際の基準と
するパイロットシンボルの検出データはパイロットシン
ボル検出部12より検出される。第1の位相誤差算出部
18はこの検出されたパイロットシンボルから位相誤差
を算出し、位相誤差データとして出力する。位相誤差デ
ータは本実施例では16シンボルごとに出力されること
となる。In the 16QAM system, for example, one frame is formed by 16 symbols, and a pilot symbol is inserted first to synchronize. This pilot symbol is farthest from the origin on the 16QAM signal point arrangement diagram. Both the I signal and the Q signal are symbols at positive positions. This pilot symbol is a symbol that is inserted first in a signal that forms one frame with, for example, 16 symbols, and is a reference for detecting the phase error, the amplitude in the I-axis direction and the amplitude in the Q-axis direction in QAM, and the like. It is what becomes. In the case of a frame configuration in which one symbol is composed of 16 symbols, 15 symbols after the pilot symbol are symbols as information data, and each symbol is appropriately inserted according to information content. The first phase error calculator 18 calculates a phase error from the input I signal and Q signal based on the pilot symbol. Pilot symbol detection data, which is used as a reference for calculation, is detected by pilot symbol detection unit 12. The first phase error calculator 18 calculates a phase error from the detected pilot symbols and outputs the same as phase error data. In this embodiment, the phase error data is output every 16 symbols.
【0020】第1の位相誤差算出部18よりの位相誤差
データは後述するAFCフィルタ部17及び第1の位相
補正部19へそれぞれ分岐して入力する。一方のAFC
フィルタ部17では受信信号レベルや位相誤差データに
応じて位相誤差データを選別処理し、正しい位相誤差デ
ータをAFC算出部16へ出力する。AFC算出部16
においては、入力した位相誤差データを順次累積加算し
て平均化し、この平均化した位相誤差平均データを基に
次段のAFC補正部4における周波数補正に供する位相
回転角を表す位相回転角データを算出する。算出した位
相回転角データは、AFC補正部4に送出され周波数補
正する。位相誤差平均データを用いて位相回転角データ
を算出することにより、周波数変動分を吸収しながら入
力信号に追随するようにしている。また、他方の第1の
位相補正部19においては、第1の位相誤差算出部18
で位相誤差データが算出され、算出された位相誤差デー
タが第1の位相補正部19へ入力し、検波されたI信号
及びQ信号について位相補正を行う。The phase error data from the first phase error calculator 18 is branched and input to an AFC filter 17 and a first phase corrector 19, which will be described later. One AFC
The filter 17 sorts out the phase error data according to the received signal level and the phase error data, and outputs the correct phase error data to the AFC calculator 16. AFC calculator 16
In the above, the input phase error data is sequentially accumulated and averaged, and based on the averaged phase error data, phase rotation angle data representing a phase rotation angle to be used for frequency correction in the next stage AFC correction unit 4 is calculated. calculate. The calculated phase rotation angle data is sent to the AFC correction unit 4 to correct the frequency. By calculating the phase rotation angle data using the phase error average data, it follows the input signal while absorbing the frequency fluctuation. Also, in the other first phase correction unit 19, the first phase error calculation unit 18
, And the calculated phase error data is input to the first phase correction unit 19, and the phase correction is performed on the detected I signal and Q signal.
【0021】第1の位相補正部19で位相補正されたI
信号及びQ信号は最大ベクトルレベル算出部20へ入力
する。この最大ベクトルレベル算出部20では入力され
たI信号及びQ信号をもとにパイロットシンボルのIベ
クトルレベル及びQベクトルレベルとを算出する。パイ
ロットシンボルはI軸及びQ軸双方とも正の最大ベクト
ルレベルのシンボルであり、従って、算出したIベクト
ルレベル及びQベクトルレベルそれぞれは最大ベクトル
レベルを意味する。また、この最大ベクトルレベル算出
のタイミングは後述のパイロットシンボル検出部12よ
り送出されるパイロットシンボルの検出データの入力時
点である。最大ベクトルレベル算出部20で算出したI
ベクトルレベル及びQベクトルレベルそれぞれと、第1
の位相補正部19において位相補正されたI信号及びQ
号とはオフセット打消レベル算出部21へ入力する。ま
た、後述の最小ベクトルレベル算出部15からは最小ベ
クトルレベルのベクトルレベルを表すデータもオフセッ
ト打消レベル算出部21へ入力する。オフセット打消レ
ベル算出部21は、最小ベクトルレベルのデータが入力
されたタイミングに合わせ、入力I信号及びQ信号から
最小ベクトルレベルとなるIベクトルレベル及びQベク
トルレベルそれぞれを抽出し、抽出した最小のI、Qベ
クトルレベルデータと、最大ベクトルレベル算出部20
で算出した最大のIベクトルレベル及びQベクトルレベ
ルそれぞれとをもとにI、QベクトルのDCオフセット
(I軸及びQ軸の直流成分のズレ)のレベルを算出後、
DCオフセットを打ち消すに要するレベルを算出する。The I phase corrected by the first phase corrector 19
The signal and the Q signal are input to the maximum vector level calculator 20. The maximum vector level calculator 20 calculates the I vector level and the Q vector level of the pilot symbol based on the input I signal and Q signal. The pilot symbol is a symbol having a positive maximum vector level on both the I axis and the Q axis. Therefore, each of the calculated I vector level and Q vector level means the maximum vector level. The timing of the calculation of the maximum vector level is the input time point of the detection data of the pilot symbol transmitted from the pilot symbol detection unit 12 described later. I calculated by the maximum vector level calculator 20
Vector level and Q vector level,
I signal and Q that have been phase corrected by the phase
The signal is input to the offset cancellation level calculation unit 21. Further, data representing the vector level of the minimum vector level is also input to the offset cancellation level calculation unit 21 from the minimum vector level calculation unit 15 described later. The offset canceling level calculator 21 extracts the I vector level and the Q vector level that are the minimum vector levels from the input I signal and the Q signal in accordance with the timing at which the data of the minimum vector level is input, and extracts the extracted minimum I level. , Q vector level data and the maximum vector level calculation unit 20
After calculating the levels of the DC offsets of the I and Q vectors (deviation of the DC components of the I axis and the Q axis) based on the maximum I vector level and the Q vector level calculated in
The level required to cancel the DC offset is calculated.
【0022】オフセット打消レベル算出部21で算出さ
れたデータはI信号用加算器5及びQ信号用加算器6と
へ送られ、ここでAFC補正部4より入力するI信号及
びQ信号それぞれと加算処理される。この加算により入
力I信号及びQ信号それぞれのDCオフセットレベルが
打ち消される。これら加算器5、6からのI信号及びQ
信号それぞれは第2の位相誤差算出部8、及び第2の位
相補正部9へと入力する。これら第2の位相誤差算出部
8、及び第2の位相補正部9は前述の第1の位相誤差算
出部18、及び第1の位相補正部19と同機能のもので
あり、第2の位相誤差算出部8は入力I信号及びQ信号
それぞれから位相誤差を算出し、同算出した位相誤差に
ついて第2の位相補正部9で位相補正する。ここで、第
1の位相誤差算出部18及び第1の位相補正部19を含
む系と、第2の位相誤差算出部8及び第2の位相補正部
9を含む系との相違点を挙げれば、前者はDC成分の補
正をするDC系統であり、後者はDC成分の除去後のA
C成分の更なる補正をするAC系統である。第2の位相
補正部9で位相補正されたI信号及びQ信号それぞれは
図1に示すように各種の処理ブロックへ分岐入力する。
この中、タイミングずれ検出部10はI信号をもとにベ
ースバンド信号(=シンボルデータ)のタイミングず
れ、即ち、ベースバンド信号の周期のズレを検出する。The data calculated by the offset cancellation level calculator 21 is sent to the I signal adder 5 and the Q signal adder 6, where the data is added to the I signal and the Q signal input from the AFC corrector 4. It is processed. This addition cancels the DC offset level of each of the input I signal and Q signal. The I signal and Q from these adders 5 and 6
Each signal is input to the second phase error calculator 8 and the second phase corrector 9. The second phase error calculator 8 and the second phase corrector 9 have the same functions as the first phase error calculator 18 and the first phase corrector 19 described above. The error calculator 8 calculates a phase error from each of the input I signal and the Q signal, and the second phase corrector 9 corrects the calculated phase error. Here, the difference between the system including the first phase error calculator 18 and the first phase corrector 19 and the system including the second phase error calculator 8 and the second phase corrector 9 will be described. The former is a DC system for correcting the DC component, and the latter is the A system after the DC component is removed.
This is an AC system for further correcting the C component. Each of the I signal and the Q signal whose phase has been corrected by the second phase corrector 9 is branched and input to various processing blocks as shown in FIG.
The timing shift detecting unit 10 detects a timing shift of the baseband signal (= symbol data) based on the I signal, that is, a shift in the cycle of the baseband signal.
【0023】また、ゼロクロス点検出部11はタイミン
グずれ検出部10で検出したタイミングずれのデータ
と、位相補正されたI信号及びQ信号それぞれとをもと
に、I軸上でゼロとなる点(ゼロクロス点)を検出する
ことにより実サンプル点と理想サンプル点との時間ずれ
を検出する。また、パイロットシンボル検出部12はフ
レーム中でレベル最大を示すパイロットシンボルを検出
する。この検出されたパイロットシンボルは、後述する
シンボルカウンタで発生回数のカウントに利用される。
また、スレッショルドレベル算出部13はデータを判定
するためのスレッショルドレベルを算出する。この算出
はDCオフセット処理後のパイロットシンボルI、Qベ
クトルを用い平均演算を行なうことで求める。このよう
に求めたスレッショルドレベルデータをエリア判定部1
4へ送出する。エリア判定部14はスレッショルドレベ
ル算出部13より送出されたスレッショルドレベルデー
タをもとに他のスレッショルドレベルを設定し、これら
を用いて各シンボルについてエリア判定する。このエリ
ア判定によりデータが復号されることとなる。また、最
小ベクトルレベル算出部15はエリア判定部14よりの
エリア判定データをもとに16シンボル中で最小のI、
Qベクトルレベルを算出し、最小ベクトルレベルとして
出力する。また、受信信号の信号レベルを検出するレベ
ル検出部22と、レベル検出部22が検出する受信信号
の信号レベルと所定のレベル閾値との大小を判別するレ
ベル判別部23を備え、受信信号の信号レベルの判別結
果はAFCフィルタ部17で出力される、信号レベルに
よって位相誤差データのフィルタリングを行うが、詳細
は後述する。Further, the zero-cross point detecting section 11 uses the data of the timing deviation detected by the timing deviation detecting section 10 and each of the phase-corrected I signal and Q signal to make a point (zero) on the I axis. By detecting the zero-cross point, a time lag between the actual sample point and the ideal sample point is detected. Further, pilot symbol detection section 12 detects a pilot symbol indicating the maximum level in the frame. The detected pilot symbols are used for counting the number of occurrences by a symbol counter described later.
In addition, the threshold level calculation unit 13 calculates a threshold level for determining data. This calculation is performed by performing an averaging operation using the pilot symbol I and Q vectors after the DC offset processing. The threshold level data thus obtained is stored in the area determination unit 1.
4 The area determination unit 14 sets another threshold level based on the threshold level data transmitted from the threshold level calculation unit 13, and uses these to determine the area for each symbol. The data is decoded by this area determination. Further, the minimum vector level calculation unit 15 calculates the minimum I, 16 out of 16 symbols based on the area determination data from the area determination unit 14.
The Q vector level is calculated and output as the minimum vector level. A level detecting unit for detecting a signal level of the received signal; and a level determining unit for determining whether the signal level of the received signal detected by the level detecting unit is larger than a predetermined level threshold. The level discrimination result is subjected to filtering of the phase error data according to the signal level output from the AFC filter unit 17, which will be described later in detail.
【0024】図2はAFCフィルタ部の第一の実施例に
おける動作を説明するための要部構成図である。AFC
フィルタ部17は、所定の角度閾値、例えば±3°を記
憶するフィルタ閾値ROM24と、入力する位相誤差デ
ータから位相誤差が所定の角度閾値を超えるか所定の角
度閾値以内かどうかを判別する位相誤差判別部25と、
その判別結果によりAFC算出部16への位相誤差デー
タのオンオフや選択を行うセレクタ26とを有する。な
お、位相誤差判別部24での位相誤差の判別は位相誤差
の絶対値と所定の位相角度との大小関係の比較が行わ
れ、位相誤差の絶対値が所定の位相角度の範囲以内か所
定の角度閾値の範囲を超えるかが判別される。レベル判
別部23は受信信号レベルが所定のレベル閾値より小さ
ければ0、所定のレベル閾値以上であれば1を出力し、
セレクタ26に入力される。セレクタ26は例えば図2
に示すように、AND回路からなり、所定の角度閾値、
例えば±3°を超える位相誤差データを遮断し、±3°
以内の位相誤差データのみを通過させるように構成され
る。このように平均的位相誤差データより所定の角度閾
値を超えるものは怪しいデータとして除去する。これに
より、ノイズや電波の乱れなどによる短時間の位相ズレ
による変動を除去し、不安定な乱れが周波数成分の変動
として影響するのを防止することができる。短時間の位
相ズレによる変動分を除去された位相誤差データはAF
C算出部16へ出力され、AFC算出部16において
は、平均演算部16aで入力した位相誤差データを所定
の期間順次累積加算して平均化し、この平均化した位相
誤差平均データを基に周波数補正のための位相回転角デ
ータを算出する。FIG. 2 is a block diagram of a main part for explaining the operation of the first embodiment of the AFC filter unit. AFC
The filter unit 17 includes a filter threshold ROM 24 that stores a predetermined angle threshold, for example, ± 3 °, and a phase error that determines whether a phase error exceeds a predetermined angle threshold or is within a predetermined angle threshold from input phase error data. A determination unit 25;
And a selector 26 for turning on / off and selecting the phase error data to the AFC calculation unit 16 based on the determination result. The phase error is determined by the phase error determination unit 24 by comparing the absolute value of the phase error with a predetermined phase angle, and if the absolute value of the phase error is within the range of the predetermined phase angle or not. It is determined whether the value exceeds the range of the angle threshold. The level determination unit 23 outputs 0 if the received signal level is smaller than a predetermined level threshold, and outputs 1 if the received signal level is equal to or larger than the predetermined level threshold,
The data is input to the selector 26. The selector 26 is, for example, as shown in FIG.
As shown in the figure, it is composed of an AND circuit and has a predetermined angle threshold,
For example, phase error data exceeding ± 3 ° is cut off and ± 3 °
It is configured to pass only phase error data within the range. As described above, data exceeding a predetermined angle threshold value from the average phase error data is removed as suspicious data. As a result, it is possible to remove a fluctuation due to a short-time phase shift due to noise, radio wave disturbance, or the like, and prevent unstable disturbance from affecting as a fluctuation of a frequency component. The phase error data from which the variation due to the short-time phase shift has been removed is AF
The AFC calculator 16 outputs the averaged phase error data input by the averaging unit 16a for a predetermined period of time and averages them. Is calculated.
【0025】なお、図2の例ではセレクタ26は3入力
とし、レベル判別部23からの受信信号レベルの判別結
果の信号が入力される。この結果、レベル判別部23
が、レベル検出部22で検出する受信信号の信号レベル
を所定のレベル閾値より小さいと判別する場合、セレク
タ26は位相誤差算出部が算出した位相誤差データを遮
断するようにしている。この所定のレベル閾値は、デー
タ出力が所定のビット誤り率例えば1%のビット誤り率
を確保するための受信感度レベルに基づいて設定され
る。これは、特に受信レベルが低い場合にノイズや電波
の乱れで短時間に位相ズレを発生する可能性が高いの
で、受信感度レベル以下の位相誤差データを除去する例
である。AFC補正は比較的時間の長い周波数変動を吸
収するもので、次段のAFC算出部16で数フレームに
渡って所定の期間平均演算を行うので短時間のデータの
欠落であれば問題ない。このように、受信レベルに応じ
たフィルタリングを行うことでより信頼度の高い位相誤
差データを確保することができる。In the example of FIG. 2, the selector 26 has three inputs, and the signal of the result of the determination of the received signal level from the level determination unit 23 is input. As a result, the level determination unit 23
When the selector 26 determines that the signal level of the received signal detected by the level detector 22 is smaller than a predetermined level threshold, the selector 26 blocks the phase error data calculated by the phase error calculator. The predetermined level threshold is set based on a reception sensitivity level for ensuring a predetermined bit error rate of data output, for example, a bit error rate of 1%. This is an example of removing the phase error data below the reception sensitivity level, especially when the reception level is low, since there is a high possibility that a phase shift will occur in a short time due to noise or radio wave disturbance. The AFC correction absorbs a relatively long-time frequency fluctuation, and the AFC calculation unit 16 in the next stage performs an averaging operation for a predetermined period over several frames. As described above, by performing filtering according to the reception level, more reliable phase error data can be secured.
【0026】図3はAFCフィルタ部の第二の実施例に
おける動作を説明するための要部構成図である。第一の
実施例と異なるのは、フィルタ閾値ROM24に格納す
る所定の角度閾値を第一の角度閾値として±3°、第二
の角度閾値として±10°の2つの角度閾値を備えたこ
とと、セレクタ26をAND回路26a、26bとOR
回路26eを組み合わせて構成した例である。図3の例
は、レベル判別部が受信信号の信号レベルを受信感度点
より小さいと判別する場合、所定の第一の角度閾値(例
えば±3°)以内の位相誤差データを通過させ、受信信
号の信号レベルを受信感度点以上と判別する場合、所定
の第二の角度閾値(例えば±10°)以内の位相誤差デ
ータを通過させるようにした構成としている。このよう
に、受信信号の信号レベルに応じ、電波の弱い時は角度
閾値を小さく、強い時は角度閾値を大きくするようにし
て適応的に位相誤差データを選別することで、位相誤差
データの信頼度を保持して、かつより広い範囲の位相誤
差データを確保することができる。FIG. 3 is a configuration diagram of a main part for explaining the operation of the AFC filter unit in the second embodiment. The difference from the first embodiment is that a predetermined angle threshold stored in the filter threshold ROM 24 is provided with two angle thresholds of ± 3 ° as a first angle threshold and ± 10 ° as a second angle threshold. , The selector 26 and the AND circuits 26a and 26b
This is an example in which a circuit 26e is combined. In the example of FIG. 3, when the level determination unit determines that the signal level of the received signal is lower than the reception sensitivity point, it passes the phase error data within a predetermined first angle threshold (for example, ± 3 °), and Is determined to be equal to or higher than the reception sensitivity point, phase error data within a predetermined second angle threshold (for example, ± 10 °) is passed. As described above, according to the signal level of the received signal, when the radio wave is weak, the angle threshold is reduced, and when the radio wave is strong, the angle threshold is increased. It is possible to maintain the degree and secure a wider range of phase error data.
【0027】図4はAFCフィルタ部の第三の実施例に
おける動作を説明するための要部構成図である。第二の
実施例と異なるのは、パイロットシンボルをカウントす
るシンボルカウンタ27を設け、シンボルカウンタ27
の計数結果をセレクタ26に反映させるようにして点で
ある。シンボルカウンタ27は、パイロットシンボル検
出部12で検出する所定のフレーム毎に伝送されるパイ
ロットシンボルをカウントするが、受信する入力信号や
モードの切換え時に発生するリセット信号によりリセッ
トされる。シンボルカウンタ27は、リセット後カウン
トを始めるが、所定の回数、例えば10回より小なら0
を、10回以上では1を出力する。これはつまり、切換
え後9フレームは0を出力することを意味する。このシ
ンボルカウンタ27の出力はセレクタ26のAND回路
に入力され、レベル判別部が受信信号の信号レベルを所
定のレベル閾値(例えば受信感度点)以上と判別する場
合、リセット後のシンボルカウンタ27が所定のカウン
ト値(10)より小さい間、位相誤差算出部が算出した
位相誤差データが、セレクタ26即ちAFCフィルタ部
17を全て通過するようにしている。これは、リセット
後即ち受信チャンネルの切換え後は急速にAFC補正を
行うためであり、電波状態の良い場合の位相誤差データ
を全て迅速に通過させる。FIG. 4 is a main part configuration diagram for explaining the operation of the third embodiment of the AFC filter section. The difference from the second embodiment is that a symbol counter 27 for counting pilot symbols is provided.
Is reflected in the selector 26. The symbol counter 27 counts pilot symbols transmitted for each predetermined frame detected by the pilot symbol detection unit 12, and is reset by a received input signal or a reset signal generated at the time of mode switching. The symbol counter 27 starts counting after resetting.
Is output for 10 or more times. This means that 0 is output for 9 frames after switching. The output of the symbol counter 27 is input to the AND circuit of the selector 26, and when the signal level of the received signal is determined to be equal to or higher than a predetermined level threshold (for example, the reception sensitivity point), the symbol counter 27 after reset is reset. Is smaller than the count value (10), the phase error data calculated by the phase error calculator passes through the selector 26, that is, the AFC filter 17. This is for performing AFC correction rapidly after resetting, that is, after switching the receiving channel, and allows all the phase error data when the radio wave condition is good to pass quickly.
【0028】また、レベル判別部23が受信信号の信号
レベルを所定のレベル閾値より小さいと判別する場合、
リセット後のシンボルカウンタ27が所定のカウント値
より小さい間、位相誤差算出部が算出した所定の第二の
角度閾値以内の位相誤差データのみが、セレクタ26即
ちAFCフィルタ部26を通過するようにしている。こ
れは、電波状態の悪い場合も、所定の角度閾値以内の位
相誤差データは通過させ、受信チャンネルの切換え後は
なるべく早くAFC補正を行うためであり、所定の角度
閾値は収束速度と信頼度とから適正な角度を選定すれば
よい。なお、シンボルカウンタ27のリセット時に、A
FC算出部16の平均演算部16aの内容もクリアす
る。これにより旧位相誤差データはクリアされ、新たに
入力する位相誤差データに基づいてAFCの算出を行う
ので入力信号に迅速に対応することができる。When the level determining section 23 determines that the signal level of the received signal is smaller than a predetermined level threshold,
While the symbol counter 27 after the reset is smaller than the predetermined count value, only the phase error data within the predetermined second angle threshold calculated by the phase error calculation unit passes through the selector 26, that is, the AFC filter unit 26. I have. This is because, even when the radio wave condition is poor, the phase error data within the predetermined angle threshold is passed, and the AFC correction is performed as soon as possible after the reception channel is switched. An appropriate angle may be selected from the above. When the symbol counter 27 is reset, A
The contents of the average calculation unit 16a of the FC calculation unit 16 are also cleared. As a result, the old phase error data is cleared and the AFC is calculated based on the newly input phase error data, so that it is possible to quickly respond to the input signal.
【0029】レベル検出部22での受信信号の受信レベ
ルの検出の方法として、受信信号に所定の間隔で含まれ
るパイロットシンボルのピークレベルを検出すること
で、受信信号の信号レベルとしている。パイロットシン
ボルは1フレームに1回のみの出現であり、出現頻度は
少ないが、安定した検出か可能であり、誤検出が少ない
という特徴がある。他の方法として、I信号とQ信号の
それぞれの振幅の絶対値のピークレベルの平均値を検出
することで、受信信号の信号レベルとしてもよい。これ
により、検出の頻度を高めることができる。また、レベ
ル検出部22は、I信号とQ信号のそれぞれの振幅の絶
対値の平均値を検出することで、受信信号の信号レベル
としてもよい。これにより、さらに検出の頻度を高める
ことができる。As a method of detecting the reception level of the reception signal by the level detection unit 22, the signal level of the reception signal is detected by detecting the peak level of pilot symbols included at predetermined intervals in the reception signal. The pilot symbol appears only once in one frame, and its appearance frequency is low, but stable detection is possible and erroneous detection is small. As another method, the signal level of the received signal may be obtained by detecting the average value of the peak levels of the absolute values of the amplitudes of the I signal and the Q signal. Thereby, the frequency of detection can be increased. Further, the level detection unit 22 may detect the average value of the absolute values of the amplitudes of the I signal and the Q signal to obtain the signal level of the received signal. Thereby, the frequency of detection can be further increased.
【0030】なお、A/D1を除くディジタル直交検波
部2以下の回路は、AFCフィルタ部17を含めて全て
同一のディジタルシグナルプロセッサで構成している。
これにより回路構成が簡単になるとともに、ソフトウエ
ア変更のみで様々な通信方式に対応可能であり、コスト
の上昇を抑えるものとしている。The circuits below the digital quadrature detector 2 except for the A / D 1 are all constituted by the same digital signal processor including the AFC filter 17.
As a result, the circuit configuration is simplified, and it is possible to cope with various communication systems only by changing software, thereby suppressing an increase in cost.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信した多値QAM(直交振幅変調)信号をディジタル処
理による準同期方式で直交検波して同相成分のI信号と
直交成分のQ信号とに分割するディジタル直交検波部
と、同ディジタル直交検波部よりの信号から所要の低域
成分を取り出すローパスフィルタと、同LPFから出力
されたI信号とQ信号から受信信号に基づく基準位相を
抽出してI信号とQ信号のそれぞれの位相誤差を算出す
る位相誤差算出部と、同位相誤差算出部で算出した位相
誤差データが入力し、入力した位相誤差データに基づい
て周波数変動を算出するAFC算出部と、同AFC算出
部が算出した周波数変動に基づいて周波数の自動補正を
行うAFC補正部とを備え、AFC補正部で周波数の自
動補正を行い、補正後のI信号とQ信号とを復調してデ
ータ出力するディジタル復調装置において、位相誤差算
出部とAFC算出部との間に、位相誤差算出部が算出し
AFC算出部に入力する、所定の角度閾値を超える位相
誤差データを遮断し、所定の角度閾値以内の位相誤差デ
ータのみを通過させるAFCフィルタ部を設け、また、
AFC補正部で受信周波数の自動補正後のI信号とQ信
号とから受信信号の信号レベルを検出するレベル検出部
と、同レベル検出部で検出された受信信号の信号レベル
と所定のレベル閾値との大小を判別するレベル判別部と
を設け、レベル判別部がレベル検出部で検出する受信信
号の信号レベルを所定のレベル閾値より小さいと判別す
る場合、AFCフィルタ部は、位相誤差算出部が算出し
た位相誤差データを遮断し、レベル判別部がレベル検出
部で検出する受信信号の信号レベルを所定のレベル閾値
以上と判別する場合、AFCフィルタ部は、位相誤差算
出部が算出した位相誤差データを通過するようにしたの
で、受信電界レベルが低くなっても位相が大きくずれる
ことを防止するとともに、受信電界レベルが正常になる
とAFC補正を高速に行って復帰するようにしたディジ
タル復調装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, a received multi-level QAM (quadrature amplitude modulation) signal is quadrature-detected by a quasi-synchronous system by digital processing, and an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal are detected. , A low-pass filter that extracts required low-frequency components from the signal from the digital quadrature detector, and a reference phase based on the received signal from the I and Q signals output from the LPF A phase error calculator for calculating the phase error of each of the I signal and the Q signal, and an AFC for inputting the phase error data calculated by the phase error calculator and calculating a frequency variation based on the input phase error data. A calculation unit, and an AFC correction unit that automatically corrects the frequency based on the frequency fluctuation calculated by the AFC calculation unit. In the digital demodulation device for demodulating the I signal and the Q signal and outputting the data, a predetermined angle threshold value calculated by the phase error calculation unit and input to the AFC calculation unit is provided between the phase error calculation unit and the AFC calculation unit. An AFC filter unit that blocks the phase error data exceeding a predetermined angle threshold value and passes only the phase error data within a predetermined angle threshold value;
A level detector for detecting a signal level of the received signal from the I signal and the Q signal after the automatic correction of the received frequency by the AFC corrector, a signal level of the received signal detected by the same level detector, and a predetermined level threshold; And a level discriminator for discriminating the magnitude of the signal. If the level discriminator discriminates that the signal level of the received signal detected by the level detector is smaller than a predetermined level threshold, the AFC filter section calculates the phase error calculated by the phase error calculator. When the level error detector determines that the signal level of the received signal detected by the level detector is equal to or greater than a predetermined level threshold, the AFC filter unit detects the phase error data calculated by the phase error calculator. Since the signal is passed, it is possible to prevent the phase from being largely shifted even when the reception electric field level is lowered, and to increase the AFC correction when the reception electric field level becomes normal. It is possible to provide a digital demodulating apparatus adapted to return to go to.
【図1】本発明によるディジタル復調装置の一実施例を
示す要部ブロック図である。FIG. 1 is a main block diagram showing an embodiment of a digital demodulation device according to the present invention.
【図2】本発明によるディジタル復調装置における、A
FCフィルタ部の第一の実施例の動作を説明するための
要部構成図である。FIG. 2 shows A in the digital demodulator according to the present invention.
FIG. 3 is a main part configuration diagram for explaining an operation of the first embodiment of the FC filter unit.
【図3】本発明によるディジタル復調装置における、A
FCフィルタ部の第二の実施例の動作を説明するための
要部構成図である。FIG. 3 shows a digital demodulator according to the present invention,
FIG. 9 is a main part configuration diagram for explaining an operation of a second embodiment of the FC filter unit.
【図4】本発明によるディジタル復調装置における、A
FCフィルタ部の第三の実施例の動作を説明するための
要部構成図である。FIG. 4 shows a digital demodulator according to the present invention,
FIG. 9 is a main part configuration diagram for explaining an operation of a third embodiment of the FC filter unit.
【図5】従来の復調装置のAFC補正の原理構成の一例
を示す要部ブロック図である。FIG. 5 is a main block diagram showing an example of the principle configuration of AFC correction of a conventional demodulation device.
1 A/D 2 ディジタル直交検波部 3 LPF 4 AFC補正部 5、6 加算器 8 位相誤差算出部 9 位相補正部 10 タイミングズレ検出部 11 ゼロクロス点検出部 12 パイロットシンボル検出部 13 スレッショルドレベル算出部 14 エリア判定部 15 最小ベクトルレベル算出部 16 AFC算出部 16a 平均演算部 17 AFCフィルタ部 18 位相誤差算出部 19 位相補正部 20 最大ベクトルレベル算出部 21 オフセット打消レベル算出部 22 レベル検出部 23 レベル判別部 24 フィルタ閾値ROM 25 位相誤差判別部 26 セレクタ 27 シンボルカウンタ Reference Signs List 1 A / D 2 Digital quadrature detector 3 LPF 4 AFC corrector 5, 6 Adder 8 Phase error calculator 9 Phase corrector 10 Timing shift detector 11 Zero cross point detector 12 Pilot symbol detector 13 Threshold level calculator 14 Area determination unit 15 Minimum vector level calculation unit 16 AFC calculation unit 16a Average calculation unit 17 AFC filter unit 18 Phase error calculation unit 19 Phase correction unit 20 Maximum vector level calculation unit 21 Offset cancellation level calculation unit 22 Level detection unit 23 Level determination unit 24 Filter threshold ROM 25 Phase error discriminator 26 Selector 27 Symbol counter
Claims (12)
号をディジタル処理による準同期方式で直交検波して同
相成分のI信号と直交成分のQ信号とに分割するディジ
タル直交検波部と、同ディジタル直交検波部よりの信号
から所要の低域成分を取り出すローパスフィルタ(以降
LPFとする)と、同LPFから出力されたI信号とQ
信号から受信信号に基づく基準位相を抽出して前記I信
号とQ信号のそれぞれの位相誤差を算出する位相誤差算
出部と、同位相誤差算出部で算出した位相誤差データが
入力し、入力した前記位相誤差データに基づいて周波数
変動を算出するAFC算出部と、同AFC算出部が算出
した前記周波数変動に基づいて周波数の自動補正を行う
AFC補正部とを備え、前記AFC補正部で周波数の自
動補正を行い、補正後のI信号とQ信号とを復調してデ
ータ出力するディジタル復調装置において、 前記位相誤差算出部と前記AFC算出部との間に、前記
位相誤差算出部が算出し前記AFC算出部に入力する、
所定の角度閾値を超える前記位相誤差データを遮断し、
前記所定の角度閾値以内の前記位相誤差データのみを通
過させるAFCフィルタ部を設けたことを特徴とするデ
ィジタル復調装置。1. A digital quadrature detection section for quadrature detecting a received multilevel QAM (quadrature amplitude modulation) signal by a quasi-synchronous method by digital processing and dividing it into an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal. A low-pass filter (hereinafter, referred to as an LPF) for extracting a required low-frequency component from a signal from the digital quadrature detector; an I signal output from the LPF;
A phase error calculator for extracting a reference phase based on a received signal from a signal to calculate a phase error of each of the I signal and the Q signal, and the phase error data calculated by the phase error calculator being input, and An AFC calculator for calculating a frequency variation based on the phase error data; and an AFC corrector for automatically correcting the frequency based on the frequency variation calculated by the AFC calculator. A digital demodulator for performing correction, demodulating the corrected I signal and Q signal, and outputting the data, wherein the phase error calculator calculates the AFC between the phase error calculator and the AFC calculator. Input to the calculator,
Intercepting the phase error data exceeding a predetermined angle threshold,
A digital demodulation device, comprising: an AFC filter unit that passes only the phase error data within the predetermined angle threshold.
算出部が算出する前記位相誤差が所定の角度閾値を超え
るか所定の角度閾値以内かどうかを判別する位相誤差判
別手段と、同位相誤差判別手段の判別結果により前記A
FC算出部へ入力する前記位相誤差データの遮断または
通過の選択を行うセレクタ手段とを備えることを特徴と
する請求項1に記載のディジタル復調装置。2. An AFC filter comprising: a phase error determination unit configured to determine whether the phase error calculated by the phase error calculation unit exceeds a predetermined angle threshold value or falls within a predetermined angle threshold value; According to the determination result of the means,
2. The digital demodulation device according to claim 1, further comprising: selector means for selecting whether to block or pass the phase error data input to the FC calculation unit.
正後のI信号とQ信号とから受信信号の信号レベルを検
出するレベル検出部と、同レベル検出部で検出された前
記受信信号の信号レベルと所定のレベル閾値との大小を
判別するレベル判別部とを設け、 前記レベル判別部が前記レベル検出部で検出する前記受
信信号の信号レベルを前記所定のレベル閾値より小さい
と判別する場合、前記AFCフィルタ部は、前記位相誤
差算出部が算出した前記位相誤差データを遮断し、 前記レベル判別部が前記レベル検出部で検出する前記受
信信号の信号レベルを前記所定のレベル閾値以上と判別
する場合、前記AFCフィルタ部は、前記位相誤差算出
部が算出した前記位相誤差データを通過するようにした
ことを特徴とする請求項1または2に記載のディジタル
復調装置。3. A level detector for detecting a signal level of the received signal from the I signal and the Q signal after the automatic correction of the received frequency by the AFC corrector, and a signal of the received signal detected by the same level detector. Providing a level discriminating unit for discriminating a level and a predetermined level threshold, when the level discriminating unit determines that the signal level of the received signal detected by the level detecting unit is smaller than the predetermined level threshold, The AFC filter unit cuts off the phase error data calculated by the phase error calculation unit, and the level determination unit determines the signal level of the reception signal detected by the level detection unit to be equal to or higher than the predetermined level threshold. The case according to claim 1, wherein the AFC filter unit passes the phase error data calculated by the phase error calculation unit. 4. Ijitaru demodulator.
度閾値と同第一の角度閾値より広い第二の角度閾値とか
らなるとともに、前記位相誤差判別手段は、前記位相誤
差算出部が算出する前記位相誤差が前記所定の第一の角
度閾値と前記第二の角度閾値とのそれぞれの角度閾値を
超えるか、またはそれぞれの角度閾値以内かどうかを判
別可能とし、前記セレクタ手段は、位相誤差判別手段の
判別結果と前記レベル判別部の判別結果とから前記AF
C算出部に出力する前記位相誤差データの通過または遮
断の選択を可能とし、 前記レベル判別部が前記レベル検出部で検出する前記受
信信号の信号レベルを前記所定のレベル閾値より小さい
と判別する場合、前記AFCフィルタ部は、前記位相誤
差算出部が算出した前記所定の第一の角度閾値以内の前
記位相誤差データを通過させ、 前記レベル判別部が前記レベル検出部で検出する前記受
信信号の信号レベルを前記所定のレベル閾値以上と判別
する場合、前記AFCフィルタ部は、前記位相誤差算出
部が算出した前記所定の第二の角度閾値以内の前記位相
誤差データを通過させるようにしたことを特徴とする請
求項3に記載のディジタル復調装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined angle threshold comprises a predetermined first angle threshold and a second angle threshold wider than the first angle threshold. Whether the calculated phase error exceeds the respective angle threshold of the predetermined first angle threshold and the second angle threshold, or it is possible to determine whether it is within each angle threshold, the selector means, The AF result is determined based on the determination result of the phase error determination means and the determination result of the level
A case where the phase error data output to the C calculating unit can be selected to be passed or cut off, and the level determining unit determines that the signal level of the received signal detected by the level detecting unit is smaller than the predetermined level threshold The AFC filter unit passes the phase error data within the predetermined first angle threshold calculated by the phase error calculation unit, and the signal of the reception signal detected by the level detection unit by the level determination unit. When the level is determined to be equal to or higher than the predetermined level threshold, the AFC filter unit passes the phase error data within the predetermined second angle threshold calculated by the phase error calculation unit. The digital demodulation device according to claim 3, wherein
トシンボルを検出するパイロットシンボル検出部と、受
信する入力信号やモードの切換え時に発生するリセット
信号によりリセットされ、前記パイロットシンボルを計
数するシンボルカウンタとを備え、前記レベル判別部が
前記レベル検出部で検出する前記受信信号の信号レベル
を前記所定のレベル閾値以上と判別する場合、リセット
後の前記シンボルカウンタが所定のカウント値より小さ
い間、前記位相誤差算出部が算出した前記位相誤差デー
タが、前記AFCフィルタ部を全て通過するようにした
ことを特徴とする請求項3または4に記載のディジタル
復調装置。5. A pilot symbol detector for detecting a pilot symbol transmitted every predetermined frame, a symbol counter reset by a received input signal or a reset signal generated at the time of mode switching, and counting the pilot symbol. When the signal level of the received signal detected by the level detector is determined to be equal to or higher than the predetermined level threshold, the phase determination is performed while the symbol counter after reset is smaller than a predetermined count value. 5. The digital demodulation device according to claim 3, wherein all of the phase error data calculated by the error calculator passes through the AFC filter.
検出する前記受信信号の信号レベルを前記所定のレベル
閾値より小さいと判別する場合、前記リセット信号によ
りリセット後の前記シンボルカウンタが所定のカウント
値より小さい間、前記位相誤差算出部が算出した前記所
定の第二の角度閾値以内の前記位相誤差データのみが、
前記AFCフィルタ部を通過するようにしたことを特徴
とする請求項5に記載のディジタル復調装置。6. When the level discriminator judges that the signal level of the received signal detected by the level detector is smaller than the predetermined level threshold, the symbol counter after reset by the reset signal counts a predetermined count. While smaller than the value, only the phase error data within the predetermined second angle threshold calculated by the phase error calculation unit,
The digital demodulation device according to claim 5, wherein the digital demodulation device passes through the AFC filter unit.
部から算出して入力される前記位相誤差データを、所定
の期間累積加算して平均化する平均演算手段を備えてな
ることを特徴とする請求項1ないし6に記載のディジタ
ル復調装置。7. The AFC calculation unit includes an averaging means for averaging the phase error data calculated and input from the phase error calculation unit for a predetermined period. The digital demodulation device according to claim 1, wherein
により内容がクリアされることを特徴とする請求項7に
記載のディジタル復調装置。8. The digital demodulation device according to claim 7, wherein the content of the averaging means is cleared by the reset signal.
力が所定のビット誤り率を確保するための受信感度レベ
ルに基づいて設定されることを特徴とする請求項1ない
し8に記載のディジタル復調装置。9. The digital demodulation according to claim 1, wherein the predetermined level threshold is set based on a reception sensitivity level for ensuring a predetermined bit error rate for the data output. apparatus.
所定のフレーム毎に伝送されるパイロットシンボルのピ
ークレベルを検出することを特徴とする請求項1ないし
9に記載のディジタル復調装置。10. The digital demodulator according to claim 1, wherein the level detector detects a peak level of a pilot symbol transmitted for each predetermined frame of the received signal.
信号のそれぞれの振幅の絶対値のピークレベルの平均値
を検出することを特徴とする請求項1ないし9に記載の
ディジタル復調装置。11. The level detector, wherein the I signal and the Q signal
10. The digital demodulator according to claim 1, wherein an average value of a peak level of an absolute value of each amplitude of the signal is detected.
信号のそれぞれの振幅の絶対値の平均値を検出すること
を特徴とする請求項1ないし9に記載のディジタル復調
装置。12. The level detecting section according to claim 1, wherein said I signal and
10. The digital demodulator according to claim 1, wherein an average value of absolute values of respective amplitudes of the signal is detected.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001042746A JP2002247126A (en) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | Digital demodulator |
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Cited By (1)
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