JP3491480B2 - Timing recovery circuit and demodulator using the same - Google Patents
Timing recovery circuit and demodulator using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、タイミング再生
回路、及び復調器に関し、特にビットレートが高く、P
SK(Phase Shift Keying)変調方式を用いたディジタル
高速無線通信機器の復調器に適用し得る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a timing recovery circuit and a demodulator, and particularly to a high bit rate, P
It can be applied to a demodulator of a digital high-speed wireless communication device using an SK (Phase Shift Keying) modulation method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、PSK変調方式を用いたディジタ
ル無線通信機器用復調器のタイミング再生回路として、
例えば文献「受信信号位相情報を用いたπ/4シフトQ
PSK用タイミング再生方式の検討」(藤村著 199
6年電子情報通信学会総合大会B−450に記載されて
いるように、シンボルレートの4倍で位相データをサン
プリングするフィードバック型で、高速な位相引込みを
実現するものが有る。以下図を用いて、従来の技術を説
明する。図22に、上述のタイミング再生回路を含んだ
従来の復調器を示す。図において、1はリミタ、2は直
交検波回路、3は直交検波用ローカル発振器、4はサン
プリング回路、5は極座標変換回路、6はデータ判定回
路、7はタイミング再生回路、8はシンボルレートの1
6倍の周波数であるタイミング再生用固定クロック発振
器、4a1と4bはAD変換器である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a timing recovery circuit of a demodulator for digital radio communication equipment using a PSK modulation system,
For example, in the document “π / 4 shift Q using received signal phase information”
Examination of timing reproduction method for PSK "(Fujimura 199
As described in the 6th IEICE General Conference B-450, there is a feedback type that samples phase data at four times the symbol rate and that realizes high-speed phase pull-in. A conventional technique will be described below with reference to the drawings. FIG. 22 shows a conventional demodulator including the above timing recovery circuit. In the figure, 1 is a limiter, 2 is a quadrature detection circuit, 3 is a quadrature detection local oscillator, 4 is a sampling circuit, 5 is a polar coordinate conversion circuit, 6 is a data determination circuit, 7 is a timing reproduction circuit, and 8 is a symbol rate of 1.
Fixed clock oscillators for timing reproduction having a frequency of 6 times, 4a1 and 4b are AD converters.
【0003】次に、図をもとに動作について説明する。
ここでは、変調方式をπ/4シフト差動符号化QPSK
変調方式とする。リミタ1は、受信IF信号を振幅制限
する。直交検波回路2は、振幅制限されたIF信号を、
直交検波用ローカル発振器3から出力されるIF信号の
中心周波数と同じ周波数を有するローカル信号を用いて
直交検波し、ベースバンド同相信号、ベースバンド直交
信号に変換する。サンプリング回路4を構成するAD変
換器4a,4bは、ベースバンド同相信号、ベースバン
ド直交信号をタイミング再生回路7から供給されるシン
ボルレートの4倍の周波数の再生4倍クロックを用いて
AD変換し、AD変換後の4倍オーバーサンプルデータ
をベースバンド同相データ、ベースバンド直交データと
して出力する。このベースバンド同相データと直交デー
タは極座標変換回路5に入力される。極座標変換回路5
は、サンプリング回路4からのベースバンド同相デー
タ、ベースバンド直交データを極座標変換し、同相、直
交のベースバンド位相データとして出力する。Next, the operation will be described with reference to the drawings.
Here, the modulation method is π / 4 shift differential encoding QPSK.
Use modulation method. The limiter 1 limits the amplitude of the received IF signal. The quadrature detection circuit 2 outputs the IF signal whose amplitude is limited,
Quadrature detection is performed using a local signal having the same frequency as the center frequency of the IF signal output from the quadrature detection local oscillator 3, and converted into a baseband in-phase signal and a baseband quadrature signal. The AD converters 4a and 4b forming the sampling circuit 4 perform AD conversion of the baseband in-phase signal and the baseband quadrature signal by using a reproduction quadruple clock having a frequency four times the symbol rate supplied from the timing reproduction circuit 7. Then, the 4 × oversampled data after AD conversion is output as baseband in-phase data and baseband quadrature data. The baseband in-phase data and the quadrature data are input to the polar coordinate conversion circuit 5. Polar coordinate conversion circuit 5
Converts the baseband in-phase data and baseband quadrature data from the sampling circuit 4 into polar coordinates and outputs them as in-phase and quadrature baseband phase data.
【0004】タイミング再生回路7は、極座標変換回路
5の出力のベースバンド位相データからベースバンド同
相・直交信号のナイキスト点をサンプリングするように
再生4倍クロックの位相制御と、データ判定回路6でナ
イキスト点の位相データを抽出するための再生シンボル
クロックの位相制御とを行う。またタイミング再生回路
7は、各クロックの位相制御を1/16シンボルステッ
プ間隔で行うため、シンボルレートの16倍の周波数の
固定クロックを必要とする。この固定クロックは、タイ
ミング再生用固定クロック発振器8から供給する。デー
タ判定回路6は、タイミング再生回路7で再生された再
生シンボルクロックを用いて、サンプリング回路4から
のベースバンド位相データからナイキスト点の位相デー
タを抽出する。そして抽出したナイキスト点の位相デー
タを用いて遅延検波を行って復調データを出力する。こ
のように、本従来例として記載した復調器は、振幅制限
された受信PSK信号を用いて動作し、かつ再生4倍ク
ロックのタイミングでAD変換を行うフィードバック型
の構成であるため、リミタを前段に有する簡単な回路で
構成することができ、回路の小型化を実現することがで
きる。The timing reproduction circuit 7 controls the phase of the quadruple reproduction clock so as to sample the Nyquist point of the baseband in-phase / quadrature signal from the baseband phase data output from the polar coordinate conversion circuit 5, and the data determination circuit 6 uses the Nyquist signal. The phase of the reproduced symbol clock for extracting the phase data of the point is controlled. Since the timing recovery circuit 7 controls the phase of each clock at 1/16 symbol step intervals, it requires a fixed clock with a frequency 16 times the symbol rate. This fixed clock is supplied from the fixed clock oscillator 8 for timing reproduction. The data determination circuit 6 extracts the phase data at the Nyquist point from the baseband phase data from the sampling circuit 4 using the reproduction symbol clock reproduced by the timing reproduction circuit 7. Then, differential detection is performed using the extracted phase data at the Nyquist point and demodulated data is output. As described above, since the demodulator described as the conventional example operates by using the received PSK signal whose amplitude is limited and has the feedback type configuration that performs the AD conversion at the timing of the reproduction quadruple clock, the limiter is provided in the preceding stage. It can be configured with a simple circuit included in the above, and miniaturization of the circuit can be realized.
【0005】図23は、図22におけるタイミング再生
回路の詳細な構成を示す図である。71はシンボル周波
数成分生成部、72は複素乗算部、73はローパスフィ
ルタリング部、74は位相制御部から構成され、さらに
711は位相差分回路、712はデータ変換回路、71
1a、711b、72a、72b、72e、72fはD
フリップフロップ、711c、72c、72dは減算
器、712aは絶対値変換回路、712bは位相データ
変換回路、73a、73bは積分フィルタ、73cは逆
正接回路、73dは積分フィルタ制御回路、74aは4
ビットダウンカウンタである。次に、図を参照しタイミ
ング再生回路7の動作について説明する。PSK変調さ
れたベースバンド位相データθ(t)から、DCオフセ
ットを有するシンボル周波数成分Δθ(t)を以下の式
(1a)で生成することができる。ただし、シンボル周
期をTとする。
Δθ(t)=min{|θ(t)−θ(t−T/2)|,
2π−|θ(t)−θ(t−T/2)|} (1a)
一例として、図24にπ/4シフトQPSK変調された
ランダムパターンのベースバンド位相データθ(t)
と、θ(t)から生成されるΔθ(t)を示す。〇印が
ナイキスト点データである。横軸は時間であり単位はシ
ンボル周期Tである。縦軸は位相であり単位はラジアン
である。π/4シフトQPSK変調方式であるため、ベ
ースバンド位相データθ(t)のナイキスト点間の位相
遷移は±π/4、±3π/4である。図24からも分か
るように、Δθ(t)には点線で示したDCオフセット
Aが生じた、送信側のシンボル周波数(fs)成分(s
in2πfs(t)+A)を含んでいることが判る。FIG. 23 is a diagram showing a detailed structure of the timing reproduction circuit in FIG. 71 is a symbol frequency component generation unit, 72 is a complex multiplication unit, 73 is a low-pass filtering unit, 74 is a phase control unit, 711 is a phase difference circuit, 712 is a data conversion circuit, 71
1a, 711b, 72a, 72b, 72e, 72f are D
Flip-flops, 711c, 72c and 72d are subtractors, 712a is an absolute value conversion circuit, 712b is a phase data conversion circuit, 73a and 73b are integration filters, 73c is an arctangent circuit, 73d is an integration filter control circuit, and 74a is 4
It is a bit down counter. Next, the operation of the timing reproduction circuit 7 will be described with reference to the drawings. From the PSK-modulated baseband phase data θ (t), a symbol frequency component Δθ (t) having a DC offset can be generated by the following equation (1a). However, the symbol period is T. Δθ (t) = min {| θ (t) −θ (t−T / 2) |, 2π− | θ (t) −θ (t−T / 2) |} (1a) As an example, FIG. π / 4 shift QPSK-modulated random pattern baseband phase data θ (t)
And Δθ (t) generated from θ (t). O marks are Nyquist point data. The horizontal axis represents time and the unit is the symbol period T. The vertical axis represents phase and the unit is radian. Since it is the π / 4 shift QPSK modulation method, the phase transition between the Nyquist points of the baseband phase data θ (t) is ± π / 4 and ± 3π / 4. As can be seen from FIG. 24, Δθ (t) has a DC offset A indicated by a dotted line, and a symbol frequency (fs) component (s) on the transmission side (s) is generated.
It can be seen that it includes in2πfs (t) + A).
【0006】従来のタイミング再生回路7では、DFT
(Discrete Fourier Transform)に基づく演算によりタ
イミング位相推定を行なうため、シンボルレートの4倍
のサンプリング速度でθ(t)をサンプルする必要があ
る。よって、従来のタイミング再生回路7においてθ
(t)は、式(1b)に示される離散的なデータθ(i
T/4)で得る(但し、i={1、2、3、…})。シ
ンボル周波数成分生成部71は、シンボルレートの4倍
でオーバーサンプルされた入力ベースバンド位相データ
θ(iT/4)から、シンボル周波数成分を含むデータ
系列Δθ(iT/4)を、以下の式(1b)によって生
成する。
Δθ(iT/4)= min {|θ(iT/4)−θ((i-2)T/4)|,
2π−|θ(iT/4)−θ((i-2)T/4)|} (1b)
位相差分回路711は、式(1)のθ(iT/4)−θ((i
-2)T/4)の差分を行なう。この処理は、現在の位相デー
タから2サンプル時間Dフリップフロップ711a、7
11bによって遅らせた位相データを、減算器711c
を用いて差分することで実現できる。また、絶対値変換
回路712aは、この位相差分値を絶対値変換し、位相
データ変換回路712bは、絶対値変換された位相デー
タと、ラジアン表示で2πから絶対値変換された位相デ
ータを減算した値のどちらか小さい一方を出力すること
で、上記式(1)の処理が実現される。なお位相データ
変換回路712bは、減算器と比較器で簡単に構成でき
る。In the conventional timing reproduction circuit 7, the DFT
Since the timing phase is estimated by the calculation based on (Discrete Fourier Transform), it is necessary to sample θ (t) at a sampling rate four times the symbol rate. Therefore, in the conventional timing recovery circuit 7, θ
(T) is the discrete data θ (i
T / 4) (where i = {1, 2, 3, ...}). The symbol frequency component generation unit 71 calculates a data sequence Δθ (iT / 4) including a symbol frequency component from the input baseband phase data θ (iT / 4) oversampled at four times the symbol rate, using the following equation ( 1b). Δθ (iT / 4) = min {| θ (iT / 4) −θ ((i-2) T / 4) |, 2π− | θ (iT / 4) −θ ((i-2) T / 4 ) |} (1b) The phase difference circuit 711 calculates θ (iT / 4) −θ ((i
-2) Perform T / 4) difference. This processing is performed based on the current phase data by 2 sample time D flip-flops 711a, 7a.
The phase data delayed by 11b is applied to the subtractor 711c.
It can be realized by making a difference using. Also, the absolute value conversion circuit 712a performs absolute value conversion of this phase difference value, and the phase data conversion circuit 712b subtracts the absolute value converted phase data and the absolute value converted phase data from 2π in radians. By outputting the smaller one of the values, the processing of the above formula (1) is realized. The phase data conversion circuit 712b can be easily configured by a subtractor and a comparator.
【0007】複素乗算部72は、この送信側の周波数成
分fsを含むΔθ(iT/4)と、受信機側のシンボル周波
数(fs■ )との1シンボル分の相関を、以下の式
(2a),(2b)によって求める。 CI(jT)は、
j(=1,2,3,…)シンボル目における相関値の同
相成分、CQ(jT)は、j(=1,2,3,…)シンボ
ル目における相関値の直交成分である。The complex multiplication section 72 calculates the correlation of one symbol between Δθ (iT / 4) including the frequency component fs on the transmission side and the symbol frequency (fs ■) on the receiver side by the following equation (2a ), (2b). CI (jT) is
The in-phase component of the correlation value at the j (= 1, 2, 3, ...) Symbol, and CQ (jT) are the orthogonal components of the correlation value at the j (= 1, 2, 3, ...) Symbol.
【0008】[0008]
【数1】 [Equation 1]
【0009】上記 cos2πfs■(iT/4)は、1,
0,−1,0,1,… の繰り返しであり、上記sin
2πfs■(iT/4)は、0,1,0,−1,0,… の
繰り返しであるため、上記CI(jT)、CQ(jT)は、
以下の式(3a),(3b)で簡単に求めることができ
る。
CI(jT)=Δθ(3jT/4)−Δθ((4j-2)T/4) (3a)
CQ(jT)=Δθ((4j-3)T/4)−Δθ((4j-1)T/4) (3b)
実際の回路においてCI(jT)は、再生2倍クロックの
立上がりで動作するDフリップフロップ72aでラッチ
したΔθ(iT/4)から、現在のΔθ(iT/4)を減算器7
2cで減算し、減算後のデータを、再生シンボルクロッ
クの立上がりで動作するDフリップフロップ72eでラ
ッチすることで、容易に得られる。同様に、CQ(jT)
は、再生2倍クロックの立下がりで動作するDフリップ
フロップ72bでラッチしたΔθ(iT/4)から、再生2
倍クロックの立下がりで動作するDフリップフロップ7
2fでラッチしたΔθ(iT/4)を減算器72dで減算
し、減算後のデータを、再生シンボルクロックの立上が
りで動作するDフリップフロップ72eでラッチするこ
とで容易に得られる。The above cos 2πfs ((iT / 4) is 1,
It is a repetition of 0, -1, 0, 1, ...
Since 2πfs (iT / 4) is a repetition of 0, 1, 0, -1, 0, ..., CI (jT) and CQ (jT) above are
It can be easily calculated by the following equations (3a) and (3b). CI (jT) = Δθ (3jT / 4) −Δθ ((4j-2) T / 4) (3a) CQ (jT) = Δθ ((4j-3) T / 4) −Δθ ((4j-1) T / 4) (3b) In the actual circuit, CI (jT) is the current Δθ (iT / 4) from Δθ (iT / 4) latched by the D flip-flop 72a operating at the rising edge of the reproduction double clock. Subtractor 7
It is easily obtained by subtracting by 2c and latching the data after the subtraction by the D flip-flop 72e which operates at the rising edge of the reproduced symbol clock. Similarly, CQ (jT)
Is reproduced from Δθ (iT / 4) latched by the D flip-flop 72b which operates at the falling edge of the reproduction double clock.
D flip-flop 7 that operates at the falling edge of the double clock
This can be easily obtained by subtracting Δθ (iT / 4) latched by 2f by the subtractor 72d and latching the data after the subtraction by the D flip-flop 72e which operates at the rising edge of the reproduced symbol clock.
【0010】次に、ローパスフィルタリング部73は、
はじめにCI(jT)、CQ(jT)を積分フィルタ73
a、73bを用いて平均化して、雑音成分などを除去
し、平均化後の信号をDI(jT)、DQ(jT)として出
力する。積分フィルタは例えば、以下の式(4a)、
(4b)で動作する無限インパルスレスポンス型のフィ
ルタを用いる。但し、αは忘却係数であり、(0<α<
1)の範囲をとる。
DI(jT)= DI((j-1)T)×α+ CI(jT) (4a)
DQ(jT)= DQ((j-1)T)×α+ CQ(jT) (4b)Next, the low-pass filtering section 73
First, the CI (jT) and CQ (jT) are integrated by the integration filter 73.
A and 73b are averaged to remove noise components and the like, and the averaged signals are output as DI (jT) and DQ (jT). The integration filter is, for example, the following formula (4a),
An infinite impulse response type filter operating in (4b) is used. However, α is a forgetting factor, and (0 <α <
Take the range of 1). DI (jT) = DI ((j-1) T) × α + CI (jT) (4a) DQ (jT) = DQ ((j-1) T) × α + CQ (jT) (4b)
【0011】次に逆正接回路73cでは、DI(jT)、
DQ(jT)の示すベクトル角Δθjを、以下の式(5)
によって求める。
Δθj =tan−1 (DQ(jT)/ DI(jT)) (5)
このベクトル角Δθj は、送信側の位相データに含まれ
るシンボル周波数成分sin2πfs(t)と受信側の
シンボル周波数成分fs■ との位相差であるため、以
下の式(6)が成り立つ。
sin2πfs(t)=cos(2πfs■ (t)+ Δθj ) (6)
よって、このΔθj からタイミング位相誤差を打消す位
相補正値Ejを求めることができる。Next, in the arctangent circuit 73c, DI (jT),
The vector angle Δθj indicated by DQ (jT) can be calculated by the following equation (5).
Ask by. Δθj = tan−1 (DQ (jT) / DI (jT)) (5) This vector angle Δθj is the symbol frequency component sin2πfs (t) included in the phase data on the transmission side and the symbol frequency component fs ■ on the reception side. The following equation (6) is established because the phase difference is sin2πfs (t) = cos (2πfs (t) + Δθj) (6) Therefore, the phase correction value Ej that cancels the timing phase error can be obtained from this Δθj.
【0012】積分フィルタ制御回路73dでは、シンボ
ル時間jがある時間kの倍数となる場合のみ、位相誤差
Ejと制御命令信号を出力する。すなわち、位相補正値
Ejと制御命令信号はkシンボル間隔で出力される。位
相制御部74は、例えば4ビットダウンカウンタ74a
で構成され、位相補正値Ejと制御命令信号が入力され
ない限りは、動作クロックである16倍シンボルレート
クロックによって自走させられる。この4ビットダウン
カウンタ74aの最上位ビットから3番目のビットまで
を、それぞれ再生シンボルクロック、再生2倍クロッ
ク、再生4倍クロックとして出力する。また位相制御部
74に、位相補正値Ejと制御命令信号が入力された
ら、位相補正値Ejを4ビットダウンカウンタ74aに
同期ロードする。本例では、同期ロードのタイミング
は、4ビットダウンカウンタ74a自走時において、
“0”を示すタイミングとする。The integral filter control circuit 73d outputs the phase error Ej and the control command signal only when the symbol time j is a multiple of a certain time k. That is, the phase correction value Ej and the control command signal are output at k symbol intervals. The phase control unit 74 uses, for example, a 4-bit down counter 74a.
And is driven by the 16-fold symbol rate clock which is the operation clock unless the phase correction value Ej and the control command signal are input. The most significant bit to the third bit of the 4-bit down counter 74a are outputted as a reproduction symbol clock, a reproduction double clock and a reproduction quadruple clock, respectively. When the phase correction value Ej and the control command signal are input to the phase control unit 74, the phase correction value Ej is synchronously loaded into the 4-bit down counter 74a. In this example, the timing of synchronous loading is as follows when the 4-bit down counter 74a is free running.
The timing is “0”.
【0013】図25に、本動作の一例を示す。時間Aで
は、再生シンボルクロック立上がりと、ナイキスト点と
のタイミング位相誤差は、−3π/8生じている。−3
π/8のタイミング位相誤差を打消すため、ローパスフ
ィルタリング部73は、上述した各処理により、再生ク
ロックの位相を3π/8、時間にすると3T/16
(T:シンボル周期)進める命令を下す。この場合、4
ビットダウンカウンタ74a自走時に“0”を示す時間
Bにおいて、ローパスフィルタリング部73は、位相補
正値Ej=3と、制御命令パルス(論理“1”)をそれ
ぞれ出力する(位相補正値Ejをロードすると、補正さ
れるクロック位相は、Ejπ/8となる)。4ビットダ
ウンカウンタ74aは、制御命令信号が論理“1”を示
した場合、位相補正値Ejを同期ロードする。上記処理
により、時間Cにおいて再生シンボルクロックの立上が
り点と、ナイキスト点が一致し、時間C以降、ナイキス
ト点のデータがサンプリングされる。また、制御命令信
号が論理“1”を示したら、積分フィルタは、以下の式
(7)の制御を積分フィルタに対して行う。FIG. 25 shows an example of this operation. At time A, the timing phase error between the rising edge of the reproduced symbol clock and the Nyquist point is -3π / 8. -3
In order to cancel the timing phase error of π / 8, the low-pass filtering unit 73 performs the above-described processing to set the phase of the recovered clock to 3π / 8, and when the time is 3T / 16.
(T: symbol period) Give an instruction to advance. In this case, 4
At time B indicating “0” when the bit down counter 74a is free running, the low-pass filtering unit 73 outputs the phase correction value Ej = 3 and the control command pulse (logic “1”) (loads the phase correction value Ej). Then, the corrected clock phase becomes Ejπ / 8). The 4-bit down counter 74a synchronously loads the phase correction value Ej when the control command signal indicates the logic "1". By the above processing, the rising point of the reproduced symbol clock and the Nyquist point match at time C, and the data at the Nyquist point is sampled after time C. Further, when the control command signal indicates logic "1", the integration filter controls the integration filter by the following equation (7).
【0014】[0014]
【数2】 [Equation 2]
【0015】本制御により、積分フィルタを1回目の位
相制御後も用いることができるため、積分フィルタを用
いた高速引込みを行うフィードバック型タイミング再生
回路が実現できる。こののように、従来のタイミング再
生回路7は、送信側の周波数成分fsを含むΔθ(t)
と、受信機側のシンボル周波数(fs■ )との相関値
の示すベクトル角からタイミング位相誤差を求めるた
め、高速な位相引込み特性を実現できる。According to this control, the integration filter can be used even after the first phase control, so that a feedback type timing reproduction circuit for performing high-speed pull-in using the integration filter can be realized. As described above, the conventional timing reproduction circuit 7 includes Δθ (t) including the frequency component fs on the transmission side.
And the timing phase error is obtained from the vector angle indicated by the correlation value with the symbol frequency (fs2) on the receiver side, so that high-speed phase pull-in characteristics can be realized.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
タイミング再生回路7は、受信機側のシンボル周波数の
コサイン成分とサイン成分を、それぞれΔθ(t)に乗
算する必要があるため、少なくともシンボルレートの4
倍のタイミングでΔθ(t)を求めないと、本乗算が成
立しない。よって、タイミング再生回路7では、ベース
バンドデータをシンボルレートの4倍でオーバーサンプ
リングする必要が有る。As described above, since the conventional timing recovery circuit 7 needs to multiply Δθ (t) by the cosine component and the sine component of the symbol frequency on the receiver side, respectively, at least. Symbol rate of 4
The main multiplication cannot be realized unless Δθ (t) is calculated at the double timing. Therefore, the timing reproduction circuit 7 needs to oversample the baseband data at four times the symbol rate.
【0017】また従来の位制御部74では、再生クロッ
クの位相制御ステップ数を、十分小さくする必要が有る
ため、従来の位相制御部74は、シンボルレートの16
倍の周波数のクロックで動作する必要が有る。Further, in the conventional position control section 74, the number of phase control steps of the recovered clock needs to be made sufficiently small, so that the conventional phase control section 74 has a symbol rate of 16
It is necessary to operate with a clock of double frequency.
【0018】一方、近年数十Mbaud以上の高いシン
ボルレートによる無線伝送を実現する通信システムが脚
光を浴びている。従来のタイミング再生回路7を、この
ような高速無線通信システムに用いると、データのオー
バーサンプリング周波数、位相制御部74の動作周波数
が、数十MHz〜数百MHzと非常に高くなるため、受
信機の消費電力の増加が生じる。また、復調器をCMO
Sゲートアレイで構成することが難しくなり、LSI化
も困難となる。On the other hand, in recent years, a communication system which realizes wireless transmission at a high symbol rate of several tens Mbaud or more has been in the spotlight. When the conventional timing recovery circuit 7 is used in such a high-speed wireless communication system, the data oversampling frequency and the operating frequency of the phase control unit 74 are very high, from several tens of MHz to several hundreds of MHz. Power consumption increases. In addition, the demodulator is CMO
It becomes difficult to form the S gate array, and it becomes difficult to form an LSI.
【0019】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、シンボルレートの2倍でデータ
をオーバーサンプリングして、高速なタイミング位相引
込み特性を実現し、かつ、シンボルレートの2倍、ある
いはシンボルレートと同一の周波数で動作しながら、十
分小さな再生クロックの位相制御ステップ数を実現する
タイミング再生回路を提供することを目的とする。ま
た、数十Mbaud以上の高いシンボルレートによる無
線通信を行う場合においても、良好なビット誤り率特性
と、低消費電力化の両立を実現し、CMOSゲートアレ
イによるLSI化が可能な復調器を提供することを目的
とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and realizes a high-speed timing phase pull-in characteristic by oversampling data at twice the symbol rate and at the same time as the symbol rate. It is an object of the present invention to provide a timing reproduction circuit which realizes a sufficiently small number of phase control steps of a reproduction clock while operating at twice the frequency or the same frequency as the symbol rate. Further, even when performing wireless communication at a high symbol rate of several tens of Mbaud or more, a demodulator that achieves both good bit error rate characteristics and low power consumption and can be implemented as an LSI using a CMOS gate array is provided. The purpose is to do.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】この発明に係るタイミン
グ再生回路は、シンボルレートの2倍でオーバーサンプ
ルされたベースバンド位相データを1/2シンボル差分
し、差分結果を位相差分データとして出力する位相差分
部と、位相差分データを絶対値変換した位相差分絶対値
データ、およびラジアン表示で2πから位相差分絶対値
データを減算した値のどちか小さい方を、シンボル周波
数成分データとして、シンボルレートの2倍のタイミン
グで出力するデータ変換部とを有するシンボル周波数生
成部を備えるものである。SUMMARY OF THE INVENTION A timing recovery circuit according to the present invention is a phase that subtracts 1/2 symbol of baseband phase data oversampled at twice the symbol rate and outputs the difference result as phase difference data. The difference part, the phase difference absolute value data obtained by converting the phase difference data into an absolute value, or the value obtained by subtracting the phase difference absolute value data from 2π in radians is the symbol frequency component data, which is twice the symbol rate. The symbol frequency generation section having a data conversion section for outputting at the timing of.
【0021】 次の発明に係るタイミング再生回路は、
シンボル周波数成分データに、後記位相制御部から出力
されるシンボル周波数成分を乗算し、乗算データとして
出力する乗算部と、乗算データを平均化し、平均化され
たデータをタイミング位相誤差信号として出力するロー
パスフィルタリング部と、タイミング位相誤差信号に基
づいて、送信側の伝送タイミングに再生シンボルクロッ
クを位相同期させるように位相制御する位相制御部とを
備えるものである。A timing reproduction circuit according to the next invention is
A multiplication unit that multiplies the symbol frequency component data by the symbol frequency component output from the phase control unit to be described later, and outputs the multiplication data, and a low-pass that averages the multiplication data and outputs the averaged data as a timing phase error signal. a filtering unit, on the basis of the timing phase error signal, reproducing the transmission timing of the transmit-side symbol black Tsu
The click so as to phase lock in which and a phase system Gyosu that phase controller.
【0022】さらに次の発明に係るタイミング再生回路
は、ローパスフィルタリング部において、乗算データを
平均化するランダムウォークフィルタリング部を備える
ものである。A timing recovery circuit according to the next invention further comprises a random walk filtering section for averaging the multiplication data in the low pass filtering section.
【0023】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、連続する前記シンボルレートの2倍でオーバーサ
ンプルされたベースバンド位相データを2個以上用い
て、各サンプリング点からシンボル周期/4の時点の位
相データを補間演算を用いて算出し、算出値を位相補間
データとし、前記位相補間データを1/2シンボル差分
し、差分結果を補間位相差分データとし、 前記補間位
相差分データを絶対値変換した補間位相差分絶対値デー
タ、およびラジアン表示で2πから前記補間位相差分絶
対値データを減算した値のどちらか小さい方を、シンボ
ル周波数成分補間データとして、シンボルレートの2倍
のタイミングで出力するシンボル周波数成分補間データ
算出部と、シンボル周波数成分補間データに、位相制御
部から出力されるシンボル周波数の同相成分を乗算し、
同相乗算データとして出力し、前記シンボル周波数成分
データに、後記位相制御部から出力されるシンボル周波
数の直交成分を乗算し、直交乗算データとして出力する
複素乗算部と、同相乗算データを第一の積分型フィルタ
で平均化し、タイミング同相データとして出力する第一
の積分フィルタリング部と、直交乗算データを第二の積
分型フィルタで平均化し、タイミング直交データとして
出力する第二の積分フィルタリング部と、タイミング同
相データと、タイミング直交データの逆正接値を求める
逆正接部と、rシンボル周期で、逆正接値からタイミン
グ位相誤差信号を求めて出力し、同時に第一の積分型フ
ィルタに、タイミング同相データとタイミング直交デー
タの示すベクトル長をセットし、第二の積分型フィルタ
をリセットする積分フィルタセット信号を出力する積分
フィルタ制御部と、タイミング位相誤差信号に基づい
て、送信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを
位相同期させるように位相制御する位相制御部とを備え
るものである。Further, a timing recovery circuit according to the next invention uses two or more pieces of baseband phase data which are oversampled at twice the continuous symbol rate, and uses the phase at a symbol period / 4 from each sampling point. Data is calculated using interpolation calculation, the calculated value is phase interpolation data, the phase interpolation data is subtracted by 1/2 symbol, the difference result is interpolation phase difference data, and the interpolation phase difference data is subjected to absolute value conversion. The smaller of the phase difference absolute value data and the value obtained by subtracting the interpolation phase difference absolute value data from 2π in radians is the symbol frequency component interpolation data, and is output at a timing twice the symbol rate. The interpolation data calculation unit and the symbol frequency component interpolation data are added to the symbol output from the phase control unit. The in-phase component of the frequency
A complex multiplication unit that outputs as in-phase multiplication data, multiplies the symbol frequency component data by a quadrature component of a symbol frequency output from a phase control unit described below, and outputs as a quadrature multiplication data; , The first integral filtering unit that averages with the integral type filter and outputs it as timing in-phase data, and the second integral filtering unit that averages the quadrature multiplication data with the second integral type filter and outputs it as timing quadrature data, Timing in-phase data, an arctangent portion for obtaining the arctangent value of the timing quadrature data, and a timing phase error signal is obtained from the arctangent value at r symbol periods and output. At the same time, the timing in-phase data is output to the first integral type filter. And the vector length indicated by the timing quadrature data are set, and the product that resets the second integral filter And integrating filter control unit for outputting a filter set signal based on the timing phase error signal, the transmission recovered symbol clock to the transmission timing of the signal side so as to <br/> phase synchronized with the phase system Gyosu that phase controller Be prepared.
【0024】[0024]
【0025】[0025]
【0026】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号から補正遅延値を
減算し、減算結果を累積加算した値を、遅延時間設定信
号として出力する遅延時間設定信号算出部と、遅延時間
設定信号によって、固定クロックを設定した時間だけ遅
延し、遅延された固定クロックを再生クロックを2分周
した信号を、再生シンボルクロックとして出力するクロ
ック移相部と、有意なデータ受信中において、0を補正
遅延値として出力し、無意味なデータ受信中において、
遅延時間設定信号が固定クロックの1周期を越える時間
を示したら、固定クロックの1周期に相当する値を補正
遅延値として出力し、遅延時間設定信号が固定クロック
の−1周期を越える時間を示したら、固定クロックの−
1周期に相当する値を補正遅延値として出力し、遅延時
間設定信号が固定クロックの±1周期以内の時間を示し
ている間は、0を補正遅延値として出力する補正遅延値
算出部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, the correction delay value is subtracted from the timing phase error signal, and the value obtained by cumulatively adding the subtraction results is output as the delay time setting signal, and the delay time setting signal is used to generate a fixed clock. A clock phase shifter that delays the set fixed time, divides the delayed fixed clock by two, and outputs it as a reproduced symbol clock, and outputs 0 as a correction delay value during significant data reception. , While receiving meaningless data,
When the delay time setting signal indicates the time exceeding one cycle of the fixed clock, the value corresponding to one cycle of the fixed clock is output as a correction delay value, and the time when the delay time setting signal exceeds -1 cycle of the fixed clock is indicated. Tara's fixed clock
A correction delay value calculation unit that outputs a value corresponding to one cycle as a correction delay value and outputs 0 as a correction delay value while the delay time setting signal indicates a time within ± 1 cycle of the fixed clock. Be prepared.
【0027】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号から補正遅延値を
減算し、減算結果を累積加算した値を、遅延時間設定信
号として出力する遅延時間設定信号算出部と、遅延時間
設定信号によって、固定クロックを設定した時間だけ遅
延し、遅延された固定クロックを、再生シンボルクロッ
クとして出力するクロック移相部と、有意なデータ受信
中において、0を補正遅延値として出力し、無意味なデ
ータ受信中において、遅延時間設定信号が固定クロック
の1周期を越える時間を示したら、固定クロックの1周
期に相当する値を補正遅延値として出力し、遅延時間設
定信号が固定クロックの−1周期を越える時間を示した
ら、固定クロックの−1周期に相当する値を補正遅延値
として出力し、遅延時間設定信号が固定クロックの±1
周期以内の時間を示している間は、0を補正遅延値とし
て出力する補正遅延値算出部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, the correction delay value is subtracted from the timing phase error signal, and the value obtained by cumulatively adding the subtraction results is output as the delay time setting signal, and the delay time setting signal is used to generate a fixed clock. A clock phase shifter that delays by a set time and outputs a delayed fixed clock as a reproduction symbol clock, and outputs 0 as a correction delay value during significant data reception, and during meaningless data reception, If the delay time setting signal indicates a time that exceeds one cycle of the fixed clock, supplement the value corresponding to one cycle of the fixed clock. When output as a positive delay value and the delay time setting signal indicates a time exceeding -1 cycle of the fixed clock, a value corresponding to -1 cycle of the fixed clock is output as a correction delay value, and the delay time setting signal ± 1
A correction delay value calculation unit for outputting 0 as a correction delay value is provided while the time within the cycle is shown.
【0028】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号から補正遅延値を
減算し、減算結果を累積加算した値を、第一の遅延時間
設定信号として出力する遅延時間設定信号算出部と、遅
延時間設定信号によって、固定クロックを設定した時間
だけ遅延し、第一の遅延クロックとして出力する第一の
クロック移相部と、タイミング位相誤差信号を累積加算
した値を、第二の遅延時間設定信号として出力する第二
の遅延時間設定信号算出部と、第二の遅延時間設定信号
によって、固定クロックを設定した時間だけ遅延し、第
二の遅延クロックとして出力する第二のクロック移相部
と、第一の遅延時間設定信号の値が示す遅延時間と固定
クロックの周期との時間差の絶対値が、第二の遅延時間
設定信号の値が示す遅延時間と固定クロックの周期との
時間差の絶対値より小さい場合は、第一の遅延クロック
を、大きい場合は第二の遅延クロックを指定するクロッ
ク選択信号を出力するクロック切替え判定部と、クロッ
ク選択信号に基づいて、第一の遅延クロック、第二の遅
延クロックのどちらか一方を選択し、選択後のクロック
を2分周したものを、再生シンボルクロックとして出力
するクロック選択部と、第二の遅延クロックに対して、
第一の遅延クロック位相が進んでいるか、遅れているか
検出し、検出情報を位相検出信号として出力するクロッ
ク位相比較部と、位相検出信号を平均化し、平均化され
た位相検出信号を出力する平均化部と、平均化された位
相検出信号を累積し、この累積値に相当する時間と、固
定クロックの周期を加算し、補正遅延値として出力する
誤差値累積部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, the correction delay value is subtracted from the timing phase error signal, and the value obtained by cumulatively adding the subtraction results is output as the first delay time setting signal by the delay time setting signal calculation unit and the delay time setting signal. A second clock that outputs a value obtained by cumulatively adding a first clock phase shifter that delays a fixed clock for a set time and outputs it as a first delay clock, and a second delay time setting signal With the delay time setting signal calculation unit and the second delay time setting signal, the fixed clock is delayed by the set time The second clock phase shifter that outputs the second delay time setting signal and the absolute value of the time difference between the delay time indicated by the value of the first delay time setting signal and the fixed clock cycle are indicated by the value of the second delay time setting signal. If the absolute value of the time difference between the delay time and the fixed clock cycle is smaller than the absolute value, the first delay clock is output. A clock selection unit that selects either the first delay clock or the second delay clock based on the signal, and outputs a clock obtained by dividing the selected clock by two as a reproduction symbol clock; For the delay clock,
The first delay clock phase detects whether the phase is advanced or delayed, and outputs the detection information as a phase detection signal and a clock phase comparison unit that averages the phase detection signal and outputs an averaged phase detection signal. It includes an averaging unit, an error value accumulating unit that accumulates the averaged phase detection signals, adds the time corresponding to the accumulated value, the period of the fixed clock, and outputs the sum as a correction delay value.
【0029】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号から補正遅延値を
減算し、減算結果を累積加算した値を、第一の遅延時間
設定信号として出力する遅延時間設定信号算出部と、遅
延時間設定信号によって、固定クロックを設定した時間
だけ遅延し、第一の遅延クロックとして出力する第一の
クロック移相部と、タイミング位相誤差信号を累積加算
した値を、第二の遅延時間設定信号として出力する第二
の遅延時間設定信号算出部と、第二の遅延時間設定信号
によって、固定クロックを設定した時間だけ遅延し、第
二の遅延クロックとして出力する第二のクロック移相部
と、第一の遅延時間設定信号の値が示す遅延時間と固定
クロックの周期との時間差の絶対値が、第二の遅延時間
設定信号の値が示す遅延時間と前記固定クロックの周期
との時間差の絶対値より小さい場合は、第一の遅延クロ
ックを、大きい場合は第二の遅延クロックを指定するク
ロック選択信号を出力するクロック切替え判定部と、ク
ロック選択信号に基づいて、第一の遅延クロック、第二
の遅延クロックのどちらか一方を選択し、選択後のクロ
ックを再生シンボルクロックとして出力するクロック選
択部と、第二の遅延クロックに対して、第一の遅延クロ
ック位相が進んでいるか、遅れているか検出し、検出情
報を位相検出信号として出力するクロック位相比較部
と、位相検出信号を平均化し、平均化された位相検出信
号を出力する平均化部と、平均化された位相検出信号を
累積し、この累積値に相当する時間と、固定クロックの
周期を加算し、補正遅延値として出力する誤差値累積部
とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, the correction delay value is subtracted from the timing phase error signal, and the value obtained by cumulatively adding the subtraction results is output as the first delay time setting signal by the delay time setting signal calculation unit and the delay time setting signal. A second clock that outputs a value obtained by cumulatively adding a first clock phase shifter that delays a fixed clock for a set time and outputs it as a first delay clock, and a second delay time setting signal With the delay time setting signal calculation unit and the second delay time setting signal, the fixed clock is delayed by the set time The second clock phase shifter that outputs the second delay time setting signal and the absolute value of the time difference between the delay time indicated by the value of the first delay time setting signal and the fixed clock cycle are indicated by the value of the second delay time setting signal. A clock switching determination unit that outputs a clock selection signal that specifies a first delay clock if the absolute value of the time difference between the delay time and the fixed clock period is smaller than the absolute value, and a clock selection signal that specifies the second delay clock if it is larger Based on the selection signal, select either one of the first delay clock or the second delay clock and output the selected clock as the reproduction symbol clock, and for the second delay clock, The first delayed clock phase detects whether the phase is advanced or delayed and outputs the detection information as a phase detection signal, and the phase detection signal is averaged and averaged. And an error value accumulator that accumulates the averaged phase detection signals, adds the time corresponding to this accumulated value and the fixed clock cycle, and outputs the corrected delay value. And with.
【0030】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、固定クロックをラジアン表示でπ移相した
信号を、π移相クロックとして出力するπ移相部と、ク
ロック選択信号によって、固定クロックとπ移相クロッ
クのどちらか一方を比較用クロックとして、もう一方を
移相用クロックとして、それぞれ出力するクロック切替
え部と、タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加
算後の値を固定クロックの1周期に相当する時間で除算
した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力する
累積加算部と、遅延時間設定信号によって、移相用クロ
ックを設定した時間だけ遅延し、遅延された信号を再生
クロックとし、再生クロックを2分周した信号を、再生
シンボルクロックとして出力するクロック移相部と、比
較用クロックを2分周し、2分周したクロックを比較用
2分周クロックとして出力する第一の2分周部と、再生
クロックを2分周し、2分周したクロックを再生2分周
クロックとして出力する第二の2分周部と、比較用2分
周クロックを、再生2分周クロックでサンプリングし、
サンプリングされたデータに変化が生じた場合は、その
変化時点で累積加算部内の累積加算値を0にリセットす
るリセット信号と、その変化時点で論理“1”と、論理
“0”が切替わるクロック選択信号を出力するクロック
切替え信号出力部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further The phase controller uses a π phase shifter that outputs a π phase-shifted signal in radians as a π phase-shifted clock and a clock selection signal to compare either the fixed clock or the π phase-shifted clock. A surplus when a clock switching unit that outputs the other as a clock and a timing phase error signal are cumulatively added, and the value after cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the fixed clock. It is the time when the phase-shifting clock is set by the cumulative adder that outputs the value as the delay time setting signal and the delay time setting signal. The delayed and delayed signal is used as the reproduction clock, the reproduction clock is divided by 2 and the signal is output as the reproduction symbol clock, and the comparison clock is divided by 2 and the divided clock is compared by 2. For comparison, a first divide-by-two division unit for outputting as a divided-by-two clock and a second divide-by-half unit for dividing the reproduction clock by two and outputting the divided clock as a reproduction divided-by-two clock, Sampling the divided-by-2 clock with the reproduced divided-by-2 clock,
When a change occurs in the sampled data, a reset signal that resets the cumulative addition value in the cumulative addition unit to 0 at the time of the change, and a clock that switches logic “1” and logic “0” at the time of the change And a clock switching signal output section for outputting a selection signal.
【0031】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、固定クロックをラジアン表示でπ移相した
信号を、π移相クロックとして出力するπ移相部と、ク
ロック選択信号によって、固定クロックとπ移相クロッ
クのどちらか一方を比較用クロックとして、もう一方を
移相用クロックとして、それぞれ出力するクロック切替
え部と、タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加
算後の値を固定クロックの1周期に相当する時間で除算
した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力する
累積加算部と、遅延時間設定信号によって、移相用クロ
ックを設定した時間だけ遅延し、遅延された信号を再生
クロックとし、再生クロックを再生シンボルクロックと
して出力するクロック移相部と、比較用クロックを2分
周し、2分周したクロックを比較用2分周クロックとし
て出力する第一の2分周部と、再生クロックを2分周
し、2分周したクロックを再生2分周クロックとして出
力する第二の2分周部と、比較用2分周クロックを、再
生2分周クロックでサンプリングし、サンプリングされ
たデータに変化が生じた場合は、その変化時点で累積加
算部内の累積加算値を0にリセットするリセット信号
と、その変化時点で論理“1”と、論理“0”が切替わ
るクロック選択信号を出力するクロック切替え信号出力
部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further The phase controller uses a π phase shifter that outputs a signal that is a π phase shift of a fixed clock in radians as a π phase shift clock and a clock selection signal for comparing either the fixed clock or the π phase shift clock. A surplus when a clock switching unit that outputs the other as a clock and a timing phase error signal are cumulatively added, and the value after cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the fixed clock. It is the time when the phase-shifting clock is set by the cumulative adder that outputs the value as the delay time setting signal and the delay time setting signal. A clock phase shifter for outputting the delayed and delayed signal as a reproduction clock, outputting the reproduction clock as a reproduction symbol clock, and the comparison clock divided by 2 and outputting the divided clock as a comparison divided by 2 clock. A first division-by-two division unit, a reproduction clock divided by two, a division-by-two clock output as a reproduction division-two clock, and a comparison division-two clock When sampling is performed with a divide-by-two clock and a change occurs in the sampled data, a reset signal that resets the cumulative addition value in the cumulative addition unit to 0 at the time of the change, and a logic “1” at the time of the change, And a clock switching signal output section for outputting a clock selection signal for switching logic "0".
【0032】さらに次の発明に係るタイミング再生回路
は、クロック移相部において、固定クロックを、時間y
から時間y×(N−1)まで、y時間ステップで遅らせ
て、(N−1)個の遅延クロックを生成し、固定クロッ
クと、(N−1)個の遅延クロックを含むN個のクロッ
クを、遅延クロック群として出力する遅延クロック群生
成部と、遅延時間設定信号に基づいて、クロック選択信
号を生成して出力するクロック選択信号生成部と、クロ
ック選択信号に基づいて、遅延クロック群から1つを選
択し、遅延クロックとして出力するクロック選択部とを
備え、さらに遅延クロック群生成部において、遅延素子
によって遅延時間yを与える遅延部を(N−1)個備え
るものである。Further, in the timing recovery circuit according to the next invention, the fixed phase clock is applied to the time y in the clock phase shifter.
From the time y × (N−1) to y time steps to generate (N−1) delayed clocks, and N clocks including the fixed clock and the (N−1) delayed clocks. From the delay clock group based on the delay time setting signal, the clock selection signal generating section that generates and outputs the clock selection signal based on the delay time setting signal, A clock selection unit that selects one and outputs it as a delay clock is further provided, and the delay clock group generation unit further includes (N-1) delay units that give a delay time y by a delay element.
【0033】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号を累積加算し、累
積加算後の値をローカル正弦波の1周期に相当する時間
で除算した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出
力する累積加算部と、遅延時間設定信号の示す値を、ロ
ーカル正弦波の周期に対する位相で表記した場合のコサ
イン値と、サイン値を求め、それぞれコサインデータ、
サインデータとして出力するコサイン・サイン変換部
と、コサインデータと、サインデータを、ローカル正弦
波で直交変調し、直交変調された信号を、タイミング再
生信号として出力する、2つのDA変換器、2つのロー
パスフィルタ、2つの乗算器、1つの加算器、1つのπ
/2移相器で構成される直交変調部と、タイミング再生
信号を硬判定し、硬判定後のデータを2分周した信号
を、再生シンボルクロックとして出力する硬判定部とを
備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, a cumulative addition unit that cumulatively adds the timing phase error signals and outputs a surplus value when the value after the cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the local sine wave is output as a delay time setting signal. , The value indicated by the delay time setting signal is expressed in terms of the phase with respect to the cycle of the local sine wave, and the sine value is calculated.
A cosine-sine converter that outputs as sine data, two cosine data and two DA converters that quadrature-modulate the sine data with a local sine wave and output the quadrature-modulated signal as a timing reproduction signal. Low-pass filter, two multipliers, one adder, one π
A quadrature modulation section composed of a / 2 phase shifter and a hard decision section for making a hard decision on a timing reproduction signal and outputting a signal obtained by dividing the data after the hard decision by two as a reproduction symbol clock. .
【0034】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号を累積加算し、累
積加算後の値をローカル正弦波の1周期に相当する時間
で除算した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出
力する累積加算部と、遅延時間設定信号の示す値を、ロ
ーカル正弦波の周期に対する位相で表記した場合のコサ
イン値と、サイン値を求め、それぞれコサインデータ、
サインデータとして出力するコサイン・サイン変換部
と、コサインデータと、サインデータを、ローカル正弦
波で直交変調し、直交変調された信号を、タイミング再
生信号として出力する、2つのDA変換器、2つのロー
パスフィルタ、2つの乗算器、1つの加算器、1つのπ
/2移相器で構成される直交変調部と、タイミング再生
信号を硬判定し、硬判定後のデータを、再生シンボルク
ロックとして出力する硬判定部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, a cumulative addition unit that cumulatively adds the timing phase error signals and outputs a surplus value when the value after the cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the local sine wave is output as a delay time setting signal. , The value indicated by the delay time setting signal is expressed in terms of the phase with respect to the cycle of the local sine wave, and the sine value is calculated.
A cosine-sine converter that outputs as sine data, two cosine data and two DA converters that quadrature-modulate the sine data with a local sine wave and output the quadrature-modulated signal as a timing reproduction signal. Low-pass filter, two multipliers, one adder, one π
A quadrature modulation section composed of a / 2 phase shifter and a hard decision section for making a hard decision on a timing reproduction signal and outputting the data after the hard decision as a reproduction symbol clock.
【0035】 さらに次の発明に係るタイミング再生回
路は、タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝
送タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させる
ように位相制御する位相制御部を備え、さらに位相制御
部において、タイミング位相誤差信号を累積加算し、累
積加算後の値を固定クロックの1周期に相当する時間で
除算した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力
する累積加算部と、遅延時間設定信号の示す値を、固定
クロックの周期に対する位相で表記した場合のコサイン
値と、サイン値を求め、それぞれコサインデータ、サイ
ンデータとして出力するコサイン・サイン変換部と、再
生クロックの2倍の周波数を有する2倍固定クロックを
2分周して、固定クロックを生成する2分周部と、固定
クロックの論理が“1”の場合、コサインデータをその
まま出力し、固定クロックの論理が“0”の場合、前記
コサインデータに“−1”を乗算して出力する第一の符
号反転部と、固定クロックの論理が“1”の場合、サイ
ンデータをそのまま出力し、固定クロックの論理が
“0”の場合、サインデータに“−1”を乗算して出力
する第二の符号反転部と、2倍固定クロックが論理
“1”の場合、第一の符号反転部の出力値を4倍再生タ
イミングデータとして出力し、2倍固定クロックが論理
“0”の場合、第二の符号反転部の出力値を4倍タイミ
ング再生データとして出力するクロック振幅値選択部
と、4倍タイミング再生データをDA変換し、アナログ
タイミング信号に変換するDA変換部と、アナログタイ
ミング信号をローパスフィルタリングし、高調波成分を
除去した信号をタイミング再生信号として出力するアナ
ログローパスフィルタリング部と、タイミング再生信号
を硬判定し、硬判定後のデータを、前記再生シンボルク
ロックとして出力する硬判定部とを備えるものである。The timing recovery circuit according to still another aspect of the present invention is based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmit side, further In the phase control unit, a cumulative addition unit that cumulatively adds the timing phase error signals and outputs a surplus value when the value after the cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the fixed clock is output as a delay time setting signal, When the value indicated by the delay time setting signal is expressed in terms of phase with respect to the fixed clock period, the cosine value and the sine value are obtained, and the cosine and sine converters that output as cosine data and sine data respectively, and twice the regenerated clock The frequency of the double fixed clock having the frequency of 2 is divided by 2 to generate a fixed clock, and the logic of the fixed clock is In the case of 1 ", the cosine data is output as it is, and when the logic of the fixed clock is" 0 ", the first sign inversion unit that multiplies the cosine data by" -1 "and outputs the result is the logic of the fixed clock. In the case of "1", the sign data is output as it is. When the logic of the fixed clock is "0", the second sign inversion unit which multiplies the sign data by "-1" and outputs it, and the double fixed clock are When the logical value is “1”, the output value of the first sign inverting section is output as quadruple reproduction timing data, and when the double fixed clock is logical “0”, the output value of the second sign inverting section is quadrupled. A clock amplitude value selection unit that outputs as timing reproduction data, a DA conversion unit that DA-converts the quadruple timing reproduction data and converts it to an analog timing signal, a low-pass filtering of the analog timing signal, and a harmonic wave. An analog low pass filtering unit that outputs a frequency was removed signal as a timing regeneration signal, the timing recovery signal hard decision, the data after the hard decision, in which and a hard decision unit for outputting as the recovered symbol clock.
【0036】さらに次の発明に係る復調器は、シンボル
レートの2倍でオーバーサンプルされたベースバンド位
相データを入力とし、送信側の伝送タイミングに位相同
期した、再生シンボルクロックを出力するタイミング再
生回路と、PSK変調された受信IF信号を、振幅制限
する振幅制限部と、振幅制限された受信IF信号に、I
F信号と同一の周波数を有するローカル信号を複素乗算
し、複素乗算後の同相成分と複素乗算後の直交成分をロ
ーパスフィルタリングし、それぞれベースバンド同相信
号、ベースバンド直交信号として出力する直交検波部
と、ベースバンド同相信号と、ベースバンド直交信号
を、再生シンボルクロックに同期したシンボルレートの
2倍のタイミングでオーバーサンプルし、それぞれベー
スバンド同相データと、ベースバンド直交データとして
出力するサンプリング部と、ベースバンド同相データ
と、ベースバンド直交データを極座標変換し、極座標変
換後のデータをベースバンド位相データとして出力する
極座標変換部と、再生シンボルクロックで、ベースバン
ド位相データをラッチし、ラッチ後の位相データから復
調データを判定し、出力するデータ判定部とを備えるも
のである。Further, a demodulator according to the next invention is a timing recovery circuit which inputs baseband phase data oversampled at twice the symbol rate and outputs a recovered symbol clock phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side. And an amplitude limiting unit for limiting the amplitude of the PSK-modulated reception IF signal, and I
A quadrature detection unit that performs a complex multiplication of a local signal having the same frequency as the F signal, low-pass filters the in-phase component after the complex multiplication and the quadrature component after the complex multiplication, and outputs them as a baseband in-phase signal and a baseband quadrature signal, respectively. And a sampling unit that oversamples the baseband in-phase signal and the baseband quadrature signal at the timing of twice the symbol rate synchronized with the reproduced symbol clock, and outputs as baseband in-phase data and baseband quadrature data, respectively. , The baseband in-phase data and the baseband quadrature data are converted into polar coordinates, and the polar coordinate conversion unit that outputs the data after the polar coordinate conversion as the baseband phase data and the regenerated symbol clock are used to latch the baseband phase data and Judge demodulated data from phase data and output In which and a that the data determination unit.
【0037】さらに次の発明に係る復調器は、送信側の
伝送タイミングに位相同期した再生シンボルクロックを
出力し、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロッ
ク、あるいはシンボルレートの2倍の周波数のローカル
正弦波から、再生シンボルクロックを生成するタイミン
グ再生回路と、PSK変調された受信IF信号を、振幅
制限する振幅制限部と、振幅制限された受信IF信号
に、IF信号と同一の周波数を有するローカル信号を複
素乗算し、複素乗算後の同相成分と複素乗算後の直交成
分をローパスフィルタリングし、それぞれベースバンド
同相信号、ベースバンド直交信号として出力する直交検
波部と、ベースバンド同相信号とベースバンド直交信号
を、再生クロックでサンプリングし、それぞれベースバ
ンド同相データと、ベースバンド直交データとして出力
するサンプリング部と、ベースバンド同相データと、ベ
ースバンド直交データを極座標変換し、極座標変換後の
データをベースバンド位相データとして出力する極座標
変換部と、再生シンボルクロックで、ベースバンド位相
データをラッチし、ラッチ後の位相データから復調デー
タを判定し、出力するデータ判定部とを備えるものであ
る。A demodulator according to the next invention outputs a regenerated symbol clock phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side, and outputs a fixed clock having a frequency twice the symbol rate or a local clock having a frequency twice the symbol rate. A timing recovery circuit that generates a recovered symbol clock from a sine wave, an amplitude limiting unit that limits the amplitude of the PSK-modulated reception IF signal, and a local signal that has the same frequency as the IF signal in the amplitude-limited reception IF signal. The signal is subjected to complex multiplication, the in-phase component after complex multiplication and the quadrature component after complex multiplication are low-pass filtered, and output as a baseband in-phase signal and a baseband quadrature signal, respectively. The band quadrature signal is sampled with the recovered clock, and the baseband in-phase data and the Sampling unit that outputs as squadrature quadrature data, baseband in-phase data, and baseband quadrature data that undergoes polar coordinate conversion, and the polar coordinate conversion data that outputs as baseband phase data. The data determination unit latches phase data, determines demodulated data from the latched phase data, and outputs the demodulated data.
【0038】さらに次の発明に係る復調器は、送信側の
伝送タイミングに位相同期した再生シンボルクロックを
出力し、シンボルレートと同じ周波数の固定クロック、
あるいはシンボルレートと同じ周波数のローカル正弦波
から、再生シンボルクロックを生成するタイミング再生
回路と、PSK変調された受信IF信号を、振幅制限す
る振幅制限部と、振幅制限された受信IF信号に、IF
信号と同一の周波数を有するローカル信号を複素乗算
し、複素乗算後の同相成分と複素乗算後の直交成分をロ
ーパスフィルタリングし、それぞれベースバンド同相信
号、ベースバンド直交信号として出力する直交検波部
と、ベースバンド同相信号とベースバンド直交信号を、
再生シンボルクロックの立ち上がりと立ち下がりでサン
プリングし、それぞれベースバンド同相データと、ベー
スバンド直交データとして出力するサンプリング部と、
ベースバンド同相データと、ベースバンド直交データを
極座標変換し、極座標変換後のデータをベースバンド位
相データとして出力する極座標変換部と、再生シンボル
クロックで、ベースバンド位相データをラッチし、ラッ
チ後の位相データから復調データを判定し、出力するデ
ータ判定部とを備えるものである。Further, a demodulator according to the next invention outputs a regenerated symbol clock phase-synchronized with the transmission timing of the transmitting side, and a fixed clock having the same frequency as the symbol rate,
Alternatively, a timing recovery circuit that generates a recovered symbol clock from a local sine wave having the same frequency as the symbol rate, an amplitude limiting unit that limits the amplitude of the PSK-modulated reception IF signal, and an IF
A quadrature detector that performs a complex multiplication of a local signal having the same frequency as the signal, low-pass filters the in-phase component after the complex multiplication and the quadrature component after the complex multiplication, and outputs them as a baseband in-phase signal and a baseband quadrature signal, respectively. , Baseband in-phase signal and baseband quadrature signal,
A sampling unit that samples at the rising and falling edges of the recovered symbol clock and outputs as baseband in-phase data and baseband quadrature data, respectively.
The baseband in-phase data and the baseband quadrature data are converted to polar coordinates, and the polar coordinate conversion part that outputs the data after polar coordinate conversion as baseband phase data, and the regenerated symbol clock are used to latch the baseband phase data and the phase after latching. The data determination unit determines the demodulated data from the data and outputs the determined data.
【0039】[0039]
実施の形態1.この発明の実施の形態1では、シンボル
レートが50Mbaudの高速な無線伝送を行うTDM
A(Time Division Multiple Access)通信システム用
復調器について説明する。復調器は、QPSK変調され
たIF信号を受信して、データを復調する。また、復調
器内のタイミング再生回路は、シンボルレートの2倍の
固定クロックを動作クロックとし、各バースト先頭にあ
るBTRパターンを用いて、受信タイミングに同期した
再生シンボルクロックを再生する。Embodiment 1. In the first embodiment of the present invention, a TDM that performs high-speed wireless transmission with a symbol rate of 50 Mbaud.
A demodulator for an A (Time Division Multiple Access) communication system will be described. The demodulator receives the QPSK-modulated IF signal and demodulates the data. In addition, the timing recovery circuit in the demodulator uses a fixed clock that is twice the symbol rate as the operation clock, and uses the BTR pattern at the beginning of each burst to recover the recovered symbol clock that is synchronized with the reception timing.
【0040】図1は、実施の形態1によるタイミング再
生回路7Aを含む復調器の構成を示す図である。図中、
21a、21bはミキサー、22はπ/2移相器、23
a、23bはローパスフィルタ、7Aはタイミング再生
回路、8Aはシンボルレートの2倍の周波数(ビットレ
ートと同じ周波数)であるタイミング再生用固定クロッ
ク発振器である。なお、従来技術と同等の部分には同一
符合を付してある。また、図3は、実施の形態1のタイ
ミング再生回路7Aの構成を示す。図中、71Aはシン
ボル周波数成分生成部、711Aは位相差分部、72A
は乗算部、72fはDフリップフロップ、73Aはロー
パスフィルタリング部、73eはランダムウォークフィ
ルタ、74Aは位相制御部、75は再生シンボルクロッ
ク生成部、76は位相情報用メモリ、77はフィルタ情
報メモリである。また図5は、図3のタイミング再生回
路における位相制御部74Aの構成を示す図である。図
中、741は遅延時間設定信号算出部、743はクロッ
ク移相部、741aは加算器、741cはDフリップフ
ロップである。また図6は、図5の位相制御部74Aに
対応する別の位相制御部を示し、遅延素子の遅延誤差に
よって生じる誤動作を回避する機能を有する位相制御部
74Aの構成を示す。図中、741Aは遅延時間設定信
号算出部、742は補正遅延値算出部、743Aはクロ
ック移相部、741bは減算器である。また図7は、こ
の実施の形態1のクロック移相部743の構成を示す。
図中、7431はクロック選択信号生成部、7432は
遅延クロック群生成部、7433はクロック選択部、7
432a,7432b,7432c,7432d,74
32eは遅延素子、7432f,7432g,7432
h,7432i,7432j,7432kはバッファ、
7433a,7433b,7433c,7433d,7
433e,7433fはDフリップフロップ、7433
g,7433h,7433i,7433j,7433
k,7433lはアンドゲート,7433mはオアゲー
トである。FIG. 1 is a diagram showing the structure of a demodulator including the timing recovery circuit 7A according to the first embodiment. In the figure,
21a and 21b are mixers, 22 is a π / 2 phase shifter, and 23
Reference numerals a and 23b are low-pass filters, 7A is a timing reproduction circuit, and 8A is a fixed clock oscillator for timing reproduction having a frequency twice the symbol rate (the same frequency as the bit rate). The same parts as those in the prior art are designated by the same reference numerals. Further, FIG. 3 shows a configuration of the timing reproduction circuit 7A of the first embodiment. In the figure, 71A is a symbol frequency component generation unit, 711A is a phase difference unit, and 72A.
Is a multiplication unit, 72f is a D flip-flop, 73A is a low-pass filtering unit, 73e is a random walk filter, 74A is a phase control unit, 75 is a reproduced symbol clock generation unit, 76 is a phase information memory, and 77 is a filter information memory. . 5 is a diagram showing the configuration of the phase controller 74A in the timing reproduction circuit of FIG. In the figure, 741 is a delay time setting signal calculation unit, 743 is a clock phase shift unit, 741a is an adder, and 741c is a D flip-flop. Further, FIG. 6 shows another phase control unit corresponding to the phase control unit 74A of FIG. 5, and shows a configuration of the phase control unit 74A having a function of avoiding a malfunction caused by a delay error of the delay element. In the figure, 741A is a delay time setting signal calculation unit, 742 is a corrected delay value calculation unit, 743A is a clock phase shift unit, and 741b is a subtractor. Further, FIG. 7 shows a configuration of the clock phase shifter 743 of the first embodiment.
In the figure, 7431 is a clock selection signal generation unit, 7432 is a delayed clock group generation unit, 7433 is a clock selection unit, and 7
432a, 7432b, 7432c, 7432d, 74
32e is a delay element, 7432f, 7432g, 7432
h, 7432i, 7432j, 7432k are buffers,
7433a, 7433b, 7433c, 7433d, 7
433e and 7433f are D flip-flops, 7433
g, 7433h, 7433i, 7433j, 7433
k and 7433l are AND gates, and 7433m is an OR gate.
【0041】次に、この実施の形態1の復調器の動作に
ついて説明する。はじめに、全体動作について図1を参
照して説明する。QPSK変調されたIF信号は従来例
と同様に、リミタ1で振幅制限されて、直交検波回路2
に入力される。直交検波回路2では、直交検波用ローカ
ル発振器3からの、IF信号の中心周波数と同じローカ
ル信号を用いて従来例と同様に、振幅制限されたIF信
号に対して直交検波を行い、ベースバンド同相信号、ベ
ースバンド直交信号を得る。直交検波回路2は、振幅制
限されたIF信号と、直交検波用ローカル信号とをミキ
サー21aで乗算し、ローパスフィルタ23aで高調波
成分を除去してベースバンド同相信号を出力し、π/2
移相器22によってπ/2移相した直交検波用ローカル
信号と、振幅制限されたIF信号とをミキサー21bで
乗算し、ローパスフィルタ23bで高調波成分を除去し
てベースバンド直交信号を出力する。Next, the operation of the demodulator of the first embodiment will be described. First, the overall operation will be described with reference to FIG. The QPSK-modulated IF signal is amplitude-limited by the limiter 1 as in the conventional example, and the quadrature detection circuit 2
Entered in. The quadrature detection circuit 2 performs quadrature detection on the amplitude-limited IF signal using the same local signal as the center frequency of the IF signal from the quadrature detection local oscillator 3 in the same way as in the conventional example, and performs baseband synchronization. Obtain a phase signal and a baseband quadrature signal. The quadrature detection circuit 2 multiplies the amplitude-limited IF signal and the quadrature detection local signal by the mixer 21a, removes harmonic components by the low-pass filter 23a, and outputs a baseband in-phase signal.
The quadrature detection local signal that has been phase-shifted by π / 2 by the phase shifter 22 and the amplitude-limited IF signal are multiplied by the mixer 21b, the harmonic component is removed by the low-pass filter 23b, and the baseband quadrature signal is output. .
【0042】従来例では、シンボルレートの4倍の周波
数の再生4倍クロックを用いてベースバンド同相信号、
ベースバンド直交信号をサンプリングしていたが、本実
施の形態1におけるサンプリング部4は、ベースバンド
同相信号、ベースバンド直交信号を、シンボルレートの
2倍の周波数の再生2倍クロックを用いてサンプリング
し、AD変換後の2倍オーバーサンプルデータをベース
バンド同相データ、ベースバンド直交データとして出力
する。極座標変換回路5は、このシンボルレートの2倍
でオーバーサンプルされたベースバンド同相データ、ベ
ースバンド直交データを、極座標変換し、極座標変換後
のデータを、ベースバンド位相データとして出力する。
データ判定回路6は、シンボルレートの2倍のタイミン
グで得られるベースバンド位相データから、再生シンボ
ルクロックを用いて、ナイキスト点の位相データを抽出
し、抽出したナイキスト点の位相データを用いて遅延検
波を行い、復調データを出力する。タイミング再生回路
7Aは、シンボルレートの2倍のタイミングで得られる
サンプリング回路4からのベースバンド位相データを用
いて、ベースバンド同相・直交信号のナイキスト点をサ
ンプリングするように再生2倍クロックの位相制御を行
い、データ判定回路6でナイキスト点の位相データを抽
出するように、再生シンボルクロックの位相制御を行
う。またタイミング再生回路7Aは、タイミング再生用
固定クロック発振器8Aから出力されるシンボルレート
の2倍の周波数の固定クロックで動作し、約1/16シ
ンボルステップ間隔でクロック位相制御を行う。In the conventional example, a baseband in-phase signal is generated by using a reproduction quadruple clock having a frequency four times the symbol rate.
Although the baseband quadrature signal is sampled, the sampling unit 4 in the first embodiment samples the baseband in-phase signal and the baseband quadrature signal by using a reproduction double clock having a frequency twice the symbol rate. Then, the double oversampled data after AD conversion is output as baseband in-phase data and baseband quadrature data. The polar coordinate conversion circuit 5 performs polar coordinate conversion on the baseband in-phase data and baseband quadrature data that are oversampled at twice the symbol rate, and outputs the data after polar coordinate conversion as baseband phase data.
The data determination circuit 6 extracts the phase data at the Nyquist point from the baseband phase data obtained at a timing twice the symbol rate using the reproduced symbol clock, and uses the extracted phase data at the Nyquist point for differential detection. And outputs demodulated data. The timing reproduction circuit 7A uses the baseband phase data from the sampling circuit 4 obtained at the timing of twice the symbol rate, and controls the phase of the reproduction double clock so as to sample the Nyquist points of the baseband in-phase and quadrature signals. Then, the phase of the reproduced symbol clock is controlled so that the data determination circuit 6 extracts the phase data at the Nyquist point. The timing recovery circuit 7A operates with a fixed clock having a frequency twice the symbol rate output from the timing recovery fixed clock oscillator 8A, and performs clock phase control at intervals of about 1/16 symbol step.
【0043】次に、図3をもとに本実施の形態1のタイ
ミング再生回路7Aの動作について説明する。シンボル
周波数成分生成部71Aは、シンボルレートの2倍でオ
ーバーサンプルされたベースバンド位相データθ(iT
/2)から、シンボルレートの2倍のタイミングで、シ
ンボル周波数成分を含むデータ系列Δθ(iT/2)
を、以下の式(8)によって生成する。但し、i=
{1,2,3,…}である。
Δθ(iT/2)=min {|θ(iT/2)−θ((i-1)T/2)|,
2π−|θ(iT/2)−θ((i-1)T/2)|} (8)
シンボル周波数成分生成部71Aは、位相差分回路71
1Aとデータ変換回路712Bから成り、位相差分回路
711Aは、式(8)のθ(iT/2)−θ((i-1)T/2)の
差分を行う。本処理は、現在の位相データから、1サン
プル時間Dフリップフロップ711aによって遅らせた
位相データを、減算器711cを用いて差分する簡単な
回路で実現できる。また、データ変換回路712では、
従来方式と同様に、絶対値変換回路712a、位相デー
タ変換回路712bによって、上記式(8)の処理が実
現され、シンボル周波数成分を含むデータ系列Δθ(i
T/2)が得られる。Next, the operation of the timing reproduction circuit 7A of the first embodiment will be described with reference to FIG. The symbol frequency component generation unit 71A uses the oversampled baseband phase data θ (iT
/ 2), the data sequence Δθ (iT / 2) including the symbol frequency component at the timing twice the symbol rate.
Is generated by the following equation (8). However, i =
It is {1, 2, 3, ...}. Δθ (iT / 2) = min {| θ (iT / 2) −θ ((i-1) T / 2) |, 2π− | θ (iT / 2) −θ ((i-1) T / 2 ) |} (8) The symbol frequency component generator 71A includes a phase difference circuit 71
1A and a data conversion circuit 712B, and the phase difference circuit 711A performs the difference of θ (iT / 2) −θ ((i-1) T / 2) in the equation (8). This processing can be realized by a simple circuit that subtracts the phase data delayed by the D flip-flop 711a for one sample time from the current phase data by using the subtractor 711c. In the data conversion circuit 712,
Similar to the conventional method, the processing of the above equation (8) is realized by the absolute value conversion circuit 712a and the phase data conversion circuit 712b, and the data series Δθ (i
T / 2) is obtained.
【0044】乗算部72Aは、この送信側の周波数成分
fsを含むΔθ(iT/2)と、受信機側のシンボル周波数
(fs■)との1シンボル分の乗算値M(jT)を、以下
の式(9)によって求める。M(jT)は、j(=1,
2,3,…)シンボル目における乗算値である。The multiplication unit 72A calculates the multiplication value M (jT) for one symbol by Δθ (iT / 2) including the frequency component fs on the transmission side and the symbol frequency (fs ■) on the receiver side as follows. It is obtained by the equation (9). M (jT) is j (= 1,
2, 3, ...) The multiplication value at the symbol eye.
【0045】[0045]
【数3】 [Equation 3]
【0046】上記cos2πfs■(iT/2)は、−1,
1,−1,1,… の繰り返しであるため、上記M(j
T)は、以下の式(10)で簡単に求めることができ
る。
M(jT)=Δθ(2jT/2)−Δθ((2j-1)T/2) (10)
M(jT)は、再生2倍クロックの立上がりで動作するD
フリップフロップ72aでラッチしたΔθ(iT/2)か
ら、現在のΔθ(iT/2)を減算器72cで減算し、減算
後のデータを再生シンボルクロックの立上がりで動作す
るDフリップフロップ72fでラッチすることで容易に
得られる。The above cos2πfs (iT / 2) is -1,
Since it is a repetition of 1, -1,1, ..., M (j
T) can be easily obtained by the following equation (10). M (jT) = Δθ (2jT / 2) −Δθ ((2j-1) T / 2) (10) M (jT) is the D that operates at the rising edge of the reproduction double clock.
The current Δθ (iT / 2) is subtracted from the Δθ (iT / 2) latched by the flip-flop 72a by the subtractor 72c, and the data after the subtraction is latched by the D flip-flop 72f operating at the rising edge of the reproduced symbol clock. Can be easily obtained.
【0047】このM(jT)を平均化すると、受信側のシ
ンボルタイミングの位相が進んでいるか、遅れているか
を判別することができる。以下、これについて説明す
る。Δθ(t)に含まれるシンボル周波数成分sin2
πfs(t)+Aのみを考えると、Dフリップフロップ
72a、減算器72cによって行われている処理は、1
/2シンボル差分である。この差分値Q(t)には、以
下の式(11)に示すように、2sin(2πfs
(t))の、オフセットAが除去されたシンボル周波数
成分が含まれる。
Q(t)=(sin2πfs(t)+A)
−(sin(2πfs(t−T/2))+A)
=(sin2πfs(t)+A)
−(sin2πfs(t)−π)+A)
=(sin2πfs(t)+A)
−(−sin2πfs(t))+A)
=2sin(2πfs(t)) (11)
このQ(t)を受信側のシンボル周波数タイミングでサ
ンプリングしたものが、M(jT)となる。時間t=jT
(j=1,2,3,…、T;シンボル周期)のタイミン
グでQ(t)をサンプリングした場合、M(jT)の平均
値は0となる。また、時間jT<t<3jT/2のタイ
ミングでQ(t)をサンプリングした場合、M(jT)の
平均値は正の値を示し、時間3jT/2<t<2jTの
タイミングでQ(t)をサンプリングした場合、M(j
T)の平均値は負の値を示す。よって、平均化されたM
(jT)の正負を判定すれば、タイミング位相が進んでい
るか、遅れているかを判定することができる。By averaging M (jT), it is possible to determine whether the phase of the symbol timing on the receiving side is advanced or delayed. This will be described below. Symbol frequency component sin2 included in Δθ (t)
Considering only πfs (t) + A, the processing performed by the D flip-flop 72a and the subtractor 72c is 1
/ 2 symbol difference. This difference value Q (t) includes 2sin (2πfs) as shown in the following equation (11).
The symbol frequency component of (t) with the offset A removed is included. Q (t) = (sin2πfs (t) + A) − (sin (2πfs (t−T / 2)) + A) = (sin2πfs (t) + A) − (sin2πfs (t) −π) + A) = (sin2πfs ( t) + A)-(-sin2 [pi] fs (t)) + A) = 2sin (2 [pi] fs (t)) (11) M (jT) is obtained by sampling this Q (t) at the symbol frequency timing on the receiving side. Time t = jT
When Q (t) is sampled at the timing of (j = 1, 2, 3, ..., T; symbol period), the average value of M (jT) becomes zero. When Q (t) is sampled at the timing of time jT <t <3jT / 2, the average value of M (jT) shows a positive value, and Q (t) at the timing of time 3jT / 2 <t <2jT. ) Is sampled, M (j
The average value of (T) shows a negative value. Therefore, the averaged M
By determining whether the (jT) is positive or negative, it is possible to determine whether the timing phase is advanced or delayed.
【0048】図8に、Q(t)と本実施の形態1のタイ
ミング再生回路7Aの動作を示す。図8は、ランダムパ
ターンの位相データの一例であり、図中、点線は位相デ
ータ、■はナイキスト点である。本実施の形態では、変
調方式がQPSK変調方式であるため、各ナイキスト点
の位相変動は、±90(degree),180(de
gree),0(degree)となる。このランダム
パターンの位相データから生成されるQ(t)は、図8
の実線で示される。図から明らかなように、再生シンボ
ルクロックの初期位相が、上段のタイミングに示すよう
に、ナイキスト点位置から進んでいる場合、再生シンボ
ルクロック立上がりでサンプリングされるQ(t)(=
M(jT))は“正”である。また、再生シンボルクロ
ックの初期位相が下段のタイミングに示すように、ナイ
キスト点位置から遅れている場合、再生シンボルクロッ
ク立上がりでサンプリングされるQ(t)(= M(j
T))は“負”である。このQ(t)のデータの絶対値
は、ベースバンド位相データの位相変動が大きいところ
で大きくなることが判る。よって、本タイミング再生回
路7Aは、ベースバンド位相データの変動が大きいよう
な固定パターンに対して、高速引き込みを行うことがで
きる。FIG. 8 shows Q (t) and the operation of the timing reproduction circuit 7A of the first embodiment. FIG. 8 is an example of phase data of a random pattern, in which the dotted line indicates the phase data, and ■ indicates the Nyquist point. In this embodiment, since the modulation method is the QPSK modulation method, the phase fluctuation at each Nyquist point is ± 90 (degree), 180 (de)
green) and 0 (degree). The Q (t) generated from the phase data of this random pattern is shown in FIG.
Is indicated by the solid line. As is clear from the figure, when the initial phase of the reproduced symbol clock is advanced from the Nyquist point position as shown in the upper timing, Q (t) (=
M (jT) is “positive”. When the initial phase of the regenerated symbol clock is delayed from the Nyquist point position as shown in the lower timing, Q (t) (= M (j
T)) is "negative". It can be seen that the absolute value of this Q (t) data increases when the phase fluctuation of the baseband phase data is large. Therefore, the timing reproduction circuit 7A can perform high-speed pull-in on a fixed pattern in which the fluctuation of the baseband phase data is large.
【0049】つぎに、ローパスフィルタリング部73A
は、このM(jT)を平均化し、平均化後のM(jT)をタ
イミング位相誤差信号として出力する。本実施の形態で
は、ランダムウォークフィルタ73eを用いて平均化
し、タイミング位相誤差信号として、位相を進ませるU
Pj信号と、位相を遅らせるDWj信号を出力する。ラ
ンダムウォークフィルタ73eの動作フローの一例を、
図9に示す。ランダムウォークフィルタ73eは、例え
ばアップダウンカウンタと比較器で構成される。アップ
ダウンカウンタの値をRj(j=1,2,3,…)とすると、最
初Rj=0から動作を開始する。また式(12)に示す
ように、M(jT)を1シンボル毎に{−1,0,1}で
判定したものを、LEADjとして、図9の動作フロー
に入力する。
LEADj= 1 ( M(jT)<0)
LEADj=−1 ( M(jT)>0)
LEADj= 0 ( M(jT)=0)
(12)
図9の動作フローに示すように、ランダムウォークフィ
ルタ73eが動作を続け、RjがNになったら、クロッ
ク位相を進ませる論理“0”のUPj信号を、Rjが−
Nになったら、クロック位相を遅らせる論理“0”のD
Wj信号をそれぞれ出力する。いずれかの信号出力後、
Rjは“0”にリセットされ、1シンボル時間Rj=0
の状態が保たれる。また、Rjが(−N<Rj<N)の
範囲にある場合は、位相制御命令を与えない論理“1”
のUPj,論理“1”のDWjを出力する。図9からも
判るように、ランダムウォークフィルタの帯域は、フィ
ルタ定数Nで求まる。よって高速引込みを行いたい場合
は、Nを小さく設定し、引込み後の位相の低ジッタを実
現したい場合は、Nを大きく設定すればよい。本実施の
形態では、ローパスフィルタリング部73Aにランダム
ウォークフィルタを用いた場合を取り上げたが、ローパ
スフィルタリング部73Aは、上記ランダムウォークフ
ィルタ73e以外でも、移動平均回路、無限インパルス
レスポンス回路など、M(jT)を平均化し、雑音成分等
を除去するものであればよい。Next, the low-pass filtering unit 73A
Averages this M (jT) and outputs the averaged M (jT) as a timing phase error signal. In the present embodiment, a random walk filter 73e is used for averaging and U is used to advance the phase as a timing phase error signal.
The Pj signal and the DWj signal whose phase is delayed are output. An example of the operation flow of the random walk filter 73e
It shows in FIG. The random walk filter 73e is composed of, for example, an up / down counter and a comparator. When the value of the up / down counter is Rj (j = 1,2,3, ...), the operation starts from Rj = 0 first. Further, as shown in Expression (12), M (jT) determined for each symbol by {-1, 0, 1} is input as LEADj in the operation flow of FIG. LEADj = 1 (M (jT) <0) LEADj = -1 (M (jT)> 0) LEADj = 0 (M (jT) = 0) (12) As shown in the operation flow of FIG. When 73j continues to operate and Rj becomes N, a logical "0" UPj signal for advancing the clock phase is supplied to Rj-
When it becomes N, D of logic "0" that delays the clock phase
The Wj signal is output. After either signal output,
Rj is reset to "0" and one symbol time Rj = 0
Is maintained. Further, when Rj is in the range of (-N <Rj <N), the logic "1" which does not give the phase control command is given.
UPj and DWj of logic "1" are output. As can be seen from FIG. 9, the band of the random walk filter is obtained by the filter constant N. Therefore, if high-speed pull-in is desired, N should be set small, and if low phase jitter after pull-in should be realized, N should be set high. In the present embodiment, the case where a random walk filter is used for the low-pass filtering unit 73A is taken up, but the low-pass filtering unit 73A may use a moving average circuit, an infinite impulse response circuit, M (jT ) Is averaged to remove noise components and the like.
【0050】次に、位相制御部74Aの動作について説
明する。位相制御部74Aは、従来の位相制御部74と
同様に、シンボル周期の1/16程度の十分細かい位相
制御間隔で、シンボルレートの2倍の周波数の再生2倍
クロックの位相を制御する。位相制御部74Aは、論理
“0”のUPj信号が入力されたら、再生2倍クロック
の位相をシンボル周期の1/16程度進ませ、論理
“0”のDWj信号が入力されたら、再生2倍クロック
の位相をシンボル周期の1/16程度遅らせる。但し位
相制御部74Aが、従来の位相制御部74と異なる点
は、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロックを入
力とする点である(従来の位相制御部74は、シンボル
レートの16倍の周波数のクロックを必要としてい
た)。以下に、位相制御部74Aの動作を図5を用いて
説明する。はじめに、遅延時間設定信号算出回路741
は、バースト信号の有意なデータ受信中において、タイ
ミング位相誤差信号を累積する。本実施の形態では、論
理“1”のUPj信号が入力されたら“−1”を、論理
“1”のDWj信号が入力されたら“1”を、それぞれ
タイミング位相誤差値Ejとして、遅延時間設定信号算
出回路741に入力する。mビットのデータバスで、遅
延時間設定信号算出回路741の回路を構成すると、遅
延時間設定信号算出回路741出力である遅延時間設定
信号Kjは、以下の式(13)で求まる。
Kj= mod(Kj−1+Ej,2m) (13)
mは、再生クロックの位相制御間隔をT/Z(T;シン
ボル周期)とすると、以下の式(14)を満たす値とす
る。
m=log2(Z/2) (14)
この場合は、Z=16で設計するため、mは、式(1
4)を満たす値“3”とする。よってm=3とした場
合、有意なデータ受信中に、論理“1”のUPj信号が
入力され続けると、Kjは、7,6,5,…,1,0,7,6,…と変
化する。逆に、論理“1”のDWj信号が入力され続け
ると、Kjは、7,0,1,2,…6,7,0,1,2…と変化する。こ
の0〜7の値をとるKjは、クロック移相部743に入
力される。Next, the operation of the phase controller 74A will be described. Similarly to the conventional phase control unit 74, the phase control unit 74A controls the phase of the regenerated double clock having a frequency twice the symbol rate at a sufficiently fine phase control interval of about 1/16 of the symbol period. When the UPj signal of logic "0" is input, the phase control unit 74A advances the phase of the clock of double reproduction by about 1/16 of the symbol period, and when the DWj signal of logic "0" is input, double reproduction is performed. The clock phase is delayed by about 1/16 of the symbol period. However, the difference between the phase control unit 74A and the conventional phase control unit 74 is that a fixed clock having a frequency twice the symbol rate is input (the conventional phase control unit 74 has a symbol rate 16 times the symbol rate). Needed a frequency clock). The operation of the phase controller 74A will be described below with reference to FIG. First, the delay time setting signal calculation circuit 741
Accumulates the timing phase error signal during significant data reception of the burst signal. In the present embodiment, when the UPj signal of logic “1” is input, “−1” is set, and when the DWj signal of logic “1” is input, “1” is set as the timing phase error value Ej. It is input to the signal calculation circuit 741. When the circuit of the delay time setting signal calculation circuit 741 is configured by an m-bit data bus, the delay time setting signal Kj which is the output of the delay time setting signal calculation circuit 741 is obtained by the following equation (13). Kj = mod (Kj-1 + Ej, 2m) (13) m is a value that satisfies the following expression (14), where T / Z (T; symbol period) is the phase control interval of the recovered clock. m = log2 (Z / 2) (14) In this case, since the design is performed with Z = 16, m is calculated by the formula (1
The value “3” that satisfies 4) is set. Therefore, when m = 3, Kp changes to 7,6,5, ..., 1,0,7,6, ... When the UPj signal of logic "1" is continuously input during the reception of significant data. To do. Conversely, if the DWj signal of logic "1" is continuously input, Kj changes to 7,0,1,2, ... 6,7,0,1,2 ... The Kj having a value of 0 to 7 is input to the clock phase shift unit 743.
【0051】次に、クロック移相部743の動作を、図
7を用いて説明する。はじめに、遅延クロック群生成回
路7432は、シンボルレートの2倍の周波数の固定ク
ロックから、8個の位相の異なるクロックを生成する。
8個の各クロックの周波数は、シンボルレートの2倍で
ある。また各クロックは、図7に示すように、T/16
シンボル時間の遅延を与える遅延素子を7個直列に接続
し、各遅延素子の出力クロックと入力である固定クロッ
クをそれぞれバッファで増幅して生成する。クロック選
択信号生成回路7431は、以下の式(15)によって
遅延時間設定信号Kjから、8ビットのクロック選択信
号Sjを生成する。
Sj=2Kj+2Kj−1 (15)
クロック選択回路7433は、クロック選択信号Sjに
よって、上記8個のクロックから1つを選択して出力す
る。クロック選択部7433は、クロック選択信号Sj
切替時に出力クロックの位相が乱れないよう、図7に示
す回路で構成する。図7に示すように、クロック選択信
号Sjの下位からdビット目のデータ(但し、1≦d≦
2m)を、(d−1)個の遅延素子を通過した固定クロ
ックの立ち下がりでリタイミングし、このリタイミング
された各信号と、それをリタイミングした各クロックと
の論理積を、各ANDゲートで求める。更に各ANDゲ
ート出力の論理和を、ORゲートによって求めること
で、再生2倍クロックが得られる。Next, the operation of the clock phase shifter 743 will be described with reference to FIG. First, the delay clock group generation circuit 7432 generates eight clocks having different phases from a fixed clock having a frequency twice the symbol rate.
The frequency of each of the eight clocks is twice the symbol rate. Further, each clock is T / 16 as shown in FIG.
Seven delay elements for delaying the symbol time are connected in series, and an output clock of each delay element and a fixed clock as an input are amplified by a buffer and generated. The clock selection signal generation circuit 7431 generates an 8-bit clock selection signal Sj from the delay time setting signal Kj by the following equation (15). Sj = 2Kj + 2Kj-1 (15) The clock selection circuit 7433 selects and outputs one of the eight clocks by the clock selection signal Sj. The clock selection unit 7433 receives the clock selection signal Sj.
The circuit is configured as shown in FIG. 7 so that the phase of the output clock is not disturbed at the time of switching. As shown in FIG. 7, data of the d-th bit from the lower order of the clock selection signal Sj (where 1 ≦ d ≦
2m) is re-timed at the falling edge of the fixed clock that has passed through (d-1) delay elements, and the logical product of each re-timed signal and each clock that re-timed the same is ANDed. Ask at the gate. Further, by obtaining the logical sum of the outputs of the AND gates by the OR gate, the reproduced double clock can be obtained.
【0052】図10に、論理“1”のUP信号が発生
し、Kjが“3”から“2”に切替わる場合の、クロッ
ク移相回路743の動作例をタイミングチャートで示
す。バッファ7432fから出力されるクロックは、入
力固定クロックをバッファで増幅したもの、バッファ7
432gから出力されるクロックは、バッファ7432
fから出力されるクロックを、遅延素子7432aでT
/16遅らせたもの、バッファ7432hから出力され
るクロックは、バッファ7432gから出力されるクロ
ックを、遅延素子7432bでT/16遅らせたもので
ある。図10に示すように、Kjが“3”である状態に
おいて、UPj信号がシンボル周期幅で論理“0”を示
した場合、遅延時間設定回路741に“−1”が入力さ
れるため、Kjが“3”から“2”に切替わる。このと
きSjは、式(15)により、図10に示すタイミング
で、“8”→“12”→“4”と変化する。このSjの
各ビットを上記8個のクロック立ち下がりでそれぞれリ
タイミングするため、バッファ7432gから出力され
るクロックの、立ち下がりでリタイミングされた信号、
即ちレジスタ7433bの出力は、図10に示すタイミ
ングとなる。また、バッファ7432hから出力される
クロックの、立ち下がりでリタイミングされた信号、即
ちレジスタ7433bの出力は、図10に示すタイミン
グとなる。その他のレジスタから出力される信号は、全
て論理“0”となる(図示せず)。よって、AND74
33hの出力、及びAND7433iの出力は、図10
に示すタイミングとなり、その他のAND出力は、全て
論理“0”となる(論理”0”の出力は図示せず)。再
生2倍クロックは、これら全てのAND出力の論理和を
とるため、図10に示すように、立上がり点が乱れるこ
となくT/16(シンボル)進められる。上記各処理を
行わないでクロックを選択すると、図11に示すタイミ
ングのように、再生2倍クロックの位相を遅らす際に、
クロック切替点で位相が乱れてしまうことがあり、これ
によりクロックのサイクルスリップが生じてしまう。上
記各動作を行えば、Kjが上記各8個の固定クロックと
非同期で切替わったり、“7”から“0”、あるいは
“0”から“7”に変化した場合でも、出力クロックの
位相が乱れることはなく、Kjの変化に応じた再生2倍
クロック位相の制御を確実に行うことができる。FIG. 10 is a timing chart showing an operation example of the clock phase shift circuit 743 when the UP signal of logic "1" is generated and Kj is switched from "3" to "2". The clock output from the buffer 7432f is the input fixed clock amplified by the buffer, the buffer 732.
The clock output from 432g is the buffer 7432.
The clock output from f is delayed by the delay element 7432a.
The clock output from the buffer 7432h is delayed by / 16, and the clock output from the buffer 7432g is delayed by T / 16 by the delay element 7432b. As shown in FIG. 10, when Kj is "3" and the UPj signal indicates a logical "0" in the symbol period width, "-1" is input to the delay time setting circuit 741. Changes from "3" to "2". At this time, Sj changes from “8” → “12” → “4” at the timing shown in FIG. 10 according to the equation (15). Since each bit of Sj is retimed at the falling edges of the eight clocks, the signal output from the buffer 7432g that is retimed at the falling edge,
That is, the output of the register 7433b becomes the timing shown in FIG. Further, the signal output from the buffer 7432h that is retimed at the falling edge of the clock, that is, the output of the register 7433b has the timing shown in FIG. The signals output from the other registers are all logical "0" (not shown). Therefore, AND74
The output of 33h and the output of AND7433i are shown in FIG.
The timings shown in FIG. 4 are reached, and all the other AND outputs become logic "0" (the output of logic "0" is not shown). Since the reproduction double clock takes the logical sum of all these AND outputs, as shown in FIG. 10, the rising point is advanced by T / 16 (symbol). If the clock is selected without performing each of the above processes, when the phase of the reproduction double clock is delayed, as in the timing shown in FIG.
The phase may be disturbed at the clock switching point, which causes a clock cycle slip. By performing each of the above operations, even when Kj is switched asynchronously with each of the eight fixed clocks, or when the value changes from "7" to "0" or from "0" to "7", the phase of the output clock changes. There is no disturbance, and it is possible to reliably control the reproduction double clock phase according to the change of Kj.
【0053】以上のことからKjと、クロック選択回路
7433から出力される再生2倍クロックの入力固定ク
ロックからの位相差Δp(ラジアン)には、以下の式
(16a)が成立する。
Δp=π×Kj/2(m−1) (16a)
本実施の形態ではシンボルレートを50Mbaudとし
ており、かつクロック位相制御間隔は、シンボル周期T
の1/16であるため、図7の遅延クロック群生成回路
7432を構成する各遅延素子の遅延量は、1/(16
×50×106)(second)=1.25(nan
o−second)にする必要が有る。From the above, the following equation (16a) is established for Kj and the phase difference Δp (radian) from the input fixed clock of the reproduction double clock output from the clock selection circuit 7433. Δp = π × Kj / 2 (m−1) (16a) In this embodiment, the symbol rate is 50 Mbaud, and the clock phase control interval is the symbol period T.
Since it is 1/16 of the delay clock group generation circuit 7432 shown in FIG. 7, the delay amount of each delay element is 1 / (16
× 50 × 106) (second) = 1.25 (nan
o-second).
【0054】但し、この遅延素子の遅延時間は、温度な
どによって、設定値からずれる可能性があり、その場
合、図5に示す位相制御部の構成では誤動作する場合が
考えられる。この1個の遅延素子の遅延量の誤差時間を
αとすると、Kjと、クロック選択回路7433から出
力される再生2倍クロックの入力固定クロックからの位
相差Δp(ラジアン)には、以下の式(17a)が成立
する。
Δp=mod((π/2(m−1)+4απ/T)×Kj,2π)
(17a)
一例を図12に、αをパラメータとした場合のKj対Δ
p特性を示す。αの絶対値が大きくなるに従い、位相制
御に誤動作が生じていくことが判る。例えば、位相を遅
らせるために、Kjが6,7,0,1,2,…と変化させた場合を
考える。α=0の場合、Δpは、1.5π,1.75π,0,0.25
π,0.5π,…と、位相がT/16の等間隔で遅れてい
く。ところが、α=1/50の場合、Δpは、1.98π,
0.31π,0,0.33π,0.66π,…と、Kjが“7”から
“0”に変化する時に、位相が0.31πから0へと進んで
しまう。また逆に、α=−1/50の場合、Δpは、1.
02π,1.19π,0,0.17π,0.34π,…と、Kjが
“7”から“0”に変化する時に、位相が1.19πから0
へと急激に遅れてしまう。このように図5の位相制御部
は、非常に簡単な回路構成で実現でき、αの絶対値が位
相制御動作に乱れが生じないような小さな値を示す場合
に有効であるが、αの絶対値が大きい場合は、Kjが
“0”から“2m−1”、あるいは“2m−1”から
“0”へと急激に変化する際に、位相制御動作に乱れが
生じ、タイミング位相ジッタが増加してしまう。However, the delay time of this delay element may deviate from the set value due to temperature or the like. In that case, the configuration of the phase controller shown in FIG. 5 may malfunction. When the error time of the delay amount of this one delay element is α, Kj and the phase difference Δp (radian) from the input fixed clock of the reproduction double clock output from the clock selection circuit 7433 are given by (17a) is established. Δp = mod ((π / 2 (m-1) + 4απ / T) × Kj, 2π) (17a) FIG. 12 shows an example of Kj vs. Δ when α is a parameter.
The p characteristic is shown. It can be seen that the phase control malfunctions as the absolute value of α increases. For example, consider the case where Kj is changed to 6,7,0,1,2, ... To delay the phase. When α = 0, Δp is 1.5π, 1.75π, 0,0.25
.., .pi., 0.5.pi., etc., the phase is delayed at equal intervals of T / 16. However, when α = 1/50, Δp is 1.98π,
When Kj changes from "7" to "0" such as 0.31π, 0, 0.33π, 0.66π, ..., The phase advances from 0.31π to 0. Conversely, when α = -1 / 50, Δp is 1.
02π, 1.19π, 0, 0.17π, 0.34π, ... When Kj changes from “7” to “0”, the phase changes from 1.19π to 0.
Will be suddenly delayed. As described above, the phase control unit of FIG. 5 can be realized with a very simple circuit configuration, and is effective when the absolute value of α is a small value that does not disturb the phase control operation. When the value is large, when the Kj rapidly changes from "0" to "2m-1" or from "2m-1" to "0", the phase control operation is disturbed and the timing phase jitter increases. Resulting in.
【0055】このようにαの絶対値が大きい場合は、位
相制御部74Aを図6に示すような構成とする。但し、
図6の位相制御部は、本実施の形態のようにTDMA通
信システムで有意なバースト信号間に、無意味な信号
(例えば、雑音成分のみの信号、プリアンブルパターン
信号)が存在する場合にのみ有効なものである。以降、
図6の位相制御部について説明する。図6の位相制御部
では、式(17)においてα=0の場合、KjのΔp
と、Kj±8のΔpが一致することに着目し、有意なバ
ースト信号受信中は、位相制御動作に乱れが生じる原因
となるKjの値の急激な変化を与えず、無意味な信号受
信時においてのみ、Kj→(Kj±8)への急激な変化
を与えるものである。これにより、有意なバースト信号
受信中は、安定した位相制御動作を実現するものであ
る。以降、各動作について説明する。When the absolute value of α is large as described above, the phase controller 74A is constructed as shown in FIG. However,
The phase control unit of FIG. 6 is effective only when a meaningless signal (for example, a signal containing only a noise component or a preamble pattern signal) exists between the significant burst signals in the TDMA communication system as in this embodiment. It is something. Or later,
The phase controller of FIG. 6 will be described. In the phase control unit of FIG. 6, when α = 0 in Expression (17), Δp of Kj
Paying attention to the fact that Δp of Kj ± 8 coincides with each other, and during a significant burst signal reception, a sudden change in the value of Kj that causes disturbance in the phase control operation is not given, and meaningless signal reception is performed. Only at, the rapid change from Kj to (Kj ± 8) is given. As a result, a stable phase control operation is realized during the reception of a significant burst signal. Hereinafter, each operation will be described.
【0056】はじめに、遅延時間設定信号算出回路74
1Aは、バースト信号の有意なデータ受信中において、
タイミング位相誤差信号を累積し、バースト信号の無意
味なデータ受信中において、累積した値から補正遅延値
算出回路742の値を減算する。n(=m+1)ビット
のデータバスで、遅延時間設定信号算出回路741の回
路を構成し、補正遅延値算出回路742の値をHjとす
ると、遅延時間設定信号算出回路741A出力である遅
延時間設定信号Kjは、以下の式(18)で求まる。
Kj= mod(Kj−1+Ej−Hj,2n) (18)
nの値は、再生クロックの位相制御間隔をT/Z(T;
シンボル周期)とすると、以下の式(19)を満たす値
とする。
n≧log2Z (19)
この場合は、Z=16で設計するため、nは、式(1
9)を満たす値“4”とする。バースト信号の有意なデ
ータ受信中において、Hjは常に“0”を出力する。よ
ってm=4とした場合、有意なデータ受信中に、論理
“1”のUPj信号が入力され続けると、Kjは、15,1
4,13,…,1,0,15,14,…と変化する。逆に、論理“1”
のDWj信号が入力され続けると、Kjは、15,0,1,2,
…14,15,0,1,2…と変化する。この0〜15の値をとる
Kjは、クロック移相回路743Aに入力される。First, the delay time setting signal calculation circuit 74
1A is during the significant data reception of the burst signal,
The timing phase error signal is accumulated, and the value of the correction delay value calculation circuit 742 is subtracted from the accumulated value during meaningless data reception of the burst signal. When the circuit of the delay time setting signal calculation circuit 741 is configured by an n (= m + 1) -bit data bus and the value of the correction delay value calculation circuit 742 is Hj, the delay time setting signal output from the delay time setting signal calculation circuit 741A is set. The signal Kj is obtained by the following equation (18). Kj = mod (Kj-1 + Ej-Hj, 2n) (18) The value of n is T / Z (T;
Symbol period), the value satisfies the following expression (19). n ≧ log2Z (19) In this case, since n = 16 is designed with Z = 16,
The value "4" that satisfies 9) is set. During significant data reception of the burst signal, Hj always outputs "0". Therefore, when m = 4, if the UPj signal of logic "1" is continuously input during the reception of significant data, Kj becomes 15,1.
It changes to 4,13, ..., 1,0,15,14, .... Conversely, logical "1"
When the DWj signal of is continuously input, Kj becomes 15,0,1,2,
… Changes to 14,15,0,1,2…. Kj having a value of 0 to 15 is input to the clock phase shift circuit 743A.
【0057】クロック移相回路743Aは、図7のクロ
ック移相回路743と基本的に同じ回路構成で容易に実
現できる。即ち、クロック選択信号生成回路7431
(図7)は、式(15)によって遅延時間設定信号Kj
から、16ビットのクロック選択信号Sjを生成し、遅
延クロック群生成回路7432は、直列接続された16
個の遅延素子から16個のクロックを生成し、クロック
選択回路7433は、16個のクロックから1つを選択
する。16個のクロックから1つを選択するクロック選
択回路7433は、クロック選択信号Sjの下位からd
ビット目のデータ(但し、1≦d≦16)を、(d−
1)個の遅延素子を通過した固定クロックの立ち下がり
でリタイミングし、このリタイミングされた各信号と、
それをリタイミングした各クロックとの論理積を、各1
6個のANDゲートで求め、更に各16個のANDゲー
ト出力の論理和を、ORゲートによって求める。以上の
ことからα=0の場合、Kjが0,1,2,…14,1
5,0までカウントアップすると、再生2倍クロックの
固定クロックからの位相は、0から4πまで変化する
(即ち2回転する)ことになる。The clock phase shift circuit 743A can be easily realized by basically the same circuit configuration as the clock phase shift circuit 743 of FIG. That is, the clock selection signal generation circuit 7431
(FIG. 7) shows the delay time setting signal Kj according to the equation (15).
16-bit clock selection signal Sj is generated from the delay clock group generation circuit 7432, and the delay clock group generation circuit 7432 is connected in series.
16 clocks are generated from the delay elements, and the clock selection circuit 7433 selects one from the 16 clocks. The clock selection circuit 7433 that selects one of the 16 clocks is d from the lower order of the clock selection signal Sj.
The data of the bit (however, 1≤d≤16) is (d-
1) Retiming is performed at the falling edge of the fixed clock that has passed through the delay elements, and each of the retimed signals,
The logical product with each clock that retimed it is 1
It is obtained by 6 AND gates, and the logical sum of 16 AND gate outputs is obtained by an OR gate. From the above, when α = 0, Kj is 0, 1, 2, ... 14, 1
When counting up to 5,0, the phase of the reproduction double clock from the fixed clock changes from 0 to 4π (that is, rotates twice).
【0058】次に、補正遅延値算出回路742は、バー
ストゲート信号によって無意味な信号受信時において動
作を開始し、あるしきい値ε(≦4)に対して以下の式
(20)の処理をKjに対して行う。
Kj← Kj+2n-1 (Kj≦ε)
Kj← Kj−2n-1 (Kj≧15−ε)
Kj← Kj (ε<Kj<15−ε) (20)
即ち、n=4の場合、補正遅延値算出回路742は、無
意味な信号受信時において、出力値であるHjを以下の
式(21)で出力し、遅延時間設定信号算出回路741
A内の減算器741bに与えることで、式(20)の処
理を実現する。
Hj=−8 (Kj≦ε)
Hj=+8 (Kj≧15−ε)
Hj= 0 (ε<Kj<15−ε) (21)
上記位相制御部は、バースト信号受信時のKjの変動範
囲が、“8”以下(時間にするとT/2以下)に対して
有効なものである。バースト信号受信時のKjの変動量
範囲がq>8である場合、nの値を式(22)を満たす
ように設計すればよい。
n≧log2(2q) (22)
次に、ここで図3に戻り、再生シンボルクロック生成回
路75は、位相制御部74Aから出力される再生2倍ク
ロックを、2分周して再生シンボルクロックを生成す
る。Next, the correction delay value calculation circuit 742 starts its operation when a meaningless signal is received by the burst gate signal, and the processing of the following formula (20) is performed for a certain threshold value ε (≦ 4). To Kj. Kj ← Kj + 2 n-1 (Kj ≦ ε) Kj ← Kj-2 n-1 (Kj ≧ 15−ε) Kj ← Kj (ε <Kj <15−ε) (20) That is, if n = 4, correct The delay value calculation circuit 742 outputs the output value Hj by the following equation (21) when a meaningless signal is received, and the delay time setting signal calculation circuit 741 is output.
By giving it to the subtractor 741b in A, the processing of Expression (20) is realized. Hj = −8 (Kj ≦ ε) Hj = + 8 (Kj ≧ 15−ε) Hj = 0 (ε <Kj <15−ε) (21) In the phase control unit, the variation range of Kj at the time of burst signal reception is , "8" or less (T / 2 or less in time) is effective. When the variation range of Kj at the time of receiving the burst signal is q> 8, the value of n may be designed so as to satisfy the equation (22). n ≧ log2 (2q) (22) Next, returning to FIG. 3, the reproduction symbol clock generation circuit 75 divides the reproduction double clock output from the phase control unit 74A by two to obtain the reproduction symbol clock. To generate.
【0059】ここまでの一連の動作を図8を用いて説明
すると、再生シンボルクロックの初期位相が、図8の上
段に示すように、ナイキスト点から進んでいる場合、再
生シンボルクロック立上がりでサンプリングされるQ
(t)(= M(jT))は“正”であるため、LEAD
j=−1がランダムウォークフィルタ73eに入力され
る。ランダムウォークフィルタ73eはこれを平均化
し、位相を遅らせる論理“1”のDWj信号を出力し、
位相制御部74Aは、この論理“1”のDWj信号によ
って再生2倍クロックの位相を遅らせる。再生シンボル
クロックは、再生シンボルクロック生成部75におい
て、再生2倍クロックを2分周して生成されるため、再
生シンボルクロックの位相も同時に遅れる。この一連の
動作により、数〜数十シンボル後には、再生シンボルク
ロックの立上がり点と、ナイキスト点の位置が(例えば
図8に示すように)一致する。また、再生シンボルクロ
ックの初期位相が図8の下段に示すように、ナイキスト
点から遅れている場合、再生シンボルクロック立上がり
でサンプリングされるQ(t)(= M(jT))は
“負”であるため、LEADj=1がランダムウォーク
フィルタ73eに入力される。ランダムウォークフィル
タ73eはこれを平均化し、位相を進ませる論理“1”
のUPj信号を出力し、位相制御部74Aは、この論理
“1”のUPj信号によって再生2倍クロックの位相を
進める。再生シンボルクロックは、再生シンボルクロッ
ク生成部75において、再生2倍クロックを2分周して
生成されるため、再生シンボルクロックの位相も同時に
進む。この一連の動作により、数〜数十シンボル後に
は、再生シンボルクロックの立上がり点と、ナイキスト
点の位置が(例えば図8に示すように)一致する。The series of operations up to this point will be described with reference to FIG. 8. When the initial phase of the reproduced symbol clock is advanced from the Nyquist point as shown in the upper part of FIG. 8, sampling is performed at the rising edge of the reproduced symbol clock. Q
Since (t) (= M (jT)) is “positive”, READ
j = -1 is input to the random walk filter 73e. The random walk filter 73e averages this and outputs a DWj signal of logic "1" which delays the phase,
The phase control unit 74A delays the phase of the reproduction double clock by the DWj signal of logic "1". Since the regenerated symbol clock is generated by the regenerated symbol clock generation unit 75 by dividing the regenerated double clock into two, the phase of the regenerated symbol clock is also delayed. By this series of operations, after several to several tens of symbols, the rising point of the reproduced symbol clock and the position of the Nyquist point match (as shown in FIG. 8, for example). When the initial phase of the reproduced symbol clock is delayed from the Nyquist point as shown in the lower part of FIG. 8, Q (t) (= M (jT)) sampled at the rising edge of the reproduced symbol clock is “negative”. Therefore, LEADj = 1 is input to the random walk filter 73e. The random walk filter 73e averages this and logically advances the phase by "1".
, And the phase control unit 74A advances the phase of the reproduction double clock by the UPj signal of logic "1". The regenerated symbol clock is generated by the regenerated symbol clock generator 75 by dividing the regenerated double clock into two, so that the phase of the regenerated symbol clock advances at the same time. By this series of operations, after several to several tens of symbols, the rising point of the reproduced symbol clock and the position of the Nyquist point match (as shown in FIG. 8, for example).
【0060】バースト信号受信時において、バーストの
末尾で位相情報、フィルタ情報を保存し、次のバースト
先頭でこれらの情報をロードすれば、タイミング再生回
路7Aはバースト信号毎に引込む必要はなく、動作は更
に安定する。この場合、バーストゲート信号のタイミン
グを基に、位相情報用メモリ76は、位相制御部74A
のKj値をバーストの末尾で保存し、位相制御部74A
は次のバースト先頭で、位相情報用メモリ76のKjを
ロードする。また、バーストゲート信号のタイミングを
基に、フィルタ情報用メモリ77は、ランダムウォーク
フィルタ73e内のRj値をバーストの末尾で保存し、
ランダムウォークフィルタ73eは、次のバースト先頭
で、フィルタ情報用メモリ77のRjをロードする。な
お本実施の形態1では、位相制御ステップ数をシンボル
周期Tの1/16としたが、位相制御ステップ数は、Z
≧16を満たすT/Zシンボルステップの十分小さな値
であればよい。When the burst signal is received, if the phase information and the filter information are stored at the end of a burst and the information is loaded at the beginning of the next burst, the timing recovery circuit 7A does not need to be pulled in for each burst signal and operates. Is more stable. In this case, based on the timing of the burst gate signal, the phase information memory 76 determines that the phase control unit 74A
The Kj value of is stored at the end of the burst, and the phase control unit 74A
Loads Kj of the phase information memory 76 at the beginning of the next burst. Further, based on the timing of the burst gate signal, the filter information memory 77 stores the Rj value in the random walk filter 73e at the end of the burst,
The random walk filter 73e loads Rj of the filter information memory 77 at the beginning of the next burst. In the first embodiment, the number of phase control steps is 1/16 of the symbol period T, but the number of phase control steps is Z
It is sufficient that the T / Z symbol step satisfying ≧ 16 is a sufficiently small value.
【0061】このように、本実施の形態1に示した復調
器も従来例と同様、振幅制限された受信PSK信号を用
いて動作するため、リミタを前段に有する簡単な回路で
構成することができ、回路の小型化を実現することがで
きる。また本実施の形態1に示した復調器は、再生2倍
クロックのタイミングでAD変換を行うフィードバック
型の構成であるため、従来例の半分のサンプリング速度
であるシンボルレートの2倍で動作することができ、低
消費電力化が実現できる。更に、従来のタイミング再生
回路7は、シンボルレートのx倍の固定クロックを入力
して、シンボル周期の1/xの位相制御ステップを行っ
ていたのに対し、本実施の形態1に示したタイミング再
生回路7Aは、シンボルレートの2倍の固定クロックを
入力して、シンボル周期に対して十分小さな位相制御ス
テップ間隔(シンボル周期の1/16以下)を、安定し
て実現する。よって、タイミング再生回路7Aは、特に
高速無線伝送システムなどシンボルレートが高い場合
に、低消費電力化が実現でき、回路設計も容易となる。
またタイミング再生回路7Aは、シンボル周波数生成部
71Aにより、シンボルレートの2倍でオーバーサンプ
ルされたベースバンド位相データを用いて、特に位相変
動が大きいデータパターンに対して、高速引き込みを行
うことができる。As described above, since the demodulator shown in the first embodiment also operates by using the received PSK signal whose amplitude is limited as in the conventional example, it can be configured by a simple circuit having a limiter in the preceding stage. Therefore, the circuit can be downsized. Further, since the demodulator shown in the first embodiment has a feedback type configuration that performs AD conversion at the timing of the reproduction double clock, it must operate at twice the symbol rate, which is half the sampling rate of the conventional example. Therefore, low power consumption can be realized. Further, while the conventional timing reproduction circuit 7 inputs a fixed clock of x times the symbol rate and performs the phase control step of 1 / x of the symbol period, the timing shown in the first embodiment The reproducing circuit 7A inputs a fixed clock that is twice the symbol rate, and stably realizes a phase control step interval (1/16 or less of the symbol period) that is sufficiently small with respect to the symbol period. Therefore, the timing recovery circuit 7A can realize low power consumption and facilitate circuit design especially when the symbol rate is high such as in a high-speed wireless transmission system.
Further, the timing reproduction circuit 7A can perform high-speed pull-in on a data pattern having a particularly large phase fluctuation, by using the baseband phase data oversampled by the symbol frequency generation unit 71A at twice the symbol rate. .
【0062】実施の形態2.図2は、実施の形態2の復
調器の構成を示す図で、タイミング再生回路の動作クロ
ックをシンボルレートの周波数で動作させるものであ
る。図において、4Aはサンプリング回路、4c,4d
はAD変換器、4eはインバータ、5aは極座標変換回
路、7Bはタイミング再生回路、8Bは、シンボルレー
トの周波数の固定クロック発振器である。また、図4は
本実施の形態2におけるタイミング再生回路の構成図で
あり、71Bはシンボル周波数成分生成部、72Bは乗
算部、73Aはローパスフィルタリング部、74Bは位
相制御部、76は位相情報用メモリ、77はフィルタ情
報用メモリである。シンボル周波数生成部71Bは、さ
らに位相差分回路711Bとデータ変換回路712A、
712Bからなる。そして、711d,711eはDフ
リップフロップ、711f,711gは減算器、711
hはインバータ、72cは減算器、72fはDフリップ
フロップである。Embodiment 2. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the demodulator of the second embodiment, in which the operation clock of the timing recovery circuit is operated at the frequency of the symbol rate. In the figure, 4A is a sampling circuit, 4c and 4d.
Is an AD converter, 4e is an inverter, 5a is a polar coordinate conversion circuit, 7B is a timing recovery circuit, and 8B is a fixed clock oscillator having a symbol rate frequency. 4 is a block diagram of the timing recovery circuit according to the second embodiment, where 71B is a symbol frequency component generation unit, 72B is a multiplication unit, 73A is a low-pass filtering unit, 74B is a phase control unit, and 76 is phase information. The memory 77 is a filter information memory. The symbol frequency generator 71B further includes a phase difference circuit 711B and a data conversion circuit 712A,
It consists of 712B. 711d and 711e are D flip-flops, 711f and 711g are subtractors, and 711
h is an inverter, 72c is a subtracter, and 72f is a D flip-flop.
【0063】実施の形態1では、サンプリング回路4を
再生2倍クロックの立上がりでサンプリングする2個の
AD変換器で構成したが、実施の形態2では、図2に示
すように再生シンボルクロックの立上がりでサンプリン
グする2個のAD変換器4a,4bと、立ち下がりでサ
ンプリングする2個のAD変換器4c,4dで構成する
サンプリング回路4Aの構成として、シンボルレートの
2倍のオーバーサンプリングを実現する。立ち下がりで
サンプリング動作は、再生シンボルクロックをインバー
タ4eに入力して反転させ、反転された再生シンボルク
ロックをAD変換器4c,4dに入力すれば実現でき
る。また、図2に示すように、座標変換回路5を再生シ
ンボルクロックの立上がりでサンプリングしたデータ用
のものとし、新たに再生シンボルクロックの立下がりで
サンプリングしたデータ用の座標変換回路5aを設け
る。更に、8Bから出力されるシンボルレートの周波数
の固定クロックを、タイミング再生回路7Bに入力す
る。In the first embodiment, the sampling circuit 4 is composed of two AD converters that sample at the rising edge of the reproduction double clock, but in the second embodiment, as shown in FIG. As a configuration of a sampling circuit 4A composed of two AD converters 4a and 4b for sampling at 2 and two AD converters 4c and 4d for sampling at the falling edge, oversampling at twice the symbol rate is realized. The sampling operation at the falling edge can be realized by inputting the reproduced symbol clock to the inverter 4e to invert it and inputting the inverted reproduced symbol clock to the AD converters 4c and 4d. As shown in FIG. 2, the coordinate conversion circuit 5 is used for data sampled at the rising edge of the reproduced symbol clock, and a coordinate conversion circuit 5a for data sampled at the falling edge of the reproduced symbol clock is newly provided. Further, the fixed clock having the frequency of the symbol rate output from 8B is input to the timing recovery circuit 7B.
【0064】また、タイミング再生回路7B内におい
て、ビットレートの直列処理を行うシンボル周波数成分
生成部71A、乗算部72Aを、いずれも図4に示すよ
うに、シンボルレートの並列処理で等価な処理を行うシ
ンボル周波数成分生成部71B、乗算部72Bに変更す
る。シンボル周波数成分生成部71Bは、Dフリップフ
ロップ711dで再生シンボルクロックの立上がりでサ
ンプリングされたベースバンド位相データを、再生シン
ボルクロック立ち下がりでサンプリングし、Dフリップ
フロップ711eで再生シンボルクロックの立下がりで
サンプリングされたベースバンド位相データを、再生シ
ンボルクロック立ち上がりでサンプリングする。減算器
711fは、711d出力から立ち下がりでサンプリン
グされたベースバンド位相データを減算し、減算器71
1gは、711e出力から711dの出力を減算する。
第一のデータ変換回路712Aは、実施の形態1のデー
タ変換回路712と同様のデータ変換を、711f出力
に対して行う。また、第二のデータ変換回路712B
は、実施の形態1のデータ変換回路712と同様のデー
タ変換を、711g出力に対して行う。よって、上記処
理により、第一のデータ変換回路712A出力Δθa(j
T)は式(8a)で、第二のデータ変換回路712B出
力Δθb(jT)は式(8b)で、表現できる。
Δθa(jT)=min{|θ(jT-T/2)−θ(jT)|,
2π−|θ(jT-T/2)−θ(jT)|} (8a)
Δθb(jT)=min{|θ(jT-T)−θ(jT-T/2)|,
2π−|θ(jT-T)−θ(jT-T/2)|} (8a)In the timing recovery circuit 7B, the symbol frequency component generator 71A and the multiplier 72A, which perform bit rate serial processing, perform equivalent processing by symbol rate parallel processing as shown in FIG. The symbol frequency component generation unit 71B and the multiplication unit 72B are changed. The symbol frequency component generation unit 71B samples the baseband phase data sampled at the rising edge of the reproduced symbol clock at the D flip-flop 711d at the falling edge of the reproduced symbol clock, and samples at the falling edge of the reproduced symbol clock at the D flip-flop 711e. The generated baseband phase data is sampled at the rising edge of the reproduced symbol clock. The subtractor 711f subtracts the baseband phase data sampled at the falling edge from the output of 711d,
1g subtracts the output of 711d from the output of 711e.
The first data conversion circuit 712A performs the same data conversion as the data conversion circuit 712 of the first embodiment on the 711f output. In addition, the second data conversion circuit 712B
Performs the same data conversion as the data conversion circuit 712 of the first embodiment on the 711g output. Therefore, by the above processing, the first data conversion circuit 712A output Δθa (j
T) can be expressed by Expression (8a), and the output Δθb (jT) of the second data conversion circuit 712B can be expressed by Expression (8b). Δθa (jT) = min {| θ (jT-T / 2) −θ (jT) |, 2π− | θ (jT-T / 2) −θ (jT) |} (8a) Δθb (jT) = min {| Θ (jT-T) −θ (jT-T / 2) |, 2π− | θ (jT-T) −θ (jT-T / 2) |} (8a)
【0065】乗算部72Bは、このΔθa(jT)からΔ
θb(jT)を減算器72cで減算すれば、前記式(1
0)から求まる値M(jT)が得られる。また、図3の再
生シンボルクロック生成部75は、図4では不要とな
り、位相制御部7Bから出力される再生クロックが、再
生シンボルクロックとなる。次に、位相制御部74Bを
実現するための、位相位相制御部74Aからの変更点を
述べる。制御部74Bでは、実施の形態1の位相位相制
御部74A内の、遅延時間設定信号算出回路741,7
41A内のデータバスのビット数m,nを2倍に、また
補正遅延値算出回路742の出力であるHjを2倍にす
る。また、クロック移相回路にはシンボルレートの固定
クロックを入力し、遅延クロック群生成回路7432で
生成するクロック数は、遅延素子を2倍に増やすことで
2倍にする。また、クロック選択回路7433では、入
力クロックの数を2倍にする。The multiplication section 72B calculates Δ from this Δθa (jT).
If θb (jT) is subtracted by the subtractor 72c, the above equation (1
The value M (jT) obtained from 0) is obtained. The reproduction symbol clock generation unit 75 of FIG. 3 is not necessary in FIG. 4, and the reproduction clock output from the phase control unit 7B becomes the reproduction symbol clock. Next, changes from the phase / phase control unit 74A for realizing the phase control unit 74B will be described. In the control unit 74B, the delay time setting signal calculation circuits 741 and 7 in the phase / phase control unit 74A of the first embodiment are included.
The number of bits m and n of the data bus in 41A is doubled, and the output Hj of the correction delay value calculation circuit 742 is doubled. Further, a fixed clock having a symbol rate is input to the clock phase shift circuit, and the number of clocks generated by the delay clock group generation circuit 7432 is doubled by doubling the delay elements. Further, the clock selection circuit 7433 doubles the number of input clocks.
【0066】以上の変更により本実施の形態2は、入力
クロックの周波数をシンボルレートの2倍の周波数から
シンボルレートの周波数に落とすことができるため、実
施の形態2の復調器の動作周波数は、実施の形態1の復
調器の半分となり、更に低消費電力化を実現することが
でき、復調器のCMOSによるゲートアレイ化も容易と
することができる。With the above changes, the second embodiment can reduce the frequency of the input clock from the frequency twice the symbol rate to the frequency of the symbol rate. Therefore, the operating frequency of the demodulator of the second embodiment is The power consumption can be reduced to half that of the demodulator of the first embodiment, and the power consumption can be further reduced, and the demodulator can be easily formed into a gate array using CMOS.
【0067】実施の形態3.図13は、FDM通信など
のように常に有意な信号状態が連続して続く通信に適用
でき、安定した位相制御がおこなえるタイミング再生回
路の位相制御部の構成を示す図である。図3におけるタ
イミング再生回路の位相制御部を実施の形態3の位相制
御部に置き換えることにより実現できる。Embodiment 3. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a phase control unit of a timing reproducing circuit which can be applied to communication in which a significant signal state continuously continues such as FDM communication and can perform stable phase control. This can be realized by replacing the phase control unit of the timing reproduction circuit in FIG. 3 with the phase control unit of the third embodiment.
【0068】図13において、743Bは第一のクロッ
ク移相回路、743Cは第二のクロック移相回路、74
4はクロック切替え判定回路、745は累積加算回路、
746はクロック選択回路、747はクロック位相比較
回路、748は平均化回路、749は誤差値累積回路、
749aは加算器である。また、図14は、図13にお
けるクロック移相回路743Bの構成例を示す図であ
り、743Eは第一のクロック選択回路、743Fは第
二のクロック選択回路である。In FIG. 13, 743B is a first clock phase shift circuit, 743C is a second clock phase shift circuit, and 743C.
4 is a clock switching determination circuit, 745 is a cumulative addition circuit,
746 is a clock selection circuit, 747 is a clock phase comparison circuit, 748 is an averaging circuit, 749 is an error value accumulation circuit,
749a is an adder. 14 is a diagram showing a configuration example of the clock phase shift circuit 743B in FIG. 13, where 743E is a first clock selection circuit and 743F is a second clock selection circuit.
【0069】実施の形態1では、無意味な信号受信時に
おいてのみ、Kj→(Kj±8)への再生クロックの急
激な位相変化を与えるものであったが、常に有意なデー
タを受信するため、Kj→(Kj±8)への再生クロッ
クの急激な位相変化を与えることはできない。そこでこ
の実施の形態3における位相制御部は、“±8”の固定
値の加算を、“±y”の可変値にし、再生クロックの急
激な位相変化を与えないyを求めて、Kj→(Kj±
y)への位相制御を行うものである。図13を参照しな
がら、本位相制御部の動作を説明する。遅延時間設定信
号算出回路741Aは、入力されるタイミング位相誤差
信号を累積し、累積した値から加算器749a出力値を
加算する。nビットのデータバスで、遅延時間設定信号
算出回路741Aの回路を構成し、加算器749a出力
値をyとすると、遅延時間設定信号算出回路741A出
力である第一の遅延時間設定信号K1jは、以下の式
(23)で求まる。
K1j= mod(K1j−1+Ej+y,2n) (23)
また、累積加算回路745は、Ejを入力とするnビッ
トのデータバスで構成される累積加算回路で構成する。
累積加算回路745は、以下の式(24)の累積加算を
行い、その加算値をK2jとして出力する。
K2j= mod(K2j−1+Ej,2n) (24)In the first embodiment, the abrupt phase change of the reproduced clock from Kj to (Kj ± 8) is given only when a meaningless signal is received. However, since significant data is always received. , Kj → (Kj ± 8), a rapid phase change of the reproduced clock cannot be given. Therefore, the phase control unit according to the third embodiment sets the addition of the fixed value of "± 8" to the variable value of "± y" to find y that does not give a sudden phase change of the reproduced clock, and Kj → ( Kj ±
The phase control to y) is performed. The operation of the phase control unit will be described with reference to FIG. The delay time setting signal calculation circuit 741A accumulates the input timing phase error signal and adds the output value of the adder 749a from the accumulated value. When the circuit of the delay time setting signal calculation circuit 741A is configured by an n-bit data bus and the output value of the adder 749a is y, the first delay time setting signal K1j that is the output of the delay time setting signal calculation circuit 741A is It is obtained by the following equation (23). K1j = mod (K1j-1 + Ej + y, 2n) (23) Further, the cumulative addition circuit 745 is composed of a cumulative addition circuit configured by an n-bit data bus having Ej as an input.
The cumulative addition circuit 745 performs cumulative addition of the following equation (24) and outputs the added value as K2j. K2j = mod (K2j-1 + Ej, 2n) (24)
【0070】第一のクロック移相回路743B、第二の
クロック移相回路743Cは、実施の形態1記載のクロ
ック移相回路743Aと同様の回路構成で実現し、シン
ボルレートの2倍の周波数の固定クロックを入力とす
る。第一のクロック移相回路と第二のクロック移相部回
路は、図14に示す回路でも構成できる。図14のよう
に、遅延クロック群生成回路7432を共用するため、
回路規模が小さくできる。第一のクロック選択回路74
3E、第二のクロック選択回路743Fは、いずれもク
ロック選択回路743Aと同じ回路構成で実現できる。
第一のクロック移相回路743Bにおいて、遅延素子の
遅延量の誤差時間をαとすると、K1jと、クロック選
択回路から出力される再生2倍クロックの入力固定クロ
ックからの位相差Δp1(ラジアン)には、以下の式
(25a)が成立する。
Δp1=mod((π/2(n−1)+4απ/T)×K1j,2π)
(25a)
同様に第二のクロック移相回路743Cにおいて、遅延
素子の遅延量の誤差時間をαとすると、K2jと、クロ
ック選択回路から出力される再生2倍クロックの入力固
定クロックからの位相差Δp2(ラジアン)には、以下
の式(26)が成立する。
Δp2=mod((π/2(n−1)+4απ/T)×K2j,2π)
(26a)
よって、α=0,n=4の場合、k1j=K2j±8の
関係が成立していれば、Δp1=Δp2となる。The first clock phase shift circuit 743B and the second clock phase shift circuit 743C are realized by the same circuit configuration as the clock phase shift circuit 743A described in the first embodiment, and have a frequency twice the symbol rate. Input fixed clock. The first clock phase shift circuit and the second clock phase shift circuit can also be configured by the circuit shown in FIG. As shown in FIG. 14, since the delay clock group generation circuit 7432 is shared,
The circuit scale can be reduced. First clock selection circuit 74
3E and the second clock selection circuit 743F can be realized by the same circuit configuration as the clock selection circuit 743A.
In the first clock phase shift circuit 743B, when the error time of the delay amount of the delay element is α, K1j and the phase difference Δp1 (radian) from the input fixed clock of the reproduction double clock output from the clock selection circuit are obtained. Holds the following equation (25a). Δp1 = mod ((π / 2 (n-1) + 4απ / T) × K1j, 2π) (25a) Similarly, in the second clock phase shift circuit 743C, when the error time of the delay amount of the delay element is α, The following equation (26) is established between K2j and the phase difference Δp2 (radian) from the input fixed clock of the reproduction double clock output from the clock selection circuit. Δp2 = mod ((π / 2 (n-1) + 4απ / T) × K2j, 2π) (26a) Therefore, in the case of α = 0, n = 4, if the relationship of k1j = K2j ± 8 holds. , Δp1 = Δp2.
【0071】次に、本位相制御部におけるクロック位相
比較回路747、平均化回路748、誤差値累積回路7
49、加算器749aは、αが“0”でない場合でも、
K1jとK2jの関係をK2j=K1j±yと可変に
し、Δp1とΔp2がほぼ一致するようなyを求め、遅
延時間設定信号算出回路741Aに与える。この一連の
動作を、図15のタイミングチャートを用いて説明す
る。図15に示すように、第一の遅延クロックは、第二
の遅延クロックに対して位相が遅れているとする。この
場合、第一の遅延クロックの立上がりで第二の遅延クロ
ックをサンプリングした値は、論理“1”となる。第一
の遅延クロックが、第二の遅延クロックに対して位相が
進んでいると、第一の遅延クロックの立上がりで第二の
遅延クロックをサンプリングした値は、論理“0”とな
る。よって、クロック位相比較回路747は、第一の遅
延クロックの立上がりで第二の遅延クロックをサンプリ
ングし、サンプリング値が論理“1”ならPE=−1
を、サンプリング値が論理“0”ならPE=1を出力す
る。平均化回路148はPEを平均化し、平均値が正な
ら論理“1”を、負なら論理“−1”を出力する。平均
化には、前述したランダムウォークフィルタ、移動平均
フィルタなどを用いればよい。また、平均化回路148
は前段のクロック位相比較回路747のサンプリング精
度が高ければ不要である。図15は、平均化回路748
を省略した場合を示している。誤差値累積回路749
は、PEを累積加算し、累積加算結果を出力する。平均
化回路148を有する場合、誤差値累積回路749は、
平均化回路148の出力、“1”,“−1”を累積加算
する。加算器749aは、この累積加算値と“8”を加
算するため、yは時間Dで“8”から“7”に変化す
る。よって、遅延時間設定信号算出回路741A出力は
“K1j+8”から、“K1j+7の関係になるため、
図15の時間Eの時点で、第一の遅延クロックの位相が
進み、第二の遅延クロックとの位相差が“0”になる。
図15の例では、K2jが“9”の時に、K1jは
“1”から“0”に変化する。Next, the clock phase comparison circuit 747, the averaging circuit 748, and the error value accumulating circuit 7 in this phase control unit.
49, the adder 749a, even if α is not "0",
The relationship between K1j and K2j is made variable such that K2j = K1j ± y, y is obtained so that Δp1 and Δp2 substantially match, and this is given to the delay time setting signal calculation circuit 741A. This series of operations will be described with reference to the timing chart of FIG. As shown in FIG. 15, it is assumed that the first delay clock is delayed in phase with respect to the second delay clock. In this case, the value obtained by sampling the second delay clock at the rising edge of the first delay clock becomes logic "1". When the phase of the first delayed clock is advanced with respect to the second delayed clock, the value obtained by sampling the second delayed clock at the rising edge of the first delayed clock becomes logical "0". Therefore, the clock phase comparison circuit 747 samples the second delay clock at the rising edge of the first delay clock, and if the sampled value is logic "1", PE = -1.
If the sampling value is logic "0", PE = 1 is output. The averaging circuit 148 averages the PEs and outputs a logic "1" when the average value is positive and outputs a logic "-1" when the average value is negative. For the averaging, the above-described random walk filter, moving average filter, or the like may be used. In addition, the averaging circuit 148
Is unnecessary if the sampling accuracy of the clock phase comparison circuit 747 in the previous stage is high. FIG. 15 shows an averaging circuit 748.
Shows the case where is omitted. Error value accumulation circuit 749
Performs cumulative addition of PE and outputs the cumulative addition result. When the averaging circuit 148 is included, the error value accumulating circuit 749 is
The outputs of the averaging circuit 148, "1" and "-1", are cumulatively added. Since the adder 749a adds this cumulative addition value and "8", y changes from "8" to "7" at time D. Therefore, the output of the delay time setting signal calculation circuit 741A has a relation of "K1j + 8" to "K1j + 7".
At time E in FIG. 15, the phase of the first delayed clock advances, and the phase difference from the second delayed clock becomes “0”.
In the example of FIG. 15, when K2j is "9", K1j changes from "1" to "0".
【0072】また本位相制御部におけるクロック切替え
判定回路744は、以下の式(27)を満たす場合は、
第一の遅延クロックを、満たさない場合は、第二の遅延
クロックをそれぞれ再生2倍クロックとして選択する命
令を下す。
min{K1j,15− K1j}> min{K2j,15− K2j}
(27)
クロック選択回路746は、クロック切替え判定部74
4からの命令を受けて、クロックを選択し、再生2倍ク
ロックとして出力する。なおクロック選択回路746
は、実施の形態1のクロック選択回路7433と同様な
回路構成とし、非同期でクロック選択信号が切替わった
場合でも、クロック位相が乱れないものとする。上記処
理により、クロック選択時に、再生2倍クロックの位相
の乱れは、αが“0”でない場合でも生じない。If the following equation (27) is satisfied, the clock switching determination circuit 744 in this phase control unit:
If the first delay clock is not satisfied, an instruction to select the second delay clock as the reproduction double clock is issued. min {K1j, 15− K1j}> min {K2j, 15− K2j} (27) The clock selection circuit 746 includes the clock switching determination unit 74.
In response to the command from 4, the clock is selected and output as a reproduction double clock. The clock selection circuit 746
The circuit configuration is the same as that of the clock selection circuit 7433 of the first embodiment, and the clock phase is not disturbed even when the clock selection signal is asynchronously switched. By the above processing, when the clock is selected, the disturbance of the phase of the double reproduction clock does not occur even when α is not “0”.
【0073】以上のことから、本実施の形態3では実施
の形態1と同様、タイミング再生回路は、シンボルレー
トの2倍の固定クロックを入力して、シンボル周期に対
して十分小さな位相制御ステップ間隔(シンボル周期の
1/16以下)を、安定して実現する。よって、本実施
の形態3のタイミング再生回路は、特に高速無線伝送シ
ステムなどシンボルレートが高い場合に、低消費電力化
が実現でき、回路設計も容易となる。また、本実施の形
態3のタイミング再生回路は、シンボル周波数生成部7
1Aにより、シンボルレートの2倍でオーバーサンプル
されたベースバンド位相データを用いて、特に位相変動
が大きいデータパターンに対して、高速引き込みを行う
ことができる。更に、本実施の形態3のタイミング再生
回路は、本実施の形態3の位相制御部を有することによ
り、FDMA通信などのように、常に有意な信号受信状
態が連続して続く場合でも、再生クロック位相の急激な
位相変化が生じることはなく、常に安定した位相制御ス
テップを実現することができる。From the above, in the third embodiment, as in the first embodiment, the timing recovery circuit inputs the fixed clock twice the symbol rate, and the phase control step interval is sufficiently small with respect to the symbol period. (1/16 or less of the symbol period) is stably realized. Therefore, the timing recovery circuit of the third embodiment can realize low power consumption and easy circuit design especially when the symbol rate is high such as in a high-speed wireless transmission system. In addition, the timing recovery circuit according to the third embodiment includes the symbol frequency generator 7
1A enables high-speed pull-in to be performed on a data pattern having a particularly large phase variation, by using baseband phase data oversampled at twice the symbol rate. Further, the timing recovery circuit according to the third embodiment has the phase control unit according to the third embodiment, so that even when a significant signal receiving state is continuously continued, such as in FDMA communication, the recovered clock is generated. It is possible to always realize a stable phase control step without causing a sudden phase change in the phase.
【0074】実施の形態4.ところで、入力固定クロッ
クをシンボルレートの周波数とする、実施の形態3の位
相制御部を有する復調器も、実施の形態3からの簡単な
回路変更で実現できる。以下に、シンボルレートの固定
クロックで実施の形態3の復調器を動作させるための、
実施の形態3からの変更点を述べる。Fourth Embodiment By the way, the demodulator having the phase control unit of the third embodiment in which the input fixed clock has the frequency of the symbol rate can also be realized by a simple circuit modification from the third embodiment. Below, in order to operate the demodulator of the third embodiment with a fixed clock of the symbol rate,
The changes from the third embodiment will be described.
【0075】実施の形態4における復調器の構成は、図
2の実施の形態2の構成と同じである。また実施の形態
4におけるタイミング再生回路の構成は、図4の実施の
形態2の構成と同じである。位相制御部の構成のみ、実
施の形態2と異なる。はじめに、実施の形態3の位相制
御部以外の変更箇所は、実施の形態2の実施の形態1か
ら変更と同様に行う。次に、実施の形態3の位相制御部
(図13)において、遅延時間設定信号算出回路741
A、累積加算部745内のデータバスのビット数nを2
倍に、また加算器に入力する固定値“8”を“16”に
変更する。更に、第一のクロック移相回路743B、第
二のクロック移相回路743Cには、シンボルレートの
固定クロックを入力し、遅延クロック群生成回路743
2で生成するクロック数は、遅延素子を2倍に増やすこ
とで2倍にする。また、クロック選択回路743E、ク
ロック選択回路743Fでは、入力クロックの数を2倍
にする。The structure of the demodulator in the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. The configuration of the timing recovery circuit according to the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. Only the configuration of the phase controller differs from that of the second embodiment. First, the changed portions other than the phase control unit of the third embodiment are similar to the changed portions of the first embodiment of the second embodiment. Next, in the phase controller (FIG. 13) of the third embodiment, the delay time setting signal calculation circuit 741
A, the bit number n of the data bus in the cumulative addition unit 745 is 2
The fixed value "8" input to the adder is changed to "16". Further, a fixed clock of the symbol rate is input to the first clock phase shift circuit 743B and the second clock phase shift circuit 743C, and the delay clock group generation circuit 743 is input.
The number of clocks generated by 2 is doubled by increasing the number of delay elements. In the clock selection circuits 743E and 743F, the number of input clocks is doubled.
【0076】以上の変更により、本実施の形態4は、入
力クロックの周波数を、シンボルレートの2倍の周波数
から、シンボルレートの周波数に落とすことができるた
め、実施の形態4の復調器の動作周波数は、実施の形態
3の復調器の半分となり、更に低消費電力化を実現する
ことができ、復調器のCMOSによるゲートアレイ化も
容易とすることができる。With the above modification, in the fourth embodiment, the frequency of the input clock can be reduced from the frequency twice the symbol rate to the frequency of the symbol rate. Therefore, the operation of the demodulator of the fourth embodiment is performed. The frequency is half that of the demodulator of the third embodiment, further lower power consumption can be realized, and the demodulator can be easily formed into a gate array by CMOS.
【0077】実施の形態5.前記実施の形態3の位相制
御部は、FDMA通信などのように、常に有意な信号受
信状態が連続して続く場合にも、安定した位相制御を実
現するものであるが、本実施の形態5では実施の形態3
よりも安定した位相制御を、より小さな回路規模で実現
する位相制御部を示すものである。Embodiment 5. The phase control unit of the third embodiment realizes stable phase control even when a significant signal receiving state continues continuously, such as in FDMA communication. Then, the third embodiment
It shows a phase control unit that realizes more stable phase control with a smaller circuit scale.
【0078】実施の形態5における復調器の構成は、図
1の実施の形態1の構成と同じである。また実施の形態
5におけるタイミング再生回路の構成は、図3の実施の
形態1の構成と同じである。位相制御部の構成のみ、実
施の形態1と異なる。図16は、実施の形態5による位
相制御部の構成を示す。図中、7400はπ移相回路、
7401は第一の2分周回路、7402は第二の2分周
回路、743Aはクロック移相回路、7403はクロッ
ク切替え回路、7404はクロック切替え信号出力回
路、745Aはリセット機能付き累積加算回路である。The structure of the demodulator in the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The configuration of the timing recovery circuit according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Only the configuration of the phase controller differs from that of the first embodiment. FIG. 16 shows the configuration of the phase controller according to the fifth embodiment. In the figure, 7400 is a π phase shift circuit,
Reference numeral 7401 is a first frequency dividing circuit, 7402 is a second frequency dividing circuit, 743A is a clock phase shift circuit, 7403 is a clock switching circuit, 7404 is a clock switching signal output circuit, and 745A is a cumulative addition circuit with a reset function. is there.
【0079】次に、本位相制御部の動作について説明す
る。はじめにπ移相回路7400は、シンボルレートの
2倍の固定クロックを、πラジアン移相させる。πラジ
アン移相は、インバータ素子などで固定クロックを反転
させればよい。固定クロックと、πラジアン移相された
固定クロックは、クロック切替え部7403に入力され
る。クロック切替え回路7403は、後段のクロック切
替え信号出力回路7404から出力されるクロック選択
信号によって、固定クロックと、πラジアン移相された
固定クロックのどちらかを比較用クロック、一方を移相
用クロックとしてそれぞれ出力する。累積加算回路74
5Aは、nビットのデータバスの累積加算回路で構成さ
れ、タイミング位相誤差信号を式(28a)によって累
積加算し、累積加算値Ljを出力する。また、後段のク
ロック切替え信号出力回路7404から出力される論理
“0”のリセット信号Rjによって、レジスタを式(2
8b)のように、“0”にリセットする。
Lj= mod(Lj−1+Ej,2n) (Rj=1) (28a)
Lj= mod(Ej,2n) (Rj=0) (28b)
クロック移相回路743Aは、移相用クロックを累積加
算値Ljに応じて移相用クロックを式(29a)に示す
ようにΔp移相し、再生2倍クロックとして出力する。
本実施の形態ではn=4とする。よってLjと移相量Δ
pとの関係は、以下の式(29b)となる。
Δp=mod((2π/2(n−1)+4απ/T)×Lj,2π)
(29a)
Δp=mod((π/4+4απ/T)×Lj,2π) (29b)
第一の2分周回路7401は、比較用クロックを2分周
し、2分周後のクロックを比較用2分周クロックとして
出力する。また第二の2分周回路7402は、再生2倍
クロックを2分周し、再生2分周クロックとして出力す
る。Next, the operation of this phase controller will be described. First, the π phase shift circuit 7400 shifts the fixed clock having twice the symbol rate by π radians. The π radian phase shift may be achieved by inverting a fixed clock with an inverter element or the like. The fixed clock and the fixed clock whose phase is shifted by π radians are input to the clock switching unit 7403. The clock switching circuit 7403 uses the clock selection signal output from the clock switching signal output circuit 7404 in the subsequent stage as a comparison clock for one of the fixed clock and the fixed clock that has been phase-shifted by π radians, and uses one of them as a phase-shifting clock. Output each. Cumulative addition circuit 74
5A is composed of a cumulative addition circuit of an n-bit data bus, cumulatively adds the timing phase error signal by the equation (28a), and outputs a cumulative addition value Lj. Further, the register is expressed by the formula (2) by the reset signal Rj of logic “0” output from the clock switching signal output circuit 7404 in the subsequent stage.
8b), reset to "0". Lj = mod (Lj-1 + Ej, 2n) (Rj = 1) (28a) Lj = mod (Ej, 2n) (Rj = 0) (28b) The clock phase shift circuit 743A accumulates the phase shift clock Lj. In accordance with the above, the phase shift clock is Δp phase shifted as shown in the equation (29a) and output as a reproduction double clock.
In this embodiment, n = 4. Therefore, Lj and the amount of phase shift Δ
The relation with p is the following equation (29b). Δp = mod ((2π / 2 (n-1) + 4απ / T) × Lj, 2π) (29a) Δp = mod ((π / 4 + 4απ / T) × Lj, 2π) (29b) First frequency division by two The circuit 7401 divides the comparison clock by two and outputs the divided clock as the comparison two-divided clock. The second divide-by-two circuit 7402 divides the reproduction double clock into two and outputs it as a reproduction two-divided clock.
【0080】ここでLj=0の場合を考える。この場合
図17(a)に示すように、比較用クロックと再生2倍
クロックの移相関係は、Δp=0となるため、π(ラジ
アン)となる。よって、比較用2分周クロックと再生2
分周クロックの位相関係は、π/2(ラジアン)とな
る。この時、比較用2分周クロックを再生2分周クロッ
クでリタイミングすると、リタイミングされたデータW
jは、図17(a)に示すようにオール“1”か、オー
ル“0”を示す。一方、Ljが変動した場合を考える。
この場合、Ljの変動により比較用クロックと再生2倍
クロックの移相関係は、π(ラジアン)から変動してい
く。Ljが12≧Lj≧4の範囲に入ったら、比較用2
分周クロックを再生2分周クロックでリタイミングした
データWjは“1”から“0”、あるいは“0”から
“1”へ変動する。Here, consider the case of Lj = 0. In this case, as shown in FIG. 17A, the phase shift relationship between the comparison clock and the regenerated double clock is Δp = 0, and thus is π (radian). Therefore, the comparison divided by 2 clock and the reproduction 2
The phase relationship of the divided clock is π / 2 (radian). At this time, if the comparison divided-by-2 clock is retimed with the reproduction divided-by-2 clock, the re-timed data W
j indicates all "1" or all "0" as shown in FIG. On the other hand, consider the case where Lj changes.
In this case, the phase shift relationship between the comparison clock and the reproduction double clock changes from π (radian) due to the change of Lj. If Lj falls within the range of 12 ≧ Lj ≧ 4, 2 for comparison
The data Wj obtained by retiming the divided clock with the reproduced divided-by-2 clock changes from "1" to "0" or from "0" to "1".
【0081】図17(b)は、例えばLjが増加して、
再生2倍クロックの位相が徐々に遅れていった場合のタ
イミングチャートであり、この場合、再生2倍クロック
と比較用クロックの位相差は、πから0に減少後、0→
2πの位相のジャンプを経て、再び減少する。この場
合、0→2πの位相のジャンプを経た時に、データWj
は“0”から“1”へ変動する。このWjが変動する
時、比較用クロックと再生2倍クロックとの位相差はほ
ぼ一致した関係にあることに着目する。クロック切替え
信号出力回路7404は、比較用2分周クロックを再生
2分周クロックでリタイミングし、リタイミングされた
データWjが“1”から“0”、あるいは“0”から
“1”へ変動したら、出力であるクロック選択信号の論
理を切替える。同時に、リセット信号Rjを、切替時に
論理“0”にし、累積加算回路745A内のレジスタを
クリアする。In FIG. 17B, for example, Lj increases,
6 is a timing chart in the case where the phase of the reproduction double clock is gradually delayed. In this case, the phase difference between the reproduction double clock and the comparison clock decreases from π to 0 and then becomes 0 →
After a phase jump of 2π, it decreases again. In this case, when the phase jump of 0 → 2π occurs, the data Wj
Changes from "0" to "1". It should be noted that when this Wj fluctuates, the phase difference between the comparison clock and the regenerated double clock is substantially in agreement. The clock switching signal output circuit 7404 retimes the comparison divided-by-2 clock with the reproduction divided-by-2 clock, and the retimed data Wj changes from “1” to “0” or “0” to “1”. Then, the logic of the output clock selection signal is switched. At the same time, the reset signal Rj is set to logic "0" at the time of switching, and the register in the cumulative addition circuit 745A is cleared.
【0082】例えば、クロック切替え回路7403が、
はじめ比較用クロックとして固定クロックを、移相用ク
ロックとしてπ移相された固定クロックをそれぞれ選択
していたとする。その後Wjが“1”から“0”、ある
いは“0”から“1”へ変動し、クロック選択信号の論
理が変化したら、比較用クロックにπ移相された固定ク
ロックを、移相用クロックに固定クロックを選択するよ
うに切替える。このクロックの切替えは、実施の形態1
のクロック選択回路7433と同じ回路構成で実現する
(8個のクロックから1個を選ぶ回路を、2個のクロッ
クから1個を選ぶ回路に変更するだけでよい)。上述の
ように、切替時における比較用クロックと再生2倍クロ
ックとの位相差は、ほぼ一致した関係にあるため、切替
時において再生2倍クロック位相の急激な位相の変化は
生じない。For example, the clock switching circuit 7403 is
First, it is assumed that a fixed clock is selected as the comparison clock and a π phase-shifted fixed clock is selected as the phase shift clock. After that, when Wj changes from "1" to "0" or from "0" to "1" and the logic of the clock selection signal changes, the fixed clock that is phase-shifted by π to the comparison clock is used as the phase-shifting clock. Switch to select fixed clock. This clock switching is performed in the first embodiment.
The clock selection circuit 7433 is realized by the same circuit configuration (the circuit for selecting one out of eight clocks may be changed to the circuit for selecting one out of two clocks). As described above, since the phase difference between the comparison clock and the regenerated double clock at the time of switching is substantially the same, there is no sudden change in the regenerated double clock phase at the time of switching.
【0083】また、実施の形態3のようにある条件、例
えばK1jが“4”前後の値を、K2jが“12”前後
の値をとると、式(27)の関係式が成立したり、しな
かったりするため、クロック選択回路746においてク
ロックの切替えが頻繁に行われ、クロックジッタの増加
が懸念されるが、実施の形態5では、クロック切替後の
タイミングは、図17(a)に示すタイミングに戻るた
め、Wjが再びオール“1”、あるいはオール“0”の
安定した値を示す。よって連続してデータを受信する際
にも、実施の形態3の位相制御部より安定動作が期待で
きる。更に、実施の形態5の位相制御部は、実施の形態
3の位相制御部より簡単な回路で構成できる。Further, when a certain condition as in the third embodiment, for example, K1j takes a value around "4" and K2j takes a value around "12", the relational expression of equation (27) is satisfied, Therefore, the clock selection circuit 746 frequently switches clocks, which may increase clock jitter. However, in the fifth embodiment, the timing after clock switching is shown in FIG. Because of returning to the timing, Wj shows a stable value of all "1" or all "0" again. Therefore, even when continuously receiving data, stable operation can be expected from the phase control unit according to the third embodiment. Furthermore, the phase control unit of the fifth embodiment can be configured with a simpler circuit than the phase control unit of the third embodiment.
【0084】以上のことから、本実施の形態5では実施
の形態1と同様、タイミング再生回路は、シンボルレー
トの2倍の固定クロックを入力して、シンボル周期に対
して十分小さな位相制御ステップ間隔(シンボル周期の
1/16以下)を、安定して実現する。よって、実施の
形態5のタイミング再生回路は、特に高速無線伝送シス
テムなどシンボルレートが高い場合に、低消費電力化が
実現でき、回路設計も容易となる。また実施の形態5の
タイミング再生回路は、シンボル周波数生成部71Aに
より、シンボルレートの2倍でオーバーサンプルされた
ベースバンド位相データを用いて、特に位相変動が大き
いデータパターンに対して、高速引込みを行うことがで
きる。更に実施の形態5のタイミング再生回路は、本実
施の形態5の位相制御部を有することにより、FDMA
通信などのように、常に有意な信号受信状態が連続して
続く場合でも、再生クロック位相の急激な位相変化が生
じることはなく、実施の形態3のタイミング再生回路よ
り更に安定した位相制御を、より簡単な回路で実現する
ことができる。From the above, in the fifth embodiment, as in the first embodiment, the timing reproduction circuit inputs the fixed clock twice the symbol rate, and the phase control step interval is sufficiently small with respect to the symbol period. (1/16 or less of the symbol period) is stably realized. Therefore, the timing recovery circuit of the fifth embodiment can realize low power consumption and easy circuit design especially when the symbol rate is high such as in a high-speed wireless transmission system. Further, the timing reproduction circuit of the fifth embodiment uses the baseband phase data oversampled by the symbol frequency generation unit 71A at twice the symbol rate to perform high-speed pull-in on a data pattern having a large phase variation. It can be carried out. Furthermore, the timing recovery circuit of the fifth embodiment has the phase control unit of the fifth embodiment, and thus the FDMA
Even when a significant signal reception state continues continuously, such as in communication, abrupt phase change of the reproduction clock phase does not occur, and more stable phase control than the timing reproduction circuit of the third embodiment is performed. It can be realized with a simpler circuit.
【0085】実施の形態6.ところで、入力固定クロッ
クをシンボルレートの周波数とする、実施の形態5の位
相制御部を有する復調器も、実施の形態5からの簡単な
回路変更で実現できる。以下に、シンボルレートの固定
クロックで実施の形態5の復調器を動作させるための、
実施の形態5からの変更点を述べる。実施の形態6にお
ける復調器の構成は、図2の実施の形態2の構成と同じ
である。また実施の形態6におけるタイミング再生回路
の構成は、図4の実施の形態2の構成と同じである。位
相制御部の構成のみ、実施の形態2と異なる。Sixth Embodiment By the way, the demodulator having the phase control unit of the fifth embodiment in which the input fixed clock has the frequency of the symbol rate can also be realized by a simple circuit modification from the fifth embodiment. Below, in order to operate the demodulator of the fifth embodiment with a fixed clock of the symbol rate,
The changes from the fifth embodiment will be described. The configuration of the demodulator in the sixth embodiment is the same as that of the second embodiment in FIG. The configuration of the timing recovery circuit according to the sixth embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. Only the configuration of the phase controller differs from that of the second embodiment.
【0086】はじめに、実施の形態5の位相制御部以外
の変更箇所は、実施の形態2の実施の形態1からの変更
と同様に行う。次に、実施の形態5の位相制御部におい
て、累積加算回路745A内のデータバスのビット数n
を2倍にする。更に、クロック切替回路回路7403、
π移相回路7400には、シンボルレートの固定クロッ
クを入力し、クロック移相回路743A内の遅延クロッ
ク群生成回路7432で生成するクロック数を、遅延素
子を2倍に増やすことで2倍にする。また、クロック選
択回路7433では、入力クロックの数を2倍にする。First, the changed portions other than the phase control portion of the fifth embodiment are similar to the changed portions of the second embodiment from the first embodiment. Next, in the phase controller of the fifth embodiment, the number of bits n of the data bus in the cumulative addition circuit 745A is n.
Is doubled. Further, a clock switching circuit circuit 7403,
A fixed clock having a symbol rate is input to the π phase shift circuit 7400, and the number of clocks generated by the delay clock group generation circuit 7432 in the clock phase shift circuit 743A is doubled by doubling the delay elements. . Further, the clock selection circuit 7433 doubles the number of input clocks.
【0087】以上の変更により、本実施の形態6は、入
力クロックの周波数を、シンボルレートの2倍の周波数
から、シンボルレートの周波数に落とすことができるた
め、実施の形態6の復調器の動作周波数は、実施の形態
5の復調器の半分となり、更に低消費電力化を実現する
ことができ、復調器のCMOSによるゲートアレイ化も
容易とすることができる。With the above modification, the sixth embodiment can reduce the frequency of the input clock from the frequency twice the symbol rate to the frequency of the symbol rate. Therefore, the operation of the demodulator of the sixth embodiment is performed. The frequency is half that of the demodulator of the fifth embodiment, further lower power consumption can be realized, and the demodulator can be easily formed into a gate array by CMOS.
【0088】実施の形態7.前記実施の形態1ないし実
施の形態6の位相制御部は、基本的にはいずれも直列接
続した遅延素子を用いて、複数のクロックを生成し、そ
の中から再生2倍クロック、あるいは再生シンボルクロ
ックとして1つを選択するものであった。よって、温度
変化などによって遅延時間誤差±αが生じると、各実施
の形態毎に設けた制御動作により、有意な信号受信中の
クロック位相の急激な変化は生じないものの、位相制御
ステップ間隔は変わってしまう。よって、前記実施の形
態1ないし実施の形態6の位相制御部を有する各タイミ
ング再生回路のクロック位相引込み特性や、ジッタ特性
は遅延時間誤差αに多少なりとも左右される。そこで実
施の形態7では、遅延素子を用いない位相制御部を示
す。Seventh Embodiment The phase control units according to the first to sixth embodiments basically use a delay element connected in series to generate a plurality of clocks, and a reproduced double clock or a reproduced symbol clock is generated from them. Was to select one. Therefore, if a delay time error ± α occurs due to a temperature change or the like, the control operation provided for each embodiment does not cause a significant abrupt change in the clock phase during signal reception, but the phase control step interval changes. Will end up. Therefore, the clock phase pull-in characteristic and the jitter characteristic of each timing recovery circuit having the phase control unit according to the first to sixth embodiments are affected to some extent by the delay time error α. Therefore, the seventh embodiment shows a phase control unit that does not use a delay element.
【0089】実施の形態7における位相制御部では、直
交変調回路を用いて再生2倍クロックの位相制御を行
う。実施の形態1、実施の形態3、実施の形態5では、
シンボルレートの2倍の固定クロックを入力としていた
が、本実施の形態7の位相制御部は、シンボルレートの
2倍の固定クロックの代わりに、シンボルレートの2倍
の周波数のローカル正弦波信号を入力とする。よって実
施の形態7における復調器の構成は、図1に示される8
Aのシンボルレートの2倍の周波数であるタイミング再
生用固定クロック発振器を、シンボルレートの2倍の周
波数であるタイミング再生用固定ローカル正弦波発振器
に変更した構成となる。実施の形態7におけるタイミン
グ再生回路の構成は、図3の実施の形態1の構成と同じ
である。位相制御部の構成のみ、実施の形態1と異な
る。The phase control unit in the seventh embodiment controls the phase of the regenerated double clock by using the quadrature modulation circuit. In the first embodiment, the third embodiment and the fifth embodiment,
Although the fixed clock twice the symbol rate is input, the phase control unit of the seventh embodiment uses a local sine wave signal having a frequency twice the symbol rate instead of the fixed clock twice the symbol rate. Input it. Therefore, the configuration of the demodulator in the seventh embodiment is the same as that shown in FIG.
A fixed clock oscillator for timing reproduction having a frequency twice the symbol rate of A is changed to a fixed local sine wave oscillator for timing reproduction having a frequency twice the symbol rate. The configuration of the timing recovery circuit according to the seventh embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Only the configuration of the phase controller differs from that of the first embodiment.
【0090】図18は、本実施の形態7における位相制
御部の構成図であり、745Bは累積加算回路、740
5はコサイン・サイン変換回路、7406は直交変調回
路、7408は硬判定回路、7406a、7406bは
DA変換器、7406c、7406dはローパスフィル
タ、7406e、7406fは乗算器、7406gは加
算器、7406hはπ/2移相器である。FIG. 18 is a block diagram of the phase control unit in the seventh embodiment, in which 745B is a cumulative addition circuit and 740.
5 is a cosine / sine conversion circuit, 7406 is a quadrature modulation circuit, 7408 is a hard decision circuit, 7406a and 7406b are DA converters, 7406c and 7406d are low-pass filters, 7406e and 7406f are multipliers, 7406g is an adder, and 7406h is π. / 2 phase shifter.
【0091】次に、本位相制御部の動作について説明す
る。はじめに,位相制御ステップ数をT/Z(T;シン
ボル周期、Z=2n)とすると、累積加算回路745B
は、Ejを入力とする(n−1)ビットのデータバスで
構成される累積加算回路で構成する。累積加算回路74
5Bは、以下の式(30)の累積加算を行い、その加算
値をPjとして出力する。
Pj= mod(Pj−1+Ej,2n−1) (30)
コサイン・サイン変換回路7405は、Pjに対して、
以下の2つのディジタルデータを出力する。
・Idj=cos(Pj×π/4)
・Qdj=sin(Pj×π/4) (31)
直交変調回路は、これらのデータIdj,Qdjを、シ
ンボルレートの2倍の周波数のローカル正弦波信号を用
いて直交変調し、シンボルレートの2倍の周波数の変調
信号を生成する。直交変調回路は、従来PSK変調され
たベースバンド信号の同相成分と、直交成分をある周波
数のIF信号に周波数変換する手段に用いられていた
が、本実施の形態では、この直交変調回路を再生2倍ク
ロックの位相制御部に用いる。Next, the operation of this phase controller will be described. First, assuming that the number of phase control steps is T / Z (T; symbol period, Z = 2n), the cumulative addition circuit 745B
Is a cumulative addition circuit configured by a (n-1) -bit data bus having Ej as an input. Cumulative addition circuit 74
5B performs the cumulative addition of the following Expression (30) and outputs the added value as Pj. Pj = mod (Pj−1 + Ej, 2n−1) (30) The cosine / sine conversion circuit 7405 has
The following two digital data are output. Idj = cos (Pj × π / 4) Qdj = sin (Pj × π / 4) (31) The quadrature modulation circuit converts these data Idj and Qdj into a local sine wave signal having a frequency twice the symbol rate. Is used for quadrature modulation to generate a modulated signal having a frequency twice the symbol rate. The quadrature modulation circuit is conventionally used as a means for frequency-converting an in-phase component of a PSK-modulated baseband signal and a quadrature component into an IF signal having a certain frequency. In the present embodiment, this quadrature modulation circuit is reproduced. It is used for the phase controller of the double clock.
【0092】直交変調回路7406の詳細な動作につい
て説明する。はじめに、図18に示すように、DA変換
回路7406aはIdjを、DA変換回路7406bは
QdjをそれぞれDA変換し、ローパスフィルタ740
6c、7406dは、各DA変換されたアナログ信号の
高調波成分を除去する。ローパスフィルタ7406c出
力をI(t)、ローパスフィルタ7406d出力をQ
(t)とすると、直交変調回路7406から出力される
信号SC(t)は、図18より以下の式(32)で求め
られる。(但し、fs;シンボル周波数)
SC(t)=I(t)×cos2π(2fs)t
+Q(t)×sin2π(2fs)t (32)
よって、SC(t)はシンボル周波数の2倍の正弦波と
なり、Idj≒ I(jT),Qdj≒Q(jT)と仮
定すると、信号SC(t)のローカル信号cos2π
(2fs)tからの位相差Δpと、前記Pjとは、以下
の式(33)が成立する。
Δp=mod(Pj,2n−1)×π/4 (33)
硬判定回路7408は、上記SC(t)信号の振幅が正
の時、論理“1”の信号を、上記SC(t)信号の振幅
が負の時、論理“0”の信号を出力する。このように、
硬判定回路7408で上記SC(t)信号を硬判定すれ
ば、再生2倍クロックが得られる。よって本実施の形態
7の位相制御部は、遅延素子を用いないため、遅延時間
誤差αの影響を受けず、Pjが6,7,0,1,2,3…と増加し
た場合でも、逆に2,1,0,7,6,5…と減少した場合でも、
常に等間隔の位相制御ステップによるクロック位相制御
を実現する。The detailed operation of the quadrature modulation circuit 7406 will be described. First, as shown in FIG. 18, the DA conversion circuit 7406a DA-converts Idj, and the DA conversion circuit 7406b DA-converts Qdj.
Reference numerals 6c and 7406d remove harmonic components of each DA-converted analog signal. The low-pass filter 7406c output is I (t), and the low-pass filter 7406d output is Q.
Assuming that (t), the signal SC (t) output from the quadrature modulation circuit 7406 is obtained from the following equation (32) from FIG. (However, fs; symbol frequency) SC (t) = I (t) × cos 2π (2fs) t + Q (t) × sin 2π (2fs) t (32) Therefore, SC (t) is a sine that is twice the symbol frequency. Assuming that Idj≈I (jT) and Qdj≈Q (jT), the local signal cos2π of the signal SC (t) is obtained.
The following expression (33) is established between the phase difference Δp from (2fs) t and the Pj. Δp = mod (Pj, 2n−1) × π / 4 (33) The hard decision circuit 7408 outputs the signal of logic “1” to the SC (t) signal when the amplitude of the SC (t) signal is positive. When the amplitude of is negative, a signal of logic "0" is output. in this way,
If the hard decision circuit 7408 makes a hard decision on the SC (t) signal, a reproduction double clock can be obtained. Therefore, since the phase control unit of the seventh embodiment does not use the delay element, it is not affected by the delay time error α and even if Pj is increased to 6,7,0,1,2,3 ... Even if it decreases to 2,1,0,7,6,5 ...
The clock phase control is always realized by the phase control steps at equal intervals.
【0093】以上のことから、本実施の形態7におい
て、タイミング再生回路はシンボルレートの2倍のロー
カル正弦波信号を入力して、シンボル周期に対して十分
小さな位相制御ステップ間隔(シンボル周期の1/16
以下)を、安定して実現する。よって、実施の形態7の
タイミング再生回路は、特に高速無線伝送システムなど
シンボルレートが高い場合に、低消費電力化が実現で
き、回路設計も容易となる。また実施の形態7のタイミ
ング再生回路は、シンボル周波数生成部71Aにより、
シンボルレートの2倍でオーバーサンプルされたベース
バンド位相データを用いて、特に位相変動が大きいデー
タパターンに対して、高速引込みを行うことができる。
更に実施の形態7のタイミング再生回路は、本実施の形
態7の直交変調回路を有する位相制御部により、温度に
よって特性が左右させず、FDMA通信などのように、
常に有意な信号受信状態が連続して続く場合でも、再生
シンボルクロックの等間隔な位相制御ステップによる、
安定した位相制御を実現することができる。From the above, in the seventh embodiment, the timing reproduction circuit inputs the local sine wave signal having twice the symbol rate, and the phase control step interval (one symbol cycle is 1) which is sufficiently small with respect to the symbol cycle. / 16
The following) is stably realized. Therefore, the timing recovery circuit of the seventh embodiment can realize low power consumption and easy circuit design especially when the symbol rate is high such as in a high-speed wireless transmission system. In the timing recovery circuit of the seventh embodiment, the symbol frequency generator 71A
Using the baseband phase data oversampled at twice the symbol rate, it is possible to perform high-speed pull-in especially for a data pattern having a large phase variation.
Further, in the timing recovery circuit of the seventh embodiment, the phase control unit having the quadrature modulation circuit of the seventh embodiment does not affect the characteristics depending on the temperature, and thus the FDMA communication or the like is performed.
Even when a significant signal reception state continues all the time, by the phase control steps at equal intervals of the recovered symbol clock,
It is possible to realize stable phase control.
【0094】実施の形態8.ところで、入力ローカル正
弦波信号をシンボルレートの周波数とする、実施の形態
7の位相制御部を有する復調器も、実施の形態7からの
簡単な回路変更で実現できる。以下に、シンボルレート
のローカル正弦波信号で実施の形態7の復調器を動作さ
せるための、実施の形態7からの変更点を述べる。実施
の形態8における復調器の構成は、図2に示される8B
のシンボルレートの周波数であるタイミング再生用固定
クロック発振器を、シンボルレートの周波数であるタイ
ミング再生用固定ローカル正弦波発振器に変更した構成
となる。実施の形態8におけるタイミング再生回路の構
成は、図4の実施の形態2の構成と同じである。位相制
御部の構成のみ、実施の形態2と異なる。Eighth Embodiment By the way, the demodulator having the phase control unit of the seventh embodiment, which uses the input local sine wave signal as the frequency of the symbol rate, can also be realized by a simple circuit modification from the seventh embodiment. The following is a description of changes from the seventh embodiment for operating the demodulator of the seventh embodiment with the local sine wave signal having the symbol rate. The configuration of the demodulator in the eighth embodiment is 8B shown in FIG.
The fixed clock oscillator for timing reproduction which is the frequency of the symbol rate is changed to the fixed local sine wave oscillator for timing reproduction which is the frequency of the symbol rate. The structure of the timing recovery circuit in the eighth embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. Only the configuration of the phase controller differs from that of the second embodiment.
【0095】はじめに、実施の形態7の位相制御部以外
の変更箇所は、実施の形態2の実施の形態1からの変更
と同様に行う。次に、累積加算回路745Bは、Ejを
入力とする(n−1)ビットのデータバスで構成され累
積加算回路から、Ejを入力とするnビットのデータバ
スで構成される累積加算回路に変更する。この場合、P
jは以下の式(34)で求まる。
Pj= mod(Pj−1+Ej,2n) (34)
また、コサイン・サイン変換回路7405では、式(3
1)の処理を、以下の式(35)の処理に変更する。
・Idj=cos(Pj×π/8)
・Qdj=sin(Pj×π/8) (35)
更に直交変調回路は、シンボルレートの2倍の周波数の
ローカル正弦波信号の代わりに、シンボルレートの周波
数のローカル正弦波信号を入力すればよい。この場合、
直交変調回路から出力される信号SC(t)は、以下の
式(36)で求められる(但し、fs;シンボル周波
数)。
SC(t)=I(t)×cos2π(fs)t
+Q(t)×sin2π(fs)t (36)First, the changed portions other than the phase controller of the seventh embodiment are similar to the changed portions of the second embodiment from the first embodiment. Next, the cumulative addition circuit 745B is changed from a cumulative addition circuit configured by a (n-1) -bit data bus having Ej input to a cumulative addition circuit configured by an n-bit data bus having Ej input. To do. In this case, P
j is obtained by the following equation (34). Pj = mod (Pj−1 + Ej, 2n) (34) Further, in the cosine / sine conversion circuit 7405,
The processing of 1) is changed to the processing of the following expression (35). Idj = cos (Pj × π / 8) Qdj = sin (Pj × π / 8) (35) Further, the quadrature modulation circuit uses a local sine wave signal having a frequency twice the symbol rate instead of the symbol rate. A local sine wave signal having a frequency may be input. in this case,
The signal SC (t) output from the quadrature modulation circuit is obtained by the following equation (36) (where fs is the symbol frequency). SC (t) = I (t) × cos2π (fs) t + Q (t) × sin2π (fs) t (36)
【0096】よって実施の形態8では、SC(t)はシ
ンボル周波数の正弦波となり、Idj≒ I(jT),
Qdj≒Q(jT)と仮定すると、信号SC(t)のロ
ーカル信号cos2π(fs)tからの位相差Δpと、
前記Pjとは、以下の式(37)が成立する。
Δp=mod(Pj,2n)×π/8 (37)
硬判定回路7408は、実施の形態7と同様に上記SC
(t)信号の振幅が正の時、論理“1”の信号を、上記
SC(t)信号の振幅が負の時、論理“0”の信号を出
力する。このように、硬判定回路7408で上記SC
(t)信号を硬判定すれば、再生シンボルクロックが得
られる。Therefore, in the eighth embodiment, SC (t) is a sine wave having a symbol frequency, and Idj≈I (jT),
Assuming Qdj≈Q (jT), the phase difference Δp of the signal SC (t) from the local signal cos2π (fs) t,
With respect to Pj, the following expression (37) is established. Δp = mod (Pj, 2n) × π / 8 (37) The hard decision circuit 7408 has the same SC as in the seventh embodiment.
When the amplitude of the (t) signal is positive, a signal of logic "1" is output, and when the amplitude of the SC (t) signal is negative, a signal of logic "0" is output. In this way, the hard decision circuit 7408 causes the SC
If the (t) signal is hard-decided, the reproduced symbol clock can be obtained.
【0097】以上の変更により、本実施の形態8は、入
力ローカル正弦波信号の周波数を、シンボルレートの2
倍の周波数から、シンボルレートの周波数に落とすこと
ができるため、実施の形態8の復調器の動作周波数は、
実施の形態7の復調器の半分となり、更に低消費電力化
を実現することができ、復調器のCMOSによるゲート
アレイ化も容易とすることができる。With the above changes, the eighth embodiment changes the frequency of the input local sine wave signal to the symbol rate 2
Since the frequency can be reduced from the double frequency to the frequency of the symbol rate, the operating frequency of the demodulator of the eighth embodiment is
This is half the demodulator of the seventh embodiment, and it is possible to further reduce power consumption, and it is possible to easily form a gate array using a CMOS demodulator.
【0098】実施の形態9.前記実施の形態8の位相制
御部は、直交変調回路にDA変換器を2個要するため、
比較的回路規模が大きい。更にπ/2移相回路を用いる
ため、π/2移相の精度によっては特性の劣化を招く。
そこで実施の形態9では、実施の形態8よりも小形で、
特性の優れた位相制御部を示す。本実施の形態9の位相
制御部は、実施の形態1,3,5と同様、シンボルレー
トの2倍の周波数の固定クロックを入力とする。但し、
今までの位相制御部と異なる点として、実施の形態9の
位相制御部の出力は再生2倍クロックではなく、再生シ
ンボルクロックである点である。Ninth Embodiment The phase controller of the eighth embodiment requires two DA converters in the quadrature modulation circuit,
The circuit scale is relatively large. Further, since the π / 2 phase shift circuit is used, the characteristics may be degraded depending on the accuracy of the π / 2 phase shift.
Therefore, the ninth embodiment is smaller than the eighth embodiment,
A phase control unit having excellent characteristics is shown. The phase control unit according to the ninth embodiment inputs a fixed clock having a frequency twice the symbol rate, as in the first, third, and fifth embodiments. However,
The difference from the phase control unit up to now is that the output of the phase control unit of the ninth embodiment is not the reproduction double clock but the reproduction symbol clock.
【0099】よって実施の形態9における復調器の構成
は、図2に示される8Bのシンボルレートの周波数であ
るタイミング再生用固定クロック発振器を、シンボルレ
ートの2倍の周波数であるタイミング再生用固定クロッ
ク発振器に変更した構成となる。また実施の形態9にお
けるタイミング再生回路の構成は、図4の実施の形態2
の構成と同じである。位相制御部の構成のみ、実施の形
態2と異なる。図18との対応部分に同一符号を付した
図19は、本実施の形態9における位相制御部の構成図
であり、7409は2分周回路、7410は第一の符号
反転回路、7411は第二の符号反転回路、7412は
クロック振幅値選択回路、7413はDA変換回路、7
414はアナログローパスフィルタリング回路である。Therefore, the structure of the demodulator according to the ninth embodiment is such that the fixed clock oscillator for timing reproduction having the frequency of the symbol rate of 8B shown in FIG. The configuration is changed to an oscillator. The configuration of the timing recovery circuit in the ninth embodiment is the same as that in the second embodiment shown in FIG.
The configuration is the same as that of. Only the configuration of the phase controller differs from that of the second embodiment. 19 in which parts corresponding to those in FIG. 18 are assigned the same reference numerals is a block diagram of the phase control unit in the present ninth embodiment. A second sign inversion circuit, 7412 a clock amplitude value selection circuit, 7413 a DA conversion circuit, 7
Reference numeral 414 is an analog low-pass filtering circuit.
【0100】次に、本位相制御部の動作について説明す
る。累積加算回路745B、コサイン・サイン変換回路
7405は、実施の形態7と同様に、タイミング位相誤
差Ejを式(34)による累積加算を行い、式(35)
の変換によりデータIdj,Qdjを求める。2分周回
路7409は、シンボルレートの2倍の周波数の固定ク
ロックを2分周し、2分周された固定クロックを出力す
る。第一の符号反転回路7410は、Idjを入力と
し、2分周された固定クロックの論理が“1”ならId
jをそのまま出力し、2分周された固定クロックの論理
が“0”ならIdjを反転して出力する。同様に第二の
符号反転回路7411は、Qdjを入力とし、2分周さ
れた固定クロックの論理が“1”ならQdjをそのまま
出力し、2分周された固定クロックの論理が“0”なら
Qdjを反転して出力する。クロック振幅値選択回路7
412は、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロッ
クが論理“1”なら第一の符号反転回路7410のデー
タを出力し、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロ
ックが論理0”なら第二の符号反転回路7411のデー
タを出力する。Next, the operation of this phase controller will be described. The cumulative addition circuit 745B and the cosine-sine conversion circuit 7405 perform cumulative addition of the timing phase error Ej by the equation (34) as in the case of the seventh embodiment, and then the equation (35).
The data Idj and Qdj are obtained by the conversion. The divide-by-2 circuit 7409 divides the fixed clock having a frequency twice the symbol rate by two and outputs the fixed clock divided by two. The first sign inversion circuit 7410 receives Idj as an input, and if the logic of the fixed clock divided by two is “1”, Id
j is output as it is, and if the logic of the fixed clock divided by two is "0", Idj is inverted and output. Similarly, the second sign inversion circuit 7411 receives Qdj as an input and outputs Qdj as it is if the logic of the fixed clock divided by 2 is “1”, and outputs the logic of the fixed clock divided by 2 as “0”. Qdj is inverted and output. Clock amplitude value selection circuit 7
412 outputs the data of the first sign inversion circuit 7410 if the fixed clock having a frequency twice the symbol rate is a logical "1", and outputs the second data if the fixed clock having a frequency twice the symbol rate is a logical "0". The data of the sign inversion circuit 7411 is output.
【0101】クロック振幅値選択回路7412出力値を
Sdとすると、ここまでの一連の動作は、例えば図20
のようになる(図中、Tはシンボル周期である)。Id
j,Qdjのタイミングと、それに対するシンボルレー
トの2倍の周波数の固定クロック、2分周された固定ク
ロックのタイミングが図20の場合、上記処理によって
得られるSdのデータ系列は、図20のようなシンボル
周波数成分を有する波形となる。DA変換回路7413
は、このSdをDA変換し、アナログ信号に変換する。
更に、アナログローパスフィルタリング回路7414
は、DA変換後の信号の高調波成分を除去し、除去後の
アナログ信号s(t)を出力する。図20の例では、デ
ータ系列Sdは、点線で示した曲線s(t)に変換され
る。硬判定回路7408は、実施の形態7と同様、s
(t)を硬判定し、硬判定後のデータを再生2倍クロッ
クとして出力する。図20の例のように、信号s(t)
の正→負の変化点で、再生2倍クロックが立ち下がり、
負→正の変化点で、再生2倍クロックが立ち上がる。こ
のように本実施の形態9の位相制御部は、実施の形態7
と同様、遅延素子を用いないため、遅延時間誤差αの影
響を受けず、常に等間隔の位相制御ステップによるクロ
ック位相制御を実現する。Assuming that the output value of the clock amplitude value selection circuit 7412 is Sd, the series of operations up to this point is performed as shown in FIG.
(T is a symbol period in the figure). Id
When the timings of j and Qdj and the timing of the fixed clock having a frequency twice that of the symbol rate, and the fixed clock divided by two are shown in FIG. 20, the data sequence of Sd obtained by the above processing is as shown in FIG. The waveform has various symbol frequency components. DA conversion circuit 7413
Converts the Sd into a DA signal and converts it into an analog signal.
Further, an analog low pass filtering circuit 7414
Removes the harmonic component of the signal after DA conversion and outputs the removed analog signal s (t). In the example of FIG. 20, the data series Sd is converted into the curve s (t) shown by the dotted line. The hard decision circuit 7408 is similar to the seventh embodiment in that
(T) is subjected to a hard decision, and the data after the hard decision is output as a reproduction double clock. As in the example of FIG. 20, the signal s (t)
At the change point of positive → negative of, the reproduction double clock falls,
At the point of change from negative to positive, the double reproduction clock rises. As described above, the phase control unit of the ninth embodiment is the same as that of the seventh embodiment.
Similarly to the above, since the delay element is not used, the clock phase control is always realized by the phase control steps at equal intervals without being affected by the delay time error α.
【0102】以上のことから、本実施の形態9におい
て、タイミング再生回路はシンボルレートの2倍のロー
カル正弦波信号を入力して、シンボル周期に対して十分
小さな位相制御ステップ間隔(シンボル周期の1/16
以下)を、安定して実現する。よって、実施の形態9の
タイミング再生回路は、特に高速無線伝送システムなど
シンボルレートが高い場合に、低消費電力化が実現で
き、回路設計も容易となる。また実施の形態9のタイミ
ング再生回路は、シンボル周波数生成部71Aにより、
シンボルレートの2倍でオーバーサンプルされたベース
バンド位相データを用いて、特に位相変動が大きいデー
タパターンに対して、高速引込みを行うことができる。
更に実施の形態9のタイミング再生回路は、本実施の形
態9の直交変調回路を有する位相制御部により、温度に
よって特性が左右させず、FDMA通信などのように、
常に有意な信号受信状態が連続して続く場合でも、再生
シンボルクロックの等間隔な位相制御ステップによる、
安定した位相制御を実現することができる。また、実施
の形態9の位相制御部は、DA変換器、ローパスフィル
タをそれぞれ1個だけで構成でき、残りをディジタル信
号処理で行うため、実施の形態7の位相制御部より回路
規模が小さくなる。更に実施の形態9の位相制御部は、
実施の形態7の直交変調回路7406と等価な処理を、
ディジタル信号処理で行うため、π/2移相器などのア
ナログ素子の精度に特性が左右されない。From the above, in the ninth embodiment, the timing recovery circuit inputs the local sine wave signal having twice the symbol rate, and the phase control step interval (one symbol period is 1) which is sufficiently small with respect to the symbol period. / 16
The following) is stably realized. Therefore, the timing recovery circuit of the ninth embodiment can realize low power consumption and easy circuit design especially when the symbol rate is high such as in a high-speed wireless transmission system. In the timing recovery circuit of the ninth embodiment, the symbol frequency generator 71A
Using the baseband phase data oversampled at twice the symbol rate, it is possible to perform high-speed pull-in especially for a data pattern having a large phase variation.
Further, in the timing recovery circuit of the ninth embodiment, the phase control unit having the quadrature modulation circuit of the ninth embodiment does not influence the characteristics depending on the temperature, so that the timing reproduction circuit can be used in the FDMA communication.
Even when a significant signal reception state continues all the time, by the phase control steps at equal intervals of the recovered symbol clock,
It is possible to realize stable phase control. Further, the phase control unit of the ninth embodiment can be configured with only one DA converter and one low-pass filter, and the rest is performed by digital signal processing. Therefore, the circuit scale is smaller than that of the phase control unit of the seventh embodiment. . Furthermore, the phase controller of the ninth embodiment is
A process equivalent to that of the quadrature modulation circuit 7406 of the seventh embodiment is
Since the processing is performed by digital signal processing, the characteristics are not affected by the accuracy of analog elements such as π / 2 phase shifter.
【0103】実施の形態10.実施の形態1のタイミン
グ再生回路は、ベースバンド位相データが1シンボル毎
に大きく変動する場合に、高速な位相引き込みを実現す
るが、π/4シフトQPSK変調方式のように、ベース
バンド位相データの変動量が比較的小さい場合に、タイ
ミング位相の引込みに時間がかかる場合もある。実施の
形態10では、このような場合でも、高速にタイミング
位相を引込むタイミング再生回路を示す。Embodiment 10. FIG. The timing recovery circuit according to the first embodiment realizes a high-speed phase pull-in when the baseband phase data largely changes for each symbol, but like the π / 4 shift QPSK modulation system, When the fluctuation amount is relatively small, it may take time to pull in the timing phase. The tenth embodiment shows a timing reproduction circuit that pulls in a timing phase at high speed even in such a case.
【0104】実施の形態10における復調器の構成は、
図1の実施の形態1の構成と同じである。タイミング再
生回路の構成が実施の形態1と異なる。図23と同一符
号を付した図21は、実施の形態10におけるタイミン
グ再生回路の構成であり、78は位相データ補間回路、
71Cはシンボル周波数成分生成部、77Aはフィルタ
情報用メモリである。The structure of the demodulator in the tenth embodiment is as follows.
The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The configuration of the timing reproduction circuit is different from that of the first embodiment. FIG. 21, which is assigned the same reference numeral as FIG. 23, shows the configuration of the timing reproduction circuit in the tenth embodiment, and 78 is a phase data interpolation circuit,
71C is a symbol frequency component generator, and 77A is a filter information memory.
【0105】次に、実施の形態10におけるタイミング
再生回路の動作を説明する。本タイミング再生回路も、
実施の形態1と同様、シンボルレートの2倍でオーバー
サンプルされたベースバンド位相データを用いて動作
し、動作クロックはシンボルレートの2倍の周波数の固
定クロックである。本タイミング再生回路は、シンボル
レートの2倍でオーバーサンプリングされたベースバン
ド位相データθi=θ(iT/2)(i=1,2,3,4,…)か
ら、各サンプル位相データ間の位相データθ(iT/2
+T/4)を、一次補間などの補間処理で求めること
で、シンボルレートの4倍でオーバーサンプリングされ
たベースバンド位相データ系列を生成し、このデータ系
列を用いて従来のタイミング再生回路と同じようにタイ
ミング位相誤差を求めるものである。なお、本実施の形
態10の位相制御部は、実施の形態1,3,5,7のい
ずれかを用いればよい。以降、本実施の形態10のタイ
ミング再生回路の詳細動作について説明する。Next, the operation of the timing reproduction circuit according to the tenth embodiment will be described. This timing reproduction circuit also
Similar to the first embodiment, it operates using baseband phase data oversampled at twice the symbol rate, and the operation clock is a fixed clock with a frequency twice the symbol rate. The timing reproduction circuit calculates the phase between the sample phase data from the baseband phase data θi = θ (iT / 2) (i = 1,2,3,4, ...) Oversampled at twice the symbol rate. Data θ (iT / 2
+ T / 4) is obtained by interpolation processing such as linear interpolation to generate a baseband phase data sequence oversampled at 4 times the symbol rate, and this data sequence is used in the same manner as in a conventional timing reproduction circuit. The timing phase error is calculated at. The phase control unit according to the tenth embodiment may use any one of the first, third, fifth, and seventh embodiments. The detailed operation of the timing recovery circuit according to the tenth embodiment will be described below.
【0106】図21の位相データ補間部78は、ベース
バンド位相データθ(iT/2)(i=1,2,3,4,…)か
ら、各サンプル位相データ間の位相データθ(iT/2
+T/4)を、補間演算で求める。本実施の形態10で
は、簡単な位相の一次補間で各サンプル位相データ間の
位相データを求める。式(38)に本位相データ補間部
78における処理を示す。但しΔMiは、θ(iT/2
+T/2)から、θ(iT/2)への変動量であり、式
(39)で求まる。
θ(iT/2+T/4)=mod(θ(iT/2)
+ΔMi/2+2π,2π) (38)
ΔMi=θ((i+1)T/2)−θ(iT/2)
〔−π<θ((i+1)T/2)−θ(iT/2)<+π〕
ΔMi=θ((i+1)T/2)−θ(iT/2)+2π
〔−π≧θ((i+1)T/2)−θ(iT/2)〕
ΔMi=θ((i+1)T/2)−θ(iT/2)−2π
〔+π≦θ((i+1)T/2)−θ(iT/2)〕(39)
本実施の形態では、補間演算に一次補間を用いたが、そ
の他にも二次補間など、データを補間するものであれ
ば、どのようなものを用いてもよい。The phase data interpolator 78 of FIG. 21 calculates the phase data θ (iT / iT / i) between the baseband phase data θ (iT / 2) (i = 1,2,3,4, ...) Two
+ T / 4) is obtained by interpolation calculation. In the tenth embodiment, phase data between each sample phase data is obtained by simple linear interpolation. Equation (38) shows the processing in the phase data interpolating unit 78. However, ΔMi is θ (iT / 2
This is the amount of change from + T / 2) to θ (iT / 2), and is calculated by the equation (39). θ (iT / 2 + T / 4) = mod (θ (iT / 2) + ΔMi / 2 + 2π, 2π) (38) ΔMi = θ ((i + 1) T / 2) −θ (iT / 2) [−π <θ ( (I + 1) T / 2) -θ (iT / 2) <+ π] ΔMi = θ ((i + 1) T / 2) -θ (iT / 2) + 2π [-π ≧ θ ((i + 1) T / 2)- θ (iT / 2)] ΔMi = θ ((i + 1) T / 2) −θ (iT / 2) −2π [+ π ≦ θ ((i + 1) T / 2) −θ (iT / 2)] (39) In the present embodiment, primary interpolation is used for the interpolation calculation, but any other interpolation such as secondary interpolation that interpolates data may be used.
【0107】シンボル周波数成分生成部71Cは、以下
に示す式(40)に示すように、ベースバンド位相デー
タθ(iT/2)と、一つ前の位相データθ((i−
1)T/2)を用いてΔθR(iT/2)を求める。
ΔθR(iT/2)= min {|θ(iT/2)−θ((i-1)T/2)|,
2π−|θ(iT/2)−θ((i-1)T/2)|} (40)
また以下に示す式(41)に示すように、各サンプル位
相データ間の補間された位相データθ(iT/2+T/
4)と、一つ前の補間された位相データθ(iT/2−
T/4)を用いて、ΔθH(iT/2+T/4)を求め
る。
ΔθH(iT/2+T/4)= min {|θ(iT/2+T/4)−θ(iT/2-T/4)|,
2π−|θ(iT/2+T/4)−θ(iT/2-T/4)|} (41)
よって、以下の式(42)より、シンボルレートの4倍
のタイミングで、送信側のシンボル周波数成分を有する
データ系列Δθ(kT/4)( k=1,2,3,4,…)が求
まる。
Δθ(kT/4)=ΔθR(iT/2) 〔mod(k,2)=0〕
Δθ(kT/4)=ΔθH(iT/2+T/4)
〔mod(k,2)=1〕 (42)The symbol frequency component generator 71C, as shown in the following equation (40), outputs the baseband phase data θ (iT / 2) and the preceding phase data θ ((i-
1) Calculate ΔθR (iT / 2) using T / 2). ΔθR (iT / 2) = min {| θ (iT / 2) −θ ((i-1) T / 2) |, 2π− | θ (iT / 2) −θ ((i-1) T / 2 ) |} (40) Further, as shown in the following equation (41), interpolated phase data θ (iT / 2 + T /
4) and the immediately previous interpolated phase data θ (iT / 2−
ΔθH (iT / 2 + T / 4) is calculated using (T / 4). ΔθH (iT / 2 + T / 4) = min {| θ (iT / 2 + T / 4) −θ (iT / 2-T / 4) |, 2π− | θ (iT / 2 + T / 4) −θ (iT / 2-T / 4) |} (41) Therefore, according to the following equation (42), the data sequence Δθ (kT / 4) having the symbol frequency component on the transmission side at the timing of four times the symbol rate. ) (K = 1,2,3,4, ...) is obtained. Δθ (kT / 4) = ΔθR (iT / 2) [mod (k, 2) = 0] Δθ (kT / 4) = ΔθH (iT / 2 + T / 4) [mod (k, 2) = 1] (42 )
【0108】なお、補間誤差の影響で、ΔθH(iT/
2+T/4)に含まれるシンボル周波数成分量が、Δθ
R(iT/2)に含まれるシンボル周波数成分量より、
少ない場合が考えられる。その場合は、ΔθH(iT/
2+T/4)に重み付け係数βをかける。この場合、式
(42)は式(42a)に変更される。
Δθ(kT/4)=ΔθR(iT/2) 〔mod(k,2)=0〕
Δθ(kT/4)=βΔθH(iT/2+T/4)
〔mod(k,2)=1〕 (42a)Note that due to the influence of the interpolation error, ΔθH (iT /
2 + T / 4), the amount of symbol frequency components included in Δθ is
From the symbol frequency component amount included in R (iT / 2),
It may be small. In that case, ΔθH (iT /
2 + T / 4) is multiplied by the weighting coefficient β. In this case, the equation (42) is changed to the equation (42a). Δθ (kT / 4) = ΔθR (iT / 2) [mod (k, 2) = 0] Δθ (kT / 4) = βΔθH (iT / 2 + T / 4) [mod (k, 2) = 1] (42a )
【0109】以降の動作は、従来例と同じであり、Δθ
(kT/4)と受信側のシンボル周波数成分との相関
を、複素乗算部72、ローパスフィルタリング部73で
求める。またタイミング位相差Δθjを算出したら、Δ
θjを打消す値を、実施の形態1ないし実施の形態4の
遅延時間設定信号算出回路741、741A、あるい
は、実施の形態5ないし実施の形態9の累積加算回路7
45A,745Bのレジスタに入力し、再生シンボルク
ロックを瞬時に、送信タイミングに位相同期させる。The subsequent operation is the same as that of the conventional example, and Δθ
The correlation between (kT / 4) and the symbol frequency component on the receiving side is obtained by the complex multiplication unit 72 and the low-pass filtering unit 73. When the timing phase difference Δθj is calculated, Δ
The value for canceling θj is set to the delay time setting signal calculation circuits 741 and 741A of the first to fourth embodiments or the cumulative addition circuit 7 of the fifth to ninth embodiments.
45A and 745B, and the reproduced symbol clock is instantaneously phase-synchronized with the transmission timing.
【0110】このように、本実施の形態10に示した復
調器も従来例と同様、振幅制限された受信PSK信号を
用いて動作するため、リミタを前段に有する簡単な回路
で構成することができ、回路の小型化を実現することが
できる。また本実施の形態10に示した復調器は、再生
2倍クロックのタイミングでAD変換を行うフィードバ
ック型の構成であるため、従来例の半分のサンプリング
速度であるシンボルレートの2倍で動作することがで
き、低消費電力化が実現できる。更に、従来のタイミン
グ再生回路7は、シンボルレートのx倍の固定クロック
を入力して、シンボル周期の1/xの位相制御ステップ
を行っていたのに対し、本実施の形態10に示したタイ
ミング再生回路は、シンボルレートの2倍の固定クロッ
クを入力して、シンボル周期に対して十分小さな位相制
御ステップ間隔(シンボル周期の1/16以下)を、安
定して実現する。よって、タイミング再生回路は、特に
高速無線伝送システムなどシンボルレートが高い場合
に、低消費電力化が実現でき、回路設計も容易となる。
またタイミング再生回路は、位相データ補間部78によ
り、シンボルレートの2倍でオーバーサンプルされたベ
ースバンド位相データを用いて、シンボルレートの4倍
のタイミングでベースバンド位相データを生成し、この
4倍のタイミングで生成されたベースバンド位相データ
を用いて、従来方式と同じようにタイミング位相差を求
めるため、特にπ/4シフトQPSK変調されたベース
バンド位相データのように、位相変動が比較的小さなデ
ータパターンに対して、高速引き込みを行うことができ
る。As described above, the demodulator shown in the tenth embodiment also operates by using the received PSK signal whose amplitude is limited, as in the conventional example. Therefore, it can be configured by a simple circuit having a limiter in the preceding stage. Therefore, the circuit can be downsized. Further, since the demodulator shown in the tenth embodiment has a feedback type configuration for performing AD conversion at the timing of the reproduction double clock, it operates at twice the symbol rate, which is half the sampling rate of the conventional example. Therefore, low power consumption can be realized. Further, while the conventional timing recovery circuit 7 inputs a fixed clock of x times the symbol rate and performs the phase control step of 1 / x of the symbol period, the timing shown in the tenth embodiment. The reproduction circuit inputs a fixed clock twice the symbol rate and stably realizes a phase control step interval (1/16 or less of the symbol period) which is sufficiently small with respect to the symbol period. Therefore, the timing recovery circuit can realize low power consumption and facilitate circuit design especially when the symbol rate is high such as in a high-speed wireless transmission system.
The timing reproduction circuit uses the baseband phase data oversampled at the symbol rate twice by the phase data interpolator 78 to generate the baseband phase data at the timing four times the symbol rate, and the fourfold Since the timing phase difference is obtained in the same manner as the conventional method using the baseband phase data generated at the timing of, the phase fluctuation is relatively small like the baseband phase data modulated by π / 4 shift QPSK. High-speed acquisition can be performed on the data pattern.
【0111】[0111]
【発明の効果】上述のように、この発明によればシンボ
ルレートの2倍でオーバーサンプルされたベースバンド
位相データから、1/2シンボル差分の減算を含む簡単
な信号処理によって、送信側のシンボル周波数成分を含
むデータ系列を得ることが出来るため、本シンボル周波
数生成部のディジタル回路化、LSI化は容易に実現で
きる。また、このデータ系列をタイミング再生に用いる
ことで、高速な位相引込み特性を示すタイミング再生回
路を実現できる。更に、本シンボル周波数生成部は、シ
ンボルレートの2倍の周波数で動作するため、特に高速
無線伝送システムにおいて、タイミング再生回路の低消
費電力化が図れ、またタイミング再生回路のLSI化が
容易となる。As described above, according to the present invention, the symbol on the transmitting side can be processed by simple signal processing including subtraction of 1/2 symbol difference from the baseband phase data oversampled at twice the symbol rate. Since a data series including frequency components can be obtained, the symbol frequency generation unit can be easily realized as a digital circuit or an LSI. Further, by using this data series for timing reproduction, it is possible to realize a timing reproduction circuit exhibiting a high-speed phase pull-in characteristic. Further, since the present symbol frequency generation unit operates at a frequency twice the symbol rate, the power consumption of the timing reproduction circuit can be reduced and the LSI of the timing reproduction circuit can be easily realized especially in a high-speed wireless transmission system. .
【0112】さらに次の発明によれば、上述に加えて、
シンボルレートの2倍でオーバーサンプルされたベース
バンド位相データを入力とするフィードバック型の構成
で、送信側の伝送タイミングに位相同期した再生シンボ
ルクロックを生成することができるため、小さな回路規
模でタイミング再生回路を実現できる。更に、1シンボ
ル毎に+πと−πの位相変動を繰り返すデータパターン
に対して高速な位相引込み特性を示すタイミング再生回
路を実現する。According to the following invention, in addition to the above,
With a feedback-type configuration that takes as input the baseband phase data that is oversampled at twice the symbol rate, it is possible to generate a regenerated symbol clock that is phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side, so timing regeneration is possible with a small circuit scale A circuit can be realized. Further, a timing recovery circuit that exhibits a high-speed phase pull-in characteristic for a data pattern in which + π and −π phase fluctuations are repeated for each symbol is realized.
【0113】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、ローパスフィルタリング部に、ランダムウォークフ
ィルタリング部を用いて乗算データを平均化するため、
ローパスフィルタリング部の構成が簡易となり、更に回
路規模の小さなタイミング再生回路を実現できる。Further, according to the next invention, in addition to the above, the random-pass filtering unit is used in the low-pass filtering unit to average the multiplication data.
The configuration of the low-pass filtering unit is simplified, and a timing reproduction circuit having a smaller circuit scale can be realized.
【0114】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、シンボル周波数成分を有するシンボルレートの4倍
のデータ系列を、位相の補間演算によって生成し、受信
側のシンボル周波数成分との相関演算を行ってタイミン
グ位相誤差を求めるため、特にπ/4シフトQPSK変
調されたベースバンド信号のような、位相変動が比較的
小さなデータに対して、高速な位相引込み特性を示すタ
イミング再生回路を実現する。Further, according to the next invention, in addition to the above, a data sequence having a symbol frequency component and four times the symbol rate is generated by phase interpolation calculation, and correlation calculation with the symbol frequency component on the receiving side is performed. In order to obtain the timing phase error, a timing recovery circuit exhibiting a high-speed phase pull-in characteristic is realized particularly for data having a relatively small phase fluctuation such as a π / 4 shift QPSK-modulated baseband signal. .
【0115】また、次の発明によれば、タイミング再生
回路は、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロック
で動作するため、特に高速無線伝送システムにおいて、
タイミング再生回路の低消費電力化が図れ、またタイミ
ング再生回路のLSI化が容易となる。Further, according to the next invention, since the timing recovery circuit operates with a fixed clock having a frequency twice the symbol rate, particularly in a high speed wireless transmission system.
The power consumption of the timing reproduction circuit can be reduced, and the timing reproduction circuit can be easily integrated into an LSI.
【0116】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、シンボルレートと同じ周波数の固定クロックでタイ
ミング再生回路は動作するため、更にタイミング再生回
路の低消費電力化が図れ、更にタイミング再生回路のL
SI化が容易となる。Further, according to the next invention, in addition to the above, since the timing reproduction circuit operates with a fixed clock having the same frequency as the symbol rate, the power consumption of the timing reproduction circuit can be further reduced and the timing reproduction circuit can be further reduced. L
SI can be easily achieved.
【0117】また次の発明によれば、タイミング再生回
路は、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロックで
動作し、補正遅延値算出回路により、有意なデータ受信
中は、位相制御時にタイミング位相が乱れない、安定し
たクロック位相制御を実現するタイミング再生回路を実
現する。According to the next invention, the timing recovery circuit operates with a fixed clock having a frequency twice the symbol rate, and the correction delay value calculation circuit causes the timing phase to be controlled during phase control during significant data reception. Realize a timing recovery circuit that realizes stable clock phase control without disturbance.
【0118】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、シンボルレートと同じ周波数の固定クロックでタイ
ミング再生回路は動作するため、更にタイミング再生回
路の低消費電力化が図れ、更にタイミング再生回路のL
SI化が容易となる。Further, according to the next invention, in addition to the above, the timing reproduction circuit operates with a fixed clock having the same frequency as the symbol rate, so that the power consumption of the timing reproduction circuit can be further reduced and the timing reproduction circuit can be further reduced. L
SI can be easily achieved.
【0119】また、次の発明によれば、2つのクロック
移相回路を用いて、送信側の伝送タイミングに連続的に
位相同期した再生シンボルクロックを生成し、かつクロ
ック移相回路で生じる温度特性等による設定遅延時間の
誤差が生じた場合でも、位相制御時にクロック位相が乱
れないタイミング再生回路を実現する。更に、シンボル
レートの2倍の周波数の固定クロックでタイミング再生
回路は動作するため、特に高速無線伝送システムにおい
て、タイミング再生回路の低消費電力化が図れ、またタ
イミング再生回路のLSI化が容易となる。Further, according to the next invention, the two clock phase shift circuits are used to generate a regenerated symbol clock continuously phase-synchronized with the transmission timing of the transmission side, and the temperature characteristic generated in the clock phase shift circuit is generated. Even if an error in the setting delay time occurs due to such factors as described above, a timing reproduction circuit in which the clock phase is not disturbed during phase control is realized. Further, since the timing recovery circuit operates with a fixed clock having a frequency twice the symbol rate, the power consumption of the timing recovery circuit can be reduced and the timing recovery circuit can be easily integrated into an LSI especially in a high-speed wireless transmission system. .
【0120】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、シンボルレートと同じ周波数の固定クロックでタイ
ミング再生回路は動作するため、更にタイミング再生回
路の低消費電力化が図れ、更にタイミング再生回路のL
SI化が容易となる。Further, according to the following invention, in addition to the above, the timing reproduction circuit operates with a fixed clock having the same frequency as the symbol rate, so that the power consumption of the timing reproduction circuit can be further reduced and the timing reproduction circuit can be further reduced. L
SI can be easily achieved.
【0121】また、次の発明によれば、1つのクロック
移相回路を用いた簡単な回路構成で、送信側の伝送タイ
ミングに連続的に位相同期した再生シンボルクロックを
生成し、かつクロック移相回路で生じる温度特性等によ
る設定遅延時間の誤差が生じた場合でも、位相制御時に
クロック位相が乱れないタイミング再生回路を実現す
る。更に、シンボルレートの2倍の周波数の固定クロッ
クでタイミング再生回路は動作するため、特に高速無線
伝送システムにおいて、タイミング再生回路の低消費電
力化が図れ、またタイミング再生回路のLSI化が容易
となる。Further, according to the next invention, a regenerated symbol clock continuously phase-synchronized with the transmission timing of the transmitting side is generated by a simple circuit configuration using one clock phase shifting circuit, and the clock phase shifting is performed. (EN) A timing reproduction circuit in which a clock phase is not disturbed during phase control even when an error in a set delay time occurs due to temperature characteristics or the like generated in the circuit. Further, since the timing recovery circuit operates with a fixed clock having a frequency twice the symbol rate, the power consumption of the timing recovery circuit can be reduced and the timing recovery circuit can be easily integrated into an LSI especially in a high-speed wireless transmission system. .
【0122】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、シンボルレートと同じ周波数の固定クロックでタイ
ミング再生回路は動作するため、更にタイミング再生回
路の低消費電力化が図れ、更にタイミング再生回路のL
SI化が容易となる。Further, according to the following invention, in addition to the above, since the timing reproduction circuit operates with a fixed clock having the same frequency as the symbol rate, the power consumption of the timing reproduction circuit can be further reduced and the timing reproduction circuit can be further reduced. L
SI can be easily achieved.
【0123】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、クロック移相回路において、遅延素子を(N−1)
個用いて、遅延された(N−1)個の固定クロックを生
成し、固定クロックを含むN個のクロックから1つを選
択することで、固定クロックにある遅延量を与えるた
め、クロック移相回路は、高速クロックを必要としな
い、簡易な回路で実現することができる。According to the next invention, in addition to the above, in the clock phase shift circuit, the delay element is (N-1).
A fixed amount of delay is given to the fixed clock by generating (N-1) delayed fixed clocks by using one clock and selecting one from N clocks including the fixed clock. The circuit can be realized by a simple circuit that does not require a high speed clock.
【0124】また、次の発明によれば、位相制御部は、
2つのDA変換器、2つのローパスフィルタ、2つの乗
算器、1つの加算器で構成される直交変調回路と、硬判
定回路による簡単な回路で、遅延時間設定信号に応じた
再生クロック位相制御を、常に一定の位相制御ステップ
間隔で連続的に行うことができる。更に、シンボルレー
トの2倍の周波数のローカル正弦波で、タイミング再生
回路は動作するため、特に高速無線伝送システムにおい
て、タイミング再生回路の低消費電力化が図れ、またタ
イミング再生回路のLSI化が容易となる。According to the next invention, the phase control section is
A quadrature modulation circuit composed of two DA converters, two low-pass filters, two multipliers, and one adder, and a simple circuit consisting of a hard decision circuit are used to perform the reproduction clock phase control according to the delay time setting signal. , Can be continuously performed with a constant phase control step interval. Further, since the timing recovery circuit operates with a local sine wave having a frequency twice the symbol rate, the power consumption of the timing recovery circuit can be reduced and the timing recovery circuit can be easily integrated into an LSI especially in a high-speed wireless transmission system. Becomes
【0125】さらに、次の発明によれば、上述に加え
て、シンボルレートと同じ周波数のローカル正弦波でタ
イミング再生回路は動作するため、更にタイミング再生
回路の低消費電力化が図れ、更にタイミング再生回路の
LSI化が容易となる。Further, according to the following invention, in addition to the above, since the timing reproduction circuit operates with the local sine wave having the same frequency as the symbol rate, the power consumption of the timing reproduction circuit can be further reduced and the timing reproduction can be further achieved. The circuit can be easily integrated into an LSI.
【0126】また、次の発明によれば、位相制御部は、
直交変調回路と等価な処理を行うディジタル回路、1つ
のDA変換部、1つのアナログローパスフィルタリング
部、硬判定回路で構成される簡単な回路で、遅延時間設
定信号に応じた再生クロック位相制御を、常に一定の位
相制御ステップ間隔で連続的に行うことができる。更
に、シンボルレートの2倍の周波数のローカル正弦波
で、タイミング再生回路は動作するため、特に高速無線
伝送システムにおいて、タイミング再生回路の低消費電
力化が図れ、またタイミング再生回路のLSI化が容易
となる。According to the next invention, the phase control section
A simple circuit consisting of a digital circuit that performs processing equivalent to that of a quadrature modulation circuit, one DA conversion section, one analog low-pass filtering section, and a hard decision circuit, and controls the recovered clock phase according to the delay time setting signal. It can be continuously performed with a constant phase control step interval. Further, since the timing recovery circuit operates with a local sine wave having a frequency twice the symbol rate, the power consumption of the timing recovery circuit can be reduced and the timing recovery circuit can be easily integrated into an LSI especially in a high-speed wireless transmission system. Becomes
【0127】また、次の発明によれば、送信側の伝送タ
イミングに位相同期した再生シンボルクロックを迅速に
生成し、かつそれに同期した復調データを出力する復調
器を実現する。また本復調器は、振幅制限されたベース
バンド信号を用いて動作するため、リミタ増幅器を前段
に有することが可能であり、復調器の小型化を実現す
る。更に本復調器は、シンボルレートの2倍でデータを
オーバーサンプルするため、特に高速無線伝送システム
において、復調器の低消費電力化が図れ、また復調器の
LSI化が容易となる。Further, according to the next invention, a demodulator for rapidly generating a regenerated symbol clock phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side and outputting demodulated data in synchronism therewith is realized. Further, since this demodulator operates by using the baseband signal whose amplitude is limited, it is possible to have a limiter amplifier in the preceding stage, and the demodulator can be miniaturized. Further, since the demodulator oversamples data at twice the symbol rate, the power consumption of the demodulator can be reduced and the demodulator can be easily integrated into an LSI especially in a high-speed wireless transmission system.
【0128】また、次の発明によれば、振幅制限された
ベースバンド信号をシンボルレートの2倍でオーバーサ
ンプルして、送信側の伝送タイミングに位相同期した再
生シンボルクロックを生成し、かつそれに同期した復調
データを出力する復調器を実現する。更に本復調器は、
シンボルレートの2倍の周波数の固定クロック、あるい
はシンボルレートの2倍の周波数のローカル正弦波で動
作するため、特に高速無線伝送システムにおいて、復調
器の低消費電力化が図れ、また復調器のLSI化が容易
となる。According to the next invention, the amplitude-limited baseband signal is oversampled at twice the symbol rate to generate a regenerated symbol clock phase-synchronized with the transmission timing on the transmitting side, and synchronized with it. A demodulator that outputs the demodulated data is realized. Furthermore, this demodulator
Since a fixed clock having a frequency twice the symbol rate or a local sine wave having a frequency twice the symbol rate operates, the power consumption of the demodulator can be reduced and the LSI of the demodulator can be realized especially in a high-speed wireless transmission system. It becomes easy to convert.
【0129】さらに次の発明によれば、上述に加えて、
ベースバンド同相信号とベースバンド直交信号を、再生
シンボルクロックの立ち上がりと立ち下がりでサンプリ
ングし、それぞれベースバンド同相データと、ベースバ
ンド直交データとして出力するサンプリング回路によ
り、サンプリングに用いるAD変換器の数は従来の2個
から、4個に増加するが、固定クロック、あるいはロー
カル正弦波の周波数を、シンボルレートの2倍の周波数
から、シンボルレートと同じ周波数に削減することがで
きるため、更に復調器の低消費電力化が図れ、また更に
LSI化が容易な復調器を実現できる。According to the next invention, in addition to the above,
The number of AD converters used for sampling by the sampling circuit that samples the baseband in-phase signal and the baseband quadrature signal at the rising and falling edges of the recovered symbol clock and outputs them as baseband in-phase data and baseband quadrature data, respectively. However, the frequency of the fixed clock or the local sine wave can be reduced from twice the symbol rate to the same frequency as the symbol rate. It is possible to realize a demodulator with low power consumption and easy LSI implementation.
【図1】 この発明による復調器の実施の形態1の全体
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a first embodiment of a demodulator according to the present invention.
【図2】 この発明による復調器の実施の形態2の全体
構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a second embodiment of a demodulator according to the present invention.
【図3】 図1の復調器におけるタイミング再生回路の
構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of a timing recovery circuit in the demodulator of FIG.
【図4】 図2の復調器におけるタイミング再生回路の
構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing a configuration of a timing recovery circuit in the demodulator of FIG.
【図5】 この発明によるタイミング再生回路におけ
る、実施の形態1の位相制御部を示すブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram showing the phase control unit of the first embodiment in the timing recovery circuit according to the present invention.
【図6】 この発明によるタイミング再生回路におけ
る、実施の形態1の遅延素子の時間誤差が生じても、ク
ロック位相の乱れが生じない位相制御部を示すブロック
図である。FIG. 6 is a block diagram showing a phase control unit in the timing reproduction circuit according to the present invention, in which the clock phase is not disturbed even if a time error occurs in the delay element of the first embodiment.
【図7】 この発明による位相制御部における、クロッ
ク移相回路を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a clock phase shift circuit in the phase control unit according to the present invention.
【図8】 図3のタイミング再生回路の動作の説明に供
するタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the timing reproduction circuit of FIG.
【図9】 実施の形態1のランダムウォークフィルタの
動作の説明に供するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the random walk filter according to the first embodiment.
【図10】 図7のクロック移相回路の動作の説明に供
するタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart provided for explaining the operation of the clock phase shift circuit of FIG.
【図11】 従来のクロック選択動作の説明に供するタ
イミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart for explaining a conventional clock selection operation.
【図12】 図5の位相制御部における、遅延素子の遅
延時間誤差をパラメータ徒した場合の、遅延時間設定信
号対クロック位相差特性のグラフである。12 is a graph of delay time setting signal vs. clock phase difference characteristics when the delay time error of the delay element is used as a parameter in the phase control unit of FIG.
【図13】 この発明によるタイミング再生回路におけ
る、実施の形態3の位相制御部を示すブロック図であ
る。FIG. 13 is a block diagram showing a phase control unit of the third embodiment in a timing reproduction circuit according to the present invention.
【図14】 図13の位相制御部における、第一のクロ
ック移相回路と第二のクロック移相回路を示すブロック
図である。14 is a block diagram showing a first clock phase shift circuit and a second clock phase shift circuit in the phase control section of FIG. 13. FIG.
【図15】 図13の位相制御部の動作の説明に供する
タイミングチャートである。FIG. 15 is a timing chart for explaining the operation of the phase control unit in FIG.
【図16】 この発明によるタイミング再生回路におけ
る、実施の形態5の位相制御部を示すブロック図であ
る。FIG. 16 is a block diagram showing a phase control unit of the fifth embodiment in a timing recovery circuit according to the present invention.
【図17】 図16の位相制御部の動作の説明に供する
タイミングチャートである。FIG. 17 is a timing chart for explaining the operation of the phase control unit in FIG.
【図18】 この発明によるタイミング再生回路におけ
る、実施の形態7の位相制御部を示すブロック図であ
る。FIG. 18 is a block diagram showing a phase control unit according to a seventh embodiment of the timing reproduction circuit according to the present invention.
【図19】 この発明によるタイミング再生回路におけ
る、実施の形態9の位相制御部を示すブロック図であ
る。FIG. 19 is a block diagram showing a phase control unit of the ninth embodiment in a timing reproduction circuit according to the present invention.
【図20】 図19の位相制御部の動作の説明に供する
タイミングチャートである。20 is a timing chart for explaining the operation of the phase controller of FIG.
【図21】 この発明によるタイミング再生回路の実施
の形態10の全体構成を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing the overall structure of a tenth embodiment of a timing recovery circuit according to the present invention.
【図22】 従来の復調器の全体構成を示すブロック図
である。FIG. 22 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional demodulator.
【図23】 従来のタイミング再生回路の全体構成を示
すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional timing reproduction circuit.
【図24】 従来のタイミング再生回路における、シン
ボル周波数成分生成部の動作の説明に供する波形図であ
る。FIG. 24 is a waveform diagram for explaining the operation of the symbol frequency component generation unit in the conventional timing reproduction circuit.
【図25】 従来のタイミング再生回路における、位相
制御部の動作の説明に供するタイミングチャートであ
る。FIG. 25 is a timing chart for explaining the operation of the phase control unit in the conventional timing reproduction circuit.
【符号の説明】 1 リミタ 2 直交検波回路 3 直交検波用ローカル発振器 4 サンプリング回路 5 極座標変換回路 6 データ判定回路 7、7A タイミング再生回路 71 シンボル周波数成分生成部 72 乗算部 73 ローパスフィルタリング部 74 位相制御部 75 再生シンボルクロック生成部 76 位相情報用メモリ 77 フィルタ情報用メモリ 78 位相データ補間部。[Explanation of symbols] 1 limiter 2 Quadrature detection circuit 3 Local oscillator for quadrature detection 4 Sampling circuit 5 Polar coordinate conversion circuit 6 Data judgment circuit 7,7A timing recovery circuit 71 symbol frequency component generator 72 Multiplier 73 Low-pass filtering section 74 Phase control unit 75 Regenerated symbol clock generator 76 Phase information memory 77 Filter information memory 78 Phase data interpolation unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−252964(JP,A) 特開 平8−331190(JP,A) 特開 平4−271537(JP,A) 特開 平5−336183(JP,A) 特開 平6−268700(JP,A) 特開 平9−135276(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/22 H04L 7/00 H04L 7/027 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-6-252964 (JP, A) JP-A-8-331190 (JP, A) JP-A-4-271537 (JP, A) JP-A-5- 336183 (JP, A) JP 6-268700 (JP, A) JP 9-135276 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 27/22 H04L 7 / 00 H04L 7/027
Claims (17)
ルされたベースバンド位相データを1/2シンボル差分
し、差分結果を位相差分データとして出力する位相差分
部と、 前記位相差分データを絶対値変換した位相差分絶対値デ
ータ、およびラジアン表示で2πから前記位相差分絶対
値データを減算した値のどちらか小さい方を、シンボル
周波数成分データとして、シンボルレートの2倍のタイ
ミングで出力するデータ変換部とを有するシンボル周波
数生成部を備えることを特徴とするタイミング再生回
路。1. A phase difference unit that performs 1/2 symbol difference on baseband phase data oversampled at twice the symbol rate and outputs the difference result as phase difference data, and the phase difference data is subjected to absolute value conversion. The smaller of the phase difference absolute value data and the value obtained by subtracting the phase difference absolute value data from 2π in radians is used as the symbol frequency component data, and a data conversion unit for outputting at a timing twice the symbol rate. A timing recovery circuit comprising a symbol frequency generation unit having the same.
位相制御部から出力されるシンボル周波数成分を乗算
し、乗算データとして出力する乗算部と、 前記乗算データを平均化し、平均化されたデータをタイ
ミング位相誤差信号として出力するローパスフィルタリ
ング部と、 前記タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝送
タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させるよ
うに位相制御する位相制御部とを備えることを特徴とす
る、請求項1に記載のタイミング再生回路。2. A multiplication unit that multiplies the symbol frequency component data by a symbol frequency component output from a phase control unit to be described later, and outputs the multiplication data, an average of the multiplication data, and timing of the averaged data. wherein a low-pass filtering unit for outputting a phase error signal, further comprising a on the basis of the timing phase error signal, the transmit-side phase controller that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of The timing recovery circuit according to claim 1, wherein
乗算データを平均化するランダムウォークフィルタリン
グ部を有することを特徴とする請求項2に記載のタイミ
ング再生回路。3. The timing recovery circuit according to claim 2, wherein the low-pass filtering unit includes a random walk filtering unit that averages the multiplication data.
ーバーサンプルされたベースバンド位相データを2個以
上用いて、各サンプリング点からシンボル周期/4の時
点の位相データを補間演算を用いて算出し、算出値を位
相補間データとし、前記位相補間データを1/2シンボ
ル差分し、差分結果を補間位相差分データとし、前記補
間位相差分データを絶対値変換した補間位相差分絶対値
データ、およびラジアン表示で2πから前記補間位相差
分絶対値データを減算した値のどちらか小さい方を、シ
ンボル周波数成分補間データとして、シンボルレートの
2倍のタイミングで出力するシンボル周波数成分補間デ
ータ算出部と、 前記シンボル周波数成分補間データに、後記位相制御部
から出力されるシンボル周波数の同相成分を乗算し、同
相乗算データとして出力し、前記シンボル周波数成分デ
ータに、後記位相制御部から出力されるシンボル周波数
の直交成分を乗算し、直交乗算データとして出力する複
素乗算部と、 前記同相乗算データを第一の積分型フィルタで平均化
し、タイミング同相データとして出力する第一の積分フ
ィルタリング部と、 前記直交乗算データを第二の積分型フィルタで平均化
し、タイミング直交データとして出力する第二の積分フ
ィルタリング部と、 前記タイミング同相データと、前記タイミング直交デー
タの逆正接値を求める逆正接部と、 rシンボル周期で、前記逆正接値からタイミング位相誤
差信号を求めて出力し、同時に前記第一の積分型フィル
タに、前記タイミング同相データと前記タイミング直交
データの示すベクトル長をセットし、前記第二の積分型
フィルタをリセットする積分フィルタセット信号を出力
する積分フィルタ制御部と、 前記タイミング位相誤差信号に基づいて、送信側の伝送
タイミングに再生シンボルクロックを位相同期させるよ
うに位相制御する位相制御部とを備えることを特徴とす
る、請求項1に記載のタイミング再生回路。4. The phase data at the time of symbol period / 4 from each sampling point is calculated using an interpolation calculation by using two or more pieces of baseband phase data oversampled at twice the continuous symbol rate. , The calculated value is the phase interpolation data, the phase interpolation data is 1/2 symbol difference, the difference result is the interpolation phase difference data, the interpolation phase difference absolute value data obtained by converting the interpolation phase difference data into an absolute value, and radian display 2π from the interpolation phase difference absolute value data, whichever is smaller is output as symbol frequency component interpolation data at a timing of twice the symbol rate. Multiply the component interpolation data by the in-phase component of the symbol frequency output from the phase control unit described later, Output as calculation data, the symbol frequency component data is multiplied by a quadrature component of a symbol frequency output from the phase control unit described later, and a complex multiplication unit that outputs as quadrature multiplication data; A first integral filtering unit that averages with an integral filter and outputs as timing in-phase data, a second integral filtering unit that averages the quadrature multiplication data with a second integral filter, and outputs as timing quadrature data, An arctangent part for obtaining an arctangent value of the timing in-phase data and the timing quadrature data, and a timing phase error signal is obtained from the arctangent value at r symbol periods and output, and at the same time, to the first integral filter. , A vector length indicated by the timing in-phase data and the timing quadrature data is set, and the second And integrating filter outputs the integration filter set signal for resetting the integrating filter control unit, based on the timing phase error signal, that Gyosu phase system as the recovered symbol clock to the transmission timing of the signal side is phase-synchronized transmission The timing recovery circuit according to claim 1, further comprising a phase control unit.
信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相同
期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、タイミング位相誤差信号から後記補
正遅延値を減算し、減算結果を累積加算した値を、遅延
時間設定信号として出力する遅延時間設定信号算出部
と、 前記遅延時間設定信号によって、固定クロックを設定し
た時間だけ遅延し、遅延された固定クロックを再生クロ
ックとし、前記再生クロックを2分周した信号を、前記
再生シンボルクロックとして出力するクロック移相部
と、 有意なデータ受信中において、0を補正遅延値として出
力し、 無意味なデータ受信中において、前記遅延時間設定信号
が固定クロックの1周期を越える時間を示したら、固定
クロックの1周期に相当する値を補正遅延値として出力
し、前記遅延時間設定信号が固定クロックの−1周期を
越える時間を示したら、固定クロックの−1周期に相当
する値を補正遅延値として出力し、前記遅延時間設定信
号が固定クロックの±1周期以内の時間を示している間
は、0を補正遅延値として出力する補正遅延値算出部と
を有することを特徴とするタイミング再生回路。5. Based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmission <br/> signal side, the phase control unit, A delay time setting signal calculator that subtracts the later-described correction delay value from the timing phase error signal and outputs the value obtained by cumulatively adding the subtraction results as a delay time setting signal, and the time when the fixed clock is set by the delay time setting signal. A clock phase shifter for outputting a signal obtained by dividing the reproduction clock by 2 as the reproduction symbol clock, and a corrected delay value of 0 during significant data reception. When the delay time setting signal indicates a time exceeding one cycle of the fixed clock during meaningless data reception, the fixed clock is output. 1 is output as a correction delay value, and when the delay time setting signal indicates a time exceeding -1 cycle of the fixed clock, a value corresponding to -1 cycle of the fixed clock is output as the correction delay value. A timing reproduction circuit having a correction delay value calculation unit that outputs 0 as a correction delay value while the delay time setting signal indicates a time within ± 1 cycle of the fixed clock.
信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相同
期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、タイミング位相誤差信号から後記補
正遅延値を減算し、減算結果を累積加算した値を、遅延
時間設定信号として出力する遅延時間設定信号算出部
と、 前記遅延時間設定信号によって、固定クロックを設定し
た時間だけ遅延し、遅延された固定クロックを、前記再
生シンボルクロックとして出力するクロック移相部と、 有意なデータ受信中において、0を補正遅延値として出
力し、 無意味なデータ受信中において、前記遅延時間設定信号
が固定クロックの1周期を越える時間を示したら、固定
クロックの1周期に相当する値を補正遅延値として出力
し、前記遅延時間設定信号が固定クロックの−1周期を
越える時間を示したら、固定クロックの−1周期に相当
する値を補正遅延値として出力し、前記遅延時間設定信
号が固定クロックの±1周期以内の時間を示している間
は、0を補正遅延値として出力する補正遅延値算出部と
を有することを特徴とするタイミング再生回路。6. Based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmission <br/> signal side, the phase control unit, A delay time setting signal calculator that subtracts the later-described correction delay value from the timing phase error signal and outputs the value obtained by cumulatively adding the subtraction results as a delay time setting signal, and the time when the fixed clock is set by the delay time setting signal. And a clock phase shifter that outputs a delayed fixed clock as the reproduced symbol clock, and outputs 0 as a correction delay value during significant data reception, and delays during meaningless data reception. When the time setting signal indicates a time exceeding one cycle of the fixed clock, a value corresponding to one cycle of the fixed clock is output as a correction delay value, and the delay When the delay time setting signal indicates a time exceeding -1 cycle of the fixed clock, a value corresponding to -1 cycle of the fixed clock is output as a correction delay value, and the delay time setting signal is within ± 1 cycle of the fixed clock. A timing reproduction circuit comprising: a correction delay value calculation unit that outputs 0 as a correction delay value while indicating time.
信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相同
期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、タイミング位相誤差信号から後記補
正遅延値を減算し、減算結果を累積加算した値を、第一
の遅延時間設定信号として出力する遅延時間設定信号算
出部と、 前記遅延時間設定信号によって、固定クロックを設定し
た時間だけ遅延し、第一の遅延クロックとして出力する
第一のクロック移相部と、 タイミング位相誤差信号を累積加算した値を、第二の遅
延時間設定信号として出力する第二の遅延時間設定信号
算出部と、 前記第二の遅延時間設定信号によって、固定クロックを
設定した時間だけ遅延し、第二の遅延クロックとして出
力する第二のクロック移相部と、 前記第一の遅延時間設定信号の値が示す遅延時間と前記
固定クロックの周期との時間差の絶対値が、前記第二の
遅延時間設定信号の値が示す遅延時間と前記固定クロッ
クの周期との時間差の絶対値より小さい場合は、前記第
一の遅延クロックを、大きい場合は前記第二の遅延クロ
ックを指定するクロック選択信号を出力するクロック切
替え判定部と、 前記クロック選択信号に基づいて、前記第一の遅延クロ
ック、第二の遅延クロックのどちらか一方を選択し、選
択後のクロックを2分周したものを、前記再生シンボル
クロックとして出力するクロック選択部と、 前記第二の遅延クロックに対して、前記第一の遅延クロ
ック位相が進んでいるか、遅れているか検出し、検出情
報を位相検出信号として出力するクロック位相比較部
と、 前記位相検出信号を平均化し、平均化された位相検出信
号を出力する平均化部と、 前記平均化された位相検出信号を累積し、この累積値に
相当する時間と、固定クロックの周期を加算し、補正遅
延値として出力する誤差値累積部とを有することを特徴
とするタイミング再生回路。7. Based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmission <br/> signal side, the phase control unit, A delay time setting signal calculation unit that outputs a value obtained by subtracting a correction delay value described later from the timing phase error signal and accumulating the subtraction results as a first delay time setting signal, and a fixed clock by the delay time setting signal. The first clock phase shifter that delays for the set time and outputs as the first delay clock, and the value that cumulatively adds the timing phase error signal, and outputs as the second delay time setting signal. A second clock phase shifter that delays a fixed clock by a set time by the setting signal calculator and the second delay time setting signal, and outputs the delayed clock as a second delay clock. And the absolute value of the time difference between the delay time indicated by the value of the first delay time setting signal and the cycle of the fixed clock is the delay time indicated by the value of the second delay time setting signal and the cycle of the fixed clock. If it is smaller than the absolute value of the time difference from the first delay clock, if it is larger, a clock switching determination unit that outputs a clock selection signal that specifies the second delay clock, and based on the clock selection signal A clock selection unit that selects one of the first delay clock and the second delay clock, and outputs the selected clock divided by two as the reproduced symbol clock; and the second delay. A clock phase comparison unit that detects whether the first delayed clock phase leads or lags the clock and outputs detection information as a phase detection signal; An averaging unit that averages the phase detection signals and outputs an averaged phase detection signal, accumulates the averaged phase detection signals, and adds the time corresponding to the accumulated value and the fixed clock cycle. A timing recovery circuit which outputs a correction delay value.
信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相同
期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、タイミング位相誤差信号から後記補
正遅延値を減算し、減算結果を累積加算した値を、第一
の遅延時間設定信号として出力する遅延時間設定信号算
出部と、 前記遅延時間設定信号によって、固定クロックを設定し
た時間だけ遅延し、第一の遅延クロックとして出力する
第一のクロック移相部と、 タイミング位相誤差信号を累積加算した値を、第二の遅
延時間設定信号として出力する第二の遅延時間設定信号
算出部と、 前記第二の遅延時間設定信号によって、固定クロックを
設定した時間だけ遅延し、第二の遅延クロックとして出
力する第二のクロック移相部と、 前記第一の遅延時間設定信号の値が示す遅延時間と前記
固定クロックの周期との時間差の絶対値が、前記第二の
遅延時間設定信号の値が示す遅延時間と前記固定クロッ
クの周期との時間差の絶対値より小さい場合は、前記第
一の遅延クロックを、大きい場合は前記第二の遅延クロ
ックを指定するクロック選択信号を出力するクロック切
替え判定部と、 前記クロック選択信号に基づいて、前記第一の遅延クロ
ック、第二の遅延クロックのどちらか一方を選択し、選
択後のクロックを前記再生シンボルクロックとして出力
するクロック選択部と、 前記第二の遅延クロックに対して、前記第一の遅延クロ
ック位相が進んでいるか、遅れているか検出し、検出情
報を位相検出信号として出力するクロック位相比較部
と、 前記位相検出信号を平均化し、平均化された位相検出信
号を出力する平均化部と、 前記平均化された位相検出信号を累積し、この累積値に
相当する時間と、固定クロックの周期を加算し、補正遅
延値として出力する誤差値累積部とを有することを特徴
とするタイミング再生回路。8. Based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmission <br/> signal side, the phase control unit, A delay time setting signal calculation unit that outputs a value obtained by subtracting a correction delay value described later from the timing phase error signal and accumulating the subtraction results as a first delay time setting signal, and a fixed clock by the delay time setting signal. The first clock phase shifter that delays for the set time and outputs as the first delay clock, and the value that cumulatively adds the timing phase error signal, and outputs as the second delay time setting signal. A second clock phase shifter that delays a fixed clock by a set time by the setting signal calculator and the second delay time setting signal, and outputs the delayed clock as a second delay clock. And the absolute value of the time difference between the delay time indicated by the value of the first delay time setting signal and the cycle of the fixed clock is the delay time indicated by the value of the second delay time setting signal and the cycle of the fixed clock. If it is smaller than the absolute value of the time difference from the first delay clock, if it is larger, a clock switching determination unit that outputs a clock selection signal that specifies the second delay clock, and based on the clock selection signal A clock selection unit that selects one of the first delayed clock and the second delayed clock and outputs the selected clock as the reproduced symbol clock; and the second delayed clock with respect to the second delayed clock. A clock phase comparison unit that detects whether one delayed clock phase is advanced or delayed and outputs detection information as a phase detection signal, and the phase detection signal is averaged. And an averaging unit that outputs an averaged phase detection signal, accumulates the averaged phase detection signals, adds a time corresponding to this accumulated value, and a fixed clock cycle, and outputs the corrected delay value. A timing recovery circuit having an output error value accumulating section.
信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相同
期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、 固定クロックをラジアン表示でπ移相した信号を、π移
相クロックとして出力するπ移相部と、 後記クロック選択信号によって、固定クロックと前記π
移相クロックのどちらか一方を比較用クロックとして、
もう一方を移相用クロックとして、それぞれ出力するク
ロック切替え部と、 前記タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加算後
の値を固定クロックの1周期に相当する時間で除算した
場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力する累積
加算部と、 前記遅延時間設定信号によって、前記移相用クロックを
設定した時間だけ遅延し、遅延された信号を再生クロッ
クとし、再生クロックを2分周した信号を、前記再生シ
ンボルクロックとして出力するクロック移相部と、 前記比較用クロックを2分周し、2分周したクロックを
比較用2分周クロックとして出力する第一の2分周部
と、 前記再生クロックを2分周し、2分周したクロックを再
生2分周クロックとして出力する第二の2分周部と、 前記比較用2分周クロックを、前記再生2分周クロック
でサンプリングし、サンプリングされたデータに変化が
生じた場合は、その変化時点で前記累積加算部内の累積
加算値を0にリセットするリセット信号と、その変化時
点で論理“1”と、論理“0”が切替わるクロック選択
信号を出力するクロック切替え信号出力部とを有するこ
とを特徴とするタイミング再生回路。9. Based on the timing phase error signal, a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the transmission <br/> signal side, the phase control unit, A π phase shifter that outputs a π phase-shifted signal of a fixed clock in radians as a π phase-shifted clock.
One of the phase-shifted clocks is used as the comparison clock,
The other one is used as the phase-shifting clock, and the clock switching unit that outputs each is cumulatively added to the timing phase error signal, and the surplus value when the value after the cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the fixed clock is calculated. A cumulative addition unit that outputs a delay time setting signal, and a signal obtained by delaying the phase shift clock by the set time by the delay time setting signal, using the delayed signal as a reproduction clock, and dividing the reproduction clock by two. And a first phase-dividing unit that divides the comparison clock by two and outputs the divided clock as a comparison two-division clock, The reproduction clock is divided by two, and the divided clock divided by two is output as a reproduction clock divided by two, and the comparison division clock is divided by two. When the sampling is performed by a frequency clock and the sampled data changes, a reset signal for resetting the cumulative addition value in the cumulative addition unit to 0 at the time of the change, and a logic "1" at the time of the change, And a clock switching signal output section for outputting a clock selection signal for switching "0".
送信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相
同期させるように位相制御する位相制御部を備え、前記
位相制御部は、固定クロックをラジアン表示でπ移相し
た信号を、π移相クロックとして出力するπ移相部と、 後記クロック選択信号によって、固定クロックと前記π
移相クロックのどちらか一方を比較用クロックとして、
もう一方を移相用クロックとして、それぞれ出力するク
ロック切替え部と、 前記タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加算後
の値を固定クロックの1周期に相当する時間で除算した
場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力する累積
加算部と、前記遅延時間設定信号によって、前記移相用
クロックを設定した時間だけ遅延し、遅延された信号を
再生クロックとし、再生クロックを前記再生シンボルク
ロックとして出力するクロック移相部と、 前記比較用クロックを2分周し、2分周したクロックを
比較用2分周クロックとして出力する第一の2分周部
と、 前記再生クロックを2分周し、2分周したクロックを再
生2分周クロックとして出力する第二の2分周部と、 前記比較用2分周クロックを、前記再生2分周クロック
でサンプリングし、サンプリングされたデータに変化が
生じた場合は、その変化時点で前記累積加算部内の累積
加算値を0にリセットするリセット信号と、その変化時
点で論理“1”と、論理“0”が切替わるクロック選択
信号を出力するクロック切替え信号出力部とを有するこ
とを特徴とするタイミング再生回路。10. Based on the timing phase error signal ,
Sending a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the signal side, the phase control unit, a fixed clock and [pi phase shift in radians signal, [pi phase shift clock And a π phase shifter that outputs a fixed clock and
One of the phase-shifted clocks is used as the comparison clock,
The other one is used as the phase-shifting clock, and the clock switching unit that outputs each is cumulatively added to the timing phase error signal, and the surplus value when the value after the cumulative addition is divided by the time corresponding to one cycle of the fixed clock is calculated. A cumulative addition unit that outputs a delay time setting signal, and the delay time setting signal delays the phase shift clock by a set time, and uses the delayed signal as a reproduction clock and the reproduction clock as the reproduction symbol clock. A clock phase shifter for outputting, a first divide-by-two divider for dividing the comparison clock by two and outputting the divided clock as a divide-by-two clock for division, and the divided clock for dividing the reproduced clock by two. A second divide-by-two division unit that outputs a clock divided by two as a reproduced divide-by-two clock, and the comparison divided-by-two divide-by-clock with the reproduced divide-by-two clock. When the ringed and sampled data changes, a reset signal for resetting the cumulative addition value in the cumulative addition unit to 0 at the time of the change, and a logical "1" and a logical "0" at the time of the change. And a clock switching signal output section that outputs a clock selection signal that switches the timing recovery circuit.
ックを、時間yから時間y×(N−1)まで、y時間ス
テップで遅らせて、(N−1)個の遅延クロックを生成
し、前記固定クロックと、 前記(N−1)個の遅延クロックを含むN個のクロック
を、遅延クロック群として出力する遅延クロック群生成
部と、 前記遅延時間設定信号に基づいて、クロック選択信号を
生成して出力するクロック選択信号生成部と、 前記クロック選択信号に基づいて、前記遅延クロック群
から1つを選択し、遅延クロックとして出力するクロッ
ク選択部とを有し、 前記遅延クロック群生成部は、遅延素子で遅延時間yを
与える遅延部をN個有し、直列接続されたN個の前記遅
延部に前記固定クロックを入力して、N個の遅延クロッ
クを生成することを特徴とする請求項10記載のタイミ
ング再生回路。11. The clock phase shifter delays the fixed clock in y time steps from time y to time y × (N−1) to generate (N−1) delay clocks, A delay clock group generation unit that outputs N clocks including the fixed clock and the N clocks as a delay clock group; and a clock selection signal that is generated based on the delay time setting signal. And a clock selection signal generation unit that outputs the delayed clock group, and a clock selection unit that selects one of the delayed clock groups based on the clock selection signal and outputs the selected delayed clock group as a delayed clock. And N delay units for giving a delay time y in the delay element, and the fixed clock is input to the N delay units connected in series to generate N delay clocks. The timing recovery circuit of claim 10 Symbol mounting that.
送信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相
同期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、 前記タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加算後
の値を後記ローカル正弦波の1周期に相当する時間で除
算した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力す
る累積加算部と、 前記遅延時間設定信号の示す値を、後記ローカル正弦波
の周期に対する位相で表記した場合のコサイン値と、サ
イン値を求め、それぞれコサインデータ、サインデータ
として出力するコサイン・サイン変換部と、 前記コサインデータと、前記サインデータを、ローカル
正弦波で直交変調し、直交変調された信号を、タイミン
グ再生信号として出力する、2つのDA変換器、2つの
ローパスフィルタ、2つの乗算器、1つの加算器、1つ
のπ/2移相器で構成される直交変調部と、 前記タイミング再生信号を硬判定し、硬判定後のデータ
を2分周した信号を、前記再生シンボルクロックとして
出力する硬判定部とを有することを特徴とするタイミン
グ再生回路。12. Based on the timing phase error signal ,
Sending a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the signal side, the phase control unit, the timing phase error signal by accumulating, below a value after the cumulative addition A cumulative addition unit that outputs a surplus value when divided by a time corresponding to one cycle of the local sine wave as a delay time setting signal, and a value indicated by the delay time setting signal in a phase with respect to the cycle of the local sine wave described below. The cosine value in the case of notation, the sine value is obtained, the cosine data and the cosine / sine conversion unit which outputs as sine data respectively, the cosine data and the sine data are quadrature-modulated by a local sine wave, and quadrature-modulated Output signal as a timing reproduction signal, two DA converters, two low-pass filters, two multipliers, one adder A quadrature modulation unit configured by one π / 2 phase shifter, and a hard decision unit that performs a hard decision on the timing reproduction signal and outputs a signal obtained by dividing the data after the hard decision by two as the reproduction symbol clock. And a timing recovery circuit.
送信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相
同期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、 前記タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加算後
の値を後記ローカル正弦波の1周期に相当する時間で除
算した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力す
る累積加算部と、 前記遅延時間設定信号の示す値を、後記ローカル正弦波
の周期に対する位相で表記した場合のコサイン値と、サ
イン値を求め、それぞれコサインデータ、サインデータ
として出力するコサイン・サイン変換部と、 前記コサインデータと、前記サインデータを、ローカル
正弦波で直交変調し、直交変調された信号を、タイミン
グ再生信号として出力する、2つのDA変換器、2つの
ローパスフィルタ、2つの乗算器、1つの加算器、1つ
のπ/2移相器で構成される直交変調部と、前記タイミ
ング再生信号を硬判定し、硬判定後のデータを、前記再
生シンボルクロックとして出力する硬判定部とを有する
ことを特徴とするタイミング再生回路。13. Based on the timing phase error signal ,
Sending a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the signal side, the phase control unit, the timing phase error signal by accumulating, below a value after the cumulative addition A cumulative addition unit that outputs a surplus value when divided by a time corresponding to one cycle of the local sine wave as a delay time setting signal, and a value indicated by the delay time setting signal in a phase with respect to the cycle of the local sine wave described below. The cosine value in the case of notation, the sine value is obtained, the cosine data and the cosine / sine conversion unit which outputs as sine data respectively, the cosine data and the sine data are quadrature-modulated by a local sine wave, and quadrature-modulated Output signal as a timing reproduction signal, two DA converters, two low-pass filters, two multipliers, one adder It has a quadrature modulation section composed of one π / 2 phase shifter, and a hard decision section for making a hard decision on the timing reproduction signal and outputting the data after the hard decision as the reproduction symbol clock. Timing reproduction circuit.
送信側の伝送タイミングに再生シンボルクロックを位相
同期させるように位相制御する位相制御部を備え、 前記位相制御部は、 前記タイミング位相誤差信号を累積加算し、累積加算後
の値を後記固定クロックの1周期に相当する時間で除算
した場合の余剰値を、遅延時間設定信号として出力する
累積加算部と、 前記遅延時間設定信号の示す値を、後記固定クロックの
周期に対する位相で表記した場合のコサイン値と、サイ
ン値を求め、それぞれコサインデータ、サインデータと
して出力するコサイン・サイン変換部と、 後記再生クロックの2倍の周波数を有する2倍固定クロ
ックを2分周して、固定クロックを生成する2分周部
と、 前記固定クロックの論理が“1”の場合、前記コサイン
データをそのまま出力し、前記固定クロックの論理が
“0”の場合、前記コサインデータに“−1”を乗算し
て出力する第一の符号反転部と、 前記固定クロックの論理が“1”の場合、前記サインデ
ータをそのまま出力し、前記固定クロックの論理が
“0”の場合、前記サインデータに“−1”を乗算して
出力する第二の符号反転部と、 前記2倍固定クロックが論理“1”の場合、前記第一の
符号反転部の出力値を4倍再生タイミングデータとして
出力し、前記2倍固定クロックが論理“0”の場合、前
記第二の符号反転部の出力値を4倍タイミング再生デー
タとして出力するクロック振幅値選択部と、前記4倍タ
イミング再生データをDA変換し、アナログタイミング
信号に変換するDA変換部と、 前記アナログタイミング信号をローパスフィルタリング
し、高調波成分を除去した信号をタイミング再生信号と
して出力するアナログローパスフィルタリング部と、 前記タイミング再生信号を硬判定し、硬判定後のデータ
を、前記再生シンボルクロックとして出力する硬判定部
とを有することを特徴とするタイミング再生回路。14. Based on the timing phase error signal ,
Sending a phase control unit that Gyosu phase system so as to phase lock the recovered symbol clock to the transmission timing of the signal side, the phase control unit, the timing phase error signal by accumulating, below a value after the cumulative addition A cumulative addition unit that outputs a surplus value when divided by the time corresponding to one cycle of the fixed clock as a delay time setting signal, and the value indicated by the delay time setting signal is described in the phase with respect to the cycle of the fixed clock described below. In this case, the cosine value and the sine value are obtained, the cosine data and the sine data are respectively output as cosine data and sine data. When the logic of the fixed clock is “1”, the cosine data is output as it is, and the fixed clock theory is generated. Is “0”, a first sign inversion unit that multiplies the cosine data by “−1” and outputs the result; and if the logic of the fixed clock is “1”, outputs the sine data as it is, If the logic of the fixed clock is “0”, the second sign inversion unit that multiplies the sign data by “−1” and outputs the result; and if the double fixed clock has the logic “1”, the first sign A clock amplitude that outputs the output value of the sign inverting unit as quadruple reproduction timing data, and outputs the output value of the second sign inverting unit as quadruple timing reproduction data when the doubling fixed clock is logical "0". A value selection section, a DA conversion section which DA-converts the 4 times timing reproduction data and converts it into an analog timing signal, and a signal from which the analog timing signal is low-pass filtered to remove a harmonic component. A timing reproduction circuit comprising: an analog low-pass filtering unit that outputs a timing reproduction signal; and a hard decision unit that makes a hard decision on the timing reproduction signal and outputs the data after the hard decision as the reproduction symbol clock.
プルされたベースバンド位相データを入力とし、送信側
の伝送タイミングに位相同期した、再生シンボルクロッ
クを出力する請求項2から4記載のいずれかのタイミン
グ再生回路と、 PSK変調された受信IF信号に、IF信号と同一の周
波数を有するローカル信号を複素乗算し、複素乗算後の
同相成分と複素乗算後の直交成分をローパスフィルタリ
ングし、それぞれベースバンド同相信号、ベースバンド
直交信号として出力する直交検波部と、 前記ベースバンド同相信号と、前記ベースバンド直交信
号を、前記再生シンボルクロックに同期したシンボルレ
ートの2倍のタイミングでオーバーサンプルし、それぞ
れベースバンド同相データと、ベースバンド直交データ
として出力するサンプリング部と、 前記ベースバンド同相データと、前記ベースバンド直交
データを極座標変換し、極座標変換後のデータをベース
バンド位相データとして出力する極座標変換部と、 前記再生シンボルクロックで、前記ベースバンド位相デ
ータをラッチし、ラッチ後の位相データから復調データ
を判定し、出力するデータ判定部とを有することを特徴
とする復調器。15. The timing according to claim 2, wherein the baseband phase data oversampled at twice the symbol rate is input, and a regenerated symbol clock phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side is output. The playback circuit and the PSK-modulated received IF signal are complex-multiplied by a local signal having the same frequency as the IF signal, and the in-phase component after the complex multiplication and the quadrature component after the complex multiplication are low-pass filtered to obtain the same baseband signal. A quadrature detection unit that outputs a phase signal and a baseband quadrature signal, the baseband in-phase signal, and the baseband quadrature signal are oversampled at a timing twice as high as the symbol rate synchronized with the reproduced symbol clock. Outputs baseband in-phase data and baseband quadrature data. A pulling unit, the baseband in-phase data and the baseband quadrature data are converted into polar coordinates, and the polar coordinate conversion unit outputs the data after the polar coordinate conversion as baseband phase data; And a data determination unit that determines the demodulated data from the latched phase data and outputs the determined demodulated data.
た再生シンボルクロックを出力し、シンボルレートの2
倍の周波数の前記固定クロック、あるいはシンボルレー
トの2倍の周波数の前記ローカル正弦波から、前記再生
シンボルクロックを生成する請求項5、請求項7、請求
項9、請求項11、請求項14、および請求項16記載
のいずれかのタイミング再生回路と、 PSK変調された受信IF信号を、振幅制限する振幅制
限部と、 振幅制限された受信IF信号に、IF信号と同一の周波
数を有するローカル信号を複素乗算し、複素乗算後の同
相成分と複素乗算後の直交成分をローパスフィルタリン
グし、それぞれベースバンド同相信号、ベースバンド直
交信号として出力する直交検波部と、 前記ベースバンド同相信号と前記ベースバンド直交信号
を、前記再生クロックでサンプリングし、それぞれベー
スバンド同相データと、ベースバンド直交データとして
出力するサンプリング部と、 前記ベースバンド同相データと、前記ベースバンド直交
データを極座標変換し、極座標変換後のデータをベース
バンド位相データとして出力する極座標変換部と、 前記再生シンボルクロックで、前記ベースバンド位相デ
ータをラッチし、ラッチ後の位相データから復調データ
を判定し、出力するデータ判定部とを有することを特徴
とする復調器。16. A regenerated symbol clock that is phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side is output, and a symbol rate of 2 is output.
6. The recovered symbol clock is generated from the fixed clock having a frequency doubled or the local sine wave having a frequency twice the symbol rate, claim 5, claim 7, claim 9, claim 11, claim 14, And the timing recovery circuit according to claim 16, an amplitude limiting unit that limits the amplitude of the PSK-modulated reception IF signal, and a local signal having the same frequency as the IF signal in the amplitude-limited reception IF signal. And a quadrature detection unit that low-pass filters the in-phase component after complex multiplication and the quadrature component after complex multiplication, and outputs as a baseband in-phase signal and a baseband quadrature signal, respectively, the baseband in-phase signal and the A baseband quadrature signal is sampled by the recovered clock, and baseband in-phase data and baseband quadrature are respectively sampled. A sampling unit that outputs as a data, the baseband in-phase data, the baseband quadrature data is subjected to polar coordinate conversion, the polar coordinate conversion unit that outputs the data after polar coordinate conversion as baseband phase data, the reproduction symbol clock, A demodulator comprising: a data determination unit that latches the baseband phase data, determines demodulated data from the latched phase data, and outputs the demodulated data.
た再生シンボルクロックを出力し、シンボルレートと同
じ周波数の前記固定クロック、あるいはシンボルレート
と同じ周波数の前記ローカル正弦波から、前記再生シン
ボルクロックを生成する請求項6、請求項8、請求項1
0、および請求項13記載のいずれかのタイミング再生
回路と、 PSK変調された受信IF信号を、振幅制限する振幅制
限部と、 振幅制限された受信IF信号に、IF信号と同一の周波
数を有するローカル信号を複素乗算し、複素乗算後の同
相成分と複素乗算後の直交成分をローパスフィルタリン
グし、それぞれベースバンド同相信号、ベースバンド直
交信号として出力する直交検波部と、 前記ベースバンド同相信号と前記ベースバンド直交信号
を、前記再生シンボルクロックの立ち上がりと立ち下が
りでサンプリングし、それぞれベースバンド同相データ
と、ベースバンド直交データとして出力するサンプリン
グ部と、 前記ベースバンド同相データと、前記ベースバンド直交
データを極座標変換し、極座標変換後のデータをベース
バンド位相データとして出力する極座標変換部と、 前記再生シンボルクロックで、前記ベースバンド位相デ
ータをラッチし、ラッチ後の位相データから復調データ
を判定し、出力するデータ判定部とを有することを特徴
とする復調器。17. A regenerated symbol clock that is phase-synchronized with the transmission timing on the transmission side is generated, and the regenerated symbol clock is generated from the fixed clock having the same frequency as the symbol rate or the local sine wave having the same frequency as the symbol rate. 請 Motomeko 6 you, claim 8, claim 1
0 , and the timing recovery circuit according to claim 13 , an amplitude limiting unit that limits the amplitude of the PSK-modulated reception IF signal, and the amplitude-restricted reception IF signal has the same frequency as the IF signal. A quadrature detection unit for complex-multiplying the local signal, low-pass filtering the in-phase component after the complex multiplication and the quadrature component after the complex multiplication, and outputting as a baseband in-phase signal and a baseband quadrature signal, respectively. And a sampling unit that samples the baseband quadrature signal at the rising and falling edges of the reproduction symbol clock and outputs baseband in-phase data and baseband quadrature data, respectively, the baseband in-phase data, and the baseband quadrature. Data is converted to polar coordinates and the data after polar conversion is It has a polar coordinate conversion unit that outputs as phase data, and a data determination unit that latches the baseband phase data with the reproduction symbol clock, determines demodulated data from the latched phase data, and outputs the demodulated data. Demodulator.
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