JPH01274548A - 復調装置 - Google Patents
復調装置Info
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- JPH01274548A JPH01274548A JP10523188A JP10523188A JPH01274548A JP H01274548 A JPH01274548 A JP H01274548A JP 10523188 A JP10523188 A JP 10523188A JP 10523188 A JP10523188 A JP 10523188A JP H01274548 A JPH01274548 A JP H01274548A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time series
- series data
- phase
- clock
- digital
- Prior art date
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- Pending
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は復調装置に関し、特にディジタル位相変調信号
の復調装置に関する。
の復調装置に関する。
ディジタル位相変調信号(PSK信号)を復調する従来
の復調装置は、同期復調回路、基準搬送波再生ループ、
クロック再生ループ等に多数のアナログ回路を用いて構
成されていた。
の復調装置は、同期復調回路、基準搬送波再生ループ、
クロック再生ループ等に多数のアナログ回路を用いて構
成されていた。
上述した従来の復調装置は多数のアナログ回路を含むの
でLSI化に適しないという欠点があり、又、アナログ
回路は温度、経時変動による特性劣化、更には電源電圧
変動等による不安定さのため、回路設計が難しくなる、
という欠点がある。
でLSI化に適しないという欠点があり、又、アナログ
回路は温度、経時変動による特性劣化、更には電源電圧
変動等による不安定さのため、回路設計が難しくなる、
という欠点がある。
本発明の目的は、LSI化に適し、ビットレートの変更
に容易に対応できる復調装置を提供することにある。
に容易に対応できる復調装置を提供することにある。
本発明の復調装置は、ディジタル位相変調信号の搬送波
周波数にほぼ等しい周波数で互に直交する2系列の局部
発振信号により前記ディジタル位相変調信号を低域に周
波数変換する直交周波数変換器と、この直交周波数変換
器が出力した2系列の信号をシンボル中央点のクロック
及びこのクロックの中央点のクロックからなるサンプリ
ングクロックにより標本化し量子化する1対のA/D変
換器と、この1対のA/D変換器が出力した2系列の第
1の時系列データを帯域制限する1対のディジタルフィ
ルタと、互に直交する2系列の基準搬送波信号を表す2
系列の第2の時系列データにより前記1対のディジタル
フィルタが出力した2系列の第3の時系列データを同期
復調する複素乗算器と、この複素乗算器が出力した2系
列の第4の時系列データの各データのうち前記シンボル
中央点のクロックに対応する各データの時系列から前記
基準搬送波信号の位相誤差を検出する第1の位相検出器
と、この第1の位相検出器が出力した第5の時系列デー
タを入力するディジタル型の第1のループフィルタと、
この第1のループフィルタが出力した第6の時系列デー
タに制御されて前記2系列の第2の時系列データをディ
ジタル的に発生する基準搬送波発生器と、前記2系列の
第4の時系列データから前記サンプリングクロックの位
相誤差を検出する第2の位相検出器と、この第2の位相
検出器が出力した第7の時系列データを入力するディジ
タル型の第2のループフィルタと、この第2のループフ
ィルタが出力した第8の時系列データに制御されて前記
サンプリングクロックを発生するサンプリングクロック
発生器とを備えている。
周波数にほぼ等しい周波数で互に直交する2系列の局部
発振信号により前記ディジタル位相変調信号を低域に周
波数変換する直交周波数変換器と、この直交周波数変換
器が出力した2系列の信号をシンボル中央点のクロック
及びこのクロックの中央点のクロックからなるサンプリ
ングクロックにより標本化し量子化する1対のA/D変
換器と、この1対のA/D変換器が出力した2系列の第
1の時系列データを帯域制限する1対のディジタルフィ
ルタと、互に直交する2系列の基準搬送波信号を表す2
系列の第2の時系列データにより前記1対のディジタル
フィルタが出力した2系列の第3の時系列データを同期
復調する複素乗算器と、この複素乗算器が出力した2系
列の第4の時系列データの各データのうち前記シンボル
中央点のクロックに対応する各データの時系列から前記
基準搬送波信号の位相誤差を検出する第1の位相検出器
と、この第1の位相検出器が出力した第5の時系列デー
タを入力するディジタル型の第1のループフィルタと、
この第1のループフィルタが出力した第6の時系列デー
タに制御されて前記2系列の第2の時系列データをディ
ジタル的に発生する基準搬送波発生器と、前記2系列の
第4の時系列データから前記サンプリングクロックの位
相誤差を検出する第2の位相検出器と、この第2の位相
検出器が出力した第7の時系列データを入力するディジ
タル型の第2のループフィルタと、この第2のループフ
ィルタが出力した第8の時系列データに制御されて前記
サンプリングクロックを発生するサンプリングクロック
発生器とを備えている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1図に示す実施例は、中間周波帯の4相PSK信号で
ある受信信号Sの搬送波数にほぼ等しい周波数の局部発
振信号を発生する局部発振器10と、局部発振信号を入
力するπ/2位相器20と、局部発振信号により受信信
号Sを低域に周波数変換するミクサ31と、π/2位相
器20の出力信号により受信信号Sを低域に周波数変換
するミクサ32と、ミクサ31,32が出力した信号を
入力する低域フィルタ41.42と、シンボル中央点の
クロック及びこのクロックの中央点のクロックからなる
サンプリングクロックSCにより低域フィルタ41,4
2が出力した信号を標本化し量子化して時系列データD
I 1. Di 2として出力するA/D変換器51,
52と、時系列データD11゜Di2を帯域制限し時系
列データD31.D32として出力するFIR(fin
ite impulse response)フィルタ
61.62と、互に直交する2系列の基準搬送波信号を
表す時系列データD21.D22により時系列データD
31.D32を同期復調し時系列データD41.D42
として出力する複素乗算器70と、時系列データD41
.D42の各データのうちシンボル中央点のクロックに
対応する各データの時系列から基準搬送波信号の位相誤
差を検出し時系列データD50として出力する位相検出
器80と、時系列データD50を入力するディジタル型
のループフィルタ90と、ループフィルタ90が出力し
た時系列データD60に制御されて基準搬送波信号の瞬
時位相を表す時系列データを出力する位相発生器100
と、位相発生器100が出力した時系列データに基づき
時系列データD21.D22を出力する波形発生器11
0と、時系列データD41.D42からサンプリングク
ロックSCの位相誤差を検出し時系列データD70とし
て出力するクロック位相検出器120と、時系列データ
D70を入力するディジタル型のループフィルタ130
と、ループフィルタ130が出力した時系列データD8
0を電圧信号に変換するD/A変換器140と、D/A
変換器140が出力した電圧信号に制御されてサンプリ
ングクロックSCを出力するVCXO(voltage
controlledcry3iBl □sci!I
ator)とを備えて構成されている。
ある受信信号Sの搬送波数にほぼ等しい周波数の局部発
振信号を発生する局部発振器10と、局部発振信号を入
力するπ/2位相器20と、局部発振信号により受信信
号Sを低域に周波数変換するミクサ31と、π/2位相
器20の出力信号により受信信号Sを低域に周波数変換
するミクサ32と、ミクサ31,32が出力した信号を
入力する低域フィルタ41.42と、シンボル中央点の
クロック及びこのクロックの中央点のクロックからなる
サンプリングクロックSCにより低域フィルタ41,4
2が出力した信号を標本化し量子化して時系列データD
I 1. Di 2として出力するA/D変換器51,
52と、時系列データD11゜Di2を帯域制限し時系
列データD31.D32として出力するFIR(fin
ite impulse response)フィルタ
61.62と、互に直交する2系列の基準搬送波信号を
表す時系列データD21.D22により時系列データD
31.D32を同期復調し時系列データD41.D42
として出力する複素乗算器70と、時系列データD41
.D42の各データのうちシンボル中央点のクロックに
対応する各データの時系列から基準搬送波信号の位相誤
差を検出し時系列データD50として出力する位相検出
器80と、時系列データD50を入力するディジタル型
のループフィルタ90と、ループフィルタ90が出力し
た時系列データD60に制御されて基準搬送波信号の瞬
時位相を表す時系列データを出力する位相発生器100
と、位相発生器100が出力した時系列データに基づき
時系列データD21.D22を出力する波形発生器11
0と、時系列データD41.D42からサンプリングク
ロックSCの位相誤差を検出し時系列データD70とし
て出力するクロック位相検出器120と、時系列データ
D70を入力するディジタル型のループフィルタ130
と、ループフィルタ130が出力した時系列データD8
0を電圧信号に変換するD/A変換器140と、D/A
変換器140が出力した電圧信号に制御されてサンプリ
ングクロックSCを出力するVCXO(voltage
controlledcry3iBl □sci!I
ator)とを備えて構成されている。
局部発振器10、π/2移相器20及びミクサ31.3
2は直交周波数変換器を構成しており、局部発振信号の
角周波数ω、を受信信号Sの搬送波角周波数ω6にほぼ
等しくしているので、この直交周波数変換器は受信信号
Sを直交準同期復調して2系列のゼロビート信号に変換
する。受信信号Sを S=P cos ω、 t + Q sin ω、
t (1)と表現し、局部発振器10が出力した局
部発振信号をcos ω、tとすればπ/2移相器20
の出力信号はsin ω、tであるから、ミクサ31,
32の出力信号A、Bは A= (P CO3(IJ、 t + Q sin
ω、 t)/2 (2)B= (−P sin
ωIt + Q cos ω、 t)/2 (3)と
なる。但し、ω、=ω、−ω、である。
2は直交周波数変換器を構成しており、局部発振信号の
角周波数ω、を受信信号Sの搬送波角周波数ω6にほぼ
等しくしているので、この直交周波数変換器は受信信号
Sを直交準同期復調して2系列のゼロビート信号に変換
する。受信信号Sを S=P cos ω、 t + Q sin ω、
t (1)と表現し、局部発振器10が出力した局
部発振信号をcos ω、tとすればπ/2移相器20
の出力信号はsin ω、tであるから、ミクサ31,
32の出力信号A、Bは A= (P CO3(IJ、 t + Q sin
ω、 t)/2 (2)B= (−P sin
ωIt + Q cos ω、 t)/2 (3)と
なる。但し、ω、=ω、−ω、である。
ミクサ31,32の出力信号は低域フィルタ41.42
を通り、A/D変換器51.52においてサンプリング
クロックSCでサンプリングされ、所要のビット数の時
系列データDll、D12に変換される。このサンプリ
ングは、シンボル中央点(受信信号Sのタイムスロット
の中央点)及びタイムスロットの境目の1シンボル当り
2点で行われる。このようにダブルサンプリングを行う
のは、後に説明するクロック同期のためである。
を通り、A/D変換器51.52においてサンプリング
クロックSCでサンプリングされ、所要のビット数の時
系列データDll、D12に変換される。このサンプリ
ングは、シンボル中央点(受信信号Sのタイムスロット
の中央点)及びタイムスロットの境目の1シンボル当り
2点で行われる。このようにダブルサンプリングを行う
のは、後に説明するクロック同期のためである。
時系列データDll、D12は、復調装置全体としての
主帯域制限を行うFIRフィルタ61゜62により帯域
制限されて時系列データD31゜D32となり、複素乗
算器70において時系列データD21.D22によって
同期復調され、時系列データD41.D42が得られる
。時系列データD21.D22が表す基準搬送波信号C
2Dを、位相同期が確立する以前の状態を考えてC:C
03((17,t−θ−(t)) (4)D=s
in(ω、 を−θ(t ) ) (5)と表す
と、複素乗算器70はAC−BD及びAD+BCの演算
を行う。従って、時系列データD41゜D42が表す信
号E、Fは E= (Pcosθ(t)+Qsinθ(t ) )
/ 2 (6)F=(−Psinθ(t)+Qco
sθ(t ) ) / 2 (7)である。
主帯域制限を行うFIRフィルタ61゜62により帯域
制限されて時系列データD31゜D32となり、複素乗
算器70において時系列データD21.D22によって
同期復調され、時系列データD41.D42が得られる
。時系列データD21.D22が表す基準搬送波信号C
2Dを、位相同期が確立する以前の状態を考えてC:C
03((17,t−θ−(t)) (4)D=s
in(ω、 を−θ(t ) ) (5)と表す
と、複素乗算器70はAC−BD及びAD+BCの演算
を行う。従って、時系列データD41゜D42が表す信
号E、Fは E= (Pcosθ(t)+Qsinθ(t ) )
/ 2 (6)F=(−Psinθ(t)+Qco
sθ(t ) ) / 2 (7)である。
位相検出器80は、時系列データD41.D42EE−
8GN (F)−F−8GN (E) の演算を行い、
位相誤差を表す時系列データD50としてループフィル
タ90へ出力する。
8GN (F)−F−8GN (E) の演算を行い、
位相誤差を表す時系列データD50としてループフィル
タ90へ出力する。
位相発生器100及び波形発生器110はアナログ回路
のvCOに相当するものである。位相発生器100は、
ループフィルタ90が出力した時系列データD60の表
す値がOに近付くように、基準搬送波信号C,Dの瞬時
位相(ωft−θ(t))の時系列データを出力する。
のvCOに相当するものである。位相発生器100は、
ループフィルタ90が出力した時系列データD60の表
す値がOに近付くように、基準搬送波信号C,Dの瞬時
位相(ωft−θ(t))の時系列データを出力する。
波形発生器110は、位相発生器100から入力した時
系列データに対応して基準搬送波信号C,Dの時系列デ
ータD21゜D22を出力するROMテーブルである。
系列データに対応して基準搬送波信号C,Dの時系列デ
ータD21゜D22を出力するROMテーブルである。
複素乗算器70から波形発生器110に至り複素乗算器
70に戻る搬送波位相同期ループの同期が確立すると、
4式、5式におけるθ(1)がO2π/2.π又は3π
/2となり、6式、7式に見られるように、時系列デー
タD41.D42の各データのうちシンボル中央点のク
ロックに対応する各データが(4相位相不確定性を含ん
だ)復調データとして得られる。なお、時系列データD
41゜D42の各データのうちタイムスロットの境目の
クロックに対応する各データは、必ずしも搬送波位相同
期のための有効な情報を含まず、ループの動作を乱すの
で、位相検出器80は時系列データD41.D42の各
データのうちシンボル中央点のクロックに対応する各デ
ータのみを用い、他は捨ててシングルサンプリングの状
態で動作する。
70に戻る搬送波位相同期ループの同期が確立すると、
4式、5式におけるθ(1)がO2π/2.π又は3π
/2となり、6式、7式に見られるように、時系列デー
タD41.D42の各データのうちシンボル中央点のク
ロックに対応する各データが(4相位相不確定性を含ん
だ)復調データとして得られる。なお、時系列データD
41゜D42の各データのうちタイムスロットの境目の
クロックに対応する各データは、必ずしも搬送波位相同
期のための有効な情報を含まず、ループの動作を乱すの
で、位相検出器80は時系列データD41.D42の各
データのうちシンボル中央点のクロックに対応する各デ
ータのみを用い、他は捨ててシングルサンプリングの状
態で動作する。
また、原理的にはFIRフィルタ61.62を複素乗算
器70の後に配置することもできるが、このような配置
をとるとFIRフィルタ61.62の大きな遅延によっ
て搬送波位相同期ループが不安定になり易いので、FI
Rフィルタ61.62は複素乗算器70の前に配置して
いる。
器70の後に配置することもできるが、このような配置
をとるとFIRフィルタ61.62の大きな遅延によっ
て搬送波位相同期ループが不安定になり易いので、FI
Rフィルタ61.62は複素乗算器70の前に配置して
いる。
クロック位相検出器120は、連続する2つのシンボル
のサンプル値が異符号である場合、この両サンプル値の
サンプリング点が早過ぎれば両サンプリング点の中央点
でのサンプル値の符号とその直前のサンプリング点での
サンプル値の符号とが一致し、遅すぎれば一致しないと
いう原理に基すいて時系列データD41.D42からサ
ンプリングクロックSCの進み、遅れを検出する周知の
位相誤差検出器である。検出された進み、遅れは時系列
データD70としてループフィルタ130へ出力される
。ループフィルタ130が出力した時系列データD80
をD/A変換器140によって電圧信号に変換し、この
電圧信号でVCXO150の発振位相を制御することに
よってサンプリングクロックSCの位相が最適に保たれ
る。
のサンプル値が異符号である場合、この両サンプル値の
サンプリング点が早過ぎれば両サンプリング点の中央点
でのサンプル値の符号とその直前のサンプリング点での
サンプル値の符号とが一致し、遅すぎれば一致しないと
いう原理に基すいて時系列データD41.D42からサ
ンプリングクロックSCの進み、遅れを検出する周知の
位相誤差検出器である。検出された進み、遅れは時系列
データD70としてループフィルタ130へ出力される
。ループフィルタ130が出力した時系列データD80
をD/A変換器140によって電圧信号に変換し、この
電圧信号でVCXO150の発振位相を制御することに
よってサンプリングクロックSCの位相が最適に保たれ
る。
以上説明したように本発明は、A/D変換器の前段の部
分及びサンプリングクロック発生器を除く全構成要素な
ディジタル回路で実現することにより、復調装置を容易
にLSI化できる効果があり、又、PSK信号のビット
レートの変更に対してサンプリングクロック発生器を交
換するだけで対応できる効果があり、更に、A/D変換
器でダブルサンプリングを行い基準搬送波信号の位相誤
差を検出する第1の位相検出器はシングルサンプリング
として動作させることにより、サンプリングクロックの
位相制御をディジタル的に行いながら搬送波位相同期ル
ープの動作性能を向上できる効果があり、更に又、主帯
域制限用のディジタルフィルタを複素乗算器の前に配置
することにより、搬送波位相同期ループの動作を安定に
できる効果がある。
分及びサンプリングクロック発生器を除く全構成要素な
ディジタル回路で実現することにより、復調装置を容易
にLSI化できる効果があり、又、PSK信号のビット
レートの変更に対してサンプリングクロック発生器を交
換するだけで対応できる効果があり、更に、A/D変換
器でダブルサンプリングを行い基準搬送波信号の位相誤
差を検出する第1の位相検出器はシングルサンプリング
として動作させることにより、サンプリングクロックの
位相制御をディジタル的に行いながら搬送波位相同期ル
ープの動作性能を向上できる効果があり、更に又、主帯
域制限用のディジタルフィルタを複素乗算器の前に配置
することにより、搬送波位相同期ループの動作を安定に
できる効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
10・・・・・・局部発振器、20・・・・・・π/2
移相器、31.32・・・・・・ミクサ、41.42・
・・・・・低域フィルタ、51.52・・・・・・A/
D変換器、61.62・・・・・・FIRフィルタ、7
0・・・・・・複素乗算器、80・・・・・・位相検出
器、90・・・・・・ループフィルタ、100・・・・
・・位相発生器、110・・・・・・波形発生器、12
0・・・・・・クロック位相検出器、130・・・・・
・ループフィルタ、140・・・・・・D/A変換器、
150・・・・・・vcxo。 代理人 弁理士 内 原 音
移相器、31.32・・・・・・ミクサ、41.42・
・・・・・低域フィルタ、51.52・・・・・・A/
D変換器、61.62・・・・・・FIRフィルタ、7
0・・・・・・複素乗算器、80・・・・・・位相検出
器、90・・・・・・ループフィルタ、100・・・・
・・位相発生器、110・・・・・・波形発生器、12
0・・・・・・クロック位相検出器、130・・・・・
・ループフィルタ、140・・・・・・D/A変換器、
150・・・・・・vcxo。 代理人 弁理士 内 原 音
Claims (1)
- ディジタル位相変調信号の搬送周波数にほぼ等しい周波
数で互に直交する2系列の局部発振信号により前記ディ
ジタル位相変調信号を低域に周波数変換する直交周波数
変換器と、この直交周波数変換器が出力した2系列の信
号をシンボル中央点のクロック及びこのクロックの中央
点のクロックからなるサンプリングクロックにより標本
化し量子化する1対のA/D変換器と、この1対のA/
D変換器が出力した2系列の第1の時系列データを帯域
制限する1対のディジタルフィルタと、互に直交する2
系列の基準搬送波信号を表す2系列の第2の時系列デー
タにより前記1対のディジタルフィルタが出力した2系
列の第3の時系列データを同期復調する複素乗算器と、
この複素乗算器が出力した2系列の第4の時系列データ
の各データのうち前記シンボル中央点のクロックに対応
する各データの時系列から前記基準搬送波信号の位相誤
差を検出する第1の位相検出器と、この第1の位相検出
器が出力した第5の時系列データを入力するディジタル
型の第1のループフィルタと、この第1のループフィル
タが出力した第6の時系列データに制御されて前記2系
列の第2の時系列データをディジタル的に発生する基準
搬送波発生器と、前記2系列の第4の時系列データから
前記サンプリングクロックの位相誤差を検出する第2の
位相検出器と、この第2の位相検出器が出力した第7の
時系列データを入力するディジタル型の第2のループフ
ィルタと、この第2のループフィルタが出力した第8の
時系列データに制御されて前記サンプリングクロックを
発生するサンプリングクロック発生器とを備えたことを
特徴とする復調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10523188A JPH01274548A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10523188A JPH01274548A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 復調装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01274548A true JPH01274548A (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=14401882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10523188A Pending JPH01274548A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 復調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01274548A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0514430A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Nec Corp | 搬送波再生回路 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5066105A (ja) * | 1973-10-11 | 1975-06-04 | ||
JPS56146346A (en) * | 1980-01-08 | 1981-11-13 | E Systems Inc | Demodulating method and regenerative loop circuit |
JPS5890854A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-30 | Toshiba Corp | サンプリング位相同期回路 |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP10523188A patent/JPH01274548A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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