JPH05347643A - Phase comparator - Google Patents
Phase comparatorInfo
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- JPH05347643A JPH05347643A JP4153481A JP15348192A JPH05347643A JP H05347643 A JPH05347643 A JP H05347643A JP 4153481 A JP4153481 A JP 4153481A JP 15348192 A JP15348192 A JP 15348192A JP H05347643 A JPH05347643 A JP H05347643A
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Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ハード規模の小さな回路で、誤差の少ない位相
差を検出することができるようにする。
【構成】実数部データ、虚数部データにより表される位
相は、データ演算処理により領域変換器101において
0〜+45°の範囲の変数xに変換され、近似回路10
2において予め設定された演算式により近似する位相デ
ータθに近似される。そしてこの位相データθが、先の
領域変換器101において求めた領域データとともに位
相差検出回路103に入力され、差分演算により位相誤
差を求められる。
(57) [Summary] [Purpose] To detect a phase difference with a small error in a circuit with a small hardware scale. The phase represented by the real part data and the imaginary part data is converted into a variable x in the range of 0 to + 45 ° in the area converter 101 by a data calculation process, and the approximation circuit 10
In 2, the phase data θ is approximated by a preset arithmetic expression. Then, the phase data θ is input to the phase difference detection circuit 103 together with the area data obtained by the area converter 101, and the phase error is obtained by the difference calculation.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば多相位相変調
方式や直交振幅変調方式などの搬送波再生回路に用いら
れる位相比較器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase comparator used in a carrier recovery circuit such as a multi-phase phase modulation system or a quadrature amplitude modulation system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、画像情報などの大容量のデジタル
データ伝送に関する研究・実用化が盛んに行われてい
る。このデジタルデータ伝送方式に多相位相変調方式や
直交振幅変調方式などがある。これらの変調方式におい
て、変調波から搬送波を再生する際に、ディジタルPL
Lの搬送波再生回路を用いて安定した搬送波を再生する
ことが考えられている。以下、図を参照し、複素数信号
を用いたディジタルPLL回路について述べる。2. Description of the Related Art In recent years, researches and practical applications regarding large-capacity digital data transmission such as image information have been actively conducted. This digital data transmission system includes a multi-phase modulation system and a quadrature amplitude modulation system. In these modulation methods, when the carrier wave is reproduced from the modulated wave, the digital PL
It has been considered to reproduce a stable carrier wave using an L carrier wave reproduction circuit. Hereinafter, a digital PLL circuit using a complex number signal will be described with reference to the drawings.
【0003】図6(A)は一般的なディジタルPLL回
路のブロック図である。入力端子20、21にはディジ
タル信号に変換された複素数信号(I信号、Q信号)が
供給される。I信号、Q信号は複素乗算器22に入力さ
れる。FIG. 6A is a block diagram of a general digital PLL circuit. The complex signals (I signal, Q signal) converted into digital signals are supplied to the input terminals 20 and 21. The I signal and the Q signal are input to the complex multiplier 22.
【0004】複素乗算器22は、一方側に入力されるI
信号、Q信号と、他方側に入力されるデータ変換装置2
6からのsin及びcos特性の信号とを乗算し、その
結果を位相比較器23へ出力する。The complex multiplier 22 inputs I to one side.
Signal, Q signal, and data converter 2 input to the other side
The signal having the sin and cos characteristics from 6 is multiplied, and the result is output to the phase comparator 23.
【0005】位相比較器23は、複素乗算器22の乗算
結果の実数部データ及び虚数部データからタンジェント
(TAN)の逆特性(TAN-1)によって位相を検出し
ている。そして、検出された位相と所定の位相(QPS
K変調波の場合、45°、135°、225°、315
°)との位相差を求め、その位相差に比例した位相誤差
信号ΔθをPLLループフィルタ24に出力する。PL
Lループフィルタ24は、位相誤差信号を平滑化して制
御信号を得、数値制御発振器25に供給する。The phase comparator 23 detects the phase from the real part data and the imaginary part data of the multiplication result of the complex multiplier 22 by the inverse characteristic (TAN -1 ) of the tangent (TAN). Then, the detected phase and a predetermined phase (QPS
In case of K modulated wave, 45 °, 135 °, 225 °, 315
Phase difference signal is obtained, and a phase error signal Δθ proportional to the phase difference is output to the PLL loop filter 24. PL
The L loop filter 24 smoothes the phase error signal to obtain a control signal, and supplies the control signal to the numerically controlled oscillator 25.
【0006】数値制御発振器25は、制御信号に基づい
て発振周波数が制御された位相信号を得、データ変換装
置26に供給する。データ変換装置26は、位相信号を
2信号に分配してsin及びcos特性の信号に変換
し、複素乗算器22の他方端へ供給する。The numerically controlled oscillator 25 obtains a phase signal whose oscillation frequency is controlled based on the control signal and supplies it to the data converter 26. The data conversion device 26 divides the phase signal into two signals, converts the signals into sin and cos characteristic signals, and supplies the signals to the other end of the complex multiplier 22.
【0007】上述の複素乗算器22、位相比較器23、
PLLループフィルタ24、数値制御発振器25及びデ
ータ変換装置26を経て複素乗算器22に戻る完全ディ
ジタル構成のループにより周波数引き込み及び位相同期
が行われる。The above-mentioned complex multiplier 22, phase comparator 23,
Frequency pulling and phase synchronization are performed by a loop having a completely digital structure that returns to the complex multiplier 22 via the PLL loop filter 24, the numerically controlled oscillator 25, and the data converter 26.
【0008】図6(B)に、入力信号がQPSK変調波
の場合のベクトル図を示す。伝送されてくるシンボル
は、45゜、135゜、225゜、315゜の4つの位
相をとるが、位相引き込み動作状態では位相がずれてお
り、位相比較器23は検出された位相と所定の位相(図
の例では45°)との位相差を検出し、位相誤差信号Δ
θとして出力する。所定の位相は検出位相が0゜〜90
゜の時は45゜、90゜〜180゜の時は135゜、1
80゜〜270゜の時は225゜、270゜〜360゜
の時は315゜であり、位相差は、−45゜〜45゜の
範囲で検出される。ここで、位相差の検出精度はPLL
の性能を左右するため、高精度の位相検出が必要であ
る。同図に示す様に、変調シンボルの位相θはθ=arc t
an(Q/I)で求めることができ、位相比較器23はそ
の位相検出精度を保つため、従来、図6(C)に示すよ
うに複素乗算結果の実数部と虚数部をアドレスとするR
OMで構成されていた。ROMは、アドレスとして入力
される実数部データと虚数部データから位相θを判定
し、格納してある、位相θに対応した位相誤差信号Δθ
を出力する様になっており、アドレスのビット数によっ
て位相検出精度が決まる。しかし、アドレスのビット数
が増えるとROMの容量が増えるため、ハード規模が大
きくなり、IC化に不利となる。FIG. 6B shows a vector diagram when the input signal is a QPSK modulated wave. The transmitted symbol has four phases of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °, but the phases are out of phase in the phase pull-in operation state, and the phase comparator 23 determines the detected phase and the predetermined phase. (45 ° in the example in the figure) is detected and the phase error signal Δ
Output as θ. The predetermined phase has a detection phase of 0 ° to 90
45 ° for °, 135 ° for 90 ° to 180 °, 1
It is 225 ° at 80 ° to 270 ° and 315 ° at 270 ° to 360 °, and the phase difference is detected in the range of -45 ° to 45 °. Here, the detection accuracy of the phase difference is PLL
Since it affects the performance of, the highly accurate phase detection is required. As shown in the figure, the phase θ of the modulation symbol is θ = arc t
Since it can be obtained by an (Q / I) and the phase comparator 23 maintains its phase detection accuracy, conventionally, as shown in FIG. 6 (C), R having the real part and the imaginary part of the complex multiplication result as addresses is used.
It was composed of OM. The ROM determines the phase θ from the real part data and the imaginary part data input as an address and stores the phase error signal Δθ corresponding to the phase θ.
The phase detection accuracy is determined by the number of bits of the address. However, as the number of bits of the address increases, the capacity of the ROM also increases, which increases the hardware scale, which is disadvantageous for IC implementation.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記したように複素数
表現の信号を入力とする位相比較器において、その位相
検出精度を高めるためにROMを使用する構成にした場
合、ハード規模が大きくなるという問題がある。そこで
この発明は、位相検出精度を下げることなくIC化に有
利なハード規模の小さい位相比較器を提供することを目
的とする。As described above, in the phase comparator which inputs the signal of the complex number expression, when the ROM is used to improve the phase detection accuracy, the hardware scale becomes large. There is. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a phase comparator with a small hardware scale that is advantageous for IC implementation without lowering the phase detection accuracy.
【0010】[0010]
【課題を解決するるための手段】この発明は、複素数表
現の信号の実数部データと虚数部データを入力とする位
相比較器において、前記実数部データIと前記虚数部デ
ータQから−I<x(=Q/IまたはI/Q)<Iなる
xを求める手段と、前記xから位相θをθ=arc tanxの
特性に近似した直線により求める手段と、前記位相θと
所定の位相との位相差を求める手段とを備えるものであ
る。According to the present invention, in a phase comparator which inputs real part data and imaginary part data of a signal represented by a complex number, from the real part data I and the imaginary part data Q, -I < x (= Q / I or I / Q) <I, a means for obtaining the phase θ from the x by a straight line approximate to the characteristic of θ = arc tanx, and a means for obtaining the phase θ and a predetermined phase. And a means for obtaining a phase difference.
【0011】[0011]
【作用】上記の手段により、複素数表現の信号の実数部
データと虚数部データから−I<x<Iなる変数xを求
めるので、θ=arc tanxの特性のうち誤差が少なく簡単
に直線で近似できる範囲でθを検出することができる。
よって位相検出精度を比較的下げることなくハード規模
の小さい回路で実現できる。By the above means, the variable x such that -I <x <I is obtained from the real part data and the imaginary part data of the signal in the complex number representation. It is possible to detect θ within the range.
Therefore, it can be realized by a circuit with a small hardware scale without relatively lowering the phase detection accuracy.
【0012】[0012]
【実施例】以下、この発明の実施例をQPSK変調の場
合について、図面を参照して説明する。図1はこの発明
の一実施例であり、複素数信号を入力とする位相比較器
のブロックを示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings in the case of QPSK modulation. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and shows a block of a phase comparator which inputs a complex number signal.
【0013】複素乗算結果の実数部データIと虚数部デ
ータQは、領域変換器101に入力される。領域変換器
101は、図2(a)に示すベクトル図の45゜〜36
0゜の領域の入力信号を、0゜〜45゜の領域の変数x
に変換し近似回路102に供給する。また、同図(a)
に示す各領域1〜8のどの領域にあるかを判定してその
結果を位相差検出回路103に供給する。近似回路10
2は変数xをθ=arc tanxの特性に近似した直線で位相
θに変換し、近似された位相θを位相差検出回路103
に供給する。位相差検出回路103は、領域変換器10
1での領域判定結果にしたがって、位相θを所定の位相
と比較しその差分Δθを出力する。次に領域変換器10
1、近似回路102及び位相差検出回路103の具体的
一実施例について説明する。The real part data I and the imaginary part data Q of the complex multiplication result are input to the domain converter 101. The domain converter 101 has 45 ° to 36 ° of the vector diagram shown in FIG.
Input signal in the 0 ° range is used as a variable x in the 0 ° to 45 ° range.
And is supplied to the approximation circuit 102. Also, FIG.
It is determined which one of the areas 1 to 8 shown in (1) is present and the result is supplied to the phase difference detection circuit 103. Approximation circuit 10
2 is a straight line which approximates the variable x to the characteristic of θ = arc tanx, and converts it into a phase θ, and the approximated phase θ is detected by the phase difference detection circuit 103.
Supply to. The phase difference detection circuit 103 includes a domain converter 10
According to the region determination result in 1, the phase θ is compared with a predetermined phase and the difference Δθ is output. Next, the domain converter 10
1, a specific example of the approximation circuit 102 and the phase difference detection circuit 103 will be described.
【0014】図2は領域変換器101の具体例を示すブ
ロックを示している。複素乗算結果の実数部データと虚
数部データは、それぞれ絶対値回路301、302と領
域判定回路307に入力される。尚、領域判定回路30
7には符号のみが供給される。実数部と虚数部の絶対値
は比較回路303で比較され、比較結果は選択回路30
4、305及び領域判定回路307に供給される。また
実数部データと虚数部データの絶対値はそれぞれ選択回
路304、305にも供給されている。実数部データと
虚数部データの絶対値が、実数部の方が大きい場合(a
>b)、選択回路304は虚数部データ(b)の絶対値
を、選択回路305は実数部データ(a)の絶対値をそ
れぞれ割算器306に出力する。また、実数部データと
虚数部データの絶対値が虚数部の方が大きい場合(b>
a)、選択回路304は実数部データ(a)の絶対値
を、選択回路305は虚数部データ(b)の絶対値をそ
れぞれ選択して出力する。FIG. 2 is a block diagram showing a concrete example of the domain converter 101. The real part data and the imaginary part data of the complex multiplication result are input to the absolute value circuits 301 and 302 and the area determination circuit 307, respectively. The area determination circuit 30
Only the code is supplied to 7. The absolute value of the real number part and the imaginary number part are compared by the comparison circuit 303, and the comparison result is the selection circuit 30.
4, 305 and the area determination circuit 307. The absolute values of the real part data and the imaginary part data are also supplied to the selection circuits 304 and 305, respectively. When the absolute value of the real part data and the imaginary part data is larger in the real part (a
> B), the selection circuit 304 outputs the absolute value of the imaginary part data (b) to the divider 306, and the selection circuit 305 outputs the absolute value of the real part data (a) to the divider 306. When the absolute value of the real part data and the imaginary part data is larger in the imaginary part (b>
a), the selection circuit 304 selects and outputs the absolute value of the real part data (a), and the selection circuit 305 selects and outputs the absolute value of the imaginary part data (b).
【0015】割算器306は選択回路304からの入力
を分子、選択回路305からの入力を分母として割算を
行い変数xとして出力する。すなわち、図1(B)に示
すように、入力信号である複素乗算結果の実数部と虚数
部が各領域の黒丸印(a>b)の位置を示すとすると、
比較器303は、a>bの結果を出力する。すると、選
択回路304は、虚数部データ(b)を選択し、選択回
路305は実数部データ(a)を選択導出するので、割
算器306では、変数xはx=b/aとなり領域1の2
重丸印の位置に変換される。領域判定回路307は、図
1(C)に示す表に従って入力信号の領域を判定する。
QPSK変調の場合、白丸印で示す各シンボルと−45
°〜45゜の範囲で位相差を検出すれば良いので、領域
1、3、5及び7と、領域2、4、6及び8の2通りに
判定すれば良い。The divider 306 performs division using the input from the selection circuit 304 as the numerator and the input from the selection circuit 305 as the denominator, and outputs it as a variable x. That is, as shown in FIG. 1B, if the real part and the imaginary part of the complex multiplication result that is the input signal indicate the positions of the black circles (a> b) in each region,
The comparator 303 outputs the result of a> b. Then, the selection circuit 304 selects the imaginary part data (b), and the selection circuit 305 selectively derives the real part data (a). Therefore, in the divider 306, the variable x becomes x = b / a and the region 1 Of 2
It is converted to the position of the double circle. The area determination circuit 307 determines the area of the input signal according to the table shown in FIG.
In the case of QPSK modulation, each symbol indicated by a white circle and -45
Since it suffices to detect the phase difference in the range of ° to 45 °, it is only necessary to make determinations in two ways: areas 1, 3, 5 and 7 and areas 2, 4, 6 and 8.
【0016】図3(A)は、近似回路102の具体例を
示すブロック図である。変数xは比較器401、係数器
402及び選択回路404に供給される。変数xは係数
器402で0.5倍され、さらに加算器403で0.2
5が足され選択回路404に供給される。尚、係数器4
02はこの場合ビットシフトするだけで良い。比較器4
01は、変数xが0.5より大きいかどうか比較し、比
較結果を選択回路404に供給する。選択回路404
は、変数xが0.5より小さい場合は変数xを直接選択
導出し、変数xが0.5より大きい場合は加算器403
からの演算後の変数xを位相θとして出力する。これに
より、各領域での位相θを領域1で求めることができ
る。比較器401は、アークタンジェント特性を近似す
る折れ線グラフの折れ点を決める値である。また係数器
402、加算器403は、折れ線の傾斜を設定する部分
である。FIG. 3A is a block diagram showing a specific example of the approximation circuit 102. The variable x is supplied to the comparator 401, the coefficient unit 402, and the selection circuit 404. The variable x is multiplied by 0.5 in the coefficient unit 402, and 0.2 in the adder 403.
5 is added and supplied to the selection circuit 404. The coefficient unit 4
02 need only be bit-shifted in this case. Comparator 4
01 compares whether the variable x is larger than 0.5 and supplies the comparison result to the selection circuit 404. Selection circuit 404
Directly selects and derives the variable x when the variable x is smaller than 0.5, and adds 403 when the variable x is larger than 0.5.
The variable x after calculation from is output as the phase θ. Thereby, the phase θ in each region can be obtained in the region 1. The comparator 401 is a value that determines the break point of the line graph that approximates the arctangent characteristic. The coefficient unit 402 and the adder 403 are units that set the slope of the polygonal line.
【0017】図3(B)は、図3(A)に示す近似回路
102の近似式を示すグラフである。曲線はθ=arc tan
xを表し、直線は近似式によるグラフを表している。近
似式は変数xが0.5より小さい場合にはθ=xであ
り、変数xが0.5より大きい場合にはθ=0.5x+
0.25である。ここで、変数xが0〜1の範囲で位相
θは0°〜45゜となる。この近似式では誤差を2゜以
内にすることができる。したがって、同図(A)におけ
る比較回路401の入力0.5は、近似直線の切り替わ
り点の変数xの値であり、係数器402の0.5と加算
器403の入力0.25は近似直線θ=0.5x+0.
25の傾きと切片である。FIG. 3B is a graph showing an approximate expression of the approximate circuit 102 shown in FIG. The curve is θ = arc tan
x represents a straight line, and a straight line represents a graph based on an approximate expression. The approximate expression is θ = x when the variable x is smaller than 0.5, and θ = 0.5x + when the variable x is larger than 0.5.
It is 0.25. Here, the phase θ is 0 ° to 45 ° when the variable x is in the range of 0 to 1. With this approximate expression, the error can be kept within 2 °. Therefore, the input 0.5 of the comparison circuit 401 in FIG. 9A is the value of the variable x at the switching point of the approximate straight line, and the 0.5 of the coefficient unit 402 and the input 0.25 of the adder 403 are the approximate straight line. θ = 0.5x + 0.
25 slope and intercept.
【0018】図4(A)に、位相差検出回路103のブ
ロックを示す。近似された位相θは差分回路601で
0.79ラジアン(45゜)との差分がとられ、選択回
路602と反転回路603に供給される。反転回路60
3は差分演算結果を反転し、反転結果を選択回路602
に供給する。選択回路602は、領域判定が領域1、
3、5及び7の時は差分演算結果を、領域判定結果が領
域2、4、6及び8の時は反転結果を位相差Δθとして
出力する。図1(B)に示しているように入力信号が領
域1、3、5及び7の時は各シンボルとの位相差は0゜
〜−45゜であり、領域2、4、6及び8の時は各シン
ボルとの位相差は0゜〜45゜であるので、領域1、
3、5及び7の時はΔθ=θ−45゜、領域2、4、6
及び8の時はΔθ=−(θ−45゜)を求めれば、各領
域での各シンボルとの位相差が求められる。FIG. 4A shows a block of the phase difference detection circuit 103. The approximated phase θ is subtracted from the difference circuit 601 by 0.79 radian (45 °) and is supplied to the selection circuit 602 and the inversion circuit 603. Inversion circuit 60
3 inverts the difference calculation result, and selects the inversion result in the selection circuit 602.
Supply to. The selection circuit 602 determines that the area determination is area 1,
The difference calculation result is output as 3, 5, and 7, and the inversion result is output as the phase difference Δθ when the region determination result is the regions 2, 4, 6, and 8. As shown in FIG. 1B, when the input signal is in the areas 1, 3, 5 and 7, the phase difference with each symbol is 0 ° to −45 °, and the phase difference between the areas 2, 4, 6 and 8 is as follows. Since the phase difference with each symbol is 0 ° to 45 ° at the time, the region 1,
At the time of 3, 5 and 7, Δθ = θ-45 °, regions 2, 4, 6
And .DELTA..theta. =-(. Theta.-45.degree.), The phase difference with each symbol in each area can be obtained.
【0019】図4(B)は、近似回路102の別の実施
例であり、θ=arc tanxの近似を3つの直線で行ってい
る。変数xは、比較器701、702、係数器704、
705及び選択回路703に供給される。比較器70
1、702では近似直線の切り替わり点の変数xの値で
ある0.3及び0.72と比較され、それぞれの比較結
果は選択回路703に供給される。係数器704と加算
器706は近似式θ=0.76x+0.07を、係数器
705と加算器707は近似式θ=0.6x+0.19
を構成しそれぞれの演算結果は選択回路703に供給さ
れる。選択回路703は比較器701、702の比較結
果に従い、変数xが0〜0.3の時は変数x(θ=x)
を、0.3〜0.72の時は近似式θ=0.76x+
0.07の演算結果を、0.72〜1の時は近似式θ=
0.6x+0.19の演算結果を位相θとして出力す
る。図4(C)は図4(B)の近似回路による近似式の
グラフを示しており、近似による位相θの誤差は1°以
内になる。FIG. 4B shows another embodiment of the approximating circuit 102, in which θ = arc tanx is approximated by three straight lines. The variable x is the comparators 701 and 702, the coefficient unit 704,
705 and the selection circuit 703. Comparator 70
In 1 and 702, the values are compared with 0.3 and 0.72 which are the values of the variable x at the switching point of the approximate straight line, and the respective comparison results are supplied to the selection circuit 703. The coefficient unit 704 and the adder 706 use the approximate expression θ = 0.76x + 0.07, and the coefficient unit 705 and the adder 707 use the approximate expression θ = 0.6x + 0.19.
And the respective calculation results are supplied to the selection circuit 703. The selection circuit 703 follows the comparison result of the comparators 701 and 702, and when the variable x is 0 to 0.3, the variable x (θ = x).
When 0.3 to 0.72, the approximate expression θ = 0.76x +
When the calculation result of 0.07 is 0.72 to 1, the approximate expression θ =
The calculation result of 0.6x + 0.19 is output as the phase θ. FIG. 4C shows a graph of an approximation formula by the approximation circuit of FIG. 4B, and the error of the phase θ due to the approximation is within 1 °.
【0020】図5は、この発明の他の実施例であり、θ
=arc tanxの近似を誤差の少ない0゜≦θ≦22.5゜
の範囲で行うものである。101は領域変換器、102
は近似回路、103は位相差検出回路である。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, θ
= arc tanx is approximated within a range of 0 ° ≦ θ ≦ 22.5 ° with a small error. 101 is a domain converter, 102
Is an approximation circuit, and 103 is a phase difference detection circuit.
【0021】複素乗算結果の実数部と虚数部は図2に示
した領域変換器と同じ回路308に供給され、領域変換
した変数xと領域判定結果が出力される。ここで、変数
xは0〜1の範囲であり、領域判定結果は領域1、3、
5及び7と領域2、4、6及び8を表している。変数x
は比較器901、差分回路902及び選択回路903に
供給される。差分回路902では変数xと0.41(2
2.5゜=arc tan0.41)との差分演算がなされ、演
算結果は選択回路903に供給される。比較器901で
は変数xと0.41(22.5゜=arc tan0.41)と
が比較され、比較結果は、選択回路903、906に供
給される。選択回路903は比較結果に従い、変数xが
0.41より小さい場合は変数xを、0.41より大き
い場合は差分演算結果を近似回路102に供給する。こ
れにより、変数xはさらに0〜0.41(0゜≦θ≦2
2.5゜)の範囲に変換される。The real and imaginary parts of the complex multiplication result are supplied to the same circuit 308 as the domain converter shown in FIG. 2, and the domain-transformed variable x and the domain determination result are output. Here, the variable x is in the range of 0 to 1, and the region determination result is the regions 1, 3,
5 and 7 and regions 2, 4, 6 and 8 are represented. Variable x
Is supplied to the comparator 901, the difference circuit 902, and the selection circuit 903. In the difference circuit 902, the variable x and 0.41 (2
2.5 ° = arc tan 0.41) is calculated and the calculation result is supplied to the selection circuit 903. In the comparator 901, the variable x is compared with 0.41 (22.5 ° = arc tan 0.41), and the comparison result is supplied to the selection circuits 903 and 906. According to the comparison result, the selection circuit 903 supplies the variable x to the approximation circuit 102 when the variable x is smaller than 0.41 and the difference calculation result when the variable x is larger than 0.41. As a result, the variable x is further 0 to 0.41 (0 ° ≦ θ ≦ 2
2.5 °) range.
【0022】近似回路102は具体的には係数器904
で構成されており、0〜0.41(0゜≦θ≦22.5
゜)の範囲に変換された変数xを0.96倍する。すな
わち、直線θ=0.96xで近似することであり、0≦
x≦0.41(0゜≦θ≦22.5゜)の範囲ではθ=a
rc tanxとθ=0.96xとの誤差は0.4゜以内とな
る。近似された位相θは、選択回路906と加算器90
5に供給される。加算器905は変数xに0.39ラジ
アン(22.5゜)加算し、加算結果を選択回路906
に供給する。選択回路906は、比較回路901の出力
である比較結果に従い、変数xが0.41より小さい場
合は近似された位相θを、0.41より大きい場合は加
算結果を位相差検出回路604に供給する。従って、変
数xが0〜0.41(0゜≦θ≦22.5゜)の範囲で
はそのまま近似し、変数xが0.41〜1(22.5゜
≦θ≦45゜)の範囲では、一旦0〜0.41(0゜≦
θ≦22.5゜)の範囲に変換して近似を行い、近似後
22.5゜≦θ≦45゜の範囲に戻している。位相差検
出部907は、前述したように、領域1に変換され検出
された位相θから、各領域における各シンボルとの位相
差Δθを求めている。本実施例では変数xを0〜1ある
いは0〜0.41の範囲にしているが、−1〜0の範囲
を使用しても同等の近似性能を得ることができる。この
他にもこの発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々様々
変形実施可能なことは勿論である。The approximation circuit 102 is specifically a coefficient unit 904.
It is composed of 0 to 0.41 (0 ° ≦ θ ≦ 22.5
The variable x converted into the range of (.degree.) Is multiplied by 0.96. That is, it is an approximation with a straight line θ = 0.96x, and 0 ≦
θ = a in the range of x ≦ 0.41 (0 ° ≦ θ ≦ 22.5 °)
The error between rc tanx and θ = 0.96x is within 0.4 °. The approximated phase θ is determined by the selection circuit 906 and the adder 90.
5 is supplied. The adder 905 adds 0.39 radian (22.5 °) to the variable x, and selects the addition result as a selection circuit 906.
Supply to. The selection circuit 906 supplies the approximated phase θ to the phase difference detection circuit 604 when the variable x is smaller than 0.41 and the addition result when the variable x is larger than 0.41 according to the comparison result output from the comparison circuit 901. To do. Therefore, if the variable x is in the range of 0 to 0.41 (0 ° ≤ θ ≤ 22.5 °), it is approximated as it is, and in the range of the variable x is 0.41 to 1 (22.5 ° ≤ θ ≤ 45 °). , 0 to 0.41 (0 ° ≤
(θ ≦ 22.5 °), and the approximation is performed. After the approximation, the range is returned to 22.5 ° ≦ θ ≦ 45 °. As described above, the phase difference detection unit 907 obtains the phase difference Δθ with each symbol in each region from the phase θ converted and detected in the region 1. Although the variable x is set in the range of 0 to 1 or 0 to 0.41 in the present embodiment, the similar approximation performance can be obtained by using the range of -1 to 0. In addition to this, it goes without saying that the present invention can be modified in various ways without departing from the scope of the invention.
【0023】このように複素表現の信号の入力とする位
相比較器において、ハード規模の大きなROMを使用せ
ず、簡単な近似式によって誤差の少ない位相差を検出す
ることができ、IC化に有利な位相比較器を実現するこ
とができる。尚本発明による位相比較器はPLL以外に
使用できることは言うまでもない。As described above, in the phase comparator which inputs the signal of the complex expression, it is possible to detect a phase difference with a small error by a simple approximation formula without using a ROM having a large hardware scale, which is advantageous for IC implementation. It is possible to realize various phase comparators. It goes without saying that the phase comparator according to the present invention can be used in addition to the PLL.
【0024】[0024]
【発明の効果】上記したようにこの発明によると、ハー
ド規模の小さな回路で、誤差の少ない位相差を検出する
ことができる。As described above, according to the present invention, it is possible to detect a phase difference having a small error with a circuit having a small hardware scale.
【図1】この発明の一実施例を示す回路図及び動作説明
図。FIG. 1 is a circuit diagram and an operation explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の領域変換器の具体例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the domain converter shown in FIG.
【図3】図1の近似回路の具体例とその特性を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the approximation circuit of FIG. 1 and its characteristics.
【図4】図1の位相差検出回路の具体例を示す図と近似
回路の他の例を示す図とこの近似回路の特性を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the phase difference detection circuit of FIG. 1, a diagram showing another example of an approximation circuit, and a diagram showing the characteristics of this approximation circuit.
【図5】この発明のさらに他の実施例を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図6】従来の搬送波再生回路の構成図とその動作説明
図。FIG. 6 is a block diagram of a conventional carrier recovery circuit and an operation explanatory diagram thereof.
101…領域変換器、102…近似回路、102…位相
差検出回路、301、302…絶対値回路、303…比
較器、304、305…選択回路、306…割算器、3
07…領域判定回路、401…比較器、402…係数
器、403…加算器、404…選択回路、601…差分
器、602…選択回路、603…反転回路。101 ... Domain converter, 102 ... Approximation circuit, 102 ... Phase difference detection circuit, 301, 302 ... Absolute value circuit, 303 ... Comparator, 304, 305 ... Selection circuit, 306 ... Divider, 3
07 ... Area determination circuit, 401 ... Comparator, 402 ... Coefficient device, 403 ... Adder, 404 ... Selection circuit, 601 ... Difference device, 602 ... Selection circuit, 603 ... Inversion circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 27/38 9297−5K H04L 27/00 H (72)発明者 多賀 昇 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 杉田 康 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝映像メディア技術研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H04L 27/38 9297-5K H04L 27/00 H (72) Inventor Noboru Shiga, Minato-ku, Tokyo 3 3-3 9 Toshiba Abu E Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Sugita 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Pref.
Claims (2)
を入力とする位相比較器において、 前記実数部Iと前記虚数部Qから−1<x(=Q/Iま
たはI/Q)<1なる変数xを求める手段と、 前記変数xから位相θをθ=arc tanxの特性に近似した
直線上にて求める近似手段と、 前記位相θと所定の位相との位相差を求める手段とを具
備したことを特徴とする位相比較器。1. A real number part I and an imaginary number part Q of a complex number signal.
In the phase comparator that receives as input, a means for obtaining a variable x such that −1 <x (= Q / I or I / Q) <1 from the real part I and the imaginary part Q, and a phase θ from the variable x A phase comparator comprising: an approximation unit that obtains on a straight line that approximates the characteristic of θ = arc tanx; and a unit that obtains a phase difference between the phase θ and a predetermined phase.
anxの特性を分割して近似した複数の直線で形成する手
段を備えていることを特徴とする特許請求項1記載の位
相比較器。2. The approximation means calculates the straight line by θ = arc t
2. The phase comparator according to claim 1, further comprising means for dividing the characteristic of anx and forming it by a plurality of approximated straight lines.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4153481A JPH05347643A (en) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Phase comparator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4153481A JPH05347643A (en) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Phase comparator |
Publications (1)
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JP (1) | JPH05347643A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5832040A (en) * | 1996-09-12 | 1998-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Phase detector |
US6091789A (en) * | 1996-06-28 | 2000-07-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Method and device for phase modulated signals |
EP1737131A1 (en) | 2005-06-17 | 2006-12-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Phase locked loop and receiver using the same, phase detecting method |
JP2008211801A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Digital phase estimator, digital phase locked loop and optical coherent receiver |
EP2275923A2 (en) | 2009-07-03 | 2011-01-19 | Fujitsu Limited | Apparatus and program for arctangent calculation |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP4153481A patent/JPH05347643A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6091789A (en) * | 1996-06-28 | 2000-07-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Method and device for phase modulated signals |
US5832040A (en) * | 1996-09-12 | 1998-11-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Phase detector |
EP1737131A1 (en) | 2005-06-17 | 2006-12-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Phase locked loop and receiver using the same, phase detecting method |
JP2008544632A (en) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Phase locked loop, phase detection method in phase locked loop, and receiver using the same |
US7688149B2 (en) | 2005-06-17 | 2010-03-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Phase locked loop, phase detecting method for the phase locked loop, and receiver using the same |
JP2008211801A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Digital phase estimator, digital phase locked loop and optical coherent receiver |
EP2275923A2 (en) | 2009-07-03 | 2011-01-19 | Fujitsu Limited | Apparatus and program for arctangent calculation |
US8549056B2 (en) | 2009-07-03 | 2013-10-01 | Fujitsu Limited | Apparatus and program for arctangent calculation |
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