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公開番号2023071216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-23
出願番号2021183826
出願日2021-11-11
発明の名称復調回路
出願人日本無線株式会社
代理人個人,個人
主分類H04L 27/22 20060101AFI20230516BHJP(電気通信技術)
要約【課題】シンボルレートに関わらず同じ制御フローで高い検出精度と引き込み時間の短縮との両立を実現する。
【解決手段】復調回路1は、受信信号(変調信号)の周波数誤差を補正する自動周波数制御回路2と、自動周波数制御回路2の後段に設けられて前記受信信号に対して帯域制限処理を施すロールオフフィルタ4と、ロールオフフィルタ4の後段に設けられて前記受信信号の位相誤差を補正するキャリア再生回路5と、自動周波数制御回路2とロールオフフィルタ4との間に接続されて自動周波数制御回路2から出力される前記受信信号を周波数領域の信号に変換するとともに前記周波数領域の信号についての電力のピークの周波数帯域の中心周波数を特定する周波数解析部3と、を有し、自動周波数制御回路2が、前記中心周波数を用いて前記受信信号の周波数誤差を補正する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
受信信号の周波数誤差を補正する自動周波数制御回路と、
前記自動周波数制御回路の後段に設けられて前記受信信号に対して帯域制限処理を施すロールオフフィルタと、
前記ロールオフフィルタの後段に設けられて前記受信信号の位相誤差を補正するキャリア再生回路と、
前記自動周波数制御回路と前記ロールオフフィルタとの間に接続されて前記自動周波数制御回路から出力される前記受信信号を周波数領域の信号に変換するとともに前記周波数領域の信号についての電力のピークの周波数帯域の中心周波数を特定する周波数解析部と、を有し、
前記自動周波数制御回路が、前記中心周波数を用いて前記受信信号の周波数誤差を補正する、
ことを特徴とする復調回路。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記周波数領域の信号についての前記電力のピークの周波数帯域分の電力の合計を測定するとともに、前記電力の合計と所定の基準電力との電力差に基づいて、前記自動周波数制御回路から出力される前記受信信号の電力が前記基準電力に収束するように減衰率を決定する電力検出部と、
前記周波数解析部の接続点と前記ロールオフフィルタとの間に設けられて前記自動周波数制御回路から出力される前記受信信号の電力を前記減衰率で減衰させる可変減衰器と、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の復調回路。
【請求項３】
前記周波数領域の信号の搬送波対雑音比と干渉レベルとのうちの少なくとも一方を推定するとともに前記搬送波対雑音比が所定のＣ／Ｎ閾値以上である条件と前記干渉レベルが所定の干渉レベル閾値以下である条件とのうちの少なくとも一方の条件を満たす場合にスイッチ制御信号を出力する推定部と、
前記自動周波数制御回路と前記周波数解析部との間に設けられて前記スイッチ制御信号が入力されると切状態から入状態となって前記中心周波数を前記周波数解析部から前記自動周波数制御回路へと入力させる入切スイッチと、を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の復調回路。
【請求項４】
前記周波数解析部において特定される前記周波数領域の信号についての複数の電力のピークの周波数帯域の中心周波数のうちのいずれを出力するかを、前記キャリア再生回路の後段に設けられる同期検出部における既知パターン同期の結果に応じて切り換える切換スイッチを有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の復調回路。
【請求項５】
通信で使用する周波数帯域よりも周波数帯域が狭い信号が前記周波数領域の信号に変換される、
ことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の復調回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば通信衛星を介して行われる無線通信に適用されて同期検波を実現する復調回路に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
送信側装置と受信側装置との間で通信衛星を介して無線通信を行う無線通信システムでは、通信衛星の周波数誤差が大きいために送受信間のトータルの周波数誤差が受信復調器のキャリア再生の周波数引き込み範囲外となる場合がある。受信復調器のキャリア再生の周波数引き込み範囲外のローカル周波数誤差があるような無線通信システムに対応するために、受信側装置がキャリア再生の周波数引き込み可能な幅でローカル周波数を変えて周波数誤差をサーチすることによってローカル周波数誤差を粗調整することを目的として自動周波数制御（ＡＦＣ：Ａutomatic Ｆrequency Ｃontroller）回路が用いられる。従来の自動周波数制御装置として、Ｃ／Ｎ測定部から通知される制御チャネル信号のＣ／Ｎと、予め定めたＣ／Ｎの値に対応するＵ／Ｗ（ユニークワード）検出部から通知されるＵ／Ｗ検出回数を照合し、必要な回数が満たされるまでキャリヤ周波数と現在のローカル信号との差であるΔｆを小さくする発振周波数制御信号をＮＣＯへ出力して周波数補正を行う調整手順を繰り返し、所定のＵ／Ｗ検出回数が得られるとＡＦＣに必要なキャリヤのキャプチャとロック手順を終了したと判定し、トラッキングモードへ移行する装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－８７１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のような従来の自動周波数制御の処理では、ユニークワード検出の可否で周波数誤差の検出判定を行っているところ、この判定を行うにはクロック同期およびキャリア同期が確立していることが前提となるため、同期に時間のかかる低シンボルレートでは引き込みに時間がかかる、という問題がある。また、衛星通信システムのように様々なシンボルレート（シンボル周波数）の通信に対応する無線通信システムにおいては、シンボルレートによって同期引き込み範囲および引き込み時間が大きく異なる。このため、シンボルレートが低い場合は、キャリア再生の引き込み時間が長いために自動周波数制御の初期引き込みに時間がかかり、受信側装置が周波数誤差をサーチする際にウェイト時間が長くなって初期引き込みに時間がかかる、という問題がある。また、シンボルレートが高い場合は、キャリア同期引き込み範囲が広く引き込み時間が短いために正しい周波数誤差を検出することができないケースがあり、キャリア再生ループの周波数誤差を含めて自動周波数制御の周波数誤差を再入力してキャリア再生の同期を再度待つといった複雑な制御が必要になる、という問題がある。
【０００５】
そこでこの発明は、シンボルレートに関わらず同じ制御フローで高い検出精度と引き込み時間の短縮との両立を実現することが可能な、復調回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係る復調回路は、受信信号の周波数誤差を補正する自動周波数制御回路と、前記自動周波数制御回路の後段に設けられて前記受信信号に対して帯域制限処理を施すロールオフフィルタと、前記ロールオフフィルタの後段に設けられて前記受信信号の位相誤差を補正するキャリア再生回路と、前記自動周波数制御回路と前記ロールオフフィルタとの間に接続されて前記自動周波数制御回路から出力される前記受信信号を周波数領域の信号に変換するとともに前記周波数領域の信号についての電力のピークの周波数帯域の中心周波数を特定する周波数解析部と、を有し、前記自動周波数制御回路が、前記中心周波数を用いて前記受信信号の周波数誤差を補正する、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る復調回路は、前記周波数領域の信号についての前記電力のピークの周波数帯域分の電力の合計を測定するとともに、前記電力の合計と所定の基準電力との電力差に基づいて、前記自動周波数制御回路から出力される前記受信信号の電力が前記基準電力に収束するように減衰率を決定する電力検出部と、前記周波数解析部の接続点と前記ロールオフフィルタとの間に設けられて前記自動周波数制御回路から出力される前記受信信号の電力を前記減衰率で減衰させる可変減衰器と、を有する、ようにしてもよい。
【０００８】
この発明に係る復調回路は、前記周波数領域の信号の搬送波対雑音比と干渉レベルとのうちの少なくとも一方を推定するとともに前記搬送波対雑音比が所定のＣ／Ｎ閾値以上である条件と前記干渉レベルが所定の干渉レベル閾値以下である条件とのうちの少なくとも一方の条件を満たす場合にスイッチ制御信号を出力する推定部と、前記自動周波数制御回路と前記周波数解析部との間に設けられて前記スイッチ制御信号が入力されると切状態から入状態となって前記中心周波数を前記周波数解析部から前記自動周波数制御回路へと入力させる入切スイッチと、を有する、ようにしてもよい。
【０００９】
この発明に係る復調回路は、前記周波数解析部において特定される前記周波数領域の信号についての複数の電力のピークの周波数帯域の中心周波数のうちのいずれを出力するかを、前記キャリア再生回路の後段に設けられる同期検出部における既知パターン同期の結果に応じて切り換える切換スイッチを有する、ようにしてもよい。
【００１０】
この発明に係る復調回路は、通信で使用する周波数帯域よりも周波数帯域が狭い信号が前記周波数領域の信号に変換される、ようにしてもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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