シンボルクロック再生装置及び方法
【課題】 多値変調された変調波についても、正確に且つ簡単にナイキスト点を検出する。
【解決手段】 ４値ＦＳＫで変調された変調波に対し、検波部１１はサンプリングにより、瞬時的な周波数を検出して規格化する。この規格化では、アイパターンにおける収束点ごとに２進数の桁が上がるようなデジタルデータを割り当てる。クロック再生部２０は、規格化されたデジタルデータの各ビットと０ｘ０ＦＦＦとの各ビットとのＡＮＤをとり、その結果から、サンプルデータにおける周波数と収束点との距離を求め、その距離が最も小さくなるサンプリング位置をナイキスト点として抽出する。シンボル判定装置は、ナイキスト点を再生クロックとしてベースバンド信号のデータ列を復元する。
【解決手段】 ４値ＦＳＫで変調された変調波に対し、検波部１１はサンプリングにより、瞬時的な周波数を検出して規格化する。この規格化では、アイパターンにおける収束点ごとに２進数の桁が上がるようなデジタルデータを割り当てる。クロック再生部２０は、規格化されたデジタルデータの各ビットと０ｘ０ＦＦＦとの各ビットとのＡＮＤをとり、その結果から、サンプルデータにおける周波数と収束点との距離を求め、その距離が最も小さくなるサンプリング位置をナイキスト点として抽出する。シンボル判定装置は、ナイキスト点を再生クロックとしてベースバンド信号のデータ列を復元する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンボルクロック再生装置、ナイキスト点判別装置、復調装置、ナイキスト点判別方法、シンボルクロック生成方法、及び復調方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＳＫ(Frequency Shift Keying)復号回路やＰＳＫ(Phase Shift Keying)復号回路のクロック再生装置は、受信したＦＳＫ変調信号やＱＳＫ変調信号から、ベースバンド信号の切り替わりタイミングを示すシンボルクロックを再生し、このシンボルクロックを用いてベースバンド信号を復号する。
【０００３】
従来のクロック再生装置には、特許文献１の段落０００４〜００１０に記載されたものがある。
【特許文献１】特開２００３−３３３１１３号公報
【０００４】
この特許文献１のクロック再生装置は、変調波のアイパターンのゼロクロスポイントを求め、これに基づきシンボルクロックを再生している。
【０００５】
図１５は、変調波のアイパターンの一例を示す図であり、変調形式が２値のＱＰＳＫである変調波のアイパターンを示している。
図１６は、他の変調波のアイパターンを示す図であり、変調形式が４値ＦＳＫの変調波のアイパターンを示している。
【０００６】
特許文献１のようにゼロクロスポイントを検出するクロック再生装置は、例えば図１５のアイパターンを示す２値の変調形式には、ゼロクロスポイントが明確であるため、有効である。
【０００７】
しかしながら、ゼロクロスポイントを検出するクロック再生装置は、多値の変調形式では、不都合になることが多い。例えば、変調形式が４値ＦＳＫの場合、図１６に示すようなアイパターンが得られ、ゼロクロスポイントに相当する場所（図１６の＋２，０，−２に対応する場所）の範囲が広い。例えば、１シンボルにおけるサンプリングポイントを０から１０とすると、サンプリングポイントの１〜８まで、ゼロクロスが得られる。このため、ゼロクロスポイントを用いて再生したシンボルクロックが正確でなくなる危険性が高い。
【０００８】
このような問題を解決するために、特許文献２及び３に開示されているように、ゼロクロスポイントを用いず、アイパターンの収束点（アイ開口の最大点）の位置、つまりナイキスト点を求め、ナイキスト点に基づいて、シンボルクロックを再生する方式も提案されている。
【特許文献２】特開２００１−１７７５８７号公報
【特許文献３】特開２００４−４８２９２号公報
【０００９】
特許文献２に開示されているシンボルクロック再生装置は、多値変調波の各サンプル点のサンプル値の分散値を計算して、分散値が最小となる点を求め、その分散値の最小となる点に基づいてシンボルクロックを再生する。
【００１０】
特許文献３に開示されているシンボルクロック再生装置は、サンプリングごとに収束点判定を行い、その結果を硬判定データとして記憶する。そして、硬判定データに対応する軟判定データと収束点との距離を求め、硬判定データの偏移に基づき、距離をクロック再生の位相情報とし、この位相情報に基づいてシンボルクロックを再生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に開示されたシンボルクロック再生装置は、複数のサンプル値の平均値や分散値を計算して最小値を求めるため、データ処理の処理負担が重く実用的でなかった。
【００１２】
また、特許文献３に開示されたシンボルクロック再生装置は、その時点の硬判定データばかりでなく、過去２回の硬判定データの比較判定を行う必要があるため、判定回数が多く、構成が複雑であるという問題がある。
【００１３】
このように従来のシンボルクロック再生装置及びその装置で実行されるシンボルクロック再生方法では、ナイキスト点の検出が困難又は処理が複雑であり、ひいては正確にシンボルクロックが再生できない虞がある。また、不正確なシンボルクロックでは、シンボルを適切に再生・復調できないという虞がある。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、変調波の変調形式が４値ＦＳＫ等の多値変調でも適切に動作するシンボルクロック再生装置、ナイキスト点判別装置、復調装置、ナイキスト点判別方法、シンボルクロック生成方法、及び復調方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、ナイキスト点を適切に判別し、シンボルクロックを適切に再生することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るシンボルクロック再生装置は、
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
前記累算手段で求められた累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該サンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生するクロック発生手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【００１６】
例えば、前記パラメータ検出手段は、前記ベースバンド信号の１シンボル期間に相当する時間内で、ｎ回、パラメータの瞬時値を検出し、前記累算手段は、複数のシンボル期間について、それぞれ第ｉのサンプル点について求められた距離同士を加算することにより、ｎ個の累算値を求める。
【００１７】
例えば、前記距離判別手段は、検出した瞬時値を、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の相対位置を示す位置情報に変換する第１の変換手段と、前記第１の変換手段により得られたシンボル閾値を基準とする位置情報を、アイパターン上での収束点を基準とする相対位置を示す位置情報に変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段により得られた収束点を基準とする位置情報から、収束点までの距離に変換する第３の変換手段と、から構成される。
【００１８】
例えば、前記第１の変換手段は、検出した瞬時値を示すデータと、該瞬時値を示すデータのうち、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の領域を特定する機能を有するデータ部分をマスクする手段から構成され、前記第２の変換手段は、収束点に対応するデータが０となるように、第１の変換手段で変換されたデータから所定データを減算する手段から構成され、前記第３の変換手段は、前記第２の変換手段で変換されたデータの絶対値をとる手段から構成される。
【００１９】
例えば、前記距離判別手段は、検出したパラメータの瞬時値を規格化する規格化手段と、規格化した瞬時値に基づいて、距離を判別する手段と、を備える。
【００２０】
例えば、前記規格化手段は、各瞬時値に対し、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点間の距離が等間隔で、各収束点から収束点間のシンボル閾値までの距離が等しく、且つ隣接する収束点を表すデータの桁数が１だけ異なり、隣接するシンボル閾値を表すデータの桁数が１だけ異なるデジタルデータに規格化する手段、から構成される。
【００２１】
例えば、前記変調信号から、ベースバンド信号の先頭位置を示す同期語を検出する同期語検出手段と、前記検出された同期語に基づいて前記パラメータ検出手段が検出した瞬時値を調整し、調整した瞬時値を前記距離判別手段に供給する調整手段と、を配置してもよい。
【００２２】
前記クロック発生手段は、前記累算値の最大値と最小値に基づいて、最小値について適否判別を行う適否判別手段と、該適否判別手段が適であると判別した場合に、累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該判別したサンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生する手段と、を備えてもよい。
【００２３】
例えば、前記適否判別手段は、前記最小値と前記最大値の差が第１の閾値よりも大きく、且つ最小値が第２の閾値よりも小さい場合に、該最小値を適と判別する。
【００２４】
例えば、前記変調信号は、多値ＦＳＫ又はＰＳＫで変調されており、前記パラメータは周波数又は位相である。
【００２５】
上述のシンボルクロック再生装置と、該シンボルクロック再生装置からのシンボルクロックに基づいて、前記変調信号からシンボルを復調する復調手段と、から復調装置を構成してもよい。
【００２６】
また、この発明の第２の観点に係るナイキスト点判別装置は、
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期で、サンプリングして該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値となるサンプリング点をナイキスト点として判別するナイキスト点判別手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【００２７】
また、この発明の第３の観点に係るデータ判別装置は、
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号がアナログ信号であるかデジタル信号であるかを判別するデータ判別手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【００２８】
また、この発明の第４の観点に係るナイキスト点判別方法は、
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値が最小値となる位置をナイキスト点として判別する、
ことを特徴とする。
【００２９】
このナイキスト点判別方法で判別したナイキスト点に基づいたタイミングでシンボルクロックを生成するようにしてもよい。さらに、このシンボルクロック生成方法で生成したシンボルクロックを用いて変調信号に含まれているシンボルを再生してもよい。
【００３０】
また、この発明の第５の観点に係るベースバンド信号判別方法は、
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値の最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号の種別を判別する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、多値変調方式でも適切にシンボルクロックを生成し、ナイキスト点を抽出することができる。
また、ベースバンド信号の種別を適切に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る復調装置１は、４値周波数変調(FSK; frequency shift keying)で変調された変調波を復調する回路であり、シンボルクロックを再生するクロック再生装置１０と、シンボルクロックに基づいて、受信信号のシンボルを判定して復調するシンボル判定装置３０とから構成されている。
【００３３】
クロック再生装置１０は、４値周波数変調(FSK; Frequency Shift Keying)で変調された変調波からシンボルクロックを再生する回路であり、４値ＦＳＫで変調された変調波が入力される検波部１１と、同期語検出部１２と、周波数調整部１３と、変調度調整部１４と、クロック再生部２０と、から構成されている。
【００３４】
検波部１１は、所定のサンプリング周期で、変調波の瞬時的な周波数を検出し、検出した周波数を企画化する回路であり、図２に示すように、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１１１、周波数弁別回路１１２、振幅値規格化回路１１３，記憶部１１４とを備える。
【００３５】
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１１１は、受信回路等から入力するＦＳＫ変調波をＡ／Ｄ変換して出力する。
【００３６】
周波数弁別回路１１２は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform ; 高速フーリエ変換）回路等から構成され、ＦＳＫ変調波の周波数（瞬時値）を予め定められたサンプリング周期で判別する。本実施の形態では、周波数弁別回路１１２は、１シンボル期間（ベースバンド信号の１信号期間）に１０回サンプリング（周波数弁別）を行う。
【００３７】
振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２が判別した周波数（瞬時値）を規格化してデジタルデータ（規格化データ）に変換し、同期語検出部１２とクロック再生部２０とに出力する。
【００３８】
記憶部１１４は、周波数弁別回路１１２が判別した周波数を規格化するための情報を格納する。
【００３９】
ここで、振幅値規格化回路１１３と記憶部１１４とが協働で行う、振幅値規格化処理について説明する。
図４は、４値ＦＳＫ信号のアイパターンと、周波数弁別回路１１２のサンプリングタイミングを例示する図である。
【００４０】
デジタルデータを４値ＦＳＫで変調した場合、変調波の周波数の偏移を重ね合わせてアイパターンを作成すると、図４に示すようになり、縦軸方向に周波数の偏移量及び変調度が表れる。そして、周波数の偏移が収束する収束点が、ナイキスト点上に表れる。４値ＦＳＫのアイパターンには、周波数の異なる収束点が４個(図４の＋３、＋１、−１、−３)出現し、収束点と収束点との間が開口部となる。開口部の中心値が、変調度のシンボル閾値となる(図４の＋２、０、−２)。
【００４１】
前述のように、周波数弁別回路１１２は、１シンボル期間に１０サンプルとなるように、変調信号をサンプリングし、サンプリングごとに、変調波の瞬時的な周波数を検出し、その数値を出力する。
【００４２】
記憶部１１４には、各収束点とシンボル閾値（図４に示す＋３〜−３）について、システム設計上求められる各周波数とそれに対応付けられる規格化された数値とを例えばテーブル形式で記憶する。
【００４３】
図５に記憶部１１４に記憶されるデータの一例を示す。なお、記憶部１１４に実際に格納される必要があるデータは、破線で囲まれた周波数と規格化されたデジタルデータとの対応関係のみである。
【００４４】
収束点＋３は、設計上、周波数ｆ+3に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ１８００である。
サンプル閾値＋２は、設計上、周波数ｆ+2に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ１０００（＝０ｘ１８００−０ｘ８００）である。
収束点＋１は、設計上、周波数ｆ+1に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ０８００（＝０ｘ１０００−０ｘ８００）である。
サンプル閾値０は、設計上、周波数ｆ0に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ００００（＝０ｘ８００−０ｘ８００）である。
収束点−１は、設計上、周波数ｆ-1に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘＦ８００（＝０ｘ００００−０ｘ８００）である。
サンプル閾値−２は、設計上、周波数ｆ-2に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘＦ０００（＝０ｘＦ８００−０ｘ８００）である。
収束点−３は、設計上、周波数ｆ-3に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘＥ８００（＝０ｘＦ０００−０ｘ８００）である。
【００４５】
これら７つのデジタルデータは、図６に示すように、実際に周波数を表す有効ビットと桁数を合わせるための予備ビットとからなる。
各デジタルデータは、ビットｂ１からビットｂ１６までの１６ビットのデータである。１６ビットのうちの下位側が周波数を実際に表す有効ビットであり、上位側が桁合わせ及び極性表示用の予備ビットである。
【００４６】
例えば、図４の収束点＋３に対応する規格化データ０ｘ１８００は、図６に示すような１６ビットのデータであり、下位のビットｂ１〜ｂ１３が有効ビットであり、上位のビットｂ１４〜ｂ１６が予備ビットである。図４のシンボル閾値＋２に対応する規格化データ０ｘ１０００は、下位のビットｂ１〜ｂ１３が有効ビットであり、上位のビットｂ１４〜ｂ１６が予備ビットである。収束点＋１に対応する規格化データ０ｘ０８００は、下位のビットｂ１〜ｂ１２が有効ビットであり、上位のビットｂ１３〜ｂ１６が予備ビットである。
【００４７】
これらのデータの有効ビットにおいて、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点間の距離が等間隔で、各収束点から収束点間のシンボル閾値までの距離が等しく、且つ隣接する収束点を表す有効ビットの桁数が１異なり、隣接するシンボル閾値を表す有効ビットの桁数も互いに１だけ異なるようなデジタルデータに規格化されている。そして、サンプリングされた周波数と直近のシンボル閾値からの距離がビットｂ１〜ｂ１２に現われる。
なお、図６で、収束点−１〜−３については、負の数であるため、上記の点がわかりにくいが、符号を無視して考えると、上記の関係が成立している。
【００４８】
次に、図１に示す振幅値規格化回路１１３は、記憶部１１４に格納されている図５のテーブルを参照して、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数を対応するデジタルデータに変換する。
【００４９】
例えば、振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値がｆ+3であれば、これを０ｘ１８００に変換し、周波数の瞬時値がｆ0であれば、これを０ｘ００００に変換し、周波数の瞬時値がｆ-2であれば、これを０ｘＦ０００に変換する。
【００５０】
振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値がｆ+3，ｆ+2，ｆ+1，ｆ0，ｆ-1，ｆ-2，ｆ-3以外の値を取った場合には、例えば、補完方を用いてデジタルデータを割り当てる。
【００５１】
例えば、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値ｆｘが，ｆ+2とｆ+1の間にある場合には、
振幅値規格化回路１１３は、（ｆ+2−ｆｘ）：（ｆｘ−ｆ+1）＝（０ｘ１０００−Ｄ）：（Ｄ−０ｘ０８００）が成立するように、ｆｘに対応するデジタルデータを求めて出力する。
【００５２】
同様に、例えば、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値ｆｘが，ｆ0とｆ-1の間にある場合には、振幅値規格化回路１１３は、（ｆ0−ｆｘ）：（ｆｘ−ｆ-1）＝（０ｘ００００−Ｄ）：（Ｄ−０ｘＦ８００）が成立するように、ｆｘに対応するデジタルデータを求めて出力する。
【００５３】
同期語検出部１２は、検波部１１が出力したデジタルデータから、ベースバンド信号（受信データ）の先頭位置を示す同期語を検出する。
この同期語の検出段階では、クロック再生部２０でシンボルクロックの再生が開始されていない可能性がある。従って、同期語検出部１２は、同期語の理論的な検波波形で同期語を検出する構成が望ましい。例えば、同期語検出部１２は、検波部１１から出力されるデータ列の変化と、同期語に関して出力されると期待されるデータ列（データ列の期待値）の変化のパターンマッチングを行い、同様の変化をしたときに同期語を検出したと判別するようにしてもよい。
或いは、同期語検出部１２を従来の構成とし、周波数弁別回路１１２の出力信号を同期語検出部１２に供給して、同期語を検出するようにしてもよい。
【００５４】
同期語検出部１２は、同期語を検出するまでは、検波部１１から供給された規格化データをクロック再生部２０に供給し、同期語を検出すると、検波部１１から供給された規格化データを周波数調整部１３に供給するという、一種のスイッチ回路として機能する。
【００５５】
周波数調整部１３は、同期語の情報に基づいて、検波部１１で検出した周波数のオフセット分の補正に相当する修正を、検波部１１の出力するデジタルデータに対して行う。
【００５６】
より詳細に説明すると、同期語は既知であり、同期語に対応する周波数列も既知である。従って、同期語に対応する規格化データもシステムの設計上一義に定まる。一方、実際に伝送される信号の周波数は、フェージング等様々な要因により変動し、全体としてオフセット値が重畳することが多い。例えば、収束点及びシンボル閾値＋３〜−３に対応する各周波数ｆ+3〜ｆ-3がΔｆだけ上側或いは下側にシフトすることがある。周波数調整部１３は、同期語に対応する規格デジタルデータとその期待値との差から、周波数のオフセット分Δｆに対応するデジタル値ΔＤを求め、オフセット分Δｆを相殺するように、このΔＤを規格化データＤから減算し又は加算する。
【００５７】
変調度調整部１４は、同期語の情報に基づき、検波部１１で規格化する際の各収束点及び閾値に対応する周波数の補正を、周波数調整部１３の出力するデジタルデータに対して行う。
【００５８】
より詳細に説明すると、同期語は既知であり、同期語に対応する周波数列も既知である。従って、同期語に対応する規格化データもシステムの設計上一義に定まる。一方、実際に伝送される信号の周波数は、フェージング等様々な要因により変動し、オフセット値とは別に個々に変動することが多い。例えば、オフセットを除去した後の収束点＋３に対応する各周波数ｆ+3がΔｆ+3だけ上側或いは下側にシフトし、オフセットを除去した後のシンボル閾値＋２に対応する各周波数ｆ+2がΔｆ+2だけ上側或いは下側にシフトし、．．．と変化することがある。変調度調整部１４は、同期語に対応する規格デジタルデータとその期待値との差から、各収束点及びシンボル閾値に対応する各周波数ｆ+3〜ｆ-3の本来の周波数からの変位量を求める。そして、その変位量を相殺するように、各収束点及びシンボル閾値に対応する各周波数ｆ+3〜ｆ-3に対応する規格化データの補正量を求める。
【００５９】
さらに、変調度調整部１４は、求めた補正量から、周波数調整部１３から供給される周波数調整済みの規格化データについて、補完法などを用いて、個別に補正量を求め、求めた補正量を用いて、供給された周波数調整済みの規格化データを補正し、クロック再生部２０に供給する。
【００６０】
なお、前述のように、周波数調整部１３と変調度調整部１４が機能するのは、同期語検出部１２が同期語を検出した後である。
【００６１】
クロック再生部２０は、図３に示すように、ＡＮＤ部２１と、減算部２２と、絶対値（ＡＢＳ）部２３と、ヒストグラム作成部２４と、ナイキスト点判別部２５と、シンボルクロック出力部２６とを備えている。
【００６２】
ＡＮＤ部２１には、同期語検出部１２或いは変調度調整部１４から供給された規格化データが入力される。ＡＮＤ部２１は、規格化データ（１６ビット）の各ビットと、０ｘ０ＦＦＦのデータの各ビットとのＡＮＤ（論理積）をそれぞれ計算する。このようにして、ビットごとのＡＮＤを取ることにより、図６を参照して説明した上位の不要ビット（桁合わせ用のビット）の値がマスクされる。これにより、図７に模式的に示すように、測定された各周波数（瞬時値）が、隣接するシンボル閾値間の範囲（ｆ+4〜ｆ+2＝０ｘ１ＦＦＦ〜０ｘ１０００；ｆ+2〜ｆ0＝０ｘ０ＦＦＦ〜０ｘ００００；ｆ0〜ｆ-2＝０ｘ００００〜０ｘＦ００１；ｆ-2〜ｆ-4＝０ｘＦ０００〜０ｘＥ００１）のどの位置に存在するかを示すデジタルデータ（０ｘ０ＦＦＦ〜０ｘ００００）が得られる。即ち、ＡＮＤ部２１は、各周波数（瞬時値）を、隣接するシンボル閾値間内での相対的位置を示すデータに変換する。
【００６３】
なお、図７で、シンボル閾値＋４と−４とは、それぞれ、図５には示されていないが、図５のアイパターンの上限と下限に存在するシンボル閾値である。
【００６４】
減算部２２はＡＮＤ部２１に接続され、ＡＮＤ部２１の出力するデータから０ｘ０８００を減算する。これは、図８に模式的に示すように、正の値で示されていた、弁別周波数の位置を、収束点である０ｘ００００を中心とした０ｘＦ８００〜０ｘ０７ＦＦの正及び負の範囲で表すことに対応する。
【００６５】
絶対値（ＡＢＳ）部２３は、減算部２２に接続され、減算部２２の出力するデータの絶対値を求める。減算部２２で正又は負の値に振り分けられた規格化データの絶対値を求めることにより、その値が示す周波数の瞬時値と最も近い収束点（０ｘ００００）との距離が得られる。
【００６６】
ヒストグラム作成部２４は、絶対値部２３から供給される絶対値を記憶する記憶部として機能する。
また、ヒストグラム作成部２４は、ナイキスト点判別部２５と協働して、Ｎシンボル単位で、周期的に、絶対値部２３から供給された絶対値のうち、その絶対値が得られたサンプリングタイミングの相対位置が等しいものを累算して、サンプルタイミング別の計１０個の累算値を求める。この累算値は、例えば、図１４に示すように分布する。
【００６７】
ナイキスト点判別部２５は、ヒストグラム作成部２４と協働して、前述の絶対値の累算値を求め、求めた１０個の累算値を用いてナイキスト点を判別する。
【００６８】
より詳細に説明すると、ヒストグラム作成部２４に格納されている累算値は、Ｎシンボルについての累算値であり、最小値がナイキスト点に対応すると推定される。しかし、受信環境が悪かったり、信号が偏っていたりすると、ナイキスト点を判別できない。そこで、そこで、最大値と最小値との差が一定レベルに達し、最小値が基準レベル以下である等、データの有効性のチェックを行って、データが有効であると判別した場合には、最小値が検出されたタイミングがナイキスト点であると判別する。
【００６９】
シンボルクロック出力部２６は、判別されたナイキスト点に対応するサンプリングタイミングで、以後、シンボルクロックを出力する。
【００７０】
図１のシンボル判定装置３０には、遅延回路３１を介して受信回路より受信信号（変調信号）が供給される。なお、遅延回路３１の遅延時間は、シンボルクロックの出力タイミングと変調信号をシンボル判定装置３０に供給するタイミングとを一致させるために必要な時間である。
【００７１】
シンボル判定装置３０は、実質的に従来と同様の構成を有しており、クロック再生部２０から供給されるシンボルクロックに従って、シンボルを判定し、判定したシンボルを示すシンボルデータを後段の回路に出力する。
【００７２】
なお、検波部１１の出力する規格化データをシンボル判定装置３０に供給してもよい。この場合、シンボル判定装置３０は、規格化データを用いてシンボルを判別する。
【００７３】
次に、上記構成の復調装置１の動作を説明する。
図示せぬ受信回路で受信された受信信号（ＦＳＫ変調信号）は、検波部１１に供給され、Ａ／Ｄ変換回路１１１により、デジタルデータに変換される。
【００７４】
周波数弁別回路１１２は、１シンボル期間に１０回の割合で、周波数を判別し、判別した周波数（瞬時値）を示すデータを順次出力する。この説明では、理解を容易にするため、周波数弁別回路１１２が、周波数ｆt0，ｆt1，ｆt2，ｆt3，...を順次判別したとする。
【００７５】
振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２から順次供給される周波数ｆt0，ｆt1，ｆt2，ｆt3，...を示すデータを、記憶部１１４に記憶している図５に示す表に従い、規格化されたデジタルデータに変換して出力する。
【００７６】
振幅値規格化回路１１３は、例えば、周波数ｆt0が収束点＋３に対応する周波数ｆ+3に等しければ、規格化されたデジタルデータＤt0＝０ｘ１８００を出力する。また、周波数ｆt1が収束点＋３に対応する周波数ｆ+3とシンボル閾値＋２に対応する周波数ｆ+2との間にある値であれば、（０ｘ１８００−Ｄt1）：（Ｄt1−０ｘ１０００）＝（ｆ+3−ｆt1）：（ｆt1−ｆ+2） が成立するような、規格化されたデジタルデータＤを出力する。同様に、周波数ｆt2がシンボル閾値＋２に対応する周波数ｆ+2と収束点＋１に対応する周波数ｆ+1との間にある値であれば、（０ｘ１０００−Ｄt2）：（Ｄt2−０ｘ０８００）＝（ｆ+2−ｆt2）：（ｆt2−ｆ+1）が成立するような、規格化されたデジタルデータＤt2を出力する。
【００７７】
このようにして生成された規格化データ（周波数の瞬時値を示すデータ）Ｄt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...は、順次、同期語検出部１２に供給される。
【００７８】
同期語検出部１２は、検波部１１から規格化データが供給される度に、それ以前の所定数の一連の規格化データが、ベースバンド信号の先頭を示す固定の同期語に対して予定されている規格化データに対応（相当）するか否かを判別する。同期語検出部１２は、シンボルクロックを利用しないタイプのものであり、例えば、順次供給される規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...の変化のパターンと、同期語に対して予定されている規格化データの変化パターンとをマッチングし、一致した時に同期語を検出できたと判別する。
【００７９】
同期語検出部１２は、同期語を検出するまでは、検波部１１から供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...を、そのままクロック再生部２０に供給し、一旦同期語を検出すると、検波部１１から供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...を、周波数調整部１３に供給する。
ここで、規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...が、同期語の規格化データに相当すると判別されたとすると、以後、これらのデータは、周波数調整部１３に供給される。
【００８０】
周波数調整部１３は、供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...と、同期語に対して予定されている規格化データＩt0，Ｉt1，Ｉt2，Ｉt3，...との間の、全体的な差から、検波部１１から供給された規格化データに含まれているオフセット成分ΔＤを求めて記憶する。このオフセット成分ΔＤは、例えば、(ΣＤti−ΣＩti)／ｍ （ｍはサンプル数）で求めることができる。
【００８１】
周波数調整部１３は、以後、順次供給される規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...それぞれから、ΔＤを減算して、オフセット分を除去するように規格化データＤt0，Ｄt1，...を補正し、変調度調整部１４に供給する。
【００８２】
変調度調整部１４は、周波数調整部１３から供給される同期語に対応するオフセット補償済規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...と、同期語に対して予定されている規格化データＩt0，Ｉt1，Ｉt2，Ｉt3，...との相関関係から、オフセット補償済の規格化データの各値について、それを本来取るべき値に補正するために必要な補正量（補正式）を求め、それを記憶する。変調度調整部１４は、以後、求めた補正量をオフセット調整済規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...に適用し、変調度（振幅）を調整した規格化データを生成し、クロック再生部２０に供給する。
【００８３】
クロック再生部２０のＡＮＤ部２１は、同期語検出部１２から供給された（周波数調整や変調度調整を受けていない）規格化データに対しても変調度調整部１４から供給された（周波数調整や変調度調整を行った）規格化データのいずれに対しても同様の処理を行う。
【００８４】
即ち、ＡＮＤ部２１は、供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...それぞれと、０ｘ０ＦＦＦの論理積を取り、順次出力する。これにより、ＡＮＤ部２１は、周波数弁別回路１１２で判別された周波数（瞬時値）ｆtに対応する規格化データＤtを、隣接する２つのシンボル閾値間の相対位置を示す規格化データＥtに変換し、減算部２２に順次供給する。
【００８５】
例えば、周波数弁別回路１１２で判別された周波数（瞬時値）ｆt0が収束点＋３に対応する周波数ｆ+3とシンボル閾値＋２に対応する周波数ｆ+2との間にあり、０ｘ１０００〜０ｘ１８００の範囲内の規格化データＤt0が生成されたとすると、ＡＮＤ部２１の処理により、規格化データＤt0は、０ｘ００００〜０ｘ０８００の範囲内の規格化データＥt0に変換される。同様に、例えば、周波数弁別回路１１２で判別された周波数（瞬時値）ｆt1がシンボル閾値−２に対応する周波数ｆ-2と収束点−３に対応する周波数ｆ-3との間にあり、０ｘＥ８００〜０ｘＦ０００の範囲内の規格化データＤt1が生成されたとすると、ＡＮＤ部２１の処理により、規格化データＤt1は、０ｘ０８００〜０ｘ０ＦＦＦの範囲内の規格化データＥt1に変換される。
【００８６】
減算部２２は、ＡＮＤ部２１から供給された規格化データＥt0，Ｅt1，Ｅt2，Ｅt3，...からそれぞれ、０ｘ０８００を減算し、収束点（０ｘ０００）を基準とする位置（正負）と収束点までの距離を示すデータに修正し、規格化データＦt0，Ｆt1，Ｆt2，Ｆt3，...を生成し、絶対値部２３に供給する。
【００８７】
絶対値部２３は、減算部２２から供給された規格化データＦt0，Ｆt1，Ｆt2，Ｆt3，...の絶対値を取る。これにより、収束点（０ｘ０００）を基準とする位置（正負）を無視した収束点までの距離を示す規格化データＧt0，Ｇt1，Ｇt2，Ｇt3，...を生成し、ヒストグラム作成部２４に供給する。
【００８８】
ヒストグラム作成部２４は、絶対値部２３から順次供給される規格化データＧt0，Ｇt1，Ｇt2，Ｇt3，...が、供給されるとこを順次記憶する。
【００８９】
さらに、ヒストグラム作成部２４とナイキスト点判別部２５とは、Ｎシンボル期間毎に、図１０に示す周期処理を実行する。
【００９０】
この周期処理を、図１０を参照して説明する。
ヒストグラム作成部２４は、絶対値部２３から順次供給される規格化データＧt0，Ｇt1，Ｇt2，Ｇt3，...が、供給されると、記憶していたヒストグラム値Ｈ0，Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3，...，Ｈ8，Ｈ9，の対応するものに順次加算し、新たな、Ｈ0，Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3，...，Ｈ8，Ｈ9，を生成する。
【００９１】
従って、ヒストグラム値Ｈ0は、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第０のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）に対応する絶対値Ｇ１０・ｉ＋０(ｉ＝自然数；Ｇ0，Ｇ10，Ｇ20，Ｇ30，...)，の総和、即ち、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第０のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）と直近の収束点までの距離の総和を示す値となる。
【００９２】
また、ヒストグラム値Ｈ1は、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第１のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）に対応する絶対値Ｇ１０・ｉ＋1(ｉ＝自然数；Ｇ1，Ｇ11，Ｇ21，Ｇ31，...)，の総和、即ち、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第１のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）と直近の収束点までの距離の総和を示す値となる。
【００９３】
ヒストグラム値Ｈ2〜Ｈ9も同様に、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第２〜９のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）と直近の収束点までの距離の総和を示す値となる。
【００９４】
ヒストグラム作成部２４とナイキスト点判別部２５は、サンプリングクロックに応答して、Ｎシンボル期間毎に（１０・Ｎサンプリング期間）毎に図１０の処理を開始する。
【００９５】
まず、ヒストグラム作成部２４上の累算値記憶部をクリアする（ステップＳ１１）。
続いて、第０〜第９のサンプリングタイミング用の累算値Ｈ0〜Ｈ9を０とする（ステップＳ１２）。
【００９６】
次に、絶対値部２３から１０個の絶対値Ｇt0〜Ｇt9を取り込み、それぞれ、累算値Ｈ0〜Ｈ9に加算する（ステップＳ１３）。即ち、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt0，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt1，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt9を順次求める。
【００９７】
次に、Ｎシンボル分（１０・Ｎサンプル）の処理が終了したか否かを判別し（ステップＳ１４）、終了していなければ（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って、次の絶対値列を求めて、累算値を更新する処理を繰り返す。即ち、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt10，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt11，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt19を順次求め、続いて、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt20，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt21，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt29,....,、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt(N-1)0，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt(N-1)1，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt(N-1)9を順次求める。
【００９８】
Ｎシンボル分（１０・Ｎサンプル）の処理が終了したと判別した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ナイキスト点判別部２５は、求めた累算値Ｈ0〜Ｈ9を読み出し、そのうちの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）を判別する（ステップ１５）。
【００９９】
次に、ナイキスト点判別部２５は、最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）から、処理対象データの有効性を判別し、有効であれば、ナイキスト点を判別する（ステップＳ１６）。
【０１００】
このナイキスト点判別処理の内容を、図１１のフローチャートに示す。
まず、累算値Ｈ0〜Ｈ9を、縦軸に大きさ、横軸にサンプリングタイミングを取って例示すると、例えば、図１２に示すようになり、正常な変調信号については、最大値と最小値はある程度の差が生じ、また、最小値もある程度小さい値となる。
そこで、ナイキスト点判別部２５は、最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）の差（Ｌ）を求める（ステップＳ２１）。
【０１０１】
次に、ナイキスト点判別部２５は、ステップＳ２１で求めた差Ｌが所定の閾値Ｌｓより大きいか否かを判別する（ステップＳ２２）。差Ｌが閾値ＬＳ以下の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ナイキスト点判別部２５は、最小値が収束点に該当しない（無効）とする（ステップＳ２５）。
【０１０２】
一方、差Ｌが閾値ＬＳ以上である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ナイキスト点判別部２５は、さらに、最小値ＭＩＮが所定の閾値Ｍｅよりも小さいか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【０１０３】
最小値ＭＩＮが所定の閾値Ｍｅ以上の場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、ナイキスト点判別部２５は、最小値が収束点でない（無効）とする（ステップＳ２５）。
【０１０４】
一方、最小値ＭＩＮが所定の閾値Ｍｅよりも小さい場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ナイキスト点判別部２５は、最小値ＭＩＮが収束点でのサンプリング値のヒストグラム値であり、その最小値の位置がナイキスト点である（有効）として、最小点が得られたサンプリングタイミングを特定する情報を出力する（ステップＳ２４）。
【０１０５】
続いて、ナイキスト点判別部２５は、最小値ＭＩＮが得られたときのサンプリング点を特定する情報をナイキスト点を示す位置情報として出力する（図１０，ステップＳ１７）。
【０１０６】
シンボルクロック出力部２６は、ナイキスト点判別部２５から出力された、ナイキスト点を特定する情報に基づいて、例えば、ナイキスト点に相当するタイミングでシンボルパルスを出力する。例えば、ヒストグラムＨ3が最小値ＭＩＮで、その他の条件を充足すると判別された場合には、以後のＮシンボル期間の間、各第３サンプリングタイミングに、シンボルクロックを出力する。
【０１０７】
シンボル判定装置３０には、遅延回路３１により、シンボルパルスの遅延分とタイミングを合わせて受信信号（ＦＳＫ変調信号）が供給されている。シンボル判定装置３０は、シンボルパルスとそのときの受信信号（ＦＳＫ変調信号）とに基づいて、シンボルデータを判別し、後段の回路に出力する。
【０１０８】
このようにして、上記実施の形態の復調回路１によれば、４値ＦＳＫ変調信号のような多値ＦＳＫ信号について、適切にナイキスト点を検出し、これに基づいて、シンボルクロックを出力し、このシンボルクロックを用いてシンボルを復調することができる。
【０１０９】
以上のような本実施形態の復元装置には、次のような利点を奏する。
（１） 検波部１１が行う規格化で、各収束点＋３，＋１，−１，−３にデジタルデータの０ｘ１８００，０ｘ０８００，０ｘＦ８００，０ｘＥ８００を割当て、閾値＋２，０，−２にデジタルデータの０ｘ１０００，０ｘ００００，０ｘＦ０００を割当てるので、クロック再生部２０でＡＮＤをとる計算と、減算をする計算と、絶対値を求める計算を行うだけで、各周波数と直近の収束点との距離を求めることができ、単純な回路で実現できる。
また、処理が軽いので、簡単に理論的収束点と、実際の周波数との距離とを簡単に求めることができる。
【０１１０】
（２） 同期語検出部１２，周波数調整部１３、変調度調整部１４を備え、周波数の調整及び変調度の調整を行った後に、クロック再生部２０でのクロック再生を行うことができ、クロック再生の精度が向上する。
【０１１１】
（３） ナイキスト点判別部２５が生成した累算値の最大値及び最小値を、所定の閾値Ｌｓ、Ｍｅで評価するので、クロック再生ができないようなデータ列の場合や、受信環境が悪いときにおこる誤動作を防止できる。
【０１１２】
例えば受信データに偏りがあり、アイパターンの開口部が開かない場合（例えば検波した結果、図４の＋３に対応するデータが連続することになった場合等）、クロック再生の結果は、信頼できるものではなくなる。この場合には、絶対値部２３の出力する絶対値の最大値と最小値との差Ｌが、閾値Ｌｓよりも小さくなる。
【０１１３】
同様に、通信環境が劣悪で、開口部がほとんど開かないも、クロック再生の結果は、信頼できない。この場合、絶対値の最小値が閾値Ｍｅを超える。
本実施形態では、閾値Ｌｓ及び閾値Ｍｅで信頼性を判別してクロック再生の結果を有効無効を決定することになる。
【０１１４】
（４） 収束点に着目してクロック再生を行うことになるため、４値ＦＳＫのような多値変調でゼロクロス点の検出ができない場合でも、適正なクロック再生を行うことができる。
【０１１５】
（５） クロック再生部２０では、Ｎシンボルごとに同じナイキスト点を求める一連の動作を行うので、Ｎシンボル期間の最初のシンボル期間では、初期化処理と累算値の計算が必要で、最終シンボル期間では、累算値の計算と判定・出力処理が必要である。しかし、途中のＮ−２シンボル期間では、累算値の計算を行うだけですむので、演算量を抑えることができる。
【０１１６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や応用が可能である。その変形例や応用例としては、例えば次のようなものがある。
（ｉ） 上記実施形態では、処理を軽くするために、クロック再生部２０がＮ１シンボルごとに一連の処理を実施するが、一連の処理を１シンボル毎に行ってもよい。また、リアルタイム性を重視する場合には、累算値計算用バッファを所定長のシフトレジスタで構成し、各時点でシフトレジスタに蓄積されている絶対値からナイキスト点を求めてもよい。又、累算値計算バッファに記憶されている累算値からその累算値を構成している最古の絶対値のデータを減算してから新たな絶対値を加算することにより、直近Ｎシンボル分の絶対値の累算値を求めて、この累算値からナイキスト点を求めても良い。
【０１１７】
（ii） 図３の各収束点＋３，＋１，−１，−３に相当するデジタルデータが０ｘ１８００，０ｘ０８００，０ｘＦ８００，０ｘＥ８００となり、閾値＋２，０，−２に相当するデジタルデータが、０ｘ１０００，０ｘ００００，０ｘＦ０００となるように割り付けているが、これらは、収束点或いは閾値が増減するごとに２進数が桁上がりするよう設定したものである。８値ＦＳＫの場合には、収束点として＋５と閾値として＋４が加わるが、収束点の＋５に２進数で桁上がりしたときの値を０ｘ２８００，閾値の＋４に２進数の桁上がりしたときの値の０ｘ２０００を割り当てることにより、８値ＦＳＫの場合も、上記実施形態と同様に、簡単な回路且つ軽い処理でナイキスト点を抽出できる。
【０１１８】
なお、ＡＮＤ部２１では、規格化されたデジタルデータに対して、正側の最小の閾値（＋２：０ｘ１０００）から１を引いた値とのＡＮＤをとればよい。減算部２２では、正側の最初の収束点＋１の０ｘ０８００を引き算すればよい。
よって、上記の４値ＦＳＫの場合でも、例えば収束点＋１を０ｘ１０００、閾値＋２を０ｘ２０００とし、ＡＮＤ部２１で０ｘ１ＦＦＦとＡＮＤをとり、減算部２２では０ｘ１０００で引き算するようにしてもよい。
【０１１９】
（iii） ４値ＦＳＫで変調された変調波を受信する場合、通信環境等により、収束点＋３よりも高い周波数成分が検波されることがあり得る。その場合、正常なクロック再生ができなくなる危険性があるので、検波部１１或いは変調度調整部１４からクロック再生部２０に与えるデジタルデータの上限を制限するようにしてもよい。実質的には＋４に相当するようにそのデジタルデータの上限を設定すると、実用上問題がない。
【０１２０】
また、上記実施の形態では、周波数を変調パラメータとするＦＳＫについて説明したが、位相を変調パラメターとするＰＳＫ(Phase Shift Keying)変調信号についても、検波部１１が位相を検波して規格化データに変換する点以外は同様に適用可能である。
【０１２１】
また、上記実施の形態では、検出したナイキスト点に同期してシンボルクロックを出力したが、例えば、検出したナイキスト点に基づく任意のタイミング、例えば、ナイキスト点から一定時間遅延したタイミングでシンボルクロックを出力するようにしてもよい。
【０１２２】
その他、例示した数値、回路構成や、演算処理の手順、フローチャートなどは任意に変更可能である。例えば、１シンボル期間のサンプル数は１０に限定されず、任意である。また、図５では、各収束点とシンボル閾値に規格化されたデジタルデータを割り当てたが、規格化されたデジタルデータを割り当てる位置と割り当てるデジタルデータの数は２以上ならば任意である。
図１の復調装置１又はクロック再生装置１０を、ＭＰＵ（Micro Processing Unit) やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成することが可能である。この場合、各部は、プロセッサを構成するハードウエアとそれを制御するソフトウエアの機能として実現される。
【０１２３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態のクロック再生装置１０では、ナイキスト点を出力することでシンボルクロックの再生を行うが、ベースバンド信号がアナログ信号かデジタル信号かを判別するデータ判定装置としても利用できる。デジタル通信の場合、アイパターンを描くとナイキスト点が現われるが、これはクロックが再生できることと等価である。したがって、ヒストグラム作成部２４に格納されている絶対値の最大値及び最小値から、ナイキスト点の候補の有効無効の判定をし、有効の場合をデジタル通信、無効の場合をアナログ通信と判定すればよい。
【０１２４】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るデータ判別装置の構成図である。図１４は、図１３中の判別部４０の構成図である。これら図１３及び図１４において、第１の実施形態と共通する要素には、共通の符号が付されている。
【０１２５】
このデータ判別装置は、第１の実施形態のクロック再生装置１０と同様の検波部１１と同期語検出部１２と周波数調整部１３と変調度調整部１４を備えると共に、第１の実施形態とは異なる判別部４０を備えている。
【０１２６】
判別部４０は、第１の実施形態のクロック再生部２０と同様のＡＮＤ部２１、減算部２２，絶対値部２３、ヒストグラム作成部２４及びナイキスト点判別部２５を備えると共に、クロック再生部２０とは異なるデータ判別部４１を備えている。
【０１２７】
検波部１１と同期語検出部１２と周波数調整部１３と変調度調整部１４とは、第１の実施形態と同様に動作し、判別部４０中のＡＮＤ部２１、減算部２２，絶対値部２３、ヒストグラム作成部２４及びナイキスト点判別部２５も、第１の実施形態のＡＮＤ部２１、減算部２２，絶対値部２３、ヒストグラム作成部２４及びナイキスト点判別部２５とそれぞれ同様に動作する。
【０１２８】
判別部４０中のデータ判別部４１は、ナイキスト点判別部２５と同様に、ナイキスト点判別部２５が抽出した最大値と最小値の差（Ｌ）を求め、差Ｌが所定の閾値Ｌｓより大きいか否かを判別する。差Ｌが閾値ＬＳよりも小さい場合、最小値が収束点に該当しないとする。また、最小値のＭが所定の閾値Ｍｅよりも大きい場合、データ判別部４１は、最小値が収束点でないと判別する。
【０１２９】
そして、最小値のＭが所定の閾値Ｍｅよりも小さく、差Ｌが閾値ＬＳよりも大きい場合に、最小値が収束点であると判別する。最小値が収束点であると判別したときに、ベースバンド信号がデジタルデータであると判別し、ベースバンド信号がデジタルデータであることを示す情報を出力する。最小値が収束点でないと判別したときに、ベースバンド信号がアナログ信号であることを示す情報を出力する。
【０１３０】
本実施形態のデータ判別装置では、ベースバンド信号の種類を簡単な処理で判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係る復調装置のブロック図である。
【図２】図１中の検波部の構成を示すブロック図である
【図３】図１中のクロック再生部の構成を示す構成ブロック図である
【図４】４値ＦＳＫのアイパターンとサンプリングタイミングを示す図である。
【図５】サンプル値（周波数の瞬時値）を規格化データに変換するためのテーブルの例を示す図である。
【図６】規格化データのビット構成の説明図である。
【図７】ＡＮＤ部の処理の説明図である。
【図８】減算部の処理の説明図である。
【図９】絶対値部の処理の説明図である。
【図１０】ヒストグラム部とナイキスト点判別部とが実行する周期処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】ナイキスト点判別部の判別手順を説明するためのフローチャートである。
【図１２】累算値のヒストグラムをグラフ化した図である。ある。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るデータ判別装置を示す図である。
【図１４】図１３中の判別部を示す構成ブロック図である
【図１５】変調波のアイパターンの一例を示す図である。
【図１６】他の変調波のアイパターンを示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 復調装置
１０ クロック再生装置
１１ 検波部
１２ 同期語検出部
１３ 周波数調整部
１４ 変調度調整部
２０ クロック再生部
２１ ＡＮＤ部
２２ 減算部
２３ 絶対値部
２４ ヒストグラム作成部
２５ ナイキスト点判別部
２６ シンボルクロック出力部
３０ シンボル判定装置
１１１ Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路
１１２ 周波数弁別回路
１１３ 振幅値規格化回路
１１４ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンボルクロック再生装置、ナイキスト点判別装置、復調装置、ナイキスト点判別方法、シンボルクロック生成方法、及び復調方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＳＫ(Frequency Shift Keying)復号回路やＰＳＫ(Phase Shift Keying)復号回路のクロック再生装置は、受信したＦＳＫ変調信号やＱＳＫ変調信号から、ベースバンド信号の切り替わりタイミングを示すシンボルクロックを再生し、このシンボルクロックを用いてベースバンド信号を復号する。
【０００３】
従来のクロック再生装置には、特許文献１の段落０００４〜００１０に記載されたものがある。
【特許文献１】特開２００３−３３３１１３号公報
【０００４】
この特許文献１のクロック再生装置は、変調波のアイパターンのゼロクロスポイントを求め、これに基づきシンボルクロックを再生している。
【０００５】
図１５は、変調波のアイパターンの一例を示す図であり、変調形式が２値のＱＰＳＫである変調波のアイパターンを示している。
図１６は、他の変調波のアイパターンを示す図であり、変調形式が４値ＦＳＫの変調波のアイパターンを示している。
【０００６】
特許文献１のようにゼロクロスポイントを検出するクロック再生装置は、例えば図１５のアイパターンを示す２値の変調形式には、ゼロクロスポイントが明確であるため、有効である。
【０００７】
しかしながら、ゼロクロスポイントを検出するクロック再生装置は、多値の変調形式では、不都合になることが多い。例えば、変調形式が４値ＦＳＫの場合、図１６に示すようなアイパターンが得られ、ゼロクロスポイントに相当する場所（図１６の＋２，０，−２に対応する場所）の範囲が広い。例えば、１シンボルにおけるサンプリングポイントを０から１０とすると、サンプリングポイントの１〜８まで、ゼロクロスが得られる。このため、ゼロクロスポイントを用いて再生したシンボルクロックが正確でなくなる危険性が高い。
【０００８】
このような問題を解決するために、特許文献２及び３に開示されているように、ゼロクロスポイントを用いず、アイパターンの収束点（アイ開口の最大点）の位置、つまりナイキスト点を求め、ナイキスト点に基づいて、シンボルクロックを再生する方式も提案されている。
【特許文献２】特開２００１−１７７５８７号公報
【特許文献３】特開２００４−４８２９２号公報
【０００９】
特許文献２に開示されているシンボルクロック再生装置は、多値変調波の各サンプル点のサンプル値の分散値を計算して、分散値が最小となる点を求め、その分散値の最小となる点に基づいてシンボルクロックを再生する。
【００１０】
特許文献３に開示されているシンボルクロック再生装置は、サンプリングごとに収束点判定を行い、その結果を硬判定データとして記憶する。そして、硬判定データに対応する軟判定データと収束点との距離を求め、硬判定データの偏移に基づき、距離をクロック再生の位相情報とし、この位相情報に基づいてシンボルクロックを再生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２に開示されたシンボルクロック再生装置は、複数のサンプル値の平均値や分散値を計算して最小値を求めるため、データ処理の処理負担が重く実用的でなかった。
【００１２】
また、特許文献３に開示されたシンボルクロック再生装置は、その時点の硬判定データばかりでなく、過去２回の硬判定データの比較判定を行う必要があるため、判定回数が多く、構成が複雑であるという問題がある。
【００１３】
このように従来のシンボルクロック再生装置及びその装置で実行されるシンボルクロック再生方法では、ナイキスト点の検出が困難又は処理が複雑であり、ひいては正確にシンボルクロックが再生できない虞がある。また、不正確なシンボルクロックでは、シンボルを適切に再生・復調できないという虞がある。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、変調波の変調形式が４値ＦＳＫ等の多値変調でも適切に動作するシンボルクロック再生装置、ナイキスト点判別装置、復調装置、ナイキスト点判別方法、シンボルクロック生成方法、及び復調方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、ナイキスト点を適切に判別し、シンボルクロックを適切に再生することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るシンボルクロック再生装置は、
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
前記累算手段で求められた累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該サンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生するクロック発生手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【００１６】
例えば、前記パラメータ検出手段は、前記ベースバンド信号の１シンボル期間に相当する時間内で、ｎ回、パラメータの瞬時値を検出し、前記累算手段は、複数のシンボル期間について、それぞれ第ｉのサンプル点について求められた距離同士を加算することにより、ｎ個の累算値を求める。
【００１７】
例えば、前記距離判別手段は、検出した瞬時値を、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の相対位置を示す位置情報に変換する第１の変換手段と、前記第１の変換手段により得られたシンボル閾値を基準とする位置情報を、アイパターン上での収束点を基準とする相対位置を示す位置情報に変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段により得られた収束点を基準とする位置情報から、収束点までの距離に変換する第３の変換手段と、から構成される。
【００１８】
例えば、前記第１の変換手段は、検出した瞬時値を示すデータと、該瞬時値を示すデータのうち、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の領域を特定する機能を有するデータ部分をマスクする手段から構成され、前記第２の変換手段は、収束点に対応するデータが０となるように、第１の変換手段で変換されたデータから所定データを減算する手段から構成され、前記第３の変換手段は、前記第２の変換手段で変換されたデータの絶対値をとる手段から構成される。
【００１９】
例えば、前記距離判別手段は、検出したパラメータの瞬時値を規格化する規格化手段と、規格化した瞬時値に基づいて、距離を判別する手段と、を備える。
【００２０】
例えば、前記規格化手段は、各瞬時値に対し、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点間の距離が等間隔で、各収束点から収束点間のシンボル閾値までの距離が等しく、且つ隣接する収束点を表すデータの桁数が１だけ異なり、隣接するシンボル閾値を表すデータの桁数が１だけ異なるデジタルデータに規格化する手段、から構成される。
【００２１】
例えば、前記変調信号から、ベースバンド信号の先頭位置を示す同期語を検出する同期語検出手段と、前記検出された同期語に基づいて前記パラメータ検出手段が検出した瞬時値を調整し、調整した瞬時値を前記距離判別手段に供給する調整手段と、を配置してもよい。
【００２２】
前記クロック発生手段は、前記累算値の最大値と最小値に基づいて、最小値について適否判別を行う適否判別手段と、該適否判別手段が適であると判別した場合に、累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該判別したサンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生する手段と、を備えてもよい。
【００２３】
例えば、前記適否判別手段は、前記最小値と前記最大値の差が第１の閾値よりも大きく、且つ最小値が第２の閾値よりも小さい場合に、該最小値を適と判別する。
【００２４】
例えば、前記変調信号は、多値ＦＳＫ又はＰＳＫで変調されており、前記パラメータは周波数又は位相である。
【００２５】
上述のシンボルクロック再生装置と、該シンボルクロック再生装置からのシンボルクロックに基づいて、前記変調信号からシンボルを復調する復調手段と、から復調装置を構成してもよい。
【００２６】
また、この発明の第２の観点に係るナイキスト点判別装置は、
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期で、サンプリングして該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値となるサンプリング点をナイキスト点として判別するナイキスト点判別手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【００２７】
また、この発明の第３の観点に係るデータ判別装置は、
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号がアナログ信号であるかデジタル信号であるかを判別するデータ判別手段と、
を備える、ことを特徴とする。
【００２８】
また、この発明の第４の観点に係るナイキスト点判別方法は、
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値が最小値となる位置をナイキスト点として判別する、
ことを特徴とする。
【００２９】
このナイキスト点判別方法で判別したナイキスト点に基づいたタイミングでシンボルクロックを生成するようにしてもよい。さらに、このシンボルクロック生成方法で生成したシンボルクロックを用いて変調信号に含まれているシンボルを再生してもよい。
【００３０】
また、この発明の第５の観点に係るベースバンド信号判別方法は、
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値の最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号の種別を判別する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、多値変調方式でも適切にシンボルクロックを生成し、ナイキスト点を抽出することができる。
また、ベースバンド信号の種別を適切に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る復調装置１は、４値周波数変調(FSK; frequency shift keying)で変調された変調波を復調する回路であり、シンボルクロックを再生するクロック再生装置１０と、シンボルクロックに基づいて、受信信号のシンボルを判定して復調するシンボル判定装置３０とから構成されている。
【００３３】
クロック再生装置１０は、４値周波数変調(FSK; Frequency Shift Keying)で変調された変調波からシンボルクロックを再生する回路であり、４値ＦＳＫで変調された変調波が入力される検波部１１と、同期語検出部１２と、周波数調整部１３と、変調度調整部１４と、クロック再生部２０と、から構成されている。
【００３４】
検波部１１は、所定のサンプリング周期で、変調波の瞬時的な周波数を検出し、検出した周波数を企画化する回路であり、図２に示すように、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１１１、周波数弁別回路１１２、振幅値規格化回路１１３，記憶部１１４とを備える。
【００３５】
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１１１は、受信回路等から入力するＦＳＫ変調波をＡ／Ｄ変換して出力する。
【００３６】
周波数弁別回路１１２は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform ; 高速フーリエ変換）回路等から構成され、ＦＳＫ変調波の周波数（瞬時値）を予め定められたサンプリング周期で判別する。本実施の形態では、周波数弁別回路１１２は、１シンボル期間（ベースバンド信号の１信号期間）に１０回サンプリング（周波数弁別）を行う。
【００３７】
振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２が判別した周波数（瞬時値）を規格化してデジタルデータ（規格化データ）に変換し、同期語検出部１２とクロック再生部２０とに出力する。
【００３８】
記憶部１１４は、周波数弁別回路１１２が判別した周波数を規格化するための情報を格納する。
【００３９】
ここで、振幅値規格化回路１１３と記憶部１１４とが協働で行う、振幅値規格化処理について説明する。
図４は、４値ＦＳＫ信号のアイパターンと、周波数弁別回路１１２のサンプリングタイミングを例示する図である。
【００４０】
デジタルデータを４値ＦＳＫで変調した場合、変調波の周波数の偏移を重ね合わせてアイパターンを作成すると、図４に示すようになり、縦軸方向に周波数の偏移量及び変調度が表れる。そして、周波数の偏移が収束する収束点が、ナイキスト点上に表れる。４値ＦＳＫのアイパターンには、周波数の異なる収束点が４個(図４の＋３、＋１、−１、−３)出現し、収束点と収束点との間が開口部となる。開口部の中心値が、変調度のシンボル閾値となる(図４の＋２、０、−２)。
【００４１】
前述のように、周波数弁別回路１１２は、１シンボル期間に１０サンプルとなるように、変調信号をサンプリングし、サンプリングごとに、変調波の瞬時的な周波数を検出し、その数値を出力する。
【００４２】
記憶部１１４には、各収束点とシンボル閾値（図４に示す＋３〜−３）について、システム設計上求められる各周波数とそれに対応付けられる規格化された数値とを例えばテーブル形式で記憶する。
【００４３】
図５に記憶部１１４に記憶されるデータの一例を示す。なお、記憶部１１４に実際に格納される必要があるデータは、破線で囲まれた周波数と規格化されたデジタルデータとの対応関係のみである。
【００４４】
収束点＋３は、設計上、周波数ｆ+3に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ１８００である。
サンプル閾値＋２は、設計上、周波数ｆ+2に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ１０００（＝０ｘ１８００−０ｘ８００）である。
収束点＋１は、設計上、周波数ｆ+1に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ０８００（＝０ｘ１０００−０ｘ８００）である。
サンプル閾値０は、設計上、周波数ｆ0に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘ００００（＝０ｘ８００−０ｘ８００）である。
収束点−１は、設計上、周波数ｆ-1に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘＦ８００（＝０ｘ００００−０ｘ８００）である。
サンプル閾値−２は、設計上、周波数ｆ-2に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘＦ０００（＝０ｘＦ８００−０ｘ８００）である。
収束点−３は、設計上、周波数ｆ-3に相当し、その周波数に割り当てるデジタルデータは０ｘＥ８００（＝０ｘＦ０００−０ｘ８００）である。
【００４５】
これら７つのデジタルデータは、図６に示すように、実際に周波数を表す有効ビットと桁数を合わせるための予備ビットとからなる。
各デジタルデータは、ビットｂ１からビットｂ１６までの１６ビットのデータである。１６ビットのうちの下位側が周波数を実際に表す有効ビットであり、上位側が桁合わせ及び極性表示用の予備ビットである。
【００４６】
例えば、図４の収束点＋３に対応する規格化データ０ｘ１８００は、図６に示すような１６ビットのデータであり、下位のビットｂ１〜ｂ１３が有効ビットであり、上位のビットｂ１４〜ｂ１６が予備ビットである。図４のシンボル閾値＋２に対応する規格化データ０ｘ１０００は、下位のビットｂ１〜ｂ１３が有効ビットであり、上位のビットｂ１４〜ｂ１６が予備ビットである。収束点＋１に対応する規格化データ０ｘ０８００は、下位のビットｂ１〜ｂ１２が有効ビットであり、上位のビットｂ１３〜ｂ１６が予備ビットである。
【００４７】
これらのデータの有効ビットにおいて、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点間の距離が等間隔で、各収束点から収束点間のシンボル閾値までの距離が等しく、且つ隣接する収束点を表す有効ビットの桁数が１異なり、隣接するシンボル閾値を表す有効ビットの桁数も互いに１だけ異なるようなデジタルデータに規格化されている。そして、サンプリングされた周波数と直近のシンボル閾値からの距離がビットｂ１〜ｂ１２に現われる。
なお、図６で、収束点−１〜−３については、負の数であるため、上記の点がわかりにくいが、符号を無視して考えると、上記の関係が成立している。
【００４８】
次に、図１に示す振幅値規格化回路１１３は、記憶部１１４に格納されている図５のテーブルを参照して、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数を対応するデジタルデータに変換する。
【００４９】
例えば、振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値がｆ+3であれば、これを０ｘ１８００に変換し、周波数の瞬時値がｆ0であれば、これを０ｘ００００に変換し、周波数の瞬時値がｆ-2であれば、これを０ｘＦ０００に変換する。
【００５０】
振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値がｆ+3，ｆ+2，ｆ+1，ｆ0，ｆ-1，ｆ-2，ｆ-3以外の値を取った場合には、例えば、補完方を用いてデジタルデータを割り当てる。
【００５１】
例えば、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値ｆｘが，ｆ+2とｆ+1の間にある場合には、
振幅値規格化回路１１３は、（ｆ+2−ｆｘ）：（ｆｘ−ｆ+1）＝（０ｘ１０００−Ｄ）：（Ｄ−０ｘ０８００）が成立するように、ｆｘに対応するデジタルデータを求めて出力する。
【００５２】
同様に、例えば、周波数弁別回路１１２が弁別した周波数の瞬時値ｆｘが，ｆ0とｆ-1の間にある場合には、振幅値規格化回路１１３は、（ｆ0−ｆｘ）：（ｆｘ−ｆ-1）＝（０ｘ００００−Ｄ）：（Ｄ−０ｘＦ８００）が成立するように、ｆｘに対応するデジタルデータを求めて出力する。
【００５３】
同期語検出部１２は、検波部１１が出力したデジタルデータから、ベースバンド信号（受信データ）の先頭位置を示す同期語を検出する。
この同期語の検出段階では、クロック再生部２０でシンボルクロックの再生が開始されていない可能性がある。従って、同期語検出部１２は、同期語の理論的な検波波形で同期語を検出する構成が望ましい。例えば、同期語検出部１２は、検波部１１から出力されるデータ列の変化と、同期語に関して出力されると期待されるデータ列（データ列の期待値）の変化のパターンマッチングを行い、同様の変化をしたときに同期語を検出したと判別するようにしてもよい。
或いは、同期語検出部１２を従来の構成とし、周波数弁別回路１１２の出力信号を同期語検出部１２に供給して、同期語を検出するようにしてもよい。
【００５４】
同期語検出部１２は、同期語を検出するまでは、検波部１１から供給された規格化データをクロック再生部２０に供給し、同期語を検出すると、検波部１１から供給された規格化データを周波数調整部１３に供給するという、一種のスイッチ回路として機能する。
【００５５】
周波数調整部１３は、同期語の情報に基づいて、検波部１１で検出した周波数のオフセット分の補正に相当する修正を、検波部１１の出力するデジタルデータに対して行う。
【００５６】
より詳細に説明すると、同期語は既知であり、同期語に対応する周波数列も既知である。従って、同期語に対応する規格化データもシステムの設計上一義に定まる。一方、実際に伝送される信号の周波数は、フェージング等様々な要因により変動し、全体としてオフセット値が重畳することが多い。例えば、収束点及びシンボル閾値＋３〜−３に対応する各周波数ｆ+3〜ｆ-3がΔｆだけ上側或いは下側にシフトすることがある。周波数調整部１３は、同期語に対応する規格デジタルデータとその期待値との差から、周波数のオフセット分Δｆに対応するデジタル値ΔＤを求め、オフセット分Δｆを相殺するように、このΔＤを規格化データＤから減算し又は加算する。
【００５７】
変調度調整部１４は、同期語の情報に基づき、検波部１１で規格化する際の各収束点及び閾値に対応する周波数の補正を、周波数調整部１３の出力するデジタルデータに対して行う。
【００５８】
より詳細に説明すると、同期語は既知であり、同期語に対応する周波数列も既知である。従って、同期語に対応する規格化データもシステムの設計上一義に定まる。一方、実際に伝送される信号の周波数は、フェージング等様々な要因により変動し、オフセット値とは別に個々に変動することが多い。例えば、オフセットを除去した後の収束点＋３に対応する各周波数ｆ+3がΔｆ+3だけ上側或いは下側にシフトし、オフセットを除去した後のシンボル閾値＋２に対応する各周波数ｆ+2がΔｆ+2だけ上側或いは下側にシフトし、．．．と変化することがある。変調度調整部１４は、同期語に対応する規格デジタルデータとその期待値との差から、各収束点及びシンボル閾値に対応する各周波数ｆ+3〜ｆ-3の本来の周波数からの変位量を求める。そして、その変位量を相殺するように、各収束点及びシンボル閾値に対応する各周波数ｆ+3〜ｆ-3に対応する規格化データの補正量を求める。
【００５９】
さらに、変調度調整部１４は、求めた補正量から、周波数調整部１３から供給される周波数調整済みの規格化データについて、補完法などを用いて、個別に補正量を求め、求めた補正量を用いて、供給された周波数調整済みの規格化データを補正し、クロック再生部２０に供給する。
【００６０】
なお、前述のように、周波数調整部１３と変調度調整部１４が機能するのは、同期語検出部１２が同期語を検出した後である。
【００６１】
クロック再生部２０は、図３に示すように、ＡＮＤ部２１と、減算部２２と、絶対値（ＡＢＳ）部２３と、ヒストグラム作成部２４と、ナイキスト点判別部２５と、シンボルクロック出力部２６とを備えている。
【００６２】
ＡＮＤ部２１には、同期語検出部１２或いは変調度調整部１４から供給された規格化データが入力される。ＡＮＤ部２１は、規格化データ（１６ビット）の各ビットと、０ｘ０ＦＦＦのデータの各ビットとのＡＮＤ（論理積）をそれぞれ計算する。このようにして、ビットごとのＡＮＤを取ることにより、図６を参照して説明した上位の不要ビット（桁合わせ用のビット）の値がマスクされる。これにより、図７に模式的に示すように、測定された各周波数（瞬時値）が、隣接するシンボル閾値間の範囲（ｆ+4〜ｆ+2＝０ｘ１ＦＦＦ〜０ｘ１０００；ｆ+2〜ｆ0＝０ｘ０ＦＦＦ〜０ｘ００００；ｆ0〜ｆ-2＝０ｘ００００〜０ｘＦ００１；ｆ-2〜ｆ-4＝０ｘＦ０００〜０ｘＥ００１）のどの位置に存在するかを示すデジタルデータ（０ｘ０ＦＦＦ〜０ｘ００００）が得られる。即ち、ＡＮＤ部２１は、各周波数（瞬時値）を、隣接するシンボル閾値間内での相対的位置を示すデータに変換する。
【００６３】
なお、図７で、シンボル閾値＋４と−４とは、それぞれ、図５には示されていないが、図５のアイパターンの上限と下限に存在するシンボル閾値である。
【００６４】
減算部２２はＡＮＤ部２１に接続され、ＡＮＤ部２１の出力するデータから０ｘ０８００を減算する。これは、図８に模式的に示すように、正の値で示されていた、弁別周波数の位置を、収束点である０ｘ００００を中心とした０ｘＦ８００〜０ｘ０７ＦＦの正及び負の範囲で表すことに対応する。
【００６５】
絶対値（ＡＢＳ）部２３は、減算部２２に接続され、減算部２２の出力するデータの絶対値を求める。減算部２２で正又は負の値に振り分けられた規格化データの絶対値を求めることにより、その値が示す周波数の瞬時値と最も近い収束点（０ｘ００００）との距離が得られる。
【００６６】
ヒストグラム作成部２４は、絶対値部２３から供給される絶対値を記憶する記憶部として機能する。
また、ヒストグラム作成部２４は、ナイキスト点判別部２５と協働して、Ｎシンボル単位で、周期的に、絶対値部２３から供給された絶対値のうち、その絶対値が得られたサンプリングタイミングの相対位置が等しいものを累算して、サンプルタイミング別の計１０個の累算値を求める。この累算値は、例えば、図１４に示すように分布する。
【００６７】
ナイキスト点判別部２５は、ヒストグラム作成部２４と協働して、前述の絶対値の累算値を求め、求めた１０個の累算値を用いてナイキスト点を判別する。
【００６８】
より詳細に説明すると、ヒストグラム作成部２４に格納されている累算値は、Ｎシンボルについての累算値であり、最小値がナイキスト点に対応すると推定される。しかし、受信環境が悪かったり、信号が偏っていたりすると、ナイキスト点を判別できない。そこで、そこで、最大値と最小値との差が一定レベルに達し、最小値が基準レベル以下である等、データの有効性のチェックを行って、データが有効であると判別した場合には、最小値が検出されたタイミングがナイキスト点であると判別する。
【００６９】
シンボルクロック出力部２６は、判別されたナイキスト点に対応するサンプリングタイミングで、以後、シンボルクロックを出力する。
【００７０】
図１のシンボル判定装置３０には、遅延回路３１を介して受信回路より受信信号（変調信号）が供給される。なお、遅延回路３１の遅延時間は、シンボルクロックの出力タイミングと変調信号をシンボル判定装置３０に供給するタイミングとを一致させるために必要な時間である。
【００７１】
シンボル判定装置３０は、実質的に従来と同様の構成を有しており、クロック再生部２０から供給されるシンボルクロックに従って、シンボルを判定し、判定したシンボルを示すシンボルデータを後段の回路に出力する。
【００７２】
なお、検波部１１の出力する規格化データをシンボル判定装置３０に供給してもよい。この場合、シンボル判定装置３０は、規格化データを用いてシンボルを判別する。
【００７３】
次に、上記構成の復調装置１の動作を説明する。
図示せぬ受信回路で受信された受信信号（ＦＳＫ変調信号）は、検波部１１に供給され、Ａ／Ｄ変換回路１１１により、デジタルデータに変換される。
【００７４】
周波数弁別回路１１２は、１シンボル期間に１０回の割合で、周波数を判別し、判別した周波数（瞬時値）を示すデータを順次出力する。この説明では、理解を容易にするため、周波数弁別回路１１２が、周波数ｆt0，ｆt1，ｆt2，ｆt3，...を順次判別したとする。
【００７５】
振幅値規格化回路１１３は、周波数弁別回路１１２から順次供給される周波数ｆt0，ｆt1，ｆt2，ｆt3，...を示すデータを、記憶部１１４に記憶している図５に示す表に従い、規格化されたデジタルデータに変換して出力する。
【００７６】
振幅値規格化回路１１３は、例えば、周波数ｆt0が収束点＋３に対応する周波数ｆ+3に等しければ、規格化されたデジタルデータＤt0＝０ｘ１８００を出力する。また、周波数ｆt1が収束点＋３に対応する周波数ｆ+3とシンボル閾値＋２に対応する周波数ｆ+2との間にある値であれば、（０ｘ１８００−Ｄt1）：（Ｄt1−０ｘ１０００）＝（ｆ+3−ｆt1）：（ｆt1−ｆ+2） が成立するような、規格化されたデジタルデータＤを出力する。同様に、周波数ｆt2がシンボル閾値＋２に対応する周波数ｆ+2と収束点＋１に対応する周波数ｆ+1との間にある値であれば、（０ｘ１０００−Ｄt2）：（Ｄt2−０ｘ０８００）＝（ｆ+2−ｆt2）：（ｆt2−ｆ+1）が成立するような、規格化されたデジタルデータＤt2を出力する。
【００７７】
このようにして生成された規格化データ（周波数の瞬時値を示すデータ）Ｄt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...は、順次、同期語検出部１２に供給される。
【００７８】
同期語検出部１２は、検波部１１から規格化データが供給される度に、それ以前の所定数の一連の規格化データが、ベースバンド信号の先頭を示す固定の同期語に対して予定されている規格化データに対応（相当）するか否かを判別する。同期語検出部１２は、シンボルクロックを利用しないタイプのものであり、例えば、順次供給される規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...の変化のパターンと、同期語に対して予定されている規格化データの変化パターンとをマッチングし、一致した時に同期語を検出できたと判別する。
【００７９】
同期語検出部１２は、同期語を検出するまでは、検波部１１から供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...を、そのままクロック再生部２０に供給し、一旦同期語を検出すると、検波部１１から供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...を、周波数調整部１３に供給する。
ここで、規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...が、同期語の規格化データに相当すると判別されたとすると、以後、これらのデータは、周波数調整部１３に供給される。
【００８０】
周波数調整部１３は、供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...と、同期語に対して予定されている規格化データＩt0，Ｉt1，Ｉt2，Ｉt3，...との間の、全体的な差から、検波部１１から供給された規格化データに含まれているオフセット成分ΔＤを求めて記憶する。このオフセット成分ΔＤは、例えば、(ΣＤti−ΣＩti)／ｍ （ｍはサンプル数）で求めることができる。
【００８１】
周波数調整部１３は、以後、順次供給される規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...それぞれから、ΔＤを減算して、オフセット分を除去するように規格化データＤt0，Ｄt1，...を補正し、変調度調整部１４に供給する。
【００８２】
変調度調整部１４は、周波数調整部１３から供給される同期語に対応するオフセット補償済規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...と、同期語に対して予定されている規格化データＩt0，Ｉt1，Ｉt2，Ｉt3，...との相関関係から、オフセット補償済の規格化データの各値について、それを本来取るべき値に補正するために必要な補正量（補正式）を求め、それを記憶する。変調度調整部１４は、以後、求めた補正量をオフセット調整済規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...に適用し、変調度（振幅）を調整した規格化データを生成し、クロック再生部２０に供給する。
【００８３】
クロック再生部２０のＡＮＤ部２１は、同期語検出部１２から供給された（周波数調整や変調度調整を受けていない）規格化データに対しても変調度調整部１４から供給された（周波数調整や変調度調整を行った）規格化データのいずれに対しても同様の処理を行う。
【００８４】
即ち、ＡＮＤ部２１は、供給された規格化データＤt0，Ｄt1，Ｄt2，Ｄt3，...それぞれと、０ｘ０ＦＦＦの論理積を取り、順次出力する。これにより、ＡＮＤ部２１は、周波数弁別回路１１２で判別された周波数（瞬時値）ｆtに対応する規格化データＤtを、隣接する２つのシンボル閾値間の相対位置を示す規格化データＥtに変換し、減算部２２に順次供給する。
【００８５】
例えば、周波数弁別回路１１２で判別された周波数（瞬時値）ｆt0が収束点＋３に対応する周波数ｆ+3とシンボル閾値＋２に対応する周波数ｆ+2との間にあり、０ｘ１０００〜０ｘ１８００の範囲内の規格化データＤt0が生成されたとすると、ＡＮＤ部２１の処理により、規格化データＤt0は、０ｘ００００〜０ｘ０８００の範囲内の規格化データＥt0に変換される。同様に、例えば、周波数弁別回路１１２で判別された周波数（瞬時値）ｆt1がシンボル閾値−２に対応する周波数ｆ-2と収束点−３に対応する周波数ｆ-3との間にあり、０ｘＥ８００〜０ｘＦ０００の範囲内の規格化データＤt1が生成されたとすると、ＡＮＤ部２１の処理により、規格化データＤt1は、０ｘ０８００〜０ｘ０ＦＦＦの範囲内の規格化データＥt1に変換される。
【００８６】
減算部２２は、ＡＮＤ部２１から供給された規格化データＥt0，Ｅt1，Ｅt2，Ｅt3，...からそれぞれ、０ｘ０８００を減算し、収束点（０ｘ０００）を基準とする位置（正負）と収束点までの距離を示すデータに修正し、規格化データＦt0，Ｆt1，Ｆt2，Ｆt3，...を生成し、絶対値部２３に供給する。
【００８７】
絶対値部２３は、減算部２２から供給された規格化データＦt0，Ｆt1，Ｆt2，Ｆt3，...の絶対値を取る。これにより、収束点（０ｘ０００）を基準とする位置（正負）を無視した収束点までの距離を示す規格化データＧt0，Ｇt1，Ｇt2，Ｇt3，...を生成し、ヒストグラム作成部２４に供給する。
【００８８】
ヒストグラム作成部２４は、絶対値部２３から順次供給される規格化データＧt0，Ｇt1，Ｇt2，Ｇt3，...が、供給されるとこを順次記憶する。
【００８９】
さらに、ヒストグラム作成部２４とナイキスト点判別部２５とは、Ｎシンボル期間毎に、図１０に示す周期処理を実行する。
【００９０】
この周期処理を、図１０を参照して説明する。
ヒストグラム作成部２４は、絶対値部２３から順次供給される規格化データＧt0，Ｇt1，Ｇt2，Ｇt3，...が、供給されると、記憶していたヒストグラム値Ｈ0，Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3，...，Ｈ8，Ｈ9，の対応するものに順次加算し、新たな、Ｈ0，Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3，...，Ｈ8，Ｈ9，を生成する。
【００９１】
従って、ヒストグラム値Ｈ0は、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第０のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）に対応する絶対値Ｇ１０・ｉ＋０(ｉ＝自然数；Ｇ0，Ｇ10，Ｇ20，Ｇ30，...)，の総和、即ち、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第０のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）と直近の収束点までの距離の総和を示す値となる。
【００９２】
また、ヒストグラム値Ｈ1は、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第１のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）に対応する絶対値Ｇ１０・ｉ＋1(ｉ＝自然数；Ｇ1，Ｇ11，Ｇ21，Ｇ31，...)，の総和、即ち、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第１のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）と直近の収束点までの距離の総和を示す値となる。
【００９３】
ヒストグラム値Ｈ2〜Ｈ9も同様に、この復調装置１が処理を開始してから現時点までの、１シンボル期間内の第２〜９のサンプリングタイミングでサンプリングされた周波数（瞬時値）と直近の収束点までの距離の総和を示す値となる。
【００９４】
ヒストグラム作成部２４とナイキスト点判別部２５は、サンプリングクロックに応答して、Ｎシンボル期間毎に（１０・Ｎサンプリング期間）毎に図１０の処理を開始する。
【００９５】
まず、ヒストグラム作成部２４上の累算値記憶部をクリアする（ステップＳ１１）。
続いて、第０〜第９のサンプリングタイミング用の累算値Ｈ0〜Ｈ9を０とする（ステップＳ１２）。
【００９６】
次に、絶対値部２３から１０個の絶対値Ｇt0〜Ｇt9を取り込み、それぞれ、累算値Ｈ0〜Ｈ9に加算する（ステップＳ１３）。即ち、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt0，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt1，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt9を順次求める。
【００９７】
次に、Ｎシンボル分（１０・Ｎサンプル）の処理が終了したか否かを判別し（ステップＳ１４）、終了していなければ（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って、次の絶対値列を求めて、累算値を更新する処理を繰り返す。即ち、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt10，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt11，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt19を順次求め、続いて、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt20，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt21，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt29,....,、Ｈ0＝Ｈ0＋Ｇt(N-1)0，Ｈ1＝Ｈ1＋Ｇt(N-1)1，...Ｈ9＝Ｈ9＋Ｇt(N-1)9を順次求める。
【００９８】
Ｎシンボル分（１０・Ｎサンプル）の処理が終了したと判別した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ナイキスト点判別部２５は、求めた累算値Ｈ0〜Ｈ9を読み出し、そのうちの最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）を判別する（ステップ１５）。
【００９９】
次に、ナイキスト点判別部２５は、最大値（Ｍａｘ）と最小値（Ｍｉｎ）から、処理対象データの有効性を判別し、有効であれば、ナイキスト点を判別する（ステップＳ１６）。
【０１００】
このナイキスト点判別処理の内容を、図１１のフローチャートに示す。
まず、累算値Ｈ0〜Ｈ9を、縦軸に大きさ、横軸にサンプリングタイミングを取って例示すると、例えば、図１２に示すようになり、正常な変調信号については、最大値と最小値はある程度の差が生じ、また、最小値もある程度小さい値となる。
そこで、ナイキスト点判別部２５は、最大値（ＭＡＸ）と最小値（ＭＩＮ）の差（Ｌ）を求める（ステップＳ２１）。
【０１０１】
次に、ナイキスト点判別部２５は、ステップＳ２１で求めた差Ｌが所定の閾値Ｌｓより大きいか否かを判別する（ステップＳ２２）。差Ｌが閾値ＬＳ以下の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ナイキスト点判別部２５は、最小値が収束点に該当しない（無効）とする（ステップＳ２５）。
【０１０２】
一方、差Ｌが閾値ＬＳ以上である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ナイキスト点判別部２５は、さらに、最小値ＭＩＮが所定の閾値Ｍｅよりも小さいか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【０１０３】
最小値ＭＩＮが所定の閾値Ｍｅ以上の場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、ナイキスト点判別部２５は、最小値が収束点でない（無効）とする（ステップＳ２５）。
【０１０４】
一方、最小値ＭＩＮが所定の閾値Ｍｅよりも小さい場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ナイキスト点判別部２５は、最小値ＭＩＮが収束点でのサンプリング値のヒストグラム値であり、その最小値の位置がナイキスト点である（有効）として、最小点が得られたサンプリングタイミングを特定する情報を出力する（ステップＳ２４）。
【０１０５】
続いて、ナイキスト点判別部２５は、最小値ＭＩＮが得られたときのサンプリング点を特定する情報をナイキスト点を示す位置情報として出力する（図１０，ステップＳ１７）。
【０１０６】
シンボルクロック出力部２６は、ナイキスト点判別部２５から出力された、ナイキスト点を特定する情報に基づいて、例えば、ナイキスト点に相当するタイミングでシンボルパルスを出力する。例えば、ヒストグラムＨ3が最小値ＭＩＮで、その他の条件を充足すると判別された場合には、以後のＮシンボル期間の間、各第３サンプリングタイミングに、シンボルクロックを出力する。
【０１０７】
シンボル判定装置３０には、遅延回路３１により、シンボルパルスの遅延分とタイミングを合わせて受信信号（ＦＳＫ変調信号）が供給されている。シンボル判定装置３０は、シンボルパルスとそのときの受信信号（ＦＳＫ変調信号）とに基づいて、シンボルデータを判別し、後段の回路に出力する。
【０１０８】
このようにして、上記実施の形態の復調回路１によれば、４値ＦＳＫ変調信号のような多値ＦＳＫ信号について、適切にナイキスト点を検出し、これに基づいて、シンボルクロックを出力し、このシンボルクロックを用いてシンボルを復調することができる。
【０１０９】
以上のような本実施形態の復元装置には、次のような利点を奏する。
（１） 検波部１１が行う規格化で、各収束点＋３，＋１，−１，−３にデジタルデータの０ｘ１８００，０ｘ０８００，０ｘＦ８００，０ｘＥ８００を割当て、閾値＋２，０，−２にデジタルデータの０ｘ１０００，０ｘ００００，０ｘＦ０００を割当てるので、クロック再生部２０でＡＮＤをとる計算と、減算をする計算と、絶対値を求める計算を行うだけで、各周波数と直近の収束点との距離を求めることができ、単純な回路で実現できる。
また、処理が軽いので、簡単に理論的収束点と、実際の周波数との距離とを簡単に求めることができる。
【０１１０】
（２） 同期語検出部１２，周波数調整部１３、変調度調整部１４を備え、周波数の調整及び変調度の調整を行った後に、クロック再生部２０でのクロック再生を行うことができ、クロック再生の精度が向上する。
【０１１１】
（３） ナイキスト点判別部２５が生成した累算値の最大値及び最小値を、所定の閾値Ｌｓ、Ｍｅで評価するので、クロック再生ができないようなデータ列の場合や、受信環境が悪いときにおこる誤動作を防止できる。
【０１１２】
例えば受信データに偏りがあり、アイパターンの開口部が開かない場合（例えば検波した結果、図４の＋３に対応するデータが連続することになった場合等）、クロック再生の結果は、信頼できるものではなくなる。この場合には、絶対値部２３の出力する絶対値の最大値と最小値との差Ｌが、閾値Ｌｓよりも小さくなる。
【０１１３】
同様に、通信環境が劣悪で、開口部がほとんど開かないも、クロック再生の結果は、信頼できない。この場合、絶対値の最小値が閾値Ｍｅを超える。
本実施形態では、閾値Ｌｓ及び閾値Ｍｅで信頼性を判別してクロック再生の結果を有効無効を決定することになる。
【０１１４】
（４） 収束点に着目してクロック再生を行うことになるため、４値ＦＳＫのような多値変調でゼロクロス点の検出ができない場合でも、適正なクロック再生を行うことができる。
【０１１５】
（５） クロック再生部２０では、Ｎシンボルごとに同じナイキスト点を求める一連の動作を行うので、Ｎシンボル期間の最初のシンボル期間では、初期化処理と累算値の計算が必要で、最終シンボル期間では、累算値の計算と判定・出力処理が必要である。しかし、途中のＮ−２シンボル期間では、累算値の計算を行うだけですむので、演算量を抑えることができる。
【０１１６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や応用が可能である。その変形例や応用例としては、例えば次のようなものがある。
（ｉ） 上記実施形態では、処理を軽くするために、クロック再生部２０がＮ１シンボルごとに一連の処理を実施するが、一連の処理を１シンボル毎に行ってもよい。また、リアルタイム性を重視する場合には、累算値計算用バッファを所定長のシフトレジスタで構成し、各時点でシフトレジスタに蓄積されている絶対値からナイキスト点を求めてもよい。又、累算値計算バッファに記憶されている累算値からその累算値を構成している最古の絶対値のデータを減算してから新たな絶対値を加算することにより、直近Ｎシンボル分の絶対値の累算値を求めて、この累算値からナイキスト点を求めても良い。
【０１１７】
（ii） 図３の各収束点＋３，＋１，−１，−３に相当するデジタルデータが０ｘ１８００，０ｘ０８００，０ｘＦ８００，０ｘＥ８００となり、閾値＋２，０，−２に相当するデジタルデータが、０ｘ１０００，０ｘ００００，０ｘＦ０００となるように割り付けているが、これらは、収束点或いは閾値が増減するごとに２進数が桁上がりするよう設定したものである。８値ＦＳＫの場合には、収束点として＋５と閾値として＋４が加わるが、収束点の＋５に２進数で桁上がりしたときの値を０ｘ２８００，閾値の＋４に２進数の桁上がりしたときの値の０ｘ２０００を割り当てることにより、８値ＦＳＫの場合も、上記実施形態と同様に、簡単な回路且つ軽い処理でナイキスト点を抽出できる。
【０１１８】
なお、ＡＮＤ部２１では、規格化されたデジタルデータに対して、正側の最小の閾値（＋２：０ｘ１０００）から１を引いた値とのＡＮＤをとればよい。減算部２２では、正側の最初の収束点＋１の０ｘ０８００を引き算すればよい。
よって、上記の４値ＦＳＫの場合でも、例えば収束点＋１を０ｘ１０００、閾値＋２を０ｘ２０００とし、ＡＮＤ部２１で０ｘ１ＦＦＦとＡＮＤをとり、減算部２２では０ｘ１０００で引き算するようにしてもよい。
【０１１９】
（iii） ４値ＦＳＫで変調された変調波を受信する場合、通信環境等により、収束点＋３よりも高い周波数成分が検波されることがあり得る。その場合、正常なクロック再生ができなくなる危険性があるので、検波部１１或いは変調度調整部１４からクロック再生部２０に与えるデジタルデータの上限を制限するようにしてもよい。実質的には＋４に相当するようにそのデジタルデータの上限を設定すると、実用上問題がない。
【０１２０】
また、上記実施の形態では、周波数を変調パラメータとするＦＳＫについて説明したが、位相を変調パラメターとするＰＳＫ(Phase Shift Keying)変調信号についても、検波部１１が位相を検波して規格化データに変換する点以外は同様に適用可能である。
【０１２１】
また、上記実施の形態では、検出したナイキスト点に同期してシンボルクロックを出力したが、例えば、検出したナイキスト点に基づく任意のタイミング、例えば、ナイキスト点から一定時間遅延したタイミングでシンボルクロックを出力するようにしてもよい。
【０１２２】
その他、例示した数値、回路構成や、演算処理の手順、フローチャートなどは任意に変更可能である。例えば、１シンボル期間のサンプル数は１０に限定されず、任意である。また、図５では、各収束点とシンボル閾値に規格化されたデジタルデータを割り当てたが、規格化されたデジタルデータを割り当てる位置と割り当てるデジタルデータの数は２以上ならば任意である。
図１の復調装置１又はクロック再生装置１０を、ＭＰＵ（Micro Processing Unit) やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成することが可能である。この場合、各部は、プロセッサを構成するハードウエアとそれを制御するソフトウエアの機能として実現される。
【０１２３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態のクロック再生装置１０では、ナイキスト点を出力することでシンボルクロックの再生を行うが、ベースバンド信号がアナログ信号かデジタル信号かを判別するデータ判定装置としても利用できる。デジタル通信の場合、アイパターンを描くとナイキスト点が現われるが、これはクロックが再生できることと等価である。したがって、ヒストグラム作成部２４に格納されている絶対値の最大値及び最小値から、ナイキスト点の候補の有効無効の判定をし、有効の場合をデジタル通信、無効の場合をアナログ通信と判定すればよい。
【０１２４】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るデータ判別装置の構成図である。図１４は、図１３中の判別部４０の構成図である。これら図１３及び図１４において、第１の実施形態と共通する要素には、共通の符号が付されている。
【０１２５】
このデータ判別装置は、第１の実施形態のクロック再生装置１０と同様の検波部１１と同期語検出部１２と周波数調整部１３と変調度調整部１４を備えると共に、第１の実施形態とは異なる判別部４０を備えている。
【０１２６】
判別部４０は、第１の実施形態のクロック再生部２０と同様のＡＮＤ部２１、減算部２２，絶対値部２３、ヒストグラム作成部２４及びナイキスト点判別部２５を備えると共に、クロック再生部２０とは異なるデータ判別部４１を備えている。
【０１２７】
検波部１１と同期語検出部１２と周波数調整部１３と変調度調整部１４とは、第１の実施形態と同様に動作し、判別部４０中のＡＮＤ部２１、減算部２２，絶対値部２３、ヒストグラム作成部２４及びナイキスト点判別部２５も、第１の実施形態のＡＮＤ部２１、減算部２２，絶対値部２３、ヒストグラム作成部２４及びナイキスト点判別部２５とそれぞれ同様に動作する。
【０１２８】
判別部４０中のデータ判別部４１は、ナイキスト点判別部２５と同様に、ナイキスト点判別部２５が抽出した最大値と最小値の差（Ｌ）を求め、差Ｌが所定の閾値Ｌｓより大きいか否かを判別する。差Ｌが閾値ＬＳよりも小さい場合、最小値が収束点に該当しないとする。また、最小値のＭが所定の閾値Ｍｅよりも大きい場合、データ判別部４１は、最小値が収束点でないと判別する。
【０１２９】
そして、最小値のＭが所定の閾値Ｍｅよりも小さく、差Ｌが閾値ＬＳよりも大きい場合に、最小値が収束点であると判別する。最小値が収束点であると判別したときに、ベースバンド信号がデジタルデータであると判別し、ベースバンド信号がデジタルデータであることを示す情報を出力する。最小値が収束点でないと判別したときに、ベースバンド信号がアナログ信号であることを示す情報を出力する。
【０１３０】
本実施形態のデータ判別装置では、ベースバンド信号の種類を簡単な処理で判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係る復調装置のブロック図である。
【図２】図１中の検波部の構成を示すブロック図である
【図３】図１中のクロック再生部の構成を示す構成ブロック図である
【図４】４値ＦＳＫのアイパターンとサンプリングタイミングを示す図である。
【図５】サンプル値（周波数の瞬時値）を規格化データに変換するためのテーブルの例を示す図である。
【図６】規格化データのビット構成の説明図である。
【図７】ＡＮＤ部の処理の説明図である。
【図８】減算部の処理の説明図である。
【図９】絶対値部の処理の説明図である。
【図１０】ヒストグラム部とナイキスト点判別部とが実行する周期処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】ナイキスト点判別部の判別手順を説明するためのフローチャートである。
【図１２】累算値のヒストグラムをグラフ化した図である。ある。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るデータ判別装置を示す図である。
【図１４】図１３中の判別部を示す構成ブロック図である
【図１５】変調波のアイパターンの一例を示す図である。
【図１６】他の変調波のアイパターンを示す図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 復調装置
１０ クロック再生装置
１１ 検波部
１２ 同期語検出部
１３ 周波数調整部
１４ 変調度調整部
２０ クロック再生部
２１ ＡＮＤ部
２２ 減算部
２３ 絶対値部
２４ ヒストグラム作成部
２５ ナイキスト点判別部
２６ シンボルクロック出力部
３０ シンボル判定装置
１１１ Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路
１１２ 周波数弁別回路
１１３ 振幅値規格化回路
１１４ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
前記累算手段で求められた累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該サンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生するクロック発生手段と、
を備える、ことを特徴とするシンボルクロック再生装置。
【請求項２】
前記パラメータ検出手段は、前記ベースバンド信号の１シンボル期間に相当する時間内で、ｎ回、パラメータの瞬時値を検出し、
前記累算手段は、複数のシンボル期間について、それぞれ第ｉのサンプル点について求められた距離同士を加算することにより、ｎ個の累算値を求める、
ことを特徴とする請求項１に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項３】
前記距離判別手段は、
検出した瞬時値を、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の相対位置を示す位置情報に変換する第１の変換手段と、
前記第１の変換手段により得られたシンボル閾値を基準とする位置情報を、アイパターン上での収束点を基準とする相対位置を示す位置情報に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段により得られた収束点を基準とする位置情報から、収束点までの距離に変換する第３の変換手段と、
から構成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項４】
前記第１の変換手段は、検出した瞬時値を示すデータと、該瞬時値を示すデータのうち、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の領域を特定する機能を有するデータ部分をマスクする手段から構成され、
前記第２の変換手段は、収束点に対応するデータが０となるように、第１の変換手段で変換されたデータから所定データを減算する手段から構成され、
前記第３の変換手段は、前記第２の変換手段で変換されたデータの絶対値をとる手段から構成される、
ことを特徴とする請求項３に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項５】
前記距離判別手段は、
検出したパラメータの瞬時値を規格化する規格化手段と、
規格化した瞬時値に基づいて、距離を判別する手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項６】
前記規格化手段は、各瞬時値に対し、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点間の距離が等間隔で、各収束点から収束点間のシンボル閾値までの距離が等しく、且つ隣接する収束点を表すデータの桁数が１だけ異なり、隣接するシンボル閾値を表すデータの桁数が１だけ異なるデジタルデータに規格化する手段、から構成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項７】
前記変調信号から、ベースバンド信号の先頭位置を示す同期語を検出する同期語検出手段と、
前記検出された同期語に基づいて前記パラメータ検出手段が検出した瞬時値を調整し、調整した瞬時値を前記距離判別手段に供給する調整手段と、
をさらに備えることを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項８】
前記クロック発生手段は、
前記累算値の最大値と最小値に基づいて、最小値について適否判別を行う適否判別手段と、
該適否判別手段が適であると判別した場合に、累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該判別したサンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生する手段と、
を備える、
ことを特徴する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項９】
前記適否判別手段は、前記最小値と前記最大値の差が第１の閾値よりも大きく、且つ最小値が第２の閾値よりも小さい場合に、該最小値を適と判別することを特徴とする請求項８に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項１０】
前記変調信号は、多値ＦＳＫ又はＰＳＫで変調されており、前記パラメータは周波数又は位相であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載のシンボルクロック再生装置と、
該シンボルクロック再生装置からのシンボルクロックに基づいて、前記変調信号からシンボルを復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項１２】
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期で、サンプリングして該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値となるサンプリング点をナイキスト点として判別するナイキスト点判別手段と、
を備える、ことを特徴とするナイキスト点判別装置。
【請求項１３】
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号がアナログ信号であるかデジタル信号であるかを判別するデータ判別手段と、
を備える、ことを特徴とするデータ判別装置。
【請求項１４】
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値が最小値となる位置をナイキスト点として判別する、
ことを特徴とするナイキスト点判別方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のナイキスト点判別方法で判別したナイキスト点に基づいたタイミングでシンボルクロックを生成する、ことを特徴するシンボルクロック生成方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシンボルクロック生成方法で生成したシンボルクロックを用いて変調信号に含まれているシンボルを再生するシンボル再生方法。
【請求項１７】
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値の最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号の種別を判別する、
ことを特徴とするベースバンド信号判別方法。
【請求項１】
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
前記累算手段で求められた累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該サンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生するクロック発生手段と、
を備える、ことを特徴とするシンボルクロック再生装置。
【請求項２】
前記パラメータ検出手段は、前記ベースバンド信号の１シンボル期間に相当する時間内で、ｎ回、パラメータの瞬時値を検出し、
前記累算手段は、複数のシンボル期間について、それぞれ第ｉのサンプル点について求められた距離同士を加算することにより、ｎ個の累算値を求める、
ことを特徴とする請求項１に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項３】
前記距離判別手段は、
検出した瞬時値を、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の相対位置を示す位置情報に変換する第１の変換手段と、
前記第１の変換手段により得られたシンボル閾値を基準とする位置情報を、アイパターン上での収束点を基準とする相対位置を示す位置情報に変換する第２の変換手段と、
前記第２の変換手段により得られた収束点を基準とする位置情報から、収束点までの距離に変換する第３の変換手段と、
から構成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項４】
前記第１の変換手段は、検出した瞬時値を示すデータと、該瞬時値を示すデータのうち、アイパターン上での隣接するシンボル閾値間の領域を特定する機能を有するデータ部分をマスクする手段から構成され、
前記第２の変換手段は、収束点に対応するデータが０となるように、第１の変換手段で変換されたデータから所定データを減算する手段から構成され、
前記第３の変換手段は、前記第２の変換手段で変換されたデータの絶対値をとる手段から構成される、
ことを特徴とする請求項３に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項５】
前記距離判別手段は、
検出したパラメータの瞬時値を規格化する規格化手段と、
規格化した瞬時値に基づいて、距離を判別する手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項６】
前記規格化手段は、各瞬時値に対し、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点間の距離が等間隔で、各収束点から収束点間のシンボル閾値までの距離が等しく、且つ隣接する収束点を表すデータの桁数が１だけ異なり、隣接するシンボル閾値を表すデータの桁数が１だけ異なるデジタルデータに規格化する手段、から構成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項７】
前記変調信号から、ベースバンド信号の先頭位置を示す同期語を検出する同期語検出手段と、
前記検出された同期語に基づいて前記パラメータ検出手段が検出した瞬時値を調整し、調整した瞬時値を前記距離判別手段に供給する調整手段と、
をさらに備えることを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項８】
前記クロック発生手段は、
前記累算値の最大値と最小値に基づいて、最小値について適否判別を行う適否判別手段と、
該適否判別手段が適であると判別した場合に、累算値が最小値となるサンプリング点を判別し、該判別したサンプリング点に基づくタイミングでクロックパルスを発生する手段と、
を備える、
ことを特徴する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項９】
前記適否判別手段は、前記最小値と前記最大値の差が第１の閾値よりも大きく、且つ最小値が第２の閾値よりも小さい場合に、該最小値を適と判別することを特徴とする請求項８に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項１０】
前記変調信号は、多値ＦＳＫ又はＰＳＫで変調されており、前記パラメータは周波数又は位相であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシンボルクロック再生装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載のシンボルクロック再生装置と、
該シンボルクロック再生装置からのシンボルクロックに基づいて、前記変調信号からシンボルを復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする復調装置。
【請求項１２】
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期で、サンプリングして該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値となるサンプリング点をナイキスト点として判別するナイキスト点判別手段と、
を備える、ことを特徴とするナイキスト点判別装置。
【請求項１３】
搬送信号の所定のパラメータをベースバンド信号の値に応じて偏移させた変調信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、該パラメータの瞬時値を検出するパラメータ検出手段と、
各パラメータの瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求める距離判別手段と、
前記距離判別手段で求めた各距離について、各１シンボル期間内で、相対的に等しいサンプリング点で求められた距離を累算する累算手段と、
該累算手段で求められた距離の累算値が最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号がアナログ信号であるかデジタル信号であるかを判別するデータ判別手段と、
を備える、ことを特徴とするデータ判別装置。
【請求項１４】
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値が最小値となる位置をナイキスト点として判別する、
ことを特徴とするナイキスト点判別方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のナイキスト点判別方法で判別したナイキスト点に基づいたタイミングでシンボルクロックを生成する、ことを特徴するシンボルクロック生成方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシンボルクロック生成方法で生成したシンボルクロックを用いて変調信号に含まれているシンボルを再生するシンボル再生方法。
【請求項１７】
変調信号の変調パラメータを検出し、
検出した変調パラメータの各瞬時値と、アイパターンを作成した場合の隣接する収束点との間の距離を求め、
各１シンボル期間内で、相対的に等しい位置で求められた距離を累算し、
累算値の最小値を評価することにより、前記変調信号のベースバンド信号の種別を判別する、
ことを特徴とするベースバンド信号判別方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−６２８９（Ｐ２００７−６２８９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８５７８３（Ｐ２００５−１８５７８３）
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【出願人】（０００００３５９５）株式会社ケンウッド (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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