JP2853920B2

JP2853920B2 - 伝送路状態検出装置

Info

Publication number: JP2853920B2
Application number: JP3171089A
Authority: JP
Inventors: 誠平山; 裕二井口
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JPH05130084A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、伝送路から供給され
るデジタル変調信号を処理して伝送路の状態（例えば、
良い、悪いなど）を検出する装置に関し、例えばＱＰＳ
Ｋ（Quadrature Phase Shift Keying ）変調信号などが
供給される装置において伝送路状態を検出し得る伝送路
状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば無線送受信システムのダイ
バーシティー受信において、チャンネル切り替え用信号
として、伝送路の回線品質を判断する要素である、ビッ
ト誤り率（ＢＥＲ：ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ）に
基づく切り替え信号が利用されている。

【０００３】このＢＥＲを得る方法として、例えばフレ
ーム内にデータとは別にパリティビットを数ビット付加
して伝送し、受信側はこのフレーム内のパリティビット
を検出して、ビット誤りの数をＮフレームに亘って検出
し、伝送路におけるＢＥＲを算出する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパリティビットを付加する場合においては、一般的
な伝送路誤り率を測定することはできるが、パリティビ
ット以外のビットの瞬時のビット誤りの発生や、バース
ト的に生じるビット誤りなどの現象を検出することには
適していなかった。

【０００５】またこのような場合に定量的に厳密な意味
でのＢＥＲが測定できなくても、迅速に伝送路の状態、
例えばマルチパスフェージングなどによる変調信号に対
する位相ゆらぎに影響を与える状態や、瞬時やバースト
的に発生する状態などが迅速に検出できると有効な場合
が、例えば無線送受信システムのダイバーシティ受信の
チャンネル切り替えなどにおいてある。

【０００６】例えば伝送路のビットＢＥＲを検出するの
にかかる時間を求める。一般に１フレームのビット数が
１０００ビット程度でその中にパリティビットが８ビッ
ト程度挿入されていて、データ伝送速度が１Ｍｂｐｓ程
度の場合には、１フレーム伝送時間は１ｍｓｅｃとな
り、ＢＥＲ＝１０^-4を検出するためには少なくとも１２
５０フレーム受信する必要があり、このＢＥＲを検出す
るために少なくとも約１．２５ｓｅｃ必要であり、また
ＢＥＲ＝１０^-5以下を検出するためには、少なくとも約
１０秒以上かかり、非常に検出に時間がかかっていた。

【０００７】このような問題は、ダイバーシティ受信を
行っている受信システムのチャンネル切り替えをこのＢ
ＥＲデータによって判断して切り替えている場合には、
例えば無線伝送路でマルチパスフェージングなどが大き
くなり、受信信号の位相や振幅の乱れが大きくなってＢ
ＥＲが大きくなっているような状態を、迅速に短い時間
で検出しなければ、最適なダイバーシティ受信のための
チャンネル切り替えを行うことができないという問題が
あった。

【０００８】このような問題を改善する方法として、１
フレーム（例えば上記１０００ビット）内のパリティビ
ットの数をより増やして、相対的にデータビット数を少
なくすれば、ＢＥＲをもっと速く測定することができる
が、この場合には、データの伝送効率が低下するという
問題があった。

【０００９】またデータ伝送速度を高速にすることによ
って、誤り検出時間を速くしたり、パリティビット数を
増加しても、データ伝送効率を低下させないようにした
りすることも考えられるが、データ伝送速度を高速にす
るためには、送受信回路の高速動作の安定化を図り、信
頼性を向上させなければならないという問題があった。

【００１０】この発明は、以上の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的とするところは、伝送路から供給さ
れるデジタル変調信号の位相の乱れなどを高速に、しか
も伝送効率を低下させることなく検出して伝送路状態を
検出する装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の目的
を達成するために、以下の特徴的な各手段を備えて前記
課題を解決した。

【００１２】すなわち、（１）入力デジタル変調信号を
直交する第１及び第２のキャリア信号を用いて復調して
複数ビットで表現された第１及び第２の復調信号を出力
する復調手段と、（２）前記第１及び第２の復調信号が
それぞれ取り得るレベルの２個の可変領域を、２次元座
標系の各座標軸に対応させ、前記入力デジタル変調信号
が意図している送信データの内容に応じて、前記第１及
び第２の復調信号のレベルが現われ得る確率に応じて、
２次元座標系上に、前記第１及び第２の復調信号のレベ
ルの組み合わせの出現の尤もらしさが異なる複数の検出
領域を設定しておき、前記復調手段から出力された第１
及び第２の復調信号のレベルの組み合わせがどの検出領
域に入っているかを検出して前記各検出領域を明らかに
して検出信号を出力する復調信号レベル領域検出手段
と、（３）前記複数の検出領域に属した検出信号をそれ
ぞれ計数し、これらの計数値をそれぞれ出力する計数手
段と、（４）前記複数の検出領域についての計数値に基
づいて伝送路の状態を判断して、伝送路状態信号を出力
する判断手段とを備えて成ることを特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明によれば、伝送路から供給される入力
信号を使用して、予め設定された複数の検出領域の、い
ずれの領域に検出されるか判断し、検出される領域ごと
に検出信号を出力して計数し、これらの計数値に基づい
て、例えば検出確率の大又は小などから、伝送路状態を
検出しているので、簡単な構成で高速に状態を把握で
き、しかもデータ伝送効率を低下させることがない。

【００１４】例えば所望の領域で検出される頻度が高け
れば、回線状態が良いとしたり、所望の領域外の領域で
検出される頻度が高ければ、回線状態が悪いと判断する
ことができる。

【００１５】

【００１６】また伝送路からの信号供給がされているか
否かを検出する領域を前記復調信号レベル領域検出手段
に備えることによって、回線断を検出することもでき
る。

【００１７】

【実施例】次に、この発明に係る伝送路状態検出装置を
ＱＰＳＫ信号の受信装置に適用した場合の好適な実施例
を図面を用いて説明する。

【００１８】図１は、第１実施例に係る伝送路状態検出
装置の機能ブロック図である。

【００１９】図１において、この伝送路状態検出装置に
は、ＱＰＳＫ変調されたデジタル変調信号が伝送路から
供給されるものとする。この検出装置の出力として、回
線状態『良』（論理『０』、Ｌ（Low ）レベル）又は回
線状態『悪い』（論理『１』、Ｈ（High）レベル）を外
部に出力するものとする。

【００２０】図１において、この装置は分配器１と、位
相検波器２、３と、移相器４と、増幅器６、７と、Ａ／
Ｄ変換器８、９と、領域判定検出演算部１０と、伝送路
状態出力部１８と、アラーム表示部１６とで構成されて
いる。更に伝送路状態出力部１８は、高確率検出用カウ
ンタ１１と、低確率検出用カウンタ１２と、リセット回
路１３と、カウント数設定回路１４と、ラッチ回路１５
とで構成されている。次に各構成要素の機能を説明す
る。

【００２１】分配器１は、供給されるＱＰＳＫ信号を２
分配して、一つの分配信号を位相検波器２に供給し、他
の分配信号を位相検波器３に供給する。

【００２２】キャリア発生部５は、入力ＱＰＳＫ信号等
からキャリア（搬送波）信号を再生し、位相検波器２と
移相器４に供給する。

【００２３】移相器４は、キャリア発生部５から供給さ
れるキャリア信号をπ／２（ｒａｄ）移相させて、位相
検波器３に供給する。従ってキャリア発生部５から位相
検波器２に供給されるキャリア信号の位相は位相検波器
３に供給されるキャリア信号の位相よりもπ／２（ｒａ
ｄ）移相されているので直交関係となって供給されてい
る。これは供給されるＱＰＳＫ信号が２チャンネルのデ
ジタルデータを直交関係のキャリア信号で変調されて生
成されており、この信号を元の２チャンネル信号に分離
するために供給される。

【００２４】位相検波器２は、例えばリング復調器など
から構成でき、キャリア発生部５から供給されるキャリ
ア信号と分配器１から供給されるＱＰＳＫ信号とから、
位相検波を行い、検波信号を増幅器６に供給する。この
検波信号をＩ（Inphase 、同相）チャンネル信号とい
う。

【００２５】位相検波器３は、前記位相検波器２と同様
に、例えばリング復調器などから構成でき、移相器４か
ら供給されるπ／２（ｒａｄ）移相されたキャリア信号
と、分配器１から供給されるＱＰＳＫ信号とから、位相
検波を行い、検波信号を増幅器７に供給する。この検波
信号をＱ（Quadrature、直交）チャンネル信号という。

【００２６】増幅器６は、Ｉチャンネル信号を所定の振
幅に増幅し、Ａ／Ｄ変換器８に供給する。また増幅器７
も、Ｑチャンネル信号を所定の振幅に増幅し、Ａ／Ｄ変
換器９に供給する。

【００２７】Ａ／Ｄ変換器８は、増幅器６から供給され
るＩチャンネル信号（復調信号）をクロック発生部１７
から供給されるクロック信号に基づき線形変換で例えば
３ビットパラレル信号（Ｉチャンネル信号＝Ｉ_０・２^０
＋Ｉ_１・２^１＋Ｉ_２・２^２の関係）に変換して演算部１
０に出力する。またＡ／Ｄ変換器９も、増幅器７から供
給されるＱチャンネル信号をクロック発生部１７から供
給されるクロック信号に基づき線形変換で前記と同様に
例えば３ビットパラレル信号（Ｑチャンネル＝Ｑ_０・２
^０＋Ｑ_１・２^１＋Ｑ_２・２^２の関係）に変換して領域判
定検出演算部１０に出力する。また前記Ｉ_２信号及びＱ
_２は、復調データとして例えば処理系などに提供するこ
とができる。

【００２８】次に領域判定検出演算部１０の機能を説明
する前に検出領域判定の概念を図２を用いて説明する。
前記Ｉ、Ｑ信号の内、一つのＩ信号を例に説明する。復
調信号であるＩ信号が図２に示すような波形をしている
場合、検出用領域Ａ、Ｂを設定し（図２（ａ））、所定
のサンプリングタイミング（図２（ｂ））で、前記波形
をＡ／Ｄ変換器８でサンプリングして量子化する。Ｌ
（Level ）４をしきい値として、Ｌ４〜Ｌ７においては
例えば論理『１』とし、Ｌ１〜Ｌ４においては例えば論
理『０』と判定して復調データが出力される（図２
（ｃ））。

【００２９】また前記サンプリングタイミングにおける
前記復調信号が前記領域Ａ又はＢのいずれの領域に検出
されるかを領域判定検出演算部１０で判定する（図２
（ｄ））。つまり、復調信号が論理『１』又は『０』を
意図とする信号であっても、伝送路における位相ゆらぎ
などの影響によって復調信号レベルが変動するので、前
記Ｌ５〜Ｌ６においては、論理『１』の確率が高いと判
定され、前記Ｌ２〜Ｌ３においては、論理『０』の確率
が高いと判定される。

【００３０】次に領域判定検出演算部１０の機能は、Ａ
／Ｄ変換器８から供給される３ビットパラレルデータＩ
_０〜２（Ｉ_０、Ｉ_１、Ｉ_２）と、３ビットパラレルデー
タＱ_０〜２（Ｑ_０、Ｑ_１、Ｑ_２）とから、図３に示すＩ
・Ｑスペースダイヤグラム上のどの位置に値するかを演
算する。Ｉの量子化値は０〜７までの値で表し、Ｑの量
子化値も０〜７までの値で表す。例えば３ビットパラレ
ルデータＩ_０〜２が（（０、０、０）、即ち量子化値
『０』）で、３ビットパラレルデータＱ_０〜２も
（（０、０、０）、即ち量子化値『０』）であれば、図
３のスペースダイヤグラムの（Ｉ、Ｑ）＝（０、０）で
指定される位置にあることを表す。また３ビットパラレ
ルデータＩ_０〜２が（（１、１、１）、即ち量子化値
『７』）で、３ビットパラレルデータＱ_０〜２も
（（１、１、１）、即ち量子化値『７』）であれば、図
３のスペースダイヤグラムの（Ｉ、Ｑ）＝（７、７）で
指定される位置にあることを表す。

【００３１】またこの領域判定検出演算部１０では、図
４のスペースダイヤグラム上にＩ、Ｑ信号の位相変動や
振幅変動などの影響を検出するために、ＱＰＳＫ信号の
場合は、Ｉ、Ｑ信号によって本来４個の位相位置が決定
されるので、位相ゆらぎ（ジッタ）などによる信号劣化
がないとした場合を中心位置として、この中心位置を囲
むように回線『良』を検出するための検出用領域Ａと、
『悪い』を検出する前記領域Ａ以外の領域Ｂを設けて演
算する。この状態を図４に示す。

【００３２】図４において、ＱＰＳＫ信号の受信によっ
てＩ、Ｑ信号で決定される４個の位相位置は、図４上で
例えば点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４で表すことができる。
Ａ１の位置は、例えば０移相キャリアで伝送された２チ
ャンネルデジタルデータ（論理組み合わせ）の（０、
０）の位置を表す。またＡ２の位置は、例えばπ／２移
相キャリアで伝送された２チャンネルデジタルデータの
（０、１）の位置を表す。またＡ３の位置は、例えばπ
移相キャリアで伝送された２チャンネルデジタルデータ
の（１、１）の位置を表す。またＡ４の位置は、例えば
３π／２移相キャリアで伝送された２チャンネルデジタ
ルデータの（１、０）の位置を表す。

【００３３】図４において、更にＡ１を検出するために
Ａ１検出用領域部をＡ１の位置を中心とした四角い領域
を設ける。これは、Ｉの量子化値が例えば１〜２内で、
Ｑの量子化値が例えば１〜２内の領域を領域判定検出演
算部１０で構成し、このＡ１検出用領域部内に、Ｉ、Ｑ
の値が得られる場合は、位相の乱れが少ないものと判断
し、論理『１』又は『０』を取り得る確率が高いとして
高確率検出信号Ａｋを高確率検出用カウンタ１１に供給
する。実際には受信Ｉ、Ｑの値はＡ１を中心としてＡ１
検出領域部内で受信確率が正規分布を成して、受信され
ると考えられる。即ち、図４のＡ１検出用領域部内の
検出によって領域判定検出演算部１０から高確率検出信
号Ａｋが出力される入力Ｉ、Ｑデータの組み合わせは、
４個の組み合わせが有り、Ｉ_０〜２＝（１、０、
０）、Ｑ_０〜２＝（１、０、０）と、Ｉ_０〜２＝
（１、０、０）、Ｑ_０〜２＝（０、１、０）と、Ｉ
_０〜２＝（０、１、０）、Ｑ_０〜２＝（１、０、０）
と、Ｉ_０〜２＝（０、１、０）、Ｑ_０ _〜２＝（０、
１、０）とである。

【００３４】また図４のＢ部にＩ、Ｑの値が得られる場
合の頻度が多いと、回線状態『悪い』と判断する。Ａ１
検出用領域部内に対応するＩ、Ｑの値であると判断され
ると、このデータの個数を計数するために、高確率検出
信号Ａｋを高確率検出用カウンタ１１に供給する。また
Ｂ部でＩ、Ｑの値が得られる場合は、論理『１』又は
『０』を取り得る確率が低いとして低確率検出信号Ｂｋ
を低確率検出用カウンタ１２に供給する。

【００３５】更に図４において、前記Ａ１と同様にＡ２
を検出するためにＡ２検出用領域部をＡ２の位置を中心
とした四角い領域を設ける。これは、Ｉの量子化値が例
えば１〜２内で、Ｑの量子化値が例えば５〜６内の領域
を領域判定検出演算部１０で構成し、このＡ２領域部内
に、Ｉ、Ｑの値が得られる場合は、回線状態『良』と判
断し、高確率検出信号Ａｋを高確率検出用カウンタ１１
に供給する。実際には受信Ｉ、Ｑの値はＡ２を中心とし
てＡ２検出領域部内で受信確率が正規分布を成して、受
信されると考えられる。

【００３６】即ち、図４のＡ２検出用領域部内の検出に
よって領域判定検出演算部１０から高確率検出信号Ａｋ
が出力される入力Ｉ、Ｑデータの組み合わせは、４個の
組み合わせが有り、Ｉ_０〜２＝（１、０、０）、Ｑ
_０〜２＝（１、０、１）と、Ｉ_０〜２＝（１、０、
０）、Ｑ_０〜２＝（０、１、１）と、Ｉ_０〜２＝
（０、１、０）、Ｑ_０〜２＝（１、０、１）と、Ｉ
_０〜２＝（０、１、０）、Ｑ_０〜 _２＝（０、１、１）と
である。

【００３７】このようにしてＡ２検出用領域部内のＩ、
Ｑの値が得られるデータであると判断されると、このデ
ータの個数を計数するために、高確率検出信号Ａｋを高
確率検出用カウンタ１１に供給する。またＢ部でＩ、Ｑ
の値が得られる場合は、このデータの個数を計数するた
めに、低確率検出信号Ｂｋを低確率検出用カウンタ１２
に供給する。

【００３８】更に図４において、前記Ａ１、Ａ２と同様
にＡ３を検出するためにＡ３検出用領域部をＡ３の位置
を中心とした四角い領域を設ける。これは、Ｉの量子化
値が例えば５〜６内で、Ｑの量子化値が例えば５〜６内
の領域を領域判定検出演算部１０で構成し、このＡ３検
出用領域部内に、Ｉ、Ｑの値が得られる場合は、位相の
乱れが少ないものと判断し、高確率検出信号Ａｋを高確
率検出用カウンタ１１に供給する。実際には受信Ｉ、Ｑ
の値はＡ３を中心としてＡ３検出領域部内で受信確率が
正規分布を成して、受信されると考えられる。

【００３９】即ち、図４のＡ３検出用領域部内の検出に
よって領域判定検出演算部１０から高確率検出信号Ａｋ
が出力される入力Ｉ、Ｑデータの組み合わせは、４個の
組み合わせが有り、Ｉ_０〜２＝（１、０、１）、Ｑ
_０〜２＝（１、０、１）と、Ｉ_０〜２＝（１、０、
１）、Ｑ_０〜２＝（０、１、１）と、Ｉ_０〜２＝
（０、１、１）、Ｑ_０〜２＝（１、０、１）と、Ｉ
_０〜２＝（０、１、１）、Ｑ_０〜 _２＝（０、１、１）と
である。

【００４０】このようにしてＡ３検出用領域部内のＩ、
Ｑの値が得られるデータであると判断されると、このデ
ータの個数を計数するために、高確率検出信号Ａｋを高
確率検出用カウンタ１１に供給する。またＢ部でＩ、Ｑ
の値が得られる場合は、このデータの個数を計数するた
めに、低確率検出信号Ｂｋを低確率検出用カウンタ１２
に供給する。

【００４１】更に図４において、前記Ａ１、Ａ２、Ａ３
と同様にＡ４を検出するためにＡ４検出用領域部をＡ４
の位置を中心とした四角い領域を設ける。これは、Ｉの
量子化値が例えば５〜６内で、Ｑの量子化値が例えば１
〜２内の領域を領域判定検出演算部１０で構成し、この
Ａ４検出用領域部内に、Ｉ、Ｑの値が得られる場合は、
位相の乱れが少ないものと判断し、高確率検出信号Ａｋ
を高確率検出用カウンタ１１に供給する。実際には受信
Ｉ、Ｑの値はＡ４を中心としてＡ４検出用領域部内で受
信確率が正規分布を成して、受信されると考えられる。

【００４２】即ち、図４のＡ４検出用領域部内の検出に
よって領域判定検出演算部１０から高確率検出信号Ａｋ
が出力される入力Ｉ、Ｑデータの組み合わせは、４個の
組み合わせが有り、Ｉ_０〜２＝（１、０、１）、Ｑ
_０〜２＝（１、０、０）と、Ｉ_０〜２＝（１、０、
１）、Ｑ_０〜２＝（０、１、０）と、Ｉ_０〜２＝
（０、１、１）、Ｑ_０〜２＝（１、０、０）と、Ｉ
_０〜２＝（０、１、１）、Ｑ_０〜 _２＝（０、１、０）と
である。

【００４３】このようにしてＡ４検出用領域部内のＩ、
Ｑの値が得られるデータであると判断されると、このデ
ータの個数を計数するために、高確率検出信号Ａｋを高
確率検出用カウンタ１１に供給する。またＢ部でＩ、Ｑ
の値が得られる場合は、このデータの個数を計数するた
めに、低確率検出信号Ｂｋを低確率検出用カウンタ１２
に供給する。

【００４４】以上のような領域判定検出演算部１０の機
能は、論理ゲートを組み合わせて実現することができ
る。また演算時間が論理ゲート方式よりも、長くかかっ
ても問題なければプログラム処理で実現することもでき
る。

【００４５】次にカウント数設定回路１４は、リセット
回路１３からリセット信号が供給されると、高確率検出
用カウンタ１１と低確率検出用カウンタ１２に対するオ
ーバーフローさせる計数値を供給する。

【００４６】高確率検出用カウンタ１１は、領域判定検
出演算部１０から供給される位相乱れの少ないデータの
個数である高確率検出信号Ａｋを計数し、カウント数設
定回路１４から供給されるオーバーフローさせる計数値
まで計数されると、オーバーフロー信号をラッチ回路１
５に供給する。低確率検出用カウンタ１２も同様に、領
域判定検出演算部１０から供給される位相乱れの多いデ
ータの個数である低確率検出信号Ｂｋを計数し、カウン
ト数設定回路１４から供給されるオーバーフローさせる
計数値まで計数されると、オーバーフロー信号をラッチ
回路１５に供給する。

【００４７】リセット回路１３は、高確率検出用カウン
タ１１又は低確率検出用カウンタ１２から供給されるオ
ーバーフロー信号に基づきリセット信号を高確率検出用
カウンタ１１又は低確率検出用カウンタ１２に供給し、
更にカウント数設定回路１４にカウント数の設定要求を
供給する。

【００４８】ラッチ回路１５は、ＲＳフリップフロップ
などから構成でき、高確率検出用カウンタ１１から供給
されるオーバーフロー信号によってＬレベルに設定さ
れ、この信号によって回線『良』という情報として出力
され、また低確率検出用カウンタ１２から供給されるオ
ーバーフロー信号によってＨレベルに設定されこの信号
が回線『悪い』という情報として出力される。

【００４９】アラーム表示部１６は、例えば回線状態
『良』又は『悪い』の情報に対応してアラームを表示す
る。

【００５０】次にこの装置の動作を説明する。

【００５１】入力されたＱＰＳＫ信号は、分配器１で２
分配され、それぞれ位相検波器２と、位相検波器３で位
相検波され、位相検波器２からはＩ信号が出力されて、
増幅器６に供給されて所定値に増幅される。また位相検
波器３からは、Ｑ信号が出力されて増幅器７に供給され
て所定値に増幅される。

【００５２】所定値に増幅されたＩ信号は、Ａ／Ｄ変換
器８に供給されて、例えば３ビットパラレルデータ（Ｉ
_０、Ｉ_１、Ｉ_２）に変換され、それぞれ領域判定検出演
算部１０に供給される。また所定値に増幅されたＱ信号
も、Ａ／Ｄ変換器９に供給されて、例えば３ビットパラ
レルデータ（Ｑ_０、Ｑ_１、Ｑ_２）に変換され、それぞれ
領域判定検出演算部１０に供給される。領域判定検出演
算部１０においては、前述の図３に示すＡ１検出用領域
部内〜Ａ４検出用領域部内のいずれかに受信Ｉ、Ｑ信号
が得られるか否かを検出し、前記４領域内のいずれかに
得られる場合は、高確率検出信号Ａｋを伝送路状態出力
部１８の高確率検出用カウンタ１１に供給する。また前
記Ａ１検出用領域部内〜Ａ４検出用領域部内のいずれに
も受信Ｉ、Ｑ信号が得られない場合、即ち図３のＢ部領
域に得られる場合は低確率検出信号Ｂｋを伝送路状態出
力部１８の低確率検出用カウンタ１２に供給する。

【００５３】次に伝送路状態出力部１８の動作を図５の
動作フローチャートを用いて説明する。

【００５４】最初にカウント数設定回路１４は、前記高
確率検出信号Ａｋが供給され計数する高確率検出用カウ
ンタ１１を所定カウント数でオーバーフローさせるカウ
ント数、例えば『ａ』と、低確率検出信号Ｂｋを供給さ
れ計数する低確率検出用カウンタ１２を所定カウント数
でオーバフローさせるカウント数、例えば『ｂ』とを設
定するため供給する（Ｓ１）。ここでｂ／（ａ＋ｂ）＝
Ｈ１が回線の伝送路品質による位相乱れ（例えばジッ
タ）などの影響による度合いを検出する判断値として使
用する。例えばａ＝９９９９とし、ｂ＝１とし、これら
の整数倍に設定すれば、Ｈ１＝１０^-4を設定することが
できる。

【００５５】次に高確率検出用カウンタ１１は領域判定
検出演算部１０から供給される前記高確率検出信号Ａｋ
を計数し、低確率検出用カウンタ１２も前記低確率検出
信号Ｂｋを計数する（Ｓ２）。

【００５６】前記計数を行うと、いずれかのカウンタの
計数が先にオーバーフローする（（Ｓ３）。回線の影響
が受信Ｉ、Ｑ信号に影響を与えていない場合は、前記高
確率検出信号Ａｋの計数が優勢的に行われ、高確率検出
用カウンタ１１が先にオーバーフローする、また受信
Ｉ、Ｑ信号が回線の大きい影響を受けている場合は、前
記低確率検出信号Ｂｋの計数が優勢的に行われ、低確率
検出用カウンタ１２が先にオーバーフローする。

【００５７】従って高確率検出用カウンタ１１が、先に
オーバーフロー信号を出力した場合は、受信Ｉ、Ｑが回
線の影響を余り受けずに、良好な品質で受信されたもの
であるので、オーバーフロー信号を供給されるラッチ回
路１５は、ラッチ出力としてＬレベル信号、つまり回線
状態『良』を表す信号を外部に出力する（Ｓ４）。

【００５８】次に高確率検出用カウンタ１１から出力さ
れたオーバーフロー信号はリセット回路１３に供給され
ると、リセット回路１３は、高確率検出用カウンタ１１
及び低確率検出用カウンタ１２に対してリセット信号を
供給して、それまでの計数値をリセットさせると共に、
カウント数設定回路１４に対してカウント数の再設定を
命令する（Ｓ５）。この命令を受けたカウント数設定回
路１４は前記Ｓ１と同様なカウント数の設定供給を行
う。受信Ｉ、Ｑ信号が回線の影響を余り受けていない場
合は、前記Ｓ１〜Ｓ５の動作を継続する。

【００５９】しかしながら、受信Ｉ、Ｑ信号が回線の影
響を受けて位相乱れなどの影響を大きく受けている場合
は、前記低確率検出信号Ｂｋの計数が優勢的に行われ、
高確率検出用カウンタ１１よりも先に低確率検出用カウ
ンタ１２がオーバーフロー信号を出力し（Ｓ３）、この
オーバーフロー信号を供給されたラッチ回路１５は、ラ
ッチ出力としてＨレベル信号、つまり回線状態『悪い』
を表す信号を外部に供給する（Ｓ６）。

【００６０】次に低確率検出用カウンタ１２から出力さ
れたオーバーフロー信号は、リセット回路１３に供給さ
れ、リセット回路１３は、高確率検出用カウンタ１１及
び低確率検出用カウンタ１２に対してリセット信号を供
給し、高確率検出用カウンタ１１及び低確率検出用カウ
ンタ１２のそれまでの計数値をリセットさせると共に、
カウント数設定回路１４に対してカウント数の設定変更
を命令する（Ｓ７）。この命令を受けたカウント数設定
回路１４は、高確率検出用カウンタ１１に対してカウン
ト数、例えば『ｃ』を供給して設定させ、更に低確率検
出用カウンタ１２に対してカウント数、『ｄ』を供給し
て設定させる（Ｓ８）。ここでｄ／（ｃ＋ｄ）＝Ｈ２が
回線の伝送路の影響による位相乱れ（例えばジッタ）な
どの影響の度合いを検出する判断値として使用する。例
えばｃ＝９９９９９とし、ｄ＝１とし、これらの整数倍
に設定すれば、Ｈ２＝１０^-5を設定することができる。
更にこのＨ２と前記Ｈ１の大小関係は、Ｈ１＞Ｈ２の関
係を満たすように設定するものとする。この様に設定す
る理由は、前記Ｈ１の値の回線状態の時よりも、受信
Ｉ、Ｑ信号に対する回線の影響の度合いが少なくなった
と判断される前記Ｈ１よりも十分に小さい値である前記
Ｈ２の値を判断値として、以下の計数を行い回線状態
『良』を検出するためである。

【００６１】従って、前記Ｓ８において高確率検出用カ
ウンタ１１と低確率検出用カウンタ１２に対する設定変
更がなされると、次は再び前記Ｓ２で前記高確率検出信
号Ａｋと、前記低確率検出信号Ｂｋの計数を行う。この
計数を行い高確率検出用カウンタ１１が先にオーバーフ
ロー信号を出力するならば、前記判断値Ｈ２以下になっ
たものと判断し、回線状態『良』を表す信号を外部に出
力する。また低確率検出用カウンタ１２がオーバーフロ
ー信号を出力する場合は、前記判断値Ｈ２よりも大きい
と判断し、回線状態『悪い』を表す信号を外部に出力す
ると共に、アラーム表示部１６に供給して、回線状態
『悪い』というアラームを表示させる。

【００６２】以上のように回線状態を判断する判断値と
して、前記Ｈ１と、前記Ｈ２を設定し、悪い状態から良
い状態への復帰の判断を前記Ｈ２で行い、良い状態から
悪い状態への移行の判断は前記Ｈ１によって行っている
ので、回線状態『良』を表す信号又は『悪い』を表す信
号の出力を安定化させることができる。

【００６３】またこの回線状態『良』（論理『０』、Ｌ
レベル）信号と回線状態『悪い』（論理『１』、Ｈレベ
ル）信号を使用して、無線送受信システムの例えば２チ
ャンネルダイバーシティ受信における、チャンネル切り
替え信号として使用できる。

【００６４】以上の第１実施例によれば、無線伝送路か
ら供給されるＱＰＳＫ信号でも、有線伝送路から供給さ
れるＱＰＳＫ信号であっても、供給される信号から高速
に伝送路の回線状態を検出することができる。つまり従
来のような各フレーム内のパリティビットのデータの正
誤だけからＢＥＲを検出方法に比べ、この実施例におい
ては、供給される全ての信号を使用しているので、非常
に高速に回線状態が『良』又は『悪い』を検出すること
ができ、しかもデータの伝送効率も低下させることもな
い。

【００６５】このように高速に回線状態を検出すること
ができるので、回線状態『良』を表す信号又は『悪い』
を表す信号を、無線送受信システムなどにおけるダイバ
ーシティ受信のチャンネル切り替えの判断情報として使
用して効果的である。また伝送路状態出力部１８で判断
値Ｈ１とＨ２を用いているので回線状態を表す前記出力
信号を安定化させることができる。

【００６６】次に図６のスペースダイアグラムを用いて
第２実施例を説明する。

【００６７】この第２実施例は、第１実施例と同様に伝
送路から供給される信号はＱＰＳＫ信号とし、回線状態
が『良』又は『悪い』だけの判断を行うのではなく、良
い状態と悪い状態の間の回線変動の移行方向を検出する
ための手段を設けて回線状態の『良』又は『悪い』の判
断出力の安定化を図り、更に回線状態『良』、『普
通』、『悪』の３段階で検出することを目的とするもの
である。

【００６８】これを実現するために、図６に示すよう
に、前記Ｉ、Ｑ信号の検出用領域部をＡ部（回線状態
『良』検出用、Ａ１〜Ａ４検出用領域部）、Ｂ部（回線
状態『悪い』を検出する領域）、Ｃ部（回線状態『普
通』を検出する領域）に分けて、Ａ部で検出される信号
の個数と、Ｂ部で検出される信号の個数と、Ｃ部で検出
される信号の個数とを例えばそれぞれ独立に計数し、Ａ
部で検出される個数が他部に比べ優勢的であれば回線状
態『良』と判断でき、Ｂ部で検出される個数が他部に比
べ優勢的であれば、回線状態『悪い』と判断でき、回線
状態『良』のときにＣ部で検出される個数が大きくなり
つつあれば、回線状態が悪くなりつつあることを予測で
き、例えばＣ部での検出が所定個数以上になれば、回線
状態『悪い』と判断することもできる。また回線状態が
悪い状態で、Ｃ部で検出される個数が大きくなりつつあ
れば、回線状態が良い方向に移行しつつあることを予測
でき、例えばＣ部での検出が所定個数以上になれば、回
線状態『良』と判断することもできる。

【００６９】またＡ部、Ｂ部、Ｃ部での検出個数を独立
に計数すれば、いずれの検出領域で検出されるかによっ
て、回線状態を『良』、『普通』、『悪い』と３段階に
分けて外部に出力してもよい。またこの３つの信号を使
用して、ダイバーシティ受信における例えば３チャンネ
ルの切り替え用信号として使用してもよい。

【００７０】以上の機能を実現する装置の機能ブロック
は基本的には図１の構成とし、異なる部分は、図６に示
した動作を領域判定検出演算部１０において実現する。
またＣ部での検出個数をカウントする中確率検出用カウ
ンタを備えて、更に高確率検出用カウンタ１１、低確率
検出用カウンタ１２及び中確率検出用カウンタから出力
されるオーバーフロー信号を取り込み、前記判断を行っ
て例えば回線状態良、普通、悪いなどの信号を出力する
判断部を備えて実現することができる。

【００７１】以上の第２実施例によれば、回線状態を従
来に比べ高速に、しかも伝送効率を低下させることなく
検出できるだけでなく、回線状態を更に詳しく監視する
ことができ、またダイバーシティ受信におけるチャンネ
ル切り替えにも有効に利用できる。

【００７２】次に図７のスペースダイヤグラムを用いて
第３実施例を説明する。

【００７３】第３実施例は、第１実施例と同様に伝送路
から供給される信号はＱＰＳＫ信号とし、伝送路からの
信号供給が断たれたか否かを検出することを目的とする
ものである。

【００７４】これを実現するために、図７に示すよう
に、伝送路からの信号供給が断たれたときの前記Ｉ、Ｑ
信号の検出を行うためのＡ０検出用領域部を設ける。こ
のＡ０検出用領域部は、例えばＩ、Ｑ信号の量子化値
が、Ｉ_０〜２＝（０(=2 ²の重み付け) 、１(=2 ¹の重
み付け) 、１(=2 ⁰の重み付け) ）、Ｑ_０〜２＝（０(=
2²の重み付け) 、１(=2 ¹の重み付け) 、１(=2 ⁰の
重み付け) ）と、Ｉ_０〜２＝（１、０、０）、Ｑ_０〜２
＝（０、１、１）と、Ｉ_０〜２＝（１、０、０）、Ｑ
_０〜２＝（１、０、０）と、Ｉ_０〜２＝（０、１、
１）、Ｑ_０〜２＝（１、０、０）の時に伝送路からの信
号供給が断たれたことを検出する領域である。またＡ０
検出用領域部以外の領域Ｂに当たるＩ、Ｑ信号が得られ
る場合は、信号供給が断と判断しない。

【００７５】以上の機能を実現する装置の機能ブロック
は、基本的には図１の構成で実現することができるが、
異なるところはＡ／Ｄ変換器８から出力されるＩ_０〜２
データと、Ａ／Ｄ変換器９から出力されるＱ_０〜２デー
タとから指定される領域が、前記Ａ０検出用領域部に該
当するデータであるか否かを検出し、検出データの個数
を計数する手段を備えて、例えば所定個数以上にＡ０検
出用領域部に該当する受信Ｉ、Ｑ信号が得られる場合
は、伝送路からの信号供給が断たれたと判断して、信号
供給断信号などを外部に出力するブロックを前記領域判
定検出演算部１０内に設けるか、別に付加する構成とす
ることによって装置を実現することができる。以上の
第３実施例によれば、簡単な構成で伝送路からの信号供
給断を即時に判断することができる。

【００７６】以上で説明の実施例において説明したよう
に、復調信号レベルがどの検出領域に入っているかによ
って伝送路状態を判断しているので、他の方式の信号が
装置に供給される場合であっても良い。

【００７７】即ち他の実施例として以下のような場合が
考えられる。伝送路から供給されるデジタル変調信号が
ＡＰＳＫ（振幅位相変調方式）の最も簡単なものである
ＱＡＭ（直交振幅変調）の中で１６値ＱＡＭの信号がこ
の装置に供給される場合の、伝送路状態を検出する場合
は、第１実施例と同様な機能ブロックで受信Ｉ、Ｑ信号
が得られ、この受信Ｉ、Ｑ信号をそれぞれＡ／Ｄ変換し
て得られるＩ、Ｑデータによってスペースダイヤグラム
上で得られる信号配置点は例えばＡ１〜Ａ１６の位置で
仮想的に表すことができる。伝送路における位相、振幅
などに対する影響によって信号配置点を中心として信号
配置はゆらぐわけであるので、この前記Ａ１〜Ａ１６の
信号配置点を中心としてＡ１検出用領域部〜Ａ１６検出
用領域部を設けて、この領域に検出される場合は回線状
態『良』とし、これらのＡ１検出用領域部〜Ａ１６検出
用領域部以外で検出される場合は、回線状態『悪い』と
判断することができる。

【００７８】また他の実施例として、伝送路から供給さ
れるデジタル変調信号がＦＳＫ信号とした場合も以上と
同様に検出することができる。例えばＦＳＫ信号を周波
数検波器で検波し、この検波信号をＡ／Ｄ変換して量子
化する。この量子化の値から領域判定検出演算部で、論
理が高確率な量子化値を検出する高確率検出領域部と、
これ以外の低確率検出領域Ｂを設けて検出し、以上の第
１実施例と同様に高確率検出信号Ａｋと低確率検出信号
Ｂｋを伝送路状態出力部に供給して計数などして、回線
状態を判断する。従って、伝送路の影響によって変調信
号に対する周波数のずれなどが大きくなると、所定の高
確率検出領域部に検出される確率が少なくなり、影響を
受けていなければ高確率検出領域部で検出される確率が
高くなる。伝送路状態出力部に供給された高確率検出信
号Ａｋと低確率検出信号Ｂｋとを、例えば第１実施例と
同様に動作させることによって回線状態『良』又は『悪
い』などの情報を外部に出力することができる。以上に
よれば、伝送路から供給される変調信号がＦＳＫ信号で
あっても、伝送路の状態を短い時間で検出することがで
きる。

【００７９】また以上の実施例においては、ＱＰＳＫ変
調されたデジタル信号、１６ＱＡＭ信号、ＦＳＫ信号の
伝送品質を検出する機能ブロックとその動作を説明した
が、他の２相ＰＳＫ信号でも、更に多くの相を使用する
多相ＰＳＫでも同様に実現でき、また他の多値ＱＡＭで
もあっても同様に若干の構成を変更、追加することで実
現することができる。

【００８０】また以上のＡ／Ｄ変換器の変換ビット数
は、以上の実施例のビット数に限るものではなく、多く
するほど検出精度を向上させることができる。

【００８１】また以上の実施例においては、検出用領域
を所定の範囲の広さに決めたが、用途に応じて可変検出
領域にしても適応できる。

【００８２】また前記第１実施例における、判断値Ｈ１
及びＨ２に対して、所定の処理を施して伝送路ＢＥＲに
近似させてもよい。

【００８３】また以上の実施例において、検出用領域部
を四角い領域で設定したが、これに限るものではなく、
例えば円上に設定してもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、前
記復調手段と、前記復調信号レベル領域検出手段と、前
記計数手段と、前記判断手段を備えているので、従来に
比べ簡単な構成で入力デジタル変調信号の信号状態から
高速に、しかも伝送効率を低下させることなく伝送路状
態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この第１実施例に係る伝送路状態検出装置の機
能ブロック図である。

【図２】この第１実施例に係る検出領域判定の概念図を
示す。

【図３】この第１実施例に係るＩ、Ｑ信号の量子化表現
スペースダイヤグラムである。

【図４】この第１実施例に係る回線状態『良』、『悪
い』検出用領域部説明図である。

【図５】この第１実施例に係る伝送路状態出力部の動作
フローチャートである。

【図６】この第２実施例に係るスペースダイヤグラムで
ある。

【図７】この第３実施例に係るスペースダイヤグラムで
ある。

【符号の説明】

１…分配器、２、３…位相検波器、４…移相器、５…キ
ャリア発生部、６、７…増幅器、８、９…Ａ／Ｄ変換
器、１０…領域判定検出演算部、１１…高確率検出用カ
ウンタ、１２…低確率検出用カウンタ、１３…リセット
回路、１４…カウント数設定回路、１５…ラッチ回路、
１７…クロック発生部、１８…伝送路状態出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 1/02 H04B 17/00 H04L 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力デジタル変調信号を直交する第１及
び第２のキャリア信号を用いて復調して複数ビットで表
現された第１及び第２の復調信号を出力する復調手段
と、前記第１及び第２の復調信号がそれぞれ取り得るレベル
の２個の可変領域を、２次元座標系の各座標軸に対応さ
せ、前記入力デジタル変調信号が意図している送信デー
タの内容に応じて、前記第１及び第２の復調信号のレベ
ルが現われ得る確率に応じて、２次元座標系上に、前記
第１及び第２の復調信号のレベルの組み合わせの出現の
尤もらしさが異なる複数の検出領域を設定しておき、前
記復調手段から出力された第１及び第２の復調信号のレ
ベルの組み合わせがどの検出領域に入っているかを検出
して前記各検出領域を明らかにして検出信号を出力する
復調信号レベル領域検出手段と、前記複数の検出領域に属した検出信号をそれぞれ計数
し、これらの計数値をそれぞれ出力する計数手段と、前記複数の検出領域についての計数値に基づいて伝送路
の状態を判断して、伝送路状態信号を出力する判断手段
とを備えて成ることを特徴とする伝送路状態検出装置。
【請求項２】前記入力デジタル変調信号が、前記第１
及び第２の復調信号を得ることができる多相位相変調信
号であり、前記検出領域として、伝送路状態の良否を判断できる領
域を設定しておき、前記判断手段が、伝送路状態の良否を判断することを特
徴とする請求項１に記載の伝送路状態検出装置。
【請求項３】前記入力デジタル変調信号が直交振幅変
調信号であり、前記検出領域として、伝送路状態の良否を判断できる領
域を設定しておき、前記判断手段が、ビットエラー率に反映される伝送路の
良否を判断することを特徴とする請求項１に記載の伝送
路状態検出装置。
【請求項４】前記判断手段は、過去の判断結果に応じ
て、判断基準を変化させることを特徴とする請求項２又
は３に記載の伝送路状態検出装置。
【請求項５】前記検出領域として、回線断を判断でき
る領域を設定しておき、前記判断手段が回線断を判断す
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の伝
送路状態検出装置。