JP4376412B2 - ディジタル音声通信システムの受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル音声通信システムの受信機に係り、とくにFDM−DPSK方式及び16QAM方式のいずれの方式で変調された信号でも受信することのできる受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線回線を用いたディジタル音声通信システムの1つとしてFDM−DPSK方式を用いたものがあり、さらにその同じシステムで16QAM方式でも音声を送ることができるように改良したシステムがある。このシステムの受信機では、FDM−DPSK方式と16QAM方式のどちらの方式で変調された信号でも受信できるように構成されている。
【0003】
図5は、このようなシステムの受信機のデータ復調に関わる部分の概略ブロック図で、受信された無線信号は図示を省略した無線受信回路により低周波の受信変調信号に変換され、図4の回路へ入力される。この受信変調信号は、低周波のキャリアをディジタル化した音声信号により位相変調したもの(FDM−DPSKのとき)、あるいは振幅と位相の双方を変調したもの(16QAMのとき)である。この受信変調信号は2分され、一方は小さい時定数(100ms)をもつAGC回路1でその出力レベルが一定となるように増幅された後、A/D変換回路3でディジタル化される。もう一方の受信変調信号は、大きい時定数(500ms)をもつAGC回路2でその出力レベルが一定となるように増幅された後、A/D変換回路4でディジタル化される。A/D変換回路3及び4でディジタル化された受信変調信号は復調処理回路5へ入力される。
【0004】
復調処理回路5はディジタル処理により、受信変調信号の復調処理を行ってディジタル音声信号を出力するが、受信変調信号がFDM−DPSK方式で送信されてきたときは小さい時定数を持つAGC回路1経由の受信変調信号を復調し、受信変調信号か16QAM方式で送信それてきたときは大きい時定数を持つAGC回路2経由の受信変調信号を復調する。AGC回路の役割は、無線回線で生じる受信レベル変動を吸収して一定レベルの受信変調信号として以後の処理をしやすくすることであり、AGC回路の時定数が小さいほど入力レベル変動に早く追随して出力を一定値に近づけることができる。FDM−DPSK方式では、ディジタル音声信号の情報はキャリアの位相変化で与えられ、振幅は関係せずほぼ一定であるから、AGC回路はなるべく早く応答して出力レベル一定制御を行うのが好ましく、このためより小さい時定数を持つAGC回路1が使用される。一方、16QAM方式の場合には、ディジタル音声信号の情報はキャリアの位相、振幅の双方の変化で与えられるから、この情報を表す振幅変化をAGC回路が吸収してしまわないように、そして情報による振幅変化よりもゆっくり変化する受信レベル変動を吸収させるようにAGC回路の時定数を定める必要がある。このために、16QAM方式の受信変調信号を受信したときには、大きい時定数をもつAGC回路2が使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ディジタル音声信号をアナログの音声信号に変換する等の処理を行うためにはディジタル音声信号のフレーム同期を取る必要がある。フレーム同期は、復調処理回路から安定したパルス信号列が出力されていてその中のフレーム同期用のパルス列を検出することで同期引き込みが行われるが、受信電界変動のための受信電界レベル変動があると、その変動がAGC回路により吸収されるまでの間は復調処理回路動作も安定せず、この間はフレーム同期引き込み動作も行えない。このため、16QAM方式の場合は、大きい時定数のAGC回路を用いていることからフレーム同期確立までに要する時間が、FDM−DPSK方式のときよりも大きくなってしまうという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、FDM−DPSK方式及び16QAM方式のいずれで送信された場合にも受信可能な受信機であって、16QAM方式の場合にもフレーム同期の引き込みを短い時間で行えるようにしたディジタル音声通信システムの受信機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、FDM−DPSK方式と16QAM方式のいずれの方式で変調されたディディジタル音声信号でも受信可能なディジタル音声通信システムの受信機であって、
受信変調信号を増幅して所定のレベルの信号を得るための第1のAGC回路と、受信変調信号を増幅して所定のレベルの出力を得るための前記第1のAGC回路より大きい時定数を有する第2のAGC回路と、前記第1及び第2のAGC回路の出力をそれぞれディジタル化するための第1及び第2のA/D変換回路と、FDM−DPSK方式及び16QAM方式で変調された受信変調信号を復調してディジタル音声信号を取り出すための第1及び第2の復調手段と、受信変調信号が16QAM方式で変調されているか否かを判定するための変調方式判定手段と、この手段により受信変調信号が16QAM方式で変調されていると判定されたときに前記第2の復調手段により取り出されたディジタル音声信号のフレーム同期が確立しているか否かを検出する同期確認手段と、前記変調方式判定手段により16QAM方式でないと判定されたときに前記第1のA/D変換回路出力を前記第1の復調手段により復調処理させるように制御する第1の制御手段と、前記変調方式判定手段により16QAM方式であると判定されかつ前記同期確認手段によりフレーム同期が確立していないと判定されたときに前記第1のA/D変換回路出力を前記第2の復調手段により復調させるように制御する第2の制御手段と、前記変調方式判定手段により16QAM方式であると判定されかつ前記同期確認手段によりフレーム同期が確立していると判定されたときに前記第2のA/D変換回路出力を前記第2の復調手段により復調させるように制御する第3の制御手段と、を備えたことを特徴とするディジタル音声信号システムの受信機を開示する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明になる受信機の構成例を示すブロック図で、図5の場合と同様にデータ復調に関わる部分のみを示している。またAGC回路1、2は図5のものと同じである。
【0009】
A/D変換回路6は、LチャネルとRチャネルの2つのA/D変換部を持ち、それぞれAGC回路1とAGC回路2の出力信号をディジタル化して1つのシリアルデータSDにまとめて出力する。図2はそのシリアルデータSDのデータ構成を示しており、LチャネルとRチャネルの出力が交互に並べられた信号である。
【0010】
復調処理回路7は、FDM−DPSK方式または16QAM方式のいずれの変調信号でも復調し、ディジタル音声信号として出力するものであるが、その復調処理の一部であるフレーム同期処理時の動作が従来と異なる。図3はこのフレーム同期処理時の動作フローを示したもので、処理開始時には小さい時定数を持つAGC回路1の出力をディジタル化したLチャネルのディジタルデータを処理する対象として取り込み、既に動作しているときはそのとき選択しているチャネルのデータを取り込む(ステップ301)。そして16QAM方式の情報であるものとして復調処理を行い、この処理結果のディジタルデータ列を調べることによって実際に16QAM方式で送られてきたかどうかを以下のようにして判定する(ステップ302)。
【0011】
16QAM方式で送信されるディジタル音声信号は図4に示したようなフレーム構成を持っている。ここで音声データはアナログ音声信号をPCM方式等によりディジタル化したものであり、この音声データの間に周期的に長さnビットのユニークワード(UW)が挿入されてフレームが構成されており、このユニークワードのパターンは一定で、これがディジタル音声信号のフレーム同期信号となっている。そこで、復調処理回路7にはこのユニークワードのnビットパターンを記憶しておき、復調したディジタルデータを1ビットづつシフトしながらnビットの連続したパターンを切り出し、これをユニークワードのパターンと比較する。そしてnビット中で不一致となったビットがn0(<n)ビット以下になったときがあると、その位置から1フレーム長あとのnビットを切り出して同様の比較を行う。こうして例えば2回続けてn0 ビット以下のミスヒットで一致すれば、これは16QAM方式の信号と判断する。この判断処理は、A/D変換回路6のLチャネル出力に対して行っているから、小さい時定数のAGC回路1で16QAM変調による振幅変化が抑圧されて誤りを生じる可能性があるが、ユニークワード長nに対して許容ミスヒットのビット数n0(<n)を大きめにとっておけば判定は可能である。
【0012】
図3のフローに戻って、ステップ302で16QAM方式でないと判断されたときは処理対象をLチャネルとして(ステップ303)、DPSK復調処理を行う(ステップ304)。また、ステップ302で16QAM方式の信号であると判断されたときは、フレーム同期か確立しているかのチェックを行う(ステップ305)。この判定はステップ302と同じ方法を用いるが、判定条件を厳しくしておく。例えば図4のディジタル音声信号の1フレームを43msとして、10フレーム分のユニークワードの記憶パターンとの一致度を監視し、nビット中n1(<n)ビット以下のミスヒットしたユニークワードが何個あったかを調べ、その個数が所定値以下なら「確立」と判定する。そしてこの判定で、フレーム同期が確立していないと判断したときは、処理対象データをLチャネルのままにしておき(ステップ306)、16QAM復調処理を行う(ステップ308)。また、フレーム同期が確立していると判断したときは処理対象データをRチャネルに切り替えて(ステップ307)、16QAM復調処理を行う(ステップ308)。
【0013】
以上の図3の処理によると、16QAM方式でフレーム同期が確立していないときはLチャネルのデータを対象として復調処理を行っているので、受信機の入力電界変動時でもAGC動作が早く動作してフレーム同期引き込みを短い時間で行えるようにできる。そして同期確立後はRチャネルデータを復調処理することで、16QAM信号の復調を安定して行える。なお、図1の構成では、A/D変換回路出力を1つにまとめて1つのシリアルデータとして復調処理回路へ送る構成としたが、これは従来のように2つのA/D変換回路からパラレルに復調処理回路へ入力するようにしてもよいことはいうまでもない。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、AGC回路の時定数を切り替えるなどの複雑な構成は行わなくても、従来の構成で復調処理回路における処理方法、即ちソフトウエアを変更するだけで16QAM方式の信号受信時のフレーム同期引き込み時間を短縮できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる受信機の構成例を示すブロック図である。
【図2】A/D変換回路の出力シリアルデータのフォーマットである。
【図3】復調処理のフローチャートである。
【図4】16QAM方式のディジタル音声信号のフレーム構成である。
【図5】従来の受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、2 AGC回路
6 A/D変換回路
7 復調処理回路
Claims (1)
- FDM−DPSK方式と16QAM方式のいずれの方式で変調されたディディジタル音声信号でも受信可能なディジタル音声通信システムの受信機であって、
受信変調信号を増幅して所定のレベルの信号を得るための第1のAGC回路と、受信変調信号を増幅して所定のレベルの出力を得るための前記第1のAGC回路より大きい時定数を有する第2のAGC回路と、前記第1及び第2のAGC回路の出力をそれぞれディジタル化するための第1及び第2のA/D変換回路と、FDM−DPSK方式及び16QAM方式で変調された受信変調信号を復調してディジタル音声信号を取り出すための第1及び第2の復調手段と、受信変調信号が16QAM方式で変調されているか否かを判定するための変調方式判定手段と、この手段により受信変調信号が16QAM方式で変調されていると判定されたときに前記第2の復調手段により取り出されたディジタル音声信号のフレーム同期が確立しているか否かを検出する同期確認手段と、前記変調方式判定手段により16QAM方式でないと判定されたときに前記第1のA/D変換回路出力を前記第1の復調手段により復調処理させるように制御する第1の制御手段と、前記変調方式判定手段により16QAM方式であると判定されかつ前記同期確認手段によりフレーム同期が確立していないと判定されたときに前記第1のA/D変換回路出力を前記第2の復調手段により復調させるように制御する第2の制御手段と、前記変調方式判定手段により16QAM方式であると判定されかつ前記同期確認手段によりフレーム同期が確立していると判定されたときに前記第2のA/D変換回路出力を前記第2の復調手段により復調させるように制御する第3の制御手段と、を備えたことを特徴とするディジタル音声信号システムの受信機。
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