JPH07107128A - Digital modulating/demodulating method and digital modulator - Google Patents

Digital modulating/demodulating method and digital modulator

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JPH07107128A
JPH07107128A JP26403493A JP26403493A JPH07107128A JP H07107128 A JPH07107128 A JP H07107128A JP 26403493 A JP26403493 A JP 26403493A JP 26403493 A JP26403493 A JP 26403493A JP H07107128 A JPH07107128 A JP H07107128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
symbol
displacement amount
bits
received signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP26403493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Takeuchi
良男 武内
Toshinori Suzuki
利則 鈴木
Toshio Mizuno
俊夫 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Denshin Denwa KK filed Critical Kokusai Denshin Denwa KK
Priority to JP26403493A priority Critical patent/JPH07107128A/en
Publication of JPH07107128A publication Critical patent/JPH07107128A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a digital modulating/demodulating method which dispenses with frequency synchronization and generates no deterioration of a transmission characteristic to a frequency deviation, even if the frequency deviation and a frequency fluctuation exist in a receiving signal. CONSTITUTION:Input data partitioned at every (m) bits by a serial-parallel converting circuit 1 is converted into a frequency displacement amount (df) corresponding to combination of (m) bits by a frequency displacement amount determining circuit 2. A frequency modulating circuit 3 modulates and outputs it by a frequency obtained by adding the frequency displacement amount (df) to a frequency of an immediately previous symbol period. A frequency discriminator 4 of a demodulator side decides a frequency of every symbol period of a receiving signal. A frequency displacement amount deciding circuit 5 derives a displacement amount of a frequency decided value of every symbol period, based on the frequency decided value. A data deciding circuit 6 derives the combination of (m) bits by an operation reverse to an operation of the frequency displacement amount determining circuit 2, and outputs it as demodulation data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディジタル変復調方法及
びディジタル復調装置に関し、特にディジタル自動車電
話システム、ディジタル携帯電話システム、ディジタル
コードレス電話システム、ディジタル無線呼び出しシス
テム等のディジタル陸上移動通信システムやディジタル
移動体衛星通信システム、あるいは無線LAN等の構内
無線通信システムにおいて用いられるディジタル変復調
方法及びディジタル復調装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital modulation / demodulation method and a digital demodulation device, and more particularly to a digital land mobile communication system such as a digital car telephone system, a digital portable telephone system, a digital cordless telephone system, a digital radio calling system or a digital mobile unit. The present invention relates to a digital modulation / demodulation method and a digital demodulation device used in a satellite communication system or a local wireless communication system such as a wireless LAN.

【0002】[0002]

【従来の技術】受信側における位相同期が不要なディジ
タル変復調方式として、FSK変調/非同期検波方式が
ある。図9はこの従来方式の構成例を示すブロック図で
ある。
2. Description of the Related Art There is an FSK modulation / asynchronous detection method as a digital modulation / demodulation method which does not require phase synchronization on the receiving side. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of this conventional method.

【0003】この従来方式によれば、送信側において、
直並列変換回路1は入力されるデータを一定数のビット
毎に区切ってブロック化する。周波数決定回路20は、
このブロック毎にブロック内のビットの組み合わせに応
じて一対一に変調信号の周波数を対応させる。周波数変
調回路30は、決定された周波数に従ってFSK変調を
行う。
According to this conventional method, on the transmitting side,
The serial-parallel conversion circuit 1 divides the input data into blocks by dividing it into a fixed number of bits. The frequency determination circuit 20
For each block, the frequencies of the modulated signals are made to correspond one-to-one according to the combination of bits in the block. The frequency modulation circuit 30 performs FSK modulation according to the determined frequency.

【0004】一方、受信側においては、周波数弁別器4
は受信信号の周波数を判別し、データ判定回路6は、判
別された周波数に対し、一定数のビットの組み合わせか
らなるブロックを一対一に対応させ、ブロック内のビッ
トを復調データとして出力することにより受信信号の復
調を行う。
On the other hand, on the receiving side, the frequency discriminator 4
Discriminates the frequency of the received signal, and the data discriminating circuit 6 associates the discriminated frequency with a block consisting of a fixed number of bits in a one-to-one correspondence and outputs the bits in the block as demodulated data. The received signal is demodulated.

【0005】前記の構成を有する従来方式の動作は次の
ようになる。いま、図10に示されているような入力デ
ータb1 、b2 、b3 、…があったとすると、直並列変
換回路1はこの入力データをm個ずつのブロックに区切
る。そして、各ブロックは、周波数決定回路20が有し
ているブロック内のビットと変調周波数の対応表に従っ
て、変調周波数Fi 、Fi+1 、…に対応付けられる。次
に、周波数変調回路30は、図11に示されているよう
に、該変調周波数Fi 、Fi+1 、…に従って、シンボル
周期TのFSK変調をして出力する。
The operation of the conventional system having the above configuration is as follows. Now, if there is input data b1, b2, b3, ... As shown in FIG. 10, the serial-parallel conversion circuit 1 divides this input data into m blocks. Then, each block is associated with the modulation frequencies Fi, Fi + 1, ... In accordance with the correspondence table between the bits in the block and the modulation frequency included in the frequency determining circuit 20. Next, as shown in FIG. 11, the frequency modulation circuit 30 performs FSK modulation of the symbol period T according to the modulation frequencies Fi, Fi + 1, ... And outputs it.

【0006】受信側では、図12に示されているような
FSK変調信号を受信し、周波数弁別器4は受信信号の
周波数を判別する。受信信号の周波数が判別されると、
データ判定回路6は、前記図10のブロック内のビット
と変調周波数の対応表を用いて、逆変換をする。この結
果、受信信号の復調が行われる。
On the receiving side, the FSK modulated signal as shown in FIG. 12 is received, and the frequency discriminator 4 discriminates the frequency of the received signal. When the frequency of the received signal is determined,
The data determination circuit 6 performs inverse conversion using the correspondence table between the bits in the block of FIG. 10 and the modulation frequency. As a result, the received signal is demodulated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来技術
においては、受信信号に周波数偏移あるいは周波数変動
があると、正しい復調を行うことができない。このた
め、受信信号の周波数偏移並びに周波数変動に対して周
波数補償のための回路が必要となり、装置規模が増大す
るという欠点、また周波数の初期捕捉に時間がかかると
いう欠点がある。
In the above-mentioned conventional techniques, correct demodulation cannot be performed if the received signal has frequency deviation or frequency fluctuation. Therefore, a circuit for frequency compensation with respect to the frequency deviation and frequency fluctuation of the received signal is required, and there is a drawback that the device scale increases and it takes a long time to initially capture the frequency.

【0008】例えば、伝送路あるいは周波数変換などに
より周波数偏移が生ずる環境では、送信側におけるAF
C(Automatic Frequency Control) あるいは受信側にお
ける受信周波数同期等が必要となる。
For example, in an environment where a frequency shift occurs due to a transmission line or frequency conversion, AF on the transmission side
C (Automatic Frequency Control) or reception frequency synchronization on the receiving side is required.

【0009】AFCは受信信号の周波数偏移量を何らか
の方法で検出し、受信信号の周波数偏移がなくなるよう
に送信周波数を制御する方式である。AFCを行う場合
は、受信側において、周波数偏移量を検出する手段と、
検出した偏移量を送信側に伝達するための手段とが必要
となる。また送信側において、受信側より伝達されてく
る周波数偏移量に応じて送信周波数を制御する手段が必
要となり、これらの手段を実現するためには複雑な制御
回路が必要になると考えられる。さらに、周波数偏移量
が変動する場合は、変動速度に応じてAFCの制御パラ
メータを設定する必要があるが、必ずしも常に最適なパ
ラメータに設定できるとは限らず、伝送特性にも悪影響
を与えることになる。
AFC is a method of detecting the frequency deviation of a received signal by some method and controlling the transmission frequency so that the frequency deviation of the received signal is eliminated. When performing AFC, on the receiving side, means for detecting the amount of frequency deviation,
A means for transmitting the detected shift amount to the transmitting side is required. Further, the transmitting side needs a means for controlling the transmission frequency according to the frequency shift amount transmitted from the receiving side, and it is considered that a complicated control circuit is required to realize these means. Furthermore, when the amount of frequency deviation fluctuates, it is necessary to set the AFC control parameter according to the fluctuation speed, but it is not always possible to set the optimum parameter, and the transmission characteristics are also adversely affected. become.

【0010】また受信側における周波数同期方式として
は、例えば文献「スペクトログラムを用いた衛星通信用
FSK復調法」( 土田,原,森永,電子情報通信学会技
報,RCS92-86,1992 年 11 月)に示される方式があ
る。この方式は、2値FSK変調された信号に対し、複
数シンボルにわたる受信信号を高速フーリエ変換 (FFT)
により周波数スペクトルに変換して、2値FSK信号の
2種類の周波数に対応する2つのピークを検出すること
により受信信号の中心周波数を求め、受信周波数の補正
に用いるというものである。
Further, as a frequency synchronization method on the receiving side, for example, the document "FSK demodulation method for satellite communication using spectrogram" (Tsuchida, Hara, Morinaga, IEICE Technical Report, RCS92-86, November 1992) There is a method shown in. This method uses a fast FFT (Fourier Fourier Transform) to convert the received signal over multiple symbols to the binary FSK modulated signal.
The frequency spectrum is converted into a frequency spectrum and the two peaks corresponding to the two types of frequencies of the binary FSK signal are detected to obtain the center frequency of the reception signal, which is used to correct the reception frequency.

【0011】この方式も、復調を行う手段とは別に受信
周波数を検出する手段が必要となり、回路規模の増大に
つながると共に、周波数の初期捕捉に時間がかかる。ま
たこのような周波数同期方式を多値FSK信号に適用す
る場合、変調による周波数の変位とドップラー等による
周波数の偏移の区別がつきにくくなるため、さらに複雑
な処理が必要になり、回路規模がさらに増大し、初期捕
捉時間もさらに長くなると考えられる。
This method also requires a means for detecting the reception frequency in addition to the means for demodulation, which leads to an increase in the circuit scale and requires a long time for the initial acquisition of the frequency. Further, when such a frequency synchronization method is applied to a multi-level FSK signal, it becomes difficult to distinguish between a frequency shift due to modulation and a frequency shift due to Doppler, so that more complicated processing is required and the circuit scale becomes large. It is considered that the initial acquisition time is further increased by further increasing it.

【0012】このような問題点の他に、多値FSKを用
いる場合に、多値数が増えるほど伝送速度に比べて大き
な伝送帯域幅が必要となり、周波数利用効率が悪くなる
という問題がある。
In addition to the above-mentioned problems, when multi-valued FSK is used, there is a problem that the larger the number of multi-valued data, the larger the transmission bandwidth required in comparison with the transmission speed and the worse the frequency utilization efficiency becomes.

【0013】本発明は、前記した従来技術の問題点を解
決するものであり、受信信号に周波数偏移及び周波数変
動が存在しても、周波数同期及び位相同期を必要とせ
ず、周波数偏移に対する伝送特性の劣化を生じないディ
ジタル変復調方法及びディジタル復調装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and does not require frequency synchronization and phase synchronization even if the received signal has a frequency deviation and a frequency fluctuation, and thus can cope with the frequency deviation. An object of the present invention is to provide a digital modulation / demodulation method and a digital demodulation device which do not cause deterioration of transmission characteristics.

【0014】さらに、多値FSKを用いる場合に、同一
周波数帯域を共用して周波数利用効率を改善させたディ
ジタル変復調方法及びディジタル復調装置を提供するこ
とを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a digital modulation / demodulation method and a digital demodulation device in which the same frequency band is shared and the frequency utilization efficiency is improved when multi-valued FSK is used.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
送信側において差動多値FSK変調した信号を送信し、
受信側において、周波数弁別器により受信信号のシンボ
ル毎の周波数を求めるか、受信信号をシンボル毎に高速
フーリエ変換(FFT)によって周波数スペクトルに変
換し該周波数スペクトルのうち電力が最大となる成分の
周波数を求めるか、あるいは電力が最大となる成分及び
隣接する成分をもとに高速フーリエ変換による観測周波
数を補間して受信信号の周波数を求め、該周波数につい
て1シンボル前のシンボルについて求めた周波数からの
変位量を算出し、該周波数変位量に対し、一定数のビッ
トの組み合わせからなるブロックを一意に対応させ、該
ブロック内のビットを復調データとして出力することに
より受信信号の復調を行うようにしたことにある。
The first feature of the present invention is to:
On the transmitting side, a signal subjected to differential multilevel FSK modulation is transmitted,
On the receiving side, the frequency discriminator determines the frequency of each symbol of the received signal, or the received signal is transformed into a frequency spectrum by Fast Fourier Transform (FFT) for each symbol, and the frequency of the component with the maximum power in the frequency spectrum. Or obtain the frequency of the received signal by interpolating the observed frequency by the fast Fourier transform based on the component with the maximum power and the adjacent component, and calculate the frequency from the frequency obtained for the symbol one symbol before. The amount of displacement is calculated, a block consisting of a combination of a fixed number of bits is uniquely associated with the amount of frequency displacement, and the bits in the block are output as demodulation data to demodulate the received signal. Especially.

【0016】本発明の第2の特徴は、送信側において差
動多値FSK変調信号に対して固定パターンを周期的に
繰り返す符号信号を乗ずることにより直接拡散による二
次変調を行い、受信側において、固定パターンを周期的
に繰り返す信号を受信信号に乗ずることにより受信信号
の逆拡散を行うようにしたことにある。
A second feature of the present invention is that, on the transmitting side, the differential multilevel FSK modulated signal is multiplied by a code signal that periodically repeats a fixed pattern to perform secondary modulation by direct spreading, and on the receiving side. The despreading of the received signal is performed by multiplying the received signal by a signal that periodically repeats a fixed pattern.

【0017】[0017]

【作用】受信信号が大きく周波数偏移していても、本発
明によって送信側で差動多値FSK変調した信号の連続
するシンボルの周波数偏移量はほぼ同等と考えられ、従
って連続するシンボル間の周波数差は周波数偏移量に影
響されない。一方受信側では、周波数弁別器あるいはF
FTによりシンボル毎の周波数を検出し、連続するシン
ボル間の周波数差からデータを復調しているので、周波
数偏移に対して周波数同期あるいは位相同期を行う必要
がなく、しかも前述のように検出される周波数差は周波
数偏移の影響を受けないので、周波数偏移によって復調
特性が劣化することがない。
Even if the received signal has a large frequency deviation, it is considered that the frequency deviation amounts of consecutive symbols of the signal multi-valued differentially FSK-modulated on the transmitting side according to the present invention are substantially equal, so that between consecutive symbols. The frequency difference of is not affected by the frequency shift amount. On the other hand, on the receiving side, a frequency discriminator or F
Since the frequency of each symbol is detected by FT and the data is demodulated from the frequency difference between consecutive symbols, it is not necessary to perform frequency synchronization or phase synchronization for the frequency deviation, and moreover, it is detected as described above. The frequency difference is not affected by the frequency shift, so that the demodulation characteristic does not deteriorate due to the frequency shift.

【0018】また、送信側において多値FSK信号に対
して固定パターンを周期的に繰り返す信号を乗じてスペ
クトル拡散を行うことにより、同一の周波数帯域を複数
の信号が共用することができ、多値FSK信号をスペク
トル拡散せずに用いる場合に比べて大幅に周波数利用効
率を改善できる。
In addition, by multiplying a multi-level FSK signal by a signal that periodically repeats a fixed pattern on the transmitting side to perform spread spectrum, a plurality of signals can share the same frequency band, and the multi-level signal can be shared. The frequency utilization efficiency can be greatly improved as compared with the case where the FSK signal is used without spectrum spreading.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、本発明を、図面を参照して詳細に説
明する。図1は本発明によるディジタル変復調方法及び
ディジタル復調装置の一実施例を示すブロック図であ
る。図において、1は直並列変換回路、2は周波数変位
量決定回路、3は周波数変調回路、4は周波数弁別器、
5は周波数変位量判定回路、6はデータ判定回路であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital modulation / demodulation method and a digital demodulation device according to the present invention. In the figure, 1 is a serial-parallel conversion circuit, 2 is a frequency displacement amount determination circuit, 3 is a frequency modulation circuit, 4 is a frequency discriminator,
Reference numeral 5 is a frequency displacement amount determination circuit, and 6 is a data determination circuit.

【0020】まず変調器において、入力される2値デー
タは、直並列変換回路1によってmビット毎に区切ら
れ、mビットまとめて周波数変位量決定回路2に入力さ
れる。
First, in the modulator, the input binary data is divided into m bits by the serial / parallel conversion circuit 1 and is input to the frequency displacement amount determination circuit 2 collectively for m bits.

【0021】周波数変位量決定回路2は、M(=2m)
通りのmビットの組み合わせに対して周波数変位量を一
対一に対応させる。これを実現するためには、例えば、
あらかじめmビットの組み合わせと周波数変位量の対応
表を用意し、入力毎に表を参照して対応する周波数変位
量を求めればよい。得られた周波数変位量は周波数変調
回路3に入力される。
The frequency displacement amount determining circuit 2 is M (= 2 m).
The amount of frequency displacement is made to correspond one-to-one with each combination of m bits. To achieve this, for example,
A correspondence table of combinations of m bits and frequency displacement amounts may be prepared in advance, and a corresponding frequency displacement amount may be obtained by referring to the table for each input. The obtained frequency displacement amount is input to the frequency modulation circuit 3.

【0022】すなわち、図2に示されているように、直
並列変換回路1は入力データをmビット毎に区切る。区
切られたmビットのデータからなるブロックは、例えば
図示されている対応表に従って、周波数変位量決定回路
2にて周波数変位量dFi に変換され、周波数変調回路
3に送られる。
That is, as shown in FIG. 2, the serial-parallel conversion circuit 1 divides the input data into m bits. A block composed of delimited m-bit data is converted into a frequency displacement amount dFi by the frequency displacement amount determining circuit 2 and sent to the frequency modulation circuit 3 in accordance with, for example, a correspondence table shown in the figure.

【0023】なお、該周波数変位量決定回路2に、mビ
ットの入力b1 ,b2 ,……,bmに対し周波数変位量
を計算する関数f(b1,b2,……, bm )をあらかじめ
用意しておき、mビットの入力データ毎に前記関数の計
算をして、周波数変位量dFi を算出してもよい。
A function f (b1, b2, ..., Bm) for calculating the frequency displacement amount for the m-bit inputs b1, b2 ,. Alternatively, the frequency displacement amount dFi may be calculated by calculating the function for each m-bit input data.

【0024】周波数変調回路3は、入力される周波数変
位量に応じて変調周波数をシンボル周期毎に変位させ
て、FSK変調信号を出力する。ここで、直前のシンボ
ルの変調周波数をf0 、入力される周波数変位量をd
f、新たなシンボルの周波数をfとすると、該周波数f
は次の式(1) で表すことができる。 f=f0 +df …(1) このとき、変調周波数がある一定の周波数帯域外に出な
いように、次の式(2)〜(4) の条件を加えてもよい。 fmin <f0 +df<fmax のとき、f=f0 +df …(2) f0 +df>fmax のとき、f=fmin +f0 +df−fmax …(3) f0 +df<fmin のとき、f=fmax +f0 +df−fmin …(4) ここで、fmin 、fmax はそれぞれ変調周波数帯域の下
限周波数及び上限周波数である。なお、fが一対一に対
応するためには、周波数変位量の上限及び下限dfmin
、dfmax に対して、次の式(5) の条件が満足されな
ければならない。
The frequency modulation circuit 3 shifts the modulation frequency for each symbol period according to the input frequency shift amount and outputs an FSK modulation signal. Here, the modulation frequency of the immediately preceding symbol is f0, and the input frequency displacement amount is d.
f, where f is the frequency of the new symbol, the frequency f
Can be expressed by the following equation (1). f = f0 + df (1) At this time, the conditions of the following expressions (2) to (4) may be added so that the modulation frequency does not go out of a certain frequency band. When fmin <f0 + df <fmax, f = f0 + df (2) When f0 + df> fmax, f = fmin + f0 + df-fmax (3) When f0 + df <fmin, f = fmax + f0 + df-fmin (4) Here, fmin and fmax are the lower limit frequency and the upper limit frequency of the modulation frequency band, respectively. In order for f to correspond one-to-one, the upper and lower limits of the frequency displacement amount dfmin
, Dfmax, the condition of the following equation (5) must be satisfied.

【0025】 fmax −fmin ≧dfmax −dfmin …(5) このようにして決定した周波数fに対し、次式で表され
る変調信号を1シンボル周期の間出力する。 X(t) =COS(2πft+θ) (nT ≦t <(n+1)T, T:
シンボル周期) ここで、変調信号の位相θは任意の値でよい。
Fmax−fmin ≧ dfmax−dfmin (5) With respect to the frequency f determined in this way, a modulation signal represented by the following equation is output for one symbol period. X (t) = COS (2πft + θ) (nT ≦ t <(n + 1) T, T:
Symbol period) Here, the phase θ of the modulation signal may be an arbitrary value.

【0026】このようにして、FSK変調された信号を
適宜周波数変換等を行った後送信する。なお図1及び以
降で述べる構成例においては、変調器及び復調器とも、
周波数変換、増幅等のための回路は省略している。
In this manner, the FSK-modulated signal is appropriately frequency-converted and then transmitted. In addition, in the configuration example described in FIG. 1 and the following, both the modulator and the demodulator are
Circuits for frequency conversion, amplification, etc. are omitted.

【0027】次に、変調器から送信された信号を伝送路
を経て受信した信号に対して、復調する動作について説
明する。復調器においては、まず周波数弁別器4によっ
て、受信信号のシンボル周期毎の周波数を判定する。周
波数判定値は周波数変位量判定回路5に入力される。
Next, the operation of demodulating the signal transmitted from the modulator with respect to the signal received via the transmission path will be described. In the demodulator, the frequency discriminator 4 first determines the frequency of each symbol period of the received signal. The frequency determination value is input to the frequency displacement amount determination circuit 5.

【0028】周波数変位量判定回路5は、入力される周
波数判定値をもとに、シンボル周期毎の周波数判定値の
変位量を求める。ここで、直前のシンボルの周波数判定
値をfd0、新たなシンボルの周波数判定値をfd 、周波
数変位量判定値をdfd とすると、該周波数変位量判定
値をdfd は、式(6) で表すことができる。 dfd =fd −fd0 …(6) このとき、周波数変位量判定値dfd が変調器で設定さ
れる周波数変位量の範囲外に出ないように、式(7) 〜
(9) の条件を加えてもよい。 dfmin <fd −fd0<dfmax のとき、dfd =fd −fd0 …(7) fd −fd0>dfmax のとき、dfd =fmin +fd −fd0−fmax …(8) fd −fd0<dfmin のとき、dfd =fmax +fd −fd0−fmin …(9) ここで、dfmin 、dfmax はそれぞれ周波数変位量の
下限及び上限である。
The frequency displacement amount determination circuit 5 determines the displacement amount of the frequency determination value for each symbol period based on the input frequency determination value. Here, if the frequency determination value of the immediately preceding symbol is fd0, the frequency determination value of a new symbol is fd, and the frequency displacement amount determination value is dfd, the frequency displacement amount determination value is expressed by equation (6). You can dfd = fd−fd0 (6) At this time, in order to prevent the frequency displacement amount judgment value dfd from being out of the range of the frequency displacement amount set by the modulator, equation (7)-
The condition of (9) may be added. When dfmin <fd-fd0 <dfmax, dfd = fd-fd0 (7) fd-fd0> dfmax, dfd = fmin + fd-fd0-fmax (8) fd-fd0 <dfmin, dfd = fmax + Fd-fd0-fmin (9) Here, dfmin and dfmax are the lower limit and the upper limit of the frequency displacement amount, respectively.

【0029】変調器から送信された変調信号の送信周波
数を正しく判定できる場合、下記の式(10)が成立するこ
とから、変調器により与えられた周波数変位量を正しく
判定することができる。 fd −fd0=f−f0 …(10) 例えば、変調器において式(1) に従って変調周波数が決
定されている場合は、復調器においては式(6) によって
周波数変位量を判定すればよいので、 dfd =fd −fd0=f−f0 =df となり、変調器で設定された周波数変位量dfが正しく
判定される。
When the transmission frequency of the modulated signal transmitted from the modulator can be correctly determined, the following equation (10) is established, so that the frequency displacement amount given by the modulator can be correctly determined. fd−fd0 = f−f0 (10) For example, when the modulator determines the modulation frequency according to the equation (1), the demodulator can determine the frequency displacement amount according to the equation (6). dfd = fd-fd0 = f-f0 = df, and the frequency displacement amount df set by the modulator is correctly determined.

【0030】また、変調器において式(2) 〜(4) に従っ
て周波数変位量が決定されている場合は、復調器におい
ては式(7) 〜(9) によって周波数変位量を判定すればよ
い。
Further, when the frequency displacement amount is determined in accordance with the equations (2) to (4) in the modulator, the frequency displacement amount may be determined in the demodulator according to the equations (7) to (9).

【0031】fmin <f0 +df<fmax のときは、式
(2) に従って変調周波数が決定されるので、 f=f0 +df となり、これに対して復調器では、 fd −fd0=f−f0 =df となり、dfmin <df<dfmax であるから、式(7)
により、 dfd =fd −fd0=df となり、変調器により与えられた周波数変位量を正しく
判定することができる。
When fmin <f0 + df <fmax, the equation is
Since the modulation frequency is determined according to (2), f = f0 + df, and in the demodulator, fd-fd0 = f-f0 = df, and dfmin <df <dfmax.
As a result, dfd = fd−fd0 = df, and the amount of frequency displacement given by the modulator can be correctly determined.

【0032】f0 +df>fmax のときは、式(3) に従
って変調周波数が決定されるので、 f=fmin +f0 +df−fmax となり、これに対して復調器では、式(5) の関係から、 fd −fd0=f−f0 =df+fmin −fmax ≦df−
(dfmax −dfmin))=dfmin +(df−dfmax
)<dfmin となるから、式(9) により、 dfd =fmax +fd −fd0−fmin =fmax +(df+fmin −fmax )− fmin =df となり、やはり変調器により与えられた周波数変位量を
正しく判定することができる。
When f0 + df> fmax, the modulation frequency is determined according to the equation (3), and therefore f = fmin + f0 + df-fmax. On the other hand, in the demodulator, from the relation of the equation (5), fd -Fd0 = f-f0 = df + fmin-fmax≤df-
(Dfmax-dfmin)) = dfmin + (df-dfmax)
) <Dfmin, dfd = fmax + fd−fd0−fmin = fmax + (df + fmin−fmax) −fmin = df is obtained from the equation (9), and the frequency displacement amount given by the modulator is correctly determined. You can

【0033】次に、f0 +df<fmin のときは、式
(4) に従って変調周波数が決定されるので、 f=fmax +f0 +df−fmin となり、これに対して復調器では、式(5) の関係から、 fd −fd0=f−f0 =df+fmax −fmin ≧df+
(dfmax −dfmin)=dfmax +(df−dfmin
)>dfmax となるから、式(8) により、 dfd =fmin +fd −fd0−fmax =fmin +(df+fmax −fmin )− fmax =df となり、やはり変調器により与えられた周波数変位量を
正しく判定することができる。
Next, when f0 + df <fmin, the expression
Since the modulation frequency is determined according to (4), f = fmax + f0 + df−fmin, and in the demodulator, from the relation of equation (5), fd−fd0 = f−f0 = df + fmax−fmin ≧ df +
(Dfmax-dfmin) = dfmax + (df-dfmin
)> Dfmax, so dfd = fmin + fd−fd0−fmax = fmin + (df + fmax−fmin) −fmax = df is obtained from the equation (8), and the frequency displacement given by the modulator is also correctly determined. You can

【0034】なお、変調器及び復調器において、変調後
及び復調前の信号に対する周波数変換を行う場合でも、
周波数差は一定に保たれるので、同様にして周波数変位
量を正しく判定することができる。
Even in the case where the modulator and demodulator perform frequency conversion on the signal after modulation and before demodulation,
Since the frequency difference is kept constant, the frequency displacement amount can be correctly determined in the same manner.

【0035】このようにして得られた周波数変位量判定
値は、データ判定回路6に入力される。データ判定回路
6は、周波数変位量判定値に対して、M(=2)通り
のmビットの組み合わせを対応させる。これを実現する
ためには、例えば、あらかじめ変調器において用いるも
のと同じmビットの組み合わせと周波数変位量の対応表
(図2参照)を用意し、変調器とは逆に、周波数変位量
判定値の入力毎に表を参照して対応するmビットの組み
合わせを求めればよい。このとき、入力される周波数変
位量判定値が対応表に示される周波数変位量のいずれと
も一致しない場合は、対応表に示される周波数変位量の
うち判定値に最も近い周波数変位量に対応するmビット
の組み合わせを求めてもよい。
The frequency displacement amount determination value thus obtained is input to the data determination circuit 6. The data determination circuit 6 associates M (= 2 m ) combinations of m bits with the frequency displacement amount determination value. In order to realize this, for example, a correspondence table (see FIG. 2) of the same m-bit combinations and frequency displacement amounts that are used in the modulator is prepared in advance, and the frequency displacement amount determination value is set in reverse to the modulator. The corresponding m-bit combination may be obtained by referring to the table for each input of. At this time, when the input frequency displacement amount determination value does not match any of the frequency displacement amounts shown in the correspondence table, m corresponding to the frequency displacement amount closest to the determination value among the frequency displacement amounts shown in the correspondence table. You may ask for a combination of bits.

【0036】また、変調器においてmビットの入力b1,
b2,……, bm に対し周波数変位量を計算する関数f
(b1,b2,……, bm )を用いて周波数変位量を算出し
ている場合は、関数fの逆関数f−1を用いて、入力さ
れる周波数変位量判定値に対してmビットの組み合わせ
を算出してもよい。得られたmビットの組み合わせは復
調データとして出力される。
In the modulator, an m-bit input b1,
Function f for calculating the amount of frequency displacement for b2, ..., bm
When the frequency displacement amount is calculated using (b1, b2, ..., Bm), the inverse function f −1 of the function f is used to calculate the frequency displacement amount of the m-bit with respect to the input frequency displacement amount determination value. The combination may be calculated. The obtained combination of m bits is output as demodulation data.

【0037】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。この実施例は、図3に示すように、図1の周波数弁
別器4の代わりに高速フーリエ変換回路40と周波数判
定回路41を用いて、受信信号の周波数をシンボル毎に
判定するようにしたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a fast Fourier transform circuit 40 and a frequency determination circuit 41 are used instead of the frequency discriminator 4 of FIG. 1 to determine the frequency of a received signal for each symbol. Is.

【0038】図3において、変調器の動作は図1におけ
る変調器の動作と同等であるので、説明を省略する。復
調器においては、高速フーリエ変換回路40により、受
信信号の電力スペクトルをシンボル毎に得る。なお、観
測すべき周波数帯域は、変調周波数帯域に対して、伝送
路において生ずると想定される周波数偏移の分だけ広く
とればよい。すなわち、fmin 〜fmax の変調周波数帯
域に対して最大周波数偏移量dFが想定される場合は、
fmin −dF〜fmax +dFの帯域を観測すればよい。
In FIG. 3, the operation of the modulator is the same as the operation of the modulator in FIG. In the demodulator, the fast Fourier transform circuit 40 obtains the power spectrum of the received signal for each symbol. It should be noted that the frequency band to be observed may be wider than the modulation frequency band by the amount of frequency shift that is assumed to occur in the transmission path. That is, when the maximum frequency shift amount dF is assumed for the modulation frequency band of fmin to fmax,
The band from fmin-dF to fmax + dF may be observed.

【0039】周波数判定回路41は、得られた電力スペ
クトルを入力として、受信信号の周波数を判定する。周
波数判定値を得るには以下のようにすればよい。
The frequency judging circuit 41 judges the frequency of the received signal by using the obtained power spectrum as an input. The frequency determination value can be obtained as follows.

【0040】例えば、高速フーリエ変換(FFT)によ
る観測周波数をi・fstep(fmin−dF<i・fstep
<fmax +dF)とすると、図4(a)に示すように変
調周波数fが観測周波数のひとつに一致する場合、すな
わち、f=k・fstepの場合は、雑音等の影響を除け
ば、観測周波数k・fstepのスペクトル成分がピーク値
をとり、単に電力が最大となるスペクトル成分の周波数
を周波数判定値とすることにより変調周波数を正確に判
定することができる。
For example, the observed frequency by the Fast Fourier Transform (FFT) is i · fstep (fmin−dF <i · fstep
<Fmax + dF), if the modulation frequency f matches one of the observed frequencies as shown in FIG. 4A, that is, if f = k · fstep, then the observed frequency is The modulation frequency can be accurately determined by taking the peak value of the spectrum component of k · fstep and simply setting the frequency of the spectrum component having the maximum power as the frequency determination value.

【0041】しかしながら、一般には変調周波数fは必
ずしも観測周波数のひとつに一致せず、同図(b)に示
されているように、k・fstep<f<(k+1)・fst
epとなる。このときは、電力が最大となるスペクトル成
分の周波数を周波数判定値とすると、周波数判定値はk
・fstepまたは(k+1)・fstepとなり、変調周波数
fに対して誤差を生ずる。観測周波数の刻み幅fstepが
十分小さければこの誤差は問題にならない。刻み幅fst
epを小さくできない場合は、周波数判定の精度を上げる
ために、電力が最大となるスペクトル成分及びその隣接
スペクトル成分の電力から、補間により受信信号の周波
数を算出し、周波数判定値としてもよい。すなわち観測
周波数k・fstepにおける電力スペクトル成分|A(k)|
2 ,観測周波数(k+1)・fstepにおける電力スペク
トル成分|A(k+1)|2 に対し、次式により周波数判定値
fd を求めてもよい。 fd =(k+|A(k+1)|/(|A(k)|+|A(k+1)|))
・fstep このようにして得られた周波数判定値を周波数変位量判
定回路5に入力する。
However, in general, the modulation frequency f does not always coincide with one of the observed frequencies, and as shown in FIG. 7B, k · fstep <f <(k + 1) · fst
It becomes ep. At this time, assuming that the frequency of the spectrum component with the maximum power is the frequency determination value, the frequency determination value is k.
· Fstep or (k + 1) · fstep, which causes an error with respect to the modulation frequency f. If the step size fstep of the observation frequency is sufficiently small, this error will not be a problem. Step size fst
If ep cannot be reduced, the frequency of the received signal may be calculated by interpolation from the power of the spectrum component having the maximum power and the power of the adjacent spectrum component in order to increase the frequency determination accuracy, and may be used as the frequency determination value. That is, the power spectrum component at the observation frequency k · fstep | A (k) |
2, observation frequency (k + 1) · Power spectral components in fstep | A (k + 1) | 2 with respect, may be obtained frequency determination value fd by the following equation. fd = (k + | A (k + 1) | / (| A (k) | + | A (k + 1) |))
Fstep The frequency judgment value thus obtained is input to the frequency displacement amount judgment circuit 5.

【0042】周波数変位量判定回路5とデータ判定回路
6の動作は、図1におけるそれらの動作と同等である。
The operations of the frequency displacement amount determination circuit 5 and the data determination circuit 6 are the same as those of FIG.

【0043】本実施例のように、高速フーリエ変換(F
FT)を利用して周波数判定を行う場合、受信信号の信
号対雑音電力比(S/N)が低い状態において、周波数
弁別器よりも周波数判定精度を高くすることができると
いう利点がある。
As in this embodiment, the fast Fourier transform (F
When frequency determination is performed using FT), there is an advantage that the frequency determination accuracy can be made higher than that of the frequency discriminator in a state where the signal-to-noise power ratio (S / N) of the received signal is low.

【0044】次に、図5を参照して、本発明の第3実施
例について説明する。この実施例は、図3における変調
器に直接拡散回路を付加し、復調器に逆拡散回路を付加
して、スペクトル拡散を行うようにしたものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a direct spreading circuit is added to the modulator in FIG. 3 and a despreading circuit is added to the demodulator to perform spread spectrum.

【0045】変調器においては、直並列変換回路1、周
波数変位量決定回路2及び周波数変調回路3の動作は図
2におけるそれらの動作と同等である。直接拡散回路7
は、周波数変調回路3から入力されるFSK変調信号に
対して、あらかじめ設定された固定パターンを一定周期
で繰り返す信号を乗じ、得られた信号を出力する。固定
パターンとしては、その周波数帯域幅がFSK変調信号
の帯域幅と同程度あるいはそれ以上のものとなるパター
ンを選ぶ。このことにより、変調信号のスペクトルは拡
散され、複数の信号間で互いに相関の低い異なるパター
ンとなる。以上の方法により、同一の帯域を複数の信号
で共用することが可能となる。
In the modulator, the operations of the serial-parallel conversion circuit 1, the frequency displacement amount determination circuit 2 and the frequency modulation circuit 3 are the same as those of FIG. Direct diffusion circuit 7
Outputs a signal obtained by multiplying the FSK modulation signal input from the frequency modulation circuit 3 by a signal which repeats a fixed pattern set in advance at a constant cycle. As the fixed pattern, a pattern whose frequency bandwidth is about the same as or wider than the bandwidth of the FSK modulated signal is selected. As a result, the spectrum of the modulated signal is spread, and a plurality of signals have different patterns with low correlation with each other. With the above method, the same band can be shared by a plurality of signals.

【0046】復調器においては、逆拡散回路8におい
て、変調器の直接拡散回路7で用いたのと同じ固定パタ
ーンを一定周期で受信信号に乗ずることにより逆拡散を
行う。このとき、乗ずるべき固定パターンの位相は、復
調すべき信号の拡散に用いられている固定パターンの位
相と同期させる。
In the demodulator, the despreading circuit 8 performs despreading by multiplying the received signal by the fixed pattern used in the direct spreading circuit 7 of the modulator at a constant cycle. At this time, the phase of the fixed pattern to be multiplied is synchronized with the phase of the fixed pattern used for spreading the signal to be demodulated.

【0047】例えば、図6に示すように、周波数変調回
路3から出力されるFSK変調信号(信号A)のシンボ
ル毎の周波数スペクトルは変調周波数のみの成分を持つ
線スペクトルであり、これに対し広がりのある周波数ス
ペクトルを持つ拡散符号(信号B)を乗ずることにより
拡散した信号(信号C)のスペクトルもやはり同等の広
がりを持つ信号となる。逆拡散回路8において、信号C
に対して、拡散符号(信号B)と全く同じ逆拡散符号
(信号D)を乗ずることにより、逆拡散された信号(信
号E)が得られる。このようにして得られる信号Eは信
号Aと同等になり、シンボル毎の周波数スペクトルも線
スペクトルとなるので、周波数判定をすることにより復
調を行うことができる。
For example, as shown in FIG. 6, the frequency spectrum for each symbol of the FSK modulation signal (signal A) output from the frequency modulation circuit 3 is a line spectrum having a component of only the modulation frequency, whereas it is spread. The spectrum of a signal (signal C) spread by multiplying by a spreading code (signal B) having a certain frequency spectrum also becomes a signal having an equivalent spread. In the despreading circuit 8, the signal C
On the other hand, the despread signal (signal E) is obtained by multiplying the despread code (signal D) that is exactly the same as the spreading code (signal B). The signal E obtained in this way becomes equivalent to the signal A, and the frequency spectrum for each symbol also becomes a line spectrum, so that demodulation can be performed by performing frequency determination.

【0048】一方、図6と異なるFSK変調信号(信号
A´)を異なる拡散符号(信号B´)で拡散した信号
を、図6と同じ逆拡散符号(信号D)により逆拡散する
と、図7に示すように、逆拡散された信号(信号E´)
の周波数スペクトルは線スペクトルとならず広がりを持
つスペクトルとなる。すなわち、拡散符号と異なる符号
により逆拡散しても復調できないことになる。
On the other hand, when a signal obtained by spreading an FSK modulated signal (signal A ') different from that in FIG. 6 with a different spreading code (signal B') is despread with the same despreading code (signal D) as in FIG. 6, FIG. As shown in, the despread signal (signal E ')
The frequency spectrum of is not a line spectrum but a broad spectrum. That is, demodulation cannot be performed by despreading with a code different from the spreading code.

【0049】2つの拡散信号CとC´が同時に伝送され
る場合に、拡散信号Cに対応する逆拡散符号D(=B)
によって逆拡散すると、図8に示すように、得られる信
号(信号E'')は復調すべき信号Eと干渉となる信号E
´を合成したものとなる。したがって、そのシンボル毎
の周波数スペクトルは信号Eに対応する線スペクトルと
信号E´に対応する広がりのあるスペクトルを合成した
ものとなり、復調すべき信号Eの線スペクトルを容易に
判別することができる。すなわち、同一の帯域を共用す
る複数の変調信号が存在しても、復調すべき信号のみを
取り出して復調することが可能となる。
When two spread signals C and C'are simultaneously transmitted, the despread code D (= B) corresponding to the spread signal C
When the signal is despread by, the obtained signal (signal E ″) becomes a signal E that interferes with the signal E to be demodulated, as shown in FIG.
It is a composite of ´. Therefore, the frequency spectrum for each symbol is a combination of the line spectrum corresponding to the signal E and the spread spectrum corresponding to the signal E ′, and the line spectrum of the signal E to be demodulated can be easily discriminated. That is, even if there are a plurality of modulated signals that share the same band, it is possible to extract only the signal to be demodulated and demodulate it.

【0050】なお、図6、図7、図8においては便宜的
に拡散符号の周期をシンボル周期と等しくしているが、
本発明の実施にあたっては、必ずしも拡散符号の周期を
シンボル周期と等しくする必要はない。
In FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8, the spread code period is made equal to the symbol period for the sake of convenience.
In implementing the present invention, the period of the spreading code does not necessarily have to be equal to the symbol period.

【0051】以上のようにして逆拡散された信号は、高
速フーリエ変換回路40,周波数判定回路41,周波数
変位量判定回路5及びデータ判定回路6で復調される
が、これらの回路は図3におけるそれらの動作と同等の
動作をする。
The signal despread as described above is demodulated by the fast Fourier transform circuit 40, the frequency judging circuit 41, the frequency displacement amount judging circuit 5 and the data judging circuit 6, and these circuits are shown in FIG. Operates in the same manner as those operations.

【0052】[0052]

【発明の効果】変調信号が、伝送路においてドップラー
シフト等の影響により周波数偏移及び周波数変動を受け
た場合、周波数の偏移量は連続するシンボル間ではほぼ
等しいと見なせる。このとき、想定される最大周波数偏
移量dFに対し、復調回路においてfmin −dF〜fma
x +dFの帯域を観測して周波数を判定すれば、周波数
偏移量をfoffset として、連続する2シンボルの送信
周波数f0 、fに対し、周波数判定値fd0、fd は fd0=f0 +foffset fd =f+foffset となり、依然として式(10) が成り立つ。
When the modulated signal is subject to frequency deviation and frequency fluctuation due to the influence of Doppler shift or the like on the transmission line, the frequency deviation amount can be regarded as substantially equal between consecutive symbols. At this time, for the assumed maximum frequency shift amount dF, fmin-dF to fma in the demodulation circuit.
When the frequency is determined by observing the band of x + dF, the frequency determination values fd0 and fd are fd0 = f0 + foffset fd = f + foffset for the transmission frequencies f0 and f of two consecutive symbols with the frequency shift amount as foffset. , And equation (10) still holds.

【0053】したがって、本発明によれば、復調器にお
いて、変調器により与えられた周波数変位量を正しく判
定することができる。すなわち、いかなる大きさの周波
数偏移/変動が伝送路において生じても、周波数偏移/
変動に追従するための回路を付加することなく、また周
波数の初期捕捉を行うことなく、データを正しく復調す
ることができる。
Therefore, according to the present invention, the frequency displacement amount given by the modulator can be correctly determined in the demodulator. That is, no matter how large the frequency deviation / variation occurs in the transmission line,
Data can be correctly demodulated without adding a circuit for tracking fluctuations and without performing initial acquisition of frequency.

【0054】また、スペクトル拡散を行う場合は、同一
の周波数帯域を用いる複数の変調信号を発生させる複数
の変調器においては、あらかじめ相互に相関の低い固定
パターンを用いて直接拡散を行うこととする。これに対
して復調器においては、復調すべき信号の拡散に用いら
れている固定パターンによって逆拡散を行うので、他の
パターンによって拡散された信号は逆拡散後も特定の周
波数成分を持たず、復調すべき信号のみが逆拡散後に変
調周波数成分を持つことになる。
Further, in the case of performing spread spectrum, in a plurality of modulators for generating a plurality of modulated signals using the same frequency band, direct spread is performed in advance using fixed patterns having low mutual correlation. . On the other hand, in the demodulator, since despreading is performed by the fixed pattern used for spreading the signal to be demodulated, the signal spread by another pattern does not have a specific frequency component even after despreading, Only the signal to be demodulated will have the modulation frequency component after despreading.

【0055】したがって、本発明によれば、同一の帯域
を共用する複数の変調信号が存在しても、復調すべき信
号のみを取り出して復調することが可能となる。すなわ
ち、周波数帯域の共用により、多値FSK信号ををスペ
クトル拡散せずに用いた場合に比べてスペクトル利用効
率を大幅に高めることができる。
Therefore, according to the present invention, even if there are a plurality of modulated signals sharing the same band, it is possible to extract only the signal to be demodulated and demodulate it. That is, by sharing the frequency band, it is possible to significantly improve the spectrum utilization efficiency as compared with the case where the multilevel FSK signal is used without spectrum spreading.

【0056】さらに、以上のことから、本発明は、伝送
路上で大きな周波数偏移/変動が生じ、かつ高いスペク
トル利用効率が望まれる陸上移動体通信及び移動体衛星
通信における変復調方法及び装置に適し、それらの通信
の高品質化及び高信頼化に寄与することができる。
Further, from the above, the present invention is suitable for a modulation / demodulation method and apparatus in land mobile communication and mobile satellite communication in which a large frequency shift / variation occurs on a transmission line and high spectrum utilization efficiency is desired. , And can contribute to higher quality and higher reliability of those communications.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例のディジタル変復調方法に
使用されるディジタル変復調装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a digital modulation / demodulation device used in a digital modulation / demodulation method according to an embodiment of the present invention.

【図2】 入力データと周波数変位量の対応を示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing correspondence between input data and frequency displacement amount.

【図3】 本発明の第2実施例のディジタル変復調方法
に使用されるディジタル変復調装置の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a digital modulation / demodulation device used in a digital modulation / demodulation method of a second embodiment of the present invention.

【図4】 FFTによる周波数判定方法の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a frequency determination method by FFT.

【図5】 本発明の第3実施例のディジタル変復調方法
に使用されるディジタル変復調装置の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a digital modulation / demodulation device used in a digital modulation / demodulation method according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 図5の直接拡散回路、逆拡散回路の動作を示
す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing the operation of the direct spreading circuit and the despreading circuit of FIG.

【図7】 拡散符号と異なる符号により逆拡散しても復
調できないことを示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing that demodulation cannot be performed by despreading with a code different from the spreading code.

【図8】 2つの拡散信号の合成信号から1つの信号を
復調する動作を示す波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram showing an operation of demodulating one signal from a combined signal of two spread signals.

【図9】 従来のディジタル変復調装置の構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional digital modulation / demodulation device.

【図10】 従来の入力データと変調周波数の対応を示
す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the correspondence between conventional input data and modulation frequencies.

【図11】 FSK変調の一例を示す波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram showing an example of FSK modulation.

【図12】 従来の周波数弁別器の動作を示す波形図で
ある。
FIG. 12 is a waveform diagram showing the operation of a conventional frequency discriminator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直並列変換器、2…周波数変位量決定回路、3…周
波数変調回路、4…周波数弁別器、5…周波数変位量判
定回路、6…データ判定回路、7…直接拡散回路、8…
逆拡散回路、20…周波数決定回路、30…周波数変調
回路、40…高速フーリエ変換回路、41…周波数判定
回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Serial-parallel converter, 2 ... Frequency displacement amount determination circuit, 3 ... Frequency modulation circuit, 4 ... Frequency discriminator, 5 ... Frequency displacement amount determination circuit, 6 ... Data determination circuit, 7 ... Direct spread circuit, 8 ...
Despreading circuit, 20 ... Frequency determination circuit, 30 ... Frequency modulation circuit, 40 ... Fast Fourier transform circuit, 41 ... Frequency determination circuit.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信側において、入力されるデータを一
定数のビット毎に区切ってブロック化し、ブロック毎に
ブロック内のビットの組み合わせに対して一対一に周波
数変位量を対応させ、該周波数変位量に応じて変調信号
の周波数をシンボル毎に変位させることにより多値周波
数シフトキーイング(FSK)変調を行い、 受信側において、周波数弁別器によってシンボル毎に受
信信号の周波数を求め、該周波数について1シンボル前
のシンボルについて求めた周波数からの変位量を算出
し、該周波数変位量に対し、一定数のビットの組み合わ
せからなるブロックを一意に対応させ、該ブロック内の
ビットを復調データとして出力することにより受信信号
の復調を行うようにしたことを特徴とするディジタル変
復調方法。
1. A transmission side divides input data into blocks by dividing each of a fixed number of bits, and makes a frequency displacement amount correspond one-to-one to a combination of bits in each block. Multi-valued frequency shift keying (FSK) modulation is performed by displacing the frequency of the modulated signal for each symbol according to the amount, and the frequency of the received signal is obtained for each symbol by the frequency discriminator on the receiving side. A displacement amount from the frequency obtained for the symbol before the symbol is calculated, a block consisting of a combination of a fixed number of bits is uniquely associated with the frequency displacement amount, and the bits in the block are output as demodulation data. The digital modulation / demodulation method is characterized in that the received signal is demodulated by.
【請求項2】 送信側において、入力されるデータを一
定数のビット毎に区切ってブロック化し、ブロック毎に
ブロック内のビットの組み合わせに対して一対一に周波
数変位量を対応させ、該周波数変位量に応じて変調信号
の周波数をシンボル毎に変位させることにより多値周波
数シフトキーイング(FSK)変調を行い、 受信側において、受信信号をシンボル毎に高速フーリエ
変換によって周波数スペクトルに変換し、該周波数スペ
クトルのうち電力が最大となる成分の周波数を求め、該
周波数について1シンボル前のシンボルについて求めた
周波数からの変位量を算出し、該周波数変位量に対し、
一定数のビットの組み合わせからなるブロックを一意に
対応させ、該ブロック内のビットを復調データとして出
力することにより受信信号の復調を行うようにしたこと
を特徴とするディジタル変復調方法。
2. On the transmitting side, input data is divided into blocks each having a fixed number of bits, and each block is associated with a frequency displacement amount in a one-to-one correspondence with a combination of bits in the block. Multivalued frequency shift keying (FSK) modulation is performed by displacing the frequency of the modulated signal for each symbol according to the amount, and the received signal is converted into a frequency spectrum by the fast Fourier transform for each symbol at the receiving side, The frequency of the component having the maximum power in the spectrum is obtained, the displacement amount from the frequency obtained for the symbol one symbol before is calculated for the frequency, and the displacement amount for the frequency is calculated as
A digital modulation / demodulation method characterized in that a block made up of a fixed number of bits is uniquely associated with each other, and the bits in the block are output as demodulation data to demodulate a received signal.
【請求項3】 送信側において、入力されるデータを一
定数のビット毎に区切ってブロック化し、ブロック毎に
ブロック内のビットの組み合わせに対して一対一に周波
数変位量を対応させ、該周波数変位量に応じて変調信号
の周波数をシンボル毎に変位させることにより多値周波
数シフトキーイング(FSK)変調を行い、 受信側において、受信信号をシンボル毎に高速フーリエ
変換によって周波数スペクトルに変換し、該周波数スペ
クトルのうち電力が最大となる成分及び隣接する成分を
もとに高速フーリエ変換による観測周波数を補間して受
信信号の周波数を判定し、該周波数について1シンボル
前のシンボルについて求めた周波数からの変位量を算出
し、該周波数変位量に対し、一定数のビットの組み合わ
せからなるブロックを一意に対応させ、該ブロック内の
ビットを復調データとして出力することにより受信信号
の復調を行うようにしたことを特徴とするディジタル変
復調方法。
3. On the transmitting side, input data is divided into blocks each having a fixed number of bits, and each block is associated with a one-to-one frequency displacement amount with respect to a combination of bits in the block. Multivalued frequency shift keying (FSK) modulation is performed by displacing the frequency of the modulated signal for each symbol according to the amount, and the received signal is converted into a frequency spectrum by the fast Fourier transform for each symbol at the receiving side, The frequency of the received signal is determined by interpolating the observed frequency by the fast Fourier transform based on the component having the maximum power and the adjacent component in the spectrum, and the displacement from the frequency obtained for the symbol one symbol before Calculate the amount and uniquely identify a block consisting of a certain number of bit combinations for the frequency displacement amount. Is response, the digital modulation and demodulation method is characterized in that so as to demodulate the received signal by outputting the bits in the block as demodulated data.
【請求項4】 送信側において、FSK変調信号に対し
て固定パターンを周期的に繰り返す符号信号を乗ずるこ
とによりスペクトル拡散変調を行い、 受信側において、送信側と同じ固定パターンを周期的に
繰り返す信号を受信信号に乗ずることにより受信信号の
逆拡散を行うようにしたことを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載のディジタル変復調方法。
4. A signal on the transmitting side that performs spread spectrum modulation by multiplying an FSK modulated signal by a code signal that periodically repeats a fixed pattern, and a signal on the receiving side that periodically repeats the same fixed pattern as on the transmitting side. 4. The despreading of the received signal is performed by multiplying the received signal by.
A digital modulation / demodulation method according to any one of 1.
【請求項5】 受信信号の周波数をシンボル毎に判別す
る手段と、 該周波数について1シンボル前のシンボルについて求め
た周波数からの変位量を算出する手段と、 該周波数変位量に対し、一定数のビットの組み合わせか
らなるブロックを一意に対応させる手段と、 該ブロック内のビットを復調データとして出力する手段
とを具備したことを特徴とするディジタル復調装置。
5. A means for discriminating the frequency of a received signal for each symbol, a means for calculating a displacement amount from the frequency obtained for a symbol one symbol before the frequency, and a constant number for the frequency displacement amount. A digital demodulation device comprising means for uniquely associating a block composed of a combination of bits and means for outputting the bits in the block as demodulated data.
【請求項6】 受信信号をシンボル毎に高速フーリエ変
換によって周波数スペクトルに変換する手段と、 該周波数スペクトルのうち電力が最大となる成分の周波
数を求める手段と、 該手段によって求められた前記受信信号の周波数をシン
ボル毎に判別する手段と、 該周波数について1シンボル前のシンボルについて求め
た周波数からの変位量を算出する手段と、 該周波数変位量に対し、一定数のビットの組み合わせか
らなるブロックを一意に対応させる手段と、 該ブロック内のビットを復調データとして出力する手段
とを具備したことを特徴とするディジタル復調装置。
6. A means for converting a received signal into a frequency spectrum by a fast Fourier transform for each symbol, a means for obtaining a frequency of a component of the frequency spectrum having the maximum power, and the received signal obtained by the means. For each symbol, a means for calculating a displacement amount from the frequency obtained for the symbol one symbol before the frequency, and a block composed of a combination of a fixed number of bits for the frequency displacement amount. A digital demodulating device comprising means for uniquely associating and means for outputting bits in the block as demodulated data.
【請求項7】 受信信号をシンボル毎に高速フーリエ変
換によって周波数スペクトルに変換する手段と、 該周波数スペクトルのうち電力が最大となる成分及び隣
接する成分をもとに高速フーリエ変換による観測周波数
を補間して受信信号の周波数を判定する手段と、 該手
段によって求められた前記受信信号の周波数をシンボル
毎に判別する手段と、 該周波数について1シンボル前のシンボルについて求め
た周波数からの変位量を算出する手段と、 該周波数変位量に対し、一定数のビットの組み合わせか
らなるブロックを一意に対応させる手段と、 該ブロック内のビットを復調データとして出力する手段
とを具備したことを特徴とするディジタル復調装置。
7. A means for converting a received signal into a frequency spectrum by fast Fourier transform for each symbol, and interpolating an observed frequency by the fast Fourier transform based on a component having the maximum power and an adjacent component in the frequency spectrum. And a means for determining the frequency of the received signal, a means for determining the frequency of the received signal obtained by the means for each symbol, and a displacement amount from the frequency obtained for the symbol one symbol before the frequency. And a means for uniquely associating a block composed of a combination of a fixed number of bits with the frequency displacement amount, and a means for outputting the bits in the block as demodulated data. Demodulator.
【請求項8】 受信信号の周波数をシンボル毎に判別す
る手段の前段に、固定パターンを周期的に繰り返す信号
を受信信号に乗ずることにより受信信号の逆拡散を行う
手段を具備したことを特徴とする請求項5〜7のいずれ
かに記載のディジタル復調装置。
8. A means for despreading the received signal by multiplying the received signal by a signal that periodically repeats a fixed pattern, before the means for determining the frequency of the received signal for each symbol. The digital demodulator according to any one of claims 5 to 7.
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