CN1080035C - 调制解调信号的收发机、发送方法及其收发系统 - Google Patents

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Abstract

在包括经传输线路而相互连接的一个调制解调信号发送机和一个调制解调信号接收机的调制解调信号发送/接收系统中，调制解调信号发送机适用于通过对象音频和调制解调器载波这样的模拟信号和数字数据进行复用而发送出去。通过有效地使用模拟信号线路而以较高的速率将模拟信号和数字数据复用在一起发送出去。从传输线路接收的信号经内插处理。用预定载频调制，转换成模拟信号而输出到模拟信号线路上。

Description

调制解调信号的收发机、发送方法及其收发系统
本发明涉及调制解调信号发送/接收系统、调制解调信号发送机、调制解调信号发送方法、调制解调信号接收机，各适用于发送和接收象音频、用于调制解调和处于复用模式的数字数据的载波这样的模拟信号。
近来，除电话(音频信号)和传真信号外，各种传输媒体已使得包括数据信号和图像信号在内的各种信号也能经由模拟线路进行传输。
通常，来自电话终端或类似终端的模拟信号输出直接经由模拟线路进行传输，无需利用调制解调器转换信号。但是，当发送和接收数字数据的数据终端连接到模拟线路上时，就要引入调制解调器。
也就是说，发送端调制解调器对象来自传真终端的传真信号这样的数字信号、来自数据终端的数据信号输出或图像信号执行信号转换，然后将结果信号以模拟信号的形式经由模拟线路传输出去。接收端调制解调器执行与发送端调制解调器相反的信号转换，然后在其数据终端以数字信号的形式接收结果信号。
通常，象发送和接收模拟信号的电话终端与发送和接收数字数据的数据终端这样的终端使用不同的线路来发送信息。但是，当特别地使用经由专线连接的线路时，由于要求降低线路使用费用，因此希望模拟终端和数字终端能使用同一线路。
相反，图11所示的日本专利公开出版物(Tokkai-Hei)6-169360号公开了这样一种技术：数据终端、电话终端或类似终端可使用单独一条模拟线路112经由调制解调器通过将来自数据终端的数字数据与来自电话终端的模拟信号进行复用传输而建立通信。
在图11所示的多媒体复用传输系统中，在发送端编码单元101通过其编码处理将数字数据转换成数据信号点，而基带转换单元102将如模拟通带信号这样的音频信号转换成数字信号，然后将结果信号转换成基带信号。
如图12所示，在这样一种操作中，通过利用加法单元103将基带转换单元102所转换的基带信号与来自编码单元101的编码数据相加，然后利用调制单元104调制并发送结果信号，可将基带信号分量(模拟信号分量)110卷积(convolute)成数据信号点(数字数据分量)111，然后将结果信号发送出去。
在接收端，解调单元105、均衡单元106和判定单元107将从发送端发送来的调制信号分别进行解调、均衡和信号点判定处理，然后将结果信号进行编码转换，从而还原出接收数据。
另一方面，差分算术单元108处理判定单元107中信号点判定前的输出和信号点判定后的输出之差，然后输出音频基带信号。将音频基带信号转换成通带信号之后，通带转换单元109将它转换成模拟信号，于是将音频信号作为模拟通带信号而输出。
为了将模拟信号与数字数据进行复用，利用一种适合于音频的技术(一种基于音频数据特性的技术)对模拟信号进行压缩，然后发送出去。
但是，在图11所示的将模拟信号与数字数据进行复用的技术中，当该技术运用于高速数据传输系统时，信号点之间的间隔较窄。因此，当模拟信号分量被卷积到数据信号点上作为数字数据分量然后发送出去时，由于卷积的模拟信号分量，使得很难实施高精度的信号点判定，从而可能出现差错。
问题是当发送经过适合于音频的压缩处理的模拟信号时，象传真信号这样的除音频信号外的要发送的模拟信号就不能有效地进行压缩。此外，很难特别地发送象传真信号(9600bps)这样的数字数据调制载波。
本发明用于克服上述问题。
本发明的一个目的是提供一种调制解调信号发送机、一种调制解调信号发送方法、一种调制解调信号接收机、一种调制解调信号接收方法、一种调制解调信号发送/接收系统和一种调制解调信号发送/接收方法，它们都能通过有效地使用模拟线路以较高的速度将模拟信号和数字数据进行复用发送。
本发明的这一目的和其它目的是通过以下装置来实现的：一个具有一个调制解调发送单元并包括一个将模拟信号转换成数字信号的模拟/数字转换单元的调制解调信号发送机；一个用预定载频信号解调在所述模拟/数字转换单元中转换的所述数字信号的解调单元；一个对来自所述解调单元的解调信号进行抽选(decimation)处理的抽选处理滤波器和一个对来自所述抽选处理滤波器的输出进行二维平面坐标判定处理然后将判定结果输入所述调制解调发送单元的判定单元。
根据本发明的另一方面，对调制解调发送单元提出了一种调制解调信号发送方法，该方法包括一个将模拟信号转换成数字信号的模拟/数字转换步骤；一个用预定载频信号解调在所述模拟/数字转换步骤中转换的所述数字信号的解调步骤；一个对在所述解调步骤中获得的解调信号进行抽选处理的抽选处理步骤；一个对在所述抽选处理步骤中获得的抽选处理信号进行二维平面坐标判定处理，然后将判定结果输入给所述调制解调发送单元的判定步骤；和一个对在所述判定步骤中获得的判定信息进行调制解调发送处理，然后将结果信号作为调制解调信号发送出去的发送步骤。
根据本发明的另一个方面，对调制解调信号发送单元提供了一种调制解调信号发送方法，它包括以下步骤：在模拟信号解调之后判定二维平面坐标，然后将判定结果作为数字数据输入给包括调制解调发送单元的调制解调信号发送机中的所述调制解调发送单元；并在所述调制解调发送单元中将数字数据与另一数字信号进行时分复用，然后将结果信号发送出去。
本发明的目的还通过一个调制解调信号接收机来实现，该调制解调信号接收机包括一个接收含有经二维平面坐标判定处理的信息的信号的调制解调接收单元，该信号用预定载频信号解调，然后经过抽选处理，调制解调信号接收机包括一个对来自所述调制解调接收单元的数字信号实施与所述判定处理相应的内插处理的内插处理滤波器；一个用所述载频信号对来自所述内插处理滤波器的输出进行调制的调制单元；和一个将由所述调制单元调制的所述数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换单元。
本发明的目标还通过一种调制解调接收方法来实现，该方法包括一个接收含有经二维平面坐标判定处理的信息的信号的接收步骤，该信号用预定载频信号解调，然后经过抽选处理；一个对在所述接收步骤中接收到的、含有经二维平面坐标判定处理的信息的信号实施与所述判定处理相应的内插处理的内插处理步骤；一个用所述载频信号对在所述内插处理步骤中获得的内插处理信号进行调制的调制步骤；和一个将在所述调制步骤中调制的所述数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换步骤。
本发明的目标还通过一个包括一个调制解调信号发送机和一个经传输线路连接的调制解调信号接收机的调制解调信号发送/接收系统来实现；其中所述调制解调信号发送机包括将模拟信号转换成数字信号的模拟/数字转换单元；一个用预定载频信号解调由所述模拟/数字转换单元转换的数字信号的解调单元；一个对来自所述解调单元的解调信号进行抽选处理的抽选处理滤波器；一个对来自所述抽选处理滤波器的输出进行二维平面坐标判定，然后输出判定结果的判定单元；和一个对结果—该结果是通过对来自所述判定单元的所述判定结果与另一数字信号进行时分复用而获得的—进行调制解调处理，然后将处理结果作为调制解调信号发送出去的调制解调发送单元；且其中所述调制解调信号接收机包括一个对从所述调制解调信号发送机的所述调制解调发送单元经所述传输线路发送来的所述另一数字信号和含有有关所述坐标判定信息的信号进行反向调制解调处理，然后将两个信号相互分离的调制解调接收单元；一个对来自所述调制解调接收单元的、含有关于所述坐标判定信息的信号进行与所述抽选处理相应的内插处理的内插处理滤波器；一个用所述载频信号调制所述内插处理滤波器输出的调制单元；和一个将由所述调制单元调制的数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换单元。
图1是本发明的一个原理框图；
图2是采用根据本发明一个实施例的调制解调发送/接收系统的通信系统框图；
图3是根据本发明一个实施例的调制解调器的结构简图；
图4是在根据本发明一个实施例的调制解调器中发送单元主要部分的框图；
图5是在根据本发明一个实施例的调制解调器中接收单元主要部分的框图；
图6是用于说明根据本发明一个实施例的信号点判定单元的信号点判定方式的流程图；
图7是包含在根据本发明一个实施例的信号点判定单元中的一个判定表面(surface)简图；
图8是包含在根据本发明一个实施例的信号点判定单元中的一个判定表面简图；
图9是用于说明根据本发明一个实施例的信号点判定单元的信号点判定方式的简图；
图10是用于说明根据本发明一个实施例的信号点判定单元的信号点判定方式的简图；
图11是一个现有技术信号发送系统的框图；和
图12是一个现有技术信号发送系统的工作简图。
图1是本发明的一个原理图。详细参照图1，编号13代表一个调制解调信号发送/接收系统。在调制解调信号发送/接收系统13中，调制解调信号发送机1经传输线路7连接到调制解调信号接收机8上。
调制解调信号发送机1包括一个调制解调发送单元6、一个模拟/数字转换单元2、一个解调单元3、一个抽选处理滤波器4和一个判定单元5。
模拟/数字转换单元2将模拟信号转换成数字信号。解调单元3用预定载频信号解调模拟/数字转换单元2转换的数字信号。抽选处理滤波器4抽取(decimate)来自解调单元3的解调信号。判定单元5对抽选处理滤波器4的输出进行二维平面坐标判定处理，然后将判定结果输入给调制解调发送单元6。
调制解调发送单元6对通过时分复用来自判定单元5的判定结果和另一数字信号而获得的信号进行调制解调处理，然后将结果信号作为调制解调信号发送出去。
此外，抽选处理滤波器4可由一个将抽样频率转换成符号速率的滚降滤波器构成。
判定单元5具有一个用于判定二维平面坐标的判定表面，该判定表面包括以这样一种方式安排的判定点：将相邻判定点安排成相互等距，且正六边形判定范围各自包括了每个判定点。
此外，调制解调发送单元6可构造成用于对除来自判定单元5的数字信号外的其它数字信号进行时分复用，并将结果信号发送出去。
编号8代表调制解调信号接收机。调制解调信号接收机8包括一个调制解调接收单元9、一个内插处理滤波器10、一个调制单元11和一个数字/模拟转换单元12。
这里，调制解调信号接收机8对从调制解调信号发送机1中的调制解调发送单元6经由传输线路7发送来的其它数字信号以及包括坐标判定信息的信号进行反向调制解调处理，然后将两个信号分离开来。
内插处理滤波器10对来自调制解调接收单元9的数字信号进行与抽选处理相应的内插处理。调制单元11用载频信号调制内插处理滤波器10的输出。数字/模拟转换单元12将调制单元11所调制的数字信号转换成模拟信号。
此外，上述内插处理滤波器10可由一个将符号速率转换成抽样频率的滚降滤波器组成。
在调制解调信号发送机1中，模拟/数字转换单元2将模拟信号转换成数字信号(模拟/数字转换步骤)。解调单元3用预定载频信号解调在模拟/数字转换步骤中转换的数字信号(解调步骤)。抽选处理滤波器4对在解调步骤中获得的解调信号进行抽选处理(抽选处理步骤)。
此外，判定单元5对在抽选处理步骤中获得的抽选处理信号进行二维平面坐标判定处理，然后将判定结果输出给调制解调发送单元6(判定步骤)。调制解调发送单元6对在判定步骤中获得的判定信息进行调制解调发送处理，然后将结果信号作为调制解调信号发送出去。
在判定单元5的判定步骤中，通过将包括以以下方式安排的判定点的判定表面用作判定二维平面坐标的判定表面，可判定一个输入信号点的二维平面坐标：将相邻判定点安排成相互等距，且正六边形判定范围各自包括了每个所述判定点。
在这种情况下，在判定单元5的判定步骤中，对输入信号点进行转换以使之位于第一象限(象限转换步骤)。输入信号点在象限转换步骤中转换成位于第一象限内之后，对输入信号进行归一化处理(归一化步骤)。在归一化步骤的处理之后，通过计算输入信号点和相邻判定点之间的距离，判定输入信号点是否属于哪个判定范围(带判定步骤)。然后，输入信号点在带判定步骤的判定之后返回到原始象限。
调制解调发送单元6的发送步骤可包括一个对除判定结果外的数字信号进行时分复用的处理过程。
此外，在调制解调信号接收机8中，调制解调接收单元9接收一个包括经过二维平面坐标判定处理的信息的信号，该信号用预定载频信号解调，然后进行抽选处理(接收步骤)。
内插处理滤波器10对在接收步骤中接收的、含有经过坐标判定处理的信息的信号进行与抽选处理相应的内插处理(内插处理步骤)。
此外，调制单元11用载频信号调制在内插处理步骤中获得的内插处理信号(调制步骤)。数字/模拟转换单元12将在调制步骤中调制的数字信号转换成模拟信号。
此外，在调制解调信号发送机1中，在解调单元3解调模拟信号之后，判定二维平面坐标。调制解调发送单元6将判定结果当作数字数据接收，然后可将它与其它数字信号进行时分复用，从而将输出发送出去。
调制解调信号接收机8接收通过对包含信息—该信息关于经过用预定载频信号解调的二维平面坐标判定处理，然后进行抽选处理—的信号与其它数字信号进行时分复用而获得的信号，然后将其它数字信号从含有坐标判定信息的信号中分离出去。此后，包含坐标判定信息的信号进行与抽选处理相应的内插处理，并进而可用载频信号进行调制。
此外，在调制解调信号发送/接收系统13中，调制解调信号发送机1解调模拟信号，然后判定二维平面坐标，从而将判定结果作为数字数据输入给调制解调发送单元6。调制解调发送单元6将数字数据与其它数字信号进行时分复用，然后将结果信号发送出去。调制解调接收单元9将其它数字信号从包含坐标判定信息的信号中分离出来。然后，调制解调信号接收机8对来自调制解调接收单元9、包含坐标判定信息的信号进行与抽选处理相应的内插处理，从而用载频信号对它进行调制。
图2是说明采用根据本发明一个实施例的调制解调发送/接收系统的通信系统的框图。在图2所示的通信系统中，编号21a和21b代表电话终端(TEL)；22a和22b代表传真终端(FAX)；23a和23b代表PBX(专用小交换机)；24a和24b代表IBR(带内振铃机)；25a和25b代表数据终端(DTE)；26a和26b代表调制解调器；27代表四线专用线路(传输线路)；而28代表公用网。
PBX 23a经公用网28或经IBR(带内振铃机)24a和24b、调制解调器26a和26b以及四线专用线路27连接到PBX 23b上。
当经由4线专用线路27在电话终端21a和21b或传真终端22a和22b之间建立起通信时，各IBR 24a和24b执行拨号信号转换操作。由例如个人计算机组成的各数据终端25a和25b发送和接收象数据信号或图像信息这样的数字数据。
此外，调制解调器26a经四线专用线路27连接到对端的调制解调器26b上，以将来自电话终端21a或调制解调器26a端的传真终端22a的模拟信号与来自数据终端25a的数字数据进行复用，然后将结果信号发送出去。
同样，调制解调器26b经四线专用线路27连接到对端的调制解调器26a上。调制解调器26b在接收到复用的传输信号时将模拟信号和数字数据相互分开，然后向终端21b、传真终端22b和DTE 25b输出各自的接收数据。
例如，如图3所示，各调制解调器26a和26b包括一个发送单元26-1和一个接收单元26-2。在各安装在调制解调器26a上的电话终端21a、传真终端22a和数据终端25a与各安装在调制解调器26b上的电话终端21b、传真终端22b和数据终端25b之间可以双向发送和接收模拟信号或数字信号。
以下将描述调制解调器26a的配置。对端的调制解调器26b大体上具有同样的配置。
如图3所示，即是发送单元26-1包括一个A/D转换单元31、一个载波发生单元32、一个解调单元33、一个滚降滤波器34、一个信号点判定单元35和一个调制解调发送单元36。
用作模拟/数字转换单元的A/D转换单元31经由PBX 23a和IBR 24a接收来自电话终端21a或传真终端22a的模拟信号(例如0.3～3.4kHz音频带宽的信号)输入，然后以例如10到11kHz的抽样频率将它转换成数字信号。
解调单元33通过在每个预定角度上向来自A/D转换单元31的数字数据提供含有从载波发生单元32产生的例如约1700Hz的载频的角信息来将模拟信号解调成基带信号。即解调单元33用预定载频信号解调A/D转换单元31所转换的数字信号。
此外，滚降滤波器34通过对来自解调单元33的解调信号进行抽选处理而将抽样频率(10到11kHz)转换成符号速率(例如2500至2750Hz)，因而减少了信息量。滚降滤波器34具有抽选处理滤波器的功能。
滚降滤波器34具有图4所示的等效电路的详细配置。即图4所示的滚降滤波器34包括延时支线(tap)42-1至42-n、乘法器43-1至43-n、一个加法算术单元44和一个四舍五入(rounding)单元45。
延时支线42-1至42-n串行连接以将输入信号延时1/4周期(在这一情况下为1/11000至1/10000秒)。换句话说，就是延时支线42-1至42-n输出通过将来自解调单元33的传输数据顺序延时1/4周期而获得的信号。
此外，乘法器43-1至43-n将延时支线42-1至42-n的输出信号分别乘以支线系数C1至Cn。其结果输出给加法算术单元44。
加法算术单元44求出乘法器43-1至43-n的四个输出信号之和，然后每重新输入四个输入信号就输出相应的算术值总和一次(抽选处理)。四舍五入单元45四舍五入(round)来自加法算术单元44的总算术值。
这样，滚降滤波器34就接收解调单元33的输出信号(实部、虚部；DEM1R-4R、DEM1I-4I)，并将每四个抽样一个符号的数据作为每个抽样一个符号的数据输出以及作为滚降输出而输出(实部、虚部；RRFR、I)。
通过考虑音频和符合建议V.29，V.22bis或V.32的频带集可共同使用从载波发生单元32产生的1700Hz的频带和由滚降滤波器34转换的2500至2750Hz符号速率的频带。尤其是1700Hz的解调频带与符合建议V.29的G3传真机载频相对应。
信号点判定单元35接收经过滚降滤波器34的抽选处理的信号并通过提供必要且足够的比特数(总共在8比特以内)给二维平面上的X-和Y-坐标来实施坐标判定，从而将解调成基带信号的信号转换为高至9600bps的传输所必需的信息量。换句话说，信号点判定单元35起着对滚降滤波器34的输出进行二维平面坐标处理、然后输出判定结果的判定单元的作用。
在信号点判定单元35中，例如图7所示的表面可用作判定二维平面坐标的判定表面50。即图7所示的判定表面50具有正六边形的判定范围(图8所示的虚线围绕的范围)，它们各包括了一个判定点，相邻判定点间隔相等。
在信号点判定单元35中，图7所示的判定表面50被划分成包括作为边界点的相邻判定点的矩形带53，如图9所示。在判定出信号点‘x’属于哪个矩形带53之后，通过处理信号点‘x’与包含在该信号点所处的矩形带53中的两个判定点之间的距离来实施信号点判定。
信号点判定单元35包括一个为输入信号点的坐标值保持有关矩形带的信息的表。通过参照该表来判定上述输入信号点处的矩形带53。
此外，调制解调发送单元36对通过将来自信号点判定单元35的判定结果与其它数字信号进行时分复用而获得的信息进行调制解调处理(调制解调发送处理)，然后将结果信号作为调制解调信号发送出去。调制解调发送单元36包括一个复用单元36a和一个调制解调处理单元36b。
复用单元36a将信号点判定单元35所判定的数字数据(如传输速率为19.2kbp或以上)与来自数据终端25a的数字数据进行时分复用，然后将结果信号以例如28.8kbps的传输速率输出给调制解调处理单元36b。
特别地，复用单元36a以帧为单位划分输入的数字数据，然后分配并输出各帧中的数据时隙给来自信号点判定单元35和来自数据终端25a的数字数据。
此外，调制解调处理单元36b对由复用单元36a时分复用的数字数据进行包括格雷/自然(Gray/natural)转换、加法分量、信号点发生、滚降滤波处理、调制处理、D/A转换处理在内的调制解调处理，然后将结果信号作为调制解调信号输出。
利用一个DSP(数字信号处理器)和一个MPU(微处理器单元)以硬件构成载波发生单元32、解调单元33、滚降滤波器34、判定单元35、调制解调发送单元36。
在调制解调器26a中，接收单元26-2的信号处理基本上执行与发送单元26-1中相反的过程。接收单元26-2包括一个调制解调接收单元37、一个滚降滤波器38、一个载波发生单元39、一个调制单元40和一个D/A转换单元41。
调制解调接收单元37对经四线专用线路(模拟线路)27从调制解调发送单元36接收的数字信号进行反向调制解调处理，然后将从数据终端25b发送的数字数据从包含坐标判定信息的信号中分离出来。调制解调接收单元37包括一个分离单元37a和一个反向调制解调出来单元37b。
即反向调制解调处理单元37b执行包括A/D转换处理、解调处理、滚降滤波处理、自动增益控制、自动均衡、载波相位校正、信号点判定、差分分量等等在内的反向调制解调处理。
分离单元37a将经过反向调制解调处理单元37b的反向调制解调处理的接收信号分离成来自数据终端25b的数字信号和包括在调制解调器26b的发送单元26-1中经过坐标判定处理的信息的信号。在分离的信号中，来自数据终端25b的数字数据作为接收单元26-2的输出而输出给数据终端25a。包含坐标判定信息的信号输出给滚降滤波器38。
此外，滚降滤波器38起着对来自调制解调接收单元37、包含坐标判定信息的信号进行与发送单元26-1中滚降滤波器34的抽选处理相应的内插处理的内插处理滤波器的作用。
即通过滚降滤波器38的滤波处理将符号速率(如2500至2750Hz)转换成抽样频率(10至11kHz)而将信息量恢复到原始值。
滚降滤波器38具有与图5所示的等效电路一样的详细配置。即图5所示的滚降滤波器38包括延时支线46-1至46-n、乘法器47-1至47-n、一个加法算术单元48和一个四舍五入单元49。
延时支线46-1至46-n串行连接以将输入信号延时一个周期(在这一情况下为1/2750至1/2500秒)。乘法器47-1至47-n分别将延时支线46-1至46-n的输出乘以四个支线系数C11至C14，…，Cn1至Cn4，然后将四个值作为结果输出。
由乘法器47-1至47-n相乘的四个支线系数例如每1/4周期相乘一次，然后输出其结果。如果在后一级三个支线系数值为“0”，则其结果为“0”。
加法算术单元48对乘法器47-1至47-n的输出求和。每向延时支线46-1输入一次接收数据，对应于从乘法器47-1至47-n输出的四个输出信号的总算术值就作为四个输出而输出。此外，四舍五入单元49四舍五入来自加法算术单元48的总算术值。
在这样一个操作中，滚降滤波器38接收调制解调接收单元37的输出信号(实部、虚部；REFX，Y)，然后将符号速率(2500Hz至2750Hz)转换成抽样频率(10kHz至11kHz)，从而将结果作为滚降输出而输出(实部、虚部；RF1R-4R，RF1I-4I)。
在接收单元26-2中，调制单元40用载波发生单元39产生的一个约1700Hz的载频信号调制滚降滤波器38的输出信号，然后将基带信号作为原始频带信号输出(如0.3至3.4kHz的音频信号)。
此外，D/A转换单元41起着将调制单元40调制的数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换单元的作用。转换后的模拟信号作为接收单元26-2的输出而输出给IBR 24。
以下将说明采用具有根据本发明实施例的上述配置的调制解调发送/接收系统的通信系统的工作。
即，当从电话终端21a或传真终端22a经四线专用线路27向电话终端21b或传真终端22b发送信号时，从发送端终端21a或22a发送的信号(模拟信号)经PBX 23a和IBR 24a输入给调制解调器26a的发送单元26-1。
在调制解调器26a的发送单元26-1中，A/D转换单元31将来自IBR24a的模拟信号转换成数字信号(模/数转换步骤)。解调单元33用预定载频信号解调转换的数字信号(解调步骤)。
此外，滚降滤波器34对解调单元33解调的解调信号进行抽选处理(抽选处理步骤)。信号点判定单元35对来自滚降滤波器34的抽选处理信号进行二维平面表面坐标判定处理，然后将判定结果输入给调制解调发送单元36(判定步骤)。
在信号点判定单元35中，将如图7所示的具有各包含一个判定点的正六边形判定范围且相邻判定点间距相等的判定表面50用作判定一个输入信号点的二维平面坐标的判定表面。
以下利用图9和图10以及图6所示的流程图来描述在信号点判定单元35上判定一个信号点的方式。
首先，信号点判定单元35对来自滚降滤波器34的信号点输入进行坐标转换处理，以将所有信号点安排在第一象限(象限转换步骤，步骤A1)。
其次，如果假定一个长方形带53包括相邻判定点作为边界点，那么，在图9中假设例如长方形带53a(图9中粗线围绕的带)包括判定点51和52作为边界顶点。
为判定一个输入信号属于哪个长方形带53，信号点判定单元35将输入信号的坐标值(X，Y)乘以一个系数，然后通过一个比例(scale)转换操作将输入信号归一化(归一化步骤)。
在这种情况下，如图10所示，由于形成长方形带53的边长比用下述公式(1)表示，因此用作系数的1/cos30°乘以信号点的X坐标值(实输入)，而用作系数的1/1.5乘以Y坐标值(虚输入)(步骤A2)。
X∶Y＝cos30°∶1.5    ………
(1)
此外，通过参照信号点判定单元35中的表、基于输入信号归一化之后的坐标数据来判定包括输入信号点坐标的长方形带53(步骤A3)。在该步骤中，最接近输入信号点的判定点可规定用于两个判定点。
在这种情况下，由于图9所示的信号点‘X’位于长方形带53a内，因此通过参照信号点判定单元35中的表，可将两个判定点51和52规定作为最接近输入信号点‘X’的判定点。
信号点判定单元35中的表保持与包括输入信号坐标值的坐标值位置的长方形带53有关的信息。即，由于输入信号点进行了归一化，因此可通过参照该表而容易地判定出长方形带53。
当判定出包括输入信号点位置的长方形带53时，对包含在所判定的长方形带53(带判定点)中的两个判定点与该信号点之间的距离进行处理(步骤A4)。在该信号点与作为算术结果而获得的两个判定点之间的距离中，选择更接近该信号点的判定点作为判定结果(带判定步骤，步骤A5)。
当以这种方式判定输入信号点时，判定的输入信号点返回原始象限(象限转换步骤，步骤A6)，然后将其作为由判定结果信号点判定单元35的输出给调制解调发送单元36。调制解调发送单元36对来自信号点判定单元35的判定信息进行调制解调发送处理，然后将结果信号作为调制解调信号发送出去(发送步骤，步骤A7)。
由于信号点判定单元35使用上述判定表面50来判定信号点，因此作出判定所用的判定点数(比特数)比其它格状或同心圆判定表面要少。在图7中，判定点数为253，比特数约为7.98比特。
在这种情况下，调制解调发送单元36将经信号点判定单元35进行信号点判定处理的数字数据与来自数据终端25a的其它数字信号进行时分复用，然后将结果信号作为调制解调信号输出。这样，就可有效地使用作为单一模拟线路的四线专用线路。
换句话说，上述发送步骤包括对除来自信号点判定单元35的判定结果外的其它数字信号进行时分复用的步骤。
在上述说明中，当用作发送端调制解调器的调制解调器26a中的信号点判定单元35判定信号点时，图7所示的信号点处的判定表面50的比例与从滚降滤波器34输入的信号点的相同。当两个比例不同时，在步骤A3的带判定之后输入信号点转换成与判定点相同的比例，然后计算出带判定点和输入信号点之间的距离。
如上所述，当调制解调器26a中的调制解调处理单元36a发送调制解调信号时，用作调制解调信号接收设备的调制解调器26b经四线专用线路27接收接收调制解调器信号。调制解调器26b以与用作调制解调信号发送设备的调制解调器26a基本相反的方式处理接收信号。
即，调制解调接收单元37中的反向调制解调处理单元37b对作为接收调制解调器经四线专用线路27的信号输入的数字信号进行反向调制解调处理(调制解调接收处理)。此外，在从调制解调器26a接收的数字信号中，分离单元37a将来自数据终端25a的数字信号从含有坐标判定信息的信号中分离开来(接收步骤)。
在由分离单元37a分离出的数字信号中，来自数据终端25a的数字信号作为接收单元26-2的输出而输出给数据终端25b。滚降滤波器38对含有坐标判定信息的信号进行与滚降滤波器34的抽选处理相应的内插处理，从而将符号速率转换成抽样频率(内插处理步骤)。
当滚降滤波器38对含有坐标判定信息的信号进行内插处理时，调制单元40用来自载波发生单元39的载频信号调制其结果(调制步骤)。
此后，D/A转换单元41将调制单元40所调制的数字信号转换成模拟信号，然后将转换后的信号作为接收单元26-2的输出而输出给IBR 24b(数字/模拟转换步骤)。
如上所述，在采用根据本发明实施例的调制解调发送/接收系统的通信系统中，用作调制解调信号发送设备的发送端调制解调器26a包括A/D转换单元31、解调单元33、滚降滤波器34和信号点判定单元35。因此有可传送象根据建议V.29用于传真信号集的、传输速率为9600bps的载波信号这样高速率的数据这样一个优点。
由于调制解调发送单元36以复用模式发送其它数字数据，所以可有效地使用模拟线路。因此有可降低线路使用费这样一个优点。
此外，信号点判定单元35具有一个用于判定二维平面坐标的判定表面，该判定表面包括以这样一种方式安排的判定点：相邻判定点安排成相互等距且正六边形判定范围各包括了每个判定点。通过使用这种判定表面来判定信号点，可用比其它格状或同心判定表面少的判定点数(比特数)来作出判定。于是可以有效地判定出信号点。
在上述优选实施例的详细说明中，四线专用线路用作传输线路。但是，本发明不应仅限于本实施例。也可使用其它线路。
如以上所详细描述的那样，根据本发明，调制解调信号发送机包括一个模拟/数字转换单元、一个解调单元、一个抽选处理滤波器和一个判定单元。在模拟信号转换成数字信号后判定二维平面坐标，然后解调。其结果作为数字数据输入给调制解调发送单元。因此，有可传送象根据建议V.29用于传真信号集的、传输速率为9600bps的载波信号这样高速率的数据这样一个优点。
由于调制解调发送单元将其它数字数据复用后进行传输从而降低线路使用费用，因此本发明还具有有效地使用模拟线路的优点。
此外，根据本发明，判定单元具有一个用于判定二维平面坐标的判定表面，该判定表面包括以这样一种方式安排的判定点：相邻判定点安排成相互等距且正六边形判定范围各包括了每个判定点。通过使用这种判定表面来判定信号点，可用比其它格状或同心判定表面少的判定点数(比特数)来作出判定。于是可以有效地判定出信号点。
根据本发明，调制解调信号接收机包括内插处理滤波器、调制单元和数字/模拟转换单元。因此，有可传送象根据建议V.29用于传真信号组的、传输速率为9600bps的载波信号这样高速率的数据这样一个优点。
此外，根据本发明，在接收通过将含有信息—该信息与对在用预定载频信号调制之后经抽选处理的信号进行二维平面坐标判定处理有关一的信号与其它数字信号进行时分复用而获得的信号时，调制解调信号接收机可分离这两种信号。因此，有可以有效使用模拟线路并降低线路使用费用这样一个优点。

Claims (15)

1、一种调制解调信号发送机，包括：
一个调制解调发送单元；
一个用于将模拟信号接收和转换成数字信号的模拟/数字转换单元；
一个解调单元，连接到所述转换单元上，用于用一个送入所述解调单元的预定载频信号解调由所述模拟/数字转换单元转换的所述数字信号；
一个用于对来自所述解调单元的解调信号进行抽选处理的抽选处理滤波器；和
一个用于对所述抽选处理滤波器的输出进行二维平面坐标判定，然后将判定结果输入给所述调制解调发送单元的判定单元。
2、根据权利要求1的调制解调信号发送机，其中所述抽选处理滤波器包括一个将抽样频率转换成符号速率的滚降滤波器。
3、根据权利要求1的调制解调信号发送机，其中所述判定单元具有一个用于判定二维平面坐标的判定表面，所述判定表面包括以这样一种方式安排的判定点：相邻判定点安排成相互等距且正六边形判定范围各包括了每个所述判定点。
4、根据权利要求1的调制解调信号发送机，其中所述调制解调发送单元对除所述判定单元输出的数字信号外的数字信号进行时分复用并将它发送出去。
5、一种调制解调信号发送方法，包括：
一个将模拟信号转换成数字信号的模拟/数字转换步骤；
一个用预定载频信号解调在所述模拟/数字转换步骤中转换的所述数字信号的解调步骤；
一个对在所述解调步骤中获得的解调信号进行抽选处理的抽选处理步骤；
一个对在所述抽选处理步骤中获得的抽选处理信号进行二维平面坐标判定处理、然后将判定结果输入给调制解调发送单元的判定步骤；和
一个对在所述判定步骤中获得的判定信息进行调制解调发送处理、然后将所获得的结果作为调制解调信号发送出去的发送步骤。
6、根据权利要求5的调制解调信号发送方法，其中所述判定步骤包括使用作为判定二维平面坐标的判定表面的、包括以下述方式安排的判定点的判定表面来判定输入信号点的二维平面坐标：相邻判定点安排成相互等距且正六边形判定范围各包括了每个所述判定点。
7、根据权利要求6的调制解调信号发送方法，其中所述判定步骤包括：
一个将所述输入信号点转换成位于第一象限的象限转换步骤；
一个在所述输入信号点在所述象限转换步骤中转换成位于第一象限之后对所述输入信号点进行归一化处理的归一化步骤；
一个在所述归一化步骤处理之后计算所述输入信号点和与之相邻的判定点之间的距离、然后判定所述输入信号点属于哪个判定范围的带判定步骤；和
一个在所述带判定步骤判定之后使所述输入信号点返回原始象限的象限反转换步骤。
8、根据权利要求5的调制解调信号发送方法，其中所述发送步骤包括时分复用除所述带判定步骤的判定结果外的数字信号的过程。
9、一种调制解调信号接收机，包括：
一个接收含有经过二维平面坐标判定处理的信息的、用预定载频信号解调后进行抽选处理的信号的调制解调接收单元；
一个对来自所述调制解调接收单元的数字信号实施与所述抽选处理相应的内插处理的内插处理滤波器；
一个用送入所述调制单元的所述载频信号调制所述内插处理滤波器的输出的调制单元；和
一个将由所述调制单元调制的所述数字信号转换成从调制解调信号接收机输出的模拟信号的数字/模拟转换单元。
10、根据权利要求9的调制解调信号接收机，其中所述内插处理滤波器包括一个将符号速率转换成抽样频率的滚降滤波器。
11、一种调制解调信号发送/接收系统，包括一个调制解调信号发送机和一个经传输线路连接的调制解调信号接收机；
所述调制解调信号发送机包括：
一个将模拟信号转换成数字信号的模拟/数字转换单元；
一个用预定载频信号解调由所述模拟/数字转换单元转换的数字信号的解调单元；
一个对从所述解调单元接收的解调信号进行抽选处理的抽选处理滤波器；
一个对所述抽选处理滤波器的输出进行二维平面坐标判定处理，然后输出判定结果的判定单元；和
一个对所述判定单元的输出—该输出是通过将来自所述判定单元的所述判定结果与另一数字信号进行时分复用而获得的—进行调制解调处理，然后将处理结果作为调制解调信号发送出去的调制解调发送单元；且
所述调制解调信号接收机包括：
一个对从所述调制解调信号发送机的所述调制解调发送单元经所述传输线路发送来的所述另一数字信号和含有所述坐标判定信息的信号进行反向调制解调处理，然后将所述包含所述信息的信号与所述另一信号相互分离的调制解调接收单元；
一个对来自所述调制解调接收单元的含有所述坐标判定信息的信号进行与所述抽选处理相应的内插处理的内插处理滤波器；
一个用所述预定载频信号调制所述内插处理滤波器输出的调制单元；和
一个将由所述调制单元调制的数字信号转换成模拟信号的数字/模拟转换单元。
12、根据权利要求4的调制解调信号发送机，其中所述调制解调发送单元包括一个连接到所述判定单元的复用单元和一个对所述信息进行调制解调处理以获得从调制解调信号发送机输出的调制解调信号的调制解调处理单元。
13、根据权利要求9的调制解调信号接收机，还包括一个连接到所述调制单元而向它输送所述载频信号的载频发生单元。
14、根据权利要求9的调制解调信号接收机，还包括一个包括一个对由调制解调信号接收机接收的所述信号实施反向调制解调处理的反向调制解调处理单元和一个将所述信号与另一数字信号相互分离的分离单元的调制解调接收单元，其中所述分离后的信号输入给所述内插处理滤波器。
15、根据权利要求9的调制解调信号接收机，其中所述调制解调器接收单元还包括一个分离单元，该分离单元接收一个包括信息信号和不同于所述信息信号的数字信号的时分多路信号，并且将所述时分多路信号分离成所述信息信号和所述数字信号。
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