CN1422478A

CN1422478A - 数字调制方式,无线通信方式,无线通信装置

Info

Publication number: CN1422478A
Application number: CN01807839.7A
Authority: CN
Inventors: 平木启爱
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2003-06-04
Also published as: JPWO2002065722A1; US20030108122A1; EP1267534A4; WO2002065722A1; EP1267534A1

Abstract

在无线通信的数字调制方式中，在要发送的数字信号以比特单位需要发送OFF的情况下，通过与该发送OFF的时限相吻合插入虚数据，则能降低解调时的解调性能的恶化。

Description

数字调制方式，无线通信方式，无线通信装置

技术领域

本发明涉及在将要发送的数字数据中插入虚数据，以使在接收侧能正确解调从发送侧被发送的数字数据的数字调制方式，以及应用了该数字调制方式的无线通信方式和无线通信装置。

背景技术

在以往的无线通信的数字调制方式中，使载波的相位与将要发送的数字数据(以下称发送数据)相对应，进行离散性变化的调制方式，称为PSK(Phase Shift Keying)方式，其最简单的是BPSK(Binary PhaseShift Keying)调制方式。该BPSK调制方式，是与发送数据0，1相对应，使载波cosωt的相位在0，π变化的二值传输方式。BPSK调制波S(t)由下式表示。

S(t)＝Acos(ωt+θ(t))

S(t)：BPSK调制波

A：振幅

ω：载波中心角频率

θ(t)：调制相位成分

另外，发送数据、载波、BPSK调制波、有限带宽的BPSK调制波的关系，示于图1。

BPSK调制波S(t)是用以下的方法被生成的。图2中，首先，用电平变换部1，施行电平变换，与发送数据a(t)0(发送数据0的情况下)，1(发送数据1的情况下)相对，使电平成为+1，-1。然后，用乘法器2，使载波cosωt与已进行电平变换了的发送数据a(t)相乘，通过BPF(Band Phase Filter)3，而得到BPSK信号S(t)。这种处理方式如下式所示。式中，通过电平变换后的发送数据a(t)和载波cosωt相乘，可知0，π的相位调制是可能的。

另外，QPSK调制方式是通过取4种相位，在每一符号时间，传输2比特信息的4值传输PSK方式。在该QPSK调制方式中，与2比特的发送数据(0，0)，(1，0)，(1，1)，(0，1)相对应，使载波cosωt的相位变化成为π/4(发送数据为(0，0)时)，3π/4(发送数据为(1，0)时)，-3π/4(发送数据为(1，1)时)，-π/4(发送数据为(0，1)时)。QPSK调制波S(t)如下式所示，

S(t)＝Acos(ωt+θ(t))

S(t)：QPSK调制波

A：振幅

ω：载波中心角频率

θ(t)：调制相位成分

图3中，用串并行变换部4，使发送数据串并行变换为如图4所示的2序列a(t)，b(t)之后，用电平变换部1，将数据0，1电平变换成+1，-1，作成a(t)，b(t)信号。

在2序列信号中，用乘法器5，在a(t)信号上乘以载波cosωt，用乘法器6，在另一个信号b(t)上，乘以载波sinωt，然后，用加法器7，将这两个已经被调制了的载波相加，通过BPF3，得到QPSK调制波S(t)。这样，QPSK调制波S(t)，用正交的载波，将已被独立调制过的2个BPSK调制波相加，而被生成。这种处理示于下式，从式中看出是取4种相位。

上述QPSK调制波S(t)被表示如下式。

S(t)＝a(t)cosωt-b(t)sinωt

将这个式子变形，则成为下式。

Re[]中的e^jωt表示调制波的振荡，信息由e^jπ/4，e^j3π/4，e^-jπ/4，e^-j3π/4携带。从这里可知是取了4种相位。

由于无线通信中的数字调制方式，是如上述那样被构成，所以，在发送侧以比特单位将发送设为OFF时，Ich及Qch的相位映射信号，取表示发送OFF的0值。其结果，作为相位映射信号，取(1，0，-1)3个值，在I/Q平面上取8个值。因此，在接收侧，当解调取8个值的数据时，在比较判定Ich及Qch的相位映射信号的正负时，则在用于接收判定的判定边界线上，数据被映射，从而存在，在解调时，不能正常被解调的解调性能恶化的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题而进行的发明，其目的在于提供在被用于无线通信方式的调制方式中，能降低对于发送数据，以比特单位使发送设为OFF时的解调性能的恶化的数字调制方式，以及应用了该数字调制方式的无线通信方式和无线通信装置。

发明内容

与本发明有关的数字调制方式，是在将要发送的数字数据以比特单位需要发送OFF的情况下，与其发送OFF的时限相吻合，插入虚数据。

这样，在接收侧进行解调时，利用虚数据的位置信息使发送数据复原，因而具有降低解调性能恶化的效果。

与本发明有关的数字调制方式是，在基于已在QPSK调制方式中预先规定了的I/Q平面，被变换为Ich及Qch的相位映射信号对的该相位映射信号对，以比特单位需要发送OFF的情况下，与该发送OFF的时限相吻合，在该发送OFF的所有部分插入虚数据。

由此，在I/Q平面上，已经取了8个值的Ich和Qch的相位映射信号对变为取4个值，在比较判定Ich和Qch的相位映射的正负时，则在用于接收判定的判定边界线上，防止数据发生映射，而具有降低解调时的解调性能恶化的效果。

与本发明有关的数字调制方式是，在基于已在QPSK调制方式中预先规定了的I/Q平面，被变换为Ich及Qch的相位映射信号对的该相位映射信号对，以比特单位需要发送OFF的情况下，在其发送OFF连续、相位映射信号对中只有单方为发送OFF时，与发送OFF的时限相吻合，在该发送OFF的部分插入虚数据。

由此，在I/Q平面上已经取了8个值的Ich和Qch的相位映射信号对变为取4个值，在比较判定Ich和Qch的相位映射的正负时，则在用于接收判定的判定边界线上，防止数据发生映射，而具有降低解调时的解调性能恶化，同时还能抑制发送功率的效果。

与本发明有关的无线通信方式是，将要发送的数字数据通过与发送OFF的时限相吻合插入虚数据的数字调制方式来进行调制而发送。

这样，则在接收侧进行解调时，具有降低解调性能恶化的效果。

与本发明有关的无线通信装置，配有采用了将要发送的数字数据与发送OFF的时限相吻合，插入虚数据的数字调制方式的数字调制器。

与本发明有关的无线通信装置，配有与将要发送的数字数据的发送OFF的时限相吻合插入虚数据的虚数据发生器；进行已经插入了该虚数据的要发送的数字数据的电平变换的电平变换器；具有使该电平变换器的输出与载波相乘的乘法器的数字调制器。

这样，在接收侧进行解调时，具有降低解调性能恶化的效果。

与本发明有关的无线通信装置，配有将要发送的数字数据变换成2序列的串并行变换部；与已被变换成该2序列的上述数字数据的发送OFF的时限相吻合插入虚数据的虚数据发生器；进行已经插入了该虚数据的发送数字数据的电平变换的电平变换器；具有将相位差为180度的载波与从该电平变换器输出的上述2序列的发送数字数据相乘的乘法器的数字调制器。

这样，在接收侧进行解调时，具有能降低解调性能恶化的效果。

与本发明有关的数字调制方式，是在无线通信的数字调制方式中，当用CDMA(Code Division Multiple Access)方式将表示DTX(Discontinuous Transmission)的符号数据插入到下行物理信道时，在Ich和Qch的相位映射信号是表示DTX的符号数据的情况下，将虚数据插入到表示DTX的符号数据的所有部分。

这样，具有能降低在接收侧的解调性能恶化的效果。

与本发明有关的无线通信方式，在Ich和Qch的相位映射信号是表示DTX的符号数据的情况下，通过在表示DTX的符号数据的所有部分都插入虚数据的数字调制方式进行调制并发送。

与本发明有关的无线通信装置，配有在Ich和Qch的相位映射信号是表示DTX的符号数据的情况下，采用了在表示DTX的符号数据的所有部分都插入虚数据的数字调制方式的数字调制器。

与本发明有关的数字调制方式，当用CDMA(Code DivisionMultiple Access)方式，将表示DTX(Discontinuous Transmission)的符号数据插入到下行物理信道时，在Ich和Qch的相位映射信号中的任何一个是表示DTX的符号数据的情况下，在表示DTX的符号数据部分插入虚数据。

这样，具有在接收侧降低解调性能恶化的作用，同时还能抑制发送功率，不增加干涉就能实现。

与本发明有关的无线通信方式，在Ich及Qch的相位映射信号中的任何一个是表示DTX符号数据的情况下，采用了在表示DTX的符号数据部分插入虚数据的数字调制方式。

这样，在降低解调时的解调性能恶化的同时，还能抑制发送功率，不增加干涉就能实现。

与本发明有关的无线通信装置，配有在Ich及Qch的相位映射信号的任何一个是表示DTX符号数据的情况下，采用了在表示DTX的符号数据的部分插入虚数据的数字调制方式的数字调制器。

附图说明

图1是示出发送数据、载波、BPSK调制波、有限带宽的BPSK调制波之间关系的波形图；

图2是生成BPSK调制波的电路图；

图3是生成QPSK调制波的电路图；

图4是发送数据和串并行变换后的数据之间的关系图；

图5是实施方式1的BPSK调制器的构成图；

图6是虚数据插入方法的说明图；

图7是本发明中的BPSK解调器的构成图；

图8是发送数据与虚拟位置信息间的关系图；

图9是QPSK调制时的虚数据插入方法的第1说明图；

图10是QPSK调制时的虚数据插入方法的第2说明图；

图11是本发明中的QPSK调制器的构成图；

图12是本发明中的QPSK解调器的构成图；

图13是QPSK调制信号的信号空间图；

图14是发送OFF时的映射图；

图15是包含DTX信息的发送数据图；

图16是向发送OFF位置的虚数据插入方法的第1说明图；

图17是向发送OFF位置的虚数据插入方法的第2说明图。

实施方式

以下，为了详细说明本发明，对用于实施本发明的最佳方式，依据附图予以说明。

实施方式1

图5是本发明中的BPSK调制器的构成图，图6是虚数据插入方法的说明图，图7是BPSK解调器的构成图。图中，11是电平变换器，将发送数据(0，1)的信号，变换成(+1，-1)。12是虚数据发生器，13是BPF，14是与发送OFF的时限相吻合将虚数据加到发送数据上的加法器，15是将已进行电平变换了的发送数据和载波cosωt相乘的乘法器，并通过该乘法器15、BPF13，作为调制波S(t)发送。

就图6对虚数据的插入方法进行说明。与包括在发送数据中的发送OFF的时限相吻合，插入由虚数据发生器12被生成的虚数据。然后，用电平变换器11，使已插入了虚数据的数据序列，进行电平变换，经过调制处理后发送。

另一方面，在图7所示的BPSK解调器侧，用乘法器21，使已被发送出来的BPSK调制波与基准载波cosωt相乘后，通过LPF(Low PassFilter)22输入给识别部23，进行硬判定。从识别部23被输出的数据，由电平变换器24，电平变换(0，1)后，用信号判别部26，判断从虚数据位置信息发生器25被送出的信息中，哪个时限信号是虚数据，当判断是虚数据时，则调换成表示发送OFF的信号而复原。这样，因为被插入到发送OFF时限中的虚数据可以被消除，所以，能降低由于发送OFF解调时的解调性能的恶化。

也就是说，在发送数据(发送比特序列)中，与时间轴相对，存在有不发送的时间带(图8中的虚线)。因此，在接收侧接收该数据的情况下，解调性能恶化。为此，作为虚数据位置信息，实际上将数据被发送的时间带用1表示，将不被发送的时间带表示为0。另外，如果在不被发送时间带有数据存在时，则能降低解调性能的恶化，为此，将虚数据插入到不被发送的时限上，进行数据的传输。插入的虚数据的值为0或者1。

这样，利用实施方式1，将要发送的数字数据，在以比特单位需要发送OFF的情况下，与其发送OFF的时限相吻合，插入虚数据，则在接收侧进行解调时，利用虚数据的位置信息，使发送时的数据复原，因此，能降低解调性能的恶化。

实施方式2

如图9所示那样，将包含有发送OFF符号的发送数据序列分离成Ich及Qch的相位映射信号，与包含在被发送的数据中的所有发送OFF的时限相吻合，插入由虚数据发生器被生成的虚数据进行处理。

这样，根据实施方式2，在I/Q平面上，已经取了8个值的Ich及Qch的相位映射信号对，将取4个值，在比较判定Ich及Qch的相位映射是正负时，在为判定接收的判定边界线上，防止数据发生映射，从而，能降低在解调时的解调性能的恶化。

实施方式3

如图10所示，将包括发送OFF符号的发送数据序列，分离成Ich及Qch的相位映射信号，在被发送的数据中，考虑Ich及Qch信号对，当发送OFF的符号，只包含在它们中的任何一个当中的情况下，与其发送OFF的时限相吻合，插入虚数据。这样，与在所有的发送OFF符号部，都插入虚数据的情况相比较，则不要进行多余的虚数据的发送，而能抑制发送功率。

如上面所讲的那样，根据实施方式3，I/Q平面上，已经取了8个值的Ich及Qch的相位映射信号对，将取4个值，在比较判定Ich及Qch的相位映射是正负时，在为判定接收的判定边界线上，防止数据发生映射，从而，能降低在解调时的解调性能的恶化，同时还能抑制发射功率。

实施方式4

图11是示出本发明中的实施方式4的QPSK调制器的构成图，发送数据被输送到串并行变换器18，通过并行变换而作为2列并行数据序列被输出。然后，与发送OFF的时限相吻合，在表示发送OFF的所有部分，用加法器17a、17b插入来自虚数据发生器12的虚数据后，这2列并行数据序列被输入到电平变换器11。在电平变换器｀11，输入2列并行数据序列(0，1)，使数据电平变换成(+1，-1)后输出。在被输出的2列数据序列上，分别用乘法器18a、18b，乘以载波cosωt、sinωt，再用加法器19加算后，通过BPF13，作为QPSK调制信号而发送。

图12示出了本发明中的QPSK解调器的构成图，分别用乘法器27a、27b将基准载波2cosωt、2sinωt与已被发送出来的QPSK调制数据相乘后，通过LPF28a、28b，被输入到识别部23，进行硬判定。由识别部23被输出的±1的数据，由电平变换器24，被电平变换后，用信号判断部29a、29b判断由虚数据位置信息发生器25送出的信息中，哪个时限的信号是虚数据，将被判定为是虚数据的信号，置换成表示发送OFF的数据，被输入到并串行变换器30，并作为解调数据被输出。这样，能够降低解调时的性能恶化。图13示出QPSK调制信号的信号空间图。

但是，如图14所示那样，将要发送的数字信号的Ich及Qch的相位映射信号的任何一个信号，作为发送OFF时，在I/Q平面上的符号取点302内的一点。在这种情况下，当解调器是在判断已被映射的点是带有奇数符号的点，而且其振幅为1/√2之后进行解调的，因此，在解调时，其解调性能恶化。

为此，利用向发送OFF的时限插入虚数据，来回避这个问题。图9中，在使发送不为OFF的情况下，发送数据被映射到点301，但是，通过使发送成为OFF，而使发送数据被映射到点302。在其发送OFF的时限，插入虚数据，将存在于点302上的数据向点301移动，则能回避上面所讲的问题。

另外，在相位映射信号对的双方，都为发送OFF的情况下，由于不插入虚数据，在图13所示的QPSK调制信号的信号空间图中，被映射到原点，而一直表示发送OFF。

另一方面，在上述的接收侧，用被插入了虚数据的数据，进行解调。解调后，如果以虚数据插入位置信息为基础，向表示发送OFF的符号，插入用比特单位表示的发送OFF数据，则能得到与在上述发送侧被输入的数据序列同样的数据序列，从而，能降低解调性能的恶化。

由此，根据实施方式4，因是把被映射到原点的信号，判断为是发送OFF信号后，进行解调的，所以，被复原的数据是与在上述发送侧被输入的发送数据相同的数据，而能降低解调性能的恶化。

另外，通过将上述记载的虚数据发生器12及虚数据插入位置信息发生器25装载到基站·终端，应用到无线通信方式中，则能降低由于发送OFF的解调性能的恶化。

实施方式5

用3GPP，在下行线路中，连续的2个符号对被串并行变换，划分成Ich、Qch信号。这样被划分成的Ich、Qch信号中，包括表示发送OFF的DTX。因此，将表示发送OFF的DTX的比特数据，改换成虚数据，而使解调性能的恶化降低。这时，与每个发送数据相对，该数据是表示原有数据还是表示虚数据的信息都同时发送。

这样，在解调侧，在使包括虚数据的发送数据复原后，以虚数据的位置信息为基础，将虚数据的插入部分，改换成发送OFF的信号，则能使原来的数据还原，可降低调解性能的恶化。也就是说，对在使发送数据进行了并行变换时所形成的Ich、Qch的信号，不仅只发送该信号，还对每个数据序列，同时发送包括表示发送OFF的DTX信息的数据序列。

下面，对图15的包括DTX信息的发送数据图进行说明。将包括发送OFF的发送数据，进行并行变换后，Ich、Qch的数据中也包括发送OFF。因此，对Ich、Qch各自与发送OFF的时限相吻合，如上述那样，插入虚数据。这时，对Ich、Qch的每一个，作为虚数据插入位置信息，在实数据部分插入1，在虚数据部分插入0，来作成DTX信息数据，在发送Ich、Qch的数据的同时，也发送各个DTX信息数据。

在Ich、Qch的相位映射数据序列中，将表示发送OFF的所有部分，都改换成虚数据，如图16所示，同时发送虚数据的插入位置信息。

在上述接收侧，接收表示已被发送了的数据和虚数据的插入位置信息的数据，对已被发送了的数据进行解调处理。然后，比较已被复原了的数据和表示虚数据插入位置信息的数据，对已复原了的数据，通过将表示虚数据插入位置信息的虚数据插入部分的数据，改换成发送OFF的信息，则能降低由于发送OFF的解调时的性能恶化。

上述记载的虚数据发生器25，在上述发送侧，是在进行发送数据电平变换处理前被放进的，将表示发送OFF的符号改换成虚数据，并进行调制，所以，上述所记载的处理是可能的。另外，在上述接收侧，虚数据插入位置信息，是在进行了将已接收的数据解调时的电平变换处理后插入的，所以，能在接收数据中，插入发送OFF的符号，使与已输入到上述发送器中的数据相同的数据复原。

这样，根据实施方式5，在接收侧进行解调时，能降低解调性能恶化。另外，由于，将上述所记载的虚数据发生器12及虚数据插入位置信息发生器25，装载在CDMA方式采用的基站·终端上，用于无线通信方式中，所以能降低由于发送OFF的解调性能的恶化。

实施方式6

在Ich、Qch的相位映射数据序列中，当考虑Ich/Qch信号对时，如图17所示，假如，作为成对的信号对中的一个，包括有表示发送OFF的DTX数据的话，则将DTX改换成虚数据，也同时发送虚数据插入位置信息。这样，则能避开如图14所示那样的映射。

所谓成对的信号对，是在将发送数据进行并行变换时，被作成的Ich、Qch的数据序列。这时，把在相同时间带，被发送的Ich、Qch的信号称作信号对。然后，将Ich、Qch的数据，进行串行变换时，把相邻的数据称作成对信号。图17中的成对的信号对，是将在I、Q的下面，附有相同号码的信号称作信号对。

在作为成对的信号对双方，都是发送OFF的情况下，不改换成虚数据，作为发送OFF的信息，发送虚数据的插入位置信息。这样，作为Ich/Qch信号对，只在解调时必要的部分插入虚数据，由于解调，可以降低解调时的性能恶化。

在上述接收侧，接收已被发送出来的数据和表示虚数据的插入位置信息的数据，对被已发送的数据，进行解调处理。然后，比较已被复原了的数据和表示了虚数据的插入位置信息的数据，对已复原了的数据，将表示虚数据插入位置信息的虚数据插入部分的数据，改换成发送OFF的信息，这样，能降低由于发送OFF，在解调时的性能恶化。

上述虚数据发生器12，在上述发送侧，是在进行发送数据的电平变换处理前插入的，将表示发送OFF的符号改换成虚数据进行调制，则上述记载的处理成为可能。

另外，在上述接收侧，虚数据位置信息发生器25，是在将已接收了的数据，进行解调时的电平变换处理后插入的，所以能将发送OFF的符号插入到接收数据中，使与已输入到上述发送侧的数据相同的数据复原。

这样，根据实施方式6，在接收侧进行解调时，能降低解调性能的恶化。另外，将上述的虚数据发生器12以及虚数据插入位置信息发生器25，装载到CDMA方式采用的基站·终端，用于无线通信方式中，所以，能降低由于发送OFF解调性能的恶化。

产业上的可利用性

如上所述，与本发明有关的在无线通信中的数字调制方式，对降低在接收侧的解调性能的恶化是有效的。

Claims

1.一种无线通信中的数字调制方式，其特征在于：

在要发送的数字信号以比特单位需要发送OFF的情况下，与其发送OFF的时限相吻合插入虚数据。

2.权利要求1所记载的数字调制方式，其特征在于：

在基于已在QPSK调制方式中预先规定了的I/Q平面，被变换为Ich及Qch的相位映射信号对的该相位映射信号对，以比特单位需要发送OFF的情况下，与该发送OFF的时限相吻合，向该发送OFF的所有部分插入虚数据。

3.权利要求1所记载的数字调制方式，其特征在于：

在基于已在QPSK调制方式中预先规定了的I/Q平面，被变换为Ich及Qch的相位映射信号对的该相位映射信号对，以比特单位需要发送OFF的情况下，在该发送OFF连续，并仅相位映射信号对的单方为发送OFF时，与发送OFF的时限相吻合，向该发送OFF的部分插入虚数据。

4.一种无线通信方式，其特征在于：

利用权利要求1所记载的数字调制方式，将发送数据调制后发送。

5.一种无线通信装置，其配有

采用了权利要求1所记载的数字调制方式的数字调制器。

6.权利要求5所记载的无线通信装置，其特征在于：配有

与要发送的数字信号的发送OFF的时限相吻合，插入虚数据的虚数据发生器；进行已插入了该虚数据的发送数据的电平变换的电平变换器；具有将该电平变换器的输出与载波相乘的乘法器的数字调制器。

7.权利要求5所记载的无线通信装置，其特征在于：配有

把要发送的数字信号变换成2序列的串并行变换部；与已被变换成该2序列的上述数字信号的发送OFF的时限相吻合，插入虚数据的虚数据发生器；进行已插入了该虚数据的发送数据的电平变换的电平变换器；具有使相位差为180度的载波与从该电平变换器输出的上述2系统的发送数据相乘的乘法器的数字调制器。

8.一种无线通信中的数字调制方式，其特征在于：

在用CDMA(Code Division Multiple Access)方式，将表示DTX(Discontinuous Transmission)的符号数据插入下行物理信道时，在Ich及Qch的相位映射信号是表示DTX的符号数据的情况下，则在表示DTX的符号数据的所有部分都插入虚数据。

9.一种无线通信方式，其特征在于：

利用权利要求8所记载的数字调制方式，将发送数据调制后发送。

10.一种无线通信装置，配有

采用了权利要求8所记载的数字调制方式的数字调制器。

11.一种无线通信中的数字调制方式，其特征在于：

在用CDMA(Code Division Multiple Access)方式，将表示DTX(Discontinuous Transmission)的符号数据插入到下行物理信道时，在Ich及Qch的相位映射信号的任何一个是表示DTX的符号数据的情况下，向表示DTX的符号数据的部分插入虚数据。

12.一种无线通信方式，其特征在于：

采用了权利要求11所记载的数字调制方式。

13.一种无线通信装置，其特征在于：配有

采用了权利要求1所记载的数字调制方式的数字调制器。