JP2000059450A

JP2000059450A - デジタル復調方法およびそれを用いた受信機、デジタル通信方法、デジタル通信装置およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Info

Publication number: JP2000059450A
Application number: JP22208098A
Authority: JP
Inventors: Mototaka Ishikawa; 元貴石川; Kenzo Nakamura; 賢蔵中村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】移動中等の電波伝搬の悪い環境においても誤
り率が少ないデータ伝送が可能なデジタル復調方法およ
びそれを用いた受信機、デジタル通信方法、デジタル通
信装置およびプログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体を提供すること。【解決手段】受信機３０は、ある時刻のシンボルが割
り当てられる信号点がそのシンボルの内容に応じて、１
つ前のシンボルが割り当てられた信号点に対し、各位相
が±π／４，±２π／４，±３π／４ラジアン変化し、
振幅が第１のレベルとなる６つの信号点、及び位相が±
２π／４ラジアン変化し、振幅が上記第１のレベルより
も低い第２のレベルとなる２つの信号点のうちいずれか
の信号点となるように搬送波の位相及び振幅を制御する
変調方法による変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫによ
る変調信号とを電波の伝搬状態に応じて適宜復調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動体通信に用
いて好適なデジタル復調方法およびそれを用いた受信
機、デジタル通信方法、デジタル通信装置およびプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、π／４シフトＱＰＳＫ（Quad
rature Phase Shift Keying）は、フェージング等の影
響を受け難く、移動体通信に適したデジタル変調方式と
して知られている。このπ／４シフトＱＰＳＫは、搬送
波に４つの位相遷移状態を設け、各位相状態にそれぞれ
２ビットのデジタルデータを対応させることによって情
報の伝送を行うＱＰＳＫの一種である。

【０００３】ここで、図１３（ａ），（ｂ）を参照して
ＱＰＳＫおよびπ／４シフトＱＰＳＫにおける信号配置
について説明する。図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ
ＱＰＳＫおよびπ／４シフトＱＰＳＫによる変調信号を
極座標表示した信号空間図であり、図中、縦軸Ｑは変調
信号の直交成分を、横軸Ｉは変調信号を同相成分のレベ
ルを表している。また、以後、信号空間図中のプロット
を信号点と称す。

【０００４】まず、ＱＰＳＫは、搬送波に対する位相差
が±π／４，±３π／４となる４つの信号点を設け、各
信号点にそれぞれ２ビットのデジタルデータを対応させ
ている。したがって、ＱＰＳＫにおけるシンボル、すな
わち、ある決められた時間幅の中で信号がとる離散的な
状態は、４通り存在することになる。また、ＱＰＳＫに
おいて、連続するシンボル間の位相差は、０，±π／
２，πとなる。例えば、図１３（ａ）の場合、あるシン
ボル時刻におけるシンボルが信号点ａにあったとする
と、同図中矢印で示すように、次のシンボル時刻に伝送
するデータが、“００”の時は信号点ａへ（すなわち位
相変化なし）、“０１”の時は信号点ｂへ、“１１”の
時は信号点ｃへ、“１０”の時は信号点ｄへと、シンボ
ルの位相状態が変化する。

【０００５】これに対して、π／４シフトＱＰＳＫで
は、連続するシンボル間の位相差が、±π／４，±３π
／４πとなる。すなわち、例えば、図１３（ｂ）の場
合、あるシンボル時刻におけるシンボルが信号点ａにあ
ったとすると、同図中、矢印で示すように、次のシンボ
ル時刻に伝送するデータが“００”の時は信号点ａ’
へ、“０１”の時は信号点ｂ’へ、“１１”の時は信号
点ｃ’へ、“１０”の時は信号点ｄ’へと、シンボルの
位相状態が変化する。

【０００６】このように、π／４シフトＱＰＳＫの信号
点は、各シンボル時刻毎に同図中、「○」または「●」
で示す点を交互にとる。したがって、π／４シフトＱＰ
ＳＫは、信号空間において見かけ上８つの信号点が存在
することになるが、１シンボル時刻後に取り得る位相状
態が４つに制限されていることから、１シンボル当たり
２ビットの情報を伝送することになる。

【０００７】また、上述したπ／４シフトＱＰＳＫにお
いては、図１３（ｂ）に示すように、変調信号の位相が
変化する際、信号空間図の原点を通過することがない。
このため、変調波包絡線の振幅変動を低減することがで
き、通信装置内の電力増幅器における非線形歪みの発生
を抑圧することができるという利点を有している。ま
た、ＱＰＳＫと異なり、同じデータが連続した場合でも
必ずπ／４ラジアンの位相変化が生じるため、変調信号
の位相が絶えず変化することになり、タイミング再生が
容易になるという利点を有している。

【０００８】また、他のデジタル変調方式として、振幅
位相変調（ＡＰＳＫ；Amplitude Phase Shift Keying）
がある。この振幅位相変調方式は、送信するデジタルデ
ータの値に応じて搬送波の振幅と位相の２つのパラメー
タを変調するものであり、その一例として１６ＱＡＭ
（Quadrature Amplitude Modulation）の信号配置を図
１４の信号空間図に示す。このような信号配置は、例え
ば、互いに９０゜位相が異なる正弦波信号に、それぞれ
２ビットのデータに基づいて４値ＡＳＫ（Amplitude Sh
ift Keying）変調を行った後、それら２つの変調信号を
加算することによって得られる。このように、１６ＱＡ
Ｍは、１シンボル当たり４ビットのデータを有すること
になるので、ＱＰＳＫやπ／４シフトＱＰＳＫに比べて
伝送速度が向上するという利点を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多値化
した振幅位相変調信号は、各シンボル間のユークリッド
距離、すなわち、極座標表示された信号点間の距離が短
いため、フェージングや雑音に弱く高速の移動に耐えら
れない等の問題があり、受信側においてそれら影響を補
償するための回路を追加する必要があった。このため、
多値化した振幅位相変調は、電波伝搬の良い環境では目
的とする伝送速度で受信できるものの、移動中等のよう
に、マルチパスフェージング等が発生する電波伝搬の悪
い環境では誤り率が高くなり、実行伝送速度が、伝送速
度の遅いπ／４シフトＱＰＳＫと同等か、もしくはそれ
以下になる場合があった。

【００１０】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、移動中等の電波伝搬の悪い環境におい
ても誤り率が少ないデータ伝送が可能なデジタル復調方
法およびそれを用いた受信機、デジタル通信方法、デジ
タル通信装置およびプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のデジタ
ル復調方法は、ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調するデジタル復調方法において、前記ｎビッ
トの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相とによ
って表される２次元の信号空間に、重み付けの重いビッ
トから順次、“０”を表すシンボルと“１”を表すシン
ボルとの間の最小ユークリッド距離を長くして配置する
第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫによ
る第２のデジタル変調信号とのうち、いずれか一方を伝
搬状態に応じて受信する第１の過程と、電波の伝搬状態
が良好であるとき、前記第１のデジタル変調信号を復調
する一方、電波の伝搬状態が悪化したとき、前記第２の
デジタル変調信号を復調する第２の過程とからなること
を特徴とする。

【００１２】また、請求項２に記載の受信機は、ｎビッ
ト（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて搬送波の位相
振幅変調が施されたデジタル変調信号を復調するデジタ
ル復調方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個
のシンボルを、振幅と位相とによって表される２次元の
信号空間に、重み付けの重いビットから順次、“０”を
表すシンボルと“１”を表すシンボルとの間の最小ユー
クリッド距離を長くして配置する第１のデジタル変調信
号と、π／４シフトＱＰＳＫによる第２のデジタル変調
信号とのうち、いずれか一方を伝搬状態に応じて受信す
る第１の過程と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前
記第１のデジタル変調信号を復調する一方、電波の伝搬
状態が悪化したとき、前記第２のデジタル変調信号を復
調する第２の過程とからなるデジタル復調方法を用いた
ことを特徴とする。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、ｎビット
（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて搬送波の位相振
幅変調が施されたデジタル変調信号を復調するデジタル
復調方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個の
シンボルを、振幅と位相とによって表される２次元の信
号空間に、重み付けの重いビットから順次、“０”を表
すシンボルと“１”を表すシンボルとの間の最小ユーク
リッド距離を長くして配置する第１のデジタル変調信号
と、π／４シフトＱＰＳＫによる第２のデジタル変調信
号とのうち、いずれか一方を伝搬状態に応じて受信する
第１の過程と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記
第１のデジタル変調信号を復調する一方、電波の伝搬状
態が悪化したとき、前記第２のデジタル変調信号を復調
する第２の過程とを実行させるためのプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

【００１４】また、請求項４に記載のデジタル通信方法
は、ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて搬
送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調信号を復調
するデジタル通信方法において、前記ｎビットの情報を
表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相とによって表され
る２次元の信号空間に、重み付けの重いビットから順
次、“０”を表すシンボルと“１”を表すシンボルとの
間の最小ユークリッド距離を長くして配置する第１のデ
ジタル変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫによる第２の
デジタル変調信号とのうち、いずれか一方を電波の伝搬
状態に応じて送信する第１の過程と、電波の伝搬状態が
良好であるとき、前記第１のデジタル変調信号を復調す
る一方、電波の伝搬状態が悪化したとき、前記第２のデ
ジタル変調信号を復調する第２の過程とからなることを
特徴とする。

【００１５】また、請求項５に記載のデジタル通信方法
は、ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて搬
送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調信号を復調
する過程を有するデジタル通信方法において、前記ｎビ
ットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相とに
よって表される２次元の信号空間に、重み付けの重いビ
ットから順次、“０”を表すシンボルと“１”を表すシ
ンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くして配置す
る第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫに
よる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれか一方を
電波の伝搬状態に応じて送信する第１の過程と、前記電
波の伝搬状態が良好であるとき、第１の電波状態信号を
送信する一方、前記電波の伝搬状態が悪化したとき、第
２の電波状態信号を送信する第２の過程と、前記第１の
電波状態信号を受信したとき、前記第１のデジタル変調
信号を復調する一方、前記第２の電波状態信号を受信し
たとき、前記第２のデジタル変調信号を復調する第３の
過程とからなることを特徴とする。

【００１６】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載のデジタル通信方法において、前記第１の過程に
おいては、電波の伝搬状態が良好であるとき、第１のビ
ットレートで前記第１のデジタル変調信号を送信する一
方、電波の伝搬状態が悪化したとき、前記第１のビット
レートより低い第２のビットレートで前記第２のデジタ
ル変調信号を送信し、前記第１の電波状態信号は、前記
第１のビットレートを示す信号であり、前記第２の電波
状態信号は、前記第２のビットレートを示す信号である
ことを特徴とする。

【００１７】また、請求項７に記載の発明は、ｎビット
（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて搬送波の位相振
幅変調が施されたデジタル変調信号を復調するデジタル
通信方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個の
シンボルを、振幅と位相とによって表される２次元の信
号空間に、重み付けの重いビットから順次、“０”を表
すシンボルと“１”を表すシンボルとの間の最小ユーク
リッド距離を長くして配置する第１のデジタル変調信号
と、π／４シフトＱＰＳＫによる第２のデジタル変調信
号とのうち、いずれか一方を電波の伝搬状態に応じて送
信する第１の過程と、電波の伝搬状態が良好であると
き、前記第１のデジタル変調信号を復調する一方、電波
の伝搬状態が悪化したとき、前記第２のデジタル変調信
号を復調する第２の過程とを実行させるためのプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体で
ある。

【００１８】また、請求項８に記載の発明は、ｎビット
（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて搬送波の位相振
幅変調が施されたデジタル変調信号を復調する過程を有
するデジタル通信方法において、前記ｎビットの情報を
表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相とによって表され
る２次元の信号空間に、重み付けの重いビットから順
次、“０”を表すシンボルと“１”を表すシンボルとの
間の最小ユークリッド距離を長くして配置する第１のデ
ジタル変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫによる第２の
デジタル変調信号とのうち、いずれか一方を電波の伝搬
状態に応じて送信する第１の過程と、前記電波の伝搬状
態が良好であるとき、第１の電波状態信号を送信する一
方、前記電波の伝搬状態が悪化したとき、第２の電波状
態信号を送信する第２の過程と、前記第１の電波状態信
号を受信したとき、前記第１のデジタル変調信号を復調
する一方、前記第２の電波状態信号を受信したとき、前
記第２のデジタル変調信号を復調する第３の過程とを実
行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体である。

【００１９】また、請求項９に記載の発明は、請求項８
に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能な記録媒体において、前記第１の過程においては、電
波の伝搬状態が良好であるとき、第１のビットレートで
前記第１のデジタル変調信号を送信する一方、電波の伝
搬状態が悪化したとき、前記第１のビットレートより低
い第２のビットレートで前記第２のデジタル変調信号を
送信し、前記第１の電波状態信号は、前記第１のビット
レートを示す信号であり、前記第２の電波状態信号は、
前記第２のビットレートを示す信号であることを特徴と
する。

【００２０】また、請求項１０に記載のデジタル通信装
置は、ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて
搬送波の位相振幅変調を行い、かつ変調されたデジタル
変調信号を復調するデジタル通信装置において、前記ｎ
ビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相と
によって表される２次元の信号空間に、重み付けの重い
ビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”を表す
シンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くして配置
する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫ
による第２のデジタル変調信号とのうち、いずれか一方
を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の送信手段と、
前記電波の伝搬状態が良好であるとき、第１の電波状態
信号を送信する一方、前記電波の伝搬状態が悪化したと
き、第２の電波状態信号を送信する第２の送信手段と、
前記第１の電波状態信号を受信したとき、前記第１のデ
ジタル変調信号を復調する一方、前記第２の電波状態信
号を受信したとき、前記第２のデジタル変調信号を復調
する受信手段とを具備することを特徴とする。

【００２１】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１０に記載のデジタル通信装置において、前記第１の送
信手段は、電波の伝搬状態が良好であるとき、第１のビ
ットレートで前記第１のデジタル変調信号を送信する一
方、電波の伝搬状態が悪化したとき、前記第１のビット
レートより低い第２のビットレートで前記第２のデジタ
ル変調信号を送信し、前記第２の送信手段は、前記第１
の電波状態信号として、前記第１のビットレートを示す
信号を送信する一方、前記第２の電波状態信号として、
前記第２のビットレートを示す信号を送信することを特
徴とする。

【００２２】また、請求項１２に記載のデジタル通信装
置は、ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報に応じて
搬送波の位相振幅変調を行い、かつ変調されたデジタル
変調信号を復調するデジタル通信装置において、前記ｎ
ビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相と
によって表される２次元の信号空間に、重み付けの重い
ビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”を表す
シンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くして配置
する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱＰＳＫ
による第２のデジタル変調信号とのうち、いずれか一方
を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の送信手段と、
電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する受信手段と
を具備することを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明に
ついて説明する。まず、図１を参照して、この発明によ
るデジタル復調方法およびデジタル通信装置の一実施形
態におけるシンボル配置について説明を行う。なお、以
下で説明するデジタル復調方法およびデジタル通信装置
におけるシンボル配置は、３ビットの情報を示す２³ 個
のシンボル配置について説明する。また、本実施形態に
おけるデジタル復調方法およびデジタル通信装置は、振
幅位相変調により、連続するシンボル間の位相および振
幅が、以下の如く変化するように定められている。

【００２４】まず、連続するシンボル間の位相変化が、
±π／４，±２π／４，±３π／４となる位置に信号点
を配置し、さらに、位相変化が±２π／４であり、それ
ぞれ、上記位相変化が＋２π／４の信号点から上記位相
変化が＋π／４，＋３π／４の信号点までの各ユークリ
ッド距離、および、上記位相変化が−２π／４の信号点
から上記位相変化が−π／４，−３π／４の信号点まで
の各ユークリッド距離と、同じユークリッド距離が得ら
れる位置に、ＡＳＫ信号の信号点を配置する。

【００２５】次に上述した信号配置について図１の信号
空間図を参照して説明する。例えば、図１（ａ）に示す
ように、１シンボル時刻前の信号が図中信号点ＳＰの位
置あった場合、現時点のシンボル時刻における信号位置
は、信号点ＳＰに対して、位相変化がそれぞれ、±π／
４（信号位置Ａ，Ｂ），±２π／４（信号点Ｃ，Ｄ），
±３π／４（信号点Ｅ，Ｆ）となる位置と、信号点Ｅ−
Ｃ，Ｃ−Ａ間の各ユークリッド距離と、同じユークリッ
ド距離が得られる位置（信号点Ｇ）と、信号点Ｆ−Ｄ，
Ｄ−Ｂ間の各ユークリッド距離と同じユークリッド距離
が得られる位置（信号点Ｈ）との、計８つの信号位置の
うちいずれかとなる。

【００２６】また、図１（ｂ）に示すように、１シンボ
ル時刻前の信号点ＳＰ’が、振幅を変化させたＡＳＫ信
号であった場合も、現時点のシンボル時刻における信号
位置は、図１（ａ）と同様である。

【００２７】ここで、上述した信号配置は、連続するシ
ンボル間の位相差が、±π／４，±３π／４であるπ／
４シフトＱＰＳＫの信号位置（図１において、信号点
Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ）に、位相変化が±２π／４で２値ＡＳ
Ｋ信号（図１において、信号点Ｃ，Ｄ，Ｇ，Ｈ）を加え
た配置であるともいえる。また、連続するシンボル間の
信号が上述したように変化する場合、信号点の数は見か
け上１６存在することになるが、１シンボル時刻後に取
り得る振幅位相遷移状態は８つに制限されることから、
１シンボル当たり３ビットの情報を伝送することにな
る。

【００２８】次に、これら８つの信号点に対するシンボ
ルの割り当ては、ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情
報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と位相とによって表
される２次元の信号空間に、重み付けの重いビットから
順次、“０”を表すシンボルと“１”を表すシンボルと
の間の最小ユークリッド距離を長くして配置するとい
う、本発明の一般的なルールに従って行われる。したが
って、図１に示される各信号点へのシンボルの割り当て
は、例えば以下のような手順で行われる。なお、各シン
ボルが表す３ビットの情報について、各ビットの重み付
けは、ＭＳＢ→ＬＳＢ→２ビット目（中間ビット）の順
に重み付けが軽くなるように定められているものとす
る。

【００２９】まず、ＬＳＢが“０”の４シンボルを、π
／４シフトＱＰＳＫと同じ、位相変化が±π／４，±３
π／４の信号点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆに配置する。また、ＭＳ
Ｂが“０”のシンボルを位相変化がπ／４，３π／４の
信号点Ａ，Ｅに、“１”のシンボルを−π／４，−３π
／４の信号点Ｂ，Ｆに配置する。

【００３０】さらに、ＬＳＢが“１”の４シンボルを、
位相変化が±π／２で２値ＡＳＫ信号の信号点に配置す
る。このとき、ＬＳＢが“０”の場合と同様に、ＭＳＢ
が“０”のシンボルを位相変化が正（π／２の位相変
化）の信号点に、ＭＳＢが“１”のシンボルを位相変化
が負（−π／２の位相変化）の信号点に配置する。

【００３１】そして、これらＬＳＢが“１”の４シンボ
ルのうち、２シンボルを、原点と、位相変化が±π／４
および±３π／４の信号点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆとからなる円
の、同心円上に位置する信号点Ｃ，Ｄに配置する。ま
た、残りの２シンボルを、それぞれπ／４と３π／４、
および、−π／４と−３π／４の各信号点からのユーク
リッド距離が、先の２シンボルが配置された信号点Ｃ，
Ｄと等しい距離となる振幅の信号点Ｇ，Ｈに配置する。

【００３２】上述した手順によって配置された各シンボ
ルの位置を図２に示す。この図から明らかなように、最
も重く重み付けされたビット（ＭＳＢ）の値が“０”を
表すシンボル（信号点Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ）と“１”を表す
シンボル（信号点Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｈ）との間の最小ユーク
リッド距離（信号点Ｇ−Ｈ間の距離）は、次に重く重み
付けされたビット（ＬＳＢ）の値が“０”を表すシンボ
ル（信号点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ）と“１”を表すシンボル
（信号点Ｃ，Ｄ，Ｇ，Ｈ）との間の最小ユークリッド距
離（信号点Ａ−Ｃ間，信号点Ａ−Ｇ間等の距離）よりも
長くなっている。

【００３３】また、ＬＳＢの値が“０”を表すシンボル
と“１”を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離
は、次に重く重み付けされたビット（２ビット目）の値
が“０”を表すシンボル（信号点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と
“１”を表すシンボル（信号点Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）との間
の最小ユークリッド距離（信号点Ｃ−Ｇ間，信号点Ｄ−
Ｈ間の距離）よりも長くなっている。したがって、本実
施形態のデジタル復調方法に用いられる変調方法におけ
る各シンボル間の最小ユークリッド距離は、各ビットの
重み付けにより次のようになる。ＭＳＢ＞ＬＳＢ＞２ビット目（中間ビット）

【００３４】一般に、デジタル変調における誤り率を劣
化させる主な要因は、各信号間のユークリッド距離によ
るため、これを如何に広くするかが重要となる。図２の
ように、ＡＳＫシンボル（図２の場合において、信号
Ｇ，Ｈに割り当てられたシンボル）を２個にして、前述
した条件を満足する位置に配置したことで、各シンボル
間のユークリッド距離を十分に得ることができる。これ
により、フェージングや雑音が復調の際にあまり影響し
ないので、受信回路の構成が簡単で、かつ、高速のデー
タを伝送することができる。また、デジタル通信装置の
移動中における誤り率も低く維持することができる。さ
らに、上述したようなビットの重み付けにより各シンボ
ルを配置することで、誤り訂正に必要な冗長信号が短く
なり、受信側の補償処理も簡単になると同時に、実行的
なデータの伝送速度も向上する。

【００３５】また、ＬＳＢを“０”に固定することで、
図２において３ビットの内、１ビットが同じ値を示すシ
ンボルからなる複数のグループ、すなわち、シンボル
（＝信号点）Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ（共にＭＳＢの値が
“０”）、シンボルＢ，Ｄ，Ｆ，Ｈ（共にＭＳＢの値が
“１”）、シンボルＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆ（共にＬＳＢの値が
“０”）、シンボルＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈ（共にＬＳＢの値が
“１”）、シンボルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（共に２ビット目の
値が“０”）、シンボルＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈ（共に２ビット
目の値が“１”）のグループのうち、近接するシンボル
間のユークリッド距離が最も短いシンボルを有する各グ
ループ（シンボルＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈのグループ。「近接す
るシンボル」とはシンボルＣ，ＧおよびシンボルＤ，Ｈ
を指す）のシンボルが信号空間上に配置されなくなり、
この結果、図３に示すように、変調信号はπ／４シフト
ＱＰＳＫと全く同じになる。

【００３６】したがって、従来のπ／４シフトＱＰＳＫ
を用いた無線システムとの共用が可能となり、また、移
動中や建物の間で電波が遮蔽される等、電波伝搬の状態
が悪い場合に、伝送データを操作するだけで、上述した
デジタル変調方式から、π／４シフトＱＰＳＫに切り換
えることができ、信頼性の高い伝送路を確保することが
可能となる。なお、シンボルの配置に応じて、値を固定
するビット数を１ビットに限らず、より多くのビットの
値を固定することで、近接するシンボル間のユークリッ
ド距離がより長いシンボルのみを用いて情報の伝達を行
うようにしてもよい。この場合、伝送速度は低下する
が、伝送データを操作するだけで信頼性の高い伝送路を
確保することが可能となる。

【００３７】また、デジタル変調における周波数の占有
帯域幅は、伝送速度を１シンボル当たりのビット数で除
した値と、最大の振幅位相変化（極座標上の移動距離）
に比例して大きくなる。上述したシンボルの配置では、
何れもπ／４シフトＱＰＳＫの振幅位相変化より小さい
ため、占有帯域幅はπ／４シフトＱＰＳＫと同じで、伝
送速度を速くすることができる。

【００３８】ここで、図４にπ／４シフトＱＰＳＫと、
本実施形態における復調方法に用いられる変調方法とに
おいて、「伝送速度／１シンボル当たりのビット数」を
等しくした時の変調スペクトラムを示す。この図から、
π／４シフトＱＰＳＫの場合、４８００ｂｐｓであるの
に対し、本実施形態における復調方法に用いられる変調
方法では７２００ｂｐｓとなっているにも関わらず、両
者の占有帯域幅はほぼ同一になっていることがわかる。

【００３９】次に、上述した変調方法および復調方法を
実現する送受信機のブロック図を図５、図６に示す。図
５は上述した変調方法による変調を行う送信機の構成を
示すブロック図であり、この図において、１は信号変換
器であり、順次１ビットずつ入力されるデータストリー
ムを所定サンプリング時間毎に３ビットのパラレルデー
タに変換し、直交振幅変換を行うＩ，Ｑ信号を発生する
ためのデジタルデータに変換する。この信号変換器１
は、シリアル−パラレル変換回路と８値−多値変換回
路、あるいは、シリアル−パラレル変換回路とＲＯＭ
ｔａｂｌｅからの読み出しによる回路等によって実現可
能である。また、上記シリアル−パラレル変換回路は、
必要に応じて入力されたデータストリームを２ビットの
パラレルデータに変換して、３ビットの出力パラレルデ
ータのＭＳＢと第２ビット目とし、ＬＳＢを“０”固定
にする機能を有している。

【００４０】例えば、ＲＯＭｔａｂｌｅからの読み出
しによる回路によって、信号変換器１を実現した場合、
まず、ＲＯＭｔａｂｌｅ内に、搬送波の位相がそれぞ
れ０゜，４５゜，９０゜，１３５゜，１８０゜，２２５
゜，２７０゜，３１５゜変化し、各位相で振幅が１（＝
搬送波のレベル）と２^1/2−１（＝搬送波のレベルの２
^1/2−１倍）とになる、計１６種類のＩ，Ｑ信号のデー
タを格納しておき、上述したシリアル−パラレル変換回
路によって３ビットのパラレルデータに変換された１つ
前のシンボルが“０１０”で、サンプリング時の位相が
４５゜，振幅が１であり、次のシンボルが“０００”で
あれば、信号変換器１は、位相が９０゜で振幅が１とな
るＩ，Ｑ信号のデータをＲＯＭｔａｂｌｅから読み出
してＤ／Ａコンバータ２，３へそれぞれ出力する。

【００４１】以下、表１に、１つ前のシンボルが“０１
０”で、サンプリング時の位相が４５゜，振幅が１だっ
た場合において、次のシンボルの各値に応じて出力され
る変調信号の位相および振幅を示す。上述した信号変換
器１は、各シンボルに対応して表１に示す変調信号が得
られるようなＩ，Ｑ信号のデータを出力する。

【表１】

【００４２】また、通信状態が悪化した場合等、上記シ
リアル−パラレル変換回路において、出力する３ビット
のパラレルデータのうち、ＬＳＢを“０”固定にすると
共に、データストリームを２ビットのパラレルデータに
変換して、そのデータを第２ビット目とＭＳＢとして出
力するように切り換える。これにより、信号変換器１か
らの出力は、最終的に出力される変調信号の振幅が１
で、位相変化が±π／４，±３π／４のいずれかとなる
従来のπ／４シフトＱＰＳＫと同様の直交位相変調を行
うためのＩ，Ｑ信号のデータが出力されることになる。

【００４３】Ｄ／Ａコンバータ２，３は、信号変換器１
から出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換
し、それをＩ，Ｑ信号として出力する。４，５はそれぞ
れローパスフィルタであり、符号間干渉を起こさないよ
うなインパルス応答を持ったローパスフィルタ、例え
ば、ナイキストフィルタ等が使用される。このローパス
フィルタ４，５により、Ｄ／Ａコンバータ２，３から出
力されたアナログ信号の帯域を制限し、当該アナログ信
号に多く含まれている高調波信号を除去する。

【００４４】６は発振器であり、本実施形態におけるデ
ジタル通信装置の搬送波を発生する。７は移相器であ
り、発振器６から出力された搬送波の移相をπ／２遅ら
せる。８，９はそれぞれ乗算器であり、乗算器８はロー
パスフィルタ４から出力されたＩ’信号に発振器６から
出力された搬送波を乗算し、乗算器９は、ローパスフィ
ルタ５から出力されたＱ’信号に、移相器７から出力さ
れた位相がπ／２遅れた搬送波を乗算する。１０は加算
器であり、乗算器８，９からそれぞれ出力された信号を
加算し、アンテナＡＮＴに出力する。

【００４５】次に図６を参照して本実施形態のデジタル
通信装置における受信機３０の構成について説明する。
以下に説明するデジタル通信装置は、図７に示すよう
に、本実施形態における変調方法が用いられている場合
に、電波伝搬状態が悪化すると、シンボルＳがしきい値
Ｔを越えて矢印Ｅ１またはＥ２方向にふらつき、隣接す
るシンボルと誤判定されてしまうときに、従来のπ／４
シフトＱＰＳＫに変調および復調モードを変えて、各シ
ンボルＳ間のユークリッド距離を長くすることによっ
て、通信エラーの発生を防止するための装置である。

【００４６】図６に示す受信機３０において、３１は、
図示しないアンテナにより受信されるデジタル信号に対
して直交復調を行い、Ｉ信号およびＱ信号を生成する直
交復調器である。３２は、上記Ｉ信号およびＱ信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器であり、変換結果を
Ｉ’信号およびＱ’信号として出力する。

【００４７】３３は、上記Ｉ’信号およびＱ’信号を後
述する手法により正規化して、正規化された各信号をＩ
ｎ信号およびＱｎ信号として出力する正規化部である。
３４は、Ｉｎ信号およびＱｎ信号に基づいて、後述する
手法からＰＳＫ判定、すなわち位相判定を行うＰＳＫ判
定部である。３５は、正規化部３３の出力値等によりシ
ンボルタイミングを決定するシンボルタイミング決定部
である。３６は、ＰＳＫ判定部３４の判定結果に基づい
て、ＰＳＫ復号を行うＰＳＫ復号部である。３７は、Ａ
／Ｄ変換器３２の出力に基づいて、ＡＳＫ判定（振幅判
定）を行うＡＳＫ判定部である。３８は、ＡＳＫ判定部
３７およびＰＳＫ復号部３の各出力に基づいて、ＡＳＫ
復号を行うＡＳＫ復号部である。

【００４８】次に、上述した実施形態によるデジタル通
信装置の動作について図８に示すフローチャートを参照
しつつ説明する。図５に示す送信機からデジタル変調さ
れたデジタル信号がアンテナＡＮＴを介して送信される
と、該デジタル信号は、図６に示す受信機３０のアンテ
ナ（図示略）により受信された後、直交復調器３１に入
力される。これにより、上記デジタル信号は、直交復調
器３１により復調され、直交復調器３１からは、Ｉ信号
およびＱ信号がＡ／Ｄ変換器３２へ出力され、上記Ｉ信
号およびＱ信号は、Ａ／Ｄ変換器３２によりいずれもデ
ジタル信号であるＩ’信号およびＱ’信号に変換され
る。

【００４９】そして、今、受信機３０が、デジタル信号
を受信する受信モード状態とされると、ＡＳＫ判定部３
７および正規化部３３は、Ａ／Ｄ変換器３２からのＩ’
信号およびＱ’信号を取得するサンプリング時間である
か否かを、図示しないタイマ出力やクロック信号から判
断し、同判断結果が「ＮＯ」の場合、受信モードを終了
させる。

【００５０】そして、今、サンプリング時間になったと
すると、ＡＳＫ判定部３７および正規化部３３は、ステ
ップＳＡ１の判断結果を「ＹＥＳ」として、ステップＳ
Ａ２へ進む。ステップＳＡ２では、正規化部３３および
ＡＳＫ判定部３７は、Ａ／Ｄ変換器３２からのＩ’信号
およびＱ’信号を取得した後、ステップＳＡ３へ進む。

【００５１】ステップＳＡ３では、正規化部３３は、取
得したＩ’信号およびＱ’信号を正規化する一方、ＡＳ
Ｋ判定部３７は、Ｉ’信号およびＱ’信号に基づいて、
ＡＳＫ判定を行う。ここで、図９に示すフローチャート
を参照して、図８に示すステップＳＡ３の処理について
説明する。図９に示すステップＳＢ１では、正規化部３
３は、次の（１）式および（２）式にＩ’信号のベクト
ル値ＩdataおよびＱ’信号のベクトル値Ｑdataを各々代
入して、正規化されたＩｎおよびＱｎを得る。Ｉｎ＝Ｉdata／√（Ｉdata²＋Ｑdata²）・・・・（１）Ｑｎ＝Ｑdata／√（Ｉdata²＋Ｑdata²）・・・・（２）

【００５２】また、ステップＳＢ２では、正規化部３３
は、次の（３）式および（４）式に、ステップＳＢ１で
求めた正規化値ＩｎおよびＱｎ、Ｉn-1およびＱn-1を各
々代入して遅延検波結果ＩｄおよびＱｄを各々得る。こ
こで、上記正規化値Ｉn-1およびＱn-1は、１シンボル前
の正規化値である。Ｉｄ＝Ｉｎ×Ｉn-1＋Ｑｎ×Ｑn-1 ・・・・・・（３）Ｑｄ＝Ｑｎ×Ｉn-1−Ｉｎ×Ｑn-1 ・・・・・・（４）

【００５３】次に、正規化部３３は、上記求めた遅延検
波結果ＩｄおよびＱｄを次の（５）式に代入することに
より、ＡＳＫ値（振幅成分）を求める。ＡＳＫ＝２×Ｉｄ×Ｑｄ・・・・・・・・・・（５）ＡＳＫ判定部３７は、上記ＡＳＫ値を用いてＡＳＫ判定
を行う。

【００５４】次に、正規化部３３は、正規化値Ｉｎおよ
びＱｎを次の（６）式に代入することにより、costas値
を求める。ここで、costas値は、周知のcostas法により
求められる値であり、信号の位相ずれ値である。 costas＝Ｉｎ×Ｑｎ×（Ｉｎ＋Ｑｎ）（Ｉｎ−Ｑｎ）・・・（６）そして、正規化部３３は、ステップＳＢ３で求めたcost
as値からシンボルタイミングを決定する。

【００５５】そして、図８に示すステップＳＡ４では、
ＰＳＫ判定部３４は、正規化部３３より入力される正規
化値ＩｎおよびＱｎからＰＳＫ判定（位相判定）を行
い、判定結果をＰＳＫ復号部３へ出力する。これによ
り、ステップＳＡ５では、ＰＳＫ判定部３４は、ＰＳＫ
判定結果が、ステップＳＢ３（図９）において決定され
たシンボルタイミングと一致するか否かを判断し、同判
断結果が「ＮＯ」の場合、受信モードを終了させる。

【００５６】一方、ステップＳＡ５の判断結果が「ＹＥ
Ｓ」の場合、ＰＳＫ判定部３４へＰＳＫ判定結果をシン
ボルタイミング決定部３５およびＰＳＫ復号部３へ出力
する。これにより、シンボルタイミング決定部３５およ
びＰＳＫ復号部３は、ステップＳＡ６へ進み、ＰＳＫ復
号処理およびシンボルタイミング決定処理を実行する。

【００５７】ここで、上記ステップＳＡ６の処理を図１
０に示すフローチャートを参照して説明する。図１０に
示すステップＳＣ１では、ＰＳＫ復号部３は、ＰＳＫ判
定部３４より入力されるＰＳＫ判定値を復号値として出
力する。

【００５８】ここで、図５に示す送信機は、電波の伝搬
状態を検出して、電波の伝搬状況に応じて、変調方法お
よびビットレートを変えている。すなわち、上記送信機
は、電波の伝搬状態が非常によい場合には、図１２
（ａ）に示す本実施形態に用いられる変調方法によるも
のであって、かつビットレートが９６００ｂｐｓのデジ
タル信号を送信している。また、電波の伝搬状態が少し
劣化すると、送信機は、図１２（ｂ）に示す６値位相変
調であって、かつビットレートが７２００ｂｐｓのデジ
タル信号を送信している。さらに、電波の伝搬状態が非
常に悪化すると、送信機は、従来のπ／４シフトＱＰＳ
Ｋによる変調方法によるものであって、かつビットレー
トが６４００ｂｐｓのデジタル信号を送信している。送
信機は、現在送信しているデジタル信号のビットレート
に関する情報を受信機３０へ送信しており、受信機３０
は、現在のビットレートを認識している。

【００５９】今、ビットレートが９６００ｂｐｓである
ものとすると、ステップＳＣ１では、受信機３０のＰＳ
Ｋ復号部３６は、図１２（ａ）に示す変換テーブルを用
いて、同図の位相成分である信号１、４、３および６を
復号結果として出力した後、ステップＳＡ７へ進む。ス
テップＳＡ７では、ＰＳＫ復号部３６は、ビットレート
が７２００ｂｐｓ以上であって、かつＩｎ信号およびＱ
ｎ信号の各ベクトル値から振幅成分（図１２（ａ）：シ
ンボル０，２，５および７）があるか否かを判断する。
今の場合、ＰＳＫ復号部３６は、上記判断結果を「ＹＥ
Ｓ」として、この判断結果の情報をＡＳＫ復号部３８へ
出力する。これにより、ステップＳＡ８では、ＡＳＫ復
号部３８は、図１２（ａ）に示す振幅成分（シンボル
０，２，５および７）のうち、シンボル０および７をＡ
ＳＫ復号した後、ステップＳＡ９へ進む。

【００６０】次いで、ＡＳＫ復号部３８は、１／２ＡＳ
Ｋ（図１２（ａ）：シンボル２および５）を用いた変調
速度モードであるか否か、すなわち、本実施形態による
変調方法であって、かつビットレートが９６００ｂｐｓ
であるか否かを判断する。今の場合、ビットレートが９
６００ｂｐｓであるので、ＡＳＫ復号部３８は、ステッ
プＳＡ９の判断結果を「ＹＥＳ」としてステップＳＡ１
０へ進む。ステップＳＡ１０では、ＡＳＫ復号部３８
は、図１２（ａ）に示す１／２ＡＳＫ成分（シンボル２
および５）を復号した後、受信モードを終了させる。こ
のように、ビットレートが９６００ｂｐｓである場合に
は、図１２（ａ）に示す都合８種類のシンボル０〜７が
復号される。

【００６１】また、ステップＳＣ２では、シンボルタイ
ミング決定部３５は、正規化部３３において求められた
costas値（図９：ステップＳＢ２参照）、言い換えれば
位相ずれ値を図１１に示すしきい値Ｔと比較することに
より、シンボルタイミングを決定する。具体的には、シ
ンボルタイミング決定部３５は、図１１において、位相
ずれ値のサンプルｔｂ１〜ｔｂ１５が、しきい値Ｔ内で
あれば、これを「＋」とする一方、しきい値Ｔ外であれ
ば、これを「−」として、各比較結果を各サンプリング
間で比較して、位相ずれが最小の周期をシンボルタイミ
ングとして決定する。

【００６２】また、ビットレートが７２００ｂｐｓであ
るものとすると、ステップＳＣ１では、受信機３０のＰ
ＳＫ復号部３６は、図１２（ｂ）に示す変換テーブルを
用いて、同図の位相成分であるシンボル１，３，４およ
び６を復号結果として出力した後、ステップＳＡ７へ進
む。ステップＳＡ７では、ＰＳＫ復号部３６は、ビット
レートが７２００ｂｐｓ以上であって、かつＩｎ信号お
よびＱｎ信号の各ベクトル値から振幅成分（図１２
(ｂ)：シンボル０，０，７および７）があるか否かを判
断する。今の場合、ＰＳＫ復号部３６は、上記判断結果
を「ＹＥＳ」として、この判断結果の情報をＡＳＫ復号
部３８へ出力する。これにより、ステップＳＡ８では、
ＡＳＫ復号部３８は、図１２（ｂ）に示す振幅成分（シ
ンボル０，０，７および７）のうち、振幅が１のシンボ
ル０および７をＡＳＫ復号した後、ステップＳＡ９へ進
む。

【００６３】次いで、ＡＳＫ復号部３８は、１／２ＡＳ
Ｋ（図１２（ａ）：シンボル２および５）を用いた変調
速度モードであるか否か、すなわち、本実施形態による
変調方法であって、かつビットレートが９６００ｂｐｓ
であるか否かを判断する。今の場合、ビットレートが７
２００ｂｐｓであるので、ＡＳＫ復号部３８は、ステッ
プＳＡ９の判断結果を「ＮＯ」として受信モードを終了
させる。

【００６４】また、ビットレート６４００ｂｐｓである
ものとすると、ステップＳＣ１では、受信機３０のＰＳ
Ｋ復号部３６は、図１２（ｃ）に示す変換テーブルを用
いて、同図の位相成分であるシンボル１、３、および６
を復号結果として出力した後、ステップＳＡ７へ進む。
ステップＳＡ７では、ＰＳＫ復号部３６は、ビットレー
トが７２００ｂｐｓ以上であって、かつＩｎ信号および
Ｑｎ信号の各ベクトル値から振幅成分（図１２(ｃ)：シ
ンボル１，３，４および６）があるか否かを判断する。
今の場合、ＰＳＫ復号部３６は、上記判断結果を「Ｎ
Ｏ」として、受信モードを終了させる。

【００６５】以上説明したように、上述した実施形態に
よれば、電波の伝搬状態、言い換えばビットレートの相
違によって、復調方法を切り替えているので、移動中等
の電波伝搬の悪い環境においても誤り率が少ないデータ
伝送が可能となる。

【００６６】以上本発明の実施形態について詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるもので
はなく本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があ
っても本発明に含まれる。例えば、上述した実施形態に
おいては、上述した機能を実現するためのプログラム
を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディ
スク、ＩＣカード、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読
み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録
されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ
て実行させることにより、変調、復調をおこなってもよ
い。

【００６７】また、上記プログラムは、フロッピーディ
スク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体や、ハードディスク等
の記憶装置等に、その全体あるいは一部が記録され、あ
るいは記憶されている。そのプログラムは、コンピュー
タにより読みとられて、動作の全部あるいは一部が実行
される。また、ここでいう記録媒体は、光磁気ディスク
等のようにプログラムを静的に記録しているものに限ら
ず、インターネットの専用線、電話回線等の通信回線を
通してプログラムを送信する場合の通信回線のように、
短時間の間、動的にプログラムを保持しているもの、そ
の場合のサーバやコンピュータ内部のメモリのように、
一定時間プログラムを保持しているものも含むものとす
る。

【００６８】また、図５の信号変換器１を構成するシリ
アル−パラレル変換回路では、ＬＳＢを“０”固定に
し、入力されたデータストリームを２ビットのパラレル
データに変換したものを、３ビットの出力パラレルデー
タのＭＳＢと第２ビット目としてＬＳＢ（値は“０”固
定）と共に出力する機能を有しているが、近接するシン
ボル間のユークリッド距離が最も短いシンボルを有する
グループの各シンボルが信号空間上に配置されないよう
に、シンボルの配置に応じてＬＳＢ以外のビット値を
“０”または“１”に固定してもよい。

【００６９】さらに、上記シリアル−パラレル変換回路
値において、値を固定するビットの数を増やし、近接す
るシンボル間のユークリッド距離がより長いシンボルの
みのデジタル変調を行うようにしてもよい。この場合、
伝送速度は低下するが、伝送データを操作するだけでよ
り信頼性の高い伝送路を確保することが可能となる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電波の伝搬状態に応じて、第１のデジタル変調信号の復
調と第２のデジタル変調信号の復調とを切り替えている
ので、移動中等の電波伝搬の悪い環境においても誤り率
が少ないデータ伝送が可能となるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態におけるデジタル通信
装置の各信号位置を示す信号空間図である。

【図２】同デジタル通信装置の各信号位置に割り当て
られたシンボル配置を示す信号空間図である。

【図３】同デジタル通信装置に入力された３ビットの
デジタルデータを“０”に固定した時の振幅位相変化を
示す信号空間図である。

【図４】同デジタル通信装置の変調方法と、π／４シ
フトＱＰＳＫとにおいて、伝送速度／１シンボル当たり
のビット数を同じにした時の変調スペクトラムを示すグ
ラフである。

【図５】同デジタル通信装置の送信機の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】同デジタル通信装置の受信機３０の構成を示
すブロック図である。

【図７】同デジタル通信装置の動作原理を説明する図
である。

【図８】図６に示す受信機３０の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図９】図６に示す受信機３０におけるＡＳＫ判定処
理、および（Ｉ，Ｑ）正規化処理を説明するフローチャ
ートである。

【図１０】図６に示す受信機３０におけるＰＳＫ復号
処理を説明するフローチャートである。

【図１１】図６に示す受信機３０における動作を説明
する図である。

【図１２】図６に示す受信機３０において用いられる
変換テーブルを示す図である。

【図１３】ＱＰＳＫおよびπ／４シフトＱＰＳＫにお
ける信号位置を示す信号空間図である。

【図１４】１６ＱＡＭにおける信号位置を示す信号空
間図である。

【符号の説明】

１信号変換器２，３Ｄ／Ａコンバータ４，５ローパスフィルタ６発振器７移相器８，９乗算器１０加算器３０受信機３１直交復調器３２Ａ／Ｄ変換器３３正規化部３４ＰＳＫ判定部３５シンボルタイミング決定部３６ＰＳＫ復号部３７ＡＳＫ判定部３８ＡＳＫ復号部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調するデジタル復調方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を伝搬状態に応じて受信する第１の過程と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する第２の過程
とからなることを特徴とするデジタル復調方法。
【請求項２】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調するデジタル復調方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を伝搬状態に応じて受信する第１の過程と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する第２の過程
とからなるデジタル復調方法を用いた受信機。
【請求項３】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調するデジタル復調方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を伝搬状態に応じて受信する第１の過程と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する第２の過程
とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調するデジタル通信方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の過程
と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する第２の過程
とからなることを特徴とするデジタル通信方法。
【請求項５】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調する過程を有するデジタル通信方法におい
て、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の過程
と、前記電波の伝搬状態が良好であるとき、第１の電波状態
信号を送信する一方、前記電波の伝搬状態が悪化したと
き、第２の電波状態信号を送信する第２の過程と、前記第１の電波状態信号を受信したとき、前記第１のデ
ジタル変調信号を復調する一方、前記第２の電波状態信
号を受信したとき、前記第２のデジタル変調信号を復調
する第３の過程とからなることを特徴とするデジタル通
信方法。
【請求項６】前記第１の過程においては、電波の伝搬
状態が良好であるとき、第１のビットレートで前記第１
のデジタル変調信号を送信する一方、電波の伝搬状態が
悪化したとき、前記第１のビットレートより低い第２の
ビットレートで前記第２のデジタル変調信号を送信し、前記第１の電波状態信号は、前記第１のビットレートを
示す信号であり、前記第２の電波状態信号は、前記第２のビットレートを
示す信号であることを特徴とする請求項５に記載のデジ
タル通信方法。
【請求項７】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調するデジタル通信方法において、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の過程
と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する第２の過程
とを実行させるためのプログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情報
に応じて搬送波の位相振幅変調が施されたデジタル変調
信号を復調する過程を有するデジタル通信方法におい
て、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の過程
と、前記電波の伝搬状態が良好であるとき、第１の電波状態
信号を送信する一方、前記電波の伝搬状態が悪化したと
き、第２の電波状態信号を送信する第２の過程と、前記第１の電波状態信号を受信したとき、前記第１のデ
ジタル変調信号を復調する一方、前記第２の電波状態信
号を受信したとき、前記第２のデジタル変調信号を復調
する第３の過程とを実行させるためのプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】前記第１の過程においては、電波の伝搬
状態が良好であるとき、第１のビットレートで前記第１
のデジタル変調信号を送信する一方、電波の伝搬状態が
悪化したとき、前記第１のビットレートより低い第２の
ビットレートで前記第２のデジタル変調信号を送信し、前記第１の電波状態信号は、前記第１のビットレートを
示す信号であり、前記第２の電波状態信号は、前記第２のビットレートを
示す信号であることを特徴とする請求項８に記載のプロ
グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体。
【請求項１０】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情
報に応じて搬送波の位相振幅変調を行い、かつ変調され
たデジタル変調信号を復調するデジタル通信装置におい
て、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の送信手
段と、前記電波の伝搬状態が良好であるとき、第１の電波状態
信号を送信する一方、前記電波の伝搬状態が悪化したと
き、第２の電波状態信号を送信する第２の送信手段と、前記第１の電波状態信号を受信したとき、前記第１のデ
ジタル変調信号を復調する一方、前記第２の電波状態信
号を受信したとき、前記第２のデジタル変調信号を復調
する受信手段とを具備することを特徴とするデジタル通
信装置。
【請求項１１】前記第１の送信手段は、電波の伝搬状
態が良好であるとき、第１のビットレートで前記第１の
デジタル変調信号を送信する一方、電波の伝搬状態が悪
化したとき、前記第１のビットレートより低い第２のビ
ットレートで前記第２のデジタル変調信号を送信し、前記第２の送信手段は、前記第１の電波状態信号とし
て、前記第１のビットレートを示す信号を送信する一
方、前記第２の電波状態信号として、前記第２のビット
レートを示す信号を送信することを特徴とする請求項１
０に記載のデジタル通信装置。
【請求項１２】ｎビット（ｎは３以上の自然数）の情
報に応じて搬送波の位相振幅変調を行い、かつ変調され
たデジタル変調信号を復調するデジタル通信装置におい
て、前記ｎビットの情報を表す２ⁿ 個のシンボルを、振幅と
位相とによって表される２次元の信号空間に、重み付け
の重いビットから順次、“０”を表すシンボルと“１”
を表すシンボルとの間の最小ユークリッド距離を長くし
て配置する第１のデジタル変調信号と、π／４シフトＱ
ＰＳＫによる第２のデジタル変調信号とのうち、いずれ
か一方を電波の伝搬状態に応じて送信する第１の送信手
段と、電波の伝搬状態が良好であるとき、前記第１のデジタル
変調信号を復調する一方、電波の伝搬状態が悪化したと
き、前記第２のデジタル変調信号を復調する受信手段と
を具備することを特徴とするデジタル通信装置。