JP2000069103A - ディジタル無線通信装置の変調回路とその変調方法 - Google Patents
ディジタル無線通信装置の変調回路とその変調方法Info
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Abstract
いて、ディジタル−アナログ変換器のビット数を増やす
ことなく、S/N比を改善したディジタル無線通信装置
の変調回路を提供する。 【解決手段】伝送データを所要のQAM変調方式に変換
するマッピング回路1とディジタル−アナログ変換器
4、4' 間にデジタル乗算器2、2' を設け、伝送する
データに予め定めた係数を掛け合わせることでディジタ
ル−アナログ変換器の入力レベルを上げ、これによっ
て、変調器出力のスペクトラムのS/N比を向上せしめ
ることを特徴とする。
Description
信装置の変調回路とその変調方法に係わり、特に、多値
直交振幅変調(QAM)方式を用いるディジタル無線通
信において、出力スペクトラムのS/N値を改善する変
調回路とその変調方法に関する。
ては、例えば、図8に示されたようなものが知られてい
る。なお、この回路は、(社)電子情報通信学会発行の
「ディジタル無線通信の変復調」(斉藤洋一 著)のp
121に記載された16QAM変調器である。
れた信号は、フィルタH(f)にて波形整形され、乗算
器6、6' にて搬送波fcと掛け合わされる。ここでQ
はIに対しπ/2位相シフトされ、両出力は合成器7で
合成される。その結果、図8(b)に示すように、16
点の振幅、位相情報を持つ変調波信号として出力される
ことになる。
図9に示す。変調されるデータは入力端子101からマ
ッピング回路1に入力される。このマッピング回路1は
制御端子102からの制御信号「 QAM CONT」 に
基づき所要システムに見合う変調波出力とする為にデー
タを配列する回路である。
s)のデータ信号及びクロック入力端子103からfs
(Hz)のクロック信号が入力され、また、制御端子1
02から変調方式に関する情報が入力される。この変調
方式に関する情報に基づき、例えば、変調方式が64Q
AMの時、マッピング回路1は、入力端子101からの
入力されるデータを6列(26 =64)に変換し、ロー
ルオフフィルタFIR2、2' に入力される。その際、
マッピングされたDATAは、I−ch、Q−ch夫々
3列に分けられ、1列当たりの伝送レートはfs/6
(bps)となる。
要フィルタ波形に整形された後、ディジタル−アナログ
変換器(D/A)4、4' に入力される。このディジタ
ル−アナログ変換器4、4' にて伝送レートのM倍サン
プリングにてアナログに変換された信号は、ローパスフ
ィルタ5、5' にて高調波成分を減衰させ、乗算器6、
6' にて搬送波f0と掛け合わされる。
合わせる際、π/2シフトした位相にて掛け合わされ
る。その結果、変調出力端子104から搬送波f0を中
心周波数とした変調波信号が出力される。なお、FIR
2、2' からディジタル−アナログ変換器4、4' 間の
列数はディジタル−アナログ変換器4、4' から出力さ
れるスペクトラム波形の所要S/N値で決まる。一般的
に、多ビット入力のディジタル−アナログ変換器程S/
N比は改善されるが、ディジタル−アナログ変換器の性
能にも影響し、列数が多くてもS/N比の悪いものもあ
る。
はコストに影響し、特に、多ビット、高速化と共に高価
になる傾向がある。この為、選択の際は所定の規格を満
足するディジタル−アナログ変換器の選択が肝要であ
る。上記した汎用変調器は入力端子101、クロック入
力端子103から入力される伝送レート及び制御端子1
02から入力される情報により、変調出力端子から出力
される変調波スペクトラムの帯域幅が変化する。叉、各
システムにおいて伝送する伝送レート及び所要帯域に応
じ、変調方式及びロールオフフィルタFIRのロールオ
フ率を設定し使用する。
うな問題があった。 (1)特に、32,128QAMの様なシステムにおい
ては、64,256QAM比べ、変調器出力のスペクト
ラムのS/N比が悪化し、結果として所要規格を満足で
きないことがある。その理由は、ディジタル−アナログ
変換器の性能により変調器出力のS/Nが決まるから、
32,128QAMは信号点が少ない分出力レベルが低
下し、その結果、ディジタル−アナログ変換器の信号レ
ベルが低下するためである。
ル−アナログ変換器のビット数を増やす方法があるが、
その場合、ディジタル−アナログ変換器のコストアップ
につながるという問題がある。
した従来技術の欠点を改良し、特に、32,128QA
Mのようなシステムにおいて、64,256QAMに比
べ信号レベルが低下することによる変調波出力のS/N
比劣化を防いだ新規なディジタル無線通信装置の変調回
路とその変調方法を提供するものである。
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるデ
ィジタル無線通信装置の変調回路の第1態様は、変調指
示情報に基づき伝送データを所定のQAM変調方式に見
合うマッピングを行うマッピング回路と、このマッピン
グ回路の後段に設けられた波形整形用のロールオフフィ
ルタと、このロールオフフィルタの出力をアナログ値に
変換するディジタル−アナログ変換器とを備え、前記伝
送データを少なくとも異なる二つの変調方式で選択的に
変調可能にしたディジタル無線通信装置の変調回路にお
いて、前記マッピング回路とディジタル−アナログ変換
器との間にデジタル乗算器を設け、このデジタル乗算器
は予め定めた係数を前記伝送データに掛け合わせ、この
掛け合わせた結果を前記ディジタル−アナログ変換器に
入力せしめることを特徴とするものであり、叉、第2態
様は、前記乗算器は、前記マッピング回路とロールオフ
フィルタとの間に設けたことを特徴とするものであり、
叉、第3態様は、前記乗算器は、前記ロールオフフィル
タとディジタル−アナログ変換器との間に設けたことを
特徴とするものであり、叉、第4態様は、前記変調指示
情報は、前記マッピング回路と乗算器に同期して与えら
れることを特徴とするものであり、叉、第5態様は、前
記係数は、前記ディジタル−アナログ変換器の入力レベ
ルが前記ディジタル−アナログ変換器のダイナミックレ
ンジ以下になるように設定されることを特徴とするもの
である。叉、本発明に係わるディジタル無線通信装置の
変調回路の変調方法の態様は、変調指示情報に基づき伝
送データを所定のQAM変調方式に見合うマッピングを
行うマッピング回路と、このマッピング回路の後段に設
けられた波形整形用のロールオフフィルタと、このロー
ルオフフィルタの出力をアナログ値に変換するディジタ
ル−アナログ変換器とを備え、前記伝送データを少なく
とも異なる二つの変調方式で選択的に変調可能にしたデ
ィジタル無線通信装置の変調回路の変調方法において、
前記マッピング回路とディジタル−アナログ変換器との
間にデジタル乗算器を設け、このデジタル乗算器で伝送
するデータに所定の係数を掛け合わせ、この掛け合わせ
た信号を前記ディジタル−アナログ変換器に導いて変調
することを特徴とするものである。
信装置の変調回路は、変調指示情報に基づき伝送データ
を所定のQAM変調方式に見合うマッピングを行うマッ
ピング回路と、このマッピング回路の後段に設けられた
波形整形用のロールオフフィルタと、このロールオフフ
ィルタの出力をアナログ値に変換するディジタル−アナ
ログ変換器とを備え、前記伝送データを少なくとも異な
る二つの変調方式で選択的に変調可能にしたディジタル
無線通信装置の変調回路において、前記マッピング回路
とディジタル−アナログ変換器との間にデジタル乗算器
を設け、このデジタル乗算器は、予め定めた係数を前記
伝送データに掛け合わせ、この掛け合わせた結果を前記
ディジタル−アナログ変換器に入力せしめるものであ
る。
わせることで、ディジタル−アナログ変換器の入力レベ
ルを上げることができる。この結果、変調器出力のスペ
クトラムのS/N比を向上させることが可能になった。
装置の変調回路とその変調方法の具体例を図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は、本発明に係わるディジ
タル無線通信装置の変調回路のブロック図であって、図
1には、変調指示情報「 QAM CONT」 に基づき伝
送データを所定のQAM変調方式に見合うマッピングを
行うマッピング回路1と、このマッピング回路1の後段
に設けられた波形整形用のロールオフフィルタ3、3'
と、このロールオフフィルタ3、3' の出力をアナログ
値に変換するディジタル−アナログ変換器4、4'とを
備え、前記伝送データを少なくとも異なる二つの変調方
式で選択的に変調可能にしたディジタル無線通信装置の
変調回路において、前記マッピング回路1とディジタル
−アナログ変換器4、4' との間にデジタル乗算器2、
2' を設け、このデジタル乗算器2、2' は予め定めた
係数を前記伝送データに掛け合わせ、この掛け合わせた
結果を前記ディジタル−アナログ変換器4、4' に入力
せしめるディジタル無線通信装置の変調回路が示され、
叉、前記乗算器2、2' は、前記マッピング回路1とロ
ールオフフィルタ3、3' との間に設けたディジタル無
線通信装置の変調回路が示され、更に、前記変調指示情
報「 QAM CONT」 は、前記マッピング回路1と乗
算器2、2' に同期して与えられるディジタル無線通信
装置の変調回路が示されている。
力端子101から伝送レートfs(bps)の信号及び
クロック入力端子103からfs(Hz)のクロック信
号が入力され、叉、制御端子102から変調方式に関す
る情報が入力される。マッピング回路1の出力は、変調
方式に応じた列数のデータと1列当たりの伝送レートで
乗算器2、2' に入力される。乗算器2、2' は入力デ
ータに、制御端子102から入力された変調方式に基づ
き予め設定された係数を掛け、ロールオフフィルタFI
R3、3' に出力する。ロールオフフィルタFIR3、
3' にて所要のフィルタ波形に整形された後、ディジタ
ル−アナログ変換器4、4' に入力され、このディジタ
ル−アナログ変換器4、4' にて伝送レートのM倍サン
プリングによりアナログ変換された信号は、ローパスフ
ィルタ5、5' にて高調波成分を減衰させ、乗算器6、
6' にて搬送波f0と掛け合わされる。
際、π/2シフトした位相にて掛け合わされるため、変
調出力端子104からI,Qのデータが直交した搬送波
f0の変調波信号が出力される。なお、乗算機2、2'
の係数の条件としては、伝送するデータがディジタル−
アナログ変換器4、4' の入力範囲内(オーバーレンジ
とならない範囲)の設定とすれば良いわけで、16、6
4,256QAMにおいても、同様にディジタル−アナ
ログ変換器のレンジ内であれば係数を付加し、乗算する
ことでS/N比を改善することが可能である。
通信装置の変調回路の動作について、図2、3を用いて
説明する。32QAM時の乗算器2、2' の係数が6Q
AMと同じ係数とした場合のコンスタレーション及びD
/A出力波形を夫々図2、3に示す。マッピング回路1
の出力は、64,32QAM共にI,Q各3列のDAT
A(D0,D1,D2)の「 0」 、「 1」 データとして
表現でき、これを変調出力端子104で示した場合、6
4QAMコンスタレーションが図2(a)、32QAM
コンスタレーションが図3(a)となる。信号配置を比
較した場合、32QAMは、図3(a)の白丸部分で示
す周辺及び4隅の信号が存在しない配置となる。上記し
た状態におけるディジタル−アナログ変換器4、4' の
出力スペクトラム波形を夫々図2(b)、図3(b)に
示す。32QAMにおいては、信号点が無い部分だけ、
ディジタル−アナログ変換器の入力信号レベルが低下す
る。しかし、ディジタル−アナログ変換器の持っている
サーマルノイズレベルは一定値であり、その結果として
S/N比が図3(b)に示すように、A' dBとなり、
64QAM時(図2(b))に比べ、S/N比は△ad
B悪化することになる。
ィルタ(又はバンドパスフィルタ)9が設けられている
ものの、これらのフィルタは高調波を除去するためのも
のであるため、スペクトラム波形の2xfs近傍のノイ
ズは減衰せず、従って、S/N比の△adB分の悪化
は、送信器出力のS/Nにそのまま影響する。その結
果、無線装置にて規定されているマスク値を満足しない
場合も考えられる。
算器2、2' にて8/6倍の係数を掛けた例である。図
4(a)が乗算器2、2' へ入力する際のデータとコン
スタレーションを示し、図4(b)が乗算器2、2' 出
力のデータとコンスタレーションを示す。乗算する前の
コンスタレーションにて白丸で示される使用していない
信号点は、乗算器2、2' の出力では、ディジタル−ア
ナログ変換器4、4' の入力レンジ外となっている。し
かし、白丸で示される信号は、実際の信号として使用し
ていないから、動作上の問題はない。
力のスペクトラムを図5(b)に示す。図4、図5
(a)ように、乗算器2、2' を設けることで、ディジ
タル−アナログ変換器4、4' の入力レベルの低下が改
善され、その結果、S/N比に関しても64QAM相当
のS/N比が得られる。
御信号「 QAM CONT」 に基づき、乗算器2、2'
の係数を選択し、伝送するデータに乗算する状態を示し
ている。次に本発明の他の具体例について説明する。図
7に示す構成は、ロールオフフィルタFIR3、3' と
乗算器2、2' の配置が入れ替わったものである。ロー
ルオフフィルタFIR入力のビット数は従来通りのビッ
ト数で済むが、乗算器2、2' がオーバーサンプリング
の周波数で動作する必要がある。ロールオフフィルタF
IRのタップ数が多く、またオーバーサンプリング周波
数が低いシステムにおいては、ロールオフフィルタFI
Rの規模が大きくならず、叉、スピードの影響も少な
く、図1の構成と同等の効果が得られる点で適している
と思われる。
−アナログ変換器をI,Q各々に設け、アナログにて搬
送波f0と乗算したが、合成器7迄をデジタルで構成し
た場合でも同様である。この場合、合成器7を加算器と
し、その後にディジタル−アナログ変換器を付加した構
成となり、効果は上述と同等のものを得ることが出来
る。
の変調回路とその変調方法は、上述のように構成したの
で、以下の効果を奏する。 (1)32,128QAMの伝送データを乗算器にてデ
ィジタル−アナログ変換器のレンジを超えない範囲で増
幅することで、変調器出力のS/N劣化を防ぐことがで
きる。従って、特に32,128QAMのようなシステ
ムにおいて、予め設定された係数を掛けることで、6
4,256QAMと同等の変調器出力のスペクトラムが
得られ、S/N比が改善できる。
アナログ変換器のビット数を増やす必要がなくなり、デ
ィジタル−アナログ変換器のコストアップの心配が無く
なる。その理由は、32,128QAMは信号点が少な
い分をディジタル−アナログ変換器の入力側で増幅し、
出力の信号レベルを64,256QAM相当にあげるこ
とで64,256QAMと同等のS/N比が得られるか
らである。
回路の構成を示すブロック図である。
ションを示す図、(b)は、ディジタル−アナログ変換
器の出力スぺクトラムを示すグラフである。
ステム用の乗算器の係数を選択し、この係数を伝送する
データに乗算する状態を示す図である。
調回路の原理図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 変調指示情報に基づき伝送データを所定
のQAM変調方式に見合うマッピングを行うマッピング
回路と、このマッピング回路の後段に設けられた波形整
形用のロールオフフィルタと、このロールオフフィルタ
の出力をアナログ値に変換するディジタル−アナログ変
換器とを備え、前記伝送データを少なくとも異なる二つ
の変調方式で選択的に変調可能にしたディジタル無線通
信装置の変調回路において、前記マッピング回路とディ
ジタル−アナログ変換器との間にデジタル乗算器を設
け、このデジタル乗算器は予め定めた係数を前記伝送デ
ータに掛け合わせ、この掛け合わせた結果を前記ディジ
タル−アナログ変換器に入力せしめることを特徴とする
ディジタル無線通信装置の変調回路。 - 【請求項2】 前記乗算器は、前記マッピング回路とロ
ールオフフィルタとの間に設けたことを特徴とする請求
項1記載のディジタル無線通信装置の変調回路。 - 【請求項3】 前記乗算器は、前記ロールオフフィルタ
とディジタル−アナログ変換器との間に設けたことを特
徴とする請求項1記載のディジタル無線通信装置の変調
回路。 - 【請求項4】 前記変調指示情報は、前記マッピング回
路と乗算器に同期して与えられることを特徴とする請求
項1乃至3の何れかに記載のディジタル無線通信装置の
変調回路。 - 【請求項5】 前記係数は、前記ディジタル−アナログ
変換器の入力レベルが前記ディジタル−アナログ変換器
のダイナミックレンジ以下になるように設定されること
を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のディジタ
ル無線通信装置の変調回路。 - 【請求項6】 変調指示情報に基づき伝送データを所定
のQAM変調方式に見合うマッピングを行うマッピング
回路と、このマッピング回路の後段に設けられた波形整
形用のロールオフフィルタと、このロールオフフィルタ
の出力をアナログ値に変換するディジタル−アナログ変
換器とを備え、前記伝送データを少なくとも異なる二つ
の変調方式で選択的に変調可能にしたディジタル無線通
信装置の変調回路の変調方法において、前記マッピング
回路とディジタル−アナログ変換器との間にデジタル乗
算器を設け、このデジタル乗算器で伝送するデータに所
定の係数を掛け合わせ、この掛け合わせた信号を前記デ
ィジタル−アナログ変換器に導いて変調することを特徴
とするディジタル無線通信装置の変調回路の変調方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23783198A JP3331978B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | ディジタル無線通信装置の変調回路とその変調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23783198A JP3331978B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | ディジタル無線通信装置の変調回路とその変調方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000069103A true JP2000069103A (ja) | 2000-03-03 |
JP3331978B2 JP3331978B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17021060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23783198A Expired - Fee Related JP3331978B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | ディジタル無線通信装置の変調回路とその変調方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3331978B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008527935A (ja) * | 2005-01-14 | 2008-07-24 | マーベル ワールド トレード リミテッド | 送信シグナルアップコンバーティングフィルタのための方法及び装置 |
WO2011068119A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 日本電気株式会社 | データ伝送方法、データ受信方法、データ変調装置及びデータ復調装置 |
-
1998
- 1998-08-24 JP JP23783198A patent/JP3331978B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2011068119A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 日本電気株式会社 | データ伝送方法、データ受信方法、データ変調装置及びデータ復調装置 |
JP5660396B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2015-01-28 | 日本電気株式会社 | データ伝送方法、データ受信方法、データ変調装置及びデータ復調装置 |
US8958492B1 (en) | 2009-12-01 | 2015-02-17 | Nec Corporation | Data transmission method, data reception method, data modulation device, data demodulation device |
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---|---|
JP3331978B2 (ja) | 2002-10-07 |
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