JP2001024716A - Ｄｓｐモデム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】端末装置からのＲＳ信号による制御を受けて搬
送波を送出／停止する時に、受信特性の劣化を防ぐＤＳ
Ｐを用いたモデムを提供することを目的とする。 【解決手段】端末装置８からの送信要求信号に基づき搬
送波を送出／停止すると共に、送信データ信号に基づき
ディジタル信号を変調する変調処理部１０と、該変調処
理部からの信号を入力し、搬送波の送出時及び停止時に
搬送波の立ち上がり並びに立ち下がり特性を穏やかに変
換するための搬送波レベル調整処理部１７と、該搬送波
レベル調整処理部からの信号を入力する送信フィルタ処
理部１１と、受信信号を入力する受信フィルタ処理部１
２と、該受信フィルタ処理部からの信号を入力し、受信
信号レベルを調整するＡＧＣ処理部１３と、該ＡＧＣ処
理部出力を復調してデジタル信号を再生する復調処理部
１４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＤＳＰ（ディジタル
シグナルプロセッサ）モデムに関し、特に送信波制御を
用いてモデムの受信特性を改善したＤＳＰモデムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】モデムは、ディジタル信号を電話回線の
ような音声帯域回線等の伝送に適したように変復調する
もので、ディジタル信号を音声帯域信号の搬送波に変換
して伝送し、電話回線を使用してデータ伝送を行う場合
に使用される装置である。モデムの変復調方法として、
２００Ｂｉｔ／Ｓ以下の低速モデムではその使用帯域が
狭いため、送信／受信で各々異なった搬送波を使用し、
２線式回線において全二重通信を構成する場合がある。
図５は、従来のモデムを２線式回線を使用して全二重通
信を行う場合の構成例であり、１はモデム、２はディジ
タル信号を受信して搬送波を変調する変調部、３はコイ
ル及びコンデンサからなるＬＣフィルタ、４は送信信号
及び受信信号を２線式回線から入出力するライントラン
ス、５はコイル及びコンデンサからなるＬＣフィルタ、
６は受信レベルを自動調整する自動利得調整部（以降、
ＡＧＣと称す）、７は受信信号を復調してディジタル信
号を再生する復調部である。図５の動作を説明すると、
先ず端末装置８は、モデム１に対して送信要求信号（以
降、ＲＳ信号と称す）をＯＮとしモデム１の搬送波を立
ち上げ、続いて送信データ信号（以降、ＳＤ信号と称
す）を入力する。モデム１においては、変調部２におい
て端末装置８からの制御により搬送波を変調しＬＣフィ
ルタ３に入力する。ＬＣフィルタ３においては、変調し
た搬送波から不要波を除去した後ライントランス４に入
力する。ライントランス４は４線式回線を２線式回線に
変換するハイブリッドトランスを使用し、ＬＣフィルタ
３の出力をライントランス４の２線式回線側に送出す
る。一方、２線式回線側から入力する受信信号は、４線
式回線側の受信側に出力し、ＬＣフィルタ５に入力す
る。ＬＣフィルタ５においては、受信信号からノイズ成
分を除去した後ＡＧＣ６に入力し、受信信号のレベルを
復調に必要な所定のレベルに自動調整し、復調部７に入
力する。復調部７においては、変調された搬送波を復調
し、端末装置８に受信データ信号（以降、ＲＤ信号と称
す）として出力する。

【０００３】上記のように従来のモデムは、送信及び受
信する搬送波信号から不要波成分を除去するフィルタと
してコイル、コンデンサ等の受動部品を使用している
が、小型化及び低価格化が困難であるため、近年ではコ
イルコンデンサ等を使用しないＤＳＰを用いたモデムが
開発されている。図６は、従来のＤＳＰを用いたモデム
を２線式回線を使用して全二重通信を行う場合の構成例
である。９はモデムであって、ＤＳＰモデム１５と、ラ
イントランス４とにより構成する。ＤＳＰモデム１５は
変調処理部１０と、送信用のフィルタ処理部１１と、受
信用のフィルタ処理部１２と、ＡＧＣ処理部１３と、復
調処理部１４とを備える。図６の動作を説明すると、Ｄ
ＳＰモデム１５は、変調処理部１０において端末装置８
からの制御により搬送波を変調してフィルタ処理部１１
に出力し、フィルタ処理部１１は、変調した搬送波から
不要波を除去し、回線側に出力する。また、フィルタ処
理部１２においては、回線側から入力する受信信号から
ノイズ成分を除去しＡＧＣ処理部１３に出力し、ＡＧＣ
処理部１３において、受信信号のレベルを復調に必要な
所定のレベルに自動調整し復調処理部部１４に出力す
る。復調処理部部１４においては、変調された搬送波を
復調し、端末装置８にＲＤ信号として出力する。更に、
ＤＳＰモデム１５には、ライントランス４を接続し、２
線式回線に対して搬送波を送受信する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来のＤＳＰを用いたモデムは、端末装置から
のＲＳ信号による制御を受けて搬送波を送出／停止する
時に次のような不具合を生じていた。すなわち、モデム
をＤＳＰの処理により実現すると、搬送波を送出／停止
した時に出力波形は瞬時に１００％のレベルに立ち上が
り、又、瞬時に０％のレベルに立ち下がる特性を持って
いる。一方、送信側の搬送波は、ライントランスにおい
て、ライントランスが持つインピーダンスと各終端イン
ピーダンスとに少なからず不整合があるため、受信側に
ある程度のレベルが回り込んでいる。受信側に回り込ん
だ送信信号は、受信側のフィルタ処理部１２によりかな
りの部分除去されるが、低速モデムのように送信側の搬
送波と受信側の搬送波との周波数を接近させて使用して
いると、フィルタ処理部１２からＡＧＣ処理部１３に受
信信号と回り込んだ送信信号とが入力する。この時、送
信側から回り込んでくる漏れ分が前述したように瞬時に
変化すると、ＤＳＰのＡＧＣ処理部１３が追従出来ず、
受信特性の劣化を招いていた。尚、従来のＬＣフィルタ
を用いた方法では、フィルタの伝送特性により搬送波は
急峻な変化をしないこと及びＡＧＣがオペアンプ等によ
り構成していることから受信特性の劣化はない。本発明
は、前述したような従来のＤＳＰを用いたモデムの問題
を解決するためになされたものであって、受信特性の劣
化を防ぐＤＳＰを用いたモデムを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るＤＳＰモデムの請求項１記載の発明は、
端末装置からの送信要求信号に基づき搬送波を送出／停
止すると共に、送信データ信号に基づきディジタル信号
を変調する変調処理部と、該変調処理部からの信号を入
力し、搬送波の送出時及び停止時に搬送波の立ち上がり
並びに立ち下がり特性を穏やかに変換するための搬送波
レベル調整処理部と、該搬送波レベル調整処理部からの
信号を入力する送信フィルタ処理部と、受信信号を入力
する受信フィルタ処理部と、該受信フィルタ処理部から
の信号を入力し、受信信号レベルを調整するＡＧＣ処理
部と、該ＡＧＣ処理部出力を復調してデジタル信号を再
生する復調処理部とを備えた。上記のように搬送波送出
時及び停止時に搬送波の立ち上がり並びに立ち下がりを
穏やかに変換するための搬送波レベル調整処理部を備え
たので、搬送波送出時及び停止時に送信信号が受信側Ａ
ＧＣ処理部に与える影響を少なくし、受信特性を向上す
ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づいて
本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係るモデムの
送信波制御による受信特性改善方法の一実施例を示す構
成図である。モデム１６はＤＳＰモデム１８及びライン
トランス４からなり、該ＤＳＰモデム１８は、端末装置
８よりディジタル信号を受信して搬送波を変調する変調
処理部１０と、変調処理部１０が出力する搬送波レベル
の立ち上がり／立ち下がり特性を緩やかにする搬送波レ
ベル調整処理部１７と、送信側のフィルタ処理部１１
と、受信側のフィルタ処理部１２と、受信レベルを自動
調整するＡＧＣ処理部１３と、受信信号を復調してディ
ジタル信号を再生する復調処理部１４とを備える。

【０００７】以上のように構成したモデムは、次のよう
に動作する。図１による実施例として、変調方式をＦＳ
変調方式、伝送速度を２００ｂｉｔ／ｓｅｃ以下、搬送
波周波数として中心周波数を低域側１２００Ｈｚ、高域
側１６００Ｈｚとし、送信側に１２００Ｈｚ、受信側に
１６００Ｈｚを割り当て、更に搬送波の偏移幅はスペー
ス信号“０”を＋１００Ｈｚに、マーク信号“１”を−
１００Ｈｚとする。モデムを起動してデータ伝送を行う
動作を説明する。先ず、端末装置８は送信要求としてＲ
Ｓ信号を“１”とすると、モデム１６は変調処理部１０
が応答しスペース信号となる１３００Ｈｚの搬送波レベ
ルを瞬時に１００％まで出力し、その後、ＳＤ信号に従
って搬送波を１２００Ｈｚ±１００Ｈｚに変調する。こ
の時、搬送波のレベルが瞬時に立ち上がることにより前
述した不具合が発生するため、搬送波を搬送波レベル調
整処理部１７に入力し、搬送波の立ち上がりを緩やかに
する。図２に搬送波レベル調整処理部１７の出力波形を
示し、（ａ）は搬送波の送出を行う時の立ち上がり波形
を、（ｂ）は搬送波の停止を行う時の立ち下がり波形を
夫々示す。実施例においては、ＤＳＰの処理時間として
搬送波レベルの０％から１００％及び１００％から０％
への変化を２０ｍｓとしている。尚、図２おいて示して
いる搬送波波形の周波数は搬送波レベル調整処理部１７
の機能を示すために用いたものであって現実の周波数と
は異なる。次にレベル調整された中心周波数１２００Ｈ
ｚの搬送波は、フィルタ処理部１１に入力し、送信側の
使用帯域である１２００Ｈｚ±１００Ｈｚのみを通過さ
せ、２線式回線に不要波を出力しないようにフィルタリ
ングする。フィルタリングした搬送波は、２線式／４線
式変換するライントランス４に入力し、２線式回線に出
力する。

【０００８】一方、２線式回線より受信する対向局から
の搬送波は、ライントランス４により２線式／４線式変
換し受信回路に取り込まれる。受信した中心周波数１６
００Ｈｚ±１００Ｈｚに変調された搬送波は、フィルタ
処理部１２により受信側の使用帯域である１６００Ｈｚ
±１００Ｈｚのみを通過させ、ノイズ成分を除去する。
続いて、フィルタリングされた搬送波は、ＡＧＣ処理部
１３により受信レベルを復調に必要な所定のレベルまで
自動調整する。この時、送信側の中心周波数１２００Ｈ
ｚの搬送波を送出／停止した場合には、送信側からの搬
送波の回り込みレベルが変化するが、前述したようにレ
ベル変化を緩やかな変化としてあることにより、ＡＧＣ
処理部１３を処理するＤＳＰの動作時間は十分追従出
来、受信レベルを自動調整する。所定のレベルに自動調
整した搬送波は、復調処理部１４に入力し、搬送波の１
７００Ｈｚはスペース信号“０”に、１５００Ｈｚはマ
ーク信号“１”に復調し、ＲＤ信号として端末装置８に
出力する。

【０００９】次に、搬送波レベルの調整処理について説
明する。図３は、本発明に係るモデムの搬送波立ち上が
り時におけるレベル調整の動作を示すフローチャートで
ある。なお、上記実施例に示したように、搬送波レベル
の立ち上がり時及び立ち下がり時の定常状態までの時間
を２０ｍｓ、サンプリング周波数を８ｋＨｚ、レベル調
整処理を１６０段階とする。また定数Ａは搬送波レベル
の調整が１６０段階を２０ｍｓかかって実行するよう
に、０．００６２５（プログラムが１６０周してＡ×Ｍ
＝１となるようにＡの値を設定）としている。まず、ス
テップＳ１において端末装置からの送信要求信号ＲＳの
有無を検出し、ＲＳ信号を検出しない場合には（Ｓ１に
て「Ｎｏ」）待ち受け状態を維持する。一方、ＲＳ信号
を検出した場合には（Ｓ１にて「Ｙｅｓ」）ステップＳ
２に進み、前回のルーチンにおいて送信要求信号があっ
たか否かを判断する。ステップＳ１においてＲＳ信号を
検知した直後は前回ルーチンにおける送信要求信号は存
在しないので、一周前ＲＳ信号（ＢＲＳ）は０であり
（Ｓ２で「Ｎｏ」）、ステップＳ３に進む。すなわち、
ＲＳ信号の立ち上がりを検知し、立ち上がり時のレベル
調整処理が開始される。レベル調整処理は正数Ｍを０に
セットし（ステップＳ４）、出力が開始される（ステッ
プＳ５）。その後、正数Ｍを“＋１”し（ステップＳ
６）、さらに一周前ＲＳ信号（ＢＲＳ）を１にセットし
（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る。２回目のルー
チンにおいて、送信要求信号ＲＳがあると（Ｓ１にて
「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２に進み、その際、ＢＲＳは
前回ルーチンのステップＳ７にて１にセットされている
ので、ステップＳ８に進み（Ｓ２にて「Ｙｅｓ」）、正
数Ｍの値が判断される。正数Ｍが“０”でない場合（Ｓ
８で「Ｎｏ」）、ステップＳ９に進み、再び正数Ｍの値
が１６０であるか否かを判断する。Ｍ＝１６０に達して
いない場合（Ｓ９で「Ｎｏ」）、ステップＳ５において
出力が行われる。すなわち、搬送波レベルの調整をしな
い時の出力＊ＯＵＴに対し、Ｍ＝１、Ａ＝０．００６２
５が乗算され、レベル調整が図られ、さらに正数Ｍをカ
ウントアップし（ステップＳ６）、Ｓ１→Ｓ２→Ｓ８→
Ｓ９→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ１の処理が行われる。

【００１０】一方、１６０回目のルーチンではＭ＝１６
０であるので、ステップＳ９における判断が「Ｙｅｓ」
となり、ステップＳ１０に進み、Ｍ＝０に設定し、出力
は無調整の搬送波レベルとなり（ステップＳ１１）、送
信要求信号ＲＳが入力し続ける限り、ステップＳ７→Ｓ
１→Ｓ２→Ｓ８→Ｓ１１→Ｓ７の処理が行われる。図４
は搬送波立ち下がり時におけるレベル調整の動作を示す
フローチャートであって、上記実施例と同様に搬送波レ
ベルの変化時間を２０ｍｓ、サンプリング周波数８ｋＨ
ｚ、調整段階１６０、定数Ａを０．００６２５とする。
まず、送信要求信号の有無を確認し（ステップＳ２
１）、搬送波要求信号ＲＳが存在する場合には、データ
送信中のため待機する（ステップＳ２１→ステップＳ２
１）。送信要求信号ＲＳを検出しなくなると（ステップ
Ｓ２１で「Ｙｅｓ」）、前回のルーチンにおいて送信要
求信号が無しか否かを確認し（ステップＳ２２）、“Ｂ
ＲＳ＝０”でない時（Ｓ２２で「Ｎｏ」）、送信要求信
号立ち下がりを検知し、処理を開始する（ステップＳ２
３）。次に、正数Ｍを１６０に設定し（ステップＳ２
４）、搬送波レベルの調整をしない時の出力＊ＯＵＴに
対して定数Ａと正数Ｍとを乗算したレベルの搬送波を出
力する（ステップＳ２５）。その後、正数Ｍを“−１”
し（ステップＳ２６）、一周前搬送波要求信号（ＢＲ
Ｓ）を０にセットし（ステップＳ２７）、再びステップ
Ｓ２１から処理が行われる。送信要求信号立ち下がり検
知以降の処理ではステップＳ２２にて“ＢＲＳ＝０”と
なるので、ステップＳ２８に進み、正数Ｍの値を判断す
る。正数Ｍが“０”に等しくない場合、Ｓ２５→Ｓ２６
→Ｓ２７→Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ２８→Ｓ２５の処理が行
われ、正数Ｍが１ずつ減少するので出力は搬送波レベル
の調整をしない時の出力＊ＯＵＴから徐々にそのレベル
が小さくなる。一方、正数Ｍが“０”に等しくなると
（Ｓ２８で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２９に進み、出力
を０とし、終了する。以上のように搬送波レベルの調整
処理を実行することにより、ＤＳＰを用いてモデムを構
成した場合であっても搬送波レベルを徐々に変化させる
ことができ、それによりライントランスから受信側フィ
ルタ及びＡＧＣ処理部に回り込む不要な信号を低減させ
ることができる。

【００１１】

【発明の効果】上述したように本発明に係るＤＳＰモデ
ムは、モデムが端末装置からのＲＳ信号による制御を受
けて送信側の搬送波を送出／停止する時に、搬送波送出
レベルを調整することができるので、ライントランスか
ら受信側フィルタ及びＡＧＣ処理部に回り込む搬送波レ
ベルの変化を緩やかにし、これによりＡＧＣ処理部にお
ける処理速度の追従不能状況を回避でき、ＤＳＰモデム
の受信特性の改善に大きな効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモデムの送信波制御による受信特
性改善方法の一実施例を示す構成図である

【図２】本発明に係るモデムの搬送波レベル調整処理部
の出力波形を示す。

【図３】本発明に係るモデムの搬送波レベル調整処理部
の搬送波立ち上がり時の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】本発明に係るモデムの搬送波レベル調整処理部
の搬送波立ち下がり時の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】従来のモデムを２線式回線を使用して全二重通
信を行う場合の構成例である。

【図６】従来のＤＳＰを用いたモデムを２線式回線を使
用して全二重通信を行う場合の構成例である。

【符号の説明】

１・・モデム、 ２・・変調部、 ３・・ＬＣフィルタ、 ４・・ライントランス、 ５・・ＬＣフィルタ、 ６・・ＡＧＣ、 ７・・復調部、 ８・・端末装置、 ９・・モデム、 １０・・変調処理部、 １１・・フィルタ処理部、 １２・・フィルタ処理部、 １３・・ＡＧＣ処理部、 １４・・復調処理部、 １５・・ＤＳＰモデム、 １６・・モデム、 １７・・搬送波レベル調成部、 １８・・ＤＳＰモデム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K004 AA01 BD01 5K034 AA05 FF05 HH01 HH02 HH04 KK02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端末装置からの送信要求信号に基づき搬送
   波を送出／停止すると共に、送信データ信号に基づきデ
   ィジタル信号を変調する変調処理部と、該変調処理部か
   らの信号を入力し、搬送波の送出時及び停止時に搬送波
   の立ち上がり並びに立ち下がり特性を穏やかに変換する
   ための搬送波レベル調整処理部と、該搬送波レベル調整
   処理部からの信号を入力する送信フィルタ処理部と、受
   信信号を入力する受信フィルタ処理部と、該受信フィル
   タ処理部からの信号を入力し、受信信号レベルを調整す
   るＡＧＣ処理部と、該ＡＧＣ処理部出力を復調してデジ
   タル信号を再生する復調処理部とを備えたＤＳＰモデ
   ム。