JP2002325110A - 復調装置および復調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路規模の削減を可能とした復調装置を提供
すること。 【解決手段】 角度差分検出器９は、ＦＦＴ演算ユニッ
ト１から出力された今回のＸＹ座標値の符号と前回のＸ
Ｙ座標値の符号とに基づいて、角度変化値を検出する。
角度演算ユニット２は、ＦＦＴ演算ユニット１から出力
されたＸＹ座標値の絶対値に基づいて、周波数成分の角
度値を算出する。角度差分検出器１６は、減算器１３か
ら出力された今回の角度値と前回の角度値との差分を複
数の角度領域のいずれかに分類して、角度差分値を検出
する。そして、デマッパ１８は、角度差分検出器９から
出力される角度変化値と角度差分検出器１６から出力さ
れる角度差分値との加算結果に基づいてデマッピングを
行う。したがって、減算器１３から出力された減算結果
を複数の角度領域に分類するための加算器を削減するこ
とができ、復調装置の回路規模を削減することが可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＱＰＳＫ（Diff
erential Qudrature Phase Shift Keying）方式を用い
たデータの復調装置および復調方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットに代表されるよう
にＩＴ（Information Technology）革命の波が押し寄
せ、その影響で家庭内ネットワークという構想が現実味
を帯びるようになってきている。このような家庭内ネッ
トワークの中でも、ネットワーク環境構築の際に必要と
なるインフラストラクチャのための追加投資を必要とし
ないＥＣＨＯＮＥＴという規格が注目されている。

【０００３】ＥＣＨＯＮＥＴにおいては、家庭内に張り
巡らされた電力線を用いてネットワークを構築するた
め、新たなインフラストラクチャへの投資が不要である
ことが特徴の１つとされている。このＥＣＨＯＮＥＴに
おけるデータ伝送は、ＤＱＰＳＫ変復調方式が採用され
ている。

【０００４】図８は、従来のＤＱＰＳＫ方式を用いた復
調装置の概略構成を示すブロック図である。この従来の
ＤＱＰＳＫ方式の復調装置は、伝送された変調波形に対
して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行なって、変調波形
から周波数成分を分離し、処理対象となる周波数におけ
るＸＹ平面上の座標情報を出力するＦＦＴ演算ユニット
１０１と、ＦＦＴ演算ユニット１０１から出力されたＸ
Ｙ座標情報に対して演算処理を行なって角度値を算出す
る角度演算ユニット１０２と、角度演算ユニット１０２
から出力された今回の角度値を保持する第１のレジスタ
１０３と、角度演算ユニット１０２から出力された前回
の角度値を保持する第２のレジスタ１０４と、第１のレ
ジスタ１０３に保持される今回の角度値から第２のレジ
スタ１０４に保持される前回の角度値を減算する減算器
１０５と、減算器１０５から出力された角度値の差分を
保持する第３のレジスタ１０６と、第３のレジスタ１０
６に保持される角度差と角度“−７π／４”とを加算す
る加算器１０７ａと、第３のレジスタ１０６に保持され
る角度差と角度“−５π／４”とを加算する加算器１０
７ｂと、第３のレジスタ１０６に保持される角度差と角
度“−３π／４”とを加算する加算器１０７ｃと、第３
のレジスタ１０６に保持される角度差と角度“−１π／
４”とを加算する加算器１０７ｄと、第３のレジスタ１
０６に保持される角度差と角度“＋１π／４”とを加算
する加算器１０７ｅと、第３のレジスタ１０６に保持さ
れる角度差と角度“＋３π／４”とを加算する加算器１
０７ｆと、第３のレジスタ１０６に保持される角度差と
角度“＋５π／４”とを加算する加算器１０７ｇと、第
３のレジスタ１０６に保持される角度差と角度“＋７π
／４”とを加算する加算器１０７ｈと、加算器１０７ａ
〜１０７ｈから出力される加算結果に基づいて角度差を
２ビットのコードに戻すデマッパ１０８と、デマッパ１
０８によってデマッピングされたコードを保持する第４
のレジスタ１０９とを含む。

【０００５】ＦＦＴ演算ユニット１０１は、図示しない
電力線を介して伝送されたアナログ波形を周波数成分に
分離し、処理対象のサンプルとなる周波数成分のＸＹ平
面上におけるＸ座標値とＹ座標値とを出力する。

【０００６】角度演算ユニット１０２は、ＦＦＴ演算ユ
ニット１０１から出力されたＸ座標値とＹ座標値とに対
して近似式を用いた演算処理を行なって、現サンプルに
おける該当周波数のベクトル長と角度値とを算出する。
角度値は、“０〜２π”の値域を有している。

【０００７】第１のレジスタ１０３は、角度演算ユニッ
ト１０２が角度値を出力するタイミングに同期して、そ
の角度値を保持する。第２のレジスタ１０４は、第１の
レジスタ１０３が角度値を保持するタイミングと同じタ
イミングで、第１のレジスタ１０３から出力される角度
値を保持する。したがって、第１のレジスタ１０３が次
のサンプルの角度値を保持するときに、第２のレジスタ
１０４が前回のサンプルの角度値を保持することにな
る。

【０００８】減算器１０５は、第１のレジスタ１０３に
保持される今回のサンプルの角度値から、第２のレジス
タ１０４に保持される前回のサンプルの角度値を減算
し、その角度値の差分を出力する。第３のレジスタ１０
６は、減算器１０５から出力された角度差を保持して出
力する。

【０００９】上述したように、角度演算ユニット１０２
は、Ｘ座標値とＹ座標値とから“０〜２π”の値域を有
する角度値を算出するため、第１のレジスタ１０３およ
び第２のレジスタ１０４に保持される角度値も、それぞ
れ“０〜２π”の値域を有する値となる。その結果、減
算器１０５から出力される角度差は、“−２π〜２π”
の値域を有することになる。したがって、第３のレジス
タ１０６によって保持される角度差分値をデマップ処理
するためには、その角度差分値が“−２π，−３π／
２，−π，−π／２，０，π／２，π，３π／２，２
π”の９通りのいずれに該当するかを判定しなければな
らない。

【００１０】しかし、実際の復調装置においては、ノイ
ズや歪みの影響が大きいことと、上述したように近似式
を用いて演算を行なっていることから、減算器１０５に
よって算出された角度差分値はある程度のばらつきや広
がりを持っている。そこで、そのばらつきや広がりを考
慮して、以下のように判定処理を行なう。

【００１１】 −２π ±π／４（ 〜−７π／４） → −２π −３π／２±π／４（−７π／４〜−５π／４） → −３π／２ −π ±π／４（−５π／４〜−３π／４） → −π −π／２ ±π／４（−３π／４〜 −π／４） → −π／２ ０ ±π／４（ −π／４〜 ＋π／４） → ０ π／２ ±π／４（ ＋π／４〜＋３π／４） → π／２ π ±π／４（＋３π／４〜＋５π／４） → π ３π／２ ±π／４（＋５π／４〜＋７π／４） → ３π／２ ２π ±π／４（＋７π／４〜 ） → ２π このような判定処理を行なうためには、角度差分値がど
の領域に含まれているのかを判定する必要があるため、
それぞれの領域の境界にあたる値と角度差分値との加減
算を行い、その演算結果の符号ビットを調べることによ
って、角度差分値が含まれる領域を検出する。加算器１
０７ａ〜１０７ｈは、角度差分値とそれぞれの領域の境
界にあたる値との加算を行なっている。

【００１２】たとえば、加算器１０７ａは、角度差分値
が境界“＋７π／４”よりも大きいか否かを判定するた
めに、角度差分値と“−７π／４”とを加算し、符号ビ
ットである演算結果の最上位ビットを出力する。角度差
分値が“＋７π／４”よりも大きければ、演算結果が正
の値となって加算器１０７ａから出力される符号ビット
が“０”となる。また逆に、角度差分値が“＋７π／
４”よりも小さければ、演算結果が負の値となって加算
器１０７ａから出力される符号ビットが“１”となる。
同様にして、加算器１０７ｂ〜１０７ｈはそれぞれ、境
界“−５π／４”、“−３π／４”、“−１π／４”、
“＋１π／４”、“＋３π／４”、“＋５π／４”、
“＋７π／４”を判定している。

【００１３】デマッパ１０８は、加算器１０７ａ〜１０
７ｈから出力されたそれぞれの符号を８ビットのデータ
として入力し、第３のレジスタ１０６から出力された角
度差差分値を±ｎπ／２（ｎ＝０，１，２，３，４）の
いずれかに分類することによって、デマップ処理を行な
う。以下に、加算器１０７ａ〜１０７ｈから出力された
符号（入力値）と、デマップされた後の２ビットのコー
ドとの対応を示す。なお、入力値は、加算器１０７ａか
ら出力される符号を最上位ビットとし、加算器１０７ｈ
から出力される符号を最下位ビットとしている。

【００１４】 入力値 分類された角度差分値 デマップされたコード 8'b0000#0000 ＋２π 2'b00 8'b1000#0000 ＋３π／２ 2'b10 8'b1100#0000 ＋π 2'b11 8'b1110#0000 ＋π／２ 2'b01 8'b1111#0000 ０ 2'b00 8'b1111#1000 −π／２ 2'b10 8'b1111#1100 −π 2'b11 8'b1111#1110 −３π／２ 2'b01 8'b1111#1111 −２π 2'b00 なお、値の表記は、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬ（ハードウ
ェア記述言語）の文法に従うものとする。たとえば、
“8'b”および“2'b”はそれぞれ、以降の値が８ビット
の２進数および２ビットの２進数で表されていることを
示している。また、“32'h”は、以降の値が３２ビット
の１６進数で表されていることを示している。

【００１５】第４のレジスタ１０９は、デマッパ１０８
から出力された２ビットのコードを保持し、図示しない
回路へ出力する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のＤＱＰＳＫ方式の復調装置においては、角度差分値が
どの領域に含まれるかを判定するための加算器１０７ａ
〜１０７ｈが必要であり、復調装置の回路規模が大きく
なるという問題点があった。

【００１７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、回路規模の削減を可能
とした復調装置および復調方法を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の復調装
置は、アナログ波形を周波数成分に分離し、周波数成分
のＸＹ平面上におけるＸＹ座標値を算出する第１の演算
ユニットと、第１の演算ユニットから出力された今回の
ＸＹ座標値の符号と前回のＸＹ座標値の符号とに基づい
て、角度変化値を検出する第１の角度差分検出器と、第
１の演算ユニットから出力されたＸＹ座標値の絶対値に
基づいて、周波数成分の角度値を算出する第２の演算ユ
ニットと、第２の演算ユニットから出力された今回の角
度値から前回の角度値を減算する減算器と、減算器から
出力された減算結果を複数の角度領域のいずれかに分類
して、角度差分値を検出する第２の角度差分検出器と、
第１の角度検出器から出力される角度変化値および第２
の角度差分検出器から出力される角度差分値との加算結
果に基づいて、デマッピングを行なうデマッパとを含
む。

【００１９】第２の演算ユニットは、第１の演算ユニッ
トから出力されたＸＹ座標値の絶対値に基づいて、周波
数成分の角度値を算出するので、減算器から出力された
減算結果を複数の角度領域に分類するための回路を削減
することができ、復調装置の回路規模を削減することが
可能となる。

【００２０】請求項２に記載の復調装置は、請求項１記
載の復調装置であって、さらに第１の演算ユニットから
出力されたＸ座標の符号とＹ座標の符号とが同じ場合に
はＸＹ座標値をそのまま出力し、Ｘ座標の符号とＹ座標
の符号とが異なる場合にはＸＹ座標値を入替えて出力す
る第１のセレクタと、第１のセレクタから出力された値
の絶対値を算出して第２の演算ユニットへ出力する絶対
値化器とを含む。

【００２１】したがって、第２の演算ユニットが算出す
る角度値の範囲が縮小し、減算器から出力された減算結
果を複数の角度領域に分類するための回路を削減するこ
とができ、復調装置の回路規模を削減することが可能と
なる。

【００２２】請求項３に記載の復調装置は、請求項１ま
たは２記載の復調装置であって、さらに減算器から出力
された減算結果と第１の値とを加算して、加算結果の符
号を第２の角度差分検出器へ出力する第１の加算器と、
減算器から出力された減算結果と第１の値と異なる第２
の値とを加算して、加算結果の符号を第２の角度差分検
出器へ出力する第２の加算器とを含む。

【００２３】したがって、第１の加算器および第２の加
算器によって、減算器から出力された減算結果を複数の
角度領域に分類するための回路を構成することができ、
復調装置の回路規模を削減することが可能となる。

【００２４】請求項４に記載の復調装置は、請求項１ま
たは２記載の復調装置であって、復調装置はさらに、第
１の値と、第１の値と異なる第２の値とのいずれかを選
択して出力する第２のセレクタと、減算器から出力され
た減算結果と第２のセレクタから出力された値とを加算
して、加算結果の符号を第２の角度差分検出器へ出力す
る加算器と、加算器から出力される前回の加算結果を保
持して第２の角度差分検出器へ出力するレジスタとを含
む。

【００２５】第２のセレクタは、第１の値と、第１の値
と異なる第２の値とのいずれかを選択して加算器へ出力
するので、さらに加算器を削減することができ、復調装
置の回路規模を削減することが可能となる。

【００２６】請求項５に記載の復調装置は、請求項１ま
たは２記載の復調装置であって、第２の演算ユニット
は、角度値π／２が所定の値となるように補正されたパ
ラメータを用いて、周波数成分の角度値を算出し、第２
の角度差分検出器は、減算器から出力された減算結果の
うち所定数の上位ビットを用いて角度差分値を検出す
る。

【００２７】第２の角度差分検出器は、減算器から出力
された減算結果のうち所定数の上位ビットを用いて角度
差分値を検出するので、減算器から出力された減算結果
を複数の角度領域に分類するための回路が不要となり、
復調装置の回路規模を削減することが可能となる。

【００２８】請求項６に記載の復調方法は、アナログ波
形を周波数成分に分離し、周波数成分のＸＹ平面上にお
ける前回のＸＹ座標値を算出するステップと、周波数成
分のＸＹ平面上における今回のＸＹ座標値を算出するス
テップと、算出された今回のＸＹ座標値の符号と前回の
ＸＹ座標値の符号とに基づいて、角度変化値を検出する
ステップと、前回のＸＹ座標値の絶対値に基づいて、周
波数成分の前回の角度値を算出するステップと、今回の
ＸＹ座標値の絶対値に基づいて、周波数成分の今回の角
度値を算出するステップと、算出された今回の角度値か
ら算出された前回の角度値を減算するステップと、減算
結果を複数の角度領域のいずれかに分類して、角度差分
値を検出するステップと、検出される角度変化値および
検出された角度差分値との加算結果に基づいて、デマッ
ピングを行なうステップとを含む。

【００２９】ＸＹ座標値の絶対値に基づいて、周波数成
分の角度値を算出するので、減算結果を複数の角度領域
に分類するための回路を削減することができ、復調装置
の回路規模を削減することが可能となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
の実施の形態１におけるＤＱＰＳＫ方式の復調装置の概
略構成を示すブロック図である。この復調装置は、伝送
された変調波形に対してＦＦＴを行なって、変調波形か
ら周波数成分を分離し、処理対象となる周波数における
ＸＹ平面上の座標情報を出力するＦＦＴ演算ユニット１
と、ＦＦＴ演算ユニット１から出力されたＸＹ座標情報
に対して演算処理を行なって角度値を算出する角度演算
ユニット２と、ＦＦＴ演算ユニット１から出力されたＸ
座標値およびＹ座標値のいずれかを選択して出力するセ
レクタ３および４と、セレクタ３から出力された座標値
の絶対値を算出して出力する絶対値化器５と、セレクタ
４から出力された座標値の絶対値を算出して出力する絶
対値化器６と、ＦＦＴ演算ユニット１から出力される今
回のＸＹ符号（Ｘ座標値およびＹ座標値の符号であるそ
れぞれの最上位ビット）を保持する第１のレジスタ７
と、第１のレジスタ７から出力される前回のＸＹ符号を
保持する第２のレジスタ８と、第１のレジスタ７および
第２のレジスタ８から出力されるＸＹ符号の差分を算出
することによって角度の変化分を検出する第１の角度差
分検出器９と、第１の角度差分検出器９から出力される
角度変化値を保持する第３のレジスタ１０と、角度演算
ユニット２から出力された今回の角度値を保持する第４
のレジスタ１１と、角度演算ユニット２から出力された
前回の角度値を保持する第５のレジスタ１２と、第４の
レジスタ１１に保持される今回の角度値から第５のレジ
スタ１２に保持される前回の角度値を減算する減算器１
３と、減算器１３から出力された角度値の差分を保持す
る第６のレジスタ１４と、第６のレジスタ１４に保持さ
れる角度差と角度“−１π／４”とを加算する加算器１
５ａと、第６のレジスタ１４に保持される角度差と角度
“＋１π／４”とを加算する加算器１５ｂと、加算器１
５ａおよび１５ｂから出力される加算結果により角度差
が“−π／２”、“０”、“π／２”のいずれであるか
を検出する角度差分検出器１６と、第３のレジスタ１０
に保持される角度変化値と角度差分検出器１６から出力
される角度差分値とを加算する加算器１７と、加算器１
７から出力される加算結果に基づいて角度差を２ビット
のコードに戻すデマッパ１８と、デマッパ１８によって
デマッピングされたコードを保持する第７のレジスタ１
９とを含む。

【００３１】ＦＦＴ演算ユニット１は、図示しない電力
線を介して伝送されたアナログ波形を周波数成分に分離
し、処理対象のサンプルとなる周波数成分のＸＹ平面上
におけるＸ座標値とＹ座標値とを出力する。

【００３２】セレクタ３は、ＦＦＴ演算ユニット１から
出力されるＸ座標値およびＹ座標値のいずれかを選択し
て出力する。たとえば、Ｘ座標値の符号ビットである最
上位ビット（以下、Ｘ符号と呼ぶ。）と、Ｙ座標値の符
号ビットである最上位ビット（以下、Ｙ符号と呼ぶ。）
とが同じ値である場合、すなわち座標値が第１象限また
は第３象限にある場合には、Ｘ座標値を選択して出力す
る。また、Ｘ符号とＹ符号とが異なる値である場合、す
なわち座標値が第２象限または第４象限にある場合に
は、Ｙ座標値を選択して出力する。

【００３３】セレクタ４は、ＦＦＴ演算ユニット１から
出力されるＸ座標値およびＹ座標値のいずれか（セレク
タ３によって選択されないもう一方の座標値）を選択し
て出力する。たとえば、Ｘ符号とＹ符号とが同じ値であ
る場合、すなわち座標値が第１象限または第３象限にあ
る場合には、Ｙ座標値を選択して出力する。また、Ｘ符
号とＹ符号とが異なる値である場合、すなわち座標値が
第２象限または第４象限にある場合には、Ｘ座標値を選
択して出力する。

【００３４】絶対値化器５は、セレクタ３から出力され
たＸ座標値またはＹ座標値の絶対値を算出して角度演算
ユニット２へ出力する。また、絶対値化器６は、セレク
タ４から出力されたＸ座標値またはＹ座標値の絶対値を
算出して角度演算ユニット２へ出力する。

【００３５】角度演算ユニット２は、絶対値化器５およ
び６から出力されたＸ座標（Ｙ座標）の絶対値とＹ座標
（Ｘ座標）の絶対値とに対して近似式を用いた演算処理
を行なって、現サンプルにおける該当周波数のベクトル
長と角度値とを算出する。入力値となるＸＹ座標の値が
必ず正であることから、角度演算ユニット２が出力する
角度値は“０〜π／２”の値域を有することになる。

【００３６】第４のレジスタ１１は、角度演算ユニット
２が角度値を出力するタイミングに同期して、その角度
値を保持する。第５のレジスタ１２は、第４のレジスタ
１１が角度値を保持するタイミングと同じタイミング
で、第４のレジスタ１１から出力される角度値を保持す
る。したがって、第４のレジスタ１１が次のサンプルの
角度値を保持するときに、第５のレジスタ１２が前回の
サンプルの角度値を保持することになる。

【００３７】減算器１３は、第４のレジスタ１１に保持
される今回のサンプルの角度値から、第５のレジスタ１
２に保持される前回のサンプルの角度値を減算し、その
角度値の差分を出力する。第６のレジスタ１４は、減算
器１３から出力された角度差を保持して出力する。

【００３８】上述したように、角度演算ユニット２は、
Ｘ座標の絶対値とＹ座標の絶対値とから“０〜π／２”
の値域を有する角度値を算出するため、第４のレジスタ
１１および第５のレジスタ１２に保持される角度値も、
それぞれ“０〜π／２”の値域を有する値となる。その
結果、減算器１３から出力される角度差は、“−π／２
〜π／２”の値域を有することになる。したがって、第
６のレジスタ１４によって保持される角度差分値をデマ
ップ処理するためには、その角度差分値が“−π／２，
０，π／２”の３通りのいずれに該当するかを判定すれ
ば良いことになる。そこで、以下のように判定処理を行
なう。

【００３９】 −π／２ ±π／４（−３π／４〜−π／４） → −π／２ ０ ±π／４（−π／４ 〜＋π／４） → ０ π／２ ±π／４（＋π／４〜＋３π／４） → π／２ このような判定処理を行なうためには、角度差分値がど
の領域に含まれているのかを判定する必要があるため、
それぞれの領域の境界にあたる値と角度差分値との加減
算を行い、その演算結果の符号ビットを調べることによ
って、角度差分値が含まれる領域を検出する。加算器１
５ａ〜１５ｂは、角度差分値とそれぞれの領域の境界に
あたる値との加算を行なっている。

【００４０】加算器１５ａは、角度差分値が境界“＋π
／４”よりも大きいか否かを判定するために、角度差分
値と“−π／４”とを加算し、符号ビットである演算結
果の最上位ビットを出力する。角度差分値が“＋π／
４”よりも大きければ、演算結果が正の値となって加算
器１５ａから出力される符号ビットが“０”となる。ま
た逆に、角度差分値が“＋π／４”よりも小さければ、
演算結果が負の値となって加算器１５ａから出力される
符号ビットが“１”となる。同様にして、加算器１５ｂ
は、境界“−１π／４”を判定している。

【００４１】角度差分検出器１６は、加算器１５ａ〜１
５ｂから出力されたそれぞれの符号を２ビットのデータ
として入力し、第６のレジスタ１４から出力された角度
差分値を±ｎπ／２（ｎ＝０，１）のいずれかに分類す
る。以下に、加算器１５ａおよび１５ｂから出力された
符号と、加算器１７へ出力される次段用の角度差分値と
の対応を示す。なお、入力値は、加算器１５ａから出力
される符号を上位ビットとし、加算器１５ｂから出力さ
れる符号を下位ビットとしている。

【００４２】 入力値 分類された角度差分値 次段用の角度差分値 2'b00 ＋π／２ 2'b01 2'b10 ０ 2'b00 2'b11 −π／２ 2'b11 角度演算ユニット２は、ＦＦＴ演算ユニット１が出力す
るＸＹ座標値から符号を取り除いた値を入力値として角
度値を算出する。したがって、デマップ処理を行なうた
めには、角度差分検出器１６から出力される次段用の角
度差分値に、ＸＹ座標値から分離された符号によって発
生する角度の変化分を加算する処理が必要となる。この
処理は、加算器１７によって行われる。

【００４３】次に、ＸＹ座標値から分離された符号によ
って発生する角度の変化分を算出する処理について説明
する。第１のレジスタ７は、ＸＹ座標の符号値を２ビッ
トの情報として保持する。第２のレジスタ８は、第１の
レジスタ７が符号値を保持するタイミングと同じタイミ
ングで、第１のレジスタ７から出力される符号値を保持
する。したがって、第１のレジスタ７が次のサンプルの
符号値を保持するときに、第２のレジスタ８が前回のサ
ンプルの符号値を保持することになる。

【００４４】角度差分検出器９は、第１のレジスタ７お
よび第２のレジスタ８から出力されたそれぞれの符号値
を入力し、これらの符号値を比較することによって符号
の変化による角度の変化分を抽出する。

【００４５】図２は、角度差分検出器９による角度変化
値の抽出処理を説明するための図である。たとえば、第
２のレジスタ８に保持される前回の符号情報が“2'b0
0”、第１のレジスタ７に保持される今回の符号情報が
“2'b10”の場合には、第１象限から第２象限へ象限が
変化したことを示している。したがって、角度差分検出
器９は、符号変化による角度変化分を“π／２”とし、
次段の加算器１７へ出力する角度変化値として“2'b0
1”を出力する。

【００４６】また逆に、第２のレジスタ８に保持される
前回の符号情報が“2'b10”、第１のレジスタ７に保持
される今回の符号情報が“2'b00”の場合には、第２象
限から第１象限へ象限が変化したことを示している。し
たがって、角度差分検出器９は、符号変化による角度変
化分を“３π／２”とし、次段の加算器１７へ出力する
角度変化値として“2'b11”を出力する。

【００４７】第３のレジスタ１０は、角度差分検出器９
から出力される次段用の角度変化値を保持し、加算器１
７へ出力する。加算器１７は、角度差分検出器１６から
出力される次段用の角度差分値と、第３のレジスタ１０
から出力される次段用の角度変化値とを加算して出力す
る。この処理によって、減算器１３によって算出された
角度差分値と、角度差分検出器９によって抽出されたＸ
Ｙ座標の符号変化による角度変化値とが加算されること
になる。なお、加算器１７は、２ビットの角度変化値と
２ビットの角度差分値とを加算し、２ビットの加算結果
を出力する。加算結果を２ビットとすることが特に問題
ないことは、角度は２π周期であり、０＝２πであるこ
とから明らかである。

【００４８】デマッパ１８は、加算器１７から出力され
た加算結果を２ビットのデータとして入力し、デマップ
処理を行なう。図３は、デマッパ１８の入力値とデマッ
プされた後の２ビットのコード（デマップ値）との対応
を示す図である。第７のレジスタ１９は、デマッパ１８
から出力された２ビットのコードを保持し、図示しない
回路へ出力する。

【００４９】以上説明したように、本実施の形態におけ
る復調装置によれば、符号値を取除いた後のＸＹ座標値
を用いて角度差分値を算出するとともに、ＸＹ座標の符
号値を用いて角度変化値を算出する。そして、角度差分
値と角度変化値とを加算した後にデマッピングを行なう
ようにしたので、角度差分値がどの領域に含まれるかを
判定するための加算器の数を大幅に削減することがで
き、復調装置の回路規模を削減することが可能となっ
た。

【００５０】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２における復調装置の概略構成を示すブロック図で
ある。本実施の形態における復調装置は、図１に示す実
施の形態１における復調装置と比較して、実施の形態１
における加算器１５ａおよび１５ｂが、加算器１５、セ
レクタ２０および加算結果保持レジスタ２１に置換され
ている点のみが異なる。したがって、重複する構成およ
び機能の詳細な説明は繰返さない。

【００５１】本実施の形態においては、第６のレジスタ
１４から出力された角度差が“−π／２，０，π／２”
のいずれに分類されるかを判定するための加算がシリア
ルに行われる。すなわち、セレクタ２０は、まず“−１
π／４”を選択して加算器１５へ出力する。加算器１５
は、第６のレジスタ１４から出力された角度差と“−１
π／４”との加算を行い、その加算結果を加算結果保持
レジスタ２１へ出力する。加算結果保持レジスタ２１
は、その加算結果を保持する。

【００５２】次に、セレクタ２０は、“＋１π／４”を
選択して加算器１５へ出力する。加算器１５は、第６の
レジスタ１４から出力される角度差と“＋１π／４”と
の加算を行い、その加算結果を角度差分検出器１６へ出
力する。

【００５３】角度差分検出器１６は、加算結果保持レジ
スタ２１に保持される加算結果と、加算器１５から出力
される加算結果とを入力し、第６のレジスタ１４から出
力された角度差分値を±ｎπ／２（ｎ＝０，１）のいず
れかに分類する。以降の処理は、実施の形態１において
説明した処理手順と同じである。

【００５４】以上説明したように、本実施の形態におけ
る復調装置によれば、加算器１５が第６のレジスタ１４
から出力される角度差と“−１π／４”との加算と、第
６のレジスタ１４から出力される角度差と“＋１π／
４”との加算とをシリアルに行なうようにしたので、本
発明の実施の形態１における復調装置よりもさらに加算
器を削減することができ、復調装置の回路規模をさらに
削減することが可能となった。

【００５５】（実施の形態３）図５は、本発明の実施の
形態３における復調装置の概略構成を示すブロック図で
ある。本実施の形態における復調装置は、図１に示す実
施の形態１における復調装置と比較して、角度演算ユニ
ットの機能が異なる点、および実施の形態１における加
算器１５ａおよび１５ｂと角度差分検出器１６とが、角
度差分検出器２２に置換されている点のみが異なる。し
たがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰返
さない。なお、角度演算ユニットの参照符号を２’とし
て説明する。

【００５６】第４のレジスタ１１は、角度演算ユニット
２’が後述する擬似角度値を出力するタイミングに同期
して、その擬似角度値を保持する。第５のレジスタ１２
は、第４のレジスタ１１が擬似角度値を保持するタイミ
ングと同じタイミングで、第４のレジスタ１１から出力
される擬似角度値を保持する。したがって、第４のレジ
スタ１１が次のサンプルの擬似角度値を保持するとき
に、第５のレジスタ１２が前回のサンプルの擬似角度値
を保持することになる。

【００５７】減算器１３は、第４のレジスタ１１に保持
される今回のサンプルの擬似角度値から、第５のレジス
タ１２に保持される前回のサンプルの擬似角度値を減算
し、その擬似角度値の差分を出力する。第６のレジスタ
１４は、減算器１３から出力された擬似角度差値の差分
を保持して出力する。擬似角度値は、後述するように、
角度値“０〜π／２”を１６進数の値“３２’ｈ０００
０００００〜３２’ｈ４０００００００”で表したもの
である。したがって、減算器１３が出力する擬似角度値
の差分は、“−π／２〜＋π／２”に対応した１６進数
“３２’ｈｃ０００００００〜３２’ｈ４００００００
０”となる。

【００５８】角度差分検出器２２は、第６のレジスタ１
４によって保持される角度差分値をデマップ処理するた
めに、その擬度角度値の差分が“−π／２，０，π／
２”の３通りのいずれに該当するかを判定する。実施の
形態１と同様に、以下のように判定処理を行なう。

【００５９】 −π／２ ±π／４（−３π／４〜−π／４） → −π／２ ０ ±π／４（−π／４ 〜＋π／４） → ０ π／２ ±π／４（＋π／４〜＋３π／４） → π／２ ただし、境界となる±ｎπ／４（ｎ＝１，３）を擬似角
度値の差分で表しているため、以下のように分類を行な
うことができる。

【００６０】 第６のレジスタ１４の値 角度差分値 角度差分検出器２２の出力 32'hA000000〜32'hE0000000 ＋π／２ 2'b01 32'hE000000〜32'h20000000 ０ 2'b00 32'h2000000〜32'h60000000 −π／２ 2'b11 すなわち、第６のレジスタ１４に保持される擬似角度値
の差分の上位３ビットが“１０１”または“１１０”で
あれば、角度差分検出器２２は“２’ｂ０１”を出力す
る。また、第６のレジスタ１４に保持される擬似角度値
の差分の上位３ビットが“１１１”または“０００”で
あれば、角度差分検出器２２は“２’ｂ００”を出力す
る。また、第６のレジスタ１４に保持される擬似角度値
の差分の上位３ビットが“００１”または“０１０”で
あれば、角度差分検出器２２は“２’ｂ１１”を出力す
る。

【００６１】このように、角度差分検出器２２は、第６
のレジスタ１４に保持される擬似角度値の差分の上位３
ビットだけを調べれば、角度差分値を算出することが可
能となる。

【００６２】図６は、本発明の実施の形態３における角
度演算ユニット２’の概略構成を示すブロック図であ
る。この角度演算ユニット２’は、絶対値化器５から出
力されたＸ座標値（Ｙ座標値）の絶対値と後述する第１
の演算途中結果とのいずれかを選択して出力するセレク
タ３１と、絶対値化器６から出力されたＹ座標値（Ｘ座
標値）の絶対値と後述する第２の演算途中結果とのいず
れかを選択して出力するセレクタ３２と、セレクタ３２
から出力された値を右方向シフトする第１のシフタ３３
と、セレクタ３１から出力された値を右方向にシフトす
る第２のシフタ３４と、第１のシフタ３３から出力され
る値から２の補数を算出する第１の２補数器３５と、第
２のシフタ３４から出力される値から２の補数を算出す
る第２の２補数器３６と、セレクタ３１から出力された
値と第１の２補数器３５から出力された値とを加算する
加算器３７と、セレクタ３２から出力された値と第２の
２補数器３６から出力された値とを加算する加算器３８
と、加算器３７から出力された第１の演算途中結果を保
持する演算途中結果保持レジスタ３９と、加算器３８か
ら出力された第２の演算途中結果を保持する演算途中結
果保持レジスタ４０と、演算途中結果保持レジスタ４０
から出力される第２の演算途中結果の最上位ビットを反
転する反転器４１と、反転器４１から出力される値と
“１’ｂ０”とのいずれかを選択して出力するセレクタ
４２と、角度値を算出する際に使用されるパラメータが
格納されるＡＴＡＮテーブル４３と、ＡＴＡＮテーブル
４３から出力されるパラメータの２の補数を算出する第
３の２補数器４４と、角度値の演算途中結果と“３２’
ｂ０”とのいずれかを選択して出力するセレクタ４５
と、第３の２補数器４４から出力される値とセレクタ４
５から出力される値とを加算する加算器４６と、加算器
４６から出力される加算結果を保持する角度値レジスタ
４７とを含む。なお、図６に示す角度演算ユニット２’
においては、左側の約２／３の回路がベクトル長を算出
し、右側の約１／３の回路が角度値を算出する。

【００６３】この角度演算ユニット２’は、図示しない
カウンタによってカウントされる値によって制御されて
いる。角度演算ユニット２’が符号付の３２ビットの角
度値を算出する場合について、以下に説明する。この場
合、図示しないカウンタは、“０”から“２９”までの
３０サイクルをカウントし、角度演算ユニット２’はこ
の３０サイクルの処理を実行して角度値を算出すること
になる。

【００６４】カウンタの値が“０”の場合には、セレク
タ３１および３２はそれぞれ、絶対値化器５および６か
ら出力される絶対値を選択して出力する。また、カウン
タの値が“０”以外の場合には、セレクタ３１および３
２はそれぞれ、演算途中結果保持レジスタ３９および４
０に保持される演算途中結果を選択して出力する。

【００６５】セレクタ３１から出力される値は、加算器
３７および第２のシフタ３４に入力される。第２のシフ
タ３４は、図示しない制御カウンタによって制御され、
制御カウンタに設定される値だけ右方向のシフト処理を
行なう。同様にして、セレクタ３２から出力される値
は、加算器３８および第１のシフタ３３に入力される。
第１のシフタ３３は、図示しない制御カウンタによって
制御され、制御カウンタに設定される値だけ右方向のシ
フト処理を行なう。

【００６６】第１の２補数器３５および第２の２補数器
３６はそれぞれ、セレクタ４２から出力される値によっ
て制御される。セレクタ４２から出力される値が“０”
の場合には、第１の２補数器３５および第２の２補数器
３６はそれぞれ、第１のシフタ３３および第２のシフタ
３４から出力される値をそのまま加算器３７および３８
へ出力する。また、セレクタ４２から出力される値が
“１”の場合には、第１の２補数器３５および第２の２
補数器３６はそれぞれ、第１のシフタ３３および第２の
シフタ３４から出力される値の２の補数を算出して加算
器３７および３８へ出力する。

【００６７】ここで、カウンタの値が“０”の場合に
は、セレクタ４２は“１’ｂ０”を選択して出力してお
り、第１の２補数器３５および第２の２補数器３６はそ
れぞれ第１のシフタ３３および第２のシフタ３４から出
力される値をそのまま加算器３７および３８へ出力す
る。カウンタの値が“０”以外の場合には、セレクタ４
２は反転器４１の出力を選択して出力しており、第１の
２補数器３５および第２の２補数器３６はそれぞれ、セ
レクタ４２から出力される値に応じて、第１のシフタ３
３および第２のシフタ３４から出力される値をそのまま
出力するか、２の補数を算出するかを判定して処理を行
なう。

【００６８】加算器３７は、セレクタ３１から出力され
た値と第１の２補数器３５から出力された値とを加算し
て出力する。演算途中結果保持レジスタ３９は、加算器
３７から出力された加算結果を保持して、セレクタ３１
へ出力する。同様に、加算器３８は、セレクタ３２から
出力された値と第２の２補数器３６から出力された値と
を加算して出力する。演算途中結果保持レジスタ４０
は、加算器３８から出力された加算結果を保持して、セ
レクタ３２および反転器４１へ出力する。

【００６９】反転器４１は、演算途中結果保持レジスタ
４０に保持される第２の演算途中結果の最上位ビット、
すなわち符号ビットの値を反転して出力する。カウンタ
の値が“０”以外の場合に、第１の２補数器３５および
第２の２補数器３６はそれぞれ、演算途中結果保持レジ
スタ４０に保持される第２の演算途中結果の符号ビット
に応じて処理を行なうことになる。

【００７０】以上説明した処理が、カウンタの値が
“０”から“２９”までの間３０回繰り返し行われ、ベ
クトル長が算出される。

【００７１】次に、角度値の算出処理について説明す
る。まず、カウンタの値に応じて、ＡＴＡＮテーブル４
３からパラメータが読出され、第３の２補数器４４へ出
力される。セレクタ４２から出力される値が“０”の場
合には、第３の２補数器４４は、ＡＴＡＮテーブル４３
から出力されるパラメータをそのまま加算器４６へ出力
する。セレクタ４２から出力される値が“０”以外の場
合には、第３の２補数器４４は、ＡＴＡＮテーブル４３
から出力されるパラメータの２の補数を算出して加算器
４６へ出力する。

【００７２】セレクタ４５は、カウンタの値が“０”の
場合には、即値“３２’ｂ０”を選択して加算器４６へ
出力する。また、カウンタの値が“０”以外の場合に
は、セレクタ４５は角度値レジスタ４７から出力される
角度値の演算途中結果を選択して加算器４６へ出力す
る。

【００７３】加算器４６は、第３の２補数器４４から出
力される値とセレクタ４５から出力される値とを加算し
て角度値レジスタ４７へ出力する。角度値レジスタ４７
は、加算器４６から出力される加算結果を保持し、セレ
クタ４５へ出力する。以上の処理が、カウンタの値が
“０”から“２９”までの間３０回繰り返し行われ、角
度値レジスタ４７に保持される値が角度値として出力さ
れる。

【００７４】図７は、ＡＴＡＮテーブル４３に格納され
るパラメータを示す図である。このパラメータは、実施
の形態１および２における復調装置において使用される
ものである。図７において、たとえばカウンタの値が
“０＿００００”であれば、パラメータとして“３２’
ｈ１９２１ＦＢ５４”が読出される。上述したように、
実施の形態１および２における角度演算ユニット２は、
“０〜π／２”の値を出力するが、このπ／２を１６進
数で表すと“３２’ｈ３２４３Ｆ６Ａ８”となるため、
デジタル回路の処理に適していない。

【００７５】本実施の形態においては、π／２を１６進
数で“３２’ｈ４０００００００”とし、図７に示す各
パラメータの値をこの値に応じて補正したものがＡＴＡ
Ｎテーブル４３に格納されている。たとえば、カウンタ
の値が“０＿００００”であれば、パラメータとして
“３２’ｈ２０００００００”が格納されている。角度
演算ユニット２’が、この補正されたパラメータを用い
て角度値を算出することにより、角度差分検出器２２は
上述したように第６のレジスタに保持される擬似角度値
の差分の上位３ビットによって、加算器１７へ出力する
角度差分値を決定することができる。

【００７６】以上説明したように、本実施の形態におけ
る復調装置によれば、角度演算ユニット２’が角度値を
算出する際に、補正後のパラメータが格納されるＡＴＡ
Ｎテーブル４３を参照するようにしたので、角度差分検
出器２２は第６のレジスタ１４に保持される擬似角度値
の差分の上位３ビットのみを用いて角度差分値を検出す
ることが可能となる。したがって、実施の形態１におけ
る加算器１５ａおよび１５ｂや、実施の形態２における
加算器１５が不要となり、復調装置の回路規模をさらに
削減することが可能となった。

【００７７】今回開示された実施の形態は、すべての点
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請
求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味
および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図さ
れる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１に記載の復調装置によれば、第
２の演算ユニットが、第１の演算ユニットから出力され
たＸＹ座標値の絶対値に基づいて、周波数成分の角度値
を算出するので、減算器から出力された減算結果を複数
の角度領域に分類するための回路を削減することがで
き、復調装置の回路規模を削減することが可能となっ
た。

【００７９】請求項２に記載の復調装置によれば、第２
の演算ユニットが算出する角度値の範囲が縮小し、減算
器から出力された減算結果を複数の角度領域に分類する
ための回路を削減することができ、復調装置の回路規模
を削減することが可能となった。

【００８０】請求項３に記載の復調装置によれば、第１
の加算器および第２の加算器によって、減算器から出力
された減算結果を複数の角度領域に分類するための回路
を構成することができ、復調装置の回路規模を削減する
ことが可能となった。

【００８１】請求項４に記載の復調装置によれば、第２
のセレクタが、第１の値と、第１の値と異なる第２の値
とのいずれかを選択して加算器へ出力するので、さらに
加算器を削減することができ、復調装置の回路規模を削
減することが可能となった。

【００８２】請求項５に記載の復調装置によれば、第２
の角度差分検出器が、減算器から出力された減算結果の
うち所定数の上位ビットを用いて角度差分値を検出する
ので、減算器から出力された減算結果を複数の角度領域
に分類するための回路が不要となり、復調装置の回路規
模を削減することが可能となった。

【００８３】請求項６に記載の復調方法によれば、ＸＹ
座標値の絶対値に基づいて、周波数成分の角度値を算出
するので、減算結果を複数の角度領域に分類するための
回路を削減することができ、復調装置の回路規模を削減
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１における復調装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】 角度差分検出器９による角度変化値の抽出処
理を説明するための図である。

【図３】 デマッパ１８の入力値とデマップされた後の
２ビットのコードとの対応を示す図である。

【図４】 本発明の実施の形態２における復調装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図５】 本発明の実施の形態３における復調装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図６】 本発明の実施の形態３における角度演算ユニ
ット２’の概略構成を示すブロック図である。

【図７】 ＡＴＡＮテーブル４３に格納されるパラメー
タを示す図である。

【図８】 従来の復調装置の概略構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ ＦＦＴ演算ユニット、２，２’ 角度演算ユニッ
ト、３，４，２０，３１，３２，４２，４５ セレク
タ、５，６ 絶対値化器、７ 第１のレジスタ、８第２
のレジスタ、９，１６，２２ 角度差分検出器、１０
第３のレジスタ、１１ 第４のレジスタ、１２ 第５の
レジスタ、１３ 減算器、１４ 第６のレジスタ、１５
ａ，１５ｂ，１７，３７，３８，４６ 加算器、１８
デマッパ、１９ 第７のレジスタ、２１ 加算結果保持
レジスタ、３３ 第１のシフタ、３４ 第２のシフタ、
３５ 第１の２補数器、３６ 第２の２補数器、３９，
４０演算途中結果保持レジスタ、４１ 反転器、４４
第３の２補数器、４７ 角度値レジスタ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ波形を周波数成分に分離し、該
   周波数成分のＸＹ平面上におけるＸＹ座標値を算出する
   第１の演算ユニットと、 前記第１の演算ユニットから出力された今回のＸＹ座標
   値の符号と前回のＸＹ座標値の符号とに基づいて、角度
   変化値を検出する第１の角度差分検出器と、 前記第１の演算ユニットから出力されたＸＹ座標値の絶
   対値に基づいて、前記周波数成分の角度値を算出する第
   ２の演算ユニットと、 前記第２の演算ユニットから出力された今回の角度値か
   ら前回の角度値を減算する減算器と、 前記減算器から出力された減算結果を複数の角度領域の
   いずれかに分類して、角度差分値を検出する第２の角度
   差分検出器と、 前記第１の角度検出器から出力される角度変化値および
   前記第２の角度差分検出器から出力される角度差分値と
   の加算結果に基づいて、デマッピングを行なうデマッパ
   とを含む復調装置。
2. 【請求項２】 前記復調装置はさらに、前記第１の演算
   ユニットから出力されたＸ座標の符号とＹ座標の符号と
   が同じ場合には前記ＸＹ座標値をそのまま出力し、Ｘ座
   標の符号とＹ座標の符号とが異なる場合には前記ＸＹ座
   標値を入替えて出力する第１のセレクタと、 前記第１のセレクタから出力された値の絶対値を算出し
   て前記第２の演算ユニットへ出力する絶対値化器とを含
   む、請求項１記載の復調装置。
3. 【請求項３】 前記復調装置はさらに、前記減算器から
   出力された減算結果と第１の値とを加算して、該加算結
   果の符号を前記第２の角度差分検出器へ出力する第１の
   加算器と、 前記減算器から出力された減算結果と前記第１の値と異
   なる第２の値とを加算して、該加算結果の符号を前記第
   ２の角度差分検出器へ出力する第２の加算器とを含む、
   請求項１または２記載の復調装置。
4. 【請求項４】 前記復調装置はさらに、第１の値と、該
   第１の値と異なる第２の値とのいずれかを選択して出力
   する第２のセレクタと、 前記減算器から出力された減算結果と前記第２のセレク
   タから出力された値とを加算して、該加算結果の符号を
   前記第２の角度差分検出器へ出力する加算器と、 前記加算器から出力される前回の加算結果を保持して前
   記第２の角度差分検出器へ出力するレジスタとを含む、
   請求項１または２記載の復調装置。
5. 【請求項５】 前記第２の演算ユニットは、角度値π／
   ２が所定の値となるように補正されたパラメータを用い
   て、前記周波数成分の角度値を算出し、 前記第２の角度差分検出器は、前記減算器から出力され
   た減算結果のうち所定数の上位ビットを用いて角度差分
   値を検出する、請求項１または２記載の復調装置。
6. 【請求項６】 アナログ波形を周波数成分に分離し、該
   周波数成分のＸＹ平面上における前回のＸＹ座標値を算
   出するステップと、 前記周波数成分のＸＹ平面上における今回のＸＹ座標値
   を算出するステップと、 前記算出された今回のＸＹ座標値の符号と前回のＸＹ座
   標値の符号とに基づいて、角度変化値を検出するステッ
   プと、 前記前回のＸＹ座標値の絶対値に基づいて、前記周波数
   成分の前回の角度値を算出するステップと、 前記今回のＸＹ座標値の絶対値に基づいて、前記周波数
   成分の今回の角度値を算出するステップと、 前記算出された今回の角度値から前記算出された前回の
   角度値を減算するステップと、 前記減算結果を複数の角度領域のいずれかに分類して、
   角度差分値を検出するステップと、 前記検出される角度変化値および前記検出された角度差
   分値との加算結果に基づいて、デマッピングを行なうス
   テップとを含む復調方法。