JP2006115161A - Transmission device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stream data transmission device which is lessened in circuit scale so as to be miniaturized. <P>SOLUTION: Stream data are QAM-modulated through a QAM modulator unit 10, and I and Q data are outputted. The I and Q data are multiplied by sinusoidal data at the rate of transmission frequency generated from a generating unit 13 through multipliers 14a and 14b, and the resultant data are synthesized through a synthesizing unit 15. The synthesized QAM data are converted to analog signals through a D/A converter 16, so that the carriers of transmission frequency are turned to QAM-modulated transmission signals. Complex QAM data of a base band are converted direct to transmission frequency, so that the circuit can be reduced in scale. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、CATV等においてストリームデータを送信する伝送装置に関するものである。   The present invention relates to a transmission apparatus for transmitting stream data in CATV or the like.

CATV等の上り用のデジタル伝送装置は、ベースバンドのデジタルデータを周波数変換して所定の周波数帯域に変換し、周波数変換したデジタルデータを送信する周波数変換型の伝送装置とされている。この伝送装置の従来の構成例を図4に示す。図4に示す伝送装置100において、入力端子INに入力されたデジタルデータは、変調部102に供給される。変調部102は、QAM変調部110、中間周波変換器(IF CONV)111、IF増幅器112および高周波変換器(RF CONV)113から構成されている。QAM変調部110においてデジタルデータは64QAM、128QAMあるいは256QAMされて、その変調信号が中間周波変換器111において中間周波数になるようアップコンバートされる。この中間周波信号は、IF増幅器112により所定のレベルになるよう増幅されて高周波変換器113に供給され、所定の送信帯域までアップコンバートされる。高周波変換器113から出力される送信帯域に変換されたQAM変調信号は、バンドパスフィルタ(BPF)103により不要帯域成分が除去されて高周波増幅器(RF AMP)104により所定レベルになるよう増幅されて出力端子OUTから送信される。   An upstream digital transmission apparatus such as CATV is a frequency conversion type transmission apparatus that converts baseband digital data to a predetermined frequency band and transmits the frequency-converted digital data. A conventional configuration example of this transmission apparatus is shown in FIG. In the transmission apparatus 100 illustrated in FIG. 4, digital data input to the input terminal IN is supplied to the modulation unit 102. The modulation unit 102 includes a QAM modulation unit 110, an intermediate frequency converter (IF CONV) 111, an IF amplifier 112, and a high frequency converter (RF CONV) 113. The digital data is converted into 64QAM, 128QAM, or 256QAM in the QAM modulator 110, and the modulated signal is upconverted in the intermediate frequency converter 111 so as to have an intermediate frequency. This intermediate frequency signal is amplified to a predetermined level by the IF amplifier 112, supplied to the high frequency converter 113, and up-converted to a predetermined transmission band. The QAM modulated signal converted to the transmission band output from the high-frequency converter 113 is amplified by the band-pass filter (BPF) 103 so that an unnecessary band component is removed and the high-frequency amplifier (RF AMP) 104 is set to a predetermined level. Transmitted from the output terminal OUT.

図4に示す伝送装置100において中間周波変換器111に供給される中間周波のキャリア信号および、高周波変換器113に供給される高周波のキャリア信号は、PLL(Phase Locked Loop)発振器等により発生されている。この伝送装置から出力される送信信号のスペクトラムの一例を図5に示す。図5に示す周波数範囲は数MHzとされており、高周波のキャリア信号の両側に位相ノイズが観測される。この位相ノイズよりレベルが高くされている図示されるスペクトラムが近傍スプリアスと呼ばれている。図4に示す伝送装置100は、ダブルコンバージョン方式とされて、位相ノイズのレベルが高いと共に、近傍スプリアスのレベルも高くなるという問題点があった。そこで、これを防止するために従来の伝送装置100では、シールド金具により回路を覆ったり、ノイズ防止用の部品を設けるようにしていた。このため、シールド金具や部品点数の増加により回路規模が大きくなり大型化すると共にコストが高くなるという問題点があった。   In the transmission apparatus 100 shown in FIG. 4, the intermediate frequency carrier signal supplied to the intermediate frequency converter 111 and the high frequency carrier signal supplied to the high frequency converter 113 are generated by a PLL (Phase Locked Loop) oscillator or the like. Yes. An example of the spectrum of the transmission signal output from this transmission apparatus is shown in FIG. The frequency range shown in FIG. 5 is several MHz, and phase noise is observed on both sides of the high frequency carrier signal. The illustrated spectrum whose level is higher than this phase noise is called neighborhood spurious. The transmission apparatus 100 shown in FIG. 4 is a double conversion system, and has a problem that the level of phase noise is high and the level of neighboring spurious is high. Therefore, in order to prevent this, in the conventional transmission apparatus 100, the circuit is covered with a shield metal fitting or a noise prevention component is provided. For this reason, there has been a problem that the circuit scale is increased and the size is increased and the cost is increased due to an increase in the number of shield fittings and parts.

そこで、本発明は回路規模を小さくして小型化することのできるストリームデータの伝送装置を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a stream data transmission apparatus that can be reduced in size by reducing the circuit scale.

上記目的を達成するために、本発明の伝送装置は、ベースバンドの複素QAMデータを送信周波数の複素QAMデータにダイレクト変換し、このQAMデータをD/A変換器により送信周波数のキャリアをQAM変調した送信信号に変換することを最も主要な特徴としている。   In order to achieve the above object, the transmission apparatus of the present invention directly converts baseband complex QAM data to complex QAM data of the transmission frequency, and QAM modulates the carrier of the transmission frequency by a D / A converter. The most important feature is that it is converted to a transmitted signal.

本発明によれば、ベースバンドの複素QAMデータを送信周波数の複素QAMデータにダイレクト変換し、このQAMデータをD/A変換器により送信周波数のキャリアをQAM変調した送信信号に変換するようにしたので、ベースバンドの複素QAMデータをダイレクトに送信周波数に変換することができるようになる。これにより、位相ノイズおよび近傍スプリアスのレベルを低減することができ、シールド金具やノイズ防止用の部品が不要となり回路規模を小型化することができる。   According to the present invention, baseband complex QAM data is directly converted into transmission frequency complex QAM data, and the QAM data is converted into a transmission signal obtained by QAM-modulating the transmission frequency carrier by a D / A converter. Therefore, baseband complex QAM data can be directly converted to a transmission frequency. As a result, the level of phase noise and nearby spurious can be reduced, and shield metal fittings and noise prevention parts are not required, and the circuit scale can be reduced.

回路規模を小さくして小型化することのできるストリームデータの伝送装置を提供するという目的を、ベースバンドの複素QAMデータを送信周波数の複素QAMデータにダイレクト変換し、このQAMデータをD/A変換器により送信周波数のキャリアをQAM変調した送信信号に変換することで実現した。   For the purpose of providing a stream data transmission device that can be reduced in size by reducing the circuit scale, baseband complex QAM data is directly converted to complex QAM data of a transmission frequency, and this QAM data is D / A converted. This is realized by converting the transmission frequency carrier into a QAM modulated transmission signal.

本発明の実施例のストリームデータの伝送装置の構成を示す回路ブロック図を図1に示す。
図1に示す伝送装置1において、入力端子INに入力されたストリームルデータは、変調部2に供給される。変調部2は、QAM変調部10、2つのローパスフィルタ(LPF)11a,11b、2つの補間フィルタ12a,12b、発生部13、2つの乗算器14a,14b、合成部15およびデジタル−アナログ(D/A)変換器16から構成されている。QAM変調部10においてストリームデータは64QAM、128QAMあるいは256QAMされて、その変調信号である複素QAMデータであるI,Qデータがそれぞれ出力される。このI,QデータはそれぞれLPF11a,11bに供給されて不要波成分が除去されるが、LPF11a,11bはナイキストフィルタとすることができる。LPF11a,11bからのI,Qデータは補間フィルタ12a,12bに供給されて、D/A変換器16の動作クロックに対応するサンプル数のI,Qデータとされて乗算器14a,14bに供給される。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing the configuration of a stream data transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the transmission apparatus 1 shown in FIG. 1, stream data input to the input terminal IN is supplied to the modulation unit 2. The modulation unit 2 includes a QAM modulation unit 10, two low-pass filters (LPF) 11a and 11b, two interpolation filters 12a and 12b, a generation unit 13, two multipliers 14a and 14b, a synthesis unit 15, and a digital-analog (D / A) It is composed of a converter 16. In the QAM modulation unit 10, the stream data is subjected to 64QAM, 128QAM, or 256QAM, and I and Q data that are complex QAM data that is the modulation signal are output. The I and Q data are supplied to the LPFs 11a and 11b to remove unnecessary wave components, but the LPFs 11a and 11b can be Nyquist filters. The I and Q data from the LPFs 11a and 11b are supplied to the interpolation filters 12a and 12b, converted into I and Q data of the number of samples corresponding to the operation clock of the D / A converter 16, and supplied to the multipliers 14a and 14b. The

この乗算器14aには、発生部13から発生された正弦波形データのサンプルデータが供給されて、各サンプルデータとIデータの各サンプルデータとが乗算され合成部15に出力される。また、乗算器14bには、発生部13から発生された正弦波形データの位相が90°移相されたサンプルデータが供給されて、各サンプルデータとQデータの各サンプルデータとが乗算され合成部15に出力される。発生部13から発生される正弦波形データの周波数は、出力端子OUTから出力される送信周波数とされ、正弦波形データはキャリアとして機能する。なお、正弦波形データの周波数の設定はプログラム可能とされている。合成部15において、位相が互いに90°異なる正弦波形データがそれぞれ乗算されたI,Qデータが合成されて送信周波数のキャリアをQAM変調したQAMデータとされ、D/A変換器16に供給される。このQAMデータがD/A変換器16でアナログ信号に変換されることにより、D/A変換器16からは送信周波数のキャリアがQAM変調されたアナログの送信信号が出力されるようになる。このアナログの送信信号は、バンドパスフィルタ3により送信周波数帯域を越える不要波成分が除去されて高周波増幅器(RF AMP)4により所定レベルになるよう増幅されて出力端子OUTから所定の送信周波数で送信されるようになる。なお、発生部13において正弦波形データおよび余弦波形データとを発生して、それぞれ乗算器14a、14bに供給するようにしてもよい。   The multiplier 14 a is supplied with the sample data of the sine waveform data generated from the generator 13, multiplies each sample data with each sample data of I data, and outputs the result to the synthesizer 15. The multiplier 14b is supplied with sample data in which the phase of the sine waveform data generated from the generator 13 is shifted by 90 °, and the sample data is multiplied by each sample data of the Q data to be combined. 15 is output. The frequency of the sine waveform data generated from the generator 13 is the transmission frequency output from the output terminal OUT, and the sine waveform data functions as a carrier. The frequency setting of the sine waveform data is programmable. In the synthesizer 15, I and Q data multiplied by sinusoidal waveform data whose phases are different from each other by 90 ° are synthesized into QAM data obtained by QAM modulating the carrier of the transmission frequency and supplied to the D / A converter 16. . This QAM data is converted into an analog signal by the D / A converter 16, so that an analog transmission signal in which the carrier of the transmission frequency is QAM modulated is output from the D / A converter 16. The analog transmission signal is amplified by a high-frequency amplifier (RF AMP) 4 so that an unnecessary wave component exceeding the transmission frequency band is removed by the band-pass filter 3, and transmitted from the output terminal OUT at a predetermined transmission frequency. Will come to be. The generator 13 may generate sine waveform data and cosine waveform data and supply them to the multipliers 14a and 14b, respectively.

QAM変調部10における64QAM、128QAMあるいは256QAMのいずれか、あるいはその他のQAM変調数の選択は、制御部5において行うことができる。また、発生部13の正弦波形データの周波数の設定も制御部5において行うことができる。さらに、発生部13の正弦波形データの周波数の設定に連動して、BPF3の通過特性を制御するようにしてもよい。この場合、記憶部(RAM:random access memory)6に送信チャンネル毎のQAM変調数、正弦波形データの周波数等の設定データを書き込んでおいて、チャンネル番号を選択することによりRAM6から読み出された当該チャンネルの設定データを制御部5に設定して、設定データに基づいて伝送装置1から選択したチャンネルの送信信号が送信されるようにしてもよい。
このように、本発明のストリームデータの伝送装置1においては、ダイレクトに送信周波数に変換することができるため、位相ノイズおよび近傍スプリアスのレベルを低減することができる。これにより、シールド金具やノイズ防止用の部品が不要となり回路規模を小型化することができる。
The control unit 5 can select 64 QAM, 128 QAM, 256 QAM, or other QAM modulation numbers in the QAM modulation unit 10. Further, the control unit 5 can also set the frequency of the sine waveform data of the generation unit 13. Further, the pass characteristic of the BPF 3 may be controlled in conjunction with the setting of the frequency of the sine waveform data of the generator 13. In this case, setting data such as the QAM modulation number for each transmission channel and the frequency of the sine waveform data is written in a storage unit (RAM: random access memory) 6 and read out from the RAM 6 by selecting a channel number. The setting data of the channel may be set in the control unit 5 so that the transmission signal of the channel selected from the transmission apparatus 1 based on the setting data is transmitted.
As described above, the stream data transmission apparatus 1 of the present invention can directly convert the transmission frequency to the transmission frequency, so that the level of phase noise and neighboring spurious can be reduced. This eliminates the need for shield metal fittings and noise prevention parts, thereby reducing the circuit scale.

ここで、本発明のストリームデータの伝送装置1における帯域内スプリアス特性の一例を図2に示す。図2に示す帯域内スプリアス特性において、横軸は5〜80MHzまでの周波数とされ、横軸はレベルdBμVとされている。図2を参照すると、キャリア周波数は、例えば11MHzとされており、最もレベルの大きいスプリアスはキャリアに対して約−63.16dBも減衰された小さなレベルとなっていることがわかる。
また、本発明のストリームデータの伝送装置1における位相ノイズ特性の一例を図3に示す。図3に示す帯域内スプリアス特性において、横軸は10Hz〜1MHzまでの対数目盛りの周波数とされ、横軸はレベルdBc/Hzとされている。図3に示す位相ノイズ特性において、激しく上下に振動している曲線が本来の位相ノイズであり、この位相ノイズの電力平均を取った特性がなだらかな曲線で示されている。この場合の、キャリア周波数は38MHzとされており、1kHzのスポット周波数において位相ノイズの電力平均レベルは−96.5dBc/Hzの小さなレベルとなっている。なお、dBcのcはキャリアであり、位相ノイズはノイズであることから1Hz単位に換算していることから、位相ノイズの単位はdBc/Hzとされている。
An example of the in-band spurious characteristic in the stream data transmission apparatus 1 of the present invention is shown in FIG. In the in-band spurious characteristics shown in FIG. 2, the horizontal axis is a frequency from 5 to 80 MHz, and the horizontal axis is a level dBμV. Referring to FIG. 2, it can be seen that the carrier frequency is, for example, 11 MHz, and the highest level spurious is a small level attenuated by about −63.16 dB with respect to the carrier.
FIG. 3 shows an example of phase noise characteristics in the stream data transmission apparatus 1 of the present invention. In the in-band spurious characteristics shown in FIG. 3, the horizontal axis is a logarithmic scale frequency from 10 Hz to 1 MHz, and the horizontal axis is level dBc / Hz. In the phase noise characteristic shown in FIG. 3, the curve that vibrates up and down violently is the original phase noise, and the characteristic obtained by taking the power average of this phase noise is shown as a gentle curve. In this case, the carrier frequency is 38 MHz, and the average power level of the phase noise is a small level of −96.5 dBc / Hz at the spot frequency of 1 kHz. Since c of dBc is a carrier and phase noise is noise, it is converted to 1 Hz unit, and therefore the unit of phase noise is dBc / Hz.

なお、以上の説明ではストリームデータの伝送装置としたが、本発明は、これに限るものではなくデジタルデータをQAM変調して送信する伝送装置に適用することができる。   In the above description, the stream data transmission apparatus is described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a transmission apparatus that transmits digital data after QAM modulation.

本発明の実施例のストリームデータの伝送装置の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the transmission apparatus of the stream data of the Example of this invention. 本発明のストリームデータの伝送装置における帯域内スプリアス特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the in-band spurious characteristic in the transmission apparatus of the stream data of this invention. 本発明のストリームデータの伝送装置における位相ノイズ特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the phase noise characteristic in the transmission apparatus of the stream data of this invention. 従来のデジタルデータを送信する周波数変換型の伝送装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the frequency conversion type transmission apparatus which transmits the conventional digital data. 従来の伝送装置から出力される送信信号のスペクトラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the spectrum of the transmission signal output from the conventional transmission apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 伝送装置、2 QAM変調部、3 バンドパスフィルタ、4 高周波増幅器、5 制御部、6 RAM、10 変調部、11 a,11b ローパスフィルタ、12a,12b 補間フィルタ、13 発生部、14a,14b 乗算器、15 合成部、16 D/A変換器、100 伝送装置、102 変調部、103 バンドパスフィルタ、104 高周波増幅器、110 QAM変調部、111 中間周波変換器、112 IF増幅器、113 高周波変換器、IN 入力端子、OUT 出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission apparatus, 2 QAM modulation part, 3 Band pass filter, 4 High frequency amplifier, 5 Control part, 6 RAM, 10 Modulation part, 11a, 11b Low pass filter, 12a, 12b Interpolation filter, 13 Generation part, 14a, 14b Multiplication 15 synthesizer, 16 D / A converter, 100 transmission device, 102 modulator, 103 band pass filter, 104 high frequency amplifier, 110 QAM modulator, 111 intermediate frequency converter, 112 IF amplifier, 113 high frequency converter, IN input terminal, OUT output terminal

Claims (2)

入力されたストリームデータをQAM変調する変調手段と、
該変調手段から出力されるベースバンドの複素QAMデータに、アウトプットサンプルレートの最大1/2以下のプログラム可能な周波数の正弦波形データを、それぞれ乗算するダイレクト変換手段と、
該ダイレクト変換手段から出力される複素QAMデータを合成する合成手段と、
該合成手段から出力されるQAMデータをアナログ信号に変換することにより、送信周波数のキャリアをQAM変調した送信信号に変換する前記アウトプットサンプルレートのクロックで動作するD/A変換器と、
前記変調手段におけるQAM変調数の設定と、送信周波数とされる前記正弦波形データの周波数の設定を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするストリームデータの伝送装置。
Modulation means for QAM modulating the input stream data;
Direct conversion means for multiplying baseband complex QAM data output from the modulation means by sinusoidal waveform data having a programmable frequency that is at most ½ of the output sample rate, respectively;
Combining means for combining the complex QAM data output from the direct conversion means;
A D / A converter that operates with the clock of the output sample rate for converting the carrier of the transmission frequency into a QAM modulated transmission signal by converting the QAM data output from the combining means into an analog signal;
Control means for setting the number of QAM modulations in the modulation means and setting the frequency of the sinusoidal waveform data to be a transmission frequency;
An apparatus for transmitting stream data, comprising:
さらに、前記D/A変換器から出力される送信周波数のキャリアをQAM変調した送信信号の不要波成分を除去するフィルタ手段を備え、該フィルタ手段のフィルタ係数が前記正弦波形データの周波数の設定に連動して前記制御手段により設定されるようにしたことを特徴とする請求項1記載のストリームデータの伝送装置。
Further, it comprises filter means for removing unnecessary wave components of the transmission signal obtained by QAM modulating the transmission frequency carrier output from the D / A converter, and the filter coefficient of the filter means is used to set the frequency of the sine waveform data. 2. The stream data transmission apparatus according to claim 1, wherein the control means is set in conjunction with the stream data transmission apparatus.
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