JP2009135999A - Orthogonal frequency division multiplexing device and orthogonal frequency division multiplexing method - Google Patents

Orthogonal frequency division multiplexing device and orthogonal frequency division multiplexing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To compensate deterioration in modulation characteristics caused by the difference in the operation time of in-phase and orthogonal signals in a digital orthogonal modulator. <P>SOLUTION: A transmission signal generating device has: a signal point setting means 12 for setting a compensation signal point for correcting a position error in signal point arrangement caused by an operation timing error in a digital orthogonal modulator according to the position error in signal point arrangement; and a data mapping means 11 for allocating a digital information signal to be transmitted based on the signal point setting means. Based on the signal point information allocated by the data mapping means, digital modulation 13 and digital orthogonal modulation 15 are performed in the transmission signal generating device. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、直交する2つのデジタル情報信号を1つのキャリアで変調する直交デジタル変調方式に係り、特に変調される2つのデジタル情報信号間での干渉、クロストーク等の歪を生じさせる直交変調信号における位相誤差を補償する方法、及びその位相誤差を補償する手段を有する直交周波数多重分割装置および直交周波数多重分割方法に関するものである。   The present invention relates to an orthogonal digital modulation system that modulates two orthogonal digital information signals with one carrier, and more particularly, an orthogonal modulation signal that generates distortion such as interference and crosstalk between the two modulated digital information signals. The present invention relates to a method for compensating for a phase error, and an orthogonal frequency multiplex division apparatus and an orthogonal frequency multiplex division method having means for compensating for the phase error.

近年、デジタル信号処理技術の進歩に伴い、高能率圧縮符号化されたデジタル映像、音声を伝送するための高能率にデジタル情報を伝送するための高能率デジタル変調方式の実現が望まれている。高能率なデジタル変調方式は、定められた周波数帯域の中で出来るだけ大きな情報量のデジタル信号を、小さな誤り率で伝送できる変調、復調方式である。   In recent years, with the advancement of digital signal processing technology, it has been desired to realize a high-efficiency digital modulation method for transmitting digital information with high efficiency for transmitting digital video and audio that have been highly-efficiently compressed and encoded. The high-efficiency digital modulation method is a modulation / demodulation method that can transmit a digital signal having as much information as possible within a predetermined frequency band with a small error rate.

その1つとして、1つのキャリア信号を2種類の情報信号で変調する2相変調方式があるが、その変調方式は現行NTSC方式のアナログテレビジョン方式で2つの色差信号を伝送するために使用されており、1つのサブキャリアで2種類の色信号を伝送している。   One of them is a two-phase modulation method that modulates one carrier signal with two types of information signals. The modulation method is used to transmit two color difference signals in the current NTSC analog television system. Two types of color signals are transmitted by one subcarrier.

この2種類の色信号を2種類のデジタル信号とみなし、1つのサブキャリア信号を振幅変調方向と、位相変調方向とでそれぞれに変調して伝送する方法がQAM(quadrature amplitude modulation)として知られている。   A method in which these two kinds of color signals are regarded as two kinds of digital signals and one subcarrier signal is modulated in the amplitude modulation direction and the phase modulation direction and transmitted is known as QAM (quadrature amplitude modulation). Yes.

ここで、多数のサブキャリアのそれぞれを、多数の2種類のデジタル信号でQAM変調を行い伝送する方式は、直交周波数分割多重変調方式(OFDM)と呼ばれ、ここでなされるデジタル変調信号の周波数はサブキャリア数の多い分だけ低くすることができるため、ガードインターバル期間を設けても伝送効率の低下を少なく保つことができ、マルチパス歪の影響を受けない無線伝送路を確保することができる。   Here, a method of transmitting each of a large number of subcarriers by performing QAM modulation with a large number of two kinds of digital signals is called an orthogonal frequency division multiplexing modulation method (OFDM), and the frequency of the digital modulation signal made here Can be lowered by the number of subcarriers, so that even if a guard interval period is provided, a decrease in transmission efficiency can be kept small, and a wireless transmission path that is not affected by multipath distortion can be secured. .

このOFDM方式はデジタル変調信号の周波数を低く出来るため、伝送周波数スペクトラムを矩形に出来るなど、隣接チャンネルとの干渉を小さく出来るため、帯域利用率のよい、高能率なデジタル変調方式を実現することができる。   Since this OFDM system can reduce the frequency of the digital modulation signal, the transmission frequency spectrum can be made rectangular, and interference with adjacent channels can be reduced, thus realizing a highly efficient digital modulation system with good bandwidth utilization. it can.

このような特徴を有する変調方式を、小さな回路規模で実現することは、これらの変調方式を用いる移動体通信応用面で重要であり、従来から行われていたアナログ直交変調回路をデジタル直交変調回路により実現できれば、デジタル化された変調回路のLSI化が可能となり、変調回路の小型化、省電力化が可能となる。   Realizing modulation schemes with these characteristics on a small circuit scale is important for mobile communication applications using these modulation schemes, and analog quadrature modulation circuits that have been conventionally used are digital quadrature modulation circuits. If this can be realized, the digitized modulation circuit can be made into an LSI, and the modulation circuit can be reduced in size and power consumption.

本出願人は平成11年8月「直交周波数分割多重変調方法及び直交周波数分割多重変調装置」としてデジタル直交変調技術の出願を行っている(特願H11−238098)が、このデジタル変調器の内部で行われる正弦波と余弦波の乗算は、1、0、−1の値を用いて行えることから回路構成が簡単にできるという特徴を持つものである。   In August 1999, the present applicant filed an application for digital quadrature modulation technology as “Orthogonal Frequency Division Multiplexing Modulation Method and Orthogonal Frequency Division Multiplexing Modulator” (Japanese Patent Application No. H11-238098). The multiplication of the sine wave and cosine wave performed in step 1 can be performed using values of 1, 0, and -1, and thus has a feature that the circuit configuration can be simplified.

特開平8−102766号公報JP-A-8-102766

ところで、このようにして小形、省電力化のなされるLSIを用いるデジタル直交変調器は、扱う信号の周波数が小さいほどLSIの小型、省電力化に適しており、可能な限り動作周波数を低くした回路の実現が試みられているが、そのような低い周波数による直交デジタル変調回路では動作周波数を低く設定したことによる誤差が生じ、変調回路の特性を悪化させる。
その変調特性が悪化する原因について述べる。
OFDM伝送方式に代表されるマルチキャリア伝送方式において、変調信号は逆フーリエ変換によってサブキャリアに対して同相である信号と直交している信号とが時系列信号として生成され、これらの生成された時系列で示される信号は、デジタル直交変調回路に供給される。
By the way, digital quadrature modulators using LSIs that are small and power-saving in this way are suitable for miniaturization and power-saving of LSIs as the frequency of signals handled is small, and the operating frequency is made as low as possible. Although an attempt has been made to implement a circuit, in such a quadrature digital modulation circuit with a low frequency, an error is caused by setting the operating frequency low, and the characteristics of the modulation circuit are deteriorated.
The reason why the modulation characteristic deteriorates will be described.
In a multi-carrier transmission system typified by the OFDM transmission system, a signal that is in phase with a subcarrier and a signal that is orthogonal to the subcarrier are generated as time-series signals by inverse Fourier transform, and when these signals are generated A signal indicated by the series is supplied to a digital quadrature modulation circuit.

ここで生成された同相信号と直交信号は、同時刻におけるサンプリングデータとして得られており、これらの信号をデジタル直交変調器において、変調周波数に該当する信号と90度の位相差をもった信号とでそれぞれ乗算するため、変調周波数を表現している信号の1サンプル分に相当するタイミング位相差が生じている。
このタイミング位相差については特開平8−102766、デジタル処理直交変調器にも記されており、高能率なデジタル変調器を実現するためデジタルフィルタを用い、このタイミング位相差の課題を解決しようとしている。
しかしながら、このようにして生じた前記タイミング位相差を補償するデジタルフィルタは高精度な演算を必要とし、装置の複雑化、高価格化をきたしてしまう。また例えば、直交信号側のみにデジタルフィルタを挿入した場合、タイミング位相差は吸収できるものの、フィルタの振幅周波数特性を平坦にすることが難しく、その振幅特性の乱れのためデジタル変調特性を劣化させてしまうなど有効に活用されるには至ってなかった。
The in-phase signal and quadrature signal generated here are obtained as sampling data at the same time, and these signals are signals having a phase difference of 90 degrees from the signal corresponding to the modulation frequency in the digital quadrature modulator. Therefore, a timing phase difference corresponding to one sample of the signal expressing the modulation frequency is generated.
This timing phase difference is also described in JP-A-8-102766, a digital processing quadrature modulator, and a digital filter is used to realize a high-efficiency digital modulator to solve the problem of this timing phase difference. .
However, the digital filter that compensates for the timing phase difference generated in this way requires high-accuracy calculation, which increases the complexity and cost of the device. For example, when a digital filter is inserted only on the quadrature signal side, the timing phase difference can be absorbed, but it is difficult to flatten the amplitude frequency characteristic of the filter, and the digital modulation characteristic is deteriorated due to the disturbance of the amplitude characteristic. It has not been used effectively.

上記課題を解決するため、本発明の直交周波数多重分割装置は、デジタル直交変調により生じる実数部の信号であるI信号と、デジタル直交変調により生じる虚数部の信号であるQ信号との間の位相誤差により生じる時間誤差と、前記I信号と前記Q信号との振幅誤差とを補正するための補正データが予め格納されたマッピングテーブルと、デジタルデータを入力して所定のデジタル変調を行ってi信号とq信号とを生成すると共に、前記マッピングテーブルに格納された前記補正データに基づいて、前記i信号と前記q信号との間の時間誤差および振幅誤差を補正したi信号とq信号とを出力するデータマッピング手段と、前記データマッピング手段から補正して出力された前記i信号とq信号とを高速逆フーリエ変換(IFFT)してI信号とQ信号とを出力するIFFT演算手段と、前記IFFT演算手段から出力された前記I信号とQ信号とを入力して、中間周波発振器が発振する周波数を中心とする新たな周波数帯域の信号にデジタル直交変調して、新たな周波数帯域の信号を出力するデジタル直交変調手段と、前記デジタル直交変調手段から出力された前記新たな周波数帯域の信号をDA変換して出力するDA変換手段と、を有する直交周波数多重分割装置である。
ここで、前記データマッピング手段は、デジタルデータを入力して所定のQPSK変調や、多値PSK変調、あるいは多値QAM変調を行ってi信号とq信号とを生成する、直交周波数多重分割装置でも良い。
また、本発明の直交周波数多重分割方法は、デジタルデータを入力して所定のデジタル変調を行ってi信号とq信号とを生成すると共に、前記マッピングテーブルに格納された前記補正データに基づいて、デジタル直交変調により生じる実数部の信号であるI信号と、デジタル直交変調により生じる虚数部の信号であるQ信号との間の位相誤差により生じる時間誤差と、前記I信号と前記Q信号との振幅誤差とを補正するための補正データが予め格納されたマッピングテーブルに格納された前記補正データに基づいて、前記i信号と前記q信号との間の時間誤差および振幅誤差を補正したi信号とq信号とを出力するステップと、前記i信号とq信号とを高速逆フーリエ変換(IFFT)してI信号とQ信号とを出力するステップと、前記I信号とQ信号とを入力して、中間周波発振器が発振する周波数を中心とする新たな周波数帯域の信号にデジタル直交変調して、新たな周波数帯域の信号を出力するステップと、前記新たな周波数帯域の信号をDA変換するステップと、を有する直交周波数多重分割方法である。
ここで、前記データマッピングは、デジタルデータを入力して所定のQPSK変調や、多値PSK変調、あるいは多値QAM変調を行ってi信号とq信号とを生成する、直交周波数多重分割方法でも良い。
In order to solve the above-described problem, the orthogonal frequency division multiplexing apparatus according to the present invention provides a phase between an I signal that is a real part signal generated by digital quadrature modulation and a Q signal that is an imaginary part signal generated by digital quadrature modulation. A mapping table in which correction data for correcting the time error caused by the error and the amplitude error between the I signal and the Q signal is stored in advance, and the digital signal is input to perform predetermined digital modulation and the i signal And the q signal are generated, and the i signal and the q signal are corrected by correcting the time error and the amplitude error between the i signal and the q signal based on the correction data stored in the mapping table. Data mapping means, and the i signal and q signal output after correction from the data mapping means are subjected to fast inverse Fourier transform (IFFT) to obtain an I signal IFFT arithmetic means for outputting a Q signal, and the I signal and Q signal outputted from the IFFT arithmetic means are inputted, and the signal is digitally converted into a signal in a new frequency band centered on the frequency oscillated by the intermediate frequency oscillator. A digital quadrature modulation means for performing quadrature modulation and outputting a signal in a new frequency band; and a DA conversion means for performing DA conversion on the signal in the new frequency band output from the digital quadrature modulation means. It is an orthogonal frequency multiplexing division apparatus.
Here, the data mapping means may be an orthogonal frequency multiplex division apparatus that inputs digital data and performs predetermined QPSK modulation, multilevel PSK modulation, or multilevel QAM modulation to generate an i signal and a q signal. good.
Further, the orthogonal frequency division division method of the present invention inputs digital data and performs predetermined digital modulation to generate an i signal and a q signal, and based on the correction data stored in the mapping table, A time error caused by a phase error between an I signal that is a real part signal generated by digital quadrature modulation and a Q signal that is an imaginary part signal caused by digital quadrature modulation, and the amplitudes of the I signal and the Q signal Based on the correction data stored in the mapping table in which correction data for correcting the error is stored in advance, the i signal and q corrected for time error and amplitude error between the i signal and the q signal A signal, a step of fast inverse Fourier transform (IFFT) of the i signal and the q signal to output an I signal and a Q signal, and the I signal Inputting a Q signal, digitally quadrature-modulating a signal in a new frequency band centered on a frequency oscillated by the intermediate frequency oscillator, and outputting a signal in the new frequency band; and And a D / A conversion of the signal.
Here, the data mapping may be an orthogonal frequency division division method in which digital data is input and predetermined QPSK modulation, multilevel PSK modulation, or multilevel QAM modulation is performed to generate i and q signals. .

本発明の実施例に係る直交周波数分割多重変調装置の概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of an orthogonal frequency division multiplexing modulator according to an embodiment of the present invention. アナログ直交変調器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an analog quadrature modulator. デジタル回路で構成される直交変調器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the quadrature modulator comprised with a digital circuit. デジタル直交変調器の動作タイミングをチャートで示す図である。It is a figure which shows the operation | movement timing of a digital quadrature modulator with a chart. サンプル期間の短いデジタル直交変調器の動作タイミングをチャートで示す図である。It is a figure which shows the operation | movement timing of a digital quadrature modulator with a short sample period with a chart. αの位相角を有し、角速度+ωnで回転する振幅がAであるサブキャリアの状態を、虚数、実数軸による2次元平面で示したものである。The state of a subcarrier having an α phase angle and an amplitude of A rotating at an angular velocity + ω n is shown in a two-dimensional plane with imaginary and real axes. 信号ベクトルを示す式(6)〜(9)を示したものである。Equations (6) to (9) indicating signal vectors are shown. 式(6)の項61と63のベクトルを虚数、実数軸による2次元平面で示したものである。The vectors of terms 61 and 63 in equation (6) are shown in a two-dimensional plane with imaginary and real axes. 式(6)の項62と64のベクトルを虚数、実数軸による2次元平面で示したものである。The vectors of terms 62 and 64 in equation (6) are shown in a two-dimensional plane with imaginary and real axes. 式(7)の項72と74のベクトルを虚数、実数軸による2次元平面で示したものである。The vectors of terms 72 and 74 in equation (7) are shown on a two-dimensional plane with imaginary and real axes. 式(7)の項71と73のベクトルを虚数、実数軸による2次元平面で示したものである。The vectors of terms 71 and 73 in equation (7) are shown in a two-dimensional plane with imaginary and real axes. デジタル直交変調器より補償された角周波数ωtの信号出力を得るためのマッピング点を示す図である。It is a figure which shows the mapping point for obtaining the signal output of the angular frequency (omega) t compensated from the digital quadrature modulator. デジタル直交変調器より補償された角周波数−ωtの信号出力を得るためのマッピング点を示す図である。It is a figure which shows the mapping point for obtaining the signal output of the angular frequency -omegat compensated from the digital quadrature modulator. 正および負の同一周波数のサブキャリアのそれぞれがQPSK方式で変調され、それぞれのキャリアが4信号点を指定されるときの補償されたマッピング点を得るための表である。10 is a table for obtaining a compensated mapping point when each of positive and negative subcarriers having the same frequency is modulated by the QPSK method and each carrier is designated with 4 signal points.

本発明の実施の形態は、上記課題を解決するために以下の1)〜5)の手段より成るものである。
すなわち、
The embodiment of the present invention comprises the following means 1) to 5) in order to solve the above problems.
That is,

1) 実数部信号と虚数部信号とを軸とする2次元平面を複数の領域に分割し、それらの分割された領域毎にその領域を指定するための中心的な位置を信号点として定めるとともに、伝送すべきデジタル情報信号をその内容に応じて、複数の前記信号点のうちの特定の信号点に順次割り付け、その順次割り付けられた各信号点における実数部信号と虚数部信号とよりなる信号点情報をデジタル変調及びデジタル直交変調を行うことにより高周波信号に変換した伝送信号を生成する伝送信号の生成方法において、
前記信号点の位置に割り付けられた信号点情報に対してデジタル変調及びデジタル直交変調を行って得られた変調信号点を、前記信号点の位置に対して点対象となる位置に補償信号点として定める第1のステップ(12)と、
前記伝送すべきデジタル情報信号を前記第1のステップで定められた前記補償信号点に割り付ける第2のステップ(11)と、
その第2のステップで割り付けた前記補償信号点における信号点情報をデジタル変調及びデジタル直交変調して高周波信号を生成する第3のステップ(13、15)とを少なくとも有することを特徴とする伝送信号の生成方法。
1) A two-dimensional plane having the real part signal and the imaginary part signal as axes is divided into a plurality of areas, and a central position for designating the area is determined as a signal point for each of the divided areas. The digital information signal to be transmitted is sequentially assigned to a specific signal point among the plurality of signal points according to the contents thereof, and a signal comprising a real part signal and an imaginary part signal at each of the sequentially assigned signal points In a transmission signal generation method for generating a transmission signal obtained by converting point information into a high-frequency signal by performing digital modulation and digital quadrature modulation,
A modulation signal point obtained by performing digital modulation and digital quadrature modulation on the signal point information assigned to the signal point position is used as a compensation signal point at a point target position with respect to the signal point position. A first step (12) for defining;
A second step (11) for assigning the digital information signal to be transmitted to the compensation signal points defined in the first step;
A transmission signal comprising at least a third step (13, 15) for generating a high-frequency signal by digital modulation and digital quadrature modulation of signal point information at the compensation signal point allocated in the second step Generation method.

2) 前記第1のステップにおける前記補償信号点の位置は、前記デジタル変調及びデジタル直交変調により生成される同相信号と直交信号の位相差、振幅差、或いは前記デジタル直交変調器の直交性差により生じる誤差を補償した信号点の位置であることを特徴とする伝送信号の生成方法。 2) The position of the compensation signal point in the first step depends on the phase difference, amplitude difference between the in-phase signal and the quadrature signal generated by the digital modulation and digital quadrature modulation, or the quadrature difference of the digital quadrature modulator. A method of generating a transmission signal, characterized in that the position is a signal point compensated for an error that occurs.

3) 前記第1のステップにおける前記補償信号点の位置は、前記デジタル直交変調により信号処理される同相信号と直交信号のタイミングの差により生じる誤差を補償した信号点の位置であることを特徴とする伝送信号の生成方法。 3) The position of the compensation signal point in the first step is a position of a signal point that compensates for an error caused by a difference in timing between the in-phase signal and the quadrature signal processed by the digital quadrature modulation. A transmission signal generation method.

4) 実数部信号と虚数部信号とを軸とする2次元平面を複数の領域に分割し、それらの分割された領域毎にその領域を指定するための中心的な位置を信号点として定めるとともに、伝送すべき第1系統のデジタル情報信号をその内容に応じて、複数の前記信号点のうちの特定の信号点に順次割り付け、その順次割り付けた各信号点における実数部信号と虚数部信号とよりなる第1の信号点情報を、第1のキャリア周波数により第1の変調信号として生成し、かつ伝送すべき第2系統のデジタル情報信号をその内容に応じて、複数の前記信号点のうちの特定の信号点に順次割り付け、その順次割り付けた各信号点における実数部信号と虚数部信号とよりなる第2の信号点情報を、前記第1のキャリア周波数と周波数が同一で極性の異なる第2のキャリア周波数により第2の変調信号として生成するデジタル変調手段を用い、
前記デジタル変調手段により生成された前記第1及び第2の変調信号をデジタル直交変調して、高周波信号に変換した伝送信号を生成する伝送信号の生成方法において、
前記伝送すべき第1及び第2系統のデジタル情報信号に係る前記各信号点の位置に割り付けられた信号点情報に対してデジタル変調及びデジタル直交変調を行って得られた第1及び第2の変調信号点を、前記各信号点の位置に対して点対象となる位置に第1及び第2の補償信号点として定める第1のステップ(12)と、
前記伝送すべき第1及び第2系統のデジタル情報信号を前記第1のステップで定められた前記第1及び第2の補償信号点に割り付ける第2のステップ(11)と、
その第2のステップで割り付けた前記第1及び第2の補償信号点における各信号点情報をデジタル変調及びデジタル直交変調して前記高周波信号を生成する第3のステップ(13、15)とを少なくとも有することを特徴とする伝送信号の生成方法。
4) A two-dimensional plane having the real part signal and the imaginary part signal as axes is divided into a plurality of areas, and a central position for designating the area is determined as a signal point for each of the divided areas. The digital information signal of the first system to be transmitted is sequentially assigned to specific signal points among the plurality of signal points according to the contents, and the real part signal and the imaginary part signal at each of the sequentially assigned signal points, The first signal point information is generated as the first modulated signal by the first carrier frequency, and the second digital information signal to be transmitted is selected from among the plurality of signal points according to the contents thereof The second signal point information consisting of the real part signal and the imaginary part signal at each of the assigned signal points is assigned to the second signal point information having the same frequency and the same polarity as the first carrier frequency. 2 Using digital modulation means that generates as a second modulation signal by the carrier frequency,
In a transmission signal generation method for generating a transmission signal obtained by digitally quadrature-modulating the first and second modulation signals generated by the digital modulation means and converting into a high-frequency signal,
First and second obtained by performing digital modulation and digital quadrature modulation on the signal point information assigned to the position of each signal point related to the first and second digital information signals to be transmitted A first step (12) for defining a modulation signal point as a first and second compensation signal point at a position to be pointed with respect to the position of each signal point;
A second step (11) for assigning the first and second systems of digital information signals to be transmitted to the first and second compensation signal points determined in the first step;
At least a third step (13, 15) for generating the high-frequency signal by digitally and digitally modulating each signal point information at the first and second compensation signal points assigned in the second step. A method of generating a transmission signal, comprising:

5) 実数部信号と虚数部信号とを軸とする2次元平面を複数の領域に分割し、それらの分割された領域毎にその領域を指定するための中心的な位置を信号点として定めるとともに、伝送すべきデジタル情報信号をその内容に応じて、複数の前記信号点のうちの特定の信号点に順次割り付け、その順次割り付けられた各信号点における実数部信号と虚数部信号とよりなる信号点情報をデジタル変調及びデジタル直交変調を行うことにより高周波信号に変換した伝送信号を生成する伝送信号の生成装置において、
前記信号点の位置に割り付けられた信号点情報に対してデジタル変調及びデジタル直交変調を行って得られた変調信号点を、前記信号点の位置に対して点対象となる位置に補償信号点として定める補償信号点設定手段(12)と、
前記伝送すべきデジタル情報信号を前記補償信号点設定手段で設定された前記補償信号点に割り付けるマッピング手段(11)と、
そのマッピング手段で割り付けられた前記補償信号点における信号点情報をデジタル変調及びデジタル直交変調して高周波信号を生成する高周波信号生成手段(13、15)とを有することを特徴とする伝送信号の生成装置。
5) A two-dimensional plane having the real part signal and the imaginary part signal as axes is divided into a plurality of areas, and a central position for designating the area is determined as a signal point for each of the divided areas. The digital information signal to be transmitted is sequentially assigned to a specific signal point among the plurality of signal points according to the contents thereof, and a signal comprising a real part signal and an imaginary part signal at each of the sequentially assigned signal points In a transmission signal generation device that generates a transmission signal obtained by converting point information into a high-frequency signal by performing digital modulation and digital quadrature modulation,
A modulation signal point obtained by performing digital modulation and digital quadrature modulation on the signal point information assigned to the signal point position is used as a compensation signal point at a point target position with respect to the signal point position. Compensation signal point setting means (12) to be determined;
Mapping means (11) for assigning the digital information signal to be transmitted to the compensation signal points set by the compensation signal point setting means;
High-frequency signal generation means (13, 15) for generating a high-frequency signal by digitally and digitally quadrature-modulating signal point information at the compensation signal point assigned by the mapping means, and generating a transmission signal apparatus.

以下、本発明の伝送信号の生成方法、及び伝送信号の生成装置の実施の形態につき、好ましい実施例により説明する。
図1は、その実施例に関わる直交周波数分割多重変調装置の概略構成であり、その構成と動作について概説する。
Hereinafter, preferred embodiments of the transmission signal generation method and the transmission signal generation apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration of an orthogonal frequency division multiplex modulation apparatus according to the embodiment, and the configuration and operation will be outlined.

この直交周波数分割多重変調装置はデータマッピング回路11、マッピングテーブル12、IFFT演算回路13、デジタル直交変調回路15、中間周波発振器16、及びDA変換器17より構成される。   This orthogonal frequency division multiplex modulation apparatus includes a data mapping circuit 11, a mapping table 12, an IFFT arithmetic circuit 13, a digital orthogonal modulation circuit 15, an intermediate frequency oscillator 16, and a DA converter 17.

この様に構成される直交周波数分割多重変調装置の動作について述べるに、変調されるべきデジタルデータはデータマッピング回路11に供給され、ここではそのデータは直交周波数分割多重信号を構成するそれぞれの搬送波のうちのどの搬送波に割り付けられて伝送されるかを定め、各々の搬送波に対して変調するデジタルデータの数値に応じてQAM変調される搬送波の信号点の位置が定められ、それらの信号点の位置に対応する振幅方向、及び角度方向の位置に対応する信号i、qが生成され、IFFT演算回路13に供給される。   The operation of the orthogonal frequency division multiplex modulation apparatus configured as described above will be described. Digital data to be modulated is supplied to the data mapping circuit 11, where the data is transmitted from each carrier wave constituting the orthogonal frequency division multiplex signal. Of which carrier wave is allocated and transmitted, the position of signal points of the carrier wave to be QAM modulated is determined according to the value of the digital data to be modulated for each carrier wave, and the position of these signal points Signals i and q corresponding to the position in the amplitude direction and the angle direction corresponding to are generated and supplied to the IFFT arithmetic circuit 13.

ここでは、供給された信号i、qに従って直交周波数分割多重を構成する各々の搬送波が与えられた信号点の位置で直交周波数変調され、各々の搬送波が実数部信号Rと虚数部信号Iとして合成されたベースバンド信号出力が得られ、これらのベースバンド信号出力はデジタル直交変調器15に供給される。
ここでは、そのベースバンド信号出力である実数部信号Rと虚数部信号Iは、中間周波発振器16が発振する周波数を中心とする周波数帯域の信号に変換され、新しい周波数帯域の信号に変換されたデジタル直交変調信号はDA変換器17によりアナログ信号に変換されて出力される。
Here, according to the supplied signals i and q, each carrier wave constituting orthogonal frequency division multiplexing is subjected to orthogonal frequency modulation at a given signal point position, and each carrier wave is synthesized as a real part signal R and an imaginary part signal I. The obtained baseband signal outputs are obtained, and these baseband signal outputs are supplied to the digital quadrature modulator 15.
Here, the real part signal R and the imaginary part signal I, which are the baseband signal outputs, are converted into signals in a frequency band centered on the frequency oscillated by the intermediate frequency oscillator 16 and converted into signals in a new frequency band. The digital quadrature modulation signal is converted into an analog signal by the DA converter 17 and output.

ここで、データマッピング回路11に接続されるマッピングテーブル12は、後述するデジタル直交変調器により生じる特性誤差を予め補正するためのデータが格納されているテーブルであり、そのテーブルはデータマッピング回路11によりマッピングされた信号に対して、所定の法則による補正を行うことによりデジタル直交変調器の特性誤差を補正し、特性のよいデジタル変調装置を実現するものである。   Here, the mapping table 12 connected to the data mapping circuit 11 is a table in which data for correcting characteristic errors caused by a digital quadrature modulator described later is stored in advance. The characteristic error of the digital quadrature modulator is corrected by correcting the mapped signal according to a predetermined law, thereby realizing a digital modulation device with good characteristics.

このようにして生成された伝送信号は受信装置に供給され、その供給された前記高周波信号を復調して伝送された前記信号点情報を得るとともに、その得られた信号点情報より伝送されたデジタル情報信号を復号して得るように構成される。   The transmission signal generated in this manner is supplied to a receiving device, and the supplied high-frequency signal is demodulated to obtain the transmitted signal point information, and the transmitted digital signal is transmitted from the obtained signal point information. The information signal is decoded and obtained.

ここで、デジタル直交変調回路によりもたらされる特性の変化について従来から用いられていたアナログ直交変調器との比較により説明する。
まず、従来から用いられているアナログ直交変調器の場合であるが、アナログ直交変調器にはデジタル信号の形でIFFT演算器13より出力される信号はDA変換器17によりアナログ信号に変換された信号が供給され、その供給された信号を中間周波発振器より供給される中間周波発振周波数を中心とする周波数帯域の信号に変換を行っていた。
Here, a change in characteristics caused by the digital quadrature modulation circuit will be described by comparison with a conventionally used analog quadrature modulator.
First, in the case of a conventional analog quadrature modulator, a signal output from the IFFT calculator 13 in the form of a digital signal is converted into an analog signal by a DA converter 17 in the analog quadrature modulator. A signal is supplied, and the supplied signal is converted into a signal in a frequency band centered on an intermediate frequency oscillation frequency supplied from an intermediate frequency oscillator.

図2にアナログ直交変調器の回路を示す。
同図において、例えばIFFT演算器13より供給されたベースバンド信号はDA変換器17によりアナログ信号に変換され、変換された実数部信号Rは中間周波発振器16より供給される角周波数がωtである余弦信号は90度移相器により角周波数がωtである正弦波の信号と乗算されるとともに、アナログ信号に変換された虚数部信号(I)は中間周波発振器16より供給される角周波数がωtである余弦波信号と乗算され、この2つの乗算器より得られる演算出力は加算器により加算されて直交変調出力信号として出力される。
FIG. 2 shows a circuit of the analog quadrature modulator.
In the figure, for example, the baseband signal supplied from the IFFT calculator 13 is converted into an analog signal by the DA converter 17, and the converted real part signal R has an angular frequency ωt supplied from the intermediate frequency oscillator 16. The cosine signal is multiplied by a 90-degree phase shifter with a sine wave signal whose angular frequency is ωt, and the imaginary part signal (I) converted into an analog signal has an angular frequency supplied from the intermediate frequency oscillator 16 of ωt. The arithmetic outputs obtained from these two multipliers are added by an adder and output as a quadrature modulation output signal.

ここで中間周波発振器より供給される余弦波出力信号に対する正弦波出力信号は90度移相器を用いて生成されるが、その90度移相器の特性はそれらを構成するアナログ回路の回路定数の変動により特性が変動し易いため、またアナログ乗算器も高周波特性が変動し易く長期間にわたって安定した直交変調出力信号を得ることが難しく、その特性を改善するため回路素子の変動の影響を受け難いデジタル化された直交変調回路の実現が望まれていた。   Here, the sine wave output signal corresponding to the cosine wave output signal supplied from the intermediate frequency oscillator is generated by using a 90 degree phase shifter, and the characteristics of the 90 degree phase shifter are circuit constants of analog circuits constituting them. The characteristics are likely to fluctuate due to fluctuations, and the analog multipliers also tend to fluctuate in high frequency characteristics, making it difficult to obtain a stable quadrature modulation output signal over a long period of time. It has been desired to realize a difficult digitized quadrature modulation circuit.

図3にデジタル回路で構成される直交変調器の構成を示す。
同図においてIはIFFT13より供給される実数部の信号であり、Qは虚数部の信号であり、それぞれのI、Q信号は増幅度が1として示される増幅器と、増幅度が−1として示される反転型増幅器に供給され、これらの増幅器よりそれぞれI、−Q、−I、Qの4信号が得られる。
FIG. 3 shows a configuration of a quadrature modulator constituted by a digital circuit.
In the figure, I is a real part signal supplied from IFFT 13, Q is an imaginary part signal, and each I and Q signal is indicated as an amplifier having an amplification factor of 1 and an amplification factor of -1. The four signals I, -Q, -I, and Q are obtained from these amplifiers.

これらの4信号はデータセレクタに供給され、データセレクタは中間周波発振器から供給される発振周波数の周期に応じて、この4つの信号を順次切り換えながら出力する。すなわち、最初は信号Iを、次に−Qを、その次は−Iを、そして最後にQを出力するような動作を繰り返し行う。   These four signals are supplied to the data selector, and the data selector outputs the four signals while sequentially switching them according to the period of the oscillation frequency supplied from the intermediate frequency oscillator. That is, the operation of outputting signal I first, then -Q, next -I, and finally Q is repeated.

図4に、このようにして動作するデジタル直交変調器のタイミングチャートを示す。
同図において、サンプル期間と記される時間間隔は直交周波数分割多重信号のサンプリング周波数に相当する期間であり、その期間はnポイントIFFT回路を動作させるための窓区間の1/nに相当する。
FIG. 4 shows a timing chart of the digital quadrature modulator operating in this way.
In the figure, the time interval described as the sampling period is a period corresponding to the sampling frequency of the orthogonal frequency division multiplexed signal, and the period corresponds to 1 / n of the window period for operating the n-point IFFT circuit.

この図において、信号丸1はIFFT演算器13からの実数部出力信号をIとして、サンプル期間を単位とする演算区間をn−1、n、n+1とする添え字により示しており、信号丸2は同様にしてIFFT演算器13からの虚数部出力信号Qに同様のn−1、n、n+1の添え字を付して示してある。   In this figure, the signal circle 1 is indicated by a subscript with the real part output signal from the IFFT calculator 13 as I and the calculation intervals in units of sample periods as n−1, n, n + 1. Similarly, the imaginary part output signal Q from the IFFT calculator 13 is shown with the same subscripts of n-1, n, n + 1.

信号丸3は、信号Iが増幅器により増幅された信号Iと、反転増幅された信号−Iがデータセレクタにより、サンプル期間内で複数回切り換えられているときの信号を示しており、その信号はIn、0、−In、0、In、、0、−In、・・・・のように繰り返されており、この信号はInに余弦関数の90度おきの値、1、0、−1、0、・・・・を乗じた値となっている。 A signal circle 3 indicates a signal I when the signal I is amplified by an amplifier and an inverted and amplified signal -I are switched a plurality of times within a sample period by the data selector. I n, 0, -I n, 0, I n ,, 0, -I n, are repeated as ..., the signal is 90 degrees every other value of the cosine function I n, 1, It is a value obtained by multiplying 0, −1, 0,.

同様にして信号丸4は0、−Qn、0、Qn、0、−Qn、0、・・・・となっている。
このようにして得られた信号丸3と信号丸4を加算したのが信号丸5であり、その信号丸5はIn、−Qn、−In、Qn、In、−Qn、−In、・・・・となっており、これがこの直交変調器の出力信号となる。
Similarly, the signal circle 4 is 0, −Qn, 0, Qn, 0, −Qn, 0,.
The signal circle 3 is obtained by adding the signal circle 3 and the signal circle 4 obtained in this way, and the signal circle 5 is I n , −Q n , −I n , Q n , I n , −Q n. , −I n ,..., And this is an output signal of this quadrature modulator.

ここで、この例に示すように1つのサンプル期間の中で多数回信号が繰り返し切り換えられるときは、この信号の切り換え順によるIとQ信号に与えれらる変調特性差は少ないが、サンプル期間が小さな時間の場合で、その間に信号の切り換え繰り返し回数を多数回行えないような場合はそのデジタル直交変調回路より得られる変調信号に特性の差が生じ、その差の特性を補正するための信号処理が必要となる。   Here, as shown in this example, when a signal is repeatedly switched many times within one sample period, the difference in modulation characteristics given to the I and Q signals due to the switching order of the signal is small, but the sample period is If the number of signal switching repetitions cannot be made many times in the case of a small time, there will be a difference in the characteristics of the modulation signal obtained from the digital quadrature modulation circuit, and signal processing to correct the difference characteristics Is required.

本実施例はその様な特性の差を補正した特性のよいデジタル直交変調器を実現するものであり、その特性の補正は前述の図4においてサンプル期間の開始点で出現する信号は、最初に実数部のInの信号であり、次に虚数部のQnの信号が出現するように、常に実数部の信号が虚数部の信号より先に出現することによる時間誤差に係る信号位相のずれによる特性の差を補償してなるものである。 The present embodiment realizes a digital quadrature modulator with good characteristics by correcting such a difference in characteristics. The correction of the characteristics is performed by the signal appearing at the start point of the sample period in FIG. The signal phase shift related to the time error caused by the real part signal always appearing before the imaginary part signal so that the real part signal I n and then the imaginary part Q n signal appear. It compensates for the difference in characteristics due to.

このような時間差により生じるデジタル変調信号出力における特性のずれを、データマッピング回路11で規定し、IFFTに供給するi信号とq信号の関係を補正し、その補正された信号によりIFFT変換を行い、デジタル直交変調された変調信号が、正規の変調信号となるように補償するものである。   The data mapping circuit 11 defines the characteristic deviation in the digital modulation signal output caused by such a time difference, corrects the relationship between the i signal and q signal supplied to the IFFT, performs IFFT conversion with the corrected signal, The digital quadrature modulated modulation signal is compensated so as to become a regular modulation signal.

すなわち、このときのデジタル直交変調器で生じるI信号とQ信号の時間差により生じる特性の差は、そのデジタル直交変調部の正弦波のタイミング誤差であり、その結果直交変調された信号に対するI、Q信号ベクトルの直交性に対する誤差でもある。この直交性の誤差は、中間周波発振器の周波数に対して正及び負に同一周波数離れて存在する被変調信号の側帯波同士で、正の周波数の側帯波に対し、負の周波数の側帯波の信号がクロストーク成分として漏洩し、被変調波信号の周波数スペクトラム成分が変化することになり、この漏洩する信号レベルを打ち消すようにもする。   That is, the difference in characteristics caused by the time difference between the I signal and the Q signal generated in the digital quadrature modulator at this time is a timing error of the sine wave of the digital quadrature modulation unit, and as a result, I, Q for the quadrature modulated signal. It is also an error for the orthogonality of the signal vector. This orthogonality error is caused by the sidebands of the modulated signal that are separated from each other by the same frequency, positive and negative, with respect to the frequency of the intermediate frequency oscillator. The signal leaks as a crosstalk component, and the frequency spectrum component of the modulated wave signal changes, so that the leaked signal level is canceled out.

また、このクロストーク成分は負の周波数の側帯波から正の周波数の側帯波に対しても同様に存在する。
従って、これらのクロストークを予め補正するデータマッピング特性は、中心キャリアに対して同一周波数の差を有し、その周波数差の極性がお互いに異なる相対応するサブキャリアに対しても、データマッピングの特性補償を行う必要がある。
This crosstalk component also exists from a negative frequency sideband to a positive frequency sideband.
Therefore, the data mapping characteristic that corrects these crosstalk in advance has the same frequency difference with respect to the center carrier, and the data mapping characteristics are also applied to the subcarriers corresponding to the phases having different polarities. It is necessary to perform characteristic compensation.

この、正負対になる周波数の変調信号を生成するためのデータマッピングにおける信号点配置を行う方法として、例えば信号点配置を複素平面の座標で表現するとき、実数部信号と、虚数部信号が相等しく(1、1)として割当てを行うべき信号に対して、(1+x、1+y)のように実数部信号をx、虚数部信号をy異ならしめた座標を与えるようにして行う。   As a method of performing signal point arrangement in data mapping for generating a modulation signal having a frequency that is a positive / negative pair, for example, when the signal point arrangement is expressed by coordinates on a complex plane, the real part signal and the imaginary part signal are in phase with each other. For a signal to be assigned with equal (1, 1), the real part signal is given x and the imaginary part signal is given y different coordinates as in (1 + x, 1 + y).

このようにして、相対応する正、及び負の周波数を有するサブキャリアに対するそれぞれの実数部と虚数部の信号を次のように表現する。
(正の周波数の実数、正の周波数の虚数、負の周波数の実数、負の周波数の虚数)=(d1+x、d2+y、d3+x’、d4+y’)
In this way, the real part and imaginary part signals for the corresponding subcarriers having positive and negative frequencies are expressed as follows.
(Real number of positive frequency, imaginary number of positive frequency, real number of negative frequency, imaginary number of negative frequency) = (d1 + x, d2 + y, d3 + x ′, d4 + y ′)

ここで、d1、d2、d3、d4は正規の信号点配置を与えるための値であり、例えばQPSK(quadrature phase shift keying)によるデジタル変調方式であるときはこれらのd1、d2、d3、d4は+1か−1のいずれかの値を取る。
そして、これらのx、x’、y、y’で示される補償信号の値について、詳述する。
Here, d1, d2, d3, and d4 are values for giving a regular signal point arrangement. For example, in the case of a digital modulation system based on QPSK (quadrature phase shift keying), these d1, d2, d3, and d4 are Takes a value of either +1 or -1.
The values of the compensation signals indicated by x, x ′, y, and y ′ will be described in detail.

また、前述の図4に示したように、直交変調器の出力信号丸5は、サンプル期間の開始位置に対するI信号とQ信号が出現する位置は、デジタル直交変調器の動作を制御するハードウエアの構成により、ないしはデジタル変調器の動作を制御する制御プログラムソフトの構成により一義的に定まり、一般的にはその順序が一定になるようにされている。   Further, as shown in FIG. 4 described above, the output signal circle 5 of the quadrature modulator is the hardware that controls the operation of the digital quadrature modulator at the position where the I and Q signals appear relative to the start position of the sample period. Or the configuration of the control program software for controlling the operation of the digital modulator, and the order is generally fixed.

例えば、その出現順序をランダムにする方法はあるが、その場合は前述のような特性の違いが変調信号に対する雑音となって得られてしまうため更に好ましくない。
また、I信号とQ信号の出現順序を反対にする方法はあるが、その場合は逆極性の誤差信号が生じることとなり、いずれの場合でも変調信号の補償が必要となる。
For example, there is a method in which the appearance order is random, but in this case, the difference in characteristics as described above is obtained as noise with respect to the modulation signal, which is not preferable.
In addition, there is a method of reversing the appearance order of the I signal and the Q signal. In this case, an error signal having a reverse polarity is generated, and in any case, the modulation signal needs to be compensated.

以上のように、お互いに同じ時刻のデータであるI信号とQ信号とが異なる時刻のデータとしてデジタル直交変調器で処理されるため、R信号とI信号の直交性が変調周波数の1サンプル時間分だけ異なることになり、その時間差の補償が必要となる。   As described above, since the I signal and Q signal, which are data at the same time, are processed by the digital quadrature modulator as data at different times, the orthogonality of the R signal and the I signal is one sample time of the modulation frequency. It will be different by the amount, and it is necessary to compensate for the time difference.

このときの時間差の補償は、サンプル期間が小さく、デジタル変調回路はその期間内におけるI、Q信号の切り換え繰り返し回数を多く取れないときはサンプル期間に対するI、Q信号の出現時間差の割合が大きくなり、変調誤差の補償信号レベルも大きくなる   Compensation of the time difference at this time has a small sample period, and when the digital modulation circuit cannot take many I / Q signal switching repetitions within that period, the ratio of the appearance time difference of the I and Q signals to the sample period increases. Also, the modulation error compensation signal level increases.

図5に、その具体的な動作例を示す。
同図において、サンプル期間は19.5nsec、すなわちサンプル周波数は51.2MHzであり、IFFT演算回路は19.5nsecごとに演算結果である実数部信号丸1と、虚数部信号である信号丸2を出力する。
FIG. 5 shows a specific example of the operation.
In the figure, the sample period is 19.5 nsec, that is, the sample frequency is 51.2 MHz, and the IFFT arithmetic circuit calculates the real part signal circle 1 which is the calculation result and the signal circle 2 which is the imaginary part signal every 19.5 nsec. Output.

このIFFT演算回路のサンプル期間毎に得られる、In、In+1、In+2、In+3、・・・・、及びQn、Qn+1、Qn+2、Qn+3、・・・・を変調信号のサンプリングデータとみなし、すなわち、そのサンプリングデータは直流から最高16MHzまでの信号成分を含むベースバンド信号であるとし、この信号成分を中間周波発振器の発振周波数である25.6MHzを中心とする周波数帯の信号に変換する。 I n , I n + 1 , I n + 2 , I n + 3 ,..., And Q n , Q n + 1 , Q n + 2 , Q obtained at every sample period of this IFFT arithmetic circuit n + 3 ,... are regarded as sampling data of the modulation signal, that is, the sampling data is a baseband signal including a signal component from DC to a maximum of 16 MHz, and this signal component is used as the oscillation frequency of the intermediate frequency oscillator. To a signal in a frequency band centered on 25.6 MHz.

このときの周波数変換された信号の帯域は、25.6±16MHzであり、変換されたデータ列のサンプリング周波数は102.4MHzであり、このときに生じる直交性の誤差は、約9.8ns(1/102.4MHz)である。   The band of the frequency-converted signal at this time is 25.6 ± 16 MHz, the sampling frequency of the converted data string is 102.4 MHz, and the orthogonality error generated at this time is about 9.8 ns ( 1 / 102.4 MHz).

従ってこの直交性の誤差は、中心周波数25.6MHzよりも12.8MHz高い38.4MHzの周波数のサブキャリアに対しては、π/4ラジアンの位相遅れとなっており、反対に中心周波数より12.8MHz低い周波数のサブキャリアに対しては、π/4ラジアンの位相進みとなり、デジタル直交変調回路にはこのようにして生じた位相差を補正するための補償機能の搭載が必要となる。   Therefore, this orthogonality error is a phase delay of π / 4 radians for a subcarrier having a frequency of 38.4 MHz, which is 12.8 MHz higher than the center frequency of 25.6 MHz. For subcarriers with a frequency of .8 MHz lower, the phase advance is π / 4 radians, and the digital quadrature modulation circuit needs to be equipped with a compensation function for correcting the phase difference generated in this way.

ここで、その必要な補償量について述べる。
まず、その補償量を実数軸、虚数軸よりなる2次元平面で表現する。
図6は、αの位相角を有し、角速度+ωnで回転しており振幅がAであるサブキャリアの状態を、虚数、実数軸による2次元平面で示したものである。
すなわち、そのサブキャリア信号は、式(1)のように示される。
A×cos(+ωnt +α) + j×A×sin(+ωnt +α) (1)
Here, the necessary compensation amount will be described.
First, the compensation amount is expressed by a two-dimensional plane composed of a real axis and an imaginary axis.
FIG. 6 shows a state of a subcarrier having a phase angle of α, rotating at an angular velocity + ω n and having an amplitude of A on a two-dimensional plane with imaginary and real axes.
That is, the subcarrier signal is expressed as shown in Equation (1).
A × cos (+ ω n t + α) + j × A × sin (+ ω n t + α) (1)

ここで、そのサブキャリアがQPSK(quadrature phase shift keying)されている場合では、Aは1.41(2の平方根)で、αはπ/4、3π/4、5π/4、7π/4のいずれかの値をとる。   Here, when the subcarrier is QPSK (quadrature phase shift keying), A is 1.41 (square root of 2), and α is π / 4, 3π / 4, 5π / 4, 7π / 4. Take one of the values.

同様にして、角速度が−ωnで回転しており振幅がBで、βの位相角を有しているサブキャリア信号は式(2)ように表される。
B×cos(−ωnt +β) + j×B×sin(−ωnt +β) (2)
Similarly, a subcarrier signal that rotates at an angular velocity of −ω n , an amplitude of B, and a phase angle of β is expressed as Equation (2).
B × cos (−ω n t + β) + j × B × sin (−ω n t + β) (2)

ここで、実数部信号に対して虚数部信号の振幅と位相に誤差がある場合のサブキャリアについて述べる。すなわち、虚数部信号の振幅変化がλ倍であり、位相角のずれがγラジアンである場合である。
このときの角速度が+ωnであるサブキャリアを式(3)で、角速度が−ωnであるサブキャリアを式(4)で示す。
Here, subcarriers when there is an error in the amplitude and phase of the imaginary part signal with respect to the real part signal will be described. That is, the amplitude change of the imaginary part signal is λ times and the phase angle deviation is γ radians.
Subcarrier angular velocity at this time is + omega n in equation (3) shows a subcarrier angular velocity is - [omega] n in formula (4).

A×cos(+ωnt +α) + j×λ×A× sin(+ωnt +α−γ) (3)
B×cos(−ωnt +β) + j×λ×B× sin(−ωnt +β+γ) (4)
ここで、γは前述のサンプリング期間(約9.8ns)に基づいて生じる演算誤差であり、この誤差を補償する必要がある。
A × cos (+ ω n t + α) + j × λ × A × sin (+ ω n t + α−γ) (3)
B × cos (−ω n t + β) + j × λ × B × sin (−ω n t + β + γ) (4)
Here, γ is a calculation error generated based on the above-described sampling period (about 9.8 ns), and this error needs to be compensated.

次に、これらのサブキャリア信号を指数関数で表し、更に述べる。
まず、式(1)を指数関数で表すと式(5)のようになる。
(a+jb)×ejωnt (5)
ここで a=A×cos α、b=A×sin α である。
Next, these subcarrier signals are represented by an exponential function and will be further described.
First, when Expression (1) is expressed by an exponential function, Expression (5) is obtained.
(A + jb) × e j ω nt (5)
Here, a = A × cos α and b = A × sin α.

つぎに、式(3)の三角関数を展開し、指数関数で表すと図7に示す、式(6)のようになる。同様に式(4)を展開し同図に示す式(7)が得られる。
これらの式はそれぞれ項61、62、63、64、及び項71、72、73、74の4項づつで構成されている。
Next, when the trigonometric function of Expression (3) is expanded and expressed by an exponential function, Expression (6) shown in FIG. 7 is obtained. Similarly, expression (4) is developed to obtain expression (7) shown in FIG.
Each of these formulas is composed of four terms 61, 62, 63, 64 and 71, 72, 73, 74.

式(6)において、項61と63は角速度ωtで回転するベクトルであり、そのベクトルを図8に示す。
同図において、ベクトル61は、振幅(ベクトル長)はA/2であり、実数軸からの角度がαとして示されており、同様にしてベクトル63は振幅がλ×A/2で、実数軸からの角度はα−γとなっている。
In equation (6), terms 61 and 63 are vectors rotating at an angular velocity ωt, and the vectors are shown in FIG.
In the figure, the vector 61 has an amplitude (vector length) of A / 2 and the angle from the real axis is shown as α, and similarly, the vector 63 has an amplitude of λ × A / 2 and a real axis. The angle from is α−γ.

図9に示す太線62と64は角速度−ωtで回転するベクトルであり、その実数軸からの角度はベクトル62は−αであり、ベクトル64は−(α−γ)の角度の負のベクトルであり、第2象現のベクトルとされている。   Thick lines 62 and 64 shown in FIG. 9 are vectors rotating at an angular velocity of −ωt, and the angle from the real axis is the vector 62 −α, and the vector 64 is a negative vector having an angle of − (α−γ). There is a second quadrant vector.

また、前述の図10のベクトル72と図11のベクトル71で実数部信号を表し、また前述の図11のベクトル73と図10のベクトル74で虚数部信号を表している。
同様に、式(7)において、項71と73は角速度−ωtで回転するベクトルであり、そのベクトルを図11に示す。
Also, the vector 72 in FIG. 10 and the vector 71 in FIG. 11 represent the real part signal, and the vector 73 in FIG. 11 and the vector 74 in FIG. 10 represent the imaginary part signal.
Similarly, in Equation (7), terms 71 and 73 are vectors that rotate at an angular velocity of -ωt, and the vectors are shown in FIG.

また、式(7)における項72と74は角速度ωtで回転するベクトルであり、そのベクトルを図10に示す。
そして、前述の図8のベクトル61と図9のベクトル62で前述の式1の実数部信号を表し、また前述の図8のベクトル63と図9のベクトル64で虚数部信号を表している。
Also, terms 72 and 74 in equation (7) are vectors that rotate at the angular velocity ωt, and the vectors are shown in FIG.
The vector 61 in FIG. 8 and the vector 62 in FIG. 9 represent the real part signal of the above-described equation 1, and the vector 63 in FIG. 8 and the vector 64 in FIG. 9 represent the imaginary part signal.

このようにして、デジタル直交変調器の実数部信号と虚数部信号の間で演算時間が同一でないことにより生じる変調信号の誤差を、式6における項63、64で、λが1以外の数、γが0以外の数をとるとして述べた。
デジタル直交変調器の動作タイミングに基づく変調信号の誤差を補償することは、デジタル直交変調器で生じるこのような誤差を打ち消す手段を設けることであり、つぎにその方法について述べる。
In this way, the error of the modulation signal caused by the fact that the computation time is not the same between the real part signal and the imaginary part signal of the digital quadrature modulator is represented by terms 63 and 64 in Equation 6 and λ is a number other than 1. It was described that γ takes a number other than 0.
Compensating the error of the modulation signal based on the operation timing of the digital quadrature modulator is to provide means for canceling such an error generated in the digital quadrature modulator, and the method will be described next.

具体的には、項63に対して、振幅が1/λ倍で位相がγ進んでいる信号を与えれば、デジタル直交変調器により振幅がλ倍され、位相がγ遅れるため、項63に対してλとγが消去された信号が得られる。
そのような、λとγを補償するための信号を与えるのが、前述の図7に示す式(6)に対する式(8)であり、式(7)に対しては式(9)である。
Specifically, if a signal having an amplitude of 1 / λ times and a phase advanced by γ is given to the term 63, the amplitude is multiplied by λ by the digital quadrature modulator and the phase is delayed by γ. Thus, a signal in which λ and γ are eliminated is obtained.
It is the equation (8) for the equation (6) shown in FIG. 7 and the equation (9) for the equation (7) that gives such a signal for compensating λ and γ. .

それは、前述の式(3)、(4)による特性に対して、振幅λと位相角γの打ち消された特性の信号であり、前述の式(1)、(2)によりデジタル直交変調が与えられたような変調信号が得られることを意味し、デジタル直交変調器で実数部と虚数部が異なる時間で信号処理されることにより生じる誤差信号成分が等価的に打ち消されることになるからである。   It is a signal having a characteristic in which the amplitude λ and the phase angle γ are canceled with respect to the characteristics according to the above equations (3) and (4), and the digital quadrature modulation is given by the above equations (1) and (2). This is because an error signal component generated by signal processing of the real part and the imaginary part at different times by a digital quadrature modulator is equivalently canceled. .

図12に、デジタル直交変調器より補償された角周波数ωtの信号出力を得るためのマッピング点を示す。
同図において、81、83、92、94のベクトルを合成して設定すべきベクトル101を求めているが、ベクトル81と83は、式(8)におけるejωtを含む項であり、ベクトル92と94は式(9)においてejωtを含む項であるように、ベクトル101は角速度+ωtで回転するベクトルを合成したものである。
FIG. 12 shows mapping points for obtaining a signal output of the angular frequency ωt compensated by the digital quadrature modulator.
In the figure, but is seeking a vector 101 to be set by combining the vector of 81,83,92,94, vector 81 and 83, a term containing e j omega t in equation (8), the vector 92 and 94 is such that in the section including e j omega t in equation (9), the vector 101 is obtained by combining the vector rotating at an angular velocity + .omega.t.

すなわち、ベクトル101は、ベクトル81とベクトル92を合成したベクトルと、ベクトル83とベクトル94を合成したベクトルとの両者を合成してベクトル101を求めており、この求められたベクトル101が角速度ωtで回転するサブキャリアに対して与えるべき信号点の補正位置である。   That is, the vector 101 is obtained by synthesizing both a vector obtained by synthesizing the vector 81 and the vector 92 and a vector obtained by synthesizing the vector 83 and the vector 94, and the obtained vector 101 is expressed by the angular velocity ωt. This is the correction position of the signal point to be given to the rotating subcarrier.

図13に、デジタル直交変調器より補償された角周波数−ωtの信号出力を得るためのマッピング点を示す。
同図において、設定すべき信号点102は式(8)、(9)におけるe-jωtを含む項に対応するベクトル82、84、91、93を合成して求めたものであり、角周波数−ωtで回転するサブキャリアに対して変調を行うための補正された信号点を与えるものである。
FIG. 13 shows mapping points for obtaining a signal output having an angular frequency −ωt compensated by the digital quadrature modulator.
In the figure, signal points 102 to be set (8), which was determined by combining the vectors 82,84,91,93 corresponding to the term including e -j omega t in (9), angular This gives a corrected signal point for modulating the subcarrier rotating at the frequency −ωt.

このようにして、角周波数がωnであるサブキャリア
A×cos(+ωnt +α) + j×A× sin(+ωnt +α)
及び角周波数が−ωnであるサブキャリア
B×cos(−ωnt +β) + j×B× sin(−ωnt +β)
を得るために、角周波数がωnであるサブキャリアを
A×cos(+ωnt +α) + j×(1/λ)×A× sin(+ωnt +α+γ)
また、角周波数が−ωnであるサブキャリアを
B×cos(−ωnt +β) + j×(1/λ)×B× sin(−ωnt +β−γ)
のようにQ信号の振幅と位相を補正された値とすればよいことになる。
In this way, the subcarrier whose angular frequency is ω n
A × cos (+ ω n t + α) + j × A × sin (+ ω n t + α)
And subcarrier B × cos (−ω n t + β) + j × B × sin (−ω n t + β) whose angular frequency is −ω n
To obtain a subcarrier whose angular frequency is ω n
A × cos (+ ω n t + α) + j × (1 / λ) × A × sin (+ ω n t + α + γ)
A subcarrier having an angular frequency of −ω n is represented by B × cos (−ω n t + β) + j × (1 / λ) × B × sin (−ω n t + β−γ).
Thus, the amplitude and phase of the Q signal may be corrected.

次に、前述の式(8)、式(9)において、各周波数+ωnに関わるサブキャリア信号成分について選び出し、選び出したそれぞれの信号成分の合成信号を求めると次のようになる。
(A/2)× ejα+(B/2)× e-jβ+(1/λ)× (A/2)× ej(α+γ)
−(1/λ)× (B/2)× e-j(β-γ)
=(A/2)×(cosα+jsinα)+(B/2)×(cosβ−jsinβ)
+(1/λ)× (A/2)×(cos(α+γ)+jsin(α+γ))
−(1/λ)× (B/2)×(cos(β−γ)−jsin(β−γ) )
=(A/2)×cosα+(B/2)×cosβ+(1/λ)×(A/2)×cos(α+γ)
−(1/λ)×(B/2)×cos(β−γ) ・・・・式(10)
+j×((A/2)×sinα−(B/2)×sinβ+(1/λ)× (A/2)×sin(α+γ)
+(1/λ)×(B/2)×sin(β−γ) ) ・・・・式(11)
Next, when subcarrier signal components related to each frequency + ω n are selected in the above-described equations (8) and (9), a combined signal of the selected signal components is obtained as follows.
(A / 2) × e j α + (B / 2) × e -j β + (1 / λ) × (A / 2) × e j ( α + γ )
− (1 / λ) × (B / 2) × e -j ( β - γ )
= (A / 2) × (cosα + jsinα) + (B / 2) × (cosβ−jsinβ)
+ (1 / λ) × (A / 2) × (cos (α + γ) + jsin (α + γ))
− (1 / λ) × (B / 2) × (cos (β−γ) −jsin (β−γ))
= (A / 2) × cosα + (B / 2) × cosβ + (1 / λ) × (A / 2) × cos (α + γ)
− (1 / λ) × (B / 2) × cos (β−γ) Expression (10)
+ J × ((A / 2) × sinα− (B / 2) × sinβ + (1 / λ) × (A / 2) × sin (α + γ)
+ (1 / λ) × (B / 2) × sin (β−γ))... Formula (11)

同様にして式(8)、式(9)における、各周波数−ωnに関わるサブキャリア信号成分について選び出し、選び出したそれぞれの信号成分の合成信号を求めると次のようになる。
(B/2)× ejβ+(A/2)× e-jα+(1/λ)× (B/2)× ej(β-γ)
−(1/λ)× (A/2)× e-j(α+γ)
=(B/2)×(cosβ+jsinβ)+(A/2)×(cosα−jsinα)
+(1/λ)× (B/2)×(cos(β−γ)+jsin(β−γ))
−(1/λ)× (A/2)×(cos(α+γ)−jsin(α+γ) )
= (B/2)×cosβ+(A/2)×cosα+(1/λ)×(B/2)×cos(β−γ)
−(1/λ)×(A/2)×cos(α+γ) ・・・・(12)
+j×((B/2)×sinβ−(A/2)×sinα+(1/λ)×(B/2)×sin(β−γ)
+(1/λ)×(A/2)×sin(α+γ) ) ・・・・(13)
となる。
Similarly, subcarrier signal components related to each frequency −ω n in equations (8) and (9) are selected, and a combined signal of the selected signal components is obtained as follows.
(B / 2) x e j β + (A / 2) x e -j α + (1 / λ) x (B / 2) x e j ( β - γ )
− (1 / λ) × (A / 2) × e -j ( α + γ )
= (B / 2) × (cosβ + jsinβ) + (A / 2) × (cosα−jsinα)
+ (1 / λ) × (B / 2) × (cos (β−γ) + jsin (β−γ))
− (1 / λ) × (A / 2) × (cos (α + γ) −jsin (α + γ))
= (B / 2) × cosβ + (A / 2) × cosα + (1 / λ) × (B / 2) × cos (β−γ)
− (1 / λ) × (A / 2) × cos (α + γ) (12)
+ J × ((B / 2) × sinβ− (A / 2) × sinα + (1 / λ) × (B / 2) × sin (β−γ)
+ (1 / λ) × (A / 2) × sin (α + γ)) (13)
It becomes.

ここで、
式(10)が、+ωnサブキャリア成分の実数部に割当てる数値であり、
式(11)が、+ωnサブキャリア成分の虚数部に割当てる数値であり、
式(12)が、−ωnサブキャリア成分の実数部に割当てる数値であり、
式(13)が、−ωnサブキャリア成分の虚数部に割当てる数値である。
here,
Equation (10) is a numerical value assigned to the real part of the + ω n subcarrier component,
Equation (11) is a numerical value assigned to the imaginary part of the + ω n subcarrier component,
Equation (12) is a numerical value assigned to the real part of the −ω n subcarrier component,
Equation (13) is a numerical value assigned to the imaginary part of the −ω n subcarrier component.

このようにして、角周波数が+ωnと−ωnであるサブキャリアの実数部成分と虚数部成分の信号レベルが求められた。
しかるに、前述の図3に示したデジタル直交変調器の誤差成分は、虚数部信号の演算時間に関するものであるので、振幅に関する誤差は生じていないこととなる。そこで、λ=1とし、γが0以外の所定の値を持つこととなる。
In this way, the signal levels of the real part component and the imaginary part component of the subcarriers whose angular frequencies are + ω n and −ω n were obtained.
However, since the error component of the digital quadrature modulator shown in FIG. 3 described above relates to the calculation time of the imaginary part signal, no error related to the amplitude occurs. Therefore, λ = 1 and γ has a predetermined value other than 0.

そして、この例で示すデジタル直交変調器がQPSKであるときはAとBは等しい値を取るのでA=Bとすると、式(10)〜(13)はそれぞれ式(14)〜(17)のようになる。   When the digital quadrature modulator shown in this example is QPSK, A and B have the same value. Therefore, assuming that A = B, equations (10) to (13) can be expressed by equations (14) to (17), respectively. It becomes like this.

(A/2)×(cosα+cosβ+cos(α+γ)−cos(β−γ)) ・・・・・・(14)
+j×(A/2)×(sinα−sinβ+sin(α+γ)+sin(β−γ) ) ・・・・(15)
(A/2)×(cosβ+cosα+cos(β−γ)−cos(α+γ)) ・・・・・・(16)
+j×(A/2)×(sinβ−sinα+sin(β−γ)+sin(α+γ) ) ・・・・(17)
(A / 2) × (cosα + cosβ + cos (α + γ) −cos (β−γ)) (14)
+ J × (A / 2) × (sin α−sin β + sin (α + γ) + sin (β−γ)) (15)
(A / 2) × (cosβ + cosα + cos (β−γ) −cos (α + γ)) (16)
+ J × (A / 2) × (sinβ−sinα + sin (β−γ) + sin (α + γ)) (17)

さらに、QPSK変調方式のときに与えられる変調角度はπ/4、3π/4、5π/4、7π/4の4つのうちのいずれかであり、角度α、βはこの4×4の組合わせで選ばれることとなる。   Further, the modulation angle given in the case of the QPSK modulation method is any one of four of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4, and the angles α and β are combinations of 4 × 4. Will be selected.

図14に示す表は、このような正および負のサブキャリアの周波数が、それぞれがQPSK方式で変調されるときに、それぞれのキャリアが4つの信号点を指定され、16種類の場合分けができるが、その16種類のそれぞれの場合について示したものである。   The table shown in FIG. 14 shows that when the frequencies of such positive and negative subcarriers are modulated by the QPSK method, each carrier is designated with 4 signal points, and 16 types of cases can be classified. Are shown for each of the 16 types.

すなわち、同表において、それぞれの枠内の4つの数式は、上から式(14)、(15)、(16)、(17)に対応する値を示しており、またγはそれぞれのサブキャリアの周波数により異なった値がとられる。   That is, in the table, the four formulas in each frame indicate values corresponding to formulas (14), (15), (16), and (17) from the top, and γ represents each subcarrier. Different values are taken depending on the frequency.

なお、本実施例では説明を理解しやすくするため、QPSK変調に応用した例で述べたが、変調方式はこれに限らず、BPSK変調や、多値QAM変調等にも応用できることは言うまでもない。   In this embodiment, in order to make the explanation easy to understand, the example applied to QPSK modulation is described. However, the modulation method is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to BPSK modulation, multilevel QAM modulation, and the like.

またこのような動作タイミングの差による特性差の補償は、マルチキャリアを対象とした技術に限定されるものでなく、中心キャリアに対して正である周波数と、負である周波数を設定して、それぞれのサブキャリア周波数について信号点配置を定めて情報を伝送する変調方式に対しても応用ができる。   In addition, the compensation of the difference in characteristics due to the difference in the operation timing is not limited to the technique for multicarrier, but sets a positive frequency and a negative frequency with respect to the center carrier, The present invention can also be applied to a modulation scheme in which signal point arrangement is determined for each subcarrier frequency and information is transmitted.

また、本実施例は、振幅誤差がないときの例として、λ=1と限定して前述の図14に表を示したが、振幅誤差がある場合でも同様にしてその補正を行うための設定すべき信号点を求め、位相の補償と同時に振幅差の補償も行えるものである。   Further, in this embodiment, as an example when there is no amplitude error, the table shown in FIG. 14 is limited to λ = 1. However, even when there is an amplitude error, a setting for correcting the same is performed. The signal point to be obtained is obtained, and the phase difference can be compensated simultaneously with the amplitude difference.

以上のように本実施例の装置によれば、例えばIFFTなどでデジタル直交変調して得られる実数部、及び虚数部のベースバンド信号をデジタル信号のまま中間周波数帯のデジタル直交周波数分割多重変調された信号に変換するときに、そのデジタル直交変調器がIFFT演算器からの実数部の信号と虚数部の信号を交互に演算してデジタル直交変調信号を生成する場合においても、その実数部信号と虚数部信号の演算タイミングの差により生じる誤差信号を、予めIFFTで実数部、及び虚数部の信号を生成するときにその演算誤差を打ち消すための信号点配置を与えてIFFT演算を行うため、誤差信号を含まない、デジタル直交変調信号生成処理による安定した精度の高いデジタル直交分割多重信号を得ることができる。   As described above, according to the apparatus of the present embodiment, the base part signals of the real part and the imaginary part obtained by digital quadrature modulation using, for example, IFFT are subjected to digital quadrature frequency division multiplexing modulation of the intermediate frequency band with the digital signal as it is. Even when the digital quadrature modulator alternately calculates the real part signal and the imaginary part signal from the IFFT arithmetic unit to generate a digital quadrature modulation signal, the real part signal and Since the error signal generated due to the difference in the calculation timing of the imaginary part signal is subjected to IFFT calculation by giving a signal point arrangement for canceling the calculation error when the signal of the real part and the imaginary part is generated in advance by IFFT, It is possible to obtain a stable and highly accurate digital orthogonal division multiplexed signal by digital quadrature modulation signal generation processing that does not include a signal.

さらに、前記デジタル変調及びデジタル直交変調により生成される同相信号と直交信号の位相差、振幅差、或いは前記デジタル変調及びデジタル直交変調による直交性差により生じる位置誤差についても補償することができる。   Furthermore, it is also possible to compensate for a position error caused by a phase difference, an amplitude difference between the in-phase signal and the quadrature signal generated by the digital modulation and the digital quadrature modulation, or a quadrature difference by the digital modulation and the digital quadrature modulation.

さらにまた、変調した信号の送信時に使用する中心キャリアに対して、正方向と負方向に同じ周波数間隔はなれて設定される2つのサブキャリア間の干渉により生じる位置誤差に関しても、前述の図14に示した表により、相対するサブキャリアに与えられる変調信号に応じて設定されるマッピングテーブル値を用いてデジタル変調を行うことにより、両キャリアが干渉して生じる位置誤差を補償したデジタル直交変調信号を生成することができる。   Furthermore, the positional error caused by interference between two subcarriers set with the same frequency interval in the positive direction and the negative direction with respect to the center carrier used when transmitting the modulated signal is also shown in FIG. According to the table shown, the digital quadrature modulation signal compensated for the position error caused by the interference between both carriers by performing digital modulation using the mapping table value set according to the modulation signal given to the opposite subcarrier. Can be generated.

なお、上記実施例におけるデジタル直交変調器はI信号に続いてQ信号のデータを用いてデジタル変調を行う構成のもので説明したが、デジタル直交変調器の信号処理シーケンスはQ信号の演算処理を最初に行い、次にI信号のデータを用いる演算処理する構成にしても同様の効果を奏する。   Although the digital quadrature modulator in the above embodiment has been described as having a configuration in which digital modulation is performed using the data of the Q signal following the I signal, the signal processing sequence of the digital quadrature modulator performs arithmetic processing of the Q signal. The same effect can be obtained by performing the calculation processing using the I signal data first and then using the I signal data.

本発明の一態様によれば、例えばIFFTなどでデジタル直交変調して得られる実数部、及び虚数部のベースバンド信号をデジタル信号のまま中間周波数帯のデジタル直交周波数分割多重変調された信号に変換するときに、そのデジタル直交変調器がIFFT演算器からの実数部の信号と虚数部の信号を交互に演算してデジタル直交変調信号を生成する場合においても、その実数部信号と虚数部信号の演算タイミングの差により生じる誤差信号を、予めIFFTで実数部、及び虚数部の信号を生成するときにその演算誤差を打ち消すための信号点配置を与えてIFFT演算を行うことにより、誤差信号を含まない、デジタル直交変調信号生成処理による安定した精度の高いデジタル直交変調信号を得る方法を提供できる効果がある。   According to one aspect of the present invention, the base part signals of the real part and imaginary part obtained by digital quadrature modulation using IFFT, for example, are converted into digital quadrature frequency division multiplex modulated signals in the intermediate frequency band without changing the digital signals. When the digital quadrature modulator generates a digital quadrature modulation signal by alternately calculating the real part signal and the imaginary part signal from the IFFT computing unit, the real part signal and the imaginary part signal Error signal generated due to difference in calculation timing is included in IFFT calculation by giving signal point arrangement for canceling the calculation error when generating signal of real part and imaginary part by IFFT in advance There is an advantage that it is possible to provide a method for obtaining a stable and highly accurate digital quadrature modulation signal by the digital quadrature modulation signal generation processing.

また、本発明の別態様によれば、特に、デジタル直交変調により生成される同相信号と直交信号の位相差、振幅差、或いは前記デジタル直交変調による直交性差により生じる位置誤差により生じる信号点配置の位置誤差を補償しているので、上記の効果に加え、実際のデジタル直交変調器の有する回路の動作誤差に伴って生じる信号点位置の誤差を補償して動作する安定した精度の高いデジタル直交変調信号を得る方法を提供できる効果がある。   According to another aspect of the present invention, in particular, a signal point arrangement caused by a position error caused by a phase difference, an amplitude difference between the in-phase signal and the quadrature signal generated by the digital quadrature modulation, or a quadrature difference by the digital quadrature modulation. In addition to the above-mentioned effects, stable and accurate digital quadrature that operates by compensating for the signal point position error that accompanies the operation error of the circuit of the actual digital quadrature modulator. There is an effect that a method for obtaining a modulation signal can be provided.

そして、本発明の別態様によれば、特にデジタル直交変調器が固有に有する回路動作の誤差を補償しているので、上記の効果に加え、デジタル直交変調器が有する演算処理動作に伴って生じる信号点位置の誤差を補償して動作する安定した精度の高いデジタル直交変調信号を得る方法を提供できる効果がある。   According to another aspect of the present invention, since the error of the circuit operation inherently possessed by the digital quadrature modulator is compensated, in addition to the above effect, it occurs with the arithmetic processing operation possessed by the digital quadrature modulator. There is an effect that it is possible to provide a method of obtaining a stable and highly accurate digital quadrature modulation signal that operates by compensating for the error of the signal point position.

そしてまた、本発明の別態様によれば、特に中心搬送波周波数に対して同じ周波数だけ正の方向、及び負の方向に配置される2つのサブキャリアに対しても位置誤差補償を行うので、上記の効果に加え、正及び負に同一周波数で配置される2つのサブキャリアが干渉して生じる信号点位置の誤差を補償して動作する安定した精度の高いデジタル直交変調信号を得る方法を提供できる効果がある。   In addition, according to another aspect of the present invention, position error compensation is performed also for two subcarriers arranged in the positive direction and the negative direction by the same frequency, particularly with respect to the center carrier frequency. In addition to the above effect, it is possible to provide a method for obtaining a stable and highly accurate digital quadrature modulation signal that operates by compensating for an error in signal point position caused by interference between two subcarriers arranged at the same frequency, positive and negative. effective.

また、本発明の別態様によれば、特に例えばIFFTなどでデジタル直交変調して得られる実数部、及び虚数部のベースバンド信号をデジタル信号のまま中間周波数帯のデジタル直交周波数分割多重変調された信号に変換するときに、そのデジタル直交変調器がIFFT演算器からの実数部の信号と虚数部の信号を交互に演算してデジタル直交変調信号を生成する場合においても、その実数部信号と虚数部信号の演算タイミングの差により生じる誤差信号を、予めIFFTで実数部、及び虚数部の信号を生成するときにその演算誤差を打ち消すための信号点配置を与えてIFFT演算を行うので、誤差信号を含まない、デジタル直交変調信号生成処理による安定した精度の高いデジタル直交変調信号を生成する伝送信号生成装置を構成できる効果がある。   Further, according to another aspect of the present invention, the base part signal of the real part and the imaginary part obtained by digital quadrature modulation, for example, using IFFT, for example, is subjected to digital quadrature frequency division multiplex modulation of the intermediate frequency band while maintaining the digital signal Even when the digital quadrature modulator alternately calculates the real part signal and the imaginary part signal from the IFFT arithmetic unit to generate the digital quadrature modulation signal when converting to the signal, the real part signal and the imaginary number Since the error signal generated by the difference in the calculation timing of the partial signal is subjected to IFFT calculation by giving a signal point arrangement for canceling the calculation error when the signal of the real part and the imaginary part is generated in advance by IFFT, the error signal A transmission signal generation apparatus that generates a stable and accurate digital quadrature modulation signal by digital quadrature modulation signal generation processing can be configured. There is a result.

11 データマッピング回路
12 マッピングテーブル
13 IFFT演算回路
15 デジタル直交変調回路
16 中間周波発振器
17 DA変換器
11 Data Mapping Circuit 12 Mapping Table 13 IFFT Operation Circuit 15 Digital Quadrature Modulation Circuit 16 Intermediate Frequency Oscillator 17 DA Converter

Claims (5)

デジタル直交変調により生じる実数部の信号であるI信号と、デジタル直交変調により生じる虚数部の信号であるQ信号との間の位相誤差により生じる時間誤差と、前記I信号と前記Q信号との振幅誤差とを補正するための補正データが予め格納されたマッピングテーブルと、
デジタルデータを入力して所定のデジタル変調を行ってi信号とq信号とを生成すると共に、前記マッピングテーブルに格納された前記補正データに基づいて、前記i信号と前記q信号との間の時間誤差および振幅誤差を補正したi信号とq信号とを出力するデータマッピング手段と、
前記データマッピング手段から補正して出力された前記i信号とq信号とを高速逆フーリエ変換(IFFT)してI信号とQ信号とを出力するIFFT演算手段と、
前記IFFT演算手段から出力された前記I信号とQ信号とを入力して、中間周波発振器が発振する周波数を中心とする新たな周波数帯域の信号にデジタル直交変調して、新たな周波数帯域の信号を出力するデジタル直交変調手段と、
前記デジタル直交変調手段から出力された前記新たな周波数帯域の信号をDA変換して出力するDA変換手段と、
を有する直交周波数多重分割装置。
A time error caused by a phase error between an I signal that is a real part signal generated by digital quadrature modulation and a Q signal that is an imaginary part signal caused by digital quadrature modulation, and the amplitudes of the I signal and the Q signal A mapping table in which correction data for correcting errors is stored in advance;
The digital data is input and predetermined digital modulation is performed to generate the i signal and the q signal, and the time between the i signal and the q signal is determined based on the correction data stored in the mapping table. Data mapping means for outputting an i signal and a q signal in which an error and an amplitude error are corrected;
IFFT operation means for outputting the I signal and the Q signal by performing a fast inverse Fourier transform (IFFT) on the i signal and the q signal that have been corrected and output from the data mapping means;
The I signal and Q signal output from the IFFT calculation means are input, digital quadrature modulation is performed on a signal in a new frequency band centered on the frequency oscillated by the intermediate frequency oscillator, and a signal in the new frequency band is obtained. Digital quadrature modulation means for outputting,
DA conversion means for DA-converting and outputting the signal of the new frequency band output from the digital quadrature modulation means;
An orthogonal frequency multiplexing and dividing apparatus.
請求項1記載の直交周波数多重分割装置において、
前記データマッピング手段は、
デジタルデータを入力して所定のQPSK変調を行ってi信号とq信号とを生成する、直交周波数多重分割装置。
The orthogonal frequency division multiplexing apparatus according to claim 1, wherein
The data mapping means includes
An orthogonal frequency multiplex division apparatus that inputs digital data and performs predetermined QPSK modulation to generate an i signal and a q signal.
請求項1記載の直交周波数多重分割装置において、
前記データマッピング手段は、
デジタルデータを入力して所定の多値PSK変調を行ってi信号とq信号とを生成する、直交周波数多重分割装置。
The orthogonal frequency division multiplexing apparatus according to claim 1, wherein
The data mapping means includes
An orthogonal frequency multiplexing / dividing apparatus that inputs digital data and performs predetermined multilevel PSK modulation to generate an i signal and a q signal.
請求項1記載の直交周波数多重分割装置において、
前記データマッピング手段は、
デジタルデータを入力して所定の多値QAM変調を行ってi信号とq信号とを生成する、直交周波数多重分割装置。
The orthogonal frequency division multiplexing apparatus according to claim 1, wherein
The data mapping means includes
An orthogonal frequency multiplexing / dividing apparatus that inputs digital data and performs predetermined multilevel QAM modulation to generate an i signal and a q signal.
デジタルデータを入力して所定のデジタル変調を行ってi信号とq信号とを生成すると共に、前記マッピングテーブルに格納された前記補正データに基づいて、デジタル直交変調により生じる実数部の信号であるI信号と、デジタル直交変調により生じる虚数部の信号であるQ信号との間の位相誤差により生じる時間誤差と、前記I信号と前記Q信号との振幅誤差とを補正するための補正データが予め格納されたマッピングテーブルに格納された前記補正データに基づいて、前記i信号と前記q信号との間の時間誤差および振幅誤差を補正したi信号とq信号とを出力するステップと、
前記i信号とq信号とを高速逆フーリエ変換(IFFT)してI信号とQ信号とを出力するステップと、
前記I信号とQ信号とを入力して、中間周波発振器が発振する周波数を中心とする新たな周波数帯域の信号にデジタル直交変調して、新たな周波数帯域の信号を出力するステップと、
前記新たな周波数帯域の信号をDA変換するステップと、
を有する直交周波数多重分割方法。
Input digital data and perform predetermined digital modulation to generate i signal and q signal, and based on the correction data stored in the mapping table, I is a real part signal generated by digital quadrature modulation Correction data for correcting a time error caused by a phase error between the signal and a Q signal that is an imaginary part signal generated by digital quadrature modulation and an amplitude error between the I signal and the Q signal are stored in advance. Outputting an i signal and a q signal corrected for a time error and an amplitude error between the i signal and the q signal based on the correction data stored in the mapping table,
Performing an inverse Fourier transform (IFFT) on the i signal and the q signal to output an I signal and a Q signal;
Inputting the I signal and the Q signal, performing digital quadrature modulation on a signal in a new frequency band centered on the frequency oscillated by the intermediate frequency oscillator, and outputting a signal in the new frequency band;
DA converting the signal of the new frequency band;
An orthogonal frequency division division method comprising:
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