JP2014033278A - Channelizer and signal processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure that when an input signal is output at a different sampling rate than the sampling rate of the input signal, the respective transition areas are not duplicated, so their pass bands do not overlap.SOLUTION: A channelizer comprises: first and second circuit demultiplexing means for demultiplexing an input signal at a sampling rate Fs into N subchannels and outputting the demultiplexed signals at a sampling rate Fs/N; first and second circuit switching means for selecting for output a desired subchannel from the subchannels output by each of the multiplexing means or outputting data 0; multiple sets of first and second circuit multiplexing means for multiplexing M subchannels out of the subchannels output by each of the switching means in such a way that the multiplexed signal has alternately arranged frequency characteristics so that the respective transition areas of subchannels are not duplicated and the their pass bands do not overlap and outputting the multiplexed signal at a sampling rate M×Fs/N; and a plurality of composing means for adding up the multiplexed signals output by each of the multiplexing means to combine them into a whole.

Description

本発明は、通信分野で用いられる周波数多重された信号の処理技術に関する。   The present invention relates to a technology for processing frequency-multiplexed signals used in the communication field.

周波数多重された入力信号から必要に応じた帯域幅で信号をフィルタリングする技術は、特許文献1あるいは特許文献2に開示されている。   A technique for filtering a signal from a frequency-multiplexed input signal with a bandwidth as required is disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2.

特許文献1に開示されたフィルタリング回路では、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号を、シフトレジスタと標本化回路によってN本のサブチャンネルの信号に分け、サブフィルタによってフィルタリングしてFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)回路にてフーリエ変換を実施し、FFT回路の出力から隣り合うチャンネルをスイッチ回路によって選択し加算して合成する。   In the filtering circuit disclosed in Patent Document 1, an input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed is divided into N sub-channel signals by a shift register and a sampling circuit, and is filtered by a sub-filter to be subjected to FFT (Fast A Fourier transform is performed by a Fourier Transform (Fourier Transform) circuit, and adjacent channels are selected from the output of the FFT circuit by a switch circuit and added to be combined.

一方、特許文献2に開示されたフィルタリング回路では、複数のサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有する2つの最大間引きディジタルフィルタバンクを並列に配置し、それぞれのディジタルフィルタバンクでフィルタリングした出力を合成する構成とする。そして、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号の帯域幅の信号のフィルタリングを行い、それぞれのディジタルフィルタバンクにおけるサブチャンネルでの信号の通過・阻止を制御して、組合せを可変とすることにより、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号の各チャンネルを周波数軸上で並べ替える。   On the other hand, in the filtering circuit disclosed in Patent Document 2, two maximum thinning digital filter banks having frequency characteristics are arranged in parallel so that the transition bands of a plurality of subchannels overlap and the passbands do not overlap. The output is arranged and combined with the output filtered by each digital filter bank. Then, by filtering the signal of the bandwidth of the input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed, and controlling the passage and blocking of the signals in the subchannels in each digital filter bank, the combination can be made variable. The channels of the input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed are rearranged on the frequency axis.

図27は、特許文献1に示されているフィルタリング回路の構成例である。図示しないQAD(直交振幅復調回路)からの入力信号は、シフトレジスタ27と標本化回路26−1〜26−N(Nは正の整数)によってN本のサブチャンネルの信号にFs(Fs:入力信号のサンプリングレート)のサンプリングレートにて分けられ、サブフィルタ25−1〜25−NによってサンプリングレートFsにてフィルタリングされ、FFT回路24においてサンプリングレートFsにて高速複素フーリエ変換が実施される。   FIG. 27 is a configuration example of the filtering circuit disclosed in Patent Document 1. An input signal from a QAD (Quadrature Amplitude Demodulator) (not shown) is converted into Fs (Fs: input) by N shift channels 27 and sampling circuits 26-1 to 26-N (N is a positive integer). Signal sampling rate), the sub-filters 25-1 to 25-N perform filtering at the sampling rate Fs, and the FFT circuit 24 performs high-speed complex Fourier transform at the sampling rate Fs.

FFT回路24のk番目(kはN以下の正の整数)の出力は中心周波数ωkのバンドパスフィルタ特性を示している。制御部19の制御のもとに、FFT回路24のうち隣り合うチャンネルをスイッチ回路22によりサンプリングレートFsにて加算することによって、帯域幅Fsにて特定のチャンネルの信号を抜き出す。図27において、13は標本化タイミング発生回路、14は複素局部発振回路、16、18は加算器、17はスイッチ素子、20はD/A変換器、21は複素乗算器である。   The k-th output (k is a positive integer less than or equal to N) of the FFT circuit 24 indicates the bandpass filter characteristic of the center frequency ωk. Under the control of the control unit 19, adjacent channels in the FFT circuit 24 are added at the sampling rate Fs by the switch circuit 22, thereby extracting a signal of a specific channel with the bandwidth Fs. In FIG. 27, 13 is a sampling timing generation circuit, 14 is a complex local oscillation circuit, 16 and 18 are adders, 17 is a switch element, 20 is a D / A converter, and 21 is a complex multiplier.

図28は、帯域幅Fsにて抜き出した特定チャンネル信号の振幅特性を示す。   FIG. 28 shows the amplitude characteristics of the specific channel signal extracted with the bandwidth Fs.

特許文献1に示されているフィルタリング回路では、特定チャンネルの信号が帯域幅Fsにて抜き出されるため、受信チャネライザの場合には、抜き出したチャンネルの変調信号をそのまま復調できないという課題がある。一方、送信チャネライザの場合には、入力信号のチャンネルを複数のビームに振り分けて送信する際に、すべての送信ビームの周波数帯域を入力信号のチャンネルと同一の周波数帯域Fsとする必要があり、周波数利用効率が悪いという課題がある。   In the filtering circuit disclosed in Patent Document 1, since a signal of a specific channel is extracted with the bandwidth Fs, the reception channelizer has a problem that the modulated signal of the extracted channel cannot be demodulated as it is. On the other hand, in the case of a transmission channelizer, when the channel of the input signal is distributed to a plurality of beams and transmitted, the frequency band of all the transmission beams must be the same frequency band Fs as the channel of the input signal. There is a problem that usage efficiency is poor.

図29は、特許文献2に示されているフィルタリング回路の構成例である。フィルタリング回路は、入力を第1の入力と第2の入力の二つに分岐する分岐回路3と、第1の入力をフィルタリングする第1のディジタルフィルタバンク1と、第2の入力をフィルタリングする第2のディジタルフィルタバンク2と、第1のディジタルフィルタバンク1の出力と第2のディジタルフィルタバンク2の出力を合成する合成回路4を接続して構成される。   FIG. 29 is a configuration example of the filtering circuit disclosed in Patent Document 2. The filtering circuit includes a branch circuit 3 for branching an input into two of a first input and a second input, a first digital filter bank 1 for filtering the first input, and a first filter for filtering the second input. 2 digital filter banks 2, and a synthesis circuit 4 that synthesizes the outputs of the first digital filter bank 1 and the second digital filter bank 2.

第1のディジタルフィルタバンク1は、入力をN系列(Nは正の整数)の信号に分波する一入力−N出力の第1の分波回路5と、第1の分波回路5からのN系列の出力をそれぞれ入力とし、各系列の信号の通過・阻止を制御するN入力−N出力の第1のスイッチ回路6と、第1のスイッチ回路6の出力をそれぞれ接続し一出力に合波するN入力−一出力の第1の合波回路7から構成されている。また、第2のディジタルフィルタバンク2も、第1のディジタルフィルタバンク1と同様に、第2の分波回路8、第2のスイッチ回路9、第2の合波回路10から構成されている。   The first digital filter bank 1 includes a first input / N output first demultiplexing circuit 5 that demultiplexes an input into an N-sequence (N is a positive integer) signal, and a first demultiplexing circuit 5 N series outputs are input as inputs, and the N switch-N output first switch circuit 6 for controlling the passage / blocking of each series of signals and the outputs of the first switch circuits 6 are connected to one output. The first combining circuit 7 has N inputs and one output for wave generation. Similarly to the first digital filter bank 1, the second digital filter bank 2 includes a second branching circuit 8, a second switch circuit 9, and a second multiplexing circuit 10.

第1のディジタルフィルタバンク1と第2のディジタルフィルタバンク2の周波数特性はそれぞれ図30(b)、図30(c)に示すように、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される特性を有している。   The frequency characteristics of the first digital filter bank 1 and the second digital filter bank 2 are as shown in FIGS. 30B and 30C, respectively. It has the characteristic of being alternately arranged so as not to overlap.

このような周波数特性を有する第1のディジタルフィルタバンク1と第2のディジタルフィルタバンク2を並列に配置し、それぞれで、図30(a)に示す入力信号に対してフィルタリングした出力を合成回路4で合成することにより、図30(d)に示す合成信号を得る。   The first digital filter bank 1 and the second digital filter bank 2 having such frequency characteristics are arranged in parallel, and the output obtained by filtering the input signal shown in FIG. To obtain a synthesized signal shown in FIG.

第1のディジタルフィルタバンク1の第1のスイッチ回路6と、第2のディジタルフィルタバンク2の第2のスイッチ回路9のそれぞれの動作を制御して、組合せを可変とすることにより、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号の各チャンネルを周波数軸上で並べ替える。   By controlling the operations of the first switch circuit 6 of the first digital filter bank 1 and the second switch circuit 9 of the second digital filter bank 2 to make the combination variable, a multi-channel The channels of the input signal on which the signal is frequency-multiplexed are rearranged on the frequency axis.

特許文献2に示されているフィルタリング回路では、第1の合波回路7、第2の合波回路10はともに、第1の分波回路5、第2の分波回路8のフィルタリングで使用するサンプリングレートと同一のサンプリングレートにて合波するため、合波出力信号の帯域幅は第1の分波回路5、第2の分波回路8の入力信号の帯域幅と同一となる。このため、受信チャネライザの場合には、多チャンネルの信号が周波数分割で収容されている入力信号から特定のチャンネルの信号を抜き出すことができないという課題がある。一方、送信チャネライザの場合には、入力信号のチャンネルを複数のビームに振り分けて送信する際に、各送信ビームに必要なチャンネルだけを抜き出して割り当てることができないという課題がある。   In the filtering circuit disclosed in Patent Document 2, both the first multiplexing circuit 7 and the second multiplexing circuit 10 are used for filtering the first demultiplexing circuit 5 and the second demultiplexing circuit 8. Since multiplexing is performed at the same sampling rate as the sampling rate, the bandwidth of the combined output signal is the same as the bandwidth of the input signals of the first branching circuit 5 and the second branching circuit 8. For this reason, in the case of a reception channelizer, there is a problem that a signal of a specific channel cannot be extracted from an input signal in which multi-channel signals are accommodated by frequency division. On the other hand, in the case of a transmission channelizer, there is a problem that when a channel of an input signal is distributed and transmitted to a plurality of beams, only a necessary channel cannot be extracted and assigned to each transmission beam.

特開平9−284242号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-284242 特開2001−51975号公報JP 2001-51975 A

上記の課題について別の観点から説明する。近年、地上の設備を介した通信と衛星を介した通信とで使用周波数帯域を共用したシステムにて、定常時は使用周波数帯域の多くを地上の設備を介した通信に割り当て、衛星を介した通信は海上や山間部等において一部の周波数帯域のみを使用し、災害等の異常事態発生時には衛星を介した通信の使用帯域の比率を上げてサービスを維持するシステムの実用化が望まれている。このようなシステムにおいては、衛星搭載用チャネライザはユーザリンクの各ビームの周波数使用状況の変化に対応して、常に有効な周波数(チャンネル)を抽出してフィーダリンクの周波数有効利用を図る必要があることから、周波数配置の柔軟性を確保し周波数利用効率の向上を可能とすることが要求される。   The above problem will be described from another viewpoint. In recent years, in a system that shares the frequency band used for communications via ground facilities and communications via satellites, in the normal state, most of the frequency bands used are allocated to communications via ground facilities, and via satellites. It is desired to put into practical use a system that uses only a certain frequency band at sea and in mountainous areas, etc., and maintains the service by increasing the ratio of the band used for communication via satellite when an abnormal situation such as a disaster occurs. Yes. In such a system, it is necessary for the satellite channelizer to always extract the effective frequency (channel) in response to changes in the frequency usage status of each beam of the user link to effectively use the frequency of the feeder link. For this reason, it is required to ensure the flexibility of frequency arrangement and to improve the frequency utilization efficiency.

したがって、このようなシステムで使用する衛星搭載用チャネライザには、種々のチャネライザの処理方式の中で、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号を、細かいサブチャンネルに分波し、所望のサブチャンネルを選択して、必要に応じた帯域幅分のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう周波数シフトし、合成して所望の帯域幅のチャンネル信号を生成する方式(帯域合成ポリフェーズFFT方式など)が、「演算量の少なさ」、「柔軟性」、「周波数利用効率」の面で適している。   Therefore, a satellite-mounted channelizer used in such a system can demultiplex an input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed into various subchannels among various channelizer processing methods to obtain a desired subchannel. Select a channel and frequency-shift the sub-channels for the required bandwidth so that they have frequency characteristics that are alternately arranged so that the transition bands of each sub-channel overlap and the pass bands do not overlap, A method of combining and generating a channel signal with a desired bandwidth (such as a band combining polyphase FFT method) is suitable in terms of “small amount of calculation”, “flexibility”, and “frequency utilization efficiency”.

しかし、この方式のチャネライザでは、入力信号のサンプリングレート(周波数帯域幅)と同一のサンプリングレートで出力する手段だけが提示されている。このため、この方式のチャネライザは、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号の各チャンネルを周波数軸上で並べ替えて、入力信号と同一の帯域幅で出力することはできるが、個々のチャンネルや複数の所望のチャンネルなど特定のチャンネルの信号をそのチャンネルの帯域幅で抜き出すことができない。この方式のチャネライザはまた、入力信号のサンプリングレートと異なるサンプリングレートで出力することができない。   However, this type of channelizer only presents means for outputting at the same sampling rate as the sampling rate (frequency bandwidth) of the input signal. For this reason, this type of channelizer can rearrange the channels of the input signal on which the multi-channel signal is frequency-multiplexed on the frequency axis and output it with the same bandwidth as the input signal. In addition, a signal of a specific channel such as a desired channel cannot be extracted with the bandwidth of the channel. This type of channelizer also cannot output at a sampling rate different from the sampling rate of the input signal.

また、上記のチャネライザにおいて、それぞれの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置されたサブチャンネルを合成する時点で、双方のサブチャンネルの位相特性を一致させておかないと信号品質が劣化してしまうため、双方のサブチャンネルの位相特性を一致させておく必要がある。ところが、入力信号のサンプリングレートと異なるサンプリングレートで出力する場合は、フィルタ係数の算出の際、フィルタ係数算出用計算式のインパルス応答長の項に実際の装置の構成におけるインパルス応答長の値を代入する、通常の算出方法で求めたフィルタ係数を使用すると、双方のサブチャンネルの位相特性が一致しない。   Also, in the above channelizer, when the sub-channels that are alternately arranged so that the transition bands do not overlap and the pass bands do not overlap are combined, the signals must be matched to the phase characteristics of both sub-channels. Since quality deteriorates, it is necessary to match the phase characteristics of both subchannels. However, when outputting at a sampling rate different from the sampling rate of the input signal, the value of the impulse response length in the actual device configuration is substituted into the impulse response length term of the filter coefficient calculation formula when calculating the filter coefficient. If the filter coefficient obtained by the normal calculation method is used, the phase characteristics of both subchannels do not match.

以上のような課題に鑑み、本発明は、上記のチャネライザにおいて、入力信号のサンプリングレートと異なるサンプリングレートで出力する手法を提供しようとするものでる。   In view of the problems as described above, the present invention intends to provide a method for outputting at a sampling rate different from the sampling rate of an input signal in the above-described channelizer.

本発明はまた、入力信号のサンプリングレートと異なるサンプリングレートで出力する場合、それぞれの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置されたサブチャンネルを合成する時点で、双方のサブチャンネルの位相特性を一致させることのできるフィルタ係数算出方法及びこれを適用したチャネライザを提供しようとするものである。   The present invention also provides that when output is performed at a sampling rate different from the sampling rate of the input signal, both sub-channels are synthesized at the time of synthesizing sub-channels that are alternately arranged so that the transition bands overlap and the pass bands do not overlap. It is an object of the present invention to provide a filter coefficient calculation method capable of matching channel phase characteristics and a channelizer to which the filter coefficient calculation method is applied.

本発明は、通信分野で用いられる周波数多重された信号処理技術に関する。   The present invention relates to a frequency-multiplexed signal processing technique used in the communication field.

本発明の第1の態様によれば、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号から所望の帯域幅のチャンネル信号を抜き出すチャネライザであって、サンプリングレートFsで規定される前記入力信号をN個のサブチャンネルに分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する、入力信号に対して互いに並列の第1及び第2系統の分波手段と、前記第1及び第2系統の分波手段に対応して設けられ、前記第1及び第2系統の各分波手段が出力するサブチャンネルから所望のサブチャンネルを選択出力するか、または0(null)データを出力する、第1及び第2系統のスイッチ手段と、前記第1及び第2系統のスイッチ手段に対応して設けられ、前記第1及び第2系統の各スイッチ手段が出力するサブチャンネルのうちM個のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう合波し、前記サンプリングレートFsとは異なるサンプリングレートM×Fs/Nにて出力する、互いに複数組の第1及び第2系統の合波手段と、前記第1及び第2系統の複数組の互いに対応し合う各合波手段が出力する合波信号を加算して合成する複数の合成手段と、を備え、前記入力信号から、特定のチャンネルの信号を、そのチャンネルの帯域幅で抜き出すことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a channelizer that extracts a channel signal having a desired bandwidth from an input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed, and includes N input signals defined by a sampling rate Fs. To the first and second systems of demultiplexing means parallel to the input signal and to be output at the sampling rate of Fs / N, and to the first and second systems of demultiplexing means. The first and second systems are provided correspondingly and selectively output a desired subchannel from the subchannels output by the first and second branching means or output 0 (null) data. M subchannels out of the subchannels provided by the switch means and the first and second system switch means and outputted by the first and second system switch means, respectively. Are combined so as to have frequency characteristics that are alternately arranged so that the transition bands of the subchannels overlap and the passbands do not overlap, and output at a sampling rate M × Fs / N different from the sampling rate Fs, A plurality of combinations for adding and combining a plurality of sets of first and second systems of combining means and a combination signal output from each of the first and second systems of combining means corresponding to each other. Means for extracting a signal of a specific channel from the input signal with a bandwidth of the channel.

本発明の第2の態様によれば、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号を、N個のサブチャンネルに分波し、所望のサブチャンネルを選択し、必要に応じた帯域幅分のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう周波数シフトし、合成して所望の帯域幅のチャンネル信号を生成する信号処理方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, an input signal in which a multi-channel signal is frequency-multiplexed is demultiplexed into N subchannels, a desired subchannel is selected, and a bandwidth corresponding to a necessary bandwidth is selected. A signal that is frequency-shifted so as to have frequency characteristics that are alternately arranged so that passbands do not overlap with each other because the transition areas of the respective subchannels overlap, and a signal that generates a channel signal with a desired bandwidth A processing method is provided.

本信号処理方法においては、サンプリングレートFsで規定される前記入力信号をN個のサブチャンネルに分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する、第1及び第2系統の分波処理と、前記第1及び第2系統の分波処理に対応し、前記第1及び第2系統の各分波処理で出力されるサブチャンネルから所望のサブチャンネルを選択出力するか、または0(null)データを出力する、第1及び第2系統のスイッチ処理と、前記第1及び第2系統のスイッチ処理に対応し、前記第1及び第2系統の各スイッチ処理で出力されるサブチャンネルのうちM個のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう合波し、前記サンプリングレートFsとは異なるサンプリングレートM×Fs/Nにて出力する、互いに複数の第1及び第2系統の合波処理と、前記第1及び第2系統の複数の互いに対応し合う各合波処理で出力される合波信号を加算して合成する複数の合成処理と、を含み、前記入力信号から、特定のチャンネルの信号を、そのチャンネルの帯域幅で抜き出すことを特徴とする。   In the present signal processing method, the input signals defined by the sampling rate Fs are demultiplexed into N subchannels and output at a sampling rate of Fs / N, and first and second demultiplexing processes; Corresponding to the demultiplexing processes of the first and second systems, a desired subchannel is selectively output from the subchannels output in the demultiplexing processes of the first and second systems, or 0 (null) data M sub-channels corresponding to the first and second system switch processes and the first and second system switch processes and output in each of the first and second system switch processes. The sub-channels of the sub-channels are combined so as to have frequency characteristics that are alternately arranged so that the transition bands of the respective sub-channels overlap and the pass bands do not overlap, and sampling is different from the sampling rate Fs. A combination of a plurality of first and second systems combined with each other and a plurality of mutually combined combining processes of the first and second systems. A plurality of combining processes for adding and combining wave signals, and extracting a signal of a specific channel from the input signal with a bandwidth of the channel.

本発明によれば、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号から、信号品質を劣化させることなく、特定のチャンネルの信号をそのチャンネルの帯域幅で抜き出すことが可能となり、受信チャネライザの場合には、抜き出したチャンネルの変調信号をそのまま復調することが可能となる。一方、送信チャネライザの場合には、入力信号のチャンネルを複数のビームに振り分けて送信する際に、各送信ビームに必要なチャンネルだけを抜き出して割り当て、周波数利用効率を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to extract a signal of a specific channel with the bandwidth of the channel without degrading the signal quality from an input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed. Can demodulate the modulated signal of the extracted channel as it is. On the other hand, in the case of the transmission channelizer, when the channel of the input signal is distributed to a plurality of beams and transmitted, only the necessary channels are extracted and assigned to each transmission beam, thereby improving the frequency utilization efficiency.

本発明の実施例によるチャネライザの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the channelizer by the Example of this invention. 図1に示された第1系統分波回路111の、タップ数Kが奇数の場合の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the first system branching circuit 111 shown in FIG. 1 when the tap number K is an odd number. 図1に示された第1系統分波回路111の、タップ数Kが偶数の場合の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure in case the tap number K is an even number of the 1st system branching circuit 111 shown by FIG. 図1に示された第1系統分波回路111が、入力信号の全帯域から抽出する各サブチャンネルの周波数帯域を示した図である。It is the figure which showed the frequency band of each subchannel which the 1st system branching circuit 111 shown by FIG. 1 extracts from all the bands of an input signal. 図1に示された第1系統分波回路111の出力する各サブチャンネルの周波数特性を示した図である。It is the figure which showed the frequency characteristic of each subchannel which the 1st system branch circuit 111 shown by FIG. 1 outputs. 図1に示された第2系統分波回路121の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a second system branching circuit 121 illustrated in FIG. 1. 図1に示された第2系統分波回路121が、入力信号の全帯域から抽出する各サブチャンネルの周波数帯域を示した図である。It is the figure which showed the frequency band of each subchannel which the 2nd system branch circuit 121 shown by FIG. 1 extracts from all the bands of an input signal. 図1に示された第2系統分波回路121の出力する各サブチャンネルの周波数特性を示した図である。It is the figure which showed the frequency characteristic of each subchannel which the 2nd system branch circuit 121 shown by FIG. 1 outputs. 図1に示された第1系統合波回路113_Lのタップ数Kが奇数の場合の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a structure in case the tap number K of the 1st system integrated wave circuit 113_L shown by FIG. 1 is an odd number. 図1に示された第1系統合波回路113_Lのタップ数Kが偶数の場合の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a structure in case the tap number K of the 1st system integrated wave circuit 113_L shown by FIG. 1 is an even number. 図(a),(b),(c)は、それぞれ図1に示された第1系統合波回路113_1、113_2、113_Lの出力する合波信号の周波数特性を示した図である。FIGS. (A), (b), and (c) are diagrams showing the frequency characteristics of the combined signals output from the first system integrated wave circuits 113_1, 113_2, and 113_L shown in FIG. 1, respectively. 図1に示された第2系統合波回路123_Lの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second system integrated wave circuit 123_L shown in FIG. 1. 図(a),(b),(c)は、それぞれ図1に示された第2系統合波回路123_1、123_2、123_Lの出力する合波信号の周波数特性を示した図である。FIGS. 9A, 9B, and 9C are diagrams showing the frequency characteristics of the combined signals output from the second system integrated wave circuits 123_1, 123_2, and 123_L shown in FIG. 1, respectively. フィルタ1出力とフィルタ2出力の周波数特性(振幅特性と位相特性)をシミュレーションで求めた特性図である。It is the characteristic figure which calculated | required the frequency characteristic (amplitude characteristic and phase characteristic) of filter 1 output and filter 2 output by simulation. 本発明の算出方法で求めたフィルタ係数を使用した場合の、フィルタ1出力とフィルタ2出力の周波数特性(振幅特性と位相特性)をシミュレーションで求めた特性図である。It is the characteristic figure which calculated | required the frequency characteristic (amplitude characteristic and phase characteristic) of the filter 1 output and the filter 2 output by the simulation at the time of using the filter coefficient calculated | required with the calculation method of this invention. 各サブフィルタのタップ数(K)=1,2,3,4,・・・における、初期位相=0のときのフィルタ1出力の位相特性をシミュレーションで求めた特性図である。6 is a characteristic diagram obtained by simulation of the phase characteristics of the filter 1 output when the initial phase = 0 in the number of taps (K) = 1, 2, 3, 4,. 各サブフィルタのタップ数(K)=1,2,3,4,・・・における、初期位相=πのときのフィルタ1出力の位相特性をシミュレーションで求めた特性図である。6 is a characteristic diagram obtained by simulation of the phase characteristics of the output of the filter 1 when the initial phase = π in the number of taps (K) = 1, 2, 3, 4,. 各サブフィルタのタップ数(K)=1,2,3,4,・・・における、初期位相=πのときのフィルタ2出力の位相特性をシミュレーションで求めた特製図である。6 is a special drawing in which the phase characteristics of the output of the filter 2 when the initial phase is π in the number of taps (K) = 1, 2, 3, 4,. 合波サブチャンネル信号数M=2において合成回路14_1が出力するチャンネル信号1の周波数特性を示した図である。It is the figure which showed the frequency characteristic of the channel signal 1 which the synthetic | combination circuit 14_1 outputs in the number M of multiplexed subchannel signals = 2. 合波サブチャンネル信号数M=4において合成回路14_2が出力するチャンネル信号2の周波数特性を示した図である。It is the figure which showed the frequency characteristic of the channel signal 2 which the synthetic | combination circuit 14_2 outputs in the number M of multiplexing subchannel signals = 4. 合波サブチャンネル信号数Mにおいて合成回路14_Lが出力するチャンネル信号Lの周波数特性を示した図である。It is the figure which showed the frequency characteristic of the channel signal L which the synthetic | combination circuit 14_L outputs in the number M of multiplexing subchannel signals. 図2に示された乗算回路22_1_21〜22_1_2K、図3に示された乗算回路32_1_21〜32_1_2K等で使用するフィルタ係数の特性を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating characteristics of filter coefficients used in the multiplier circuits 22_1_21 to 22_1_2K illustrated in FIG. 2 and the multiplier circuits 32_1_21 to 32_1_2K illustrated in FIG. 図9に示された乗算回路93_1_21〜93_N_2K、図10に示された乗算回路10_3_1_21〜10_3_N_2K等で使用するフィルタ係数の特性を示した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating characteristics of filter coefficients used in the multiplication circuits 93_1_21 to 93_N_2K illustrated in FIG. 9 and the multiplication circuits 10_3_1_21 to 10_3_N_2K illustrated in FIG. フィルタ係数を、タップを横軸とするグラフで表示した図である。It is the figure which displayed the filter coefficient by the graph which uses a tap as a horizontal axis. フィルタ係数を、タップを横軸とするグラフで表示した図である。It is the figure which displayed the filter coefficient by the graph which uses a tap as a horizontal axis. フィルタ係数を、タップを横軸とするグラフで表示した図である。It is the figure which displayed the filter coefficient by the graph which uses a tap as a horizontal axis. 特許文献1に示されているフィルタリング回路の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the filtering circuit shown by patent document 1. FIG. 図27に示されたフィルタリング回路において、帯域幅Fsにて抜き出した特定チャンネル信号の振幅特性を示した図である。FIG. 28 is a diagram showing amplitude characteristics of a specific channel signal extracted with a bandwidth Fs in the filtering circuit shown in FIG. 27. 特許文献2に示されているフィルタリング回路の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the filtering circuit shown by patent document 2. FIG. 図29に示されたフィルタリング回路における、入力信号、第1、第2のディジタルフィルタバンクの周波数特性、出力信号である合成信号を示した図である。FIG. 30 is a diagram illustrating an input signal, frequency characteristics of first and second digital filter banks, and a synthesized signal that is an output signal in the filtering circuit illustrated in FIG. 29.

[実施例]
(構成)
図1は、本発明の一実施例としてのチャネライザを示した図である。
[Example]
(Constitution)
FIG. 1 is a diagram showing a channelizer as an embodiment of the present invention.

図1において、111は、サンプリングレートFsで規定される入力信号をX10〜X1(N-1)のN個(Nは正の整数)のサブチャンネルに分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する第1系統分波回路(第1系統の分波手段)、112は、X10〜X1(N-1)のN個のサブチャンネル信号から任意のサブチャンネルをX110〜X1L(M-1)(L、Mは正の整数)の所望の端子から選択出力する第1系統スイッチ回路(第1系統のスイッチ手段)、113_1〜113_Lは、必要な帯域になるように第1系統スイッチ回路112で選択出力されたM個のサブチャンネルを合波し、入力信号のサンプリングレート(Fs)とは異なるサンプリングレート(M×Fs/N)にて出力する第1系統合波回路(第1系統の合波手段)である。例えば、113_1は第1系統の2合波回路、113_2は第1系統の4合波回路、・・・、113_Lは第1系統のM合波回路となる。 In FIG. 1, reference numeral 111 indicates that an input signal defined by the sampling rate Fs is demultiplexed into N (N is a positive integer) subchannels of X 10 to X 1 (N-1) , and Fs / N sampling is performed. first system branching circuit for outputting a rate (branching means in the first line), 112, X 10 ~X 1 (N- 1) X 110 any subchannel from the N sub-channel signals to X The first system switch circuit (the first system switch means) 113_1 to 113_L that selectively outputs from a desired terminal of 1L (M-1) (L and M are positive integers) 113_1 to 113_L have the required bandwidth. 1st system integrated wave circuit which combines M subchannels selected and output by 1 system switch circuit 112 and outputs at a sampling rate (M × Fs / N) different from the sampling rate (Fs) of the input signal (First system multiplexing means). For example, 113_1 is the first system 2-multiplex circuit, 113_2 is the first system 4-multiplex circuit,..., 113_L is the first system M-multiplex circuit.

121は、入力信号をX20〜X2(N-1)のN個のサブチャンネルに分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する第2系統分波回路(第2系統の分波手段)、122は、X20〜X2(N-1)のN個のサブチャンネル信号から任意のサブチャンネルをX210〜X2L(M-1)の所望の端子から選択出力するとともに所望の端子から0(nullデータ)を出力する第2系統スイッチ回路(第2系統のスイッチ手段)、123_1〜123_Lは、必要な帯域になるように第2系統スイッチ回路122で選択出力されたM個のサブチャンネルを合波し、入力信号のサンプリングレート(Fs)とは異なるサンプリングレート(M×Fs/N)にて出力する第2系統合波回路(第2系統の合波手段)である。例えば、123_1は第2系統の2合波回路、123_2は第2系統の4合波回路、・・・、123_Lは第2系統のM合波回路となる。 Reference numeral 121 denotes a second system demultiplexing circuit (second system demultiplexing means ) that demultiplexes the input signal into N subchannels X 20 to X 2 (N-1) and outputs the demultiplexed signal at an Fs / N sampling rate. ), 122, X 20 to X 2 (desired terminal with selecting outputs from the desired terminal of the N-1) of N X 210 any subchannels from subchannel signal ~X 2L (M-1) The second system switch circuit (second system switch means) 123_1 to 123_L that outputs 0 (null data) from 1 to 123 is selected by the second system switch circuit 122 so as to have the necessary bandwidth. A second system integrated wave circuit (second system combining means) that combines channels and outputs at a sampling rate (M × Fs / N) different from the sampling rate (Fs) of the input signal. For example, 123_1 is a second multiplexing circuit, 123_2 is a second four multiplexing circuit, and 123_L is a second M multiplexing circuit.

14_1〜14_Lは、それぞれ必要な帯域幅に合波された第1系統合波信号と第2系統合波信号を合成し所望のチャンネル信号(合成出力チャンネル1(帯域:2×Fs/N)〜合成出力チャンネルL(帯域:M×Fs/N))を生成する合成回路(合成手段)である。   14_1 to 14_L respectively synthesize the first system integrated wave signal and the second system integrated wave signal combined into the necessary bandwidths to obtain a desired channel signal (combined output channel 1 (band: 2 × Fs / N) to This is a synthesis circuit (synthesizing means) that generates a synthesis output channel L (band: M × Fs / N)).

図2は、第1系統分波回路111のタップ数Kが奇数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。図2において、21_1〜21_(N-1)は入力信号のサンプリング周波数(Fs)で1クロック分ずつ遅延させる遅延回路で、(N-1)個ある。22_1〜22_NはサブフィルタH0,1〜HN-1,1で、サブチャンネルの個数分ある。遅延回路21_(N-1)〜21_1で遅延された信号は、順にサブフィルタ22_(N-1)(図示省略)〜22_1に入力される。サブフィルタH0,122_1内において、22_1_11〜22_1_1(K-1)はそれぞれ(Fs/N)の周波数で1クロック分遅延させる遅延回路であり、22_1_21〜22_1_2Kはそれぞれタップごとに信号とフィルタ係数(h0〜h(K-1)N)を乗算する乗算回路であり、22_1_32〜22_1_3Kはそれぞれ各タップの出力を加算する加算回路である。 FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration when the tap number K of the first system branching circuit 111 is an odd number. In FIG. 2, 21_1 to 21_ (N-1) are (N-1) delay circuits for delaying by one clock at the sampling frequency (Fs) of the input signal. Reference numerals 22_1 to 22_N denote sub-filters H 0,1 to H N-1,1 corresponding to the number of sub-channels. The signals delayed by the delay circuits 21_ (N-1) to 21_1 are sequentially input to the sub-filters 22_ (N-1) (not shown) to 22_1. In the sub-filters H 0,1 22_1, 22_1_1 to 22_1_1 (K-1) are delay circuits that delay by one clock at a frequency of (Fs / N), and 22_1_21 to 22_1_2K are signals and filter coefficients for each tap. Multiplication circuits for multiplying (h 0 to h (K−1) N ), and 22_1_32 to 22_1_3K are addition circuits for adding the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタHN-1,122_N内において、22_N_11〜22_N_1(K-1)はそれぞれ(Fs/N)の周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、22_N_21〜22_N_2Kはそれぞれタップごとに信号とフィルタ係数(hN-1〜hKN-1)を乗算する乗算回路、22_N_32〜22_N_3Kはそれぞれ各タップの出力を加算する加算回路である。 Similarly, in the sub-filters H N-1, 1 22_N, 22_N — 11 to 22_N — 1 (K−1) are delay circuits that delay by one clock at the frequency (Fs / N), and 22_N — 21 to 22_N — 2K are signals for each tap. And 22_N_32 to 22_N_3K are adder circuits for adding the outputs of the taps, respectively, and a multiplication circuit for multiplying the filter coefficients (h N-1 to h KN-1 ).

尚、乗算回路22_1_21〜22_N_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用し、さらに偶数番目のタップにおいて符号を反転させる。   The filter coefficients used in the multiplication circuits 22_1_21 to 22_N_2K are calculated by calculating the impulse response length as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK, and then calculating NK + 1 of h (0) to h (NK) calculated. Among the values, NK pieces of h (0) to h (NK-1) are used, and the sign is inverted at the even-numbered taps.

具体的には、乗算回路22_1_21〜22_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
22_1_21 : h0
22_1_22 : -hN
22_1_23 : h2N
22_1_24 : -h3N
22_1_25 : h4N

22_1_2K : h(K-1)N
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 22_1_21 to 22_1_2K are as follows.
22_1_21: h 0
22_1_22: -h N
22_1_23: h 2N
22_1_24: -h 3N
22_1_25: h 4N
:
22_1_2K: h (K-1) N

同様に、乗算回路22_N_21〜22_N_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
22_N_21 : hN-1
22_N_22 : -h2N-1
22_N_23 : h3N-1
22_N_24 : -h4N-1
22_N_25 : h5N-1

22_N_2K : hKN-1
Similarly, the filter coefficients used in the multiplication circuits 22_N_21 to 22_N_2K are as follows.
22_N_21: h N-1
22_N_22: -h 2N-1
22_N_23: h 3N-1
22_N_24: -h 4N-1
22_N_25: h 5N-1
:
22_N_2K: h KN-1

図2において、23_1〜23_Nはサブフィルタ22_1〜22_Nの出力ごとに係数W-0〜W-(N-1)/2を乗算する乗算回路、24は乗算回路23_1〜23_Nの出力をフーリエ変換し、第1系統の各サブチャンネルの信号X10〜X1(N-1)を出力するFFT回路である。 In FIG. 2, 23_1 to 23_N are multiplication circuits that multiply the outputs of the sub-filters 22_1 to 22_N by coefficients W- 0 to W- (N-1) / 2 , and 24 is a Fourier transform of the outputs of the multiplication circuits 23_1 to 23_N. , An FFT circuit that outputs signals X 10 to X 1 (N-1) of each subchannel of the first system.

図3は、第1系統分波回路111のタップ数Kが偶数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。図3において、31_1〜31_(N-1)は入力信号のサンプリング周波数(Fs)で1クロック分ずつ遅延させる遅延回路で、(N-1)個ある。32_1〜32_NはサブフィルタH0,1〜HN-1,1で、サブチャンネルの個数分ある。遅延回路31_(N-1)〜31_1で遅延された信号は、順にサブフィルタ32_(N-1)(図示省略)〜32_1に入力される。サブフィルタH0,132_1内において、32_1_11〜32_1_1(K-1)はそれぞれFs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、32_1_21〜32_1_2Kはそれぞれタップごとに信号とフィルタ係数(-h0〜h(K-1)N)を乗算する乗算回路、32_1_32〜32_1_3Kはそれぞれ各タップの出力を加算する加算回路である。 FIG. 3 is a block diagram showing in detail the configuration when the number of taps K of the first system branching circuit 111 is an even number. In FIG. 3, 31_1 to 31_ (N-1) are (N-1) delay circuits for delaying by one clock at the sampling frequency (Fs) of the input signal. Reference numerals 32_1 to 32_N denote sub-filters H 0,1 to H N-1,1, which are equivalent to the number of sub-channels. The signals delayed by the delay circuits 31_ (N-1) to 31_1 are sequentially input to the sub-filters 32_ (N-1) (not shown) to 32_1. In the sub-filters H 0,1 32_1, 32_1_11 to 32_1_1 (K-1) are delay circuits that delay by one clock at the frequency of Fs / N, and 32_1_21 to 32_1_2K are signals and filter coefficients (-h 0 for each tap). ˜h (K−1) N ) are multiplication circuits, and 32_1_32 to 32_1_3K are addition circuits for adding the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタHN-1,132_N内において、32_N_11〜32_N_1(K-1)はそれぞれFs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、32_N_21〜32_N_2Kはそれぞれタップごとに信号とフィルタ係数(-hN-1〜hKN-1)を乗算する乗算回路、32_N_32〜32_N_3Kはそれぞれ各タップの出力を加算する加算回路である。 Similarly, in the sub-filters H N-1 and 1 32_N, 32_N_11 to 32_N_1 (K-1) is a delay circuit that delays by one clock at the frequency of Fs / N, and 32_N_21 to 32_N_2K is a signal and a filter for each tap. Multiplication circuits for multiplying coefficients (-h N-1 to h KN-1 ) and 32_N_32 to 32_N_3K are addition circuits for adding the outputs of the respective taps.

尚、乗算回路32_1_21〜32_N_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用し、さらに奇数番目のタップにおいて符号を反転させる。   The filter coefficients used in the multipliers 32_1_21 to 32_N_2K are calculated as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK instead of the actual impulse response length NK, and NK + 1 of the calculated h (0) to h (NK). Among the values, NK pieces of h (0) to h (NK-1) are used, and the sign is inverted at an odd-numbered tap.

具体的には、乗算回路32_1_21〜32_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
32_1_21 : -h0
32_1_22 : hN
32_1_23 : -h2N
32_1_24 : h3N
32_1_25 : -h4N

32_1_2K : h(K-1)N
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 32_1_21 to 32_1_2K are as follows.
32_1_21: -h 0
32_1_22: h N
32_1_23: -h 2N
32_1_24: h 3N
32_1_25: -h 4N
:
32_1_2K: h (K-1) N

同様に、乗算回路32_N_21〜32_N_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
32_N_21 : -hN-1
32_N_22 : h2N-1
32_N_23 : -h3N-1
32_N_24 : h4N-1
32_N_25 : -h5N-1

32_N_2K : hKN-1
Similarly, filter coefficients used in the multiplier circuits 32_N — 21 to 32 — N — 2K are as follows.
32_N_21: -h N-1
32_N_22: h 2N-1
32_N_23: -h 3N-1
32_N_24: h 4N-1
32_N_25: -h 5N-1
:
32_N_2K: h KN-1

図3において、33_1〜33_Nはサブフィルタ32_1〜32_Nの出力ごとに係数W-0〜W-(N-1)/2を乗算する乗算回路、34は乗算回路33_1〜33_Nの出力をフーリエ変換し、第1系統の各サブチャンネルの信号X10〜X1(N-1)を出力するFFT回路である。 In FIG. 3, 33_1 to 33_N are multiplication circuits for multiplying the outputs of the sub-filters 32_1 to 32_N by coefficients W- 0 to W- (N-1) / 2 , and 34 is a Fourier transform of the outputs of the multiplication circuits 33_1 to 33_N. , An FFT circuit that outputs signals X 10 to X 1 (N-1) of each subchannel of the first system.

図6は、図1に示された第2系統分波回路121の構成を詳細に示すブロック図である。図6において、61_1〜61_Nは入力信号のサンプリング周波数(Fs)で1クロック分ずつ遅延させる遅延回路で、(N-1)個ある。62_1〜62_NはサブフィルタH0,2〜HN-1,2で、サブチャンネルの個数分ある。遅延回路61_(N-1)〜61_1で遅延された信号は、順にサブフィルタ62_(N-1)(図示省略)〜62_1に入力される。サブフィルタH0,2 62_1内において、62_1_11〜62_1_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、62_1_21〜62_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(h0〜h(K-1)N)を乗算する乗算回路、62_1_32〜62_1_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 FIG. 6 is a block diagram showing in detail the configuration of the second system branching circuit 121 shown in FIG. In FIG. 6, reference numerals 61_1 to 61_N denote (N-1) delay circuits that delay the input signal sampling frequency (Fs) by one clock at a time. Reference numerals 62_1 to 62_N denote sub-filters H 0,2 to H N-1,2 corresponding to the number of sub-channels. The signals delayed by the delay circuits 61_ (N-1) to 61_1 are sequentially input to the sub-filters 62_ (N-1) (not shown) to 62_1. In the sub-filter H 0,2 62_1, 62_1_1 to 62_1_1 (K-1) is a delay circuit that delays by one clock at the frequency of Fs / N, and 62_1_21 to 62_1_2K are signals and filter coefficients (h 0 to h ( K-1) Multiplication circuits for multiplying N ), and 62_1_32 to 62_1_3K are addition circuits for adding the outputs of the taps.

同様に、サブフィルタHN-1,2 62_N内において、62_N_11〜62_N_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、62_N_21〜62_N_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(hN-1〜hKN-1)を乗算する乗算回路、62_N_32〜62_N_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 Similarly, in the sub-filter H N-1,2 62_N, 62_N — 11 to 62_N — 1 (K−1) is a delay circuit that delays by one clock at the frequency of Fs / N, and 62_N — 21 to 62_N — 2K is a signal and filter coefficient (for each tap) h N-1 to h KN-1 ) are multiplying circuits, and 62_N_32 to 62_N_3K are adding circuits for adding the outputs of the taps.

尚、乗算回路62_1_21〜62_N_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用する。   Note that the filter coefficients used in the multiplication circuits 62_1_21 to 62_N_2K are calculated by calculating the impulse response length as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK, and then calculating NK + 1 of h (0) to h (NK) calculated. Among the values, NK pieces of h (0) to h (NK-1) are used.

具体的には、乗算回路62_1_21〜62_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
62_1_21 : h0
62_1_22 : hN
62_1_23 : h2N
62_1_24 : h3N
62_1_25 : h4N

62_1_2K : h(K-1)N
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 62_1_21 to 62_1_2K are as follows.
62_1_21: h 0
62_1_22: h N
62_1_23: h 2N
62_1_24: h 3N
62_1_25: h 4N
:
62_1_2K: h (K-1) N

同様に、乗算回路62_N_21〜62_N_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
62_N_21 : hN-1
62_N_22 : h2N-1
62_N_23 : h3N-1
62_N_24 : h4N-1
62_N_25 : h5N-1

62_N_2K : hKN-1
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 62_N — 21 to 62_N — 2K are as follows.
62_N_21: h N-1
62_N_22: h 2N-1
62_N_23: h 3N-1
62_N_24: h 4N-1
62_N_25: h 5N-1
:
62_N_2K: h KN-1

図6において、63はサブフィルタ62_1〜62_Nの出力をフーリエ変換し、第2系統の各サブチャンネルX20〜X2(N-1)を出力するFFT回路である。 In FIG. 6, reference numeral 63 denotes an FFT circuit that Fourier-transforms the outputs of the sub-filters 62_1 to 62_N and outputs the second sub-channels X 20 to X 2 (N-1) .

図9は、図1に示された第1系統合波回路113_Lのタップ数Kが奇数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。第1系統合波回路113_1及び113_2は、それぞれ図9において合波するサブチャンネル数Mが2及び4の場合に相当する。   FIG. 9 is a block diagram showing in detail the configuration when the number of taps K of the first system integrated wave circuit 113_L shown in FIG. 1 is an odd number. The first system integrated wave circuits 113_1 and 113_2 correspond to cases where the number M of subchannels to be combined in FIG.

図9においては、第1系統の所望の帯域分のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)を入力する。Mは合波するサブチャンネル数である。 In FIG. 9, subchannel signals X 1L0 to X 1L (M−1) corresponding to a desired band of the first system are input. M is the number of subchannels to be combined.

図9において、91は第1系統の所望のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)の入力を逆フーリエ変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)回路、92_1〜92_MはIFFT回路91のサブチャンネル出力ごとに係数W0〜W(M-1)/2を乗算する乗算回路である。93_1〜93_MはサブフィルタG0,1〜GM-1,1であり、合波するサブチャンネルの個数分ある。サブフィルタG0,193_1内において、93_1_11〜93_1_1(K-1)はM×(Fs/N)の周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、93_1_21〜93_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(gM-1〜gMK-1)を乗算する乗算回路、93_1_32〜93_1_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 In FIG. 9, 91 is an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) circuit for performing inverse Fourier transform on inputs of desired subchannel signals X1L0 to X1L (M-1) of the first system, 92_1 to 92_M Is a multiplication circuit that multiplies the coefficients W 0 to W (M−1) / 2 for each subchannel output of the IFFT circuit 91. Reference numerals 93_1 to 93_M denote sub-filters G 0,1 to G M-1,1, which are as many as the number of sub-channels to be combined. In the sub-filters G 0,1 93_1, 93_1_11 to 93_1_1 (K-1) are delay circuits for delaying one clock at a frequency of M × (Fs / N), and 93_1_21 to 93_1_2K are signals and filter coefficients (g M-1 to g MK-1 ) are multiplying circuits, and 93_1_32 to 93_1_3K are adding circuits for adding the outputs of the taps.

同様に、サブフィルタGM-1,193_M内において、93_M_11〜93_M_1(K-1)はM×(Fs/N)の周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、93_M_21〜93_M_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(g0〜g(K-1)M)を乗算する乗算回路、93_M_32〜93_M_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 Similarly, in the sub-filters G M- 1 and 1 93_M, 93_M_11 to 93_M_1 (K-1) are delay circuits that delay one clock at a frequency of M × (Fs / N), and 93_M_21 to 93_M_2K are signals for each tap. a filter coefficient (g 0 ~g (K-1 ) M) for multiplying the multiplication circuit, 93_M_32~93_M_3K is adder circuit for adding the outputs of the taps.

尚、乗算回路93_1_21〜93_M_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とし、さらに偶数番目のタップにおいて符号を反転させる。   Note that the filter coefficients used in the multipliers 93_1_21 to 93_M_2K are calculated by calculating the impulse response length as MK-1 instead of the actual impulse response length MK, and the calculated MK of g (0) to g (MK-2). In addition to −1 value, g (MK−1) = 0 is set to MK coefficients from g (0) to g (MK−1), and the sign is inverted at even-numbered taps.

具体的には、乗算回路93_1_21〜93_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
93_1_21 : gM-1
93_1_22 : -g2M-1
93_1_23 : g3M-1
93_1_24 : -g4M-1
93_1_25 : g5M-1

93_1_2(K-1) : -g(K-1)M-1
93_1_2K : 0
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 93_1_21 to 93_1_2K are as follows.
93_1_21: g M-1
93_1_22: -g 2M-1
93_1_23: g 3M-1
93_1_24: -g 4M-1
93_1_25: g 5M-1
:
93_1_2 (K-1): -g (K-1) M-1
93_1_2K: 0

同様に、乗算回路93_M_21〜93_M_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
93_M_21 : g0
93_M_22 : -gM
93_M_23 : g2M
93_M_24 : -g3M
93_M_25 : g4M

93_M_2(K-1) : -g(K-2)M
93_M_2K : 0
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 93_M_21 to 93_M_2K are as follows.
93_M_21: g 0
93_M_22: -g M
93_M_23: g 2M
93_M_24: -g 3M
93_M_25: g 4M
:
93_M_2 (K-1): -g (K-2) M
93_M_2K: 0

図9において、94_1〜94_(M-1)は出力信号のサンプリング周波数(M×Fs/N)で1クロック分ずつ遅延させる遅延回路で、(M-1)個ある。これにより、第1系統合波回路113_Lは、サブフィルタ93_1〜93_Mの出力を合波した出力信号Y1Lを出力する。 In FIG. 9, 94_1 to 94_ (M−1) are (M−1) delay circuits for delaying by one clock at the sampling frequency (M × Fs / N) of the output signal. Accordingly, the first system integrated wave circuit 113_L outputs an output signal Y 1L obtained by combining the outputs of the sub-filters 93_1 to 93_M.

図10は、図1に示された第1系統合波回路113_Lのタップ数Kが偶数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。第1系統合波回路113_1及び113_2は、それぞれ図10において合波するサブチャンネル数Mが2及び4の場合に相当する。   FIG. 10 is a block diagram showing in detail the configuration when the number of taps K of the first system integrated wave circuit 113_L shown in FIG. 1 is an even number. The first system integrated wave circuits 113_1 and 113_2 correspond to the case where the number M of subchannels to be combined in FIG.

図10においては、第1系統の所望の帯域分のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)が入力される。Mは合波するサブチャンネル数である。図10において、10_1は第1系統の所望のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)の入力を逆フーリエ変換するIFFT回路、10_2_1〜10_2_MはIFFT回路10_1のサブチャンネル出力ごとに係数W0〜W(M-1)/2を乗算する乗算回路である。10_3_1〜10_3_MはサブフィルタG0,1〜GM-1,1で、合波するサブチャンネルの個数分ある。サブフィルタG0,110_3_1内において、10_3_1_11〜10_3_1_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、10_3_1_21〜10_3_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(-gM-1〜gMK-1)を乗算する乗算回路、10_3_1_32〜10_3_1_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 In FIG. 10, subchannel signals X 1L0 to X 1L (M−1) for a desired band of the first system are input. M is the number of subchannels to be combined. In FIG. 10, 10_1 is an IFFT circuit that performs inverse Fourier transform on inputs of signals X1L0 to X1L (M-1) of a desired first subchannel of the first system, and 10_2_1 to 10_2_M is a coefficient for each subchannel output of the IFFT circuit 10_1. This is a multiplication circuit for multiplying W 0 to W (M−1) / 2 . 10_3_1 to 10_3_M are sub-filters G 0,1 to G M−1,1 , and there are as many as the number of sub-channels to be combined. In the sub-filters G 0,1 10_3_1, 10_3_1_11 to 10_3_1_1 (K-1) is a delay circuit that delays one clock at a frequency of M × Fs / N, 10_3_1_21 to 10_3_1_2K is a signal and a filter coefficient (−g M -1 to g MK-1 ) are multiplication circuits, 10_3_1_32 to 10_3_1_3K are addition circuits for adding the outputs of the taps.

同様に、サブフィルタGM-1,110_3_M内において、10_3_M_11〜10_3_M_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、10_3_M_21〜10_3_M_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(-g0〜g(K-1)M)を乗算する乗算回路、10_3_M_32〜10_3_M_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 Similarly, in the sub-filter G M-1,1 10_3_M, 10_3_M_11 to 10_3_M_1 (K-1) is a delay circuit that delays one clock at a frequency of M × Fs / N, and 10_3_M_21 to 10_3_M_2K is a signal and a filter for each tap. coefficient (-g 0 ~g (K-1 ) M) multiplier circuits for multiplying, 10_3_M_32~10_3_M_3K is adder circuit for adding the outputs of the taps.

尚、乗算回路10_3_1_21〜10_3_M_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とし、さらに奇数番目のタップにおいて符号を反転させる。   The filter coefficients used in the multiplication circuits 10_3_1_21 to 10_3_M_2K are calculated by calculating the impulse response length as MK-1 instead of the actual impulse response length MK, and calculating MK of g (0) to g (MK-2). In addition to −1 value, g (MK−1) = 0 is set to MK coefficients from g (0) to g (MK−1), and the sign is inverted at odd-numbered taps.

具体的には、乗算回路10_3_1_21〜10_3_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
10_3_1_21 : -gM-1
10_3_1_22 : g2M-1
10_3_1_23 : -g3M-1
10_3_1_24 : g4M-1
10_3_1_25 : -g5M-1

10_3_1_2(K-1) : -g(K-1)M-1
10_3_1_2K : 0
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 10_3_1_21 to 10_3_1_2K are as follows.
10_3_1_21: -g M-1
10_3_1_22: g 2M-1
10_3_1_23: -g 3M-1
10_3_1_24: g 4M-1
10_3_1_25: -g 5M-1
:
10_3_1_2 (K-1): -g (K-1) M-1
10_3_1_2K: 0

同様に、乗算回路10_3_M_21〜10_3_M_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
10_3_M_21 : -g0
10_3_M_22 : gM
10_3_M_23 : -g2M
10_3_M_24 : g3M
10_3_M_25 : -g4M

10_3_M_2(K-1) : -g(K-2)M
10_3_M_2K : 0
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 10_3_M_21 to 10_3_M_2K are as follows.
10_3_M_21: -g 0
10_3_M_22: g M
10_3_M_23: -g 2M
10_3_M_24: g 3M
10_3_M_25: -g 4M
:
10_3_M_2 (K-1): -g (K-2) M
10_3_M_2K: 0

図10において、10_4_1〜10_4_(M-1)は出力信号のサンプリング周波数(M×Fs/N)で1クロック分ずつ遅延させる遅延回路で、(M-1)個ある。これにより、第1系統合波回路113_Lは、サブフィルタ10_3_1〜10_3_Mの出力を合波した出力信号Y1Lを出力する。 In FIG. 10, 10_4_1 to 10_4_ (M-1) are (M-1) delay circuits which are delayed by one clock at the sampling frequency (M × Fs / N) of the output signal. Accordingly, the first system integrated wave circuit 113_L outputs an output signal Y 1L obtained by combining the outputs of the sub-filters 10_3_1 to 10_3_M.

図12は、図1に示された第2系統合波回路123_Lの構成を詳細に示すブロック図である。第2系統合波回路123_1及び123_2は、それぞれ図12において合波するサブチャンネル数Mが2及び4の場合に相当する。   FIG. 12 is a block diagram showing in detail the configuration of the second system integrated wave circuit 123_L shown in FIG. The second system integrated wave circuits 123_1 and 123_2 correspond to cases where the number M of subchannels to be combined in FIG.

図12においては、第2系統の所望の帯域分のサブチャンネルの信号X2L0〜X2L(M-1)が入力される。Mは合波するサブチャンネル数である。図12において、12_1は第2系統の所望のサブチャンネルの信号X2L0〜X2L(M-1)の入力を逆フーリエ変換するIFFT回路である。12_2_1〜12_2_MはサブフィルタG0,2〜GM-1,2で、合波するサブチャンネルの個数分ある。サブフィルタG0,112_2_1内において、12_2_1_11〜12_2_1_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、12_2_1_21〜12_2_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(gM-1〜gMK-1)を乗算する乗算回路、12_2_1_32〜12_2_1_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 In FIG. 12, sub-channel signals X 2L0 to X 2L (M-1) for a desired band of the second system are input. M is the number of subchannels to be combined. In FIG. 12, reference numeral 12_1 denotes an IFFT circuit that performs inverse Fourier transform on inputs of signals X 2L0 to X 2L (M-1) of desired subchannels of the second system. Reference numerals 12_2_1 to 12_2_M are sub-filters G 0,2 to G M-1,2 and have the same number as sub-channels to be combined. In the sub-filter G 0,1 12_2_1, 12_2_1_1 to 12_2_1_1 (K-1) is a delay circuit that delays by one clock at a frequency of M × Fs / N, and 12_2_1_1 to 12_2_1_1K is a signal and a filter coefficient (g M− 1 to g MK-1 ), and 12_2_1_32 to 12_2_1_3K are adder circuits that add the outputs of the taps.

同様に、サブフィルタGM-1,112_2_M内において、12_2_M_11〜12_2_M_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させる遅延回路、12_2_M_21〜12_2_M_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(g0〜g(K-1)M)を乗算する乗算回路、12_2_M_32〜12_2_M_3Kは各タップの出力を加算する加算回路である。 Similarly, in the sub-filter G M-1,1 12_2_M, 12_2_M_11 to 12_2_M_1 (K-1) is a delay circuit that delays one clock at a frequency of M × Fs / N, and 12_2_M_21 to 12_2_M_2K is a signal and a filter for each tap. Multiplication circuits for multiplying coefficients (g 0 to g (K−1) M ), and 12_2_M_32 to 12_2_M_3K are addition circuits for adding the outputs of the respective taps.

尚、乗算回路12_2_1_21〜12_2_M_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とする。   Note that the filter coefficients used in the multipliers 12_2_1_21-12_2_M_2K are calculated as MK-1 instead of the actual impulse response length MK and the calculated MK of g (0) to g (MK-2). In addition to the -1 value, g (MK-1) = 0 and MK coefficients from g (0) to g (MK-1).

具体的には、乗算回路12_2_1_21〜12_2_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
12_2_1_21 : gM-1
12_2_1_22 : g2M-1
12_2_1_23 : g3M-1
12_2_1_24 : g4M-1
12_2_1_25 : g5M-1

12_2_1_2(K-1) : g(K-1)M-1
12_2_1_2K : 0
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 12_2_1_21 to 12_2_1_2K are as follows.
12_2_1_21: g M-1
12_2_1_22: g 2M-1
12_2_1_23: g 3M-1
12_2_1_24: g 4M-1
12_2_1_25: g 5M-1
:
12_2_1_2 (K-1): g (K-1) M-1
12_2_1_2K: 0

同様に、乗算回路12_2_M_21〜12_2_M_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようになる。
12_2_M_21 : g0
12_2_M_22 : gM
12_2_M_23 : g2M
12_2_M_24 : g3M
12_2_M_25 : g4M

12_2_M_2(K-1) : g(K-2)M
12_2_M_2K : 0
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 12_2_M_21 to 12_2_M_2K are as follows.
12_2_M_21: g 0
12_2_M_22: g M
12_2_M_23: g 2M
12_2_M_24: g 3M
12_2_M_25: g 4M
:
12_2_M_2 (K-1): g (K-2) M
12_2_M_2K: 0

図12において、12_3_1〜12_3_(M-1)は出力信号のサンプリング周波数(M×Fs/N)で1クロック分ずつ遅延させる遅延回路で、(M-1)個ある。これにより、第2系統合波回路123_Lは、サブフィルタ12_2_1〜12_2_Mの出力を合波した出力信号Y2Lを出力する。 In FIG. 12, 12_3_1 to 12_3_ (M-1) are (M-1) delay circuits that delay one clock at a time at the sampling frequency (M × Fs / N) of the output signal. Thus, the second system multiplexing circuit 123_L outputs an output signal Y 2L which multiplexes the output of the sub-filter 12_2_1~12_2_M.

(動作)
次に図1のチャネライザの動作を説明する。図1において、第1系統分波回路111は、サンプリングレートFsの入力信号をN個のサブチャンネルの信号X10〜X1(N-1)に分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する。
(Operation)
Next, the operation of the channelizer of FIG. 1 will be described. In Figure 1, the first line branching circuit 111 demultiplexes an input signal to the signal X 10 to X 1 of N subchannels (N-1) sampling rate Fs, the output at a sampling rate of Fs / N To do.

図4は、入力信号の全帯域から第1系統分波回路111が抽出する各サブチャンネルの周波数帯域を示した図であり、図5は、第1系統分波回路111の出力する各サブチャンネルの周波数特性を示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing the frequency band of each subchannel extracted by the first system demultiplexing circuit 111 from the entire band of the input signal, and FIG. 5 shows each subchannel output by the first system demultiplexing circuit 111. It is the figure which showed the frequency characteristic.

図4のCb10〜Cb1(N-1)の帯域が、第1系統分波回路111の各サブチャンネル出力X10〜X1(N-1)から、図5の周波数特性の信号として出力サンプリング周波数Fs/Nのベースバンド信号としてN本出力される。 The band of Cb 10 to Cb 1 (N-1) in FIG. 4 is output from each subchannel output X 10 to X 1 (N-1) of the first system demultiplexing circuit 111 as a signal of the frequency characteristic of FIG. N baseband signals with a sampling frequency Fs / N are output.

第1系統分波回路111について詳細に説明する。   The first system branching circuit 111 will be described in detail.

前述したように、図2は、第1系統分波回路111のタップ数Kが奇数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。   As described above, FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration when the tap number K of the first system branching circuit 111 is an odd number.

図2において、入力信号は遅延回路21_1〜21_(N-1)にて入力信号のサンプリング周波数(Fs)で1クロック分ずつ遅延を与えられ、サブフィルタH0,1〜HN-1,122_1〜22_Nに、HN-1,1、HN-2,1、…、H0,1の順に繰り返し入力される。 In FIG. 2, the input signal is delayed by one clock at the sampling frequency (Fs) of the input signal by delay circuits 21_1 to 21_ (N-1), and sub-filters H 0,1 to H N-1,1 22_1 to 22_N are repeatedly input in the order of H N-1,1 , H N-2,1 ,..., H 0,1 .

サブフィルタH0,1 22_1内において、遅延回路22_1_11〜22_1_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路22_1_21〜22_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(h0〜h(K-1)N)を乗算し、加算回路22_1_32〜22_1_3Kは各タップの出力を加算する。 In the sub-filter H 0,1 22_1, the delay circuits 22_1_11 to 22_1_1 (K-1) are delayed by one clock at the frequency of Fs / N, and the multiplier circuits 22_1_21 to 22_1_2K have a signal and a filter coefficient (h 0 to h (K-1) N ) is multiplied, and the adder circuits 22_1_32 to 22_1_3K add the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタHN-1,122_N内において、遅延回路22_N_11〜22_N_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路22_N_21〜22_N_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(hN-1〜hKN-1)を乗算し、加算回路22_N_32〜22_N_3Kは各タップの出力を加算する。乗算回路23_1〜23_Nはサブフィルタ22_1〜22_Nの出力ごとに係数W-0〜W-(N-1)/2を乗算する。FFT回路24は乗算回路23_1〜23_Nの出力をフーリエ変換し、第1系統の各サブチャンネルの信号X10〜X1(N-1)を出力する。サブフィルタ以降の回路の動作周波数はFs/Nである。 Similarly, in the sub-filters H N−1,1 22_N, the delay circuits 22_N — 11 to 22_N — 1 (K−1) are delayed by one clock at the frequency of Fs / N, and the multiplier circuits 22_N — 21 to 22_N — 2K The coefficients (h N-1 to h KN-1 ) are multiplied, and the adder circuits 22_N_32 to 22_N_3K add the outputs of the taps. The multiplication circuits 23_1 to 23_N multiply the coefficients W- 0 to W- (N-1) / 2 for each output of the sub-filters 22_1 to 22_N. FFT circuit 24 the output of the multiplier circuit 23_1~23_N Fourier transform, and outputs a signal X 10 to X 1 of each sub-channel of the first system (N-1). The operating frequency of the circuit after the sub-filter is Fs / N.

第1系統分波回路111の処理を計算式で示すと下記の式(1)となる。

Figure 2014033278
The processing of the first system demultiplexing circuit 111 is expressed by the following formula (1).
Figure 2014033278

式(1)において、Nは分波数(サブチャンネル数)、Hi,1(i=0〜N-1)はサブフィルタH0,1〜HN-1,122_1〜22_Nを表す。 In Equation (1), N represents the number of demultiplexes (the number of subchannels), and H i, 1 (i = 0 to N−1 ) represents the subfilters H 0,1 to H N−1,1 22_1 to 22_N.

FFT回路24は上記行列式(1)における下記の式(2)を演算処理している。

Figure 2014033278
The FFT circuit 24 calculates the following formula (2) in the determinant (1).
Figure 2014033278

乗算回路22_1_21〜22_1_2Kで使用するフィルタ係数の仕様は下記とし、図22に特性を示す。
正規化値:1
通過帯域fpass:−Fs/4N<fpass<Fs/4N
ゲイン:1/√2(周波数f=±Fs/4Nの時)
阻止帯域fstop:fstop<−Fs/4N、Fs/4N<fstop
The specifications of the filter coefficients used in the multiplier circuits 22_1-21 to 22_1_2K are as follows, and the characteristics are shown in FIG.
Normalized value: 1
Passband f pass: -Fs / 4N <f pass <Fs / 4N
Gain: 1 / √2 (when frequency f = ± Fs / 4N)
Stop band f stop : f stop <−Fs / 4N, Fs / 4N <f stop

また、乗算回路22_1_21〜22_N_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用し、さらに偶数番目のタップにおいて符号を反転させる。   Further, the filter coefficients used in the multiplication circuits 22_1_21 to 22_N_2K are calculated by calculating the impulse response length as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK, and then calculating NK + 1 of the calculated h (0) to h (NK). Among the values, NK pieces of h (0) to h (NK-1) are used, and the sign is inverted at the even-numbered taps.

具体的には、乗算回路22_1_21〜22_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようにする。
22_1_21 : h0
22_1_22 : -hN
22_1_23 : h2N
22_1_24 : -h3N
22_1_25 : h4N

22_1_2K : h(K-1)N
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 22_1_21 to 22_1_2K are as follows.
22_1_21: h 0
22_1_22: -h N
22_1_23: h 2N
22_1_24: -h 3N
22_1_25: h 4N
:
22_1_2K: h (K-1) N

同様に、乗算回路22_N_21〜22_N_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようにする。
22_N_21 : hN-1
22_N_22 : -h2N-1
22_N_23 : h3N-1
22_N_24 : -h4N-1
22_N_25 : h5N-1

22_N_2K : hKN-1
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 22_N — 21 to 22_N — 2K are as follows.
22_N_21: h N-1
22_N_22: -h 2N-1
22_N_23: h 3N-1
22_N_24: -h 4N-1
22_N_25: h 5N-1
:
22_N_2K: h KN-1

サブフィルタ22_1〜22_N内のフィルタ係数の符号を偶数番目のタップにおいて反転させるとともに、乗算回路23_1〜23_Nにて係数W-0〜W-(N-1)/2を乗算することにより、第1系統分波回路111は、図4のように、Fs/Nに対してFs/2Nずれた値を中心周波数とする、幅Fs/Nの帯域を、図5のようなベースバンド信号として抽出する。 The sign of the filter coefficient in the sub-filters 22_1 to 22_N is inverted at the even-numbered taps, and the multiplication circuit 23_1 to 23_N multiplies the coefficients W −0 to W − (N−1) / 2 by the first. As shown in FIG. 4, the system demultiplexing circuit 111 extracts a band of width Fs / N having a value shifted by Fs / 2N from Fs / N as a base frequency as a baseband signal as shown in FIG. .

図3は、第1系統分波回路111のタップ数Kが偶数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing in detail the configuration when the number of taps K of the first system branching circuit 111 is an even number.

図3において、入力信号は遅延回路31_1〜31_(N-1)にて入力信号のサンプリング周波数(Fs)で1クロック分ずつ遅延を与えられ、サブフィルタH0,1〜HN-1,132_1〜32_Nに、HN-1,1、HN-2,1、…、H0,1の順に繰り返し入力される。 In FIG. 3, an input signal is delayed by one clock at the sampling frequency (Fs) of the input signal by delay circuits 31_1 to 31_ (N-1), and sub-filters H 0,1 to H N-1,1, 32_1 to 32_N are repeatedly input in the order of H N-1,1 , H N-2,1 ,..., H 0,1 .

サブフィルタH0,132_1内において、遅延回路32_1_11〜32_1_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路32_1_21〜32_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(h0〜h(K-1)N)を乗算し、加算回路32_1_32〜32_1_3Kは各タップの出力を加算する。 Within the sub-filter H 0,1 32_1, the delay circuits 32_1_11 to 32_1_1 (K-1) are delayed by one clock at the frequency of Fs / N, and the multiplying circuits 32_1_21 to 32_1_2K have a signal and a filter coefficient (h 0 to h (K-1) N ) is multiplied, and the adder circuits 32_1_32 to 32_1_3K add the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタHN-1,132_N内において、遅延回路32_N_11〜32_N_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路32_N_21〜32_N_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(hN-1〜hKN-1)を乗算し、加算回路32_N_32〜32_N_3Kは各タップの出力を加算する。 Similarly, in the sub-filters H N-1,1 32_N, the delay circuits 32_N_11-32_N_1 (K-1) are delayed by one clock at the frequency of Fs / N, and the multiplier circuits 32_N_21-32_N_2K are connected to the signal and filter for each tap. The coefficients (h N-1 to h KN-1 ) are multiplied, and the adder circuits 32_N_32 to 32_N_3K add the outputs of the taps.

乗算回路33_1〜33_Nはサブフィルタ32_1〜32_Nの出力ごとに係数W-0〜W-(N-1)/2を乗算する。FFT回路34は乗算回路33_1〜33_Nの出力をフーリエ変換し、第1系統の各サブチャンネルの信号X10〜X1(N-1)を出力する。サブフィルタ以降の回路の動作周波数はFs/Nである。 The multipliers 33_1 to 33_N multiply the coefficients W- 0 to W- (N-1) / 2 for each output of the sub-filters 32_1 to 32_N. FFT circuit 34 the output of the multiplier circuit 33_1~33_N Fourier transform, and outputs the signal X 10 to X 1 of each sub-channel of the first system the (N-1). The operating frequency of the circuit after the sub-filter is Fs / N.

第1系統分波回路111の処理を計算式で示すと下記の式(3)となる。

Figure 2014033278
The processing of the first system demultiplexing circuit 111 is expressed by the following formula (3).
Figure 2014033278

式(3)において、Nは分波数(サブチャンネル数)、Hi,1(i=0〜N-1)はサブフィルタH0,1〜HN-1,132_1〜32_Nを表す。 In Expression (3), N represents the number of demultiplexes (the number of subchannels), and H i, 1 (i = 0 to N−1 ) represents the subfilters H 0,1 to H N−1,1 32_1 to 32_N.

FFT回路34は上記行列式(3)における下記の式(4)を演算処理している。

Figure 2014033278
The FFT circuit 34 calculates the following formula (4) in the determinant (3).
Figure 2014033278

乗算回路32_1_21〜32_1_2Kで使用するフィルタ係数の仕様は下記とし、図22に特性を示す。
正規化値:1
通過帯域fpass:−Fs/4N<fpass<Fs/4N
ゲイン:1/√2(周波数f=±Fs/4Nの時)
阻止帯域fstop:fstop<−Fs/4N、Fs/4N<fstop
The specifications of the filter coefficients used in the multiplication circuits 32_1_21 to 32_1_2K are as follows, and the characteristics are shown in FIG.
Normalized value: 1
Passband f pass: -Fs / 4N <f pass <Fs / 4N
Gain: 1 / √2 (when frequency f = ± Fs / 4N)
Stop band f stop : f stop <−Fs / 4N, Fs / 4N <f stop

また、乗算回路32_1_21〜32_N_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用し、さらに奇数番目のタップにおいて符号を反転させる。   The filter coefficients used in the multipliers 32_1_21 to 32_N_2K are calculated as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK instead of the actual impulse response length NK, and NK + 1 of the calculated h (0) to h (NK). Among the values, NK pieces of h (0) to h (NK-1) are used, and the sign is inverted at an odd-numbered tap.

具体的には、乗算回路32_1_21〜32_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下のようにする。
32_1_21 : -h0
32_1_22 : hN
32_1_23 : -h2N
32_1_24 : h3N
32_1_25 : -h4N

32_1_2K : h(K-1)N
Specifically, the filter coefficients used in the multiplier circuits 32_1_21 to 32_1_2K are as follows.
32_1_21: -h 0
32_1_22: h N
32_1_23: -h 2N
32_1_24: h 3N
32_1_25: -h 4N
:
32_1_2K: h (K-1) N

同様に、乗算回路32_N_21〜32_N_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
32_N_21 : -hN-1
32_N_22 : h2N-1
32_N_23 : -h3N-1
32_N_24 : h4N-1
32_N_25 : -h5N-1

32_N_2K : hKN-1
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 32_N — 21 to 32 — N — 2K are as follows.
32_N_21: -h N-1
32_N_22: h 2N-1
32_N_23: -h 3N-1
32_N_24: h 4N-1
32_N_25: -h 5N-1
:
32_N_2K: h KN-1

サブフィルタ32_1〜32_N内のフィルタ係数の符号を奇数番目のタップにおいて反転させるとともに、乗算回路33_1〜33_Nにて係数W-0〜W-(N-1)/2を乗算することにより、第1系統分波回路111は、図4のように、Fs/Nに対してFs/2Nずれた値を中心周波数とする、幅Fs/Nの帯域を、図5のようなベースバンド信号として抽出する。 The sign of the filter coefficient in the sub-filters 32_1 to 32_N is inverted at the odd-numbered taps, and the multiplication circuits 33_1 to 33_N multiply the coefficients W- 0 to W- (N-1) / 2 to obtain the first. As shown in FIG. 4, the system demultiplexing circuit 111 extracts a band of width Fs / N having a value shifted by Fs / 2N from Fs / N as a base frequency as a baseband signal as shown in FIG. .

図1の、第1系統スイッチ回路112は、N個のサブチャンネル信号X10〜X1(N-1)から、任意のサブチャンネル信号をX110〜X1L(M-1)の所望の端子から選択出力する。 The first system switch circuit 112 in FIG. 1 is a desired terminal of X 110 to X 1L (M-1) from N subchannel signals X 10 to X 1 (N-1). Select output from.

図1の、第1系統合波回路113_1〜113_Lは、第1系統スイッチ回路112にて選択されたサブチャンネル信号のうち、必要な帯域分のサブチャンネル信号X1L0〜X1L(M-1)を合波し、サンプリング周波数M×Fs/Nで出力する。 The first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L in FIG. 1 include subchannel signals X1L0 to X1L (M-1) corresponding to a necessary band among the subchannel signals selected by the first system switch circuit 112. Are combined and output at a sampling frequency of M × Fs / N.

図11(a),(b),(c)は、それぞれ第1系統合波回路113_1、113_2、113_Lの出力する合波信号の周波数特性を示した図である。   FIGS. 11A, 11B, and 11C are diagrams illustrating frequency characteristics of the combined signals output from the first system integrated wave circuits 113_1, 113_2, and 113_L, respectively.

図5の周波数特性の各サブチャンネル信号が第1系統合波回路113_1、113_2、113_LのX110〜X1L(M-1)から入力され、第1系統合波回路113_1、113_2、113_LのY11〜Y1Lから図11(a),(b),(c)のCg10〜Cg1(M-1)のように周波数軸上に配置された信号として出力される。 The subchannel signals having the frequency characteristics shown in FIG. 5 are input from X 110 to X 1L (M−1) of the first system integrated wave circuits 113_1, 113_2, and 113_L, and Y of the first system integrated wave circuits 113_1, 113_2, and 113_L. 11 to Y 1L are output as signals arranged on the frequency axis like C g10 to Cg1 (M-1) in FIGS. 11 (a), 11 (b), and 11 (c).

第1系統合波回路113_Lの動作を詳細に説明する。   The operation of the first system integrated wave circuit 113_L will be described in detail.

図9は、第1系統合波回路113_Lのタップ数Kが奇数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram showing in detail the configuration when the tap number K of the first system integrated wave circuit 113_L is an odd number.

第1系統合波回路113_1及び113_2は、それぞれ図9において合波するサブチャンネル数Mが2及び4の場合に相当する。   The first system integrated wave circuits 113_1 and 113_2 correspond to cases where the number M of subchannels to be combined in FIG.

図9においては、第1系統の所望の帯域分のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)が入力される。Mは合波するサブチャンネル数である。 In FIG. 9, subchannel signals X 1L0 to X 1L (M−1) corresponding to a desired band of the first system are input. M is the number of subchannels to be combined.

IFFT回路91は、第1系統の所望のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)の入力を逆フーリエ変換する。乗算回路92_1〜92_MはIFFT回路91のサブチャンネル出力ごとに係数W0〜W(M-1)/2を乗算する。 The IFFT circuit 91 performs inverse Fourier transform on the inputs of the desired subchannel signals X 1L0 to X 1L (M−1) of the first system. The multiplication circuits 92_1 to 92_M multiply the coefficients W 0 to W (M−1) / 2 for each subchannel output of the IFFT circuit 91.

サブフィルタG0,1 93_1内において、遅延回路93_1_11〜93_1_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路93_1_21〜93_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(gM-1〜gMK-1)を乗算し、加算回路93_1_32〜93_1_3Kは各タップの出力を加算する。 Within the sub-filter G 0,1 93_1, the delay circuits 93_1_11 to 93_1_1 (K−1) are delayed by one clock at the frequency of M × Fs / N, and the multiplier circuits 93_1_21 to 93_1_2K M-1 to g MK-1 ), and the adder circuits 93_1_32 to 93_1_3K add the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタGM-1,193_M内において、遅延回路93_M_11〜93_M_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路93_M_21〜93_M_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(g0〜g(K-1)M)を乗算し、加算回路93_M_32〜93_M_3Kは各タップの出力を加算する。 Similarly, in the sub-filters G M-1, 1 93_M, the delay circuits 93_M_11 to 93_M_1 (K−1) are delayed by one clock at the frequency of M × Fs / N, and the multiplication circuits 93_M_21 to 93_M_2K are signals for each tap. And the filter coefficient (g 0 to g (K−1) M ), and the adder circuits 93_M_32 to 93_M_3K add the outputs of the taps.

遅延回路94_1〜94_(M-1)は出力信号のサンプリング周波数(M×Fs/N)で1クロック分ずつ遅延させ、合波出力Y1LをサブフィルタG0,1〜GM-1,193_1〜93_Mから、GM-1,1、GM-2,1、…、G0,1の順に繰り返し出力する。 The delay circuits 94_1 to 94_ (M−1) delay the output signal sampling frequency (M × Fs / N) by one clock at a time, and the combined output Y 1L is sub-filter G 0,1 to G M−1,1. From 93_1 to 93_M, G M-1,1 , G M-2,1 ,..., G 0,1 are repeatedly output in this order.

第1系統合波回路113_Lの処理を計算式で示すと下記の式(5)となる。

Figure 2014033278
The processing of the first system integrated wave circuit 113_L is expressed by the following formula (5).
Figure 2014033278

式(5)において、Mは合波数(サブチャンネル数)、Gi,1(i=0〜M-1)はサブフィルタG0,1〜GM-1,193_1〜93_Mを表す。 In Expression (5), M represents the number of multiplexed signals (number of subchannels), and G i, 1 (i = 0 to M−1) represents the subfilters G 0,1 to G M−1,1 93_1 to 93_M.

IFFT回路91は上記行列式(5)における下記の式(6)を演算処理している。

Figure 2014033278
The IFFT circuit 91 performs arithmetic processing on the following formula (6) in the determinant (5).
Figure 2014033278

乗算回路93_1_21〜93_M_2Kで使用するフィルタ係数の仕様は下記とし、図23に特性を示す。
正規化値:M
通過帯域fpass:−Fs/4N<fpass<Fs/4N
ゲイン:1/√2(周波数f=±Fs/4Nの時)
阻止帯域fstop:fstop<−Fs/4N、Fs/4N<fstop
The specifications of the filter coefficients used in the multiplier circuits 93_1_21 to 93_M_2K are as follows, and the characteristics are shown in FIG.
Normalized value: M
Passband f pass: -Fs / 4N <f pass <Fs / 4N
Gain: 1 / √2 (when frequency f = ± Fs / 4N)
Stop band f stop : f stop <−Fs / 4N, Fs / 4N <f stop

また、乗算回路93_1_21〜93_M_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とし、さらに偶数番目のタップにおいて符号を反転させる。   In addition, the filter coefficients used in the multipliers 93_1_21 to 93_M_2K are calculated by calculating the impulse response length as MK-1 instead of the actual impulse response length MK, and the calculated MK of g (0) to g (MK-2) In addition to −1 value, g (MK−1) = 0 is set to MK coefficients from g (0) to g (MK−1), and the sign is inverted at even-numbered taps.

具体的には、乗算回路93_1_21〜93_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
93_1_21 : gM-1
93_1_22 : -g2M-1
93_1_23 : g3M-1
93_1_24 : -g4M-1
93_1_25 : g5M-1

93_1_2(K-1) : -g(K-1)M-1
93_1_2K : 0
Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 93_1_21 to 93_1_2K are as follows.
93_1_21: g M-1
93_1_22: -g 2M-1
93_1_23: g 3M-1
93_1_24: -g 4M-1
93_1_25: g 5M-1
:
93_1_2 (K-1): -g (K-1) M-1
93_1_2K: 0

同様に、乗算回路93_M_21〜93_M_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
93_M_21 : g0
93_M_22 : -gM
93_M_23 : g2M
93_M_24 : -g3M
93_M_25 : g4M

93_M_2(K-1) : -g(K-2)M
93_M_2K : 0
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 93_M_21 to 93_M_2K are as follows.
93_M_21: g 0
93_M_22: -g M
93_M_23: g 2M
93_M_24: -g 3M
93_M_25: g 4M
:
93_M_2 (K-1): -g (K-2) M
93_M_2K: 0

乗算回路92_1〜92_Mにて係数W0〜W(M-1)/2を乗算するとともに、サブフィルタ93_1〜93_M内のフィルタ係数の符号を偶数番目のタップにおいて反転させることにより、第1系統合波回路113_Lは、図5のようなベースバンド信号となっている各サブチャンネルを、図11のようにFs/Nに対してFs/2Nずれた値を中心周波数とする幅Fs/Nの帯域として周波数軸上に配置する。 The multiplication circuit 92_1 to 92_M multiplies the coefficients W 0 to W (M−1) / 2, and the filter coefficients in the sub-filters 93_1 to 93_M are inverted at the even-numbered taps, thereby integrating the first system. The wave circuit 113_L has a band of width Fs / N in which each subchannel that is a baseband signal as shown in FIG. 5 has a center frequency as a value shifted by Fs / 2N from Fs / N as shown in FIG. Are arranged on the frequency axis.

図10は、第1系統合波回路113_Lのタップ数Kが偶数の場合の構成を詳細に示すブロック図である。第1系統合波回路113_1及び113_2は、それぞれ図10において合波するサブチャンネル数Mが2及び4の場合に相当する。   FIG. 10 is a block diagram showing in detail the configuration when the number of taps K of the first system integrated wave circuit 113_L is an even number. The first system integrated wave circuits 113_1 and 113_2 correspond to the case where the number M of subchannels to be combined in FIG.

図10においては、第1系統の所望の帯域分のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)が入力される。Mは合波するサブチャンネル数である。 In FIG. 10, subchannel signals X 1L0 to X 1L (M−1) for a desired band of the first system are input. M is the number of subchannels to be combined.

IFFT回路10_1は、第1系統の所望のサブチャンネルの信号X1L0〜X1L(M-1)の入力を逆フーリエ変換する。乗算回路10_2_1〜10_2_MはIFFT回路10_1のサブチャンネル出力ごとに係数W0〜W(M-1)/2を乗算する。サブフィルタG0,1 10_3_1内において、遅延回路10_3_1_11〜10_3_1_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路10_3_1_21〜10_3_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(gM-1〜gMK-1)を乗算し、加算回路10_3_1_32〜10_3_1_3Kは各タップの出力を加算する。 The IFFT circuit 10_1 performs inverse Fourier transform on the inputs of the desired subchannel signals X1L0 to X1L (M-1) of the first system. Multiplication circuits 10_2_1 to 10_2_M multiply the coefficients W 0 to W (M−1) / 2 for each subchannel output of IFFT circuit 10_1. Within the sub-filter G 0,1 10_3_1, the delay circuits 10_3_1_11 to 10_3_1_1 (K-1) are delayed by one clock at a frequency of M × Fs / N, and the multipliers 10_3_1_21 to 10_3_1_2K are connected to the signal and filter coefficient (g M-1 to g MK-1 ), and the adder circuits 10_3_1_32 to 10_3_1_3K add the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタGM-1,110_3_M内において、遅延回路10_3_M_11〜10_3_M_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路10_3_M_21〜10_3_M_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(g0〜g(K-1)M)を乗算し、加算回路10_3_M_32〜10_3_M_3Kは各タップの出力を加算する。 Similarly, in the sub-filter G M-1,1 10_3_M, the delay circuits 10_3_M_11 to 10_3_M_1 (K-1) are delayed by one clock at the frequency of M × Fs / N, and the multiplication circuits 10_3_M_21 to 10_3_M_2K are signals for each tap. And the filter coefficient (g 0 to g (K−1) M ), and the adder circuits 10_3_M_32 to 10_3_M_3K add the outputs of the respective taps.

遅延回路10_4_1〜10_4_(M-1)は出力信号のサンプリング周波数(M×Fs/N)で1クロック分ずつ遅延させ、合波出力Y1LをサブフィルタG0,1〜GM-1,110_3_1〜10_3_Mから、GM-1,1、GM-2,1、…、G0,1の順に繰り返し出力する。 The delay circuits 10_4_1 to 10_4_ (M-1) delay the output signal sampling frequency (M × Fs / N) by one clock at a time, and the combined output Y 1L is sub-filter G 0,1 to G M−1,1. From 10_3_1 to 10_3_M, G M-1,1 , G M-2,1 ,..., G 0,1 are repeatedly output in this order.

第1系統合波回路113_Lの処理を計算式で示すと下記の式(7)となる。

Figure 2014033278
The processing of the first system integrated wave circuit 113_L is expressed by the following formula (7).
Figure 2014033278

式(7)において、Mは合波数(サブチャンネル数)、Gi,1(i=0〜M-1)はサブフィルタG0,1〜GM-1,110_3_1〜10_3_Mを表す。 In Expression (7), M represents the number of multiplexed signals (number of subchannels), and G i, 1 (i = 0 to M−1) represents the subfilters G 0,1 to G M−1,1 10_3_1 to 10_3_M.

IFFT回路10_1は前述の行列式(7)における下記の式(8)を演算処理している。

Figure 2014033278
The IFFT circuit 10_1 performs arithmetic processing on the following formula (8) in the determinant (7) described above.
Figure 2014033278

乗算回路10_3_1_21〜10_3_M_2Kで使用するフィルタ係数の仕様は下記とし、図23に特性を示す。
正規化値:M
通過帯域fpass:−Fs/4N<fpass<Fs/4N
ゲイン:1/√2(周波数f=±Fs/4Nの時)
阻止帯域fstop:fstop<−Fs/4N、Fs/4N<fstop
The specifications of the filter coefficients used in the multiplier circuits 10_3_1_21 to 10_3_M_2K are as follows, and the characteristics are shown in FIG.
Normalized value: M
Passband f pass: -Fs / 4N <f pass <Fs / 4N
Gain: 1 / √2 (when frequency f = ± Fs / 4N)
Stop band f stop : f stop <−Fs / 4N, Fs / 4N <f stop

また、乗算回路10_3_1_21〜10_3_1_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とし、さらに奇数番目のタップにおいて符号を反転させる。具体的には、乗算回路10_3_1_21〜10_3_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
10_3_1_21 : -gM-1
10_3_1_22 : g2M-1
10_3_1_23 : -g3M-1
10_3_1_24 : g4M-1
10_3_1_25 : -g5M-1

10_3_1_2(K-1) : -g(K-1)M-1
10_3_1_2K : 0
The filter coefficients used in the multipliers 10_3_1_10 to 10_3_1_2K are calculated by calculating the impulse response length as MK-1 instead of the actual impulse response length MK, and then calculating the MK of g (0) to g (MK-2) In addition to −1 value, g (MK−1) = 0 is set to MK coefficients from g (0) to g (MK−1), and the sign is inverted at odd-numbered taps. Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 10_3_1_21 to 10_3_1_2K are as follows.
10_3_1_21: -g M-1
10_3_1_22: g 2M-1
10_3_1_23: -g 3M-1
10_3_1_24: g 4M-1
10_3_1_25: -g 5M-1
:
10_3_1_2 (K-1): -g (K-1) M-1
10_3_1_2K: 0

同様に、乗算回路10_3_M_21〜10_3_M_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
10_3_M_21 : -g0
10_3_M_22 : gM
10_3_M_23 : -g2M
10_3_M_24 : g3M
10_3_M_25 : -g4M

10_3_M_2(K-1) : -g(K-2)M
10_3_M_2K : 0
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 10_3_M_21 to 10_3_M_2K are as follows.
10_3_M_21: -g 0
10_3_M_22: g M
10_3_M_23: -g 2M
10_3_M_24: g 3M
10_3_M_25: -g 4M
:
10_3_M_2 (K-1): -g (K-2) M
10_3_M_2K: 0

乗算回路10_2_1〜10_2_Mにて係数W0〜W(M-1)/2を乗算するとともに、サブフィルタ10_3_1〜10_3_M内のフィルタ係数の符号を奇数番目のタップにおいて反転させる。このことにより、第1系統合波回路113_Lは、図5のようなベースバンド信号となっている各サブチャンネルを、図11のようにFs/Nに対してFs/2Nずれた値を中心周波数とする幅Fs/Nの帯域として周波数軸上に配置する。 The multipliers 10_2_1 to 10_2_M multiply the coefficients W 0 to W (M−1) / 2 , and invert the signs of the filter coefficients in the sub-filters 10_3_1 to 10_3_M at the odd-numbered taps. As a result, the first integrated wave circuit 113_L sets the value obtained by shifting each subchannel, which is a baseband signal as shown in FIG. 5, by Fs / 2N with respect to Fs / N as shown in FIG. Is arranged on the frequency axis as a band of width Fs / N.

図1の第2系統分波回路121は、入力信号をN個のサブチャンネルの信号X20〜X2(N-1)に分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する。 1 splits the input signal into N subchannel signals X 20 to X 2 (N−1) , and outputs them at a sampling rate of Fs / N.

図7は入力信号の全帯域から第2系統分波回路121が抽出する各サブチャンネルの周波数帯域を示した図であり、図8は第2系統分波回路121の出力する各サブチャンネルの周波数特性を示した図である。   FIG. 7 is a diagram showing the frequency band of each subchannel extracted by the second system branching circuit 121 from the entire band of the input signal, and FIG. 8 is the frequency of each subchannel output by the second system branching circuit 121. It is the figure which showed the characteristic.

図7のCb20〜Cb2(N-1)の帯域が、第2系統分波回路121の各サブチャンネル出力X20〜X2(N-1)から、図8の周波数特性の信号として出力サンプリング周波数Fs/Nのベースバンド信号としてN本出力される。 The band of Cb 20 to Cb 2 (N-1) in FIG. 7 is output from each subchannel output X 20 to X 2 (N-1) of the second system demultiplexing circuit 121 as a signal of the frequency characteristic of FIG. N baseband signals with a sampling frequency Fs / N are output.

第2系統分波回路121を詳細に説明する。   The second system branch circuit 121 will be described in detail.

図6は、第2系統分波回路121の構成を詳細に示すブロック図である。図6において、入力信号は遅延回路61_1〜61_(N-1)にて入力信号のサンプリング周波数(Fs)で1クロック分ずつ遅延を与えられ、サブフィルタH0,2〜HN-1,262_1〜62_Nに、HN-1,2、HN-2,2、…、H0,2の順に繰り返し入力される。 FIG. 6 is a block diagram showing in detail the configuration of the second system branching circuit 121. In FIG. 6, an input signal is delayed by one clock at a sampling frequency (Fs) of the input signal by delay circuits 61_1 to 61_ (N-1), and sub-filters H 0,2 to H N-1,2 are provided. H N-1,2 , H N-2,2 ,..., H 0,2 are repeatedly input to 62_1 to 62_N.

サブフィルタH0,262_1内において、遅延回路62_1_11〜62_1_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路62_1_21〜62_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(h0〜h(K-1)N)を乗算し、加算回路62_1_32〜62_1_3Kは各タップの出力を加算する。 In the sub-filter H 0,2 62_1, the delay circuits 62_1_11 to 62_1_1 (K-1) are delayed by one clock at the frequency of Fs / N, and the multiplier circuits 62_1_21 to 62_1_2K each have a signal and a filter coefficient (h 0 to h (K-1) N ) is multiplied, and the adder circuits 62_1_32 to 62_1_3K add the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタHN-1,262_N内において、遅延回路62_N_11〜62_N_1(K-1)はFs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路62_N_21〜62_N_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(hN-1〜hKN-1)を乗算し、加算回路62_N_32〜62_N_3Kは各タップの出力を加算する。 Similarly, in the sub-filter H N−1,2 62_N, the delay circuits 62_N — 11 to 62_N_1 (K−1) are delayed by one clock at the frequency of Fs / N, and the multiplying circuits 62_N — 21 to 62_N — 2K The coefficients (h N-1 to h KN-1 ) are multiplied, and the adder circuits 62_N_32 to 62_N_3K add the outputs of the taps.

FFT回路63はサブフィルタ62_1〜62_Nの出力をフーリエ変換し、第2系統の各サブチャンネルの信号X20〜X2(N-1)を出力する。サブフィルタ以降の回路の動作周波数はFs/Nである。 The FFT circuit 63 Fourier-transforms the outputs of the sub-filters 62_1 to 62_N, and outputs signals X 20 to X 2 (N-1) of each sub-channel of the second system. The operating frequency of the circuit after the sub-filter is Fs / N.

第2系統分波回路121の処理を計算式で示すと下記の式(9)となる。

Figure 2014033278
The processing of the second system branching circuit 121 is expressed by the following formula (9).
Figure 2014033278

式(9)において、Nは分波数(サブチャンネル数)Hi,2(i=0〜N-1)はサブフィルタH0,2〜HN-1,262_1〜62_Nを表す。 In Equation (9), N is the number of demultiplexes (number of subchannels) H i, 2 (i = 0 to N− 1) represents the sub filters H 0,2 to H N−1,2 62_1 to 62_N.

FFT回路63は前述の行列式(9)における下記の式(10)を演算処理している。

Figure 2014033278
The FFT circuit 63 calculates the following formula (10) in the determinant (9) described above.
Figure 2014033278

乗算回路62_1_21〜62_N_2Kで使用するフィルタ係数の仕様は下記とし、図22に特性を示す。
正規化値:1
通過帯域fpass:−Fs/4N<fpass<Fs/4N
ゲイン:1/√2(周波数f=±Fs/4Nの時)
阻止帯域fstop:fstop<−Fs/4N、Fs/4N<fstop
The specifications of the filter coefficients used in the multiplication circuits 62_1_21 to 62_N_2K are as follows, and the characteristics are shown in FIG.
Normalized value: 1
Passband f pass: -Fs / 4N <f pass <Fs / 4N
Gain: 1 / √2 (when frequency f = ± Fs / 4N)
Stop band f stop : f stop <−Fs / 4N, Fs / 4N <f stop

また、乗算回路62_1_21〜62_N_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用する。具体的には、乗算回路62_1_21〜62_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
62_1_21 : h0
62_1_22 : hN
62_1_23 : h2N
62_1_24 : h3N
62_1_25 : h4N

62_1_2K : h(K-1)N
Further, the filter coefficients used in the multiplication circuits 62_1_21 to 62_N_2K are calculated as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK instead of the actual impulse response length NK, and then NK + 1 of the calculated h (0) to h (NK). Among the values, NK pieces of h (0) to h (NK-1) are used. Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 62_1_21 to 62_1_2K are as follows.
62_1_21: h 0
62_1_22: h N
62_1_23: h 2N
62_1_24: h 3N
62_1_25: h 4N
:
62_1_2K: h (K-1) N

同様に、乗算回路62_N_21〜62_N_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
62_N_21 : hN-1
62_N_22 : h2N-1
62_N_23 : h3N-1
62_N_24 : h4N-1
62_N_25 : h5N-1

62_N_2K : hKN-1
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 62_N — 21 to 62_N — 2K are as follows.
62_N_21: h N-1
62_N_22: h 2N-1
62_N_23: h 3N-1
62_N_24: h 4N-1
62_N_25: h 5N-1
:
62_N_2K: h KN-1

第2系統分波回路121は、第1系統分波回路111と異なり、サブフィルタ62_1〜62_N内のフィルタ係数の符号反転と、係数W-0〜W-(N-1)/2の乗算を行わない。このことにより、図7のように、Fs/Nを中心周波数とする幅Fs/Nの帯域を、図8のようなベースバンド信号として抽出する。 Unlike the first system demultiplexing circuit 111, the second system demultiplexing circuit 121 performs sign inversion of the filter coefficients in the sub-filters 62_1 to 62_N and multiplication of the coefficients W- 0 to W- (N-1) / 2 . Not performed. As a result, as shown in FIG. 7, a band having a width Fs / N having a center frequency of Fs / N is extracted as a baseband signal as shown in FIG.

図1の、第2系統スイッチ回路122は、N個のサブチャンネル信号X20〜X2(N-1)から、任意のサブチャンネル信号をX210〜X2L(M-1)の所望の端子から選択出力するとともに、抜き出すチャンネルと隣接するチャンネルとの境界となる周波数位置のサブチャンネルに相当する端子X211、X222・・・、X2L(M/2)からは0(nullデータ)を出力する。 The second system switch circuit 122 shown in FIG. 1 is a desired terminal of X 210 to X 2L (M-1) from N subchannel signals X 20 to X 2 (N-1). From the terminals X 211 , X 222 ..., X 2L (M / 2) corresponding to the subchannel at the frequency position that is the boundary between the extracted channel and the adjacent channel, 0 (null data) Output.

図1の、第2系統合波回路123_1〜123_Lは、第2系統スイッチ回路122にて選択されたサブチャンネル信号のうち、必要な帯域分のサブチャンネル信号X2L0〜X2L(M-1)を合波し、サンプリング周波数M×Fs/Nで出力する。 The second system integrated wave circuits 123_1 to 123_L in FIG. 1 are subchannel signals X 2L0 to X 2L (M-1) corresponding to a necessary band among the subchannel signals selected by the second system switch circuit 122. Are combined and output at a sampling frequency of M × Fs / N.

図13(a),(b),(c)は、それぞれ第2系統合波回路123_1、123_2、123_Lの出力する合波信号の周波数特性を示した図である。   FIGS. 13A, 13B, and 13C are diagrams illustrating frequency characteristics of the combined signals output from the second system integrated wave circuits 123_1, 123_2, and 123_L, respectively.

図8の周波数特性の各サブチャンネル信号が第2系統合波回路123_1、123_2、123_LのX210〜X2L(M-1)から入力され、第2系統合波回路123_1、123_2、123_LのY21〜Y2Lから図13(a),(b),(c)のCg20〜Cg2(M-1)のように周波数軸上に配置された信号として出力される。尚、抜き出すチャンネルと隣接するチャンネルとの境界となる周波数位置のサブチャンネル信号X211、X222、・・・、X2L(M/2)には0(nullデータ)が入力されているため、図13(a)のCg21、図13(b)のCg22、図13(c)のCg2(M/2)の周波数位置は振幅レベルが0となる。 8 are input from X 210 to X 2L (M-1) of the second system integrated wave circuits 123_1, 123_2, and 123_L, and the Y of the second system integrated wave circuits 123_1, 123_2, and 123_L. 21 to Y 2L are output as signals arranged on the frequency axis as C g20 to C g2 (M-1) in FIGS. 13A, 13B, and 13C. In addition, since 0 (null data) is input to the subchannel signals X 211 , X 222 ,..., X 2L (M / 2) at the frequency position that is the boundary between the extracted channel and the adjacent channel, Figure 13 C g21 of (a), C g22 of FIG. 13 (b), the frequency position of the C g2 (M / 2) of FIG. 13 (c) the amplitude level 0.

第2系統合波回路123_Lを詳細に説明する。   The second system integrated wave circuit 123_L will be described in detail.

図12は、第2系統合波回路123-Lの構成を詳細に示すブロック図である。尚、第2系統合波回路123_1及び123_2は、それぞれ図12において合波するサブチャンネル数Mが2及び4の場合に相当する。   FIG. 12 is a block diagram showing in detail the configuration of the second system integrated wave circuit 123-L. The second system integrated wave circuits 123_1 and 123_2 correspond to the case where the number M of subchannels to be combined in FIG.

図12においては、第2系統の所望の帯域分のサブチャンネルの信号X2L0〜X2L(M-1)が入力される。Mは合波するサブチャンネル数である。 In FIG. 12, sub-channel signals X 2L0 to X 2L (M-1) for a desired band of the second system are input. M is the number of subchannels to be combined.

IFFT回路12_1は、第2系統の所望のサブチャンネルの信号X2L0〜X2L(M-1)の入力を逆フーリエ変換する。 The IFFT circuit 12_1 performs inverse Fourier transform on the inputs of the desired subchannel signals X2L0 to X2L (M-1) of the second system.

サブフィルタG0,2 12_2_1内において、遅延回路12_2_1_11〜12_2_1_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路12_2_1_21〜12_2_1_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(gM-1〜gMK-1)を乗算し、加算回路12_2_1_32〜12_2_1_3Kは各タップの出力を加算する。 Within the sub-filter G 0,2 12_2_1, the delay circuits 12_2_1_1 to 12_2_1_1 (K−1) are delayed by one clock at a frequency of M × Fs / N, and the multiplying circuits 12_2_1_21 to 12_2_1_2K each have a signal and a filter coefficient (g M-1 to g MK-1 ), and the adder circuits 12_2_1_32 to 12_2_1_3K add the outputs of the respective taps.

同様に、サブフィルタGM-1,212_2_M内において、遅延回路12_2_M_11〜12_2_M_1(K-1)はM×Fs/Nの周波数で1クロック分遅延させ、乗算回路12_2_M_21〜12_2_M_2Kはタップごとに信号とフィルタ係数(g0〜g(K-1)M)を乗算し、加算回路12_2_M_32〜12_2_M_3Kは各タップの出力を加算する。 Similarly, in the sub-filter G M-1,2 12_2_M, the delay circuits 12_2_M_11 to 12_2_M_1 (K-1) are delayed by one clock at a frequency of M × Fs / N, and the multiplication circuits 12_2_M_21 to 12_2_M_2K are signals for each tap. And the filter coefficient (g 0 to g (K−1) M ), and the adder circuits 12_2_M_32 to 12_2_M_3K add the outputs of the respective taps.

遅延回路12_3_1〜12_3_(M-1)は出力信号のサンプリング周波数(M×Fs/N)で1クロック分ずつ遅延させ、合波出力Y2LをサブフィルタG0,2〜GM-1,212_2_1〜12_2_Mから、GM-1,2、GM-2,2、…、G0,2の順に繰り返し出力する。 The delay circuits 12_3_1 to 12_3_ (M−1) delay the output signal sampling frequency (M × Fs / N) by one clock at a time, and the combined output Y 2L is sub-filter G 0,2 to G M−1,2. From 12_2_1 to 12_2_M, G M-1,2 , G M-2,2 ,..., G 0,2 are repeatedly output in this order.

第2系統合波回路123_Lの処理を計算式で示すと下記の式(11)となる。

Figure 2014033278
The processing of the second system integrated wave circuit 123_L is expressed by the following formula (11).
Figure 2014033278

式(11)において、Mは合波数(サブチャンネル数)、Gi,1(i=0〜M-1)はサブフィルタG0,1〜GM-1,112_2_1〜12_2_Mを表す。 In Expression (11), M represents the number of multiplexed signals (number of subchannels), and G i, 1 (i = 0 to M−1) represents the subfilters G 0,1 to G M−1,1 12_2_1 to 12_2_M.

IFFT回路12_1は前述の行列式(11)における下記の式(12)を演算処理している。

Figure 2014033278
The IFFT circuit 12_1 performs arithmetic processing on the following equation (12) in the determinant (11).
Figure 2014033278

乗算回路12_2_1_21〜12_2_M_2Kで使用するフィルタ係数の仕様は下記とし、図23に特性を示す。
正規化値:M
通過帯域fpass:−Fs/4N<fpass<Fs/4N
ゲイン:1/√2(周波数f=±Fs/4Nの時)
阻止帯域fstop:fstop<−Fs/4N、Fs/4N<fstop
The specifications of the filter coefficients used in the multiplier circuits 12_2_1_21 to 12_2_M_2K are as follows, and their characteristics are shown in FIG.
Normalized value: M
Passband f pass: -Fs / 4N <f pass <Fs / 4N
Gain: 1 / √2 (when frequency f = ± Fs / 4N)
Stop band f stop : f stop <−Fs / 4N, Fs / 4N <f stop

また、乗算回路12_2_1_21〜12_2_M_2Kで使用するフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とする。具体的には、乗算回路12_2_1_21〜12_2_1_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
12_2_1_21 : gM-1
12_2_1_22 : g2M-1
12_2_1_23 : g3M-1
12_2_1_24 : g4M-1
12_2_1_25 : g5M-1

12_2_1_2(K-1) : g(K-1)M-1
12_2_1_2K : 0
The filter coefficients used in the multipliers 12_2_1_21 to 12_2_M_2K are calculated by calculating the impulse response length as MK-1 instead of the actual impulse response length MK, and then calculating the MK values of g (0) to g (MK-2). In addition to the -1 value, g (MK-1) = 0 and MK coefficients from g (0) to g (MK-1). Specifically, the filter coefficients used in the multiplication circuits 12_2_1_21 to 12_2_1_2K are as follows.
12_2_1_21: g M-1
12_2_1_22: g 2M-1
12_2_1_23: g 3M-1
12_2_1_24: g 4M-1
12_2_1_25: g 5M-1
:
12_2_1_2 (K-1): g (K-1) M-1
12_2_1_2K: 0

同様に、乗算回路12_2_M_21〜12_2_M_2Kで使用するフィルタ係数は以下とする。
12_2_M_21 : g0
12_2_M_22 : gM
12_2_M_23 : g2M
12_2_M_24 : g3M
12_2_M_25 : g4M

12_2_M_2(K-1) : g(K-2)M
12_2_M_2K : 0
Similarly, filter coefficients used in the multiplication circuits 12_2_M_21 to 12_2_M_2K are as follows.
12_2_M_21: g 0
12_2_M_22: g M
12_2_M_23: g 2M
12_2_M_24: g 3M
12_2_M_25: g 4M
:
12_2_M_2 (K-1): g (K-2) M
12_2_M_2K: 0

第2系統合波回路123_Lは、第1系統合波回路113_Lと異なり、係数W0〜W(M-1)/2の乗算とサブフィルタ12_2_1〜12_2_M内のフィルタ係数の符号反転を行わない。このことにより、図8のようなベースバンド信号となっている各サブチャンネルを、図13のようにFs/Nを中心周波数とする幅Fs/Nの帯域として周波数軸上に配置する。 Unlike the first system integrated wave circuit 113_L, the second system integrated wave circuit 123_L does not perform multiplication of coefficients W 0 to W (M−1) / 2 and sign inversion of the filter coefficients in the sub-filters 12_2_1 to 12_2_M. As a result, the subchannels that are baseband signals as shown in FIG. 8 are arranged on the frequency axis as a band of width Fs / N with Fs / N as the center frequency as shown in FIG.

図1の、合成回路14_1〜14_Lは、それぞれ必要な帯域幅に合波された第1系統合波信号と第2系統合波信号を加算して合成し所望のチャンネル信号を生成する。   The combining circuits 14_1 to 14_L in FIG. 1 add and synthesize the first system integrated wave signal and the second system integrated wave signal combined to each necessary bandwidth to generate a desired channel signal.

このとき、合成回路14_1〜14_Lの入力時点において、第1系統合波信号と第2系統合波信号の位相が一致していないと、合成後の信号の品質が劣化する。   At this time, if the phases of the first system integrated wave signal and the second system integrated wave signal do not match at the time of input of the combining circuits 14_1 to 14_L, the quality of the combined signal deteriorates.

第1系統合波信号と第2系統合波信号の位相を一致させるためには、入力信号が第1系統分波回路111→第1系統スイッチ回路112→第1系統合波回路113_1〜113_Lを経て合成回路14_1〜14_Lに至る信号の位相特性と、第2系統分波回路121→第2系統スイッチ回路122→第2系統合波回路123_1〜123_Lを経て合成回路14_1〜14_Lに至る信号の位相特性を一致させることが必要であり、その手段を以下に示す。   In order to match the phases of the first system integrated wave signal and the second system integrated wave signal, the input signal is changed from the first system branch circuit 111 to the first system switch circuit 112 to the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L. And the phase characteristic of the signal reaching the synthesis circuits 14_1 to 14_L and the phase of the signal reaching the synthesis circuits 14_1 to 14_L via the second system demultiplexing circuit 121 → second system switch circuit 122 → second system integrated wave circuits 123_1 to 123_L. It is necessary to match the characteristics, and the means is shown below.

第1系統分波回路111→第1系統スイッチ回路112→第1系統合波回路113_1〜113_Lを経て合成回路14_1〜14_Lに至る信号(以下「フィルタ1出力」と称する)の位相特性θ(f)は、計算式で表すと下記の式(13)、(14)となる。

Figure 2014033278
Figure 2014033278
Phase characteristic θ 1 of a signal (hereinafter referred to as “filter 1 output”) from first system branch circuit 111 → first system switch circuit 112 → first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L to synthesis circuits 14_1 to 14_L. f) is expressed by the following formulas (13) and (14).
Figure 2014033278
Figure 2014033278

式(13)は、第1系統分波回路111及び第1系統合波回路113_1〜113_L内サブフィルタの偶数番目のタップのフィルタ係数の符号を反転させた場合(以下、初期位相=0の場合と称する)である。   Expression (13) is obtained when the sign of the filter coefficient of the even-numbered taps of the sub-filters in the first system branching circuit 111 and the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L is inverted (hereinafter, initial phase = 0). Called).

式(14)は、第1系統分波回路111及び第1系統合波回路113_1〜113_L内サブフィルタの奇数番目のタップのフィルタ係数の符号を反転させた場合(以下、初期位相=πの場合と称する)である。   Expression (14) is obtained when the sign of the filter coefficient of the odd-numbered taps of the sub-filters in the first system demultiplexing circuit 111 and the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L is inverted (hereinafter, initial phase = π). Called).

式(13)、(14)において、fは周波数、τbraは分波部(分波回路)の遅延量、τsynは合波部(合波回路)の遅延量、Fsは分波部への入力信号のサンプリング周波数、Nは分波数である。 In Expressions (13) and (14), f is the frequency, τ bra is the delay amount of the demultiplexing unit (demultiplexing circuit), τ syn is the delay amount of the multiplexing unit (multiplexing circuit), and Fs is the demultiplexing unit. The input signal sampling frequency, N is the demultiplexing number.

一方、第2系統分波回路121→第2系統スイッチ回路122→第2系統合波回路123_1〜123_Lを経て合成回路14_1〜14_Lに至る信号(以下「フィルタ2出力」と称する)の位相特性θ2(f)は、計算式で表すと下記の式(15)となる。

Figure 2014033278
On the other hand, the phase characteristic θ of the signal (hereinafter referred to as “filter 2 output”) that reaches the synthesis circuits 14_1 to 14_L through the second system branch circuit 121 → second system switch circuit 122 → second system integrated wave circuits 123_1 to 123_L. 2 (f) is expressed by the following formula (15) when expressed by a calculation formula.
Figure 2014033278

したがって、フィルタ1出力とフィルタ2出力の位相特性の一致条件は下記の式(16)、(17)となる。

Figure 2014033278
Figure 2014033278
Therefore, the matching conditions of the phase characteristics of the filter 1 output and the filter 2 output are expressed by the following equations (16) and (17).
Figure 2014033278
Figure 2014033278

式(16)、(17)において、nは整数である。   In formulas (16) and (17), n is an integer.

第1系統分波回路111及び第2系統分波回路121にてフーリエ変換をFFT(Fast Fourier Transform)で実施し、第1系統合波回路113_1〜113_L及び第2系統合波回路123_1〜123_Lにて逆フーリエ変換をIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)で実施するためには、分波数N=2n(nは自然数)、合波数M=2n(nは自然数)でなければならない。 The first system demultiplexing circuit 111 and the second system demultiplexing circuit 121 perform Fourier transform by FFT (Fast Fourier Transform), and the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L and the second system integrated wave circuits 123_1 to 123_L Therefore, in order to perform inverse Fourier transform by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), it is necessary to have a demultiplexing number N = 2 n (n is a natural number) and a multiplexing number M = 2 n (n is a natural number).

そこで、これを前提とすると、第1系統分波回路111及び第2系統分波回路121ではサブフィルタの乗算器数はNK個、第1系統合波回路113_1〜113_L及び第2系統合波回路123_1〜123_Lではサブフィルタの乗算器数はMK個であることが必要である(Kはタップ数)。   Therefore, assuming this, in the first system demultiplexing circuit 111 and the second system demultiplexing circuit 121, the number of sub-filter multipliers is NK, the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L, and the second system integrated wave circuit. In 123_1 to 123_L, the number of sub-filter multipliers needs to be MK (K is the number of taps).

したがって、これをインパルス応答長で考えると、NK及びMKは偶数なので、フィルタ係数はタップを横軸とするグラフで表示すると図24のように左右対称な形になる。この場合遅延量τbra、τsynは、下記の式(18)、(19)のように表わされる。

Figure 2014033278
Figure 2014033278
Therefore, when considering this in terms of impulse response length, NK and MK are even numbers. Therefore, when the filter coefficients are displayed in a graph with taps on the horizontal axis, they are symmetric as shown in FIG. In this case, the delay amounts τ bra and τ syn are expressed by the following equations (18) and (19).
Figure 2014033278
Figure 2014033278

式(18)、(19)において、Fsは分波入力信号のサンプリング周波数であり、fsはM合波出力のサンプリング周波数(=M×Fs/N)である。   In equations (18) and (19), Fs is the sampling frequency of the demultiplexed input signal, and fs is the sampling frequency of the M multiplexed output (= M × Fs / N).

ここで、遅延量τbra、τsynを位相特性の一致条件式に代入し、展開すると下記の式(20)、(21)のようなタップ数条件が導かれる。

Figure 2014033278
Figure 2014033278
Here, when the delay amounts τ bra and τ syn are substituted into the phase characteristic matching conditional expression and expanded, the following tap number conditions such as the following expressions (20) and (21) are derived.
Figure 2014033278
Figure 2014033278

タップ数は整数でなければならないので、この条件は、N=M、すなわち分波数=合波数(入力サンプリング周波数=合波出力サンプリング周波数)でないと成立しない。   Since the number of taps must be an integer, this condition does not hold unless N = M, that is, the number of demultiplexes = the number of multiplexed signals (input sampling frequency = combined output sampling frequency).

実際、分波数(N)=128、合波数(M)=2、タップ長(K)=13のケースにおいて、フィルタ係数算出用計算式のインパルス応答長(NK)の項に、実際の構成におけるインパルス応答長の値を代入して求めたフィルタ係数を使用した場合の、フィルタ1出力とフィルタ2出力の周波数特性(振幅特性と位相特性)をシミュレーションで求めると図14に示す結果となり、フィルタ1出力とフィルタ2出力の位相特性が一致しない。   Actually, in the case of demultiplexing number (N) = 128, multiplexing number (M) = 2, tap length (K) = 13, the term of impulse response length (NK) in the calculation formula for filter coefficient is shown in the actual configuration. When the frequency characteristics (amplitude characteristics and phase characteristics) of the filter 1 output and the filter 2 output when the filter coefficient obtained by substituting the value of the impulse response length is used are obtained by simulation, the result shown in FIG. The phase characteristics of the output and filter 2 output do not match.

そこで、本発明では、遅延量τbraとτsynを近似的に一致させるため、第1系統分波回路111、第2系統分波回路121、第1系統合波回路113_1〜113_L、第2系統合波回路123_1〜123_Lのサブフィルタのフィルタ係数の算出方法を下記とする。 Therefore, in the present invention, in order to approximately match the delay amounts τ bra and τ syn , the first system demultiplexing circuit 111, the second system demultiplexing circuit 121, the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L, the second system The calculation method of the filter coefficient of the sub filter of the integrated wave circuits 123_1 to 123_L is as follows.

第1系統分波回路111、第2系統分波回路121のサブフィルタのフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NKではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用する。フィルタ係数算出用計算式のインパルス応答長(NK)の項に、実際の構成におけるインパルス応答長より1多い値(NK+1)を代入して算出したフィルタ係数を、タップを横軸とするグラフで表示すると図25のようになる。   The filter coefficients of the sub-filters of the first system branch circuit 111 and the second system branch circuit 121 are calculated as h (0) after calculating the impulse response length as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK. Among NK + 1 values of ˜h (NK), NK pieces of h (0) to h (NK−1) are used. A graph with the tap as the horizontal axis, the filter coefficient calculated by substituting a value (NK + 1) that is one more than the impulse response length in the actual configuration into the impulse response length (NK) term of the filter coefficient calculation formula Is displayed as shown in FIG.

第1系統合波回路113_1〜113_L、第2系統合波回路123_1〜123_Lのサブフィルタのフィルタ係数は、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とする。フィルタ係数算出用計算式のインパルス応答長(NK)の項に、実際の構成におけるインパルス応答長より1少ない(NK-1)を代入して算出したフィルタ係数を、タップを横軸とするグラフで表示すると図26のようになる。   The filter coefficients of the sub-filters of the first system integrated wave circuits 113_1 to 113_L and the second system integrated wave circuits 123_1 to 123_L were calculated after calculating the impulse response length as MK-1 instead of the actual impulse response length MK. In addition to the MK-1 values from g (0) to g (MK-2), g (MK-1) = 0 is set to MK coefficients from g (0) to g (MK-1). The filter coefficient calculated by substituting 1 (NK-1) less than the impulse response length in the actual configuration into the impulse response length (NK) section of the filter coefficient calculation formula is a graph with taps on the horizontal axis. When displayed, it is as shown in FIG.

上記方法で算出したフィルタ係数を使用することにより、遅延量τbra、τsynは下記の式(22)、(23)に近似できる。

Figure 2014033278
Figure 2014033278
By using the filter coefficient calculated by the above method, the delay amounts τ bra and τ syn can be approximated by the following equations (22) and (23).
Figure 2014033278
Figure 2014033278

遅延量τbra、τsynを位相特性の一致条件式に代入し、展開すると下記のようなタップ数条件が導かれる。
K=2n+1 初期位相=0の場合
K=2n 初期位相=πの場合
Substituting the delay amounts τ bra and τ syn into the phase characteristic coincidence conditional expression and expanding it leads to the following tap number condition.
K = 2n + 1 Initial phase = 0
When K = 2n initial phase = π

分波数(N)=128、合波数(M)=2、タップ長(K)=13の場合において、上記の本実施例の算出方法で求めたフィルタ係数を使用した場合の、フィルタ1出力とフィルタ2出力の周波数特性(振幅特性と位相特性)をシミュレーションで求めると図15に示す結果となり、フィルタ1出力とフィルタ2出力の位相特性がほぼ一致する。   Filter 1 output when the filter coefficient obtained by the calculation method of the present embodiment is used in the case of demultiplexing number (N) = 128, multiplexing number (M) = 2, tap length (K) = 13. When the frequency characteristics (amplitude characteristics and phase characteristics) of the filter 2 output are obtained by simulation, the result shown in FIG. 15 is obtained, and the phase characteristics of the filter 1 output and the filter 2 output substantially coincide.

さらに、第1系統分波回路111、第2系統分波回路121、第1系統合波回路113_1〜113_L、第2系統合波回路123_1〜123_Lの各サブフィルタのタップ数(K)=1,2,3,4,・・・における、初期位相=0のときのフィルタ1出力の位相特性、初期位相=πのときのフィルタ1出力の位相特性、フィルタ2出力の位相特性をシミュレーションで求めると、それぞれ図16、図17、図18のような結果となる。   Further, the number of taps (K) of each sub-filter of the first system branch circuit 111, the second system branch circuit 121, the first system integrated wave circuit 113_1 to 113_L, and the second system integrated wave circuit 123_1 to 123_L = 1, 2, 3, 4,..., The phase characteristics of the filter 1 output when the initial phase = 0, the phase characteristics of the filter 1 output when the initial phase = π, and the phase characteristics of the filter 2 output are obtained by simulation. The results are as shown in FIGS. 16, 17, and 18, respectively.

初期位相=0の場合には、タップ数が奇数のときにフィルタ1出力とフィルタ2出力の位相特性が一致し、初期位相=πの場合には、タップ数が偶数のときにフィルタ1出力とフィルタ2出力の位相特性が一致することがわかる。   When the initial phase = 0, the phase characteristics of the filter 1 output and the filter 2 output match when the number of taps is odd, and when the initial phase = π, the filter 1 output matches when the number of taps is even. It can be seen that the phase characteristics of the output of the filter 2 match.

したがって、各サブフィルタのフィルタ係数は、上記の本実施例の算出方法で求めたフィルタ係数を使用した上で、タップ数が奇数のときには偶数番目のタップにおいて符号を反転させ、タップ数が偶数のときには奇数番目のタップにおいて符号を反転させることにより、フィルタ1出力とフィルタ2出力の位相特性が一致する。   Therefore, the filter coefficient of each sub-filter uses the filter coefficient obtained by the calculation method of the present embodiment, and when the number of taps is odd, the sign is inverted at the even-numbered taps, and the number of taps is even. Sometimes, the phase characteristics of the filter 1 output and the filter 2 output coincide with each other by inverting the sign at the odd-numbered taps.

合波サブチャンネル信号数M=2において合成回路14_1が出力するチャンネル信号1の周波数特性を図19に示す。   FIG. 19 shows the frequency characteristics of the channel signal 1 output from the synthesis circuit 14_1 when the number of multiplexed subchannel signals M = 2.

合波サブチャンネル信号数M=4において合成回路14_2が出力するチャンネル信号2の周波数特性を図20に示す。   FIG. 20 shows frequency characteristics of the channel signal 2 output from the synthesis circuit 14_2 when the number of multiplexed subchannel signals M = 4.

合波サブチャンネル信号数Mにおいて合成回路14_Lが出力するチャンネル信号Lの周波数特性を図21に示す。   FIG. 21 shows the frequency characteristics of the channel signal L output from the combining circuit 14_L when the number of combined subchannel signals is M.

(実施例の効果)
上記実施例の効果は、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号から、信号品質を劣化させることなく、特定のチャンネルの信号をそのチャンネルの帯域幅で抜き出すことが可能であることである。
(Effect of Example)
The effect of the above embodiment is that a signal of a specific channel can be extracted with the bandwidth of the channel from an input signal obtained by frequency-multiplexing multi-channel signals without degrading the signal quality.

これにより、受信チャネライザの場合には、抜き出したチャンネルの変調信号をそのまま復調することが可能となる。また、送信チャネライザの場合には、入力信号のチャンネルを複数のビームに振り分けて送信する際に、各送信ビームに必要なチャンネルだけを抜き出して割り当て、利用効率を高めることができる。   Thereby, in the case of the reception channelizer, it becomes possible to demodulate the extracted modulation signal of the channel as it is. Further, in the case of the transmission channelizer, when the channel of the input signal is distributed to a plurality of beams and transmitted, only the necessary channels are extracted and assigned to each transmission beam, so that the utilization efficiency can be improved.

その理由は、多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号を、N個のサブチャンネルに分波し、所望のサブチャンネルを選択し、必要に応じた帯域幅分のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう周波数シフトし、合成して所望の帯域幅のチャンネル信号を生成するチャネライザにおいて、
第1系統分波回路が入力信号をN個のサブチャンネルに分波してFs/Nのサンプリングレートで出力し、
第1系統スイッチ回路が第1系統分波回路の出力するN個のサブチャンネル信号から任意のサブチャンネルを所望の端子から選択出力し、
第1系統合波回路が必要な帯域になるM個のサブチャンネルを合波して入力信号のサンプリングレート(Fs)とは異なるサンプリングレート(M×Fs/N)にて出力し、
第2系統分波回路が入力信号をN個のサブチャンネルに分波してFs/Nのサンプリングレートで出力し、
第2系統スイッチ回路が第2系統分波回路の出力するN個のサブチャンネル信号から任意のサブチャンネルを所望の端子から選択出力するとともに所望の端子から0(nullデータ)を出力し、
第2系統合波回路が必要な帯域になるM個のサブチャンネルを合波して入力信号のサンプリングレート(Fs)とは異なるサンプリングレート(M×Fs/N)にて出力し、
合成回路がそれぞれ必要な帯域幅に合波された第1系統合波信号と第2系統合波信号を合成し所望のチャンネル信号を生成することにより、
必要に応じた数(M個)のサブチャンネルが、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置された2系統並列の合波信号を合成することが可能となることと、
第1及び第2系統分波回路におけるサブフィルタのフィルタ係数算出に際し、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NK(N:分波サブチャンネル数、K:タップ数)ではなくNK+1として算出の上、算出されたh(0)〜h(NK)のNK+1個の値のうち、h(0)〜h(NK-1)のNK個を使用し、
第1及び第2系統合波回路におけるサブフィルタのフィルタ係数算出に際し、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたg(0)〜g(MK-2)のMK-1個の値に加え、g(MK-1)=0としてg(0)〜g(MK-1)のMK個の係数とすることにより、
それぞれの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置された2系統の合波信号を合成する時点で、2系統の双方の合波出力の位相特性を合成回路の入力時点で近似的に一致させることが可能となるからである。
The reason is that an input signal in which a multi-channel signal is frequency-multiplexed is divided into N subchannels, a desired subchannel is selected, and subchannels corresponding to the bandwidth according to need are assigned to the respective subchannels. In a channelizer that frequency-shifts to have frequency characteristics that are alternately arranged so that the passbands do not overlap due to overlapping channel transition regions, and generates a channel signal with a desired bandwidth by combining them.
The first system demultiplexing circuit demultiplexes the input signal into N subchannels and outputs it at the sampling rate of Fs / N.
The first system switch circuit selects and outputs an arbitrary subchannel from a desired terminal from the N subchannel signals output from the first system branch circuit,
Combined M sub-channels in the required band of the first system integrated wave circuit and output at a sampling rate (M x Fs / N) different from the sampling rate (Fs) of the input signal,
The second system demultiplexing circuit demultiplexes the input signal into N subchannels and outputs it at the sampling rate of Fs / N.
The second system switch circuit selects and outputs an arbitrary subchannel from the desired terminal from the N subchannel signals output from the second system branch circuit, and outputs 0 (null data) from the desired terminal.
Combine the M subchannels in the required band of the second system integrated wave circuit and output at a sampling rate (M x Fs / N) different from the sampling rate (Fs) of the input signal,
By synthesizing the first system integrated wave signal and the second system integrated wave signal, which are combined in the required bandwidth, respectively, to generate a desired channel signal,
It is possible to synthesize as many sub-channels as necessary (M) by combining two systems of parallel multiplexed signals that are alternately arranged so that the transition bands of each sub-channel overlap and the pass bands do not overlap. And becoming
When calculating the filter coefficient of the sub-filter in the first and second branching circuits, the impulse response length is calculated as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK (N: number of demultiplexed subchannels, K: number of taps) Above, among the calculated NK + 1 values of h (0) to h (NK), use NK values of h (0) to h (NK-1),
In calculating the filter coefficient of the sub-filter in the first and second system integrated wave circuits, the impulse response length is calculated as MK-1 instead of the actual impulse response length MK, and the calculated g (0) to g (MK− In addition to the MK-1 values in 2), by setting g (MK-1) = 0, the coefficients are MK coefficients from g (0) to g (MK-1).
At the time of synthesizing two combined signals that are alternately arranged so that the transition bands overlap and the passbands do not overlap, the phase characteristics of both combined outputs of the two systems are This is because they can be approximately matched.

以上、本発明を、好ましい実施例を参照して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、請求項に記載された本発明の精神や範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the spirit and scope of the present invention described in the claims.

111 第1系統分波回路
112 第1系統スイッチ回路
113_1〜113_L 第1系統合波回路
121 第2系統分波回路
122 第2系統スイッチ回路
123_1〜123_L 第2系統合波回路
14_1〜14_L 合成回路
111 1st system branch circuit 112 1st system switch circuit 113_1-113_L 1st system integrated wave circuit 121 2nd system branch circuit 122 122 2nd system switch circuit 123_1-123_L 2nd system integrated wave circuit 14_1-14_L synthesis circuit

Claims (8)

多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号から所望の帯域幅のチャンネル信号を抜き出すチャネライザにおいて、
サンプリングレートFsで規定される前記入力信号をN個のサブチャンネルに分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する、入力信号に対して互いに並列の第1及び第2系統の分波手段と、
前記第1及び第2系統の分波手段に対応して設けられ、前記第1及び第2系統の各分波手段が出力するサブチャンネルから所望のサブチャンネルを選択出力するか、または0(null)データを出力する、第1及び第2系統のスイッチ手段と、
前記第1及び第2系統のスイッチ手段に対応して設けられ、前記第1及び第2系統の各スイッチ手段が出力するサブチャンネルのうちM個のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう合波し、前記サンプリングレートFsとは異なるサンプリングレートM×Fs/Nにて出力する、互いに複数組の第1及び第2系統の合波手段と、
前記第1及び第2系統の複数組の互いに対応し合う各合波手段が出力する合波信号を加算して合成する複数の合成手段と、を備え、
前記入力信号から、特定のチャンネルの信号を、そのチャンネルの帯域幅で抜き出すことを特徴とするチャネライザ。
In a channelizer that extracts a channel signal of a desired bandwidth from an input signal in which multi-channel signals are frequency-multiplexed,
Demultiplexing means for first and second systems parallel to the input signal, which demultiplexes the input signal defined by the sampling rate Fs into N subchannels and outputs the demultiplexed signal at a sampling rate of Fs / N; ,
A desired subchannel is selectively output from the subchannels provided corresponding to the first and second system demultiplexing means and output from the first and second system demultiplexing means, or 0 (null). ) First and second system switch means for outputting data;
M sub-channels of subchannels provided corresponding to the first and second system switch means and output by the first and second system switch means are each provided with a transition area of each subchannel. A plurality of sets of first and second sets that are combined so as to have frequency characteristics that are alternately arranged so that the passbands do not overlap and output at a sampling rate M × Fs / N different from the sampling rate Fs. A second system combining means;
A plurality of combining means for adding and combining the combined signals output by the respective combining means corresponding to each other in the plurality of sets of the first and second systems;
A channelizer that extracts a signal of a specific channel from the input signal with a bandwidth of the channel.
前記第1及び第2系統の分波手段はそれぞれ、前記入力信号及び該入力信号をサンプリングレートFsで1クロック分ずつ遅延させた信号が順に入力される、互いに並列のN個のサブフィルタを含み、これらN個のサブフィルタのフィルタ係数算出に際し、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NK(Kはタップ数)ではなくNK+1として算出の上、算出されたNK+1個の値のうちNK個を使用し、
前記第1及び第2系統の各組の合波手段はそれぞれ、互いに並列のM個のサブフィルタを含み、これらM個のサブフィルタのフィルタ係数算出に際し、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたMK-1個の値に0を1個加えてMK個の係数とすることにより、
前記第1及び第2系統の複数組の互いに対応し合う各合波手段の出力の位相特性を前記合成手段の入力時点で近似的に一致させることを特徴とする請求項1に記載のチャネライザ。
Each of the first and second branching means includes N sub-filters in parallel to which the input signal and a signal obtained by delaying the input signal by one clock at a sampling rate Fs are sequentially input. In calculating the filter coefficients of these N sub-filters, the impulse response length is calculated as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK (K is the number of taps), and among the calculated NK + 1 values Use NK pieces,
Each combination means of the first and second systems includes M sub-filters in parallel with each other, and when calculating the filter coefficients of these M sub-filters, the impulse response length is set to the actual impulse response length MK. Instead of calculating as MK-1, and adding 0 to the calculated MK-1 values to make MK coefficients,
2. The channelizer according to claim 1, wherein phase characteristics of outputs of a plurality of pairs of the first and second systems corresponding to each other are approximately matched at an input time point of the synthesizing unit.
前記第1及び第2系統の分波手段はそれぞれ、
前記入力信号をサンプリングレートFsで1クロック分ずつ遅延させるための、直列接続による(N-1)個の遅延回路と、
前記N個のサブフィルタと、
前記N個のサブフィルタの出力ごとに異なるあらかじめ定められた係数を乗算するN個の乗算手段と、
前記N個の乗算手段の出力をフーリエ変換して第1系統の各サブチャンネルの信号を出力するFFT回路と、を含むことを特徴とする請求項2に記載のチャネライザ。
Each of the first and second branching means is respectively
(N-1) delay circuits connected in series for delaying the input signal by one clock at a sampling rate Fs;
The N sub-filters;
N multiplication means for multiplying different predetermined coefficients for each output of the N sub-filters;
The channelizer according to claim 2, further comprising: an FFT circuit that Fourier-transforms the outputs of the N multiplication means and outputs a signal of each subchannel of the first system.
前記第1及び第2系統の各組の合波手段はそれぞれ、
入力されるサブチャンネルの信号を逆フーリエ変換してM個のサブチャンネルを出力するIFFT回路と、
前記IFFT回路の出力ごとに異なるあらかじめ定められた係数を乗算するM個の乗算手段と、
前記M個の乗算手段に接続された前記M個のサブフィルタと、
前記M個のサブフィルタの出力を順にサンプリングレートM×Fs/Nで1クロック分ずつ遅延させるための、直列接続による(M-1)個の遅延回路と、を含むことにより、前記M個のサブフィルタの出力を合波した出力信号を出力することを特徴とする請求項2又は3に記載のチャネライザ。
The multiplexing means of each set of the first and second systems are respectively
IFFT circuit that outputs M subchannels by performing inverse Fourier transform on the input subchannel signal;
M multiplication means for multiplying different predetermined coefficients for each output of the IFFT circuit,
The M sub-filters connected to the M multiplication means;
(M−1) delay circuits connected in series for delaying the outputs of the M sub-filters by one clock at a sampling rate of M × Fs / N in order. The channelizer according to claim 2 or 3, wherein an output signal obtained by combining the outputs of the sub-filters is output.
前記各サブフィルタのフィルタ係数は、タップ数が奇数のときには偶数番目のタップにおいて符号を反転させ、タップ数が偶数のときには奇数番目のタップにおいて符号を反転させることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のチャネライザ。   5. The filter coefficient of each of the sub-filters, when the number of taps is odd, inverts the sign at even-numbered taps, and when the number of taps is even, inverts the sign at odd-numbered taps. The channelizer according to any one of the above. 多チャンネルの信号が周波数多重された入力信号を、N個のサブチャンネルに分波し、所望のサブチャンネルを選択し、必要に応じた帯域幅分のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう周波数シフトし、合成して所望の帯域幅のチャンネル信号を生成する信号処理方法であって、
サンプリングレートFsで規定される前記入力信号をN個のサブチャンネルに分波し、Fs/Nのサンプリングレートで出力する、第1及び第2系統の分波処理と、
前記第1及び第2系統の分波処理に対応し、前記第1及び第2系統の各分波処理で出力されるサブチャンネルから所望のサブチャンネルを選択出力するか、または0(null)データを出力する、第1及び第2系統のスイッチ処理と、
前記第1及び第2系統のスイッチ処理に対応し、前記第1及び第2系統の各スイッチ処理で出力されるサブチャンネルのうちM個のサブチャンネルを、それぞれのサブチャンネルの遷移域が重複して通過帯域が重ならないように交互に配置される周波数特性を有するよう合波し、前記サンプリングレートFsとは異なるサンプリングレートM×Fs/Nにて出力する、互いに複数の第1及び第2系統の合波処理と、
前記第1及び第2系統の複数の互いに対応し合う各合波処理で出力される合波信号を加算して合成する複数の合成処理と、を含み、
前記入力信号から、特定のチャンネルの信号を、そのチャンネルの帯域幅で抜き出すことを特徴とする信号処理方法。
An input signal that is frequency-multiplexed with multi-channel signals is demultiplexed into N sub-channels, a desired sub-channel is selected, and sub-channels corresponding to the required bandwidth are converted into the transition areas of the respective sub-channels Is a signal processing method for generating a channel signal having a desired bandwidth by performing frequency shift so as to have frequency characteristics that are alternately arranged so that the passbands do not overlap with each other.
Demultiplexing processing of the first and second systems, which demultiplexes the input signal defined by the sampling rate Fs into N subchannels and outputs it at a sampling rate of Fs / N;
Corresponding to the demultiplexing processes of the first and second systems, a desired subchannel is selectively output from the subchannels output in the demultiplexing processes of the first and second systems, or 0 (null) data Switch processing of the first and second systems,
Corresponding to the switch processing of the first and second systems, M subchannels of the subchannels output by the switch processing of the first and second systems overlap each other in the transition region of each subchannel. A plurality of first and second systems that combine with each other to have frequency characteristics that are alternately arranged so that the passbands do not overlap and output at a sampling rate M × Fs / N different from the sampling rate Fs. And combining processing of
A plurality of combining processes for adding and combining the combined signals output in the respective combining processes corresponding to each other of the first and second systems,
A signal processing method, wherein a signal of a specific channel is extracted from the input signal with a bandwidth of the channel.
前記第1及び第2系統の分波処理のためにそれぞれ、前記入力信号及び該入力信号をサンプリングレートFsで1クロック分ずつ遅延させた信号が順に入力される、互いに並列のN個のサブフィルタが備えられ、これらN個のサブフィルタのフィルタ係数算出に際し、インパルス応答長を実際のインパルス応答長NK(Kはタップ数)ではなくNK+1として算出の上、算出されたNK+1個の値のうちNK個を使用し、
前記第1及び第2系統の各組の合波処理のためにそれぞれ、互いに並列のM個のサブフィルタが備えられ、これらM個のサブフィルタのフィルタ係数算出に際し、インパルス応答長を実際のインパルス応答長MKではなくMK-1として算出の上、算出されたMK-1個の値に0を1個加えてMK個の係数とすることにより、
前記第1及び第2系統の複数の互いに対応し合う各合波処理で出力される出力の位相特性を前記合成処理の入力時点で近似的に一致させることを特徴とする請求項6に記載の信号処理方法。
N sub-filters in parallel with each other, in which the input signal and a signal obtained by delaying the input signal by one clock at a sampling rate Fs are sequentially input for the first and second system demultiplexing processes, respectively. When calculating the filter coefficients of these N sub-filters, the impulse response length is calculated as NK + 1 instead of the actual impulse response length NK (K is the number of taps). Use NK values,
In order to combine the first and second systems, M sub-filters are provided in parallel with each other. When calculating the filter coefficients of these M sub-filters, the impulse response length is set to the actual impulse response. By calculating as MK-1 instead of response length MK, and adding 1 to the calculated MK-1 values to make MK coefficients,
7. The phase characteristics of outputs output in a plurality of mutually corresponding multiplexing processes of the first and second systems are approximately matched at an input time point of the synthesis process. Signal processing method.
前記各サブフィルタのフィルタ係数は、タップ数が奇数のときには偶数番目のタップにおいて符号を反転させ、タップ数が偶数のときには奇数番目のタップにおいて符号を反転させることを特徴とする請求項7に記載の信号処理方法。   The filter coefficient of each of the sub-filters is characterized in that the sign is inverted at an even-numbered tap when the number of taps is odd, and the sign is inverted at an odd-numbered tap when the number of taps is even. Signal processing method.
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