JP2586169B2 - 復調システム - Google Patents

復調システム

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  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は復調システムに関し,特にデジタル無線通信
方式の受信側で用いられる伝搬路歪を等化するトランス
バーサルフィルタ形等化器,受信信号を検波,識別する
復調器,及び符号誤りを訂正する誤り訂正復号器を有す
る復調システムに関する。
[従来の技術] 近年,デジタル無線通信方式においては,周波数選択
性フェージングによる伝搬路歪に起因する符号間干渉に
よって誤り率が高くなり,回線の瞬断率が高くなってき
ている。このことを防止するため,最近ではトランスバ
ーサルフィルタ形等化器が用いられてきている。
トランスバーサルフィルタ形等化器は,伝搬路におけ
る雑音の影響が小さい場合には,伝搬路の逆特性を発生
するトランスバーサルフィルタの働きにより,符号間干
渉を除去し誤りを著しく改善できる。
ところが,トランスバーサルフィルタ形等化器は熱雑
音による誤り発生に対しては全く効果を有さない。そこ
で,熱雑音による誤り率の増加が大きい,16値直交振幅
変調方式(16QAM)や64値直交振幅変調方式の通信にお
いては,情報ビットの他に冗長なビットを所定の符号理
論に基いて付加して送信することにより,受信側におい
て伝搬路で生じた誤りを検出・訂正することが可能な誤
り訂正方式が採用されている。
このように,従来の復調システムは,伝搬路歪による
符号間干渉に起因する誤りはトランスバーサル等化器
で,また熱雑音に起因する誤りは主として誤り訂正復号
器で除去するように構成されている。
第2図及び第3図に,従来の復調システムを示す。第
2図に示す復調システムは,伝搬路歪を中間周波数帯
(IF帯)で等化するIF形トランスバーサル等化器を用い
た例である。
この復調システムは,IF形トランスバーサル等化器
(以下,IF形等化器)21と,復調器22,及び誤り訂正復号
器23を備えている。
IF形等化器21は,入力端子10から入力されたIF信号
(例えば16QAM変調波)の符号間干渉を除去する。符号
間干渉の除去は,後述する復号器22から供給される極性
信号Dp,Dqと,誤差信号Ep,Eqに基づき、いわゆるZF(ゼ
ロフォーミング)アルゴリズム等によりIF形等化器21の
トランスバーサルフィルタ(図示せず)のタップ係数を
適応制御して行なわれる。このことは例えば特公昭64−
3406に記載されている。
符号間干渉が除去されたIF信号は,復調器22に入力さ
れる。復調器22では,再生搬送波を用いて同期検波を行
ない,互いに直交するPチャネル及びQチャネルの2つ
のベースバンド信号を得る。得られた2つのベースバン
ド信号は,アナログデジタル変換器(図示せず)で識
別,変換され,4ビットのデジタル信号列S11,S12,S21,S2
2として出力される。
ここで信号S11,S12は,それぞれ,Pチャネルベースバ
ンド信号とQチャネルベースバンド信号とをA/D変換し
た際の第1ビット(MSB)である。このMSBは信号レベル
の極性を表わすので極性信号とも呼ばれ,前述のように
IF形等化器21に供給される。
また,信号S21,S22はそれぞれPチャネルベースバン
ド信号とQチャネルベースバンド信号をA/D変換した際
の第2ビットとである。16QAMの場合,これら信号S11,S
12,S21及びS22が情報ビットとなる。
更に,復調器22は,2つのベースバンド信号をA/D変換
したときの第3ビットをPチャネル誤差信号Ep及びQチ
ャネル誤差信号EqとしてIF形等化器21へ供給する。
次に誤り訂正復号器23は,復調器23から出力された4
列のデジタル信号S11,S12,S21及びS22を受けて,冗長ビ
ットを用いてシンドローム復号し誤り訂正を行なう。そ
して,誤りが訂正された復号信号S11′,S12′,S21′及
びS22′を出力する。ここで誤り訂正符号としては,い
わゆるリー(Lee)符号やBCH符号等が用いられる。これ
らの誤り訂正符号の詳細については文献(例えば,「符
号理論」宮川他,昭晃堂)に記載されているので,ここ
では省略する。
続いて,第3図を参照してベースバンドデジタル形ト
ランスバーサル等化器を用いた従来の復調システムを説
明する。この復調システムは,復調器31と,デジタル形
トランスバーサル等化器32と,誤り訂正復号器34とを備
えている。以下,この復調システムの動作を説明する。
まず復調器31は,入力端子10からのIF信号を検波し,P
チャネル及びQチャネルのベースバンド信号を得る。次
に,これらPチャネル及びQチャネルのベースバンド信
号をA/D変換器(図示せず)でデジタル信号に変換す
る。ここでは後置されるデジタル形トランスバーサル等
化器32のデジタル信号処理のために各チャネル8ビット
の信号に変換する。
変換されたPチャネル及びQチャネルの8ビット信号
は,デジタル形トランスバーサル等化器32に入力され
る。デジタル形トランスバーサル等化器32は,極性信号
Dp,Dq,及び誤差信号Ep,Eqに基づいて符号間干渉を除去
する。ここで極性信号Dp,Dqは,復調器31らの8ビット
信号を使用し,誤差信号は,デジタル形トランスバーカ
ル等化器32内でA/D変換された第3ビットを使用して,MZ
F(Modified Zero Forcing)アルゴリズムによりタップ
係数制御信号を生成している。
符号間干渉が除去されたPチャネル及びQチャネル信
号の第1ビットS11,S21,及び第2ビットS12,S22は誤り
訂正復号器33に入力され,第2図の復調システムと同様
にして誤りが訂正された復号信号S11′,S12′,S21′,
及びS22′が得られる。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来の復調システムは,伝搬路における熱雑
音の影響が小さい場合には,トランスバーサル等化器に
よって伝搬路の歪を除去できるが,熱雑音が大きくなる
とトランスバーサル等化器を制御するための誤差信号が
正しく得られなくなり,伝搬路歪を除去できなくなる。
このことを第4図を参照して具体的に説明する。
第4図において,●は16QAMベースバンド信号のPチ
ャネルの信号点を示す。今,領域Bに位置すべき信号b
が大きな熱雑音を受けて,図の上方へ移動したと仮定す
ると,この場合信号bに対して発生すべき誤差信号Ep
“1"である。ところが,大きな熱雑音によって信号bは
点線で示すしきい値を超えて領域Aの中にはいっている
(信号b′;○で示す)ため,誤差信号Epは誤まって
“0"と判定される。この様な誤った誤差信号Epを用いて
トランスバーサル等化器のタップ係数を制御すると,正
しいタップ係数が得られず,等化特性が著しく劣化す
る。
このような従来の復調システムは,熱雑音の影響によ
って伝搬路歪が除去できなくなるという欠点を有する。
本発明は,熱雑音の影響による誤差信号の誤りを補正
し,熱雑音の影響を受けることなく,伝搬路歪を除去で
きる復調システムを提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば,極性信号とフィルタ用誤差信号とに
基づいてタップ係数を制御し伝搬路歪みによる受信信号
の符号間干渉を等化するトランスバーサルフィルタ形等
化器と,該トランスバーサルフィルタ形等化器の出力信
号を検波,識別し,データ信号を出力すると共に復調さ
れた誤差信号を出力する復調器と,前記データ信号の一
部を前記極性信号として前記トランスバーサルフィルタ
形等化器へ供給する極性信号供給手段と,前記データ信
号の情報ビットの伝送誤りを訂正し復号信号を出力する
誤り訂正復号器とを備えたデジタル無線通信方式復調シ
ステムにおいて,前記誤り訂正復号器から出力される誤
り位置検出信号に基づいて前記復調された誤差信号を補
正し,補正された誤差信号を前記フィルタ用誤差信号と
して前記トランスバーサルフィルタ形等化器へ供給する
誤差信号補正回路を設けたことを特徴とする復調システ
ムが得られる。
また,受信信号を検波,復調し,ベースバンド信号を
出力する復調器と,前記ベースバンド信号を極性信号と
してトランスバーサルフィルタ形等化器へ入力する極性
信号入力手段と,前記極性信号と入力誤差信号とに基づ
いてタップ係数を制御し伝搬路歪みによる前記ベースバ
ンド信号の符号間干渉を等化して,復調信号を出力する
と共に,出力誤差信号を出力するトランスバーサルフィ
ルタ形等化器と,前記等化されたベースバンド信号の情
報ビットの伝送誤りを訂正し、復号信号を出力する誤り
訂正復号器とを備えたデジタル無線通信方式の復調シス
テムにおいて、前記出力誤差信号を,前記誤り訂正復号
器から出力される誤り位置検出信号によって補正し,補
正された誤差信号を前記入力誤差信号として前記トラン
スバーサルフィルタ形等化器へ供給する誤差信号補正回
路を設けたことを特徴とする復調システムが得られる。
[実施例] 以下,図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図に本発明の第1の実施例の復調システムを示
す。ここで,従来と同一のものには同一番号を付し,そ
の説明を省略する。
本実施例では,誤差信号補正回路11が設けられ,復調
器22からIF形等化器21に供給されるべき誤差信号(復調
された誤差信号)Ep,Eqを補正し,補正された誤差信号
(フィルタ用誤差信号)Ep′,Eq′をIF形等化器21へ供
給するようにしている。
以下,第6図を参照し,誤差信号補正回路11について
誤り訂正復号器23と合せて詳述する。
誤り訂正復号器23は,符号の誤りを訂正する誤り訂正
回路41と,誤の誤り位置を検出する誤り位置検出回路4
2,43,44,及び45とを有している。
誤り位置検出回路42,43,44,及び45は,それぞれ,信
号S11,S12,S21,及びS22に対応しており,各信号ごと
に,シンドローム検出を行ない,どの情報ビットが誤ま
っているかを検出し,誤り位置を示す検出信号を誤り訂
正回路41へ出力する。誤り訂正回路41では,信号S11,S1
2,S21,及びS22と,各誤り位置検出回路42,43,44,及び45
からの検出信号を受け,誤りを訂正した復号信号S11′,
S12′,S21′,及びS22′を出力する。
また,誤り位置検出回路42と44及び43と45からの検出
信号は,それぞれ,アンド回路46及び47に入力され,Pチ
ャネル誤り位置検出信号Sp及びQチャネル誤り位置検出
信号Sqとして出力される。
復調器22から出力される(復調された)誤差信号Ep,E
qと,誤り訂正復号器23から出力される誤り位置検出信
号Sp,Sqは,誤差信号補正回路11に入力される。
誤差信号Ep及びEqは,誤り訂正復号器11内で,誤り訂
正復号器23の誤り位置検出に要する時間T(秒)を補償
するため,たとえばシフトレジスタで実現される遅延回
路111,112に入力される。
Pチャネル誤り位置検出信号Sp及び遅延回路111によ
って遅延した誤差信号Ep″は排他的論理和回路113に入
力され,補正された(フィルタ用)誤差信号Ep′を出力
する。この補正は,誤り位置検出信号Spが“1"の時は,
符号誤りが生じており,従って誤差信号Epも誤まって
(即ち,極性が反転して)いると判定し,遅延した誤差
信号Ep″の極性を反転し,補正した誤差信号Ep′を出力
する。また誤り位置検出信号Spが“0"の時は,符号誤り
は生じていないから,誤差信号Epも正しいと判定し,遅
延した誤差信号Ep″はそのままの極性で補正した誤差信
号Ep′として出力される。Qチャネルについても同様に
して、Eq′が得られる。
この様にして得られた補正した誤差信号Ep′及びEq
は,IF形等化器21に入力され,極性信号S11及びS22と共
に,IF形等化器21のタップ制御信号を発生するのに用い
られる。
次に,第2の実施例を第5図に示す。本実施例は,第
3図に示す復調システムに誤差信号補正回路51を設けた
ものである。
本実施例の誤差信号補正回路51も第1の実施例の誤差
信号補正回路11と同様であるのでその説明は省略する。
尚,以上の説明は16QAM変調信号について行なった
が,もちろん他の多値変調信号を用いた場合にも,本発
明が適用可能なことはいうまでもない。また,本発明の
誤差信号補正回路の出力である補正した誤差信号は,い
わゆる誤差信号を用いて制御する復調器の自動利得制御
(AGC)回路,搬送波位相再生のための自動位相制御(A
PC)回路,また異偏波からの干渉を補償する交差偏波干
渉補償器を初めとする干渉補償回路の制御に適用するこ
とができ,熱雑音が大きい場合でもこれらの回路を正し
く制御することが可能となる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は,誤り訂正復号器より出
力される誤り位置検出信号に基づき,符号誤りの起きて
いる符号に対応する誤差信号の極性を補正することによ
り,熱雑音の影響が大きい場合にも正しい誤差信号が得
られ,正しいタップ係数を得る事が可能となるので,等
化特性を著しく改善できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の復調システムのブロッ
ク図、第2図,第3図は従来の復調システムのブロック
図,第4図は熱雑音による誤差信号の誤り発生を説明す
るための図,第5図は本発明の第2の実施例の復調シス
テムのブロック図,第6図は第1図の復調システムに用
いられる誤差信号補正回路のブロック図である。 10……入力端子,11,51……誤差信号補正回路,21……IF
形トランスバーサル等化器,22,31……誤り訂正復号器,3
2……デジタル形トランスバーサル等化器,41……誤り訂
正回路,42,43,44,45……誤り位置検出回路,46,47……ア
ンド回路,111,112……遅延回路,113,114……排他的論理
和回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】極性信号とフィルタ用誤差信号とに基づい
    てタップ係数を制御し伝搬路歪みによる受信信号の符号
    間干渉を等化するトランスバーサルフィルタ形等化器
    と,該トランスバーサルフィルタ形等化器の出力信号を
    検波,識別し,データ信号を出力すると共に復調された
    誤差信号を出力する復調器と,前記データ信号の一部を
    前記極性信号として前記トランスバーサルフィルタ形等
    化器へ供給する極性信号供給手段と,前記データ信号の
    情報ビットの伝送誤りを訂正し復号信号を出力する誤り
    訂正復号器とを備えたデジタル無線通信方式の復調シス
    テムにおいて, 前記誤り訂正復号器から出力される誤り位置検出信号に
    基づいて前記復調された誤差信号を補正し,補正された
    誤差信号を前記フィルタ用誤差信号として前記トランス
    バーサルフィルタ形等化器へ供給する誤差信号補正回路
    を設けたことを特徴とする復調システム。
  2. 【請求項2】受信信号を検波,復調し,ベースバンド信
    号を出力する復調器と,前記ベースバンド信号を極性信
    号としてトランスバーサルフィルタ形等化器へ入力する
    極性信号入力手段と,前記極性信号と入力誤差信号とに
    基づいてタップ係数を制御し伝搬路歪みによる前記ベー
    スバンド信号の符号間干渉を等化して,復調信号を出力
    すると共に,出力誤差信号を出力するトランスバーサル
    フィルタ形等化器と,前記等化されたベースバンド信号
    の情報ビットの伝送誤りを訂正し、復調信号を出力する
    誤り訂正復号器とを備えたデジタル無線通信方式の復調
    システムにおいて、 前記出力誤差信号を,前記誤り訂正復号器から出力され
    る誤り位置検出信号によって補正し,補正された誤差信
    号を前記入力誤差信号として前記トランスバーサルフィ
    ルタ形等化器へ供給する誤差信号補正回路を設けたこと
    を特徴とする復調システム。
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