JP2694762B2 - 両側帯波振幅変調位相2重伝送方式 - Google Patents
両側帯波振幅変調位相2重伝送方式Info
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Description
振幅変調信号を位相2重により多重化した新しい伝送方
式に関する。
重伝送方式が存在する。これらの方式は、ある周波数の
搬送波を情報を含む信号で振幅変調するという操作が介
在する。この操作では、周波数空間において、搬送波を
中心にして、下側帯波、上側帯波が生成される。周波数
分割多重化する場合にも、変調信号の周波数推移が必要
であるが、この操作も広い意味で搬送波を振幅変調する
ことになる。従って、振幅変調された変調信号、周波数
変調された変調信号により搬送波を振幅変調すること
で、それぞれ、振幅変調波の周波数分割多重となり、周
波数変調波の周波数分割多重となる。以下、本明細書で
は、振幅変調は、原始信号の振幅変調の意味だけでな
く、各種の変調信号を周波数分割多重化する場合に、変
調信号を周波数推移する場合に行う搬送波の変調も含む
ものとする。
は、1つの搬送波だけしか用いられていない。従って、
伝送路に送信される時に変調される波だけでなく、周波
数分割多重化の過程において変調に用いられた余弦波を
全て搬送波とすれば、1搬送波当たり1チャンネルが割
当られている。
チャンネル伝送させるようにした伝送方式は提案されて
いない。本発明は、1搬送波当たり2チャンネル伝送で
きる伝送方式を提案するものである。
時、伝送媒体の任意点から所定周波数の基準信号波を伝
送媒体に送信しておき、伝送媒体から基準信号波を受信
して、その基準信号波の周波数と同一の周波数で、受信
点でのその基準信号波の位相を基準にして所定の異なる
位相角だけ推移させて、相互に位相が所定角だけ異なる
第1搬送波と第2搬送波を生成し、第1搬送波と第2搬
送波を、伝達情報を含む第1情報信号波と第2情報信号
波で、それぞれ、振幅変調して両側帯波を生成し、その
生成された両側帯波を搬送波を抑圧して伝送媒体に送信
し、伝送媒体から基準信号波を受信して、その基準信号
波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその基準信号
波の位相を基準にして所定の異なる位相角だけ推移させ
て得られる2つの信号波に対して、それぞれ、約π/2
(又は−π/2)の位相差を有する関係にある第2復調
搬送波と第1復調搬送波とを生成し、第1情報信号波を
検波する場合には、第1復調搬送波で受信された両側帯
波を同期検波し、第2情報信号波を検波する場合には、
第2復調搬送波で受信された両側帯波を同期検波するこ
とを特徴とする。
意点から所定周波数の基準信号波を伝送媒体に送信して
おき、伝送媒体から基準信号波を受信して、その基準信
号波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその基準信
号波の位相を基準にして所定の異なる位相角だけ推移さ
せて、相互に位相が所定角だけ異なる第1搬送波と第2
搬送波を生成し、その第1搬送波と第2搬送波に対し
て、それぞれ、約π/2(又は−π/2)の位相差を有
した第2復調搬送波及び第1復調搬送波を生成し、第1
復調搬送波及び第2復調搬送波で受信された両側帯波を
同期検波し、検波出力が零か否かを判定し、検波出力が
零のチャンネルに対応した、搬送波を伝達情報を含む情
報信号で振幅変調して、搬送波抑圧の両側帯波で伝送媒
体に送出し、伝送媒体から基準信号波を受信して、その
基準信号波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその
基準信号波の位相を基準にして所定の異なる位相角だけ
推移させて得られる2つの信号波に対して、それぞれ、
約π/2(又は−π/2)の位相差を有する関係にある
第2復調搬送波と第1復調搬送波とを生成し、第1情報
信号波を検波する場合には、第1復調搬送波で受信され
た両側帯波を同期検波し、第2情報信号波を検波する場
合には、第2復調搬送波で受信された両側帯波を同期検
波するようにしたことである。
合には、上式をフーリエ積分で考えれば良い。従って、
信号波が任意波形の場合には、上式の単一スペクトルの
合成と見なすことができるので、単一スペクトルに関し
て解析すれば、原理を理解することが可能である。
(以下、「第1変調搬送波」、「第2変調搬送波」とい
い、両者を総称する場合には、「変調搬送波」という)
を次のように定義する。
搬送波に対する位相角である。送信点での振幅変調され
た波( 以下、「被変調波」という) は、次のようにな
る。
を第1チャンネル、第2チャンネルという。
(USB)、下側帯波(LSB)であり、E2U (t),E
2L(t) は、第2チャンネルの上側帯波(USB)、下側
帯波(LSB)である。伝送路の伝達関数を
R1(t) 、第2チャンネルの両側帯波R2(t) は次のように
なる。
る第1チャンネルの上側帯波(USB)、下側帯波(L
SB)であり、R2U (t),R2L(t) は、受信点における第
2チャンネルの上側帯波(USB)、下側帯波(LS
B)である。次に、受信点での同期検波に用いられる搬
送波( 以下、「復調搬送波」という) を次式で定義す
る。
る位相角である。βは、その位相角に対する偏差位相角
である。(12)式の復調搬送波で、第1チャンネルの受信
両側帯波R1(t) の同期検波に関し次式が成立する。
検波信号波をD1(t) とすると、D1(t) は次式で表現され
る。
両側帯波R2(t) の同期検波に関し次式が成立する。
去した成分を検波信号波をD2(t) とすると、D2(t) は次
式で表現される。
の大きさが上側帯波帯域と下側帯波帯域とで周波数ωC
に関して対象であることを意味する。空間、同軸ケーブ
ル内において成立する。(18)式の仮定は、伝送路におけ
る伝達関数の周波数ωC の時の位相を基準とした位相差
が、上側帯波帯域と下側帯波帯域とで周波数ωC に対し
て対象であることを意味している。伝送路における伝達
関数の位相特性が周波数ωに対して線型、即ち、分散が
なければ、成立する。通常、空間、同軸ケーブルは分散
がない、即ち、無位相歪伝送路とみなすことができる。
4),(16) 式は次のように変形できる。
1変調搬送波の位相角に対してπ/2位相差を有し、同一
周波数ωCの復調搬送波でDSBの受信波を同期検波す
れば、第1チャンネルの検波信号波を零として、第2チ
ャンネルの第2情報信号波を検波することができるとい
うことである。
の位相角に対してπ/2位相差を有し、同一周波数ωCの
復調搬送波でDSBの受信波を同期検波すれば、第2チ
ャンネルの検波信号波を零として、第1チャンネルの第
1情報信号波を検波することができる。
相差 2αをπ/2とすることで、検波チャンネルの検波出
力を最大とすることができる。このようにして、2チャ
ンネルの情報信号波を位相2重で多重化された両側帯波
の振幅変調信号波を送信し、検波することが可能とな
る。この伝送方式では、第1変調搬送波と第2変調搬送
波の受信点の位相に対して、位相差が略π/2に位相ロッ
クした同一周波数の第2復調搬送波と第1復調搬送波を
生成する必要がある。
Bを搬送波を抑制して送信し、親局から常に変調搬送波
の周波数に等しい周波数ωCの基準信号を送信してお
き、この基準信号波の検出位相に対して、第1チャンネ
ルの第1変調搬送波及び第2チャンネルの第2変調搬送
波の受信点における位相角を決定することが可能であ
る。
周波数で、受信点でのその基準信号波の位相を基準にし
て所定の異なる位相角だけ推移させて、相互に位相が所
定角だけ異なる第1搬送波と第2搬送波を生成し、第1
搬送波と第2搬送波を、伝達情報を含む第1情報信号波
と第2情報信号波で、それぞれ、振幅変調して両側帯波
を生成し、その生成された両側帯波を搬送波を抑圧して
伝送媒体に送信し、伝送媒体から基準信号波を受信し
て、その基準信号波の周波数と同一の周波数で、受信点
でのその基準信号波の位相を基準にして所定の異なる位
相角だけ推移させて得られる2つの信号波に対して、そ
れぞれ、約π/2(又は−π/2)の位相差を有する関
係にある第2復調搬送波と第1復調搬送波とを生成し、
第1情報信号波を検波する場合には、第1復調搬送波で
受信された両側帯波を同期検波し、第2情報信号波を検
波する場合には、第2復調搬送波で受信された両側帯波
を同期検波するようにしている。
ように作成された第1復調搬送波及び第2復調搬送波で
検波して、第1情報信号波及び第2情報信号波を復調し
て、その信号波が零か否かにより空きチャンネルを判定
して、空きチャンネルに対応した搬送波を基準信号波の
受信点における位相を基準にして生成して、その変調搬
送波を振幅変調して搬送波抑圧の両側帯波で伝送媒体に
送信するようにしている。
の情報信号波を伝送及び受信が可能となる。各発信局で
は空きチャンネルに情報信号波を送出することができ
る。
説明する。第1実施例 図1は伝送システムの構成を示した図であり、発振局1
0の構成は図2に示されている。発信局10において、
水晶発振器50の発振波形に周波数及び位相がロックさ
れた基準信号波が位相比較器51、電圧制御発振器52
により生成される。その基準信号波は、+α位相推移器
53に入力して位相推移され、(3)式で示される第1
変調搬送波が+α位相推移器53から出力される。又、
基準信号波は−α位相推移器54に入力して位相推移さ
れ、(4)式で示される第2変調搬送波が生成される。
1変調搬送波が変調回路55に入力して変調されて、
(5)式で表される被変調波が上側帯波の帯域を制限す
る帯域通過フィルタ57U、下側帯波の帯域を制限する
帯域通過フィルタ57Lを介して伝送媒体Aに送信され
る。この伝送媒体Aを伝搬する被変調波は搬送波抑圧の
両側帯波である。
は変調回路56に入力して変調されて、(6)式で表さ
れる被変調波が上側帯波の帯域を制限する帯域通過フィ
ルタ59U、下側帯波の帯域を制限する帯域通過フィル
タ59Lを介して伝送媒体Aに送信される。この伝送媒
体Aを伝搬する被変調波は搬送波抑圧の両側帯波であ
る。又、基準信号波は伝送媒体Aに送信される。このよ
うに、基準信号波は第1搬送波及び第2搬送波と周波数
は等しいが位相を異にする波であって、第1搬送波及び
第2搬送波を生成する基準となる信号波である。
は、位相が位相角2αだけ異なる周波数の同一の2つの
搬送波で変調されて両側帯波として送信される。2つの
搬送波の位相関係は、伝送媒体の任意の位置において変
化しない。
おいて、多数の受信局Rが設けられている。各受信局R
では、伝送媒体Aから水晶フィルタ11により基準信号
波が抽出される。この基準信号波の受信点での信号波形
は、(12)式において、α+β=0とおいた式で表さ
れる。
して、電圧制御発振器13の出力信号と位相比較され
る。その位相差が電圧制御発振器13に入力して、電圧
制御発振器13の出力する信号の周波数が制御される。
結局、電圧制御発振器13の出力する信号と、基準信号
波とが位相ロックした信号が生成される。その信号はチ
ャンネル切替器14に入力して、選択された受信チャン
ネル端子から出力される。第1チャンネルの第1情報信
号波を復調する場合には、チャンネル切替器14の出力
はπ/2−α位相推移器15に入力し、(12)式でβ
=π/2−2αとおいた式の第1復調搬送波が生成され
る。又、第2チャンネルの第2情報信号波を復調する場
合には、チャンネル切替器14の出力はπ/2+α位相
推移器16に入力し、(12)式でβ=π/2とおいた
式の第2復調搬送波が生成される。
7に入力している。又、伝送媒体Aから受信された信号
波は、帯域通過フィルタ19L、19Uに入力して、両
側帯波のみが抽出されて、同期検波回路17に入力す
る。そして、同期検波回路17により同期検波されるこ
とで、(19)及び(20)式で表される検波信号波形
D1(t),D2(t) が生成され得る。但し、β=π/2−2α
であるから、(19)式のD1(t) (第1情報信号に関
し、(22)式と同様な式で表される)のみが検波さ
れ、D2(t)=0 となる。よって、第1情報信号波のみが検
波される。
された第2復調搬送波は同期検波回路18に入力してい
る。又、伝送媒体Aから受信された信号波は、帯域通過
フィルタ19L、19Uに入力して、両側帯波のみが抽
出されて、同期検波回路18に入力する。そして、同期
検波回路17により同期検波されることで、(19)及
び(20)式で表される検波信号波形D1(t),D2(t) が生
成され得る。但し、D1(t),D2(t) は、β=π/2である
から、(21)式及び(22)で表される。よって、第
2情報信号波のみが検波される。
振局60は、第1実施例における第1情報信号波を変調
して送信する回路と同一である。この第1情報信号波の
被変調波は搬送波抑圧の両側帯波である。又、基準信号
波が出力されている。
ャンネル発振局70が設置されている。この第2チャン
ネル発振局70では、水晶帯域通過フィルタ71により
基準信号波のみが分離され、位相比較器72と電圧制御
発振器73により受信点における基準信号波に周波数及
び位相のロックされた搬送波が生成される。次に、その
搬送波は−α位相推移器74により位相角がαだけ遅ら
されて、第2変調搬送波が生成される。この第2変調搬
送波と第2情報信号波が変調回路75に入力して変調さ
れる。被変調波は下側帯波の帯域を制限する帯域通過フ
ィルタ76L及び上側帯波の帯域を制限する帯域通過フ
ィルタ76Uを介して、伝送媒体Aに送信される。伝送
媒体Aを伝送するこの被変調波は搬送波抑圧の両側帯波
である。搬送波が抑圧されているので、伝送媒体Aに存
在する基準信号波は妨害を受けることがない。
波が同軸ケーブルAの端末に接続された基準発振器2か
ら伝送路に送出されている。ヘッドエンド1に信号が伝
送される上り帯域(低群)にこの基準信号波が送出さ
れ、ヘッドエンド1でヘッドエンド1から信号が端末に
伝送される下り帯域(高群)に周波数変換されて折り返
されている。同軸ケーブルAに接続されている各局の受
信機Rは、図4に示すように構成されている。
波の位相に対して、αだけ位相角が進んでおり、第2変
調搬送波は基準信号の位相に対してαだけ位相角が遅れ
ている。従って、第2変調搬送波の位相は、第1変調搬
送波の位相に対して2αだけ進んでいる。
下り帯域(高群)で伝送されている基準信号波(周波数
ωC +ω0:ω0 は低群と高群とにおける周波数推移差で
ある。)を図1の第1実施例と同様に受信して、π/2
−α位相推移器15及びπ/2+α位相推移器16によ
り第1復調搬送波及び第2復調搬送波(周波数ωC +ω
0)が生成される。そして、これらの両信号により、帯域
通過フィルタ19L、19Uを介して受信された下り帯
域の被変調波は復調されて、同期検波回路17、同期検
波回路18から第1情報信号波、第2情報信号波が出力
される。
は同軸ケーブルAに伝送されていないが、もしも、それ
らの搬送波が同軸ケーブルAに伝送されているとした
ら、どこの受信点でも、基準信号波(周波数が搬送波に
等しい)に対する位相が−α、+αと一定になってい
る。よって、基準信号波から第1変調搬送波と第2変調
搬送波の任意の受信点における波形を生成することがで
きる。第1復調搬送波は第2変調搬送波の受信点におけ
る位相よりもπ/2だけ進んでいるので、第1復調搬送
波で検波すれば、第2情報信号波が検波されずに、第1
情報信号波だけが検波できる。逆に、第2復調搬送波は
第1変調搬送波の受信点における位相よりもπ/2だけ
進んでいるので、第2復調搬送波で検波すれば、第1情
報信号波が検波されずに、第2情報信号波だけが検波で
きる。
る。送信機は、同軸ケーブルAの下り帯域(低群)から
基準信号波( 周波数ωC )を水晶帯域通過フィルタ11
0を介して受信して、位相比較器120及び電圧制御発
振器130によりその周波数ωC の基準信号波に位相ロ
ックした搬送波が生成される。そして、+α位相推移器
150、−α位相推移器160により、位相が所定量だ
け推移されて、第1変調搬送波及び第2変調搬送波が生
成される。
搬送波は変調回路21及び変調回路22に入力してい
る。一方、受信機の同期検波回路17から出力された第
1情報信号波と受信機の同期検波回路18から出力され
た第2情報信号波は、それぞれ、零判別回路24及び零
判別回路25に入力している。そして、検波信号波が零
か否かが判定される。検波信号波が零であれば、そのチ
ャンネルは使用されずに空いていることを意味してい
る。よって、送信許可信号が切替器23に出力され、切
替器23は送信すべき情報信号波を空チャンネルに対応
した変調回路21又は変調回路22に出力する。そし
て、その変調回路21又は変調回路22において、第1
変調搬送波又は第2変調搬送波が振幅変調されて、帯域
通過フィルタ23L,23U又は帯域通過フィルタ27
L、27Uを介して、搬送波抑圧両側帯波が同軸ケーブ
ルAに送出される。
相を異にすることにより、2つのチャンネルを構成して
情報を送信及び受信することが可能となる。上記の位相
角αはπ/4に設定すると、検波出力が最大となる。
て、基準信号波に対して所定の位相関係から第1変調搬
送波、第2変調搬送波、第1復調搬送波、第2復調搬送
波を生成している。しかし、第1情報信号波を第1変調
搬送波付の両側帯波で送信し、その第1変調搬送波を基
準信号波とし、その第1変調搬送波を基準に第2変調搬
送波、第1復調搬送波、第2復調搬送波を生成しても良
い。又、逆に、第2情報信号波を第2変調搬送波付の両
側帯波で送信し、その第2変調搬送波を基準信号波と
し、その第2変調搬送波を基準に第1変調搬送波、第1
復調搬送波、第2復調搬送波を生成しても良い。
の位相の第1変調搬送波の位相に対する位相角αをπ/
2とすることで、検波出力を最大とすることができる。
上記実施例は、伝送媒体を空間としたが、同軸ケーブル
であっても良い。又、第1情報信号波、第2情報信号波
が周波数多重化信号であれば、第1情報信号波、第2情
報信号波に対して、周波数多重化した搬送波で通常の復
調を行えば、複数のベースバンド信号を分離することが
できる。又、1つの周波数の変調搬送波に対して2チャ
ンネル多重化されているので、周波数の異なる多数の変
調搬送波が伝送媒体に存在する場合には、それぞれの変
調搬送波に対応した周波数の基準信号を検出すると共
に、それぞれの基準周波数に対応している両側帯波をフ
ィルタで分離するようにしても良い。
の構成を示したブロック図。
構成を示したブロック図。
の構成を示したブロック図。
の構成を示したブロック図。
構成を示したブロック図。
Claims (5)
- 【請求項1】 常時、伝送媒体の任意点から所定周波数
の基準信号波を伝送媒体に送信しておき、 前記伝送媒体から前記基準信号波を受信して、その基準
信号波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその基準
信号波の位相を基準にして所定の異なる位相角だけ推移
させて、相互に位相が所定角だけ異なる第1搬送波と第
2搬送波を生成し、 前記第1搬送波と第2搬送波を、伝達情報を含む第1情
報信号波と第2情報信号波で、それぞれ、振幅変調して
両側帯波を生成し、その生成された両側帯波を搬送波を
抑圧して前記伝送媒体に送信し、 前記伝送媒体から前記基準信号波を受信して、その基準
信号波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその基準
信号波の位相を基準にして前記所定の異なる位相角だけ
推移させて得られる2つの信号波に対して、それぞれ、
約π/2(又は−π/2)の位相差を有する関係にある
第2復調搬送波と第1復調搬送波とを生成し、 前記第1情報信号波を検波する場合には、前記第1復調
搬送波で受信された両側帯波を同期検波し、前記第2情
報信号波を検波する場合には、前記第2復調搬送波で受
信された両側帯波を同期検波することを特徴とする振幅
変調位相2重伝送方式。 - 【請求項2】 常時、伝送媒体の任意点から所定周波数
の基準信号波を伝送媒体に送信しておき、 前記伝送媒体から前記基準信号波を受信して、その基準
信号波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその基準
信号波の位相を基準にして所定の異なる位相角だけ推移
させて、相互に位相が所定角だけ異なる第1搬送波と第
2搬送波を生成し、 その第1搬送波と第2搬送波に対して、それぞれ、約π
/2(又は−π/2)の位相差を有した第2復調搬送波
及び第1復調搬送波を生成し、前記第1復調搬送波及び
前記第2復調搬送波で受信された両側帯波を同期検波
し、検波出力が零か否かを判定し、検波出力が零のチャ
ンネルに対応した、前記搬送波を伝達情報を含む情報信
号で振幅変調して、搬送波抑圧の両側帯波で前記伝送媒
体に送出し、 前記伝送媒体から前記基準信号波を受信して、その基準
信号波の周波数と同一の周波数で、受信点でのその基準
信号波の位相を基準にして前記所定の異なる位相角だけ
推移させて得られる2つの信号波に対して、それぞれ、
約π/2(又は−π/2)の位相差を有する関係にある
第2復調搬送波と第1復調搬送波とを生成し、 前記第1情報信号波を検波する場合には、前記第1復調
搬送波で受信された両側帯波を同期検波し、前記第2情
報信号波を検波する場合には、前記第2復調搬送波で受
信された両側帯波を同期検波することを特徴とする振幅
変調位相2重伝送方式。 - 【請求項3】 前記基準信号を受信して前記第1搬送波
を生成して、その第1搬送波によって信号を送出する点
と、前記基準信号を受信して前記第2搬送波を生成し
て、その第2搬送波によって信号を送出する点とが、前
記伝送媒体において異なる位置であること特徴とする請
求項1又は請求項2に記載の振幅変調位相2重伝送方
式。 - 【請求項4】 同一周波数で位相の異なる前記第1搬送
波及び前記第2搬送波の組を多数設けることで、前記伝
送媒体の帯域は周波数分割多重化されていることを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載の振幅変調位相2重
伝送方式。 - 【請求項5】 前記基準信号波に対する前記所定の異な
る位相角は+π/4、−π/4であることを特徴とする
請求項1又は請求項2に記載の振幅変調位相2重伝送方
式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3329938A JP2694762B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 両側帯波振幅変調位相2重伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3329938A JP2694762B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 両側帯波振幅変調位相2重伝送方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05145501A JPH05145501A (ja) | 1993-06-11 |
JP2694762B2 true JP2694762B2 (ja) | 1997-12-24 |
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