JP3086488B2 - デジタル位相変調器 - Google Patents
デジタル位相変調器Info
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Description
し、特にπ/4シフトQPSK(Quadri PhaseShift Ke
ying)信号を導出するデジタル変調器に関する。
た搬送波信号(以下、変調信号と称す)は、次のように
表すことが出来る。
は、2つの直交した成分で表すことが出来、直交変調器
にて当該変調信号を得ることが出来る。尚、上式の第1
項は変調信号の同相(I相)成分、第2項は変調信号の
直交位相(Q相)成分と一般に称される。
せることを利用して構成された変調器としては、例えば
図5に示したものが考えられる。
給される入力端子、2は入力されたベースバンド信号
(シリアル信号)をパラレル信号に変換するシリアル/
パラレル変換回路、3はシリアル/パラレル変換回路2
からのパラレル信号に基づきI相及びQ相のデジタルデ
ータを出力するマッピング回路、4はマッピング回路3
からのI相データをアナログ信号に変換する第1デジタ
ル/アナログ変換回路、5はマッピング回路3からのQ
相データをアナログ信号に変換する第2デジタル/アナ
ログ変換回路、6は第1デジタル/アナログ変換回路4
からの出力信号の帯域を制限する第1の2乗余弦ロール
オフフィルタ、7は第2デジタル/アナログ変換回路5
からの出力信号の帯域を制限する第2の2乗余弦ロール
オフフィルタ、8は搬送波信号を出力する搬送波信号発
生源、9は搬送波信号発生源8からの搬送波信号をπ/
2移相する移相回路、10は第1の余弦ロールオフフィ
ルタ6からの出力信号と搬送波信号発生源8からの搬送
波信号を乗算する第1乗算回路、11は第2の余弦ロー
ルオフフィルタ7からの出力信号と移相回路9にてπ/
2移相された搬送波信号とを乗算する第2乗算回路、1
2は第1乗算回路10からの第2乗算回路11からの出
力信号を加算する加算回路、13は変調された信号を導
出する出力端子である。
ず入力端子1から入力されたベースバンド信号はパラレ
ル信号に変換され、マッピング回路3に供給される。マ
ッピング回路3では、入力されたパラレル信号に基づき
信号点を定め、当該信号点におけるI相及びQ相の振幅
情報に関するデジタルデータを出力する。斯様に導出さ
れた各デジタルデータは、夫々アナログ信号に変換され
た後、狭帯域伝送のために、2乗余弦ロールオフフィル
タに供給される。次いで、第1の2乗余弦ロールオフフ
ィルタ6を通過した信号と搬送波信号とを乗算するとと
もに、第2の2乗余弦ロールオフフィルタ7を通過した
信号と移相回路9にて移相された搬送波信号とを乗算
し、両乗算出力信号を加算することにより、所望のπ/
4シフトQPSK信号が導出される。
は、最終的な変調動作が、アナログ信号にて行われるた
め、回路構成が大きくなるとともに、I相とQ相成分等
のバラツキや搬送波信号をπ/2シフトする移相回路に
おける移相量の誤差等にて変調された信号の波形に歪み
を生じる虞があった。
信号が入力される入力端子と、この入力端子より入力さ
れたベースバンド信号をパラレル信号に変換するシリア
ル/パラレル変換手段と、搬送波信号の位相に関する搬
送波位相情報を出力する搬送波位相情報出力手段と、直
交軸の回転位相量に関する軸位相情報を出力する軸位相
情報出力手段と、前記シリアル/パラレル変換手段の出
力、前記搬送波位相情報出力手段からの搬送波位相情報
及び前記軸位相情報出力手段からの軸位相情報とに対応
して、該搬送波位相における搬送波信号と、前記シリア
ル/パラレル変換手段出力及び軸位相情報に基づき定ま
る信号点における振幅情報との乗算データが格納された
複数の記憶手段と、この記憶手段からの出力信号を演算
する演算手段と、この演算手段からの演算出力をアナロ
グ信号に変換するデジタル/アナログ信号変換手段とを
具備したことを特徴とする。
端子と、この入力端子より入力されたベースバンド信号
を2ビットのパラレル信号に変換するシリアル/パラレ
ル変換手段と、搬送波信号の位相に関する搬送波位相情
報を出力する搬送波位相情報出力手段と、直交軸の回転
位相量に関する軸位相情報を出力する軸位相情報出力手
段と、前記シリアル/パラレル変換手段の第1ビット出
力及び前記軸位相情報出力手段からの軸位相情報とに対
応して前記シリアル/パラレル変換手段の第1ビット出
力及び軸位相情報に基づき定まる信号点における振幅情
報が格納された第1及び第2記憶手段と、前記シリアル
/パラレル変換手段の第2ビット出力及び前記軸位相情
報出力手段からの軸位相情報に対応して、前記シリアル
/パラレル変換手段の第2ビット出力及び軸位相情報に
基づき定まる信号点における振幅情報が格納された第3
及び第4記憶手段と、前記第1記憶手段からの出力信号
と第3記憶手段からの出力信号を加算する第1加算手段
と、前記第2記憶手段からの出力信号と第4記憶手段か
らの出力信号とを加算する第2加算手段と、前記第1加
算手段の加算出力及び第2加算手段の加算出力と前記搬
送波位相情報出力手段からの搬送波位相情報に基づき変
調信号を導出する変調信号導出手段と、この変調信号導
出手段から出力信号をアナログ信号に変換するデジタル
/アナログ変換手段とを具備したことを特徴とする。
信号に変換し、このパラレル信号、搬送信号の位相に関
する搬送波位相情報及び直交軸の回転位相量に関する軸
位相情報とに基づき、当該位相における搬送波信号と前
記パラレル信号及び軸位相情報とに基づき定まる信号点
における振幅情報との乗算データを複数の記憶手段から
得、これらを加算した後、アナログ信号に変換して変調
された信号を導出する。
で、π/4シフトQPSK信号を出力する変調器の構成
を示している。図1において、100はベースバンド信
号が入力される入力端子、101は入力端子100から
入力されたベースバンド信号(シリアル信号)をパラレ
ル信号に変換するシリアル/パラレル変換回路、102
は搬送波信号の周波数の2n倍のクロック信号に基づき
計数を行い、計数値が2n−1になったとき、次の計数
時にリセットされる搬送波位相カウンタで、計数値が0
のとき、搬送波位相が0であることを示す情報を出力
し、また計数値が2 n (すなわち、0にリセットされる
時)のとき、搬送波位相が2π(すなわち同時に0でも
ある)であることを示す情報を出力する手段となる。1
03は、ベースバンド信号のビットクロックに同期した
信号に基づき計数を行い、例えば計数値が7になったと
き、次の計数時にリセットされる直交軸位相カウンタ
で、直交軸の回転位相量に関する軸位相情報を出力する
手段となる。104は搬送波位相カウンタ102から出
力される搬送波位相情報をπ/2に相当する時間だけ遅
延させる遅延回路、105はシリアル/パラレル変換回
路101からの出力信号、搬送波位相カウンタ102か
らの搬送波位相情報及び直交軸位相カウンタ103から
の軸位相情報をアドレスとし、パラレル信号と軸位相情
報にて定められる信号点のI相成分(振幅情報)と搬送
波位相情報における搬送波信号の振幅情報との乗算デー
タを格納する第1記憶装置、106はシリアル/パラレ
ル変換回路101からの出力信号、搬送波位相情報及び
軸位相情報をアドレスとし、パラレル信号と軸位相情報
にて定められる信号点のQ相成分(振幅情報)と搬送波
位相情報における搬送波信号の振幅情報との乗算データ
を格納する第2記憶装置、107は第1記憶装置105
から導出されたデータと第2記憶装置106から導出さ
れたデータとを演算する演算回路、108は演算回路1
07からの演算出力信号をアナログ信号に変換するデジ
タル/アナログ変換回路、109はπ/4シフトQPS
K信号を導出する出力端子である。
に、図2を用いてπ/4シフトQPSKについて簡単に
説明すると、π/4シフトQPSKは、ある時点に於て
ベースバンド信号の2ビットデータの組み合わせにより
信号点が図2の点A〜Dのいずれかにあるとすると、次
の時点ではI軸及びQ軸がπ/4シフトした仮想軸と単
位円との交点である信号点(即ち、図2の点E〜H)の
いずれかに移動する。以下同様に、所定の時間スロット
毎にI軸及びQ軸をπ/4づつシフトさせて行くように
したものである。
スバンド信号(シリアル信号)は、2ビットづつシリア
ル/パラレル変換回路101に供給され、パラレル信号
(即ち、信号点の位置を示す基準情報)に変換され、第
1記憶装置105及び第2記憶装置106にアドレスと
して供給される。また、直交軸位相カウンタ103は、
シリアル/パラレル変換回路101へのベースバンド信
号の取り込みに同期してその内容を歩進するように構成
されており、パラレル信号に基づく信号点を最終的に決
定する軸位相情報をアドレスとして、第1記憶装置10
5及び第2記憶装置106に供給する。
づく信号点の決定について、図2を用いて説明する。
ら出力されたパラレル信号が、00であり、直交軸が基
準位相にあったとすると、両情報にて決定される信号点
は点Aとなる。この時のI相データ(振幅情報)は、0
となり、またQ相データ(振幅情報)は、1となる。そ
して、この状態からパラレル信号が変化するとともに、
軸位相情報が変化して信号点が変化するのであるが、こ
こでは説明の簡略化のため、パラレル信号は00のまま
とする。従って、前述したように直交軸がπ/4づつシ
フトされて軸位相が変化すると、信号点は軸位相の変化
に伴い点E、点B…となる。
搬送波位相情報もアドレスとして供給されており、今、
クロック信号の周波数を搬送波信号の周波数の8倍、搬
送波位相カウンタ12を3ビットカウンタとすると、搬
送波位相カウンタ102は、クロック信号の供給に応じ
て、000[搬送波位相が0であることを示す情報]、
001[搬送波位相がπ/4であることを示す情報]、
010[搬送波位相がπ/2であることを示す情報]、
011[搬送波位相が3π/4であることを示す情
報]、100[搬送波位相がπであることを示す情
報]、101[搬送波位相が5π/4であることを示す
情報]、110[搬送波位相が3π/2であることを示
す情報]及び111[搬送波位相が7π/4であること
を示す情報]を出力する。
信号に変換されたベースバンド信号(例えば、01)、
直交軸位相カウンタ103から軸位相0(即ち、基準
軸)及び搬送波位相情報“101”(即ち、5π/4を
示す情報)がアドレスとして供給されたとすると、第1
記憶装置105からは、図2の信号点BにおけるI相成
分の振幅情報(この場合、0)とCOS(5π/4)の
乗算データ(即ち、0)が出力される。また、この場
合、第2記憶装置106には、ベースバンド信号01、
軸位相0及び搬送波位相情報“011”(即ち、3π/
4を示す情報)がアドレスとして供給され、第2記憶装
置106からは、図2の信号店BにおけるQ相成分の振
幅情報(この場合、1)とCOS(3π/4)の乗算デ
ータ[即ち、SIN(5π/4)]が出力される。
タは、演算回路107にて演算されて変調信号の前記搬
送波位相における振幅情報となり、各搬送波位相におけ
る振幅情報を順次演算回路107から出力し、これをデ
ジタル/アナログ変換回路108にてアナログ信号に変
換して出力端子109より導出することにより、所望の
π/4シフトQPSK信号を得ることができる。
102の出力を第1記憶装置105と第2記憶装置10
6でπ/2だけ異ならせるようにしたが、図1に破線で
示したように、各記憶装置へ供給される搬送波位相情報
を同一とし、一方の記憶装置の出力(図では第2記憶装
置106の出力)をπ/2に相当する時間だけ遅延させ
るようにしても良い。
ク図で、第1記憶装置105を、シリアル/パラレル変
換回路101からのパラレル信号と直交軸位相カウンタ
103からの軸位相情報をアドレスとし、両情報にて決
定される信号点のI相成分の振幅情報を格納する第1R
OM 105Aと、この第1ROM 105Aからの出
力信号及び搬送波位相カウンタ102からの搬送波位相
情報をアドレスとして前記I相成分の振幅情報と前記搬
送波位相における搬送波信号の振幅情報との乗算データ
を格納する第2ROM 105Bとで構成するととも
に、第2記憶装置106を、シリアル/パラレル変換回
路101からのパラレル信号と直交軸位相カウンタ10
3からの軸位相情報をアドレスとし、両情報にて決定さ
れる信号点のQ相成分の振幅情報を格納する第3ROM
106Aと、この第3ROM 106Aからの出力信
号及び遅延回路104にて遅延(即ち、移相)された搬
送波位相情報がアドレスとして供給され、前記Q相成分
の振幅情報と前記搬送波位相における搬送波信号の振幅
情報との乗算データを格納する第4ROM 106Bと
で構成した例を示している。
軸位相情報とに基づき信号点のI相及びQ相の振幅情報
を求め、次いでこの振幅情報と搬送波信号の瞬時位相に
おける振幅情報との乗算データを求め、両乗算データを
演算した後、アナログ信号に変換することにより所望の
変調信号が得られる。
び第4ROMに供給する搬送波位相情報を同一にし、例
えば第4ROMの出力側にπ/2に相当する時間だけ遅
延させる遅延回路を設けるようにしてもよい。
図で、π/4シフトQPSKを次式で表した場合の実施
例である。
が入力される入力端子、201は入力されたベースバン
ド信号(シリアル信号)をパラレル信号に変換するシリ
アル/パラレル変換回路、202はベースバンド信号の
情報変更タイミングに同期した信号に基づき計数を行
い、例えば計数値が7になったとき、リセットされる直
交軸位相カウンタで、直交軸の回転位相量に関する軸位
相情報を出力する手段となる。203はパラレル信号の
第1ビット出力a及び直交軸位相カウンタ202からの
軸位相情報kがアドレスとして供給され、データ[即
ち、COS(aπ+kπ/4)]が格納された第1RO
M、204はパラレル信号の第1ビット出力a及び直交
軸位相カウンタ202からの軸位相情報kがアドレスと
して供給され、データ[SIN(aπ+kπ/4)]が
格納された第2ROM、205はパラレル信号の第2ビ
ット出力b及び直交軸位相カウンタ202からの軸位相
情報kがアドレスとして供給され、データ[SIN(b
π+kπ/4)]が格納された第3ROM、206はパ
ラレル信号の第2ビット出力b及び直交軸位相カウンタ
202からの軸位相情報kがアドレスとして供給され、
データ[COS(bπ+kπ/4)]が格納された第4
ROM、207は第1ROM 203からの出力信号と
第3ROM 205からの出力信号とを加算する第1加
算回路、208は第2ROM 204からの出力信号と
第4ROM 206からの出力信号とを加算する第2加
算回路、209は搬送波信号の周波数の2n 倍のクロッ
ク信号に基づき計数を行い、計数値が2n −1になった
とき、リセットされる搬送波位相カウンタで、計数値が
0のとき、搬送波位相が0であることを示す情報を出力
し、また計数値が2n −1のとき、搬送波位相が2πで
あることを示す情報を出力する手段となる。210は搬
送波位相カウンタ209からの出力信号をπ/2に相当
する時間だけ遅延させる遅延回路、211は第1加算回
路207の出力信号、第2加算回路208の出力信号及
び搬送波位相情報に基づき変調信号を導出する変調信号
導出回路で、第1加算回路207からの出力信号と搬送
波位相カウンタ209からの搬送波位相情報がアドレス
として供給され、当該搬送波位相情報に基づく搬送波信
号の振幅情報と前記第1加算回路207からの加算出力
との乗算データが格納された第5ROM 212と、遅
延回路210にて遅延された搬送波位相情報とがアドレ
スとして供給され、当該搬送波位相情報に基づく搬送波
信号の振幅情報と第2加算回路208からの加算出力と
の乗算データが格納された第6ROM 213と、両R
OMからの出力信号を演算する演算回路214とより構
成されている。215は変調信号導出回路211からの
出力信号をアナログ信号に変換するデジタル/アナログ
変換回路、216はπ/4シフトQPSK信号を導出す
る出力端子である。
ット出力及び軸位相情報に基づき4つのデータを得、次
いで異なるビット出力に対応するデータを夫々加算して
ベースバンド信号のI相成分及びQ相成分の振幅情報を
求め、この振幅情報と搬送波位相情報とに基づき、各相
成分と供給された搬送波情報における搬送波信号の振幅
情報との乗算データを得、これらを演算した後、アナロ
グ信号に変換して所望のπ/4シフトQPSK信号を導
出する。
び第6ROMに供給する搬送波位相情報を同一とし、例
えば第6ROMの出力信号をπ/2に相当する時間だけ
遅延させる遅延回路を設けるようにしてもよい。
力される入力端子と、この入力端子より入力されたベー
スバンド信号をパラレル信号に変換するシリアル/パラ
レル変換手段と、搬送波信号の位相に関する搬送波位相
情報を出力する搬送波位相情報出力手段と、直交軸の回
転位相量に関する軸位相情報を出力する軸位相情報出力
手段と、前記シリアル/パラレル変換手段の出力、前記
搬送波位相情報出力手段からの搬送波位相情報及び前記
軸位相情報出力手段からの軸位相情報とに対応して該搬
送波位相における搬送波信号と、前記シリアル/パラレ
ル変換手段出力及び軸位相情報にて定まる信号点におけ
る振幅情報との乗算データを格納された複数の記憶手段
と、この記憶手段からの出力信号を演算する演算手段
と、この演算手段からの演算出力をアナログ信号に変換
するデジタル/アナログ変換手段とを具備したので、従
来の如き各相成分の調整を行うことなく、良好なπ/4
シフトQPSK信号を得ることが出来、しかも全てデジ
タル回路にて構成することが出来るので、IC化に好適
である。
す図である。
段) 103 直交軸位相カウンタ(軸位相情報出力手段) 105 第1記憶装置 105A 第1ROM 105B 第2ROM 106 第2記憶装置 106A 第3ROM 106B 第4ROM 107 演算回路 108 デジタル/アナログ変換回路 203 第1ROM 204 第2ROM 205 第3ROM 206 第4ROM 211 変調信号導出回路
Claims (7)
- 【請求項1】ベースバンド信号が入力される入力端子
と、この入力端子より入力されたベースバンド信号をパ
ラレル信号に変換するシリアル/パラレル変換手段と、
搬送波信号の位相に関する搬送波位相情報を出力する搬
送波位相情報出力手段と、直交軸の回転位相量に関する
軸位相情報を出力する軸位相情報出力手段と、前記シリ
アル/パラレル変換手段の出力、前記搬送波位相情報出
力手段からの搬送波位相情報及び前記軸位相情報出力手
段からの軸位相情報とに対応した搬送波信号と、前記シ
リアル/パラレル変換手段出力及び軸位相情報にて定ま
る信号点における振幅情報との乗算データを格納された
複数の記憶手段と、この記憶手段からの出力信号を演算
する演算手段と、この演算手段からの演算出力をアナロ
グ信号に変換するデジタル/アナログ変換手段とを具備
したことを特徴とするデジタル位相変調器。 - 【請求項2】前記複数の記憶手段が、シリアル/パラレ
ル変換手段出力及び軸位相情報に基づき定まる信号点に
おける同相(I相)成分の振幅情報と搬送波位相情報に
おける搬送波信号の振幅情報との乗算データを格納する
第1記憶装置と、シリアル/パラレル変換手段出力及び
軸位相情報に基づき定まる信号点における直交位相(Q
相)成分の振幅情報と搬送波位相情報における搬送波信
号の振幅情報との乗算データを格納する第2記憶装置で
あることを特徴とする請求項1記載のデジタル位相変調
器。 - 【請求項3】前記第1記憶装置が、シリアル/パラレル
変換手段出力及び軸位相情報をアドレスとして、当該ア
ドレスにて定まる信号点における同相(I相)成分の振
幅情報を格納する第1ROMと、この第1ROMから出
力された振幅情報及び搬送波位相情報をアドレスとし
て、当該搬送波位相情報に基づく搬送波信号の振幅情報
と前記第1ROMからの出力振幅情報との乗算データを
格納する第2ROMより構成され、前記第2記憶装置
が、シリアル/パラレル変換手段出力及び軸位相情報を
アドレスとして、当該アドレスにて定まる信号点におけ
る直交位相(Q相)成分の振幅情報を格納する第3RO
Mと、この第3ROMから出力された振幅情報及び搬送
波位相情報をアドレスとして、当該搬送波位相情報に基
づく搬送波信号の振幅情報と前記第3ROMからの出力
振幅情報との乗算データを格納する第4ROMとより構
成されていることを特徴とする請求項2記載のデジタル
位相変調器。 - 【請求項4】前記第1記憶装置に供給される搬送波位相
情報と第2記憶装置に供給される搬送波位相情報とがπ
/2だけ異なることを特徴とする請求項2または3記載
のデジタル位相変調器。 - 【請求項5】ベースバンド信号が入力される入力端子
と、この入力端子より入力されたベースバンド信号を2
ビットのパラレル信号に変換するシリアル/パラレル変
換手段と、搬送波信号の位相に関する搬送波位相情報を
出力する搬送波位相情報出力手段と、直交軸の回転位相
量に関する軸位相情報を出力する軸位相情報出力手段
と、前記シリアル/パラレル変換手段の第1ビット出力
及び前記軸位相情報出力手段からの軸位相情報とに対応
して前記シリアル/パラレル変換手段の第1ビット出力
及び軸位相情報に基づき定まる信号点における振幅情報
が格納された第1及び第2記憶手段と、前記シリアル/
パラレル変換手段の第2ビット出力及び前記軸位相情報
出力手段からの軸位相情報に対応して、前記シリアル/
パラレル変換手段の第2ビット出力及び軸位相情報に基
づき定まる信号点における振幅情報が格納された第3及
び第4記憶手段と、前記第1記憶手段からの出力信号と
第3記憶手段からの出力信号を加算する第1加算手段
と、前記第2記憶手段からの出力信号と第4記憶手段か
らの出力信号とを加算する第2加算手段と、前記第1加
算手段の加算出力及び第2加算手段の加算出力と前記搬
送波位相情報出力手段からの搬送波位相情報に基づき変
調信号を導出する変調信号導出手段と、この変調信号導
出手段から出力信号をアナログ信号に変換するデジタル
/アナログ変換手段とを具備したことを特徴とするデジ
タル位相変調器。 - 【請求項6】変調信号導出手段が、第1加算手段からの
出力信号及び搬送波位相情報をアドレスとし、前記搬送
波位相における搬送波信号の振幅情報と第1加算手段か
らの加算出力信号の乗算データを格納する第1データメ
モリと、第2加算手段からの出力信号及び搬送波位相情
報をアドレスとし、前記搬送波位相における搬送波信号
の振幅情報と第2加算手段からの加算出力信号の乗算デ
ータを格納する第2データメモリと、両データメモリか
らの出力信号を演算する演算手段とより構成されている
ことを特徴とする請求項5記載のデジタル位相変調器。 - 【請求項7】前記第1データメモリに供給される搬送波
位相情報と第2データメモリに供給される搬送波位相情
報とがπ/2だけ異なることを特徴とする請求項6記載
のデジタル位相変調器。
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JPH04255140A (ja) | 1992-09-10 |
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