JP3134746B2 - ディジタル無線通信装置 - Google Patents

ディジタル無線通信装置

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JP3134746B2
JP3134746B2 JP07320527A JP32052795A JP3134746B2 JP 3134746 B2 JP3134746 B2 JP 3134746B2 JP 07320527 A JP07320527 A JP 07320527A JP 32052795 A JP32052795 A JP 32052795A JP 3134746 B2 JP3134746 B2 JP 3134746B2
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、4値のディジタル
変復調方式を用いた通信装置、特にパリティビットによ
る回線品質の監視を行う4値のディジタル変復調方式を
用いた通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】4値ディジタル変復調方式としては、4
相位相変復調(4PSK)方式が広く用いられている。
この変復調方式では、受信機における再生搬送波の位相
反転により、伝送データに不確定性が生じるおそれがあ
り、それを除去するために差動論理変換が用いられてい
る。また、通常のディジタル通信装置では、回線品質監
視のため送信信号の一部に偶数または奇数のパリティビ
ットを挿入するパリティ監視方式が使用されている。図
2は、従来の4相位相変復調方式を用いた通信装置を示
すブロック図である。
【0003】この通信装置では、データビットに所定の
パリティビットを周期的に含むディジタル信号が入力端
子100に入力されると、直交変調器22への入力のた
めに1列から2列への変換が1列/2列変換回路20に
て行われ、2列の信号a,bは差動論理変換回路21で
差動論理変換(和分演算)される。差動論理変換された
信号は、直交変調器22で変調された後、送信機23に
よって伝送路24へ送られる。伝送路24へ送られた送
信信号は、受信側の受信機25で受信され、その受信信
号が復調器26で復調されて差動論理逆変換回路27へ
送られる。
【0004】差動論理逆変換回路27では、復調器26
から出力される2列のディジタル信号の差動逆論理変換
(差分演算)を行った後、2列/1列変換回路28によ
り2列/1列変換が行われ出力端子200に出力する。
【0005】上述の差動論理変換を用いた方式において
は、通常グレイ符号が用いられており伝送路で1つの誤
りが生じると、それに対応して2つの誤りが生じるた
め、パリティ監視ができない欠点があった。
【0006】この欠点の解決を図るために各ワード間の
ハミング距離を適切に選ぶことでパリティ監視を行える
ようにした技術がたとえば特公平3−70420号公報
に記載されているが、本公報は4相位相変復調に関する
ものではなく8値以上の多値変復調方式に適用する技術
であるため4相位相変復調方式には適用できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】表1は、グレイ符号に
よるワード配置を示した表であり、互いに隣接する信号
に対応するワード間のハミング距離が常に1であるよう
に選ばれたものである。
【0008】図3は4相位相変復調方式の信号配置S0
〜S3を示す。なお、S0〜S3は上記表1の各ワード
の信号を示している。
【0009】このような4値ディジタル無線通信装置
は、伝送路誤りは伝送された符号が隣接位相にある符号
(例えばS0←→S1)に誤る可能性が高く、この場合
には隣接位相の符号とのハミング距離に相当する個数の
誤りを発生することになる。すなわち、伝送路での1ビ
ットの誤りは、S0〜S3における隣接するワード間の
ハミング距離が常に1であるグレイ符号は誤りの発生す
る2つの符号それぞれにハミング距離1の誤りを発生さ
せて、2つの符号におけるビット誤りは2ビット誤りと
なるため、差動論理変換によって2ビット連続の符号誤
りを発生させる問題を有している。
【0010】この結果、グレイ符号では1つの伝送路誤
りが偶数個のビット誤りを発生させるから従来の技術で
はパリティ監視を適用することができないという問題が
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】 本発明のディジタル無
線通信装置は、データビットに所定のパリティビットを
周期Tで挿入したディジタル信号1ビット毎に2列
の信号列に変換し、一方の信号列のみ2NT(Nは自然
数)だけ遅延した2列の第1の信号列を生成する手段
と、前記第1の信号列の遅延された信号列を1ビット毎
に2列の信号列に変換し、一方の信号列のみNTだけ遅
延した2列の第2の信号列を生成する手段と、前記第1
の信号列の遅延されない信号列を1ビット毎に2列の信
号列に変換し、一方の信号列のみNTだけ遅延した2列
の第3の信号列を生成する手段と、前記第2および第3
の信号列をそれぞれ1列の信号列に変換し、各信号列を
差動論理変換して4相位相変調で送信する手段と、 前記
送信された信号を復調後差動論理逆変換し、前記送信側
と異なる信号列に前記送信側と同じ遅延を与えて1列の
信号列として出力する手段を有することを特徴とする
【0012】 さらに、本発明のディジタル無線通信装
置は、データビットに所定のパリティビットを周期的に
挿入したディジタル信号を2列に変換し、差動論理変換
する4相位相変復調方式を用いて無線伝送するディジタ
ル無線通信装置において、送信側では、入力信号を1ビ
ット毎に2列に変換する第1の1列/2列変換回路と、
前記第1の1列/2列変換回路の出力のどちらか一方の
列に接続し、前記パリティビットの周期の2×N倍(N
は正の整数)の遅延時間を有する第1の遅延回路と、前
記第1の遅延回路の出力と他の前記第1の1列/2列変
換回路の出力とをそれぞれ1ビット毎に2列に変換する
第2、第3の1列/2列変換回路と、前記第2、第3の
1列/2列変換回路の出力のどちらか一方の列に接続
し、前記パリティビットの周期のN倍の遅延時間を有す
る第2、第3の遅延回路と、前記第2の遅延回路の出力
と前記第2の1列/2列変換回路の出力とを入力し、
ビット毎に1列に変換する第1の2列/1列変換回路
と、前記第3の遅延回路の出力と前記第3の1列/2列
変換回路の出力とを入力し、1ビット毎に1列に変換す
る第2の2列/1列変換回路と、前記第1、第2の2列
/1列変換回路の出力を入力し、差動変換する差動論理
変換回路と、前記差動論理変換回路の出力を直交変調す
る直交変調器と、前記直交変調器の出力を送信する送信
機とを有し、受信側では、前記送信機からの送信信号を
受信する受信機と、前記受信機の出力を入力し2列の信
号を復調する復調器と、前記復調器の出力を差動逆変換
する差動逆論理変換回路と、前記差動逆論理変換回路の
出力をそれぞれ入力し、1ビット毎に2列に変換する第
4、第5の1列/2列変換回路と、前記第4、第5の1
列/2列変換回路の出力のうち、前記第2、第3の遅延
回路を挿入した列以外の列に挿入される前記パリティビ
ット周期のN倍の遅延時間を有する第4、第5の遅延回
路と、前記第4の遅延回路と前記第4の1列/2列変換
回路の出力を入力し、1ビット毎に1列に変換する第3
の2列/1列変換回路と、前記第5の遅延回路と前記第
5の1列/2列変換回路の出力を入力し、1ビット毎に
1列に変換する第4の2列/1列変換回路と、前記第
3、第4の2列/1列変換回路の出力のうち、前記第1
の遅延回路が挿入された列以外の列に挿入される前記パ
リティビット周期の2N倍の遅延時間を有する第6の遅
延回路と、前記第6の遅延回路の出力と他の2列/1列
変換回路の出力とを入力し、1ビット毎に1列に変換し
て出力する第5の2列/1列変換回路とからなることを
特徴とする。
【0013】以上の手段を備えることによって、同一パ
リティ周期に伝送される各ワードの構成S(a,b)の
aとbの時間関係を少なくとも1パリティ周期ずらすこ
とにより、伝送路で生じた連続する偶数個の誤りを受信
側の遅延回路出力点では奇数個に分散させることが可能
となり、従ってパリティ監視が可能となり、前記課題を
解決できるのである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例の4相位
相変復調方式を用いた通信装置の構成を示すブロック図
である。
【0015】本発明では、データビットとパリティビッ
トを含むディジタル信号が入力されると、直交変調器へ
の入力のために1列/2列変換が1列/2列変換回路2
0により行われる。1列/2列変換回路20の出力の2
列のうち、例えばa列側にパリティ周期の2倍相当の遅
延回路2を接続する。従って、その出力のa列,b列は
2パリティ周期の時間差が与えられている。
【0016】次にa列,b列それぞれを更に1列/2列
変換回路3,4を通して2列に変換し、a列をa1,a
2列に、b列をb1,b2列に変換する。
【0017】さらに、a1,b1列にそれぞれパリティ
周期の相当の遅延回路5,6を接続する。従って、その
出力のa1列,b1列はa2列,b2列に比べ更に1パ
リティ周期の時間差が与えられている。
【0018】次に、a1列とa2列、b1列とb2列を
2列/1列変換7,8を行い再び2列の信号aD列,b
D列に変換する。従って次の差動論理変換回路9の入力
点では、aD列,bD列は2パリティ周期、aD列,b
D列それぞれの列内でも1ビットおきに1パリティ周期
の時間差が与えられている。
【0019】即ち伝送路に送出されるワードを構成する
a,bは2パリティ周期ずれたもののペアとなる。
【0020】次に差動論理変換回路21は、入力信号を
差動論理変換(和分演算)する。差動論理変換された信
号は、直交変調器22で変調された後、送信機23によ
って伝送路24へ送られる。伝送路24へ送られた送信
信号は、受信側の受信機25で受信され、その受信信号
が復調器26で復調される。
【0021】その後復調された信号は差動論理逆変換回
路27により、復調器26から出力される2列のディジ
タル信号aD列,bD列の差動逆論理変換(差分演算)
を行った後、aD列,bD列はそれぞれを更に1列/2
列変換を1列/2列変換回路9,10にて行いaD列を
aD1列,aD2列にbD列をbD1列,bD2列に変
換する。
【0022】次にaD2列,bD2列にパリティ周期の
相当の遅延回路11,12を接続する。これによりその
出力のaD2列,bD2列はaD1列,bD1列と時間
関係が同じになる。次に2列/1列変換回路101,1
02によりaD1列,aD2列をad列に、bD1列,
bD2列をbd列に変換する。ad列とbd列は送信側
にて2パリティ周期の時間差があるため、今度はbd列
側にパリティ周期の2倍相当の遅延回路15を接続す
る。その出力は時間関係が同じになる。
【0023】その出力に2列/1列変換回路28を接続
することにより出力信号として現れる信号は送信した信
号が正しく出力される。
【0024】次に、本発明により伝送路の偶数個の誤り
が奇数個に分散され、パリティ監視が行えることを説明
する。
【0025】まず、図3を再び用いて説明する。伝送路
での誤りが発生するパスは、次の4通りである。(←→
は誤りの発生方向を示す) (1)S0←→S1、即ち(a,b)=(0,0)←→(0,1) (2)S1←→S2、即ち(a,b)=(0,1)←→(1,1) (3)S2←→S3、即ち(a,b)=(1,1)←→(1,0) (4)S3←→S0、即ち(a,b)=(1,0)←→(0,0) (1)の場合、(a,b)のうちb列が0←→1に誤
る。0→1の場合、受信側で差動論理逆変換即ち差分演
算(前ワードとの4進数の引き算)が行われると、前ワ
ードの状態即ち4進数の0、1、2、3により演算の結
果が4進数の1、0、3、2になる。正常に受信(0→
0)された場合は、演算の結果が4進数の0、3、2、
1だから、これを2進数のワード(a,b)で比較する
と、それぞれ (0,0)→(0,1)、(1,0)→(0,0)、 (1,1)→(1,0)、(0,1)→(1,1) となり1番目と3番目はb列に、2番目と4番目はa列
に誤りが拡散することが分かる。ここではb列に誤りが
発生した結果、その誤りが次のワードのa列に波及する
確率と、同じb列に波及する確率が1/2であることを
示している。
【0026】また、同様に(2)、(3)、(4)につ
いても前ワードのa列またはb列で発生した誤りが次の
ワードのa列またはb列に波及する確率は1/2であ
る。
【0027】従って、グレイ符号を用いた4相位相変復
調方式では伝送路の誤りはワードの同じ列に波及する確
率は1/2である。また異なる列に波及する確率も1/
2である。
【0028】同じ列に波及した場合は、伝送路上では列
内のビットは1ビットおきに1パリティ周期ずれている
ため受信側で時間差を元に戻したとき、誤りは2つの周
期に奇数個ずつ分散されるためパリティの監視は可能と
なる。
【0029】また、異なる列に波及した場合は2パリテ
ィ周期分の遅延回路の効果により誤りは2パリティ周期
離れた時間の信号内に分散され、しかもこれは同じ列に
波及した場合とは異なる周期になるため、100%のパ
リティ監視が可能となる。
【0030】ここで、遅延回路2,15はパリティ周期
の2倍、遅延回路5,6,11,12はパリティ周期だ
け遅延するとしたが、一般的には、それぞれパリティ周
期の2N倍、パリティ周期のN倍(Nは正の整数)の遅
延時間を有する場合にも、上記効果を奏する。
【0031】また、以上説明した実施例では、送信側で
は遅延回路2,5,6、受信側では遅延回路11,1
2,15を用いることにより、100%のパリティの監
視を可能としたが、遅延回路2,15を削除してそのま
ま接続する構成を用いた場合に、監視確率は1/2に減
少するが、実用上の監視は行える。
【0032】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、グレイ符号を用いた4値位相変復調方式を適用し
た通信装置であっても、100%の確率で偶数個の伝送
路誤りを奇数個に拡散させることが可能となるため、パ
リティビットによる回線品質の監視が可能となる効果を
有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】従来の4相位相変復調方式を用いた通信装置の
構成を示すブロック図である。
【図3】4相位相変復調方式の信号配置を示す図であ
る。
【図4】グレイ符号によるワード配置である。
【符号の説明】
2,5,6,11,12,15 遅延回路 3,4,9,10,20 1列/2列変換回路 7,8,13,14,28 2列/1列変換回路 21 差動論理変換回路 22 直交変調器 23 送信機 24 伝送路 25 受信機 26 復調器 27 差動論理逆変換回路 100 入力データ 200 出力データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データビットに所定のパリティビットを周
    Tで挿入したディジタル信号1ビット毎に2列の
    信号列に変換し、一方の信号列のみ2NT(Nは自然
    数)だけ遅延した2列の第1の信号列を生成する手段
    と、 前記第1の信号列の遅延された信号列を1ビット毎に2
    列の信号列に変換し、一方の信号列のみNTだけ遅延し
    た2列の第2の信号列を生成する手段と、 前記第1の信号列の遅延されない信号列を1ビット毎に
    2列の信号列に変換し、一方の信号列のみNTだけ遅延
    した2列の第3の信号列を生成する手段と、前記第2お
    よび第3の信号列をそれぞれ1列の信号列に変換し、各
    信号列を差動論理変換して4相位相変調で送信する手段
    と、 前記送信された信号を復調後差動論理逆変換し、前記送
    信側と異なる信号列に前記送信側と同じ遅延を与えて1
    列の信号列として出力する手段を有 することを特徴とす
    るディジタル無線通信装置。
  2. 【請求項2】 データビットに所定のパリティビットを
    周期的に挿入したディジタル信号を2列に変換し、差動
    論理変換する4相位相変復調方式を用いて無線伝送する
    ディジタル無線通信装置において、 送信側では、 入力信号を1ビット毎に2列に変換する第1の1列/2
    列変換回路と、 前記第1の1列/2列変換回路の出力のどちらか一方の
    列に接続し、前記パリティビットの周期の2×N倍(N
    は正の整数)の遅延時間を有する第1の遅延回路と、 前記第1の遅延回路の出力と他の前記第1の1列/2列
    変換回路の出力とをそれぞれ1ビット毎に2列に変換す
    る第2、第3の1列/2列変換回路と、 前記第2、第3の1列/2列変換回路の出力のどちらか
    一方の列に接続し、前記パリティビットの周期のN倍の
    遅延時間を有する第2、第3の遅延回路と、 前記第2の遅延回路の出力と前記第2の1列/2列変換
    回路の出力とを入力し、1ビット毎に1列に変換する第
    1の2列/1列変換回路と、 前記第3の遅延回路の出力と前記第3の1列/2列変換
    回路の出力とを入力し、1ビット毎に1列に変換する第
    2の2列/1列変換回路と、 前記第1、第2の2列/1列変換回路の出力を入力し、
    差動変換する差動論理変換回路と、 前記差動論理変換回路の出力を直交変調する直交変調器
    と、 前記直交変調器の出力を送信する送信機とを有し、 受信側では、 前記送信機からの送信信号を受信する受信機と、 前記受信機の出力を入力し2列の信号を復調する復調器
    と、 前記復調器の出力を差動逆変換する差動逆論理変換回路
    と、 前記差動逆論理変換回路の出力をそれぞれ入力し、1ビ
    ット毎に2列に変換する第4、第5の1列/2列変換回
    路と、 前記第4、第5の1列/2列変換回路の出力のうち、前
    記第2、第3の遅延回路を挿入した列以外の列に挿入さ
    れる前記パリティビット周期のN倍の遅延時間を有する
    第4、第5の遅延回路と、 前記第4の遅延回路と前記第4の1列/2列変換回路の
    出力を入力し、1ビット毎に1列に変換する第3の2列
    /1列変換回路と、 前記第5の遅延回路と前記第5の1列/2列変換回路の
    出力を入力し、1ビット毎に1列に変換する第4の2列
    /1列変換回路と、 前記第3、第4の2列/1列変換回路の出力のうち、前
    記第1の遅延回路が挿入された列以外の列に挿入される
    前記パリティビット周期の2N倍の遅延時間を有する第
    6の遅延回路と、 前記第6の遅延回路の出力と他の2列/1列変換回路の
    出力とを入力し、1ビット毎に1列に変換して出力する
    第5の2列/1列変換回路とからなることを特徴とする
    ディジタル無線通信装置。
  3. 【請求項3】 前記ディジタル信号はグレイ符号を用い
    ることを特徴とする請求項1、2記載のディジタル無線
    通信装置。
  4. 【請求項4】 データビットに所定のパリティビットを
    周期Tで挿入したディジタル信号列を1ビット毎に2列
    の信号列に変換し、2列の第1の信号列を生成する手段
    と、 前記第1の信号列を1ビット毎に2列の信号列に変換
    し、一方の信号列のみNT(Nは正の整数)だけ遅延し
    た2列の第2の信号列を生成する手段と、 前記第1の信号列の他方を1ビット毎に2列の信号列に
    変換し、一方の信号列のみNTだけ遅延した2列の第3
    の信号列を生成する手段と、 前記第2および第3の信号列をそれぞれ1列の信号列に
    変換し、各信号列を差動論理変換して4相位相変調で送
    信する手段 と、 前記送信された信号を復調後差動論理逆変換し、前記送
    信側と異なる信号列に前記送信側と同じ遅延を与えて1
    列の信号列として出力する手段を有 することを特徴とす
    るディジタル無線通信装置。
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