JP3153158B2 - デジタル変調波送受信方式と送受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてデジタル
変復調により音声、映像及びその他のデータ等を伝送す
る通信や放送に使用する高速、大容量のデジタル変調波
送受信方式と送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、デジタル変復調により高速、
大容量の映像や音声、あるいはその他の情報のデータを
通信または放送により伝送するために、多くの方式が実
用化されている。特に、近年は伝送媒体すなわち搬送波
の振幅方向だけでなく周波数方向や位相方向にも変調を
施して、さらに大容量の情報を伝達するＱＰＳＫやＱＡ
Ｍ、ＤＡＰＳＫ等の方式や、直交させた多数の搬送波を
周波数分割多重するＯＦＤＭ方式等が実用化されてい
る。

【０００３】このように、振幅方向だけでなく周波数方
向や位相方向にも変調を施す方式では、従来の振幅また
は周波数方向のみに変調を施すアナログ方式と異なり、
位相方向にも情報が含まれる。このため、信号を伝送す
るためには送信装置、伝送路、受信装置のいずれにおい
ても、位相方向の歪みを極力低くすることが最重要にな
り、特に局部発振器の位相雑音を極小に押さえる必要が
ある。

【０００４】ここで、振幅方向と共に位相方向にも変調
を施して情報伝達する代表的な方式（例えば６４ＱＡＭ
や２５６ＱＡＭ等）で考えてみると、情報が位相方向に
も細分化されて含まれているため、その位相歪みがほん
のわずかであっても受信装置側で情報を誤認しやすい。
その結果としてビット誤り率の劣化が生じている。

【０００５】これらの新しいデジタル変復調方式では、
高速且つ大容量伝送が可能な反面、非常に精密な送受信
技術が要求されることになる。しかしながら、この点に
着目して局部発振器の位相雑音及び位相歪みを改善しよ
うとする提案や試みはほとんど成されていない。

【０００６】例えば、特開平６−３３４６９８号公報記
載のデジタル変調波の復調装置は、ＱＰＳＫ復調回路に
於いて周波数離調が存在した場合に、複素乗算器に入力
するキャリアをアップコンバータとローパスフィルタに
通してレートアップしてスプリアス抑圧を行うことによ
り、周波数変換キャリアと再生キャリアのスプリアス妨
害による符号誤り率劣化が生じないようにするというも
のであり、位相方向の歪みを改善するような発明ではな
い。

【０００７】また、特開平６−２９１７８７公報記載の
ディジタル信号復調装置は、ＭＳＫ等の受信復調に於い
て、誤差検出回路からの誤差信号を２分岐し、一方を局
発周波数制御用のＡＦＣ信号、他方を同期検波用のＰＬ
Ｌ信号として、被変調波周波数変動があっても安定に動
作させることで誤り率劣化を防止し、また同期状態にな
い時、ＡＦＣ信号に低周波を合成して同期状態を速やか
に確立するというものであり、周波数精度には言及して
いるものの、位相雑音を改善または回避しようとする発
明ではない。

【０００８】さらに、特開平７−１８３９３０公報記載
のデジタル変調波復調装置は、入力デジタル変調波を局
発信号と乗算して中心周波数がシンボル周波数と一致す
るベースバンド信号に変換した後、Ａ／Ｄ変換して以降
の処理を全てデジタル信号処理とするというものである
が、この発明においても局部発振器の位相雑音の影響に
ついては何ら考慮されていない。

【０００９】従来のデジタル変調方式による送受信装置
について、図１４を参照して説明する。

【００１０】図１４は一般的なデジタル変調波送受信装
置の構成を示すもので、送信信号は送信装置４７のデジ
タル変調器１に入力され、ＱＰＳＫあるいはＱＡＭなど
の所定のデジタル変調が施される。デジタル変調器１の
出力信号３２の周波数と振幅方向から見た模式的なスペ
クトラムは図１５に示すような形（中心周波数ｆ_M ）に
なる。尚、図１５のスペクトラムに付した黒丸は、その
周波数（位相）方向の極性を表すものである。以降の他
のスペクトラム図についても同様である。

【００１１】次に、このデジタル変調器１の出力信号３
２は混合器３７により局部発振器３８からの局部発振信
号と混合されて周波数変換される。但し、この場合の局
部発振信号は位相雑音が無視し得る程に極小であるとす
る。

【００１２】混合器３７の出力には、局部発振信号とデ
ジタル変調器１の出力信号３２そのものと、これら２つ
の信号の和信号及び差信号が現れる。そこで、混合器３
７の出力をバンドパスフィルタ３９に通し、それらの信
号群から送出する信号成分のみを取り出す。このバンド
パスフィルタ３９の出力信号４０は、出力回路１０によ
り所定の信号レベルまで増幅された後、伝送路１１に送
出される。

【００１３】伝送路１１は種々の伝送路が想定される
が、一般には自由空間、ケーブルテレビジョンなどの場
合は同軸ケーブルなどがある。

【００１４】図１４においては、理解が容易なように、
送信装置４７と受信装置４８が一対向の場合を示してあ
るが、通常、送信装置及び受信装置は複数個で伝送路を
共有する。したがって、伝送路１１に送出する各送信装
置からの信号周波数が重なり合わないように、送信装置
毎に各々異なる周波数が使用される。以下に説明する本
発明もこのことが前提となっており、送信装置と受信装
置がいずれも複数個ずつ存在する。

【００１５】ここで、局部発振器３８の局部発振信号周
波数が図１５に示す中心周波数ｆ_Mよりも高い場合、各
々の周波数の差をバンドパスフィルタ３９で取り出した
信号４０の周波数スペクトラムは、図１６に示すよう
に、送出周波数であるｆ_TX3 を中心に周波数（位相）方
向の極性が反転したものとなる。出力回路１０から伝送
路１１に送出される信号スペクトラムも図１６と同様で
ある。

【００１６】次に、伝送路１１を通ったデジタル変調信
号は受信装置４８の入力回路１２によってその周波数域
が荒削りに選択され、次段の混合器４１によって局部発
振信号４５と混合されて周波数変換される。このとき、
複数個の送信装置からのどの信号であっても受信可能な
ように、通常は局部発振信号の生成に周波数シンセサイ
ザ４４を用いて、局部発振信号４５の周波数を任意に切
替可能な構成となっている。

【００１７】上記受信装置４８の局部発振信号（周波数
ｆ_L0）４５には、図１７に示す周波数スペクトラムに表
されているように、位相雑音３６が存在する。この位相
雑音３６は、局部発振信号４５の周波数及び位相方向の
ゆらぎである。図１７では、この位相雑音３６の極性を
斜め線を付して示している。

【００１８】今、図１６中に示す送信周波数ｆ_TX3 より
も、図１７中に示す受信側の局部発振信号４５の周波数
が高く、各々の周波数の差をバンドパスフィルタ４２で
取り出す場合を考える。この場合、出力信号４６の周波
数スペクトラムは、図１８に示すようになり、差の周波
数であるｆ_IF5 を中心に周波数（位相）方向の極性が図
１６の状態から反転し、しかもｆ_IF5 を中心に位相雑音
３６を含んだものとなる。

【００１９】ここまでの説明では、局部発振信号の周波
数が周波数変換前の信号周波数よりも高く、各々の周波
数の差をバンドパスフィルタで取り出す場合について述
べたが、周波数関係の高低が逆の場合、及び各々の周波
数の和をバンドパスフィルタで取り出す場合において
も、ここまでの基本的な動作原理は同じである。

【００２０】このように、従来例のデジタル変調方式に
よる送受信装置では、周波数シンセサイザによって発生
される局部発振信号により周波数変換を行って、異なる
受信周波数であっても受信装置側で常に一定の中間周波
数ｆ_IF5 に変換することにより、複数個ある送信装置の
どの信号であっても受信可能なように構成し、最後にデ
ジタル復調器４３により元の送出データを復調データと
して復元できるようになっている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】以上より、従来例のデ
ジタル変調方式による送受信装置においては、次に列挙
するような欠点がある。

【００２２】第１点として、今までの説明から明らかな
ように、デジタル復調器４３は周波数シンセサイザ４４
の位相雑音３６が重畳されてしまった出力信号４６をデ
ジタル復調しなければならない。一方、先に述べたよう
に、振幅方向と共に位相方向にも変調を施して情報伝達
する代表的な方式である６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭ等と
呼ばれる方式でデジタル変調した場合、その位相歪みが
ほんのわずかであっても情報が位相方向にも細分化され
て含まれているため、受信装置側で情報を誤認しやす
く、結果としてビット誤り率の劣化となってしまう。

【００２３】第２点として、特に周波数シンセサイザ４
４の位相雑音３６を極小に押さえるために、周波数シン
セサイザ４４は非常に高精度の部品を使用しなければな
らず、コストの増大となってしまう。

【００２４】第３点として、位相雑音３６を極小に押さ
えるためには、さらに非常に精密な微調整を必要とし、
しかも周波数シンセサイザ４４が出力可能なあらゆる周
波数について位相雑音３６の管理を行わなければなら
ず、製品の製造管理面においても煩わしい管理が必要
で、結果的にコストの増大となる。

【００２５】第４点として、位相と振幅方向にさらに多
くの情報を乗せる５１２ＱＡＭや１０２４ＱＡＭなどと
いった方式を考えていった場合に、周波数シンセサイザ
４４の位相雑音３６をさらに極小化しなければならない
が、位相雑音は周波数シンセサイザの原理上必ず存在す
るので皆無とすることは不可能であり、さらに大容量の
情報を伝達しようとしても、いずれは不可能な点に必ず
行き詰まってしまう。

【００２６】ここにおいて、本発明の目的は、高精度の
部品を使用せず、また非常に精密な微調整も行わずに、
受信装置側の局部発振器である周波数シンセサイザの位
相雑音の影響を回避して符号誤り率の劣化を防止し、安
価に実現が可能なデジタル変調波送受信方式と送受信装
置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は以下のように構成される。

【００２８】（１）デジタル変調波を送信するデジタル
変調波送信方式において、前記デジタル変調波を２系統
に分配し、各系統のデジタル変調波を互いに帯域が周波
数軸上で近接し且つ周波数方向及び位相方向の変調極性
が異なるように周波数変換した後、混合して送信する。

【００２９】（２）デジタル変調波を２系統に分配し、
各系統のデジタル変調波を互いに帯域が周波数軸上で近
接し且つ互いに周波数方向及び位相方向の変調極性が異
なるように周波数変換した後、混合して送信するデジタ
ル変調波送信方式に対応するデジタル変調波受信方式で
あって、当該送信方式による複数の送信信号を周波数シ
ンセサイザを用いて選択的に受信し、２系統に分配して
それぞれの受信信号から互いに帯域が周波数軸上で近接
し且つ互いに周波数方向及び位相方向の変調極性が異な
るデジタル変調波を抽出し、一方のデジタル変調波を周
波数変換し且つ変調極性の反転または無反転した後、他
方のデジタル変調波と加算または減算して復調処理す
る。

【００３０】（３）デジタル変調波送信装置において、
２系統に分配されるデジタル変調波を互いに帯域が周波
数軸上で近接して且つ互いに周波数方向及び位相方向の
変調極性が異なるように周波数変換する周波数変換手段
と、この周波数変換手段で変換されたデジタル変調波を
合成する合成手段とを具備し、前記合成手段で合成され
たデジタル変調波を送信出力する。

【００３１】（４）（３）の構成において、前記周波数
変換手段は、前記２系統に分配されるデジタル変調波に
互いに異なる局部発振信号を混合して、各系統のデジタ
ル変調波を、帯域が周波数軸上の一箇所で隣り合って且
つ周波数方向及び位相方向の変調極性が互いに逆極性と
なるように周波数変換する。

【００３２】（５）（３）の構成において、前記周波数
変換手段は、周波数固定の第１の局部発振信号を発生す
る第１の局部発振器と、前記２系統に分配される一方の
デジタル変調波に前記第１の局部発振信号を混合して当
該デジタル変調波を周波数変換する第１の混合器と、こ
の第１の混合器の出力信号から所定の周波数成分を通過
させて不要帯域を除去する第１のフィルタとを有する第
１の周波数変換部と、周波数固定の第２の局部発振信号
を発生する第２の局部発振器と、前記２系統に分配され
る他方のデジタル変調波に前記第２の局部発振信号を混
合して当該デジタル変調波を周波数変換する第２の混合
器と、この第２の混合器の出力信号から所定の周波数成
分を通過させて不要帯域を除去する第２のフィルタとを
有する第２の周波数変換部とを備え、前記第１及び第２
の局部発振器は、前記第１及び第２の周波数変換部から
出力されるデジタル変調波の周波数方向及び位相方向の
変調極性が互いに逆極性となるような局部発振信号を発
生し、前記第１及び第２のフィルタは、前記第１及び第
２の周波数変換部から出力されるデジタル変調波の帯域
が互いに周波数軸上の一箇所で隣接するような特性を有
する。

【００３３】（６）（５）の構成において、前記合成手
段は、前記第１及び第２のフィルタの出力を混合する第
３の混合器を備える。

【００３４】（７）（６）の構成において、前記合成手
段は、さらに、前記第３の混合器の出力信号から各々周
波数帯域が隣り合って且つ周波数方向及び位相方向の変
調極性が互いに逆極性となる２つの信号成分のみを通過
させる第３のフィルタを備え、この第３のフィルタの出
力を送信出力する。

【００３５】（８）デジタル変調波を２系統に分配し、
各デジタル変調波を互いに帯域が周波数軸上で近接し且
つ互いに周波数方向及び位相方向の変調極性が異なるよ
うに周波数変換した後、混合して送信するデジタル変調
波送信方式に対応するデジタル変調波受信装置であっ
て、当該送信方式による複数の送信信号を周波数シンセ
サイザを用いて選択的に受信検出する受信検出手段と、
この受信検出手段の出力を２系統に分配してそれぞれの
受信信号から互いに異なる帯域で且つ互いに周波数方向
及び位相方向の変調極性が異なる２つのデジタル変調波
を抽出するデジタル変調波抽出手段と、この手段で抽出
される２つのデジタル変調波のいずれか一方を周波数変
換し且つ変調極性の反転または無反転して他方のデジタ
ル変調波と加算または減算することで両信号中に含まれ
る位相雑音を抑圧する演算手段と、この演算手段の出力
を復調処理する復調手段とを具備する。

【００３６】（９）（８）の構成において、前記デジタ
ル変調波抽出手段は、前記２系統に分配された受信信号
からそれぞれ互いに帯域が周波数軸上で近接し且つ互い
に周波数方向及び位相方向の変調極性が異なる第１、第
２のデジタル変調波を抽出する第１及び第２のバンドパ
スフィルタを備え、前記演算手段は、前記第１のバンド
パスフィルタから出力される第１のデジタル変調波の中
心周波数とは異なる周波数固定の局部発振信号を発生す
る局部発振器と、前記第１のデジタル変調波と前記局部
発振信号とを混合して周波数変換し且つ変調極性の反転
または無反転する第１の混合器と、この第１の混合器の
出力から前記混合による差成分または和成分を抽出する
第３のバンドパスフィルタと、この第３のバンドパスフ
ィルタの出力と前記第２のバンドパスフィルタの出力と
を混合する第２の混合器と、この第２の混合器の出力か
ら前記混合による差成分または和成分を抽出する第４の
バンドパスフィルタとを備える。

【００３７】（１０）デジタル変調波送受信システムに
おいて、デジタル変調波を２系統に分配し、各デジタル
変調波を互いに帯域が周波数軸上で近接し且つ互いに周
波数方向及び位相方向の変調極性が異なるように周波数
変換した後、混合して送信する複数の送信装置と、前記
複数の送信装置からの複数の送信信号を周波数シンセサ
イザを用いて選択的に受信し、２系統に分配してそれぞ
れの受信信号から互いに帯域が周波数軸上で近接し且つ
互いに周波数方向及び位相方向の変調極性が異なるデジ
タル変調波を抽出し、両抽出信号のいずれか一方を周波
数変換し且つ変調極性の反転または無反転した後、他方
の抽出信号と加算または減算して復調処理する複数の受
信装置とを備え、前記複数の送信装置から前記複数の受
信装置への信号伝送路を共用し、各送信装置の送信周波
数が周波数軸上で互いに重ならないようにする。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００３９】図１は本発明に係るデジタル変調送受信方
式による送受信装置の構成を示すブロック図であり、図
２から図１３までは本発明の効果を表現するための周波
数スペクトラム図である。

【００４０】図１において、送信データは送信装置２４
のデジタル変調器１に入力され、ＱＰＳＫあるいはＱＡ
Ｍなどの所定のデジタル変調が施される。デジタル変調
器１の出力信号３２の周波数と振幅方向から見たスペク
トラムは模式的に図２に示すような形になる。図２のス
ペクトラムに付した黒丸はその周波数（位相）方向の極
性を表したものであるのは従来例で述べたことと同じで
ある。

【００４１】このデジタル変調信号３２を２分岐し、分
配後の２つの信号の内の１つを混合器２によって、分配
後の他方の信号を混合器３によって各々周波数変換す
る。このとき、周波数変換後の信号が各々ｆ_TX1 及びｆ
_TX2 の異なる周波数となるように、局部発振器４と局部
発振器５の発振周波数が選定されている。これらの局部
発振信号の位相雑音は、従来例と同様に無視し得る程に
極小であるとする。

【００４２】これら２つの信号がバンドパスフィルタ６
及びバンドパスフィルタ７により所要成分のみを抜き取
った後の信号３３、３４の各々の信号スペクトラムは、
図３と図４に示すようにｆ_TX1 及びｆ_TX2 の異なる周波
数となる。そこで、各々の周波数関係について、周波数
帯域が少なくとも周波数軸上の一カ所で隣り合って且つ
異なると共に、周波数方向及び位相方向の変調極性が互
いに逆極性となるように構成する。

【００４３】このように周波数方向及び位相方向の変調
極性が互いに逆極性となるように構成することは、混合
器２及び混合器３において信号周波数に対して局部発振
周波数を高くするかまたは低くするか、及び混合器２、
３の出力において周波数の和成分を取るか、差成分を取
るかの選択で容易に可能である。

【００４４】そして、この２つの信号を混合器８で合成
すると、図５に示すように周波数帯域が少なくとも周波
数軸上の一カ所で隣り合って且つ異なると共に、周波数
方向及び位相方向の変調極性が互いに逆極性となるよう
なｆ_TX1 、ｆ_TX2 という２つの信号スペクトラムが得ら
れる。

【００４５】この２つの信号はバンドパスフィルタ９の
通過により不要成分が除去され、出力回路１０により所
定の信号レベルまで増幅された後に、伝送路１１に送出
される。

【００４６】次に、受信装置２５において、伝送路１１
を通ったデジタル変調信号は入力回路１２によってその
周波数域が荒削りに選択され、次段の混合器１３によっ
て周波数変換を行う。このとき、受信装置２５は複数個
ある送信装置からのどの送信信号であっても受信可能な
ように、混合器１３の他方の入力端子に入力する局部発
振信号２７を周波数シンセサイザ１４で生成し、その周
波数を任意に切替可能な構成となっている。この局部発
振信号２７は、従来例と同じく、図１６の周波数スペク
トラムに示すように位相雑音３６が存在する。

【００４７】ここでは説明を容易にするため、混合器１
３による周波数変換は、局部発振信号２７がデジタル変
調波信号の周波数より高く、周波数の差成分を周波数変
換後の信号として使用することとする。但し、和信号を
使用、あるいは局部発振信号２７の周波数がデジタル変
調波信号の周波数より低くても動作原理は同じである。

【００４８】以上の条件で周波数変換を行い、バンドパ
スフィルタ１５で不要成分を除去すると、図６に示す出
力信号３５というｆ_IF1 、ｆ_IF2 の２つの信号が得られ
る。当然、この２つの信号は従来例と同様に位相雑音３
６が各々に重畳された形になっている。

【００４９】この出力信号３５をバンドパスフィルタ１
６に通し、ｆ_IF1 側の信号だけ抜き取ると、出力信号２
８のスペクトラムは図７に示すようになる。同様に、こ
の出力信号３５をバンドパスフィルタ１９に通し、ｆ
_IF2 側の信号だけ抜き取ると、出力信号２９のスペクト
ラムは図８に示すようになる。

【００５０】この出力信号２９を混合器２０に入力し、
局部発振器２１からの局部発振信号と混合して周波数変
換すると共に極性反転を行うが、これは局部発振器２１
の発振周波数を出力信号２９の周波数よりも高くして、
バンドパスフィルタ２２で２つの信号周波数の差を取る
ことにより可能である。

【００５１】また、局部発振器２１の発振信号は位相雑
音が無視し得る程に極小であることが必要であるが、こ
れも送信装置の場合と同じく局部発振周波数が固定の単
一周波数であるので、周波数シンセサイザで構成する必
要はなく、水晶発振器などによって容易に構成できる。

【００５２】この周波数変換後のバンドパスフィルタ２
２に通した出力信号３０のスペクトラムを図９に示す。
図７と図９とを比較して明らかなように、バンドパスフ
ィルタ１６の出力信号２８とバンドパスフィルタ２２の
出力信号３０は、デジタル変調成分の極性（黒丸）が同
じで、周波数シンセサイザ１４の位相雑音３６が互いに
逆極性となる。

【００５３】そこで、出力信号２８と出力信号３０を混
合器１７で混合してバンドパスフィルタ１８でその周波
数の和成分を抽出する。これにより、バンドパスフィル
タ１８の出力は、図１０に示すようにｆ_IF4 を中心とす
るスペクトラムとなる。このとき、デジタル変調成分は
倍加して２倍の周波数スペクトラムとなるが、位相雑音
成分は逆極性なので相殺されて消えてしまうことにな
る。

【００５４】ここで、図１に示した実施形態と同じ構成
であるが、それとは異なるように作用する実施形態を説
明する。本実施形態では、バンドパスフィルタ１９の出
力信号２９について混合器２０によって周波数変換と共
に極性非反転を行う。これは、局部発振器２１の発振周
波数をバンドパスフィルタ１９の出力信号２９の周波数
よりも低くして、バンドパスフィルタ２２で局部発振器
２１の発振周波数とバンドパスフィルタ１９の出力信号
２９との周波数の差または和を取ることにより可能であ
る。

【００５５】この場合のバンドパスフィルタ２２の出力
信号３０のスペクトラムは図１１に示すようになる。図
７と図１１を比較してわかるように、バンドパスフィル
タ１６の出力信号２８とバンドパスフィルタ２２の出力
信号３０は、デジタル変調成分の極性（黒丸）が逆極性
で、周波数シンセサイザ１４の位相雑音３６が互いに同
極性となることになる。

【００５６】したがって、出力信号２８と出力信号３０
を混合器１７で混合してバンドパスフィルタ１８でその
周波数の差成分を抽出すると、ｆ_IF1 周波数がｆ_IF3 周
波数より高い場合は、図１２に示すようにｆ_IF4 を中心
とするスペクトラムとなる。このとき、デジタル変調成
分は倍加して２倍の周波数スペクトラムとなるが、位相
雑音成分は同極性なので相殺されて消えてしまうことに
なる。

【００５７】また、バンドパスフィルタ１６の出力信号
２８とバンドパスフィルタ２２の出力信号３０を混合器
１７で混合して、バンドパスフィルタ１８でその周波数
の差成分を抽出すると、ｆ_IF1 周波数がｆ_IF3 周波数よ
り低い場合は、図１３に示すようにｆ_IF4 を中心とする
スペクトラムとなる。このとき、デジタル変調成分は倍
加して２倍の周波数スペクトラムとなるが、位相雑音成
分は同極性なので相殺されて消えてしまうことになる。

【００５８】よって、いずれの方法においても、バンド
パスフィルタ１８の出力信号３１の周波数スペクトラム
は、図１０、図１２、図１３のように、位相雑音成分が
相殺されて消えてしまうことになる。これにより、デジ
タル復調器２３は周波数シンセサイザ１４の位相雑音３
６が相殺された出力信号３１をデジタル復調するので、
振幅方向と共に位相方向にも変調を施して情報伝達する
代表的な方式（６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭ等）でデジタ
ル変調した場合でも、その位相歪みは極小であり、受信
装置側で情報誤認してビット誤り率の劣化となってしま
うことがない。

【００５９】以上の説明の通り、上記の各実施形態の構
成によれば、以下のような効果を奏する。

【００６０】第１点として、デジタル復調器２３は周波
数シンセサイザ１４の位相雑音３６が打ち消された出力
信号Ｈ３１をデジタル復調するので、振幅方向と共に位
相方向にも変調を施して情報伝達する代表的な方式であ
る６４ＱＡＭや２５６ＱＡＭ等と呼ばれる方式でデジタ
ル変調した場合でも、その位相歪みは極小であり受信装
置側で情報を誤認してビット誤り率の劣化となってしま
うことがない。

【００６１】第２点として、特に周波数シンセサイザ１
４の位相雑音３６を極小に抑えることができるので、周
波数シンセサイザ１４に非常に高精度の部品を使用する
必要は無く、コストの増大となってしまうことがない。

【００６２】第３点として、位相雑音３６を極小に抑え
ることができるので、非常に精密な微調整を必要とせ
ず、しかも周波数シンセサイザ１４が出力可能なあらゆ
る周波数について位相雑音３６の管理を行なう必要もな
いので、製品の製造管理面においても結果的にコストの
低減が可能である。

【００６３】第４点として、位相と振幅方向にさらに多
くの情報を乗せる５１２ＱＡＭや１０２４ＱＡＭなどと
いった方式を考えていった場合に、周波数シンセサイザ
の位相雑音３６をさらに極小化する必要があるのに対
し、位相雑音は周波数シンセサイザの原理上必ず存在す
るので皆無とすることは不可能であり、従来方式では周
波数シンセサイザの精度により伝送可能な情報量が制限
されてしまうが、本発明によればこの制限を緩和するこ
とができるので、さらに大容量の情報を伝達することが
可能である。

【００６４】尚、図１の構成では、受信装置２５におい
て、バンドパスフィルタ１５によって選局信号から不要
な周波数成分を除去した後にバンドパスフィルタ１６，
１９に入力するものとして説明したが、バンドパスフィ
ルタ１５を用いずにバンドパスフィルタ１６，１９に直
接入力するようにしてもよいことは勿論である。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各々周波
数が少なくとも周波数軸上の一カ所で隣り合って且つ異
なると共に、周波数方向及び位相方向の変調極性が互い
に逆極性となるような２つのデジタル変調波を伝送路に
送出し、受信装置側ではバンドパスフィルタによって２
つの出力信号として分離抽出して、混合器による変換形
態を周波数及び位相の和成分をとるか、または差成分を
とるかの組み合わせと選択によって周波数シンセサイザ
の位相雑音を打ち消すよう作用するように構成している
ので、受信装置側の局部発振器である周波数シンセサイ
ザの位相雑音の影響を回避して、安価に実現が可能なデ
ジタル変調波送受信方式と送受信装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタル変調方式の送受信装置の
一実施形態の構成を示すブロック図である。

【図２】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第１のスペクトラム図である。

【図３】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第２のスペクトラム図である。

【図４】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第３のスペクトラム図である。

【図５】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第４のスペクトラム図である。

【図６】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第５のスペクトラム図である。

【図７】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第６のスペクトラム図である。

【図８】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第７のスペクトラム図である。

【図９】同実施形態の動作を説明するための周波数と振
幅方向から見た第８のスペクトラム図である。

【図１０】同実施形態の動作を説明するための周波数と
振幅方向から見た第９のスペクトラム図である。

【図１１】同実施形態の動作を説明するための周波数と
振幅方向から見た第１０のスペクトラム図である。

【図１２】同実施形態の動作を説明するための周波数と
振幅方向から見た第１１のスペクトラム図である。

【図１３】同実施形態の動作を説明するための周波数と
振幅方向から見た第１２のスペクトラム図である。

【図１４】従来例のデジタル変調方式による送受信装置
の構成を示すブロック図である。

【図１５】従来例の動作を説明するための周波数と振幅
方向から見た第１のスペクトラム図である。

【図１６】従来例の動作を説明するための周波数と振幅
方向から見た第２のスペクトラム図である。

【図１７】周波数シンセサイザの位相雑音を説明するた
めに模式的に示した第３のスペクトラム図である。

【図１８】従来例の動作を説明するための周波数と振幅
方向から見た第４のスペクトラム図である。

【符号の説明】

１…デジタル変調器 ２…混合器 ３…混合器 ４…局部発振器 ５…局部発振器 ６…バンドパスフィルタ ７…バンドパスフィルタ ８…混合器 ９…バンドパスフィルタ １０…出力回路 １１…伝送路 １２…入力回路 １３…混合器 １４…周波数シンセサイザ １５…バンドパスフィルタ １６…バンドパスフィルタ １７…混合器 １８…バンドパスフィルタ １９…バンドパスフィルタ ２０…混合器 ２１…局部発振器 ２２…バンドパスフィルタ ２３…デジタル復調器 ２４…送信装置 ２５…受信装置 ２６…出力信号 ２７…受信機局部発振信号 ２８…出力信号 ２９…出力信号 ３０…出力信号 ３１…出力信号 ３２…デジタル変調器出力信号 ３３…出力信号 ３４…出力信号 ３５…出力信号 ３６…位相雑音 ３７…混合器 ３８…局部発振器 ３９…バンドパスフィルタ ４０…出力信号 ４１…混合器 ４２…バンドパスフィルタ ４３…デジタル復調器 ４４…周波数シンセサイザ ４５…受信機局部発振信号 ４６…出力信号 ４７…送信装置 ４８…受信装置

フロントページの続き (72)発明者 引地 靖志 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−16440（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 27/00 - 27/38

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２系統に分配されるデジタル変調波に互
   いに異なる局部発振信号を混合して、各系統のデジタル
   変調波を、帯域が周波数軸上の一箇所で隣り合って且つ
   周波数方向及び位相方向の変調極性が互いに逆極性とな
   るように周波数変換する周波数変換手段と、 この周波数変換手段で変換された２系統のデジタル変調
   波を合成して送信出力を生成する合成手段とを具備した
   ことを特徴とするデジタル変調波送信装置。
2. 【請求項２】 ２系統に分配されるデジタル変調波を互
   いに帯域が周波数軸上で近接して且つ互いに周波数方向
   及び位相方向の変調極性が異なるように周波数変換する
   周波数変換手段と、 この周波数変換手段で変換された２系統のデジタル変調
   波を合成して送信出力を生成する合成手段とを具備し、 前記周波数変換手段は、周波数固定の第１の局部発振信
   号を発生する第１の局部発振器と、前記２系統に分配さ
   れる一方のデジタル変調波に前記第１の局部発振信号を
   混合して当該デジタル変調波を周波数変換する第１の混
   合器と、この第１の混合器の出力信号から所定の周波数
   成分を通過させて不要帯域を除去する第１のフィルタと
   を有する第１の周波数変換部と、周波数固定の第２の局
   部発振信号を発生する第２の局部発振器と、前記２系統
   に分配される他方のデジタル変調波に前記第２の局部発
   振信号を混合して当該デジタル変調波を周波数変換する
   第２の混合器と、この第２の混合器の出力信号から所定
   の周波数成分を通過させて不要帯域を除去する第２のフ
   ィルタとを有する第２の周波数変換部とを備え、 前記第１及び第２の局部発振器は、前記第１及び第２の
   周波数変換部から出力されるデジタル変調波の周波数方
   向及び位相方向の変調極性が互いに逆極性となるような
   局部発振信号を発生し、 前記第１及び第２のフィルタは、前記第１及び第２の周
   波数変換部から出力されるデジタル変調波の帯域が互い
   に周波数軸上の一箇所で隣接するような特性を有するこ
   とを特徴とするデジタル変調波送信装置。
3. 【請求項３】 前記合成手段は、前記第１及び第２のフ
   ィルタの出力を混合する第３の混合器を備えることを特
   徴とする請求項２記載のデジタル変調波送信装置。
4. 【請求項４】 前記合成手段は、さらに、前記第３の混
   合器の出力信号から各々周波数帯域が隣り合って且つ周
   波数方向及び位相方向の変調極性が互いに逆極性となる
   ２つの信号成分のみを通過させる第３のフィルタを備
   え、この第３のフィルタの出力を送信出力するようにし
   たことを特徴とする請求項２記載のデジタル変調波送信
   装置。
5. 【請求項５】 デジタル変調波を２系統に分配し、各デ
   ジタル変調波を互いに帯域が周波数軸上で近接し且つ互
   いに周波数方向及び位相方向の変調極性が異なるように
   周波数変換した後、混合して送信するデジタル変調波送
   信方式に対応し、 当該送信方式による複数の送信信号を、周波数シンセサ
   イザを用いて選択的に受信検出する受信検出手段と、 この受信検出手段の出力を２系統に分配してそれぞれの
   受信信号から互いに異なる帯域で且つ互いに周波数方向
   及び位相方向の変調極性が異なる２つのデジタル変調波
   を抽出するデジタル変調波抽出手段と、 この手段で抽出される２つのデジタル変調波のいずれか
   一方を周波数変換し且つ変調極性の反転または無反転し
   て他方のデジタル変調波と加算または減算することで両
   信号中に含まれる位相雑音を抑圧する演算手段と、 この演算手段の出力を復調処理する復調手段とを具備
   し、 前記デジタル変調波抽出手段は、前記２系統に分配され
   た受信信号からそれぞれ互いに帯域が周波数軸上で近接
   し且つ互いに周波数方向及び位相方向の変調極性が異な
   る第１、第２のデジタル変調波を抽出する第１及び第２
   のバンドパスフィルタを備え、 前記演算手段は、前記第１のバンドパスフィルタから出
   力される第１のデジタル変調波の中心周波数とは異なる
   周波数固定の局部発振信号を発生する局部発振器と、前
   記第１のデジタル変調波と前記局部発振信号とを混合し
   て周波数変換し且つ変調極性の反転または無反転する第
   １の混合器と、この第１の混合器の出力から前記混合に
   よる差成分または和成分を抽出する第３のバンドパスフ
   ィルタと、この第３のバンドパスフィルタの出力と前記
   第２のバンドパスフィルタの出力とを混合する第２の混
   合器と、この第２の混合器の出力から前記混合による差
   成分または和成分を抽出する第４のバンドパスフィルタ
   とを備えることを特徴とするデジタル変調波受信装置。