JP3170600B2 - 波形解析方式 - Google Patents

波形解析方式

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JP3170600B2
JP3170600B2 JP9154697A JP9154697A JP3170600B2 JP 3170600 B2 JP3170600 B2 JP 3170600B2 JP 9154697 A JP9154697 A JP 9154697A JP 9154697 A JP9154697 A JP 9154697A JP 3170600 B2 JP3170600 B2 JP 3170600B2
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裕 大久保
雅志 小林
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル変調波
及びスペクトラム拡散変調波の受信も含めた波形解析に
関し、特に理想となる変調諸元及びその基準信号が無い
状態であっても波形解析できる非線形処理による波形解
析方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図16は、従来のディジタル変調波の波
形解析を示すブロック回路構成図であり、図において、
1は受信器、2は復調器、3は理想変調諸元、4は理想
基準信号である。
【0003】また図17は、従来のスペクトラム拡散変
調波の波形解析を示すブロック回路構成図であり、図に
おいて、1は受信器、2は復調器、4は理想基準信号、
5は逆拡散器、6は理想変調諸元、7は理想基準信号で
ある。従って、ディジタル変調波及びスペクトラム拡散
変調波の受信も含めた波形解析は、理想状態における変
調諸元(変調型式、搬送周波数、変調速度、占有周波数
帯幅波、同期信号、拡散符号、拡散符号速度)及びその
基準信号との誤差を測定する方式である。
【0004】これらのディジタル変調波及びスペクトラ
ム拡散変調波の波形解析の説明をベクトル図及びスペク
トラム波形の図により8相PSKを例に挙げて詳細に説
明する。
【0005】図2の入力波f0は、8相PSKのベク
トル図を示したものである。図3の入力波f0は、8
相PSKのスペクトラム図を示したものである。
【0006】次に動作について説明する。ディジタル変
調波は、情報符号「1」又は「0」を1ビットで又は多
重化して搬送波を周波数偏移(FSK,MSK,GMS
K−−−)及び位相偏移(2m相PSK(mは正整数)、
π/4シフトQPSK,多値QAM−−−)させて変調
するか、又はこれらを組み合わせて変調するスペクトラ
ム拡散変調波がある。これらのディジタル変調波を説明
できるベクトル図及びスペクトラム波形の図により8相
PSKを例に挙げて詳細に説明する。8相PSKは、情
報符号3ビットを「1,1,1」、「1,1,0」、
「1,0,1」、「1,0,0」、「0,1,1」、
「0,1,0」、「0,0,1」、「0,0,0」と多
重化して、搬送波の位相をそれぞれ「0」、「π/
4」、「π/2」、「3π/4」、「π」、「5π/
4」、「3π/2」、「7π/4」とし、「π/4」毎
に分割した位相でディジタル変調を行っている。図2の
入力波f0は、この様子を示したもので、8相PSK
のベクトル図を示したものである。図16の受信器1
は、理想となる搬送周波数及び占有周波数帯幅によりデ
ィジタル変調波を受信し、一定の周波数となるような中
間周波数に下げて出力する。理想変調諸元3は、受信器
1で受信するディジタル変調波の変調型式、搬送周波
数、変調速度、占有周波数帯幅の変調諸元を予め有し、
受信器1、復調器2、理想基準信号4に変調諸元設定す
る。理想基準信号4は、変調諸元からディジタル変調波
と同じタイミングで変調されていない理想となる搬送周
波数、変調波を再生して復調器2に出力する。復調器2
は、理想基準信号4及び理想変調諸元3から理想となる
搬送周波数、変調型式、変調速度を基に中間周波数のデ
ィジタル変調波と比較し、その誤差から変調符号を出力
する。このように従来、8相PSK変調波の波形解析
は、理想状態の変調諸元と実測値との誤差を測定する方
式である。
【0007】スペクトラム拡散変調波は、ディジタル変
調波をもう一回ディジタル変調するものである。このた
め図17においては、図16の構成に復調器2に相当す
る逆拡散器5をさらに挿入し、これに理想基準信号7を
与えるようにしたもので、同様な動作を行うので詳細は
省略する。
【0008】上記8相PSK変調波を含む他のディジタ
ル変調波、スペクトラム拡散変調波の波形解析方式の動
作については、例えば、スペクトラム拡散通信システム
(科学技術出版社)に詳しく論じられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル変調
波及びスペクトラム拡散変調波の波形解析は、以上のよ
うに構成されているので、理想となる変調諸元及び基準
信号が必要であるため、これらが無い状態では波形解析
が不可能となる。この結果、広い周波数帯域では、多種
多様の信号が有るため、受信も含めた波形解析ができな
くなるという問題点があった。
【0010】本発明は、上記のような問題を解消するた
めになされたもので、理想となる変調諸元及び基準信号
を必要としないで、ディジタル変調波及びスペクトラム
拡散変調波の波形解析が可能な波形解析方式を提供する
ことを目的とする。
【0011】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願第1発明は、ディジタル変調波の波形解析方式
において、ディジタル変調波の高周波信号を受信する受
信器と、該受信器の出力を2信号に同相で分配する分配
増幅器と、前記2信号を乗算して入力信号の整数倍の信
号を発生する平衡変調器と、前記入力信号の整数倍の信
号から搬送周波数及び変調諸元に対応した線スペクトラ
ムの周波数を測定する周波数分析器と、前記周波数分析
器により制御されて前記線スペクトラムの周波数のみを
抽出する帯域濾波器とを備え、前記ディジタル変調波の
占有周波数帯幅は、前記周波数分析器で前記ディジタル
変調波の搬送波と変調波の線スペクトラムを観測しなが
ら前記受信器の受信周波数を変化させ、これらの線スペ
クトラムが消滅する上下の周波数から測定することを特
徴としている。
【0013】
【0014】また、本願第2発明は、スペクトラム拡散
変調波の波形解析方式において、スペクトラム拡散変調
波の高周波信号を受信する受信器と、該受信器の出力を
2信号に同相で分配する分配増幅器と、前記2信号を乗
算して入力信号の整数倍の信号を発生する平衡変調器
と、前記入力信号の整数倍の信号から直接拡散波の搬送
周波数及び変調諸元に対応した線スペクトラムの周波数
を測定する周波数分析器とを備え、整数倍の搬送波の線
スペクトラムから直接拡散波の搬送周波数を測定すると
ともに、前記整数倍の搬送波の線スペクトラムの両側に
得られる拡散符号速度に対応する線スペクトラム及び変
調符号速度に対応する線スペクトラムから、拡散符号、
変調符号の一方又は両方の測定を行うことを特徴として
いる。
【0015】本願第3の発明は、スペクトラム拡散変調
波の波形解析方式において、スペクトラム拡散変調波の
高周波信号を受信する受信器と、該受信器の出力を2信
号に同相で分配する分配増幅器と、前記2信号を乗算し
て入力信号の整数倍の信号を発生する平衡変調器と、前
記入力信号の整数倍の信号から直接拡散波の搬送周波数
に対応した線スペクトラムの周波数を通す狭帯域濾波器
と、該狭帯域濾波器の出力信号と前記分配増幅器の入力
側の信号とから前記直接拡散波の搬送周波数を判定する
判定器とを備え、前記スペクトラム拡散変調波における
前記直接拡散波の搬送周波数を識別することを特徴とし
ている。本願第4の発明は、スペクトラム拡散変調波の
波形解析方式において、スペクトラム拡散変調波の高周
波信号を受信する受信器と、該受信器の出力を2信号に
同相で分配する分配増幅器と、前記2信号を乗算して入
力信号の整数倍の信号を発生する平衡変調器と、前記入
力信号の2倍以上の周波数の信号を出力する高域濾波器
と、該高域濾波器の出力を周波数弁別する周波数弁別器
と、比較器と、各周波数に対応したレベルの換算値が記
憶されている周波数対レベル基準器と、周波数合成器と
を備え、 前記比較器は、前記周波数弁別器の信号の振幅
レベルと周波数対レベル基準器の基準レベル値と比較し
て周波数に対応した制御信号を出力し、前記周波数合成
器は前記制御信号により周波数を合成し、周波数ホッピ
ング波の搬送周波数を出力することを特徴としている。
本願第5の発明は、スペクトラム拡散変調波の波形解析
方式において、スペクトラム拡散変調波の高周波信号を
受信する受信器と、該受信器の出力を2信号に同相で分
配する分配増幅器と、前記2信号を乗算して入力信号の
整数倍の信号を発生する平衡変調器と、前記入力信号の
2倍以上の周波数の信号を出力する高域濾波器と、該高
域濾波器の出力を周波数弁別する周波数弁別器と、該周
波数弁別器の出力信号を微分する微分回路と、該微分回
路のパルス状の波形出力によりパルス信号を発生するパ
ルス発生器とを備え、前記スペクトラム拡散変調波にお
ける周波数ホッピング波の拡散符号に同期した信号を再
生することを特徴としている。
【0016】本発明においては、平衡変調器等の非線形
処理回路を用いて、入力波に対して非線形処理を行い、
入力信号の2m倍(m:正整数)の信号及び基底帯域の信
号を発生させ、その信号を波形解析している。従って、
ディジタル変調波及びスペクトラム拡散変調波につい
て、理想となる変調諸元及び基準信号を用いなくてもこ
れらについての波形解析ができる作用がある。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る波形解析方式
の実施の形態を図面に従って説明する。
【0018】第1の実施の形態 図1は、本発明に係る波形解析方式のブロック回路構成
図である。図において、1は受信器、8は分配増幅器、
9は平衡変調器、10は周波数分析器、11は帯域濾波
器である。ディジタル変調波は、情報符号「1」又は
「0」を1ビットで、又は多重化して搬送波を周波数偏
移(FSK,MSK,GMSK−−−)及び位相偏移
(2m相PSK,π/4シフトQPSK,多値QAM−−
−)で変調するか、又はこれらを組み合わせて変調する
スペクトラム拡散変調波がある。このため従来技術の説
明と同様これらのディジタル変調波を説明できるベクト
ル図及びスペクトラム波形の図により8相PSKを例に
挙げて詳細に説明する。
【0019】図2は、図1の端子番号,に対応した
ベクトルの説明図で、変調されていない基準搬送波に対
する変調された搬送波のベクトル図で原点0点として横
軸「0°」、縦軸「90°」としたものである。円上の
・点は、8相PSK変調された搬送波のベクトル波形の
先端で、一点鎖線は、各・点の対称軸を示している。図
2の各ベクトル図は、入力波f0を2倍、4倍、8倍
したときの波形である。図3のスペクトラム図は、入力
波f0を2倍、4倍、8倍したときの波形で、図2の
ベクトル図に対応した周波数スペクトラムの波形であ
る。
【0020】次に動作について説明する。受信器1は、
8相PSK変調された高周波の信号を中間周波数に下
げ、後段の平衡変調器9で不要波が生じないよう雑音を
除去し、信号処理しやすい中間周波数に下げて8相PS
Kを出力する。この出力波は、分配増幅器8により
2信号に同相で分配し、平衡変調器9が非線形動作する
よう適正レベルに増幅して出力する。
【0021】平衡変調器9は、非線形素子で2信号を乗
算する機能を有し信号の周波数をアップ又はダウンさせ
たり、抑圧搬送波の信号を得るためリング変調回路とし
て用いられている。通常用いられている平衡変調器9の
回路図を図4に示す。図4のダイオードD1〜D4は、
cd端子の制御によりスイッチ機能を行う。例えばc端
子の入力が+(d:−)の時、D1及びD2が導通され
出力はab端子の入力波形がそのまま出力される、c端
子の入力が−(d:+)の時、D3及びD4が導通とな
り入力波形は反転されて出力される。ここで2端子入力
に同一信号を入力すると負側のみが反転されるため全波
整流された信号が出力される。さらに、平衡変調器9
は、直流成分が除去されるため、交流成分に対して乗算
する。このため入力信号の平均が「0」となるレベルを
対称として負側の信号が反転するので絶対値化(整流)
された信号が得られ、ダイオードの非線形特性により入
力信号の正整数倍の信号が得られる。
【0022】このようなことから、平衡変調器9の2m
(m:正整数)の8相PSKの搬送波ベクトルは、それ
ぞれ次のようになる。2倍のf0時のベクトル図は、入
力信号の平均「0」となるレベルが対称軸となりこの軸
で片側のベクトルが「π」だけシフトされる。また、4
倍のf0時のベクトル図は、2倍のf0信号の平均「0」
となるレベルが対称軸となりこの軸で片側のベクトルが
「π/2」だけシフトされる。8倍のf0時のベクトル
図は、4倍のf0信号の平均「0」となるレベルが対称
軸となりこの軸で片側のベクトルが「π/4」だけシフ
トされる。図2は、これらのことを考慮した平衡変調器
9の出力で8相PSK変調された搬送周波数のf0、2
倍のf0、4倍のf0、8倍のf0のベクトル図を示した
ものである。この図からf0、2倍のf0、4倍のf0
び8倍のf0のベクトルは、それぞれ8点、4点、2
点、1点と変調符号が位相偏移する。これらのうち、f
0、2倍のf0及び4倍のf0のベクトル先端・点は、変
調符号に依存して位相偏移するが、8倍のf0ベクトル
先端・点は、1点となる。この8倍のf0ベクトルは、
変調符号に左右されず一定の位置を占めるため、受信器
1の中間周波数出力の中心周波数の8倍に搬送周波数
の線スペクトラムが観測される。更に、このベクトル
は、情報符号の変調速度で位相偏移を受けたf0ベクト
ルが8乗されて生じたベクトルである。このため位相偏
移毎に平衡変調器9の波形応答が歪む現象が生じるので
変調速度の低周波の周波数成分が生じる。従って、搬送
周波数の線スペクトラムから変調符号が変化する変調速
度に対応した周波数だけ離れた所に線スペクトラムが観
測される。また、平衡変調器9の非線形機能により8倍
の周波数帯に変調速度に対応した線スペクトラムが正整
数倍毎に観測される。
【0023】図3は、周波数分析器10によるスペクト
ラム波形を示したものである。周波数分析器10は、搬
送周波数及び変調速度に対応した線スペクトラムの周波
数を正確に測定し、その測定値を帯域濾波器11の中心
周波数となるよう制御する。帯域濾波器11は、周波数
分析器10の制御により8倍の線スペクトラムの周波数
のみを抽出することにより送信側と同期している搬送周
波数及び変調波が得られる。占有周波数帯幅は、周波数
分析器10で搬送波と変調波の線スペクトラムを観測し
ながら受信器1の受信周波数を変化させ、これらの線ス
ペクトラムが消滅する上下の周波数から測定を行うこと
により得られる。
【0024】このように8相PSKを例にして説明して
きた。これを一般化した2mPSK(mは正整数)の場
合、2m倍のf0時のベクトル図は、「2π/2m」シフトす
ることによりf0ベクトルが1点となるので搬送周波数
及び変調波に対応した線スペクトラムが観測される。ま
た他の位相偏移変調(π/4シフトQPSK,多値QA
M−−−)は、2m相PSK変調を応用した変調方式であ
るため同様に搬送周波数、変調速度及び変調波が線スペ
クトラムとして観測できる。周波数偏移変調(FSK,
MSK,GMSK−−−)は、2m相PSKの構成を基本
として変調波を得ているため同様に搬送周波数、変調速
度及び変調波が線スペクトラムとして観測できる。占有
周波数帯幅は、周波数分析器10で搬送波と変調波の線
スペクトラムを観測しながら受信器1の受信周波数を変
化させ、これらの線スペクトラムが消滅する上下の周波
数から測定を行うことにより得られる。また変調型式
は、線スペクトラムの生じる現象が逓倍数により異なる
ので周波数分析器10を観測し判断することにより可能
となる。更に、その測定値を用い帯域濾波器11の中心
周波数を制御することにより、線スペクトラムを抽出す
ることができるのでディジタル変調波と同期している搬
送周波数及び変調波が得られる。
【0025】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずにこれらの波形解析が
できる方式である。
【0026】第2の実施の形態 上記第1の実施の形態では、ディジタル変調波の変調諸
元による波形解析を行う場合を例にとって説明したが、
上記ディジタル変調波の変調符号と同期した信号を再生
するために用いてもよく、上記第1の実施の形態と同様
の効果を奏する。
【0027】以下、このような本発明の第2の実施の形
態を図5について説明する。図5は、本発明の第2の実
施の形態によるディジタル変調波の変調符号と同期した
信号を再生するためのブロック回路構成図である。図に
おいて、1は受信器、8は分配増幅器、9は平衡変調
器、12は低域濾波器、13はレベル検出器である。
【0028】次に動作について説明する。上記第1の実
施の形態と同様に8相PSK変調波について図5、図
2、図3を用いて説明する。図5の受信器1から平衡変
調器9までは上記第1の実施の形態と同様の動作を行う
ので省略する。図5の平衡変調器9の出力信号は、情報
符号の変調速度で位相偏移を受けたf0ベクトルが8乗
されて生じたベクトルである。このため位相偏移毎に平
衡変調器9の波形応答が歪む現象が生じるので変調速度
の低周波の周波数成分が生じる。低域濾波器12は、平
衡変調器9の出力信号の低周波成分を出力する。この場
合、低域濾波器12を通過し、高周波成分が取り除かれ
るため変調符号に応じたレベル変動が生じる。レベル検
出器13は、低域濾波器12の出力信号のレベルを検出
し、波形整形することにより、変調符号が再生できる。
【0029】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずにディジタル変調波の
変調符号と同期した信号を再生する波形解析が実現でき
る方式である。
【0030】第3の実施の形態 上記第1,2の実施の形態では、ディジタル変調波の変
調諸元を解析したり変調符号と同期した信号を再生する
場合を例にとって説明したが、スペクトラム拡散変調波
のうち直接拡散波の搬送周波数及び拡散符号の波形解析
に用いてもよく、上記第1,2の実施の形態と同様の効
果を奏する。
【0031】以下、このような第3の実施の形態を図6
について説明する。図6は、本発明の第3の実施の形態
によるスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の搬送
周波数及び拡散符号の波形解析のブロック回路構成図で
ある。図において、1は受信器、8は分配増幅器、9は
平衡変調器、10は周波数分析器である。図7は、図6
の端子番号,に対応した動作波形の説明図で、搬送
周波数、変調符号及び拡散符号の例であり、これに対応
した直接拡散波及び非線形処理のうち2乗した処理の時
系列波形とスペクトラム波形を示す。また、搬送波が拡
散符号「1」から「0」の変化に対応して不連続となる
箇所の拡大波形を示す。
【0032】次に動作について説明する。図6の受信器
1から平衡変調器9までは上記第1の実施の形態と同様
の動作を行うので省略する。図7の直接拡散波は、拡
散符号「1」から「0」又はその逆のとき搬送波の位相
が反転し、不連続点が生じる。この不連続点では、高速
で極性が変化するため図4の平衡変調器9の波形応答が
遅れ波形が歪むことにより図7右側の拡大スペクトラム
波形のようになる。この現象は、拡散符号「1」から
「0」又はその逆に変化する毎に現れ、「1」から
「1」又は「0」から「0」と連続している時には生じ
ない。すなわち拡散符号「1」から「0」に対応した不
連続点τ,2τ,3τ,4τ,…,nτ(sec)毎で
生じるため1/τ(Hz)の正整数倍を基本とした拡散
符号速度の線スペクトラムや変調符号速度(情報伝送符
号速度)(1/σ)の線スペクトラムが倍の搬送波2f
cの線スペクトラムの両側に得られる。
【0033】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずにスペクトラム拡散変
調波のうち直接拡散波の搬送周波数及び拡散符号の波形
解析が実現できる方式である。
【0034】第4の実施の形態 上記第3の実施の形態では、広帯域に拡散されているス
ペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の搬送周波数及
び拡散符号の波形解析を行う場合を例にとって説明した
が、上記スペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の変
調符号の波形解析に用いてもよく、上記実施の形態と同
様の効果を奏する。
【0035】以下、このような第4の実施の形態を図6
について説明する。図6は、本発明の第4の実施の形態
によるスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の変調
符号の波形解析のブロック回路構成図である。図におい
て、1は受信器、8は分配増幅器、9は平衡変調器、1
0は周波数分析器である。
【0036】次に動作について説明する。図7は、図6
の端子番号,に対応した動作波形の説明図で、拡散
符号を含んだ変調符号の例であり、これに対応した直接
拡散波及び2乗した出力の時系列波形とスペクトラム波
形を示す。また、搬送波が変調符号「1」から「0」に
変化に対応して不連続となる箇所の拡大波形を示す。図
7の直接拡散波の変調符号の帯域幅は、拡散符号より
遅いため狭くなる。上記第3の実施の形態において、搬
送周波数及び拡散符号の波形解析を行ったが、本実施の
形態においても同様に動作する。このため、図6の周波
数分析器10の帯域幅を小さくすることで、直接拡散の
変調波の変調符号を同様に波形解析できる。このため上
記第3の実施の形態と同様であるため説明は省略する。
【0037】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずにスペクトラム拡散変
調波のうち直接拡散波の変調符号の波形解析が実現でき
る方式である。
【0038】第5の実施の形態 また上記第4の実施の形態では、広帯域に拡散されてい
るスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の変調符号
の波形解析を行う場合を例にとって説明したが、上記ス
ペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の識別の波形解
析に用いてもよく、上記実施の形態と同様の効果を奏す
る。
【0039】以下、このような第5の実施の形態を図8
について説明する。図8は、本発明の第5の実施の形態
によるスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の識別
の波形解析のブロック回路構成図である。図において、
1は受信器、8は分配増幅器、9は平衡変調器、14は
狭帯域濾波器、15は判定器である。
【0040】次に動作について説明する。図7は、図8
の端子番号,に対応した動作波形の説明図で、拡散
符号、直接拡散波、非線形処理のうち2乗した出力の時
系列波形とこの波形に対応したスペクトラム波形を示
す。図8の受信器1から平衡変調器9までは上記第4の
実施の形態と同様の動作を行うので省略する。2乗した
出力の信号は、直接拡散波を全波整流した波形が出
力され、搬送波の倍の周波数2fcを基本波とした線ス
ペクトラムが得られる。この信号を狭帯域濾波器14に
より雑音を抑圧し、出力波と入力波とのレベルを図9の
条件で動作する判定器15により判定する。この場合、
受信器1の狭帯域である狭帯域濾波器14により雑音が
抑圧されるため直接拡散波の搬送波は、判定3の時とな
る。
【0041】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずにスペクトラム拡散変
調波のうち直接拡散変調波の搬送周波数の識別の波形解
析が実現できる方式である。
【0042】第6の実施の形態 また上記第5の実施の形態では、広帯域に拡散されてい
るスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の識別の波
形解析を行う場合を例にとって説明したが、上記スペク
トラム拡散変調波のうち周波数ホッピング波の波形解析
に用いてもよく、上記実施の形態と同様の効果を奏す
る。
【0043】以下、このような第6の実施の形態を図1
0について説明する。図10は、本発明の第6の実施の
形態によるスペクトラム拡散変調波のうち周波数ホッピ
ング変調波の波形解析のブロック回路構成図である。図
において、1は受信器、8は分配増幅器、9は平衡変調
器、16は高域濾波器、17は周波数弁別器、18は比
較器、19は周波数合成器、20は周波数対レベル基準
器である。図11は、図10の端子番号〜に対応し
た動作波形の説明図で、周波数ホッピング波の時系列波
形等を示す。
【0044】次に動作について説明する。図10の受信
器1から平衡変調器9までは上記第5の実施の形態と同
様の動作を行うので省略する。この平衡変調器9で非線
形処理した信号は、全波整流されることから入力波の
2倍の周波数以上の信号が出力される。高域濾波器1
6は、平衡変調器9で非線形処理した信号のうち2倍
以上の搬送周波数の信号’を出力する。周波数弁別器
17は、高域濾波器16の出力信号’を周波数弁別
(検波)し、搬送周波数に対応した振幅レベルの信号
を出力する。従って、図11の周波数ホッピング波は
非線形処理されることにより、周波数偏移する搬送周波
数F1とF2の差△Fが、2倍の△Fに拡大される。この
信号’を周波数弁別すると、拡散符号により周波数偏
移する搬送周波数が2倍の周波数で偏移するため、乗算
しない場合と比べて周波数に対応するF1とF2の振幅レ
ベルの差が広がり、結果として高分解能の搬送周波数
に対応した振幅レベルが得られる。周波数対レベル基
準器20は、各周波数に対応したレベルの換算値が記憶
されている記憶器である。比較器18は、信号の振幅
レベルと基準レベル値と比較し、周波数に対応した制
御信号を出力する。周波数合成器19は、比較器18の
制御信号により周波数を合成し、周波数ホッピング波の
搬送周波数を出力する。なお、本方式を拡張させ3乗、
4乗、5乗、6乗−−−の処理を行うことにより周波数
ホッピング波の搬送周波数偏移が増加するため分解能も
向上する。
【0045】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずに、周波数ホッピング
波の搬送周波数を高分解能で、振幅レベル変動として瞬
時に抽出して波形解析が実現できる方式である。
【0046】第7の実施の形態 また上記第6の実施の形態では、広帯域に拡散されてい
るスペクトラム拡散変調波のうち周波数ホッピング波の
波形解析を行う場合を例にとって説明したが、上記スペ
クトラム拡散変調波のうち直接拡散波の拡散符号及び変
調符号と同期した信号を再生するために用いてもよく、
上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【0047】以下、このような第7の実施の形態を図1
2について説明する。図12は、本発明の第7の実施の
形態によるスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の
拡散符号及び変調符号と同期した信号を再生する波形解
析のブロック回路構成図である。図において、1は受信
器、8は分配増幅器、9は平衡変調器、21は低域濾波
器、22はレベル検出器、23はパルス発生器である。
【0048】次に動作について説明する。図12の受信
器1から平衡変調器9までは上記第6の実施の形態と同
様の動作を行うので省略する。図13は、図12の構成
図の端子番号〜に対応した動作波形の説明図で、直
接拡散波の時系列波形等を示す。直接拡散変調波のベ
クトル変化点は、平衡変調器9で波形応答が遅れるため
高周波成分が取り除かれるのでのように変化する。低
域濾波器21は、平衡変調器9で処理した搬送周波数未
満の反転した信号を出力する。この場合、の信号の
拡散符号の切り替わりの時点の平均レベルは、低域濾波
器21を通過し、高周波成分が取り除かれるため、拡散
符号切り替わり時点以外の時点より高いレベルとなる。
レベル検出器22は、信号の一定レベル以上の信号を
検出する。パルス発生器23は、レベル検出器22によ
る信号によりパルス信号を発生する。これらのことか
ら、図13の直接拡散波は全波整流することにより入
力波の拡散符号「1」、「0」と切り替わる毎にパル
スが得られる。尚、拡散符号より遅い変調符号におい
ても同様の動作が得られる。
【0049】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずに、スペクトラム拡散
変調波のうち直接拡散波の拡散符号及び変調符号と同期
した信号を再生する波形解析が実現できる方式である。
【0050】第8の実施の形態 また上記第7の実施の形態では、広帯域に拡散されてい
るスペクトラム拡散変調波のうち直接拡散波の拡散符号
及び変調符号と同期した信号を再生する場合を例にとっ
て説明したが、上記スペクトラム拡散変調波のうち周波
数ホッピング波の拡散符号と同期した信号を再生するた
めに用いてもよく、上記実施の形態と同様の効果を奏す
る。
【0051】以下、このような第8の実施の形態を図1
4について説明する。図14は本発明の第8の実施の形
態によるスペクトラム拡散変調波のうち周波数ホッピン
グ波の拡散符号と同期した信号を再生するためのブロッ
ク回路構成図である。図において、1は受信器、8は分
配増幅器、9は平衡変調器、16は高域濾波器、17は
周波数弁別器、24は高域濾波器(微分回路)、25及
び26はパルス発生器である。図15は、図14の構成
図の端子番号〜に対応した動作波形の説明図で、周
波数ホッピング波の時系列波形等を示す。
【0052】次に動作について説明する。図14の受信
器1から周波数弁別器17までは上記第6の実施の形態
と同様の動作を行うので省略する。周波数弁別器17の
出力信号は、周波数偏移する周波数ホッピング波の搬
送周波数F1とF2の差△fが2倍の△fとなるため2△
fに対応した振幅レベルとなる。高域濾波器24は、微
分回路であるため信号の振幅レベルが変化する毎にパ
ルス状の波形が出力される。パルス発生器25は、
の片側のパルスを使用し、一定レベルに達するとパルス
を発生する。この機能により信号が下がる時にパルス
信号を発生する。同様にパルス発生器26を使用し、も
う一方のパルスを使用することにより信号が上がる時
にパルス信号が得られる。更に、これらのパルス発生器
25、26の出力を極性をそろえて加えることにより信
号を得る。このように、図14の構成図は、周波数ホ
ッピング波を全波整流することにより搬送周波数の切
り替わる毎にパルスを出力する。
【0053】このように本実施の形態は、理想となる変
調諸元及び基準信号を必要とせずに、広帯域に拡散され
ている周波数ホッピング波の拡散符号と同期した信号を
再生して波形解析ができる方式である。
【0054】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る波形
解析方式によれば、理想となる変調諸元及び参照信号を
必要としないため、どのようなディジタル変調波及びス
ペクトラム拡散変調波の波形であっても変調型式、搬送
周波数、変調速度、拡散符号速度、占有周波数帯幅等の
各変調諸元をリアルタイムに解析でき、しかも測定対象
信号と同期した搬送周波数、変調符号、拡散符号等が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるディジタル変
調波の波形解析を示すブロック図である。
【図2】図1の端子番号,に対応した8相PSKの
搬送周波数のベクトル図である。
【図3】図1の端子番号,に対応した8相PSKの
搬送周波数のスペクトラム図である。
【図4】図1の平衡変調器9の回路図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態によるディジタル変
調波の変調符号と同期した信号を再生する波形解析を示
すブロック図である。
【図6】本発明の第3及び第4の実施の形態によるスペ
クトラム拡散変調波のうち直接拡散波の搬送周波数、拡
散符号、変調符号の波形解析を示すブロック図である。
【図7】図6の端子番号,に対応した動作波形の説
明図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態によるスペクトラム
拡散変調波のうち直接拡散波の識別の波形解析を示すブ
ロック図である。
【図9】図8の端子番号,の入力波及び出力波のレ
ベル判定の条件図である。
【図10】本発明の第6の実施の形態によるスペクトラ
ム拡散変調波のうち周波数ホッピング波の波形解析を示
すブロック図である。
【図11】図10の端子番号,,,に対応した
動作波形の説明図である。
【図12】本発明の第7の実施の形態によるスペクトラ
ム拡散変調波のうち直接拡散波の拡散符号及び変調符号
と同期した信号を再生する波形解析を示すブロック図で
ある。
【図13】図12の端子番号,,,に対応した
動作波形の説明図である。
【図14】本発明の第8の実施の形態によるスペクトラ
ム拡散変調波のうち周波数ホッピング波の拡散符号と同
期した信号を再生する波形解析を示すブロック図であ
る。
【図15】図14の端子番号,,,,に対応
した動作波形の説明図である。
【図16】従来のディジタル変調波の波形解析を示すブ
ロック図である。
【図17】従来のスペクトラム拡散変調波の波形解析を
示すブロック図である。
【符号の説明】
1 受信器 2 復調器 3,6 理想変調諸元 4,7 理想基準信号 5 逆拡散器 8 分配増幅器 9 平衡変調器 10 周波数分析器 11 帯域濾波器 12,21 低域濾波器 13,22 レベル検出器 14 狭帯域濾波器 15 判定器 16,24 高域濾波器 17 周波数弁別器 18 比較器 19 周波数合成器 20 周波数対レベル基準器 23,25,26 パルス発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04L 27/18 H04J 13/00 E (56)参考文献 特開 平3−214829(JP,A) 特開 平6−261082(JP,A) 特開 平2−268283(JP,A) 特開 平5−218914(JP,A) 特開 平7−177106(JP,A) 特開 平8−163187(JP,A) 特開 平9−200079(JP,A) 特開 平9−318682(JP,A) “非線形処理によるπ/4シフトQP SKの波形特性の検討”,1997年電子情 報通信学会総合大会講演論文集,通信 1,p.189,B−2−3 “2乗処理を用いた直接拡散波の諸元 検出の検討”,1994年電子情報通信学会 秋季大会講演論文集,基礎・境界,p. 150,A−150 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 - 27/38 H04J 13/00 - 13/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル変調波の波形解析方式におい
    て、ディジタル変調波の高周波信号を受信する受信器
    と、該受信器の出力を2信号に同相で分配する分配増幅
    器と、前記2信号を乗算して入力信号の整数倍の信号を
    発生する平衡変調器と、前記入力信号の整数倍の信号か
    ら搬送周波数及び変調諸元に対応した線スペクトラムの
    周波数を測定する周波数分析器と、前記周波数分析器に
    より制御されて前記線スペクトラムの周波数のみを抽出
    する帯域濾波器とを備え、前記ディジタル変調波の占有周波数帯幅は、前記周波数
    分析器で前記ディジタル変調波の搬送波と変調波の線ス
    ペクトラムを観測しながら前記受信器の受信周波数を変
    化させ、これらの線スペクトラムが消滅する上下の周波
    数から測定する ことを特徴とする波形解析方式。
  2. 【請求項2】 スペクトラム拡散変調波の波形解析方式
    において、スペクトラム拡散変調波の高周波信号を受信
    する受信器と、該受信器の出力を2信号に同相で分配す
    る分配増幅器と、前記2信号を乗算して入力信号の整数
    倍の信号を発生する平衡変調器と、前記入力信号の整数
    倍の信号から直接拡散波の搬送周波数及び変調諸元に対
    応した線スペクトラムの周波数を測定する周波数分析器
    とを備え、整数倍の搬送波の線スペクトラムから直接拡散波の搬送
    周波数を測定するとともに、前記整数倍の搬送波の線ス
    ペクトラムの両側に得られる拡散符号速度に対応する線
    スペクトラム及び変調符号速度に対応する線スペクトラ
    ムから、拡散符号、変調符号の一方又は両方の測定を行
    ことを特徴とする波形解析方式。
  3. 【請求項3】 スペクトラム拡散変調波の波形解析方式
    において、スペクトラム拡散変調波の高周波信号を受信
    する受信器と、該受信器の出力を2信号に同相で分配す
    る分配増幅器と、前記2信号を乗算して入力信号の整数
    倍の信号を発生する平衡変調器と、前記入力信号の整数
    倍の信号から直接拡散波の搬送周波数に対応した線スペ
    クトラムの周波数を通す狭帯域濾波器と、該狭帯域濾波
    器の出力信号と前記分配増幅器の入力側の信号とから前
    記直接拡散波の搬送周波数を判定する判定器とを備え、
    前記スペクトラム拡散変調波における前記直接拡散波の
    搬送周波数を識別することを特徴とする波形解析方式。
  4. 【請求項4】 スペクトラム拡散変調波の波形解析方式
    において、スペクトラム拡散変調波の高周波信号を受信
    する受信器と、該受信器の出力を2信号に同相で分配す
    る分配増幅器と、前記2信号を乗算して入力信号の整数
    倍の信号を発生する平衡変調器と、前記入力信号の2倍
    以上の周波数の信号を出力する高域濾波器と、該高域濾
    波器の出力を周波数弁別する周波数弁別器と、比較器
    と、各周波数に対応したレベルの換算値が記憶されてい
    る周波数対レベル基準器と、周波数合成器とを備え、 前記比較器は、前記周波数弁別器の信号の振幅レベルと
    周波数対レベル基準器の基準レベル値と比較して周波数
    に対応した制御信号を出力し、前記周波数合成器は前記
    制御信号により周波数を合成し、周波数ホッピング波の
    搬送周波数を出力する ことを特徴とする波形解析方式。
  5. 【請求項5】 スペクトラム拡散変調波の波形解析方式
    において、スペクトラム拡散変調波の高周波信号を受信
    する受信器と、該受信器の出力を2信号に同相で分配す
    る分配増幅器と、前記2信号を乗算して入力信号の整数
    倍の信号を発生する平衡変調器と、前記入力信号の2倍
    以上の周波数の信号を出力する高域濾波器と、該高域濾
    波器の出力を周波数弁別する周波数弁別器と、該周波数
    弁別器の出力信号を微分する微分回路と、該微分回路の
    パルス状の波形出力によりパルス信号を発生するパルス
    発生器とを備え、前記スペクトラム拡散変調波における
    周波数ホッピング波の拡散符号に同期した信号を再生す
    ることを特徴とする波形解析方式。
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