JP3398989B2 - PSK modulator - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信システ
ムの送信機に用いると好適であり、簡便なハードウェア
で構成することにより、全ディジタル化、無調整化を可
能となした変調装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for use in a transmitter of a digital communication system, and relates to a modulator which can be all-digitalized and non-adjusted by being constituted by simple hardware. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は従来のPSK(Phase Shift Keyi
ng)変調装置の構成を示すブロック図である。この図9
における1はシフトレジスタ、2はROMであり、入力
されたデータをシフトレジスタ1でシフトしてROM2
に出力し、ROM2の出力を読み出すことにより、入力
データの波形を整形する。ROM2の出力はディジタル
/アナログ(以下、D/Aという)コンバータ3でアナ
ログに変換される。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a conventional PSK (Phase Shift Keyi).
ng) is a block diagram showing a configuration of a modulator. This Figure 9
1 is a shift register, 2 is a ROM, the input data is shifted by the shift register 1, and the ROM 2
And the output of the ROM 2 is read to shape the waveform of the input data. The output of the ROM 2 is converted into analog by a digital / analog (hereinafter referred to as D / A) converter 3.
【0003】ROM2の出力をアナログに変換する際、
D/Aコンバータ3では、サンプルホールドによるアパ
ーチャ特性の影響を防止するために、内蔵のローパスフ
ィルタによって折り返し成分を除去するよう帯域制限を
加える。このシフトレジスタ1、ROM2、およびD/
Aコンバータ3により、帯域制限機能を有する波形整形
回路Aが構成されている。When converting the output of the ROM 2 to analog,
In the D / A converter 3, in order to prevent the influence of the aperture characteristic due to the sample and hold, band limitation is applied so that the folding component is removed by the built-in low-pass filter. This shift register 1, ROM 2, and D /
The A converter 3 constitutes a waveform shaping circuit A having a band limiting function.
【0004】D/Aコンバータ3の出力は変調回路Bに
出力される。この変調回路Bは、D/Aコンバータ3の
後段に接続される乗算器4、局部発振器5、およびバン
ドパスフィルタ6(以下、BPFという)で構成され、
乗算器4には、局部発振器5から発振された周波数fc
のキャリア信号が入力される。乗算器4は、このキャリ
ア周波数信号fcとD/Aコンバータ3の出力信号とを
乗算することにより、キャリア周波数信号fcの位相を
データ速度ごとにスイッチングし、BPS6で所望の周
波数帯域の信号成分を通過させることにより、BPSK
(Binary Phase Shift Keying )変調を実現している。The output of the D / A converter 3 is output to the modulation circuit B. The modulation circuit B is composed of a multiplier 4, a local oscillator 5, and a bandpass filter 6 (hereinafter, referred to as BPF) connected to a subsequent stage of the D / A converter 3.
The multiplier 4 has a frequency fc oscillated from the local oscillator 5.
Carrier signal is input. The multiplier 4 multiplies the carrier frequency signal fc by the output signal of the D / A converter 3 to switch the phase of the carrier frequency signal fc for each data rate, and the BPS 6 generates a signal component in a desired frequency band. By passing it, BPSK
(Binary Phase Shift Keying) modulation is realized.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図9に示すような従来
のPSK変調装置は、ハードウェアが簡便で低コストで
構成できることから広く用いられているが、変調回路B
がアナログ素子で構成されるため、調整が必要である。
また、データの伝送速度を変えたい場合、D/Aコンバ
ータ3のLPFやBPF6など、変更を要する個所が多
分にあるという欠点を有するとともに、QPSK(Quad
rature Phase Shift Keying )など多相化に応用する場
合、移相器、ハイブリットなどのアナログ素子が増え、
それに伴ない調整個所も増大してしまうという不具合が
ある。The conventional PSK modulator as shown in FIG. 9 is widely used because it has a simple hardware and can be constructed at low cost.
Since it is composed of analog elements, adjustment is necessary.
Further, when it is desired to change the data transmission rate, there is a drawback that there are many places that need to be changed, such as the LPF and BPF 6 of the D / A converter 3, and QPSK (Quad
When applied to multi-phase such as rature phase shift keying), analog elements such as phase shifters and hybrids will increase,
As a result, there is a problem that the number of adjustment points also increases.
【0006】本発明は、上述の問題に鑑みなされたもの
であり、無調整化を可能にして生産性の向上を期するこ
とができるとともに、ハードウェアを簡便にでき、IC
化および小型化が可能となる変調装置を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to eliminate the need for adjustment and improve productivity, and to simplify the hardware and to reduce the IC.
An object of the present invention is to provide a modulation device that can be downsized and downsized.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、所定周波数のキャリア信号を入力データに
基づいてPSK変調するPSK変調装置であって、上記
入力データを最大値、最小値および中間値に波形整形す
る波形整形回路と、上記キャリア信号の2倍の周波数の
周期ごとに、上記波形整形回路から出力される上記最大
値をスルーしかつ上記最小値を反転させるとともに、上
記キャリア信号の4倍の周波数の周期ごとに上記中間値
を挿入した後に、上記キャリア信号の周期ごとにディジ
タル/アナログ変換してキャリア信号のBPSK変調波
を生成する変調手段と、この変調手段の出力信号に含ま
れる上記キャリア信号の折り返し成分と、上記波形整形
回路の波形整形にともなう折り返し成分とを除去するバ
ンドパスフィルタとを備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention is a PSK modulator for PSK modulating a carrier signal of a predetermined frequency based on input data, wherein the input data has a maximum value and a minimum value. And a waveform shaping circuit that shapes the waveform to an intermediate value, and the maximum value output from the waveform shaping circuit is passed through and the minimum value is inverted for each period of a frequency twice that of the carrier signal. After inserting the intermediate value in each cycle of four times the frequency of the signal, digital / analog conversion is performed in each cycle of the carrier signal to generate a BPSK modulated wave of the carrier signal, and an output signal of this modulating means. A bandpass filter for removing the aliasing component of the carrier signal included in the above and the aliasing component associated with the waveform shaping of the waveform shaping circuit. Characterized in that it comprises a.
【0008】また、本発明は、上記変調手段は、上記キ
ャリア信号の4倍の周波数の信号を発生する局部発振器
と、この局部発振器から出力される信号を上記キャリア
信号と該キャリア信号の2倍の周波数の信号に分周する
カウンタと、このカウンタで分周された上記キャリア信
号と上記波形整形回路の出力信号との排他的論理和をと
る排他的論理和回路と、この排他的論理和回路の出力と
上記中間値とを上記キャリア信号の2倍の周波数の周期
で切り換えて出力するセレクタと、このセレクタの出力
信号をディジタル/アナログ変換するディジタル/アナ
ログコンバータとで構成されているものとした。さら
に、本発明は、上記変調手段は、上記ディジタル/アナ
ログコンバータの前段に挿入され上記BPSK変調波の
伝送速度を変えるディジタルフィルタをさらに備えてい
るものとした。According to the present invention, the modulation means includes a local oscillator that generates a signal having a frequency four times as high as that of the carrier signal, and a signal output from the local oscillator is the carrier signal and twice the carrier signal. A counter for dividing the frequency of the signal into a signal of the frequency, an exclusive OR circuit for exclusive ORing the carrier signal divided by the counter and the output signal of the waveform shaping circuit, and the exclusive OR circuit. Of the carrier signal and the intermediate value are switched in a cycle of twice the frequency of the carrier signal to be output, and a digital / analog converter for digital / analog converting the output signal of the selector. . Further, according to the present invention, the modulating means further includes a digital filter inserted in the preceding stage of the digital / analog converter to change the transmission rate of the BPSK modulated wave.
【0009】また、本発明は、所定周波数のキャリア信
号を第1および第2入力データに基づいてPSK変調す
るPSK変調装置であって、上記第1入力データを最大
値、最小値および中間値に波形整形する第1波形整形回
路と、上記第2入力データを最大値、最小値および中間
値に波形整形する第2波形整形回路と、上記キャリア信
号の4倍の周波数の信号を発生する局部発振器と、この
局部発振器の出力信号を上記第1波形整形回路の出力で
変調してBPSK変調波を生成する第1変調手段と、上
記局部発振器の出力信号を90度移相させた信号を上記
第2波形整形回路の出力で変調してBPSK変調波を生
成する第2変調手段と、上記第1変調手段の出力信号
を、上記キャリア信号の2倍の周波数の第1セレクト信
号ごとに選択して、上記キャリア信号の同相成分を出力
する第1セレクタと、上記第2変調手段の出力信号を上
記キャリア信号の2倍の周波数でかつ上記第1セレクト
信号を反転させた第2セレクト信号ごとに選択して、上
記キャリア信号の直交成分を出力する第2セレクタと、
上記第1セレクタの出力と上記第2セレクタの出力とを
加算する加算器と、上記加算器の出力信号をディジタル
/アナログ変換するディジタル/アナログコンバータ
と、このディジタル/アナログコンバータの出力信号に
含まれる上記キャリア信号の折り返し成分を除去するバ
ンドパスフィルタとを設けたことを特徴とする。The present invention is also a PSK modulator for PSK modulating a carrier signal of a predetermined frequency based on first and second input data, wherein the first input data is converted into a maximum value, a minimum value and an intermediate value. A first waveform shaping circuit for shaping the waveform, a second waveform shaping circuit for shaping the second input data into a maximum value, a minimum value and an intermediate value, and a local oscillator for generating a signal having a frequency four times that of the carrier signal. A first modulating means for modulating the output signal of the local oscillator with the output of the first waveform shaping circuit to generate a BPSK modulated wave; and a signal obtained by phase-shifting the output signal of the local oscillator by 90 degrees. Second modulation means for modulating with the output of the two waveform shaping circuit to generate a BPSK modulated wave, and an output signal of the first modulation means are selected for each first select signal having a frequency twice that of the carrier signal. , The first selector for outputting the in-phase component of the carrier signal and the output signal of the second modulating means are selected for each second select signal having a frequency twice that of the carrier signal and inverting the first select signal. A second selector for outputting the quadrature component of the carrier signal,
An adder for adding the output of the first selector and the output of the second selector, a digital / analog converter for digital / analog converting the output signal of the adder, and an output signal of the digital / analog converter are included. A bandpass filter for removing the aliasing component of the carrier signal is provided.
【0010】[0010]
【作用】本発明によれば、データ入力を波形整形回路に
入力することにより、最大値、最小値、および中間値に
波形整形し、このうち、最大値を変調手段に入力してキ
ャリア信号の2倍の周波数の周期ごとにスルーし、最小
値を反転させ、キャリア信号の4倍の周波数の周期ごと
に中間値を挿入した後にディジタル/アナログ変換し
て、キャリア信号のPSK変調波を生成すると共に、こ
のPSK変調波をバンドパスフィルタに入力して、キャ
リア周波数の折り返し成分と波形整形回路の折り返し成
分とを除去する。これにより、無調整化を可能にして、
生産性の向上を期することができるとともに、ハードウ
ェアを簡便にでき、IC化および小型化が可能となる。According to the present invention, by inputting the data input to the waveform shaping circuit, the waveform is shaped into the maximum value, the minimum value, and the intermediate value. The PSK modulated wave of the carrier signal is generated by passing through at every cycle of twice the frequency, inverting the minimum value, inserting an intermediate value at every cycle of the frequency of four times the carrier signal, and then performing digital / analog conversion. At the same time, the PSK modulated wave is input to the bandpass filter to remove the aliasing component of the carrier frequency and the aliasing component of the waveform shaping circuit. This allows for no adjustment,
The productivity can be improved, the hardware can be simplified, and the IC and the size can be reduced.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は本発明の第1実施例によるBPSK変調装置
の構成を示すブロック図である。この図1において、図
9で示した従来例と同一部分には、同一符号を付して説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing the configuration of a BPSK modulator according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those of the conventional example shown in FIG.
【0012】波形整形回路Aはシフトレジスタ1とRO
M2とにより構成され、入力データはシフトレジスタ1
で順次シフトされてROM2に入力され、ROM2の出
力を読み出すことにより、入力データの波形が整形され
る。また、変調回路Cは、ROM2の後段に接続される
ゲート7、カウンタ8、局部発振器9、およびD/Aコ
ンバータ10で構成されている。波形整形回路Aから
は、最大値、最小値、中間値(DC成分)がそれぞれ出
力され、この波形整形回路Aの出力は変調回路Cのゲー
ト7に入力される。The waveform shaping circuit A includes a shift register 1 and an RO.
M2 and the input data are shift register 1
Then, the waveform of the input data is shaped by reading the output of the ROM 2 after sequentially shifting and inputting it to the ROM 2. The modulation circuit C is composed of a gate 7, a counter 8, a local oscillator 9, and a D / A converter 10 which are connected to the latter stage of the ROM 2. The maximum value, the minimum value, and the intermediate value (DC component) are output from the waveform shaping circuit A, and the output of the waveform shaping circuit A is input to the gate 7 of the modulation circuit C.
【0013】ゲート7は図2に示すように、たとえば2
入力の排他的論理和回路7aとセレクタ7bとにより構
成され、排他的論理和回路7aの第1の入力端には、波
形整形回路AのROM2の出力が入力され、第2の入力
端には、図1に示すカウンタ8から出力される周波数f
cのキャリア信号が入力される。The gate 7 is, for example, 2 as shown in FIG.
It is composed of an exclusive OR circuit 7a for input and a selector 7b. The output of the ROM 2 of the waveform shaping circuit A is inputted to the first input terminal of the exclusive OR circuit 7a, and the second input terminal thereof is inputted. , The frequency f output from the counter 8 shown in FIG.
The carrier signal of c is input.
【0014】ここで、カウンタ8について説明すると、
カウンタ8は、局部発振器9から出力されるキャリア信
号の4倍の周波数4fcの信号をカウントして、周波数
fcのキャリア信号とその2倍の周波数2fcの信号に
分周するもので、このうち周波数fcのキャリア信号は
先に述べたように排他的論理和回路7aの第2の入力端
に出力され、周波数2fcの信号は図2のセレクタ7b
にトリガ信号として出力される。The counter 8 will be described below.
The counter 8 counts a signal having a frequency 4fc which is four times as high as the carrier signal output from the local oscillator 9 and divides it into a carrier signal having a frequency fc and a signal having a frequency 2fc which is twice the frequency. The carrier signal of fc is output to the second input terminal of the exclusive OR circuit 7a as described above, and the signal of frequency 2fc is the selector 7b of FIG.
Is output as a trigger signal.
【0015】さて、排他的論理和回路7aの出力はセレ
クタ7bの第1の入力端に加えられ、セレクタ7bの第
2の入力端には、上記波形整形回路AのROM2から出
力される中間値が加えられる。そして、このセレクタ7
bでは、カウンタ8から出力される周波数2fcのセレ
クト信号により、排他的論理和回路7aの出力と、中間
値とを切り換えて選択し、D/Aコンバータ10に出力
する。D/Aコンバータ10には、局部発振器9から発
振される周波数4fcの信号が入力され、この出力信号
が入力されるごとに、上記セレクタ7bの出力をサンプ
ルホールドしアナログ変換する。The output of the exclusive OR circuit 7a is applied to the first input terminal of the selector 7b, and the intermediate value output from the ROM 2 of the waveform shaping circuit A is applied to the second input terminal of the selector 7b. Is added. And this selector 7
In b, the output of the exclusive OR circuit 7a and the intermediate value are switched and selected by the select signal of the frequency 2fc output from the counter 8 and output to the D / A converter 10. A signal of frequency 4fc oscillated from the local oscillator 9 is input to the D / A converter 10, and each time the output signal is input, the output of the selector 7b is sample-held and analog-converted.
【0016】D/Aコンバータ10の出力はBPF6に
入力される。BPF6は、図5(c)の周波数3fcの
部分に示す、波形整形回路Aで波形整形された入力デー
タの折り返し成分と、図5(c)のfc−2fB ,fc
+2fB の部分に示す、D/Aコンバータ10によるア
ナログ変換後のキャリア信号に含まれる折り返し成分と
を除去するために、帯域制御を行うものである。この図
1に示す本実施例のPSK変調装置では、変調回路Cを
ディジタル素子で構成することが可能なものとし、無調
整化を期している。The output of the D / A converter 10 is input to the BPF 6. The BPF 6 is a folding component of the input data waveform-shaped by the waveform shaping circuit A shown in the frequency 3fc portion of FIG. 5C, and fc-2f B and fc of FIG. 5C.
Band control is performed in order to remove the aliasing component included in the carrier signal after the analog conversion by the D / A converter 10 shown in the + 2f B portion. In the PSK modulation device of this embodiment shown in FIG. 1, the modulation circuit C can be constituted by a digital element, and no adjustment is required.
【0017】次に、動作について、図3〜図5を参照し
て説明する。図5(a)〜図5(e)の波形は、それぞ
れ図1中のa点〜e点に現れる信号の波形を示してい
る。まず、図5(a)に示すデータが波形整形回路Aの
シフトレジスタ1に入力され、そこでシフトされた後R
OM2に入力され、ROM2からデータが読み出される
と、図5(b)に示す波形に波形整形される。ROM2
の出力信号は、あるフィルタ特性により定められた波形
整形後のデータ列であり、データのパターンはシフトレ
ジスタ1の段数で決まるので、図3に示すように、RO
M2の出力信号には、最大値(MAX)、最小値(MI
N)、中間値(DCフリー成分)がそれぞれ存在する。
このROM2の出力信号は、ゲート7、すなわち、図2
に示す排他的論理和回路7aの第1の入力端に入力され
る。Next, the operation will be described with reference to FIGS. The waveforms in FIGS. 5A to 5E show the waveforms of signals appearing at points a to e in FIG. 1, respectively. First, the data shown in FIG. 5A is input to the shift register 1 of the waveform shaping circuit A, where it is shifted and then R
When input to the OM2 and data is read from the ROM2, the waveform is shaped into the waveform shown in FIG. ROM2
Output signal is a data string after waveform shaping determined by a certain filter characteristic, and the data pattern is determined by the number of stages of the shift register 1. Therefore, as shown in FIG.
The output signal of M2 has a maximum value (MAX) and a minimum value (MI
N) and an intermediate value (DC free component) exist respectively.
The output signal of the ROM 2 is supplied to the gate 7, that is, as shown in FIG.
Is input to the first input terminal of the exclusive OR circuit 7a.
【0018】一方、局部発振器9からは、キャリア信号
の周波数fcの4倍の周波数4fcの信号が出力されて
おり、この周波数4fcの信号はカウンタ8およびD/
Aコンバータ10に出力される。カウンタ8はこの周波
数4fcの信号をカウントして、周波数fcと2fcの
信号に分周した信号を出力し、そのうち、周波数fcの
分周信号を排他的論理和回路7aの第2の入力端に加え
る。これにより、排他的論理和回路7aは、周波数fc
の分周信号とROM2の出力信号との排他的論理和をと
り、セレクタ7bの第1の入力端に出力する。On the other hand, the local oscillator 9 outputs a signal having a frequency 4fc which is four times the frequency fc of the carrier signal, and the signal having the frequency 4fc is output from the counter 8 and D /
It is output to the A converter 10. The counter 8 counts the signal of the frequency 4fc and outputs the frequency-divided signal of the frequency fc and the signal of the frequency 2fc. The frequency-divided signal of the frequency fc is output to the second input terminal of the exclusive OR circuit 7a. Add. As a result, the exclusive OR circuit 7a causes the frequency fc
An exclusive OR of the frequency-divided signal and the output signal of the ROM 2 is calculated and output to the first input terminal of the selector 7b.
【0019】一方、カウンタ8からの周波数2fcの分
周信号はセレクタ7bにトリガ信号として入力され、セ
レクタ7bでは、この周波数2fcの分周信号により、
排他的論理和回路7aの出力とROM2から出力される
DCフリー成分、すなわち、図3で示した中間値とを選
択する。したがって、セレクタ7bから出力される信号
は図4に示すように、キャリア信号の周波数fcの2倍
の周波数2fcごとに、ROM2の出力信号における最
大値と最小値が反転した信号となる。すなわち、ゲート
7の排他的論理和回路7aにおいて、ROM2の出力信
号に対してX1/X(−1)を行うことにより、波形整
形回路Aの出力信号で周波数fcのキャリア信号をPS
K変調する。On the other hand, the frequency-divided signal of frequency 2fc from the counter 8 is input to the selector 7b as a trigger signal, and in the selector 7b, the frequency-divided signal of frequency 2fc is used.
The output of the exclusive OR circuit 7a and the DC free component output from the ROM 2, that is, the intermediate value shown in FIG. 3 are selected. Therefore, as shown in FIG. 4, the signal output from the selector 7b is a signal in which the maximum value and the minimum value in the output signal of the ROM 2 are inverted for each frequency 2fc that is twice the frequency fc of the carrier signal. That is, in the exclusive OR circuit 7a of the gate 7, by performing X1 / X (-1) on the output signal of the ROM 2, the carrier signal of the frequency fc is PS by the output signal of the waveform shaping circuit A.
K-modulate.
【0020】さらに、ゲート7の出力、ひいてはセレク
タ7bの出力はD/Aコンバータ10に入力され、アナ
ログ信号に変換される。このD/Aコンバータ10にお
けるD/A変換のサンプルホールドによるアパーチャ特
性の影響を少なくするように、局部発振器9から出力さ
れる周波数4fcの信号により、セレクタ7bの選択状
態を切り換え、セレクタ7bから中間値を出力させて排
他的論理和回路7aの出力に周波数4fcの周期ごとに
挿入することで、D/Aコンバータ10の出力端にキャ
リア周波数fcのBPSK変調波が生成される。図5
(c)は、このD/Aコンバータ10の出力端に生成さ
れるBPSK変調波を示したものである。Further, the output of the gate 7, and thus the output of the selector 7b is input to the D / A converter 10 and converted into an analog signal. In order to reduce the influence of the aperture characteristic due to the sample hold of the D / A conversion in the D / A converter 10, the selection state of the selector 7b is switched by the signal of the frequency 4fc output from the local oscillator 9, and the intermediate state from the selector 7b is changed. By outputting a value and inserting it into the output of the exclusive OR circuit 7a for each cycle of the frequency 4fc, a BPSK modulated wave of the carrier frequency fc is generated at the output end of the D / A converter 10. Figure 5
(C) shows the BPSK modulated wave generated at the output end of the D / A converter 10.
【0021】このD/Aコンバータ10の出力信号はB
PF6に出力される。BPF6は、図5(d)に示すよ
うな周波数特性を有しており、この周波数特性により、
D/Aコンバータ10によるD/A変換後の波形に存在
する周波数fcのキャリア信号の上記折り返し成分と、
波形整形回路Aの波形整形にともなう折り返し成分を除
去するための帯域制限を行う。この結果、上記D/Aコ
ンバータ10におけるキャリア信号の折り返し成分と、
波形整形回路Aの折り返し成分が除去され、BPF6の
出力端には、図5(e)に示すようなBPSK変調信号
が得られる。The output signal of the D / A converter 10 is B
It is output to PF6. The BPF 6 has a frequency characteristic as shown in FIG. 5 (d). With this frequency characteristic,
The aliasing component of the carrier signal of the frequency fc existing in the waveform after D / A conversion by the D / A converter 10,
Band limitation is performed to remove the aliasing component due to the waveform shaping of the waveform shaping circuit A. As a result, the aliasing component of the carrier signal in the D / A converter 10
The aliasing component of the waveform shaping circuit A is removed, and a BPSK modulated signal as shown in FIG. 5E is obtained at the output end of the BPF 6.
【0022】以上のように本実施例のPSK変調装置に
よれば、データ入力を波形整形回路Aで波形整形し、波
形整形回路から出力される最大値を変調回路Cでキャリ
ア信号の2倍の周波数ごとにスルーし、かつ最小値を反
転した後、D/Aコンバータ10でアナログ変換し、キ
ャリア信号の周波数の4倍の周波数の周期ごとに中間値
を挿入してキャリア信号の周波数のBPSK変調波を得
るようにしたので、変調手段B部分のディジタル化が可
能となり、したがって、生産時の無調整化が可能となり
生産性を向上することができるとともに、IC化が可能
となるので装置の小型化も可能となる。As described above, according to the PSK modulator of this embodiment, the data input is shaped by the waveform shaping circuit A, and the maximum value output from the waveform shaping circuit is doubled by the modulating circuit C as compared with the carrier signal. After passing through for each frequency and inverting the minimum value, analog conversion is performed by the D / A converter 10, and an intermediate value is inserted at every frequency cycle of four times the frequency of the carrier signal to perform BPSK modulation of the frequency of the carrier signal. Since the waves are obtained, it is possible to digitize the modulation means B portion, and therefore, it is possible to make adjustments at the time of production and improve productivity, and at the same time, it is possible to make IC, so that the device is small in size. It becomes possible.
【0023】図6は本発明の第2実施例によるBPSK
変調装置の構成を示すブロック図であり、ディジタルフ
ィルタ11をD/Aコンバータ10の前段に挿入して、
伝送速度可変型の変調装置としている。この図6におい
て、図1の実施例と同一部分には、同一符号を付して、
その構成の重複説明を避け、図1とは異なる部分を主体
的に述べる。図6のBPSK変調装置では、波形整形回
路Aは、図1の実施例と同様にレジスタとROMとによ
り構成されており、また、変調回路Dは図1の変調回路
Cとは異なり、D/Aコンバータ10の前段にディジタ
ルフィルタ11を挿入した構成とされており、さらに、
変調回路Dの変調部12は、図1で示したゲート7とカ
ウンタ8とで構成されている。FIG. 6 shows a BPSK according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a modulator, in which a digital filter 11 is inserted in a front stage of a D / A converter 10,
It is a variable transmission rate modulator. 6, the same parts as those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals,
Duplicated description of the configuration will be avoided, and parts different from FIG. 1 will be mainly described. In the BPSK modulator of FIG. 6, the waveform shaping circuit A is composed of a register and a ROM as in the embodiment of FIG. 1, and the modulation circuit D is different from the modulation circuit C of FIG. A digital filter 11 is inserted in the preceding stage of the A converter 10, and further,
The modulation section 12 of the modulation circuit D is composed of the gate 7 and the counter 8 shown in FIG.
【0024】したがって、変調部12では、局部発振器
9から発振される周波数4fcの信号の周期ごとに中間
値が挿入された、波形整形後の信号が出力される。変調
回路12の出力はディジタルフィルタ11に入力され、
ディジタルフィルタ11の出力はD/Aコンバータ10
に入力される。なお、ディジタルフィルタ11とD/A
コンバータ10には、それぞれ局部発振器9からの周波
数4fcの信号が加えられる。ディジタルフィルタ11
では、局部発振器9からの周波数4fcの信号が入力さ
れるごとに、波形整形回路Aの波形整形にともなう折り
返し成分が除去される。Therefore, the modulator 12 outputs a signal after waveform shaping, in which an intermediate value is inserted for each cycle of the signal of frequency 4fc oscillated from the local oscillator 9. The output of the modulation circuit 12 is input to the digital filter 11,
The output of the digital filter 11 is the D / A converter 10
Entered in. The digital filter 11 and D / A
A signal of frequency 4fc from the local oscillator 9 is applied to each converter 10. Digital filter 11
Then, every time a signal of frequency 4fc from the local oscillator 9 is input, the aliasing component accompanying the waveform shaping of the waveform shaping circuit A is removed.
【0025】また、D/Aコンバータ10では、ディジ
タルフィルタ11から出力される折り返し成分が除去さ
れた波形整形後の信号がアナログ変換され、後段のアナ
ログフィルタ13では、D/Aコンバータ10によるア
ナログ変換後のキャリア信号の3fcの部分に含まれる
折り返し成分が除去される。Further, in the D / A converter 10, the signal after waveform shaping from which the folding component output from the digital filter 11 is removed is converted into analog, and in the analog filter 13 in the subsequent stage, the analog conversion by the D / A converter 10 is performed. The aliasing component included in the 3 fc portion of the subsequent carrier signal is removed.
【0026】この図6の構成では、ディジタルフィルタ
11のフィルタ特性を、外部からの信号により容易に変
えることができるため、変調部12から出力される信号
の伝送速度を変えることができ、したがって、アナログ
フィルタ13まで含めて、ハードウェアの変更なしに伝
送速度可変型のPSK変調装置が実現できる。In the configuration of FIG. 6, since the filter characteristic of the digital filter 11 can be easily changed by the signal from the outside, the transmission speed of the signal output from the modulator 12 can be changed, and therefore, A PSK modulator of variable transmission rate can be realized without changing the hardware including the analog filter 13.
【0027】図7は本発明の第3実施例によるQPSK
変調装置の構成を示すブロック図である。この図7のQ
PSK変調装置では、図1に示した波形整形回路Aと同
じ第1の波形整形回路Aaに第1の入力データを導入
し、波形整形した後、第1のBPSK変調回路Eaに
て、局部発振器9の周波数4fcのキャリア信号をBP
SK変調し、BPSK変調信号を第1のセレクタ14a
に入力するようにしている。FIG. 7 shows a QPSK according to the third embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structure of a modulator. Q in this figure
In the PSK modulator, the first input data is introduced into the first waveform shaping circuit Aa which is the same as the waveform shaping circuit A shown in FIG. 1 and the waveform is shaped. 9 carrier frequency 4fc carrier signal
SK-modulates the BPSK-modulated signal into the first selector 14a.
I am trying to type in.
【0028】同様にして、第2の入力データを第1の波
形整形回路Aaと同じ第2の波形整形回路Abに入力し
て波形整形し、第1のBPSK変調回路Eaと同じ第2
のBPSK変調回路Ebに波形整形回路Abの出力信号
を入力して、第2のBPSK変調回路Ebで局部発振器
9からの周波数4fcの90度移相したキャリア信号を
BPSK変調し、第2のセレクタ14bに出力するよう
にしている。Similarly, the second input data is input to the second waveform shaping circuit Ab which is the same as the first waveform shaping circuit Aa to shape the waveform, and the second waveform which is the same as the first BPSK modulation circuit Ea.
The output signal of the waveform shaping circuit Ab is input to the BPSK modulation circuit Eb, and the 90 ° phase-shifted carrier signal of the frequency 4fc from the local oscillator 9 is BPSK modulated by the second BPSK modulation circuit Eb, and the second selector is selected. It outputs to 14b.
【0029】第1のセレクタ14aには、周波数fcの
キャリア信号の2倍の周波数2fcの第1のセレクト信
号15aが入力され、第2のセレクタ14bにはこの周
波数2fcの第1のセレクト信号15aに対して周波数
2fcで180度位相の異なる第2のセレクト信号15
bが入力される。第1のセレクタ14aは第1のセレク
ト信号15aにより、第1のBPSK変調回路Eaの出
力信号から図8(a)に示すキャリア信号fcに同相の
信号成分を選択して加算器16に出力する。同様にし
て、第2のセレクタ14bは第2のセレクト信号15b
により、第2のBPSK変調回路Ebの出力信号から図
8(b)に示すように、キャリア信号fcに対して、直
交成分の信号を出力して加算器16に出力する。すなわ
ち、第1のセレクタ14aの出力信号と第2のセレクタ
14bの出力信号は図8(a)、図8(b)からも明ら
かなように、位相が90度ずれている。The first selector 14a is supplied with a first select signal 15a having a frequency 2fc which is twice as high as the carrier signal having a frequency fc, and the second selector 14b is supplied with the first select signal 15a having the frequency 2fc. To the second select signal 15 with a frequency of 2fc and a phase difference of 180 degrees.
b is input. The first selector 14a selects a signal component in phase with the carrier signal fc shown in FIG. 8A from the output signal of the first BPSK modulation circuit Ea according to the first select signal 15a and outputs it to the adder 16. . Similarly, the second selector 14b outputs the second select signal 15b.
As a result, the output signal of the second BPSK modulation circuit Eb outputs a signal of an orthogonal component to the carrier signal fc and outputs it to the adder 16, as shown in FIG. 8B. That is, the output signal of the first selector 14a and the output signal of the second selector 14b are 90 degrees out of phase with each other, as is apparent from FIGS. 8 (a) and 8 (b).
【0030】加算器16は第1のセレクタ14aの出力
信号と第2のセレクタ14bの出力信号とを加算して、
D/Aコンバータ10に送り、そこで、D/A変換し
て、アナログ信号を出力し、BPF6でキャリア信号の
折り返し成分を除去する。The adder 16 adds the output signal of the first selector 14a and the output signal of the second selector 14b,
The signal is sent to the D / A converter 10, where it is D / A converted, an analog signal is output, and the aliasing component of the carrier signal is removed by the BPF 6.
【0031】この図7の実施例では、第1のBPSK変
調回路Eaの出力の同相成分と第2のBPSK変調回路
Ebの出力の直交成分を加算して、D/A変換してQP
SK変調信号を得るようにしたので、BPSK変調に比
べ同じ帯域で2倍の情報を送ることができる。また、こ
のQPSK変調装置をアナログ素子で構成すると移相
器、ハイブリッドが必要であるが、図7の実施例では、
すべてディジタル素子で構成することができ、無調整化
と生産性の向上を期することができ、かつハードウェア
も簡便になる。なお、この図7の実施例においても、D
/Aコンバータ10の前段にディジタルフィルタを挿入
すれば、自由に伝送速度を変えることができる。In the embodiment of FIG. 7, the in-phase component of the output of the first BPSK modulation circuit Ea and the quadrature component of the output of the second BPSK modulation circuit Eb are added, D / A converted and QP.
Since the SK modulation signal is obtained, twice as much information can be sent in the same band as in the BPSK modulation. Further, if this QPSK modulator is composed of analog elements, a phase shifter and a hybrid are required, but in the embodiment shown in FIG.
All of them can be composed of digital elements, adjustment can be eliminated and productivity can be improved, and the hardware can be simplified. Note that, also in the embodiment of FIG. 7, D
If a digital filter is inserted in the preceding stage of the / A converter 10, the transmission speed can be freely changed.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力データを波形整形回路で波形整形し、波形整形回路の
出力信号の最大値をキャリア信号の2倍の周波数の周期
ごとにスルーすると共に、波形整形回路の出力信号の最
小値をキャリア信号の2倍の周波数の周期ごとに反転を
行い、さらには、キャリア信号の4倍の周波数の周期ご
とに波形整形回路の出力信号の中間値を挿入した後、D
/A変換し、キャリア信号のPSK変調波を生成するこ
とにより、回路全体をディジタル化でき、生産時の無調
整化を可能として生産性の向上を期することができる。
また、全ディジタル化にともない、ハードウェアを簡便
にでき、小型化およびIC化が可能となる。As described above, according to the present invention, the waveform of the input data is shaped by the waveform shaping circuit, and the maximum value of the output signal of the waveform shaping circuit is passed through in every cycle of the frequency twice that of the carrier signal. At the same time, the minimum value of the output signal of the waveform shaping circuit is inverted for each cycle of twice the frequency of the carrier signal, and further, the intermediate value of the output signal of the waveform shaping circuit for each cycle of four times the frequency of the carrier signal. After inserting
By performing A / A conversion and generating a PSK modulated wave of the carrier signal, the entire circuit can be digitized, adjustment can be eliminated during production, and productivity can be improved.
Also, with the all-digitalization, the hardware can be simplified, and the size and the IC can be reduced.
【図1】本発明の第1実施例によるBPSK変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a BPSK modulator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す変調回路のゲート部分の構成を示す
回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a gate portion of the modulation circuit shown in FIG.
【図3】図1に示す波形整形回路の出力信号の波形図で
ある。FIG. 3 is a waveform diagram of an output signal of the waveform shaping circuit shown in FIG.
【図4】図2に示すゲートによる波形整形回路の出力信
号のスルー動作および反転動作を説明する説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a through operation and an inversion operation of an output signal of the waveform shaping circuit using the gate shown in FIG.
【図5】図5(a)〜図5(e)はそれぞれ図1中のa
点〜e点に現れる信号の波形を示す波形図である。5 (a) to FIG. 5 (e) are respectively a in FIG.
It is a waveform diagram which shows the waveform of the signal which appears at the point-e point.
【図6】本発明の第2実施例によるBPSK変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a BPSK modulator according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施例によるQPSK変調装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a QPSK modulator according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7に示すセレクタの出力信号の波形図であ
る。8 is a waveform diagram of an output signal of the selector shown in FIG.
【図9】図9は従来のPSK変調装置の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional PSK modulator.
1 シフトレジスタ 2 ROM 6 BPF(バンドパスフィルタ) 7 ゲート 7a 排他的論理和回路 7b、14a、14b セレクタ 8 カウンタ 9 局部発振器 10 D/Aコンバータ 11 ディジタルフィルタ 12 変調部 13 アナログフィルタ A,Aa,Ab 波形整形回路 C,D 変調回路 Ea,Eb BPSK変調回路 1 shift register 2 ROM 6 BPF (band pass filter) 7 gates 7a Exclusive OR circuit 7b, 14a, 14b selector 8 counter 9 Local oscillator 10 D / A converter 11 Digital filter 12 Modulator 13 Analog filter A, Aa, Ab waveform shaping circuit C, D modulation circuit Ea, Eb BPSK modulation circuit
Claims (4)
に基づいてPSK変調するPSK変調装置であって、 上記入力データを最大値、最小値および中間値に波形整
形する波形整形回路と、 上記キャリア信号の2倍の周波数の周期ごとに、上記波
形整形回路から出力される上記最大値をスルーしかつ上
記最小値を反転させるとともに、上記キャリア信号の4
倍の周波数の周期ごとに上記中間値を挿入した後に、上
記キャリア信号の周期ごとにディジタル/アナログ変換
してキャリア信号のBPSK変調波を生成する変調手段
と、 この変調手段の出力信号に含まれる上記キャリア信号の
折り返し成分と、上記波形整形回路の波形整形にともな
う折り返し成分とを除去するバンドパスフィルタと、 を備えることを特徴とするPSK変調装置。1. A PSK modulator for PSK modulating a carrier signal of a predetermined frequency based on input data, comprising: a waveform shaping circuit for shaping the input data into a maximum value, a minimum value and an intermediate value, and the carrier signal. The maximum value output from the waveform shaping circuit is passed through and the minimum value is inverted for each cycle of a frequency twice the frequency of the carrier signal.
Included in the output signal of the modulation means, which inserts the intermediate value for each cycle of double frequency, and then performs digital / analog conversion for each cycle of the carrier signal to generate a BPSK modulated wave of the carrier signal. A PSK modulation apparatus comprising: a bandpass filter that removes the aliasing component of the carrier signal and the aliasing component associated with the waveform shaping of the waveform shaping circuit.
倍の周波数の信号を発生する局部発振器と、この局部発
振器から出力される信号を上記キャリア信号と該キャリ
ア信号の2倍の周波数の信号に分周するカウンタと、こ
のカウンタで分周された上記キャリア信号と上記波形整
形回路の出力信号との排他的論理和をとる排他的論理和
回路と、この排他的論理和回路の出力と上記中間値とを
上記キャリア信号の2倍の周波数の周期で切り換えて出
力するセレクタと、このセレクタの出力信号をディジタ
ル/アナログ変換するディジタル/アナログコンバータ
とで構成されている請求項1記載のPSK変調装置。2. The modulation means is configured to output 4 of the carrier signal.
A local oscillator that generates a signal having a double frequency, a counter that divides the signal output from the local oscillator into the carrier signal and a signal that has a frequency twice the carrier signal, and the frequency divided by the counter. An exclusive OR circuit that takes an exclusive OR of the carrier signal and the output signal of the waveform shaping circuit, and the output of the exclusive OR circuit and the intermediate value at a cycle of twice the frequency of the carrier signal. 2. The PSK modulator according to claim 1, comprising a selector for switching and outputting, and a digital / analog converter for digital / analog converting an output signal of the selector.
ログコンバータの前段に挿入され上記BPSK変調波の
伝送速度を変えるディジタルフィルタをさらに備えてい
る請求項1記載のPSK変調装置。3. The PSK modulator according to claim 1, wherein the modulating means further comprises a digital filter inserted before the digital / analog converter to change the transmission rate of the BPSK modulated wave.
第2入力データに基づいてPSK変調するPSK変調装
置であって、 上記第1入力データを最大値、最小値および中間値に波
形整形する第1波形整形回路と、 上記第2入力データを最大値、最小値および中間値に波
形整形する第2波形整形回路と、 上記キャリア信号の4倍の周波数の信号を発生する局部
発振器と、 この局部発振器の出力信号を上記第1波形整形回路の出
力で変調してBPSK変調波を生成する第1変調手段
と、 上記局部発振器の出力信号を90度移相させた信号を上
記第2波形整形回路の出力で変調してBPSK変調波を
生成する第2変調手段と、 上記第1変調手段の出力信号を、上記キャリア信号の2
倍の周波数の第1セレクト信号ごとに選択して、上記キ
ャリア信号の同相成分を出力する第1セレクタと、 上記第2変調手段の出力信号を上記キャリア信号の2倍
の周波数でかつ上記第1セレクト信号を反転させた第2
セレクト信号ごとに選択して、上記キャリア信号の直交
成分を出力する第2セレクタと、 上記第1セレクタの出力と上記第2セレクタの出力とを
加算する加算器と、 上記加算器の出力信号をディジタル/アナログ変換する
ディジタル/アナログコンバータと、 このディジタル/アナログコンバータの出力信号に含ま
れる上記キャリア信号の折り返し成分を除去するバンド
パスフィルタと、 を設けたことを特徴とするPSK変調装置。4. A PSK modulator for PSK modulating a carrier signal of a predetermined frequency based on first and second input data, wherein the first input data is waveform shaped into a maximum value, a minimum value and an intermediate value. 1 waveform shaping circuit, a second waveform shaping circuit for shaping the second input data into a maximum value, a minimum value and an intermediate value, a local oscillator for generating a signal having a frequency four times as high as the carrier signal, and this local First modulating means for modulating the output signal of the oscillator with the output of the first waveform shaping circuit to generate a BPSK modulated wave, and a signal obtained by phase-shifting the output signal of the local oscillator by 90 degrees, the second waveform shaping circuit. Of the carrier signal and a second modulator that modulates with the output of the first modulator to generate a BPSK modulated wave.
A first selector that selects each of the first select signals having a double frequency and outputs the in-phase component of the carrier signal, and an output signal of the second modulating means has a frequency that is double the frequency of the carrier signal. Second inversion of select signal
A second selector that selects each select signal and outputs the quadrature component of the carrier signal, an adder that adds the output of the first selector and the output of the second selector, and an output signal of the adder A PSK modulator comprising: a digital / analog converter for digital / analog conversion; and a bandpass filter for removing aliasing components of the carrier signal included in the output signal of the digital / analog converter.
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---|---|---|---|
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