JP3403888B2 - パーシャルレスポンス伝送方式によるモデム送信装置及びモデム送信方法並びにモデム送受信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 発明の属する技術分野 従来の技術（図１３〜図１５） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 発明の実施の形態（図２〜図１２） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にメタリック回
線を使用した超高速データ伝送を行なう際において用い
て好適な、パーシャルレスポンス伝送方式によるモデム
送信装置及びモデム送信方法並びにモデム送受信システ
ムに関する。

【０００３】

【従来の技術】従来より、データを伝送する際に使用す
るモデム（変復調装置）として、各種の伝送速度に対応
したものが提供されているが、近年、特にメタリック回
線を使用することにより、例えば１．５Ｍｂｐｓ程度の
高速データ伝送を行なうためのモデムが開発されてい
る。

【０００４】図１３は一般的なモデムの構成を示すブロ
ック図であり、このモデム１００は、例えば、伝送方式
としてナイキスト伝送方式を採用することにより、デー
タ信号を回線を介して送受信するようになっている。即
ち、この図１３に示すモデム１００は、Ａ／Ｄ変換部
（Ａ／Ｄ）１０１，復調部１０２，ロールオフフィルタ
（ＲＯＦ）１０３，自動利得制御部（ＡＧＣ）１０４，
自動等化部（ＥＱＬ）１０５，キャリア位相補正部（Ｃ
ＡＰＣ）１０６，論理処理部１０７，キャリア検出部
（ＣＤ）１０８，タイミング抽出部１０９，クロック信
号発生部１１０等の機能を有する受信部１１１と、論理
処理部１１２，ロールオフフィルタ（ＲＯＦ）１１３，
変調部１１４，Ｄ／Ａ変換部（Ｄ／Ａ）１１５等の機能
を有する送信部１１６とにより構成されている。

【０００５】ここで、これらの送信部１１６及び受信部
１１１は、ハードウェア的にはＡ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変
換器，ＭＰＵ（Microprocessor Unit)及びＤＳＰ（Digi
talSignal Processor）により構成されている。また、
送信部１１６の論理処理部１１２は、送信データについ
て、グレイ／ナチュラル変換，和分，信号点発生等の信
号処理を施すものであり、ロールオフフィルタ１１３
は、所定周波数の信号のみを透過する特性を有するもの
である。

【０００６】さらに、受信部１１１の論理処理部１０７
は、受信データについて信号点判定，差分等の処理を施
してデータを再生するものである。また、タイミング抽
出部１０９は、復調後の受信信号から変調周波数成分を
タイミング情報として抽出するものであり、例えばフィ
ルタ等により構成されるようになっている。特に、ナイ
キスト伝送方式を採用したモデム１００においては、タ
イミング抽出部１０９としては例えば図１４に示すよう
な構成を有することができる。

【０００７】即ち、変調したデータ信号そのものが、タ
イミング成分（変調速度周波数）を持っており、受信部
１１１においては、受信したデータを復調した後に、タ
イミング抽出部１０９としてのバンドパスフィルタ１０
９ａ〜１０９ｃを用いて受信信号中のタイミング成分
（変調速度周波数）を抽出できるようになっている。具
体的には、バンドパスフィルタ１０９ａ，１０９ｂは、
それぞれ、復調された受信信号のリアル成分，イマジナ
ル成分を入力され、変調速度の１／２周波数を抽出する
ようになっている。

【０００８】さらに、乗算器１０９ｄはバンドパスフィ
ルタ１０９ａからの復調後のリアル成分の２乗を演算す
るものであり、乗算器１０９ｅはバンドパスフィルタ１
０９ｂからの復調後のイマジナル成分の２乗成分を演算
するものである。また、加算器１０９ｆは、乗算器１０
９ｄ，１０９ｅからの２乗成分の和を演算するものであ
る。

【０００９】バンドパスフィルタ１０９ｃは、加算器１
０９ｆからの受信信号のリアル成分，イマジナル成分の
二乗和を入力されて、変調速度の周波数成分を抽出する
ようになっている。また、クロック信号発生部１１０
は、タイミング抽出部１０９からのタイミング情報に基
づいて、Ａ／Ｄ変換部１０１にてＡ／Ｄ変換を行なうた
めのクロック信号を発生するものであり、例えば図１５
に示すように、位相比較部１１０ａ及び分周回路１１０
ｂにより構成されるようになっている。

【００１０】即ち、分周回路１１０ｂは、タイミング抽
出部１０９からのタイミング情報としての変調速度の周
波数成分について分周しうるものであり、位相比較部１
１０ａは、タイミング抽出部１０９からのタイミング情
報と、モデム１００を構成するＤＳＰの内部クロック１
００ａとを比較し、この比較結果に基づいて分周回路１
１０ｂに対する制御信号を出力するものである。

【００１１】具体的には、タイミング情報と内部クロッ
ク１００ａとの比較の結果、基準位相よりも進んでいる
場合には歯入れして（パルスを挿入して）位相を遅らせ
る一方、基準位相よりも遅れている場合には歯抜けして
（パルスを削除して）位相を進ませるように、上述の分
周回路１１０ｂを制御するようになっている。従って、
上述の内部クロック１００ａ及びクロック信号発生部１
１０により、ＰＬＬ(Phase Locked Loop）制御が行なわ
れている。

【００１２】このような構成を有する、ナイキスト伝送
方式を採用するモデム１００では、送信部１１６では、
論理処理部１１２による処理を通じて、時間軸上でナイ
キスト間隔（ナイキスト周波数）に配置された信号点を
ナイキスト間隔で発生し、他の信号点との符号間干渉な
しで信号点を伝送している。即ち、論理処理部１１２に
て発生された信号点は、ロールオフフィルタ１１３にて
波形成形処理が施された後、変調部１１４にて変調され
る。その後、Ｄ／Ａ変換部１１５にてクロック信号発生
部１１０からのクロック信号に基づいてアナログ信号に
変換されて、データ信号として送信される。

【００１３】また、受信部１１１にて変調アナログ信号
を受信した際には、クロック信号発生部１１０におい
て、タイミング抽出部１０９にて抽出されたタイミング
情報からクロック信号を発生する。Ａ／Ｄ変換部１０１
においては上述のクロック信号発生部１１０からのクロ
ック信号に基づいて、受信アナログ信号をディジタル信
号に変換する。

【００１４】その後、受信信号（ディジタル信号）は復
調部１０２にて復調され、ロールオフフィルタ１０３，
自動利得制御部１０４，自動等化部１０５，キャリア位
相補正部１０６及び論理処理部１０７における信号処理
を通じてデータが再生されるようになっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図１３に示すようなモデム１００においては、伝送方式
としてナイキスト伝送方式を採用する場合には、帯域を
広帯域化する必要があるが、帯域を広げるには送受信信
号の特性上限界がある。従って、ナイキスト伝送方式に
おいては、伝送帯域としてのナイキスト間隔は限定され
た狭帯域な特性となる。

【００１６】また、このような狭帯域で高速なデータ伝
送を行なう場合には、上述のナイキスト伝送方式より
も、符号間干渉を有効利用したパーシャルレスポンス伝
送方式を採用した場合の方が、Ｓ／Ｎ比等の特性が向上
する。しかしながら、伝送方式として上述のパーシャル
レスポンス伝送方式を用いる場合には、帯域幅が変調速
度の周波数の半分となるため、上述のタイミング抽出部
１０９によるタイミング成分（変調速度の周波数）の抽
出が困難であるという課題がある。

【００１７】また、クロック信号発生部１１０の位相比
較部１１０ａにおいて上述の歯入れ／歯抜け制御を行な
うと、クロック信号発生部１１０から出力されるクロッ
クの幅が大きくなるため、超高速データ伝送を行なう場
合においては、欠けたクロック分のジッタが非常に大き
くなり、特性劣化に大きな影響を与え、回線劣化が無く
ともエラーが生じる場合があるという課題もある。

【００１８】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、タイミング成分の抽出を容易なものとし、さ
らに、クロックのジッタを抑圧することができるように
した、パーシャルレスポンス伝送方式によるモデム送信
装置及びモデム送信方法並びにモデム送受信システムを
提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図であり、この図１において、１はモデム送受信シ
ステムであり、このモデム送受信システム１は、パーシ
ャルレスポンス伝送方式にて変調データを送信するモデ
ム送信装置２と、モデム送信装置２から伝送ライン３を
介して受信した変調データを復調するモデム受信装置４
とを有している。

【００２０】ここで、モデム送信装置２は論理処理部
５，波形成形処理部６，ナイキスト周波数信号発生部
７，加算部８，モデム変調部９及びディジタル／アナロ
グ変換部１０をそなえている。ここで、論理処理部５
は、ディジタル送信データについて論理処理を施すもの
であり、波形成形処理部６は、論理処理部５での論理処
理後のディジタル送信データについて波形成形処理を施
すものであり、ナイキスト周波数信号発生部７は、タイ
ミング抽出用のディジタルナイキスト周波数信号を発生
するものである。

【００２１】また、加算部８は、波形成形処理部６によ
る波形成形処理後の信号に、ディジタルナイキスト周波
数信号発生部７からのナイキスト周波数信号を加算する
ものであり、モデム変調部９は、加算部８からのディジ
タル出力についてモデム変調処理を施すものであり、デ
ィジタル／アナログ変換部１０は、モデム変調部９から
のディジタル出力をアナログ信号に変換するものである
（請求項１）。

【００２２】これにより、モデム送信装置２において
は、送信データについての波形成形処理後の信号に、タ
イミング抽出用のナイキスト周波数信号を加算して送信
することにより、パーシャルレスポンス伝送方式にて変
調データを送信している（請求項２）。さらに、モデム
受信装置４は、アナログ／ディジタル変換部１１，モデ
ム復調部１２，タイミング抽出部１３，クロックジッタ
制御信号生成部１４，ディジタル／アナログ変換部１５
及びクロック信号発生部１６をそなえている。

【００２３】ここで、アナログ／ディジタル変換部１１
は、モデム送信装置２から伝送ライン３を介して受信し
た変調データをディジタル信号に変換するものであり、
モデム復調部１２は、アナログ／ディジタル変換部１１
で変換されたディジタル変調データを復調するものであ
り、タイミング抽出部１３は、モデム復調部１２からの
ディジタル信号よりタイミング成分を抽出するものであ
る。

【００２４】さらに、クロックジッタ制御信号生成部１
４は、タイミング抽出部１３で抽出されたタイミング成
分情報からディジタルクロックジッタ制御信号を生成す
るものであり、ディジタル／アナログ変換部１５は、ク
ロックジッタ制御信号生成部１４からのディジタルクロ
ックジッタ制御信号をアナログ信号に変換するものであ
る。

【００２５】また、クロック信号発生部１６は、ディジ
タル／アナログ変換部１５でアナログ信号に変換された
クロックジッタ制御信号を受けて所定周波数のクロック
信号をアナログ式で発生するものである（請求項３）。
さらに、上述のクロックジッタ制御信号生成部１４が、
タイミング抽出部１３で抽出されたタイミング成分情報
又はモデム受信装置４に接続される端末で使用されるク
ロック情報のいずれかを選択しうる選択部１４ａをそな
えてもよく（請求項４）、クロック信号発生部１６が、
複数種類の周波数を有するクロックを発生しうる分周回
路１６ａをそなえてもよい（請求項５）。

【００２６】

【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施形態にかか
るモデム送受信システムが適用されたデータ通信システ
ムを示すブロック図であり、この図２に示すデータ通信
システム１は、ホスト装置２１がモデム（変復調装置）
２２，２３及び伝送ラインとしてのメタル回線２５を介
して端末２４に接続されて構成されている。

【００２７】ここで、メタル回線２５は、銅線等の金属
線により構成された回線であって、例えば１．５Ｍｂｐ
ｓ程度の超高速でデータを伝送しうるものであり、この
メタル回線２５に接続されるホスト装置２１及び端末２
４としては、例えば画像情報等の大容量データを処理し
送受信するようなものを用いることができる。特に、上
述の端末２４としてテレビ画像を送受信しうるテレビ端
末を接続することにより、ホスト装置２１からメタル回
線２５を介してテレビジョン情報を伝送するケーブルテ
レビジョンシステムを構築することができる。

【００２８】ここで、モデム２２，２３は、それぞれ、
ホスト装置２１，端末２４とメタル回線２５とをインタ
フェースするものであり、モデム２２は、ハードウェア
的には、ＭＰＵ２２ａ，ＤＳＰ２２ｂ，Ｄ／Ａ変換器２
２ｃ，ローパスフィルタ２２ｄ及びＡ／Ｄ変換器２２ｅ
をそなえており、同様に、モデム２３は、ＭＰＵ２３
ａ，ＤＳＰ２３ｂ，Ａ／Ｄ変換器２３ｃ及びＤ／Ａ変換
器２３ｄ及びローパスフィルタ２３ｅをそなえている。

【００２９】また、ホスト装置２１側のモデム（モデム
送信装置）２２は、機能的には図３に示すような送信部
３０をそなえるとともに、端末２４側のモデム（モデム
受信装置）２３は、図４に示すような受信部４０をそな
えており、これらの送信部３０及び受信部４０により、
メタル回線２５を介してパーシャルレスポンス伝送方式
でデータ伝送を行なうようになっている。

【００３０】ここで、パーシャルレスポンス伝送方式で
は、例えば図５に示すように、ｆ₀Ｈｚの周波数帯域に
おいて、２ｆ₀ Ｈｚの周波数のコサイン特性を有するパ
ルスを用いることにより、データ伝送するようになって
いる。即ち、図６に示すように、前後のパルスの符号間
干渉（パルスが重なる部分）の値ａが一定となることを
利用して、本来の干渉を受けない場合のパルスの値ｂ，
ｂ′を算出することができるようになっており、これに
より、同じ周波数帯域ではナイキスト伝送方式よりも多
くのデータ量を伝送することができる。

【００３１】この場合においては、数十〜数百ｋＨｚの
周波数帯において、６〜８ビットのパルスを用いること
により、１．５Ｍｂｐｓ程度の伝送速度のデータ伝送を
行なうことができるようになっている。ここで、上述の
図３に示す送信部３０は、論理処理部３１，波形成形部
３２，ナイキスト周波数発生部３３，加算器３４，変調
部３５，Ｄ／Ａ変換器２２ｃ及びローパスフィルタ２２
ｄをそなえているが、例えば論理処理部３１をＭＰＵ２
２ａにより構成する一方、波形成形部３２，ナイキスト
周波数発生部３３，加算器３４及び変調部３５をＤＳＰ
２２ｂにより構成することができる。

【００３２】論理処理部３１は、グレイ／ナチュラル変
換，和分，信号点発生等の処理等、ディジタル送信デー
タについて論理処理を施すものであり、波形成形処理部
としての波形成形部３２は、論理処理部３１での論理処
理後のディジタル送信データについて波形成形処理を施
すものであり、例えばロールオフフィルタにより構成さ
れている。

【００３３】さらに、ナイキスト周波数発生部３３は、
タイミング抽出用のディジタルナイキスト周波数信号を
発生するナイキスト周波数信号発生部としての機能を有
するものであり、このナイキスト周波数発生部３３にて
発生されるナイキスト周波数信号は、波形成形部３２か
らのディジタル送信データと加算器３４にて加算される
ようになっている。

【００３４】即ち、ナイキスト周波数発生部３３では、
例えば図７（ａ）に示す信号点ａ₁，ａ₂ 間を推移す
る、例えば以下に示す式（１）のような離散的な信号Ｆ
を発生させ、ナイキスト周波数信号として出力されるよ
うになっている。なお、この式（１）に示すｆはナイキ
スト周波数を示す。 Ｆ＝ｃｏｓ２π（ｆ／２）ｔ＋ｊ０ ・・・（１） ところで、上述の式（１）は、自然対数ｅを用いて式
（２）に示すように変形することができるので、この信
号Ｆは図７（ｂ）に示すように、−ｆ／２〔Ｈｚ〕の周
波数成分とｆ／２〔Ｈｚ〕の周波数成分とを有してい
る。

【００３５】 Ｆ＝ｃｏｓ２π（ｆ／２）ｔ＋ｊ０ ＝ｅｘｐ〔ｊ２π（ｆ／２）ｔ〕＋ｅｘｐ〔ｊ・２π（−ｆ／２）ｔ〕 ・・・（２） 換言すれば、加算部３４において、波形成形部３２から
のベースバンド帯域のデータ系の信号点に、ナイキスト
周波数信号発生部３３からの、１８０度位相反転の信号
点（ナイキスト周波数の発生，タイミング成分用トー
ン）を加算するようになっている。

【００３６】即ち、波形成形部３２からの送信ディジタ
ルデータをそのまま変調周波数ｆ₀により変調すると、
変調データの使用帯域は図８に示すような使用帯域７０
となるが、さらに、上述のナイキスト周波数発生部３３
からのナイキスト周波数信号Ｆを加算した後に変調周波
数ｆ₀ で変調することにより、図９に示すような、変調
データの使用帯域の信号にタイミング成分用トーン信号
７１が加えられるようになっている。

【００３７】なお、後述するように、受信側のモデム２
３においては、このタイミング成分用トーン信号７１を
用いることにより変調周波数のタイミング成分を抽出す
ることができるようになっている。ところで、変調部３
５は、加算部３４にてナイキスト周波数信号Ｆが加算さ
れたディジタル送信データについて、前述の図１３にお
けるもの（符号１１４参照）と同様の変調処理を施すも
のであり、加算部３４からのディジタル出力についてモ
デム変調処理を施すモデム変調部としての機能を有して
いる。

【００３８】さらに、ディジタル／アナログ変換部とし
てのＤ／Ａ変換器２２ｃは、変調部３５からのディジタ
ル出力をアナログ信号に変換するものであり、ローパス
フィルタ２２ｄは、Ｄ／Ａ変換器２２ｃからのアナログ
信号に含まれるノイズ等の高周波成分を除去するもので
あり、このノイズ成分の除去されたアナログ送信信号
は、メタル回線２５を介して相手側モデム２３に送信さ
れるようになっている。

【００３９】また、前述の図４に示す受信部４０は、Ａ
／Ｄ変換器２３ｃ，復調部４２，ロールオフフィルタ
（ＲＯＦ）４３，データ処理系４４及びタイミング信号
処理系４５をそなえているが、復調部４２，ロールオフ
フィルタ（ＲＯＦ）４３，データ処理系４４及びタイミ
ング信号処理系４５については、ハードウェア的にはＭ
ＰＵ２３ａ又はＤＳＰ２３ｂにより構成されるようにな
っている。

【００４０】ここで、アナログ／ディジタル変換部とし
てのＡ／Ｄ変換器２３ｃは、後述するタイミング信号処
理系４５からのクロック信号をタイミング情報として、
メタル回線２５を介して受信した変調データとしてのア
ナログ受信信号をディジタル信号に変換するものであ
る。さらに、復調部４２は、Ａ／Ｄ変換器２３ｃで変換
されたディジタル変調データを復調するモデム復調部と
しての機能を有するものであり、ロールオフフィルタ
（ＲＯＦ）４３は、復調部４２にて復調されたディジタ
ル復調信号について波形成形処理を施すものである。

【００４１】また、上述のロールオフフィルタ４３から
の出力は、データ処理系４４及びクロック信号処理系４
５に入力され、データ処理系４４にて受信信号における
実データに関する再生処理が行なわれる一方、クロック
信号処理系４５において受信信号における変調周波数成
分を用いてクロック信号に関する処理が行なわれるよう
になっている。

【００４２】なお、上述のデータ処理系４４としては、
基本的に前述の図１３におけるものと同様の、自動利得
制御部１０４，自動等化部１０５，キャリア位相補正部
１０６，論理処理部１０７をそなえて構成されている。
また、クロック信号処理系４５は、受信信号における変
調周波数成分，自身のモデム２３におけるクロック情報
あるいは端末２４からのクロック情報に基づいて、上述
のＡ／Ｄ変換器２３ｃにおけるＡ／Ｄ変換を行なうため
のタイミング信号等として用いるクロック信号を各種生
成するものであり、詳細には図１０に示すような構成を
有することができる。

【００４３】ここで、この図１０に示すクロック信号処
理系４５は、位相比較部５１，タイミング（ＴＩＭ）抽
出部５３，位相比較部５４，選択部５５，ＰＬＬ(Phase
Locked Loop）回路５６，Ｄ／Ａ変換部５７，電圧制御
発振器（ＶＣＯ）５８，ＳＴ２用発振器５９，選択部６
０及び分周器６１により構成されている。ここで、位相
比較部５１は、モデム２３に接続されている端末２４か
らのクロック情報（ＳＴ１）と、モデム２３自身の内部
クロック情報（ＳＴ２）とを位相比較するものであり、
詳細には図１１に示すような構成を有している。

【００４４】即ち、この図１１に位相比較部５１は、入
力信号について１／８分周する分周器５１ａ及びＤフリ
ップフロップ５１ｂをそなえ、分周器５１ａにおいて端
末２４のクロック信号を１／８分周し、Ｄフリップフロ
ップ５１ｂから内部クロック信号ＳＴ２の入力タイミン
グで１／８分周された端末２４のクロック信号を出力す
るようになっている。なお、Ｄフリップフロップ５１ｂ
からの出力信号は、端末２４からのクロック情報ＳＴ１
の位相比較結果信号として選択部５５に入力されるよう
になっている。

【００４５】これにより、位相比較部５１では容易に位
相比較情報を抽出することができる。さらに、タイミン
グ抽出部５３は、Ａ／Ｄ変換器２３ｃ，復調部４２及び
ロールオフフィルタ４３（復調部４２及びロールオフフ
ィルタ４３については図１０では図示せず）を介して復
調後の受信信号（ディジタル信号）を入力され、この受
信信号により変調周波数成分をタイミング成分として抽
出するものであり、前述の図１３，図１４におけるもの
と同様の構成を有することができる。

【００４６】また、位相比較部５４は、タイミング抽出
部５３にて抽出されたタイミング成分とモデム２３自身
の内部クロック（ＳＴ２）とを位相比較するものであ
り、位相比較結果は相手側モデム２２のタイミング成分
ＲＴの位相比較結果信号として選択部５５に出力される
ようになっている。選択部５５は、位相比較部５１から
の端末２４からのクロック情報ＳＴ１の位相比較結果信
号と相手側モデム２２のタイミング成分ＲＴの位相比較
結果信号のいずれかを、装置の制御モードに応じて選択
するものであり、選択された位相比較結果信号は位相補
正量としてＰＬＬ回路５６に出力されるようになってい
る。

【００４７】換言すれば、選択部５５は、タイミング抽
出部５３で抽出されたタイミング成分情報又はモデム受
信装置としてのモデム２３を構成する受信部４０に接続
される端末２４で使用されるクロック情報のいずれかを
選択しうるものである。ＰＬＬ回路５６は、選択部５５
から入力された位相比較結果信号について積分演算を施
すことにより平滑化するものである。平滑化された位相
比較結果信号はディジタルクロック制御信号としてＤ／
Ａ変換部５７に出力されるようになっている。

【００４８】従って、上述の位相比較部５４，選択部５
５及びＰＬＬ回路５６により、タイミング抽出部５３で
抽出されたタイミング成分情報からディジタルクロック
ジッタ制御信号を生成し出力するクロックジッタ制御信
号生成部としての機能を有している。また、ディジタル
／アナログ変換部としてのＤ／Ａ変換部５７は、ＰＬＬ
回路５６からのディジタルクロックジッタ制御信号をア
ナログ信号に変換するものである。

【００４９】なお、図１０に示すクロック信号処理系４
５においては、タイミング抽出部５３，位相比較部５
４，選択部５５，ＰＬＬ回路５６及びＤ／Ａ変換部５７
としての機能をＤＳＰ２３ｂにより実現するようになっ
ているが、これ以外の機能についても適宜ＤＳＰ２３ｂ
で実現することにより、信号処理速度の向上に対応する
ことができる。

【００５０】さらに、電圧制御発振器５８は、Ｄ／Ａ変
換部５７においてアナログ信号に変換されたクロックジ
ッタ制御信号を受けて所定周波数のクロック信号を発生
するものである。また、選択器６０は、電圧制御発振器
５８からのアナログ信号のクロックジッタ制御信号又は
ＳＴ２用発振器５９からのモデム２３内部のクロック信
号ＳＴ２のいずれかを選択し出力するものであり、これ
により、装置の動作モードに応じて、上述の電圧制御発
振器５８からのクロックジッタ制御信号か又はモデム２
３内部のクロック信号ＳＴ２のいずれかを選択してクロ
ック信号を生成できるようになっている。

【００５１】さらに、分周器６１は、電圧制御発振器５
８からの所定周波数のクロック信号か又はＳＴ２用発振
器５９からのモデム２３内部のクロック信号ＳＴ２のい
ずれかのクロック信号を分周することにより、装置を動
作させるための各種クロックを生成するものであり、詳
細には図１２に示すように、複数種類の周波数を有する
クロックを発生しうる分周回路６１ａ〜６１ｃをそなえ
て構成されている。

【００５２】ここで、分周回路６１ａは入力される信号
を１／６分周して出力するものであり、分周回路６１ｂ
は分周回路６１ｂからの出力信号について１／２分周し
た信号，１／４分周した信号及び１／１６分周した信号
をそれぞれ出力するものであり、分周回路６１ｃは分周
回路６１ｂにて１／１６分周された信号について更に１
／１６分周するものである。

【００５３】例えば、入力信号として１８．５２８ＭＨ
ｚの周波数信号が入力された場合には、分周回路６１ｂ
において１．５４４ＭＨｚ，７７２ｋＨｚ及び１９３ｋ
Ｈｚのクロック信号を生成するとともに、分周回路６１
ｃにおいて１２．０６２５ｋＨｚのクロック信号を生成
することができる。この場合においては、分周回路６１
ｂからの７７２ｋＨｚのクロック信号を上述のＡ／Ｄ変
換器２３ｃのクロック信号として用いることができる。

【００５４】同様に、入力信号として１８．４３２ＭＨ
ｚの周波数信号が入力された場合には、分周回路６１ｂ
において１．５３６ＭＨｚ，７６８ｋＨｚ及び１９２ｋ
Ｈｚのクロック信号を生成するとともに、分周回路６１
ｃにおいて１２ｋＨｚのクロック信号を生成することが
できる。この場合においては、分周回路６１ｂからの７
６８ｋＨｚのクロック信号を上述のＡ／Ｄ変換器２３ｃ
のクロック信号として用いることができる。

【００５５】なお、分周回路６１ｃからの出力信号の先
頭パルスのタイミングが分周回路６１ａに出力されるよ
うになっており、これにより、各分周結果の信号の位相
の同期を取ることができるようになっている（キャリー
のロード）。従って、上述の電圧制御発振器５８，選択
器６０及び分周器６１により、Ｄ／Ａ変換部５７におい
てアナログ信号に変換されたクロックジッタ制御信号を
受けて所定周波数のクロック信号を発生するアナログ式
のクロック信号発生部としての機能を有している。

【００５６】また、上述のモデム送信装置としてのモデ
ム２２及びモデム受信装置としてのモデム２３は、上述
の送信部３０及び受信部４０としての機能の双方を共有
することにより、双方向通信を超高速で行なうようなモ
デム送受信システム１を構成するようになっている。即
ち、モデム２２がモデム受信装置として機能する場合に
は、ＭＰＵ２２ａ，ＤＳＰ２２ｂ及びＡ／Ｄ変換器２２
ｅにより、モデム２３と同様の受信部４０が構成され、
モデム２３がモデム送信装置として機能する場合には、
ＭＰＵ２３ａ，ＤＳＰ２３ｂ，Ｄ／Ａ変換器２３ｄ及び
ローパスフィルタ２３ｅにより、モデム２２と同様の送
信部３０が構成されるようになっている。

【００５７】上述の構成により、本発明の一実施形態に
かかるパーシャルレスポンス伝送方式によるモデム送受
信システムが適用されたデータ通信システムでは、ホス
ト装置２１からデータを端末２４に対して送信する際に
は、モデム２２にて変調された送信データを、回線２５
を介してモデム２３にて受信し、このモデム２３におい
て受信データを復調することにより端末２４へ出力して
いる。

【００５８】即ち、モデム２２の送信部３０では、送信
データについて論理処理部３１にてグレイ／ナチュラル
変換，和分，信号点発生等の処理を施し、波形成形部３
２では論理処理部３１からの送信データについて波形成
形処理を施す。続いて、加算部３４では、送信データに
ついて波形成形処理を施した信号に、ナイキスト周波数
発生部３３にて発生されたタイミング抽出用のナイキス
ト周波数信号を加算する。

【００５９】これにより、パーシャルレスポンス方式で
データ成分を送信しながら、タイミング抽出用のナイキ
スト周波数信号についても、データ成分との干渉を起こ
すことなく送信データとして送信することができる。な
お、送信データとしては、変調部３５，Ｄ／Ａ変換器２
２ｃ及びローパスフィルタ２２ｄにおける変調，Ｄ／Ａ
変換及びフィルタ処理が施された後にメタル回線２５を
介してモデム２３に送信されている。

【００６０】モデム２３では、メタル回線２５を介して
ホスト装置２１からの送信データを受信すると、受信デ
ータについて、クロック信号処理系４５にて発生された
タイミングに基づいてＡ／Ｄ変換処理を施した後に復調
部４２にて復調し、ロールオフフィルタ４３におけるフ
ィルタ処理を施す。その後、ロールオフフィルタ４３を
通過した受信信号は、データ処理系４４及びクロック信
号処理系４５に入力され、データ処理系４４では前述の
図１３におけるもの（符号１０４〜１０８参照）と同様
の、実データに関する再生処理を行なう一方、クロック
信号処理系４５ではクロック信号に関する処理を行な
う。

【００６１】即ち、クロック信号処理系４５では、受信
信号における変調周波数成分，自身のモデム２３におけ
る内部クロック情報あるいは端末２４からのクロック情
報に基づいて、装置の動作モード等に応じて適切な各種
クロック信号を生成している。特に、受信信号における
変調周波数成分を用いてクロック信号を抽出する場合に
は、タイミング抽出部５３において、前述の図１４に示
すタイミング抽出部１０９と同様の手法により、送信側
のモデム２２において加算されたナイキスト周波数成分
を有する信号としてのタイミング成分用トーン７１を用
いてタイミング情報を抽出している。

【００６２】また、タイミング抽出部５３にてタイミン
グが抽出されると、位相比較部５４及びＰＬＬ回路５６
においてディジタルクロックジッタ制御信号を生成す
る。また、ＰＬＬ回路５６からのディジタルクロックジ
ッタ制御信号は、Ｄ／Ａ変換部５７にてアナログ信号の
クロックジッタ制御信号に変換される。これにより、電
圧制御発振器５８では、ディジタルクロック信号よりも
分解能の高いアナログ信号でクロック信号を発生させる
ことができる。

【００６３】なお、電圧制御発信器５８からのアナログ
クロック信号については、分周器６１にて所定の分周が
施された後、例えばＡ／Ｄ変換器２３ｃ等にて用いられ
る各種クロック信号を生成している。このように、本発
明の一実施形態にかかるパーシャルレスポンス伝送方式
によるモデム送受信システムが適用されたデータ通信シ
ステムによれば、モデム２２の送信部３０における加算
部３４により、波形成形処理部３２による波形成形処理
後の信号に、ナイキスト周波数信号発生部３３からのナ
イキスト周波数信号を加算して送信することができるの
で、受信側モデム２３におけるタイミング成分の抽出を
容易なものとすることができる利点がある。

【００６４】さらに、Ｄ／Ａ変換部５７において、ＰＬ
Ｌ回路５６からのディジタルクロックジッタ制御信号を
アナログ信号に変換し、電圧制御発振器５８において、
アナログ信号に変換されたクロックジッタ制御信号を受
けて所定周波数のクロック信号を発生することができる
ので、受信クロックのジッタを効果的に抑圧することが
できる利点もある。

【００６５】また、選択部５５，６０により、タイミン
グ抽出部５３で抽出されたタイミング成分情報，端末２
４からのクロック情報又はモデム２３自身のクロック情
報のいずれかを用いてクロック信号を生成することがで
きるので、装置の動作モード等に応じて適切な各種クロ
ック信号を生成することができる利点がある。さらに、
分周器６１が、複数種類の周波数を有するクロックを発
生しうる分周回路６１ａ〜６１ｃをそなえているので、
装置を動作させるための同期した各種クロックを一括し
て生成することができ、クロック信号の非同期による装
置の誤動作を防止することができる利点もある。

【００６６】なお、上述の本実施形態にかかるモデム送
受信システムにおいては、モデム２２，モデム２３との
間をメタル回線２５により接続しているが、これに限定
されず、電話回線あるいは無線回線等、任意の回線を伝
送ラインとして用いることもできる。

【００６７】

【発明の効果】このように、請求項１〜３記載の本発明
によれば、モデム送信装置における加算部により、波形
成形処理部による波形成形処理後の信号に、ディジタル
ナイキスト周波数信号発生部からのナイキスト周波数信
号を加算して送信することができるので、受信側のモデ
ムとしてのモデム受信装置におけるタイミング成分の抽
出を容易なものとすることができる利点がある。

【００６８】さらに、請求項３記載の本発明によれば、
ディジタル／アナログ変換部において、クロックジッタ
制御信号生成部からのディジタルクロックジッタ制御信
号をアナログ信号に変換し、アナログ式のクロック信号
発生部において、アナログ信号に変換されたクロックジ
ッタ制御信号を受けて所定周波数のクロック信号を発生
することができるので、受信クロックのジッタを効果的
に抑圧することができる利点もある。

【００６９】また、請求項４記載の本発明によれば、選
択部により、タイミング抽出部で抽出されたタイミング
成分情報又はモデム受信装置に接続される端末で使用さ
れるクロック情報のいずれかを選択することができるの
で、装置の動作モード等に応じて適切な各種クロック信
号を生成することができる利点がある。さらに、請求項
５記載の本発明によれば、分周回路により、複数種類の
周波数を有するクロックを発生することができるので、
装置を動作させるための同期した各種クロックを一括し
て生成することができ、クロック信号の非同期による装
置の誤動作を防止することができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかるモデム送受信シス
テムが適用されたデータ通信システムを示すブロック図
である。

【図３】本発明の一実施形態にかかるホスト装置側のモ
デムを示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる端末側のモデムを
示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかるパーシャルレスポ
ンス伝送方式におけるデータ伝送手法を説明するための
図である。

【図６】本発明の一実施形態にかかるパーシャルレスポ
ンス伝送方式におけるデータ伝送手法を説明するための
図である。

【図７】（ａ），（ｂ）はいずれも本発明の一実施形態
における送信側モデムにて加算されるナイキスト周波数
信号を示す図である。

【図８】本発明の一実施形態の動作を説明するための図
である。

【図９】本発明の一実施形態の動作を説明するための図
である。

【図１０】本発明の一実施形態にかかる受信側モデムの
タイミング信号処理系を示すブロック図である。

【図１１】本発明の一実施形態にかかる受信側モデムの
タイミング信号処理系の要部を示すブロック図である。

【図１２】本発明の一実施形態にかかる受信側モデムの
タイミング信号処理系の要部を示すブロック図である。

【図１３】一般的なモデムの構成を示すブロック図であ
る。

【図１４】ナイキスト伝送方式を採用した一般的なモデ
ムにおけるタイミング抽出部の構成を示すブロック図で
ある。

【図１５】一般的なモデムにおけるクロック信号発生部
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ モデム送受信システム ２ モデム送信装置 ３ 回線 ４ モデム受信装置 ５ 論理処理部 ６ 波形成形処理部 ７ ナイキスト周波数信号発生部 ８ 加算部 ９ モデム変調部 １０ ディジタル／アナログ変換部 １１ アナログ／ディジタル変換部 １２ モデム復調部 １３ タイミング抽出部 １４ クロックジッタ制御信号生成部 １４ａ 選択部 １５ ディジタル／アナログ変換部 １６ クロック信号発生部 １６ａ 分周回路 ２１ ホスト装置 ２２ モデム（モデム送信装置） ２２ａ ＭＰＵ ２２ｂ ＤＳＰ ２２ｃ Ｄ／Ａ変換器（ディジタル／アナログ変換部） ２２ｄ ローパスフィルタ ２３ モデム（モデム受信装置） ２３ａ ＭＰＵ ２３ｂ ＤＳＰ ２３ｃ Ａ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換部） ２４ 端末 ２５ メタル回線（伝送ライン） ３０ 送信部 ３１ 論理処理部 ３２ 波形成形部（波形成形処理部） ３３ ナイキスト周波数発生部 ３４ 加算部 ３５ 変調部（モデム変調部） ４０ 受信部 ４２ 復調部（モデム復調部） ４３ ロールオフフィルタ ４４ データ処理系 ４５ クロック信号処理系 ５１ 位相比較部 ５１ａ １／８分周器 ５１ｂ Ｄフリップフロップ ５３ タイミング抽出部 ５４ 位相比較部 ５５ 選択部 ５６ ＰＬＬ回路 ５７ Ｄ／Ａ変換部（ディジタル／アナログ変換部） ５８ 電圧制御発振器（アナログ式のクロック信号発生
部） ５９ ＳＴ２用発振器 ６０ 選択部 ６１ 分周器 ６１ａ〜６１ｃ 分周回路 ７０ 変調データの使用帯域 ７１ タイミング成分用トーン １００ モデム １００ａ 内部クロック １０１ Ａ／Ｄ変換部 １０２ 復調部 １０３ ロールオフフィルタ １０４ 自動利得制御部 １０５ 自動等化部 １０６ キャリア位相補正部 １０７ 論理処理部 １０８ キャリア検出部 １０９ タイミング抽出部 １０９ａ〜１０９ｃ バンドパスフィルタ １０９ｄ，１０９ｅ 乗算器 １０９ｆ 加算器 １１０ クロック信号発生部 １１０ａ 位相比較部 １１０ｂ 分周回路 １１１ 受信部 １１２ 論理処理部 １１３ ロールオフフィルタ １１４ 変調部 １１５ Ｄ／Ａ変換部 １１６ 送信部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パーシャルレスポンス伝送方式にて変調
   データを送信するモデム送信装置において、 ディジタル送信データについて論理処理を施す論理処理
   部と、 該論理処理部での論理処理後のディジタル送信データに
   ついて波形成形処理を施す波形成形処理部と、 タイミング抽出用のディジタルナイキスト周波数信号を
   発生するナイキスト周波数信号発生部と、 該波形成形処理部による波形成形処理後の信号に、該デ
   ィジタルナイキスト周波数信号発生部からの該ナイキス
   ト周波数信号を加算する加算部と、 該加算部からのディジタル出力についてモデム変調処理
   を施すモデム変調部と、 該モデム変調部からのディジタル出力をアナログ信号に
   変換するディジタル／アナログ変換部とをそなえて構成
   されたことを特徴とする、パーシャルレスポンス伝送方
   式によるモデム送信装置。
2. 【請求項２】 パーシャルレスポンス伝送方式にて変調
   データを送信するモデム送信方法において、 送信データについての波形成形処理後の信号に、タイミ
   ング抽出用のナイキスト周波数信号を加算して送信する
   ことを特徴とする、パーシャルレスポンス伝送方式によ
   るモデム送信方法。
3. 【請求項３】 パーシャルレスポンス伝送方式にて変調
   データを送信するモデム送信装置と、該モデム送信装置
   から伝送ラインを介して受信した該変調データを復調す
   るモデム受信装置とを有するモデム送受信システムにお
   いて、 該モデム送信装置が、 ディジタル送信データについて論理処理を施す論理処理
   部と、 該論理処理部での論理処理後のディジタル送信データに
   ついて波形成形処理を施す波形成形処理部と、 タイミング抽出用のディジタルナイキスト周波数信号を
   発生するナイキスト周波数信号発生部と、 該波形成形処理部による波形成形処理後の信号に、該デ
   ィジタルナイキスト周波数信号発生部からの該ナイキス
   ト周波数信号を加算する加算部と、 該加算部からのディジタル出力についてモデム変調処理
   を施すモデム変調部と、 該モデム変調部からのディジタル出力をアナログ信号に
   変換するディジタル／アナログ変換部とをそなえて構成
   されるとともに、 該モデム受信装置が、 該モデム送信装置から該伝送ラインを介して受信した該
   変調データをディジタル信号に変換するアナログ／ディ
   ジタル変換部と、 該アナログ／ディジタル変換部で変換されたディジタル
   変調データを復調するモデム復調部と、 該モデム復調部からのディジタル信号よりタイミング成
   分を抽出するタイミング抽出部と、 該タイミング抽出部で抽出されたタイミング成分情報か
   らディジタルクロックジッタ制御信号を生成するクロッ
   クジッタ制御信号生成部と、 該クロックジッタ制御信号生成部からのディジタルクロ
   ックジッタ制御信号をアナログ信号に変換するディジタ
   ル／アナログ変換部と、 該ディジタル／アナログ変換部でアナログ信号に変換さ
   れたクロックジッタ制御信号を受けて所定周波数のクロ
   ック信号を発生するアナログ式のクロック信号発生部と
   をそなえて構成されているたことを特徴とする、パーシ
   ャルレスポンス伝送方式によるモデム送受信システム。
4. 【請求項４】 該モデム受信装置における該クロックジ
   ッタ制御信号生成部が、該タイミング抽出部で抽出され
   たタイミング成分情報又は該モデム受信装置に接続され
   る端末で使用されるクロック情報のいずれかを選択しう
   る選択部をそなえていることを特徴とする請求項３記載
   のパーシャルレスポンス伝送方式によるモデム送受信シ
   ステム。
5. 【請求項５】 該モデム受信装置における該クロック信
   号発生部が、複数種類の周波数を有するクロックを発生
   しうる分周回路をそなえていることを特徴とする請求項
   ３記載のパーシャルレスポンス伝送方式によるモデム送
   受信システム。