JP4598587B2

JP4598587B2 - デジタル変調装置及びデジタル変調方法

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Publication number: JP4598587B2
Application number: JP2005112593A
Authority: JP
Inventors: 照晃長谷川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-04-08
Also published as: US20060227897A1; JP2006295501A; US7502423B2

Description

本発明は、デジタル変調装置及びデジタル変調方法に関し、特にＣＩＣ（Cascaded Integrator-COMB）フィルタを用いてオーバサンプリングを行う技術に関する。

従来より、デジタル変調器は、デジタルケーブルテレビセットトップボックスやデジタル衛星放送における送信器等として用いられている。このデジタル変調器では、マッピング後にＦＩＲフィルタで帯域制限をした上でオーバサンプリングされ、直交変調器のサンプリング周波数に補間された後、直交変調されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

または、マッピング後にＦＩＲフィルタで帯域制限され、ＣＩＣフィルタでオーバサンプリングされ、直交変調器のサンプリング周波数に補間された後、直交変調されるようになっている。
特開２００２−３３５２９３号公報

しかしながら、マッピングを行うサンプリング周波数（シンボルレート）とＣＩＣフィルタでオーバサンプルするサンプリング周波数との比が大きい場合には、ＣＩＣフィルタの遮断周波数領域により信号成分が削られてしまうおそれがある。

さらに、マッピングを行った後に、ＦＩＲで構成されるルート配分されたロールオフフィルタで帯域制限すると同時に所望のサンプリングレートに変換すると、ＣＩＣフィルタの遮断周波数領域により信号成分が削られない程度のサンプリングレートに変換する必要があり、回路規模や消費電力が増大化してしまうおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定のシンボルレートで入力したデータを、ＣＩＣフィルタ等を用いてＤ／Ａ変換器の動作クロック付近までオーバサンプリングする際に、変調品質を低減することなくデジタル変調することができるようにすることにある。

また、別の目的は、回路規模や消費電力を低減し得るデジタル変調装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調装置であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２フィルタと、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第２フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣ（Cascaded Integrator-COMB）フィルタと、
前記第１ＣＩＣフィルタから出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第１補間部と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した前記第１サンプリング周波数で、該直交成分データを帯域制限する第３フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した前記第２サンプリング周波数で、前記第３フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第４フィルタと、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第４フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣ（Cascaded Integrator-COMB）フィルタと、
前記第２ＣＩＣフィルタから出力されたデータを前記所定の出力周波数に補間する第２補間部と、
前記第１及び第２補間部からそれぞれ出力されたデータをデジタル直交変調して出力する直交変調部とを備えたことを特徴とするものである。

さらに、前記デジタル変調装置は、前記第１サンプリング周波数と前記第３サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも低い場合に、前記第１フィルタ及び第３フィルタから出力されたデータを、前記第２及び前記第４フィルタにおけるオーバサンプリング処理をバイパスしてそれぞれ前記第１及び第２ＣＩＣフィルタに出力するバイパス手段をさらに備えていてもよい。

また、本発明は、同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調方法であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタリング手順と、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第２フィルタリング手順と、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第２フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣフィルタリング手順と、
前記第１ＣＩＣフィルタリング手順で出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第１補間手順と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した前記第１サンプリング周波数で、該直交成分データを帯域制限する第３フィルタリング手順と、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した前記第２サンプリング周波数で、前記第３フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第４フィルタリング手順と、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第４フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣフィルタリング手順と、
前記第２ＣＩＣフィルタリング手順で出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第２補間手順と、
前記第１及び第２補間手順で出力されるデータをデジタル直交変調して出力する直交変調手順とを備えたことを特徴とするものである。

以上のように、本発明によれば、ＣＩＣフィルタでオーバサンプリングする前又は後に、固定のオーバサンプル率を持ったＦＩＲフィルタでオーバサンプリングすることにより、高品質なデジタル変調を行うことができ、且つ回路規模や消費電力を低減する上で有利となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係るデジタル変調装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、１１０は第１帯域制限フィルタで、例えばローパスフィルタ（ルートロールオフフィルタ）で構成されており、ルートロールオフ特性を用いてデジタル信号の符号間干渉を抑えた帯域制限を行うものである。また、この第１帯域制限フィルタ１１０では、動作周波数をシンボル周波数ｆsymのｎ倍（ｎは整数）で動作させることによりｎ倍の補間が行われるようになっている。

なお、この第１帯域制限フィルタ１１０は、複数のルートロールオフ率特性を保持しておき、そのうちの１つを選択するような構成にしても構わない。

ここで、シンボル周波数ｆsymの同相成分データＩｄ１が第１帯域制限フィルタ１１０に入力されると、ｎ倍の周波数ｎｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ２が第１オーバサンプルフィルタ１１１に出力される。

前記第１オーバサンプルフィルタ１１１は、デジタル信号のオーバサンプリングを行い、その動作周波数を周波数ｎｆsymのｍ倍（ｍは整数）で動作させることによりｍ倍の補間を行うものである。

ここで、サンプリング周波数ｎｆsymの出力データＩｄ２が第１オーバサンプルフィルタ１１１に入力されると、ｍ倍のサンプリング周波数ｍｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ３が第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力される。これにより、サンプリング周波数ｍｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ倍となる。

なお、前記出力データＩｄ２を第１オーバサンプルフィルタ１１１を通過させることなく第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力するためのバイパス経路１１５を設けておき、出力データＩｄ２のサンプリング周波数ｎｆsymと後述する第１ＣＩＣフィルタ１１２からの出力データＩｄ４のサンプリング周波数Ｉｆsymとの比が、予め設定した閾値よりも低い場合に、出力データＩｄ２を第１オーバサンプルフィルタ１１１でオーバサンプリング処理することなくバイパス経路１１５を介して第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力するようにしても構わない。

また、シンボルレートとデータの出力先であるＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロックとの比が予め設定した閾値以上である場合に、第１オーバサンプルフィルタ１１１においてオーバサンプリングを行うことなくバイパスして、そのまま第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力するようにしても構わない。このように、第１オーバサンプルフィルタ１１１に対してバイパス経路１１５を設けるようにした構成は、以下の実施形態２〜４についても同様に適応可能である。

前記第１ＣＩＣフィルタ１１２は、デジタル信号のオーバサンプリングを行い、その動作周波数を周波数ｍｆsymのＩ倍（Ｉは整数）で動作させることによりＩ倍の補間を行うものである。

ここで、サンプリング周波数ｍｆsymの出力データＩｄ３が第１ＣＩＣフィルタ１１２に入力されると、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ４が第１補間部１１３に出力される。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

前記第１補間部１１３は、入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データＩｄ４を、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampにサンプリングして補間するものである。この補間されたサンプリング周波数ｆsampの出力データＩｄ５は、直交変調部１１４に出力される。

一方、２１０は第２帯域制限フィルタで、例えばローパスフィルタ（ルートロールオフフィルタ）で構成されており、ルートロールオフ特性を用いてデジタル信号の符号間干渉を抑えた帯域制限を行うものである。また、この第２帯域制限フィルタ２１０では、動作周波数をシンボル周波数ｆsymのｎ倍（ｎは整数）で動作させることによりｎ倍の補間が行われるようになっている。

なお、この第２帯域制限フィルタ２１０は、複数のルートロールオフ率特性を保持しておき、そのうちの１つを選択するような構成にしても構わない。

ここで、シンボル周波数ｆsymの直交成分データＱｄ１が第２帯域制限フィルタ２１０に入力されると、ｎ倍の周波数ｎｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ２が第２オーバサンプルフィルタ２１１に出力される。

前記第２オーバサンプルフィルタ２１１は、デジタル信号のオーバサンプリングを行い、その動作周波数を周波数ｎｆsymのｍ倍（ｍは整数）で動作させることによりｍ倍の補間を行うものである。

ここで、サンプリング周波数ｎｆsymの出力データＱｄ２が第２オーバサンプルフィルタ２１１に入力されると、ｍ倍のサンプリング周波数ｍｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ３が第２ＣＩＣフィルタ２１２に出力される。これにより、サンプリング周波数ｍｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ倍となる。

なお、前記出力データＱｄ２を第２オーバサンプルフィルタ２１１を通過させることなく第２ＣＩＣフィルタ２１２に出力するためのバイパス経路２１５を設けておき、出力データＱｄ２のサンプリング周波数ｎｆsymと後述する第２ＣＩＣフィルタ２１２からの出力データＱｄ４のサンプリング周波数Ｉｆsymとの比が、予め設定した閾値よりも低い場合に、出力データＱｄ２を第２オーバサンプルフィルタ２１１でオーバサンプリング処理することなくバイパス経路２１５を介して第２ＣＩＣフィルタ２１２に出力するようにしても構わない。

また、シンボルレートとデータの出力先であるＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロックとの比が予め設定した閾値以上である場合に、第２オーバサンプルフィルタ２１１においてオーバサンプリングを行うことなくバイパスして、そのまま第２ＣＩＣフィルタ２１２に出力するようにしても構わない。このように、第２オーバサンプルフィルタ２１１に対してバイパス経路２１５を設けるようにした構成は、以下の実施形態２〜４についても同様に適応可能である。

前記第２ＣＩＣフィルタ２１２は、デジタル信号のオーバサンプリングを行い、その動作周波数を周波数ｍｆsymのＩ倍（Ｉは整数）で動作させることによりＩ倍の補間を行うものである。

ここで、サンプリング周波数ｍｆsymの出力データＱｄ３が第２ＣＩＣフィルタ２１２に入力されると、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ４が第２補間部２１３に出力される。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

前記第２補間部２１３は、入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データＱｄ４を、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampにサンプリングして補間するものである。この補間されたサンプリング周波数ｆsampの出力データＱｄ５は、直交変調部１１４に出力される。

前記直交変調部１１４は、同相成分の出力データＩｄ５と直交成分の出力データＱｄ５とをそれぞれ直交変調して、この直交変調した出力データｄoutをサンプリング周波数ｆsampの動作クロックで動作するＤ／Ａ変換部（図示せず）に出力するものである。

具体的に、前記直交変調部１１４は、２つの複素乗算部と、ＮＣＯ（Numerical Control Oscillator）と、加算器とを備えている。この２つの複素乗算部のうち一方は、同相成分の出力データＩｄ５に対して前記ＮＣＯが発振するデジタル三角関数ｃｏｓを乗算するようになっている。また、他方の複素乗算部は、直交成分の出力データＱｄ５に対して前記ＮＣＯが発振するデジタル三角関数ｓｉｎを乗算するようになっている。

また、前記加算器は、前記複素乗算部からそれぞれ出力されるデータを加算して、直交変調部１１４から出力データｄoutとして出力するようになっている。

以上のような構成によれば、所定のシンボルレートで入力したデータを、ＣＩＣフィルタ等を用いてＤ／Ａ変換器の動作クロック付近までオーバサンプリングする際に、変調品質を低減することなくデジタル変調することができる。

＜実施形態２＞
図２は、本実施形態２のデジタル変調装置の構成を示す図である。前記実施形態１との違いは、第１及び第２オーバサンプルフィルタ１１１，２１１の配置のみであるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図２に示すように、第１帯域制限フィルタ１００に入力されたシンボル周波数ｆsymの同相成分データＩｄ１は、ｎ倍の周波数ｎｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ２が第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力されるようになっている。

前記第１ＣＩＣフィルタ１１２に入力されたサンプリング周波数ｎｆsymの出力データＩｄ２は、ｍ倍のサンプリング周波数ｍｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ３が第１オーバサンプルフィルタ１１１に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数ｍｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ倍となる。

前記第１オーバサンプルフィルタ１１１に入力されたサンプリング周波数ｍｆsymの出力データＩｄ３は、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ４が第１補間部１１３に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

なお、出力データＩｄ２のサンプリング周波数と出力データＩｄ３のサンプリング周波数との比が予め設定した閾値よりも大きい場合には、第１オーバサンプルフィルタ１１１においてオーバサンプリング処理を行わないように、図示しないバイパス経路を介して、出力データＩｄ３を後段の第１補間部１１３に出力するようにしても構わない。

前記第１補間部１１３に入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データＩｄ４は、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampにサンプリングして補間され、補間後の出力データＩｄ５が直交変調部１１４に出力されるようになっている。

一方、第２帯域制限フィルタ２１０に入力されたシンボル周波数ｆsymの直交成分データＱｄ１は、ｎ倍の周波数ｎｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ２が第２ＣＩＣフィルタ２１２に出力されるようになっている。

前記第２ＣＩＣフィルタ２１２に入力されたサンプリング周波数ｎｆsymの出力データＱｄ２は、ｍ倍のサンプリング周波数ｍｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ３が第２オーバサンプルフィルタ２１１に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数ｍｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ倍となる。

前記第２オーバサンプルフィルタ２１１に入力されたサンプリング周波数ｍｆsymの出力データＱｄ３は、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換される。この変換後の出力データＱｄ４は第２補間部２１３に出力される。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

なお、出力データＱｄ２のサンプリング周波数と出力データＱｄ３のサンプリング周波数との比が予め設定した閾値よりも大きい場合には、第２オーバサンプルフィルタ２１１においてオーバサンプリング処理を行わないように、図示しないバイパス経路を介して、出力データＱｄ３を後段の第２補間部２１３に出力するようにしても構わない。

前記第２補間部２１３に入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データＱｄ４は、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampにサンプリングして補間され、補間後の出力データＱｄ５が直交変調部１１４に出力されるようになっている。

そして、前記直交変調部１１４に入力された同相成分の出力データＩｄ５と直交成分の出力データＱｄ５とがそれぞれ直交変調され、この直交変調された出力データｄoutがサンプリング周波数ｆsampの動作クロックで動作するＤ／Ａ変換部（図示せず）に出力されるようになっている。

以上のように、第１及び第２オーバサンプルフィルタ１１１，２１１を、第１及び第２ＣＩＣフィルタ１１２，２１２の後段に配置することにより、第１及び第２ＣＩＣフィルタ１１２，２１２の動作クロックを低下させ、直交データ成分と同相データ成分とを多重化することができ、回路規模を削減する上で有利となる。

＜実施形態３＞
図３は、本実施形態３のデジタル変調装置の構成を示す図である。前記実施形態１との違いは、第１及び第２オーバサンプルフィルタ１１１，２１１の配置のみであるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図３に示すように、第１帯域制限フィルタ１１０に入力されたシンボル周波数ｆsymの同相成分データＩｄ１は、ｎ倍の周波数ｎｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ２が第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力されるようになっている。

前記第１ＣＩＣフィルタ１１２に入力されたサンプリング周波数ｎｆsymの出力データＩｄ２は、ｍ倍のサンプリング周波数ｍｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ３が第１補間部１１３に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数ｍｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ倍となる。

前記第１補間部１１３に入力されたサンプリング周波数ｍｆsymの出力データＩｄ３は、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ４が第１オーバサンプルフィルタ１１１に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

前記第１オーバサンプルフィルタ１１１に入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データＩｄ４は、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ５が直交変調部１１４に出力されるようになっている。

なお、出力データＩｄ２のサンプリング周波数と出力データＩｄ３のサンプリング周波数との比が予め設定した閾値よりも大きい場合には、第１オーバサンプルフィルタ１１１においてオーバサンプリング処理を行わないように、図示しないバイパス経路を介して、出力データＩｄ４を後段の直交変調部１１４に出力するようにしても構わない。

前記第２ＣＩＣフィルタ２１２に入力されたサンプリング周波数ｎｆsymの出力データＱｄ２は、ｍ倍のサンプリング周波数ｍｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ３が第２補間部２１３に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数ｍｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ倍となる。

前記第２補間部２１３に入力されたサンプリング周波数ｍｆsymの出力データＱｄ３は、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換される。この変換後の出力データＱｄ４は第２オーバサンプルフィルタ２１１に出力される。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

前記第２オーバサンプルフィルタ２１１に入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データＱｄ４は、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ５が直交変調部１１４に出力されるようになっている。

なお、出力データＱｄ２のサンプリング周波数と出力データＱｄ３のサンプリング周波数との比が予め設定した閾値よりも大きい場合には、第２オーバサンプルフィルタ２１１においてオーバサンプリング処理を行わないように、図示しないバイパス経路を介して、出力データＱｄ４を後段の直交変調部１１４に出力するようにしても構わない。

以上のように、第１及び第２オーバサンプルフィルタ１１１，２１１を、第１及び第２補間部１１３，２１３の後段に配置することにより、第１及び第２ＣＩＣフィルタ１１２，２１２の動作クロックを低下させ、直交データ成分と同相データ成分とを多重化することができ、回路規模を削減する上で有利となる。

＜実施形態４＞
図４は、本実施形態４のデジタル変調装置の構成を示す図である。前記実施形態１との違いは、主に第１オーバサンプルフィルタ１１１の配置のみであるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図４に示すように、第１帯域制限フィルタ１１０に入力されたシンボル周波数ｆsymの同相成分データＩｄ１は、ｎ倍の周波数ｎｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ２が第１ＣＩＣフィルタ１１２に出力されるようになっている。

前記第１補間部１１３に入力されたサンプリング周波数ｍｆsymの出力データＩｄ３は、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＩｄ４が直交変調部１１４に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

前記第２補間部２１３に入力されたサンプリング周波数ｍｆsymの出力データＱｄ３は、Ｉ倍のサンプリング周波数Ｉｆsymに周波数変換され、変換後の出力データＱｄ４が直交変調部１１４に出力されるようになっている。これにより、サンプリング周波数Ｉｆsymは、シンボル周波数ｆsymのｎ×ｍ×Ｉ倍となる。

そして、前記直交変調部１１４に入力された同相成分の出力データＩｄ４と直交成分の出力データＱｄ４とがそれぞれ直交変調され、この直交変調された出力データｄout０が第１オーバサンプルフィルタ１１１に出力されるようになっている。

前記第１オーバサンプルフィルタ１１１に入力されたサンプリング周波数Ｉｆsymの出力データｄout０は、出力先のＤ／Ａ変換部（図示せず）の動作クロック周波数であるサンプリング周波数ｆsampに周波数変換され、変換後の出力データｄout１がＤ／Ａ変換部（図示せず）に出力されるようになっている。

なお、出力データＩｄ２のサンプリング周波数と出力データＩｄ３のサンプリング周波数との比が予め設定した閾値よりも大きい場合には、第１オーバサンプルフィルタ１１１においてオーバサンプリング処理を行わないように、図示しないバイパス経路を介して、出力データｄout０をそのまま出力するようにしても構わない。

以上のように、第１オーバサンプルフィルタ１１１を直交変調部１１４の後段に配置することにより、同相及び直交成分データ用として２つ必要であったオーバサンプルフィルタを１つにまとめることができ、回路規模を削減することができる。

以上説明したように、本発明に係るデジタル変調装置は、所定のシンボルレートで入力したデータを、ＣＩＣフィルタ等を用いてＤ／Ａ変換器の動作クロック付近までオーバサンプリングする際に、変調品質を低減することなくデジタル変調することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

本発明の実施形態１に係るデジタル変調装置の構成を示すブロック図である。本実施形態２に係るデジタル変調装置の構成を示すブロック図である。本実施形態３に係るデジタル変調装置の構成を示すブロック図である。本実施形態４に係るデジタル変調装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１０第１帯域制限フィルタ
１１１第１オーバサンプルフィルタ
１１２第１ＣＩＣフィルタ
１１３第１補間部
１１４直交変調部
２１０第２帯域制限フィルタ
２１１第２オーバサンプルフィルタ
２１２第２ＣＩＣフィルタ
２１３第２補間部

Claims

同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調装置であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２フィルタと、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第２フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣ（Cascaded Integrator-COMB）フィルタと、
前記第１ＣＩＣフィルタから出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第１補間部と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した前記第１サンプリング周波数で、該直交成分データを帯域制限する第３フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した前記第２サンプリング周波数で、前記第３フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第４フィルタと、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第４フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣ（Cascaded Integrator-COMB）フィルタと、
前記第２ＣＩＣフィルタから出力されたデータを前記所定の出力周波数に補間する第２補間部と、
前記第１及び第２補間部からそれぞれ出力されたデータをデジタル直交変調して出力する直交変調部とを備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
請求項１に記載されたデジタル変調装置において、
前記第１サンプリング周波数と前記第３サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも低い場合に、前記第１フィルタ及び第３フィルタから出力されたデータを、前記第２及び前記第４フィルタにおけるオーバサンプリング処理をバイパスしてそれぞれ前記第１及び第２ＣＩＣフィルタに出力するバイパス手段をさらに備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調装置であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣフィルタと、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第１ＣＩＣフィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２フィルタと、
前記第２フィルタから出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第１補間部と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した前記第１サンプリング周波数で、該直交成分データを帯域制限する第３フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した前記第２サンプリング周波数で、前記第３フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣフィルタと、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第２ＣＩＣフィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第４フィルタと、
前記第４フィルタから出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第２補間部と、
前記第１及び第２補間部からそれぞれ出力されたデータをデジタル直交変調して出力する直交変調部とを備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
請求項３に記載されたデジタル変調装置において、
前記第１サンプリング周波数と前記第２サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも高い場合に、前記第１及び第２ＣＩＣフィルタから出力されたデータを、前記第２及び第４フィルタにおけるオーバサンプリング処理をバイパスしてそれぞれ前記第１及び第２補間部に出力するバイパス手段をさらに備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調装置であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣフィルタと、
前記所定の出力周波数を整数分周した第３サンプリング周波数で、前記第１ＣＩＣフィルタから出力されたデータを補間する第１補間部と、
前記第１補間部から出力されたデータを、前記所定の出力周波数にオーバサンプリングする第２フィルタと、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、当該同相成分データを帯域制限する第３フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第３フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣフィルタと、
前記所定の出力周波数を整数分周した第３サンプリング周波数で、前記第２ＣＩＣフィルタから出力されたデータを補間する第２補間部と、
前記第２補間部から出力されたデータを、前記所定の出力周波数にオーバサンプリングする第４フィルタと、
前記第２及び第４フィルタからそれぞれ出力されたデータをデジタル直交変調して出力する直交変調部とを備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
請求項５に記載されたデジタル変調装置において、
前記第１サンプリング周波数と前記第２サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも高い場合に、前記第１及び第２補間部から出力されたデータを、前記第２フィルタ及び前記第４フィルタにおけるオーバサンプリング処理をバイパスしてそれぞれ前記直交変調部に出力するバイパス手段をさらに備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調装置であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣフィルタと、
前記所定の出力周波数を整数分周した第３サンプリング周波数で、前記第１ＣＩＣフィルタから出力されたデータを補間する第１補間部と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第２フィルタと、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第２フィルタから出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣフィルタと、
前記所定の出力周波数を整数分周した第３サンプリング周波数で、前記第２ＣＩＣフィルタから出力されたデータを補間する第２補間部と、
前記第１及び第２補間部からそれぞれ出力されたデータをデジタル直交変調して出力する直交変調部と、
前記直交変調部から出力されたデータを、前記所定の出力周波数にオーバサンプリングする第３フィルタとを備えたことを特徴とする、デジタル変調装置。
請求項７に記載されたデジタル変調装置において、
前記第１サンプリング周波数と前記第２サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも高い場合に、前記直交変調部から出力されたデータを、前記第３フィルタにおけるオーバサンプリング処理をバイパスして出力するバイパス手段をさらに備えたことを特徴とするデジタル変調装置。
同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調方法であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタリング手順と、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第２フィルタリング手順と、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第２フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣフィルタリング手順と、
前記第１ＣＩＣフィルタリング手順で出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第１補間手順と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した前記第１サンプリング周波数で、該直交成分データを帯域制限する第３フィルタリング手順と、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した前記第２サンプリング周波数で、前記第３フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第４フィルタリング手順と、
前記第２サンプリング周波数を整数倍した第３サンプリング周波数で、前記第４フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣフィルタリング手順と、
前記第２ＣＩＣフィルタリング手順から出力されたデータを、前記所定の出力周波数に補間する第２補間手順と、
前記第１及び第２補間手順で出力されるデータをデジタル直交変調して出力する直交変調手順とを備えたことを特徴とするデジタル変調方法。
請求項９に記載されたデジタル変調方法において、
前記第１サンプリング周波数と前記第３サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも低い場合に、前記第１及び第３フィルタリング手順で出力されたデータを、前記第２及び第４フィルタリング手順におけるオーバサンプリング処理をバイパスしてそれぞれ前記第１及び第２ＣＩＣフィルタリング手順に出力するバイパス手順をさらに備えたことを特徴とするデジタル変調方法。
同相成分及び直交成分データを直交変調して所定の出力周波数で出力するデジタル変調方法であって、
前記同相成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、該同相成分データを帯域制限する第１フィルタリング手順と、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第１フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第１ＣＩＣフィルタリング手順と、
前記所定の出力周波数を整数分周した第３サンプリング周波数で、前記第１ＣＩＣフィルタリング手順で出力されたデータを補間する第１補間手順と、
前記直交成分データのシンボル周波数を整数倍した第１サンプリング周波数で、当該同相成分データを帯域制限する第２フィルタリング手順と、
前記第１サンプリング周波数を整数倍した第２サンプリング周波数で、前記第２フィルタリング手順で出力されたデータをオーバサンプリングする第２ＣＩＣフィルタリング手順と、
前記所定の出力周波数を整数分周した第３サンプリング周波数で、前記第２ＣＩＣフィルタリング手順で出力されたデータを補間する第２補間手順と、
前記第１及び第２補間手順で出力されるデータをデジタル直交変調して出力する直交変調手順と、
前記直交変調手順で出力されたデータを、前記所定の出力周波数にオーバサンプリングする第３フィルタリング手順とを備えたことを特徴とするデジタル変調方法。
請求項１１に記載されたデジタル変調方法において、
前記第１サンプリング周波数と前記第２サンプリング周波数との比が、予め設定した閾値よりも高い場合に、前記直交変調手順で出力されたデータを、前記第３フィルタにおけるオーバサンプリング処理をバイパスして出力するバイパス手順をさらに備えたことを特徴とするデジタル変調方法。