JPH01225213A - 波形変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル信号処理を用いて波形変換を行う
波形変換装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のティジタル変調器は、例えば特開昭６２−８５５
５８号公報に記載のように、入力データの１つの連続し
たビットパターンと標本点の選択をアドレス情報として
索引して波形変換結果である変調波の離散値を得ていた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は１Ｍ有限切インパルス応答ｍ（Ｆ　Ｘ　
Ｒ：　ＩＦｉｎｉｔｅ工ｍＰＬＬ５ｅ　Ｒｅｓｐｏｎｅ
ｅ　）ティジタルフィルタを使用して波形整形フィルタ
リング操作を行って？り、このため波形整形後の周波数
スペクトラムにはインパルス応答の有限打切長に依存す
るサイドロープが発生する。このサイドロープは。

インパルス応答の打切長を長くすることによって低減可
能であるが、上記従来例ではインパルス応答の打切長を
長くした場合、記憶素子の容量は２１で増那するため大
容量の記憶系子を必要とする。

また、大容量のＲＯＭを記憶素子として使用した場合、
アクセスタイムの低下により高速動作が不可能となると
いう問題点があった。

本発明の課題は、Ｆ’ＩＲ型ティジタルフィルタによる
波形変換装置のインパルス応答の打切長を長くすること
により周波数スペクトラムのサイドロープを低下させ、
かつこの時の記憶素子の容量増加を極めて少なくし、高
速アクセス可能な小。

中容量の記憶素子を使用可能とすることによって、高速
動作可能な成形変換装置を構成することにある。

〔昧ａｔ解決するための手段〕

上記課題は、波形変換装置の連続した入力テータ列ｔ＊
数のデータ列に分割し、この分割された各々のデータパ
ターンをアドレス情報として、前記各データパターンに
対応した波形変換結果をあらかじめ記憶させたもう一つ
の記憶手段を索引し。

前記各データパターン毎の波形変換結果を得、これらを
加算することによって入力データ列の波形変換結果を得
る波形変換手段を設けることにより達成される。

〔作用〕

本発明の動作を、第２図＃第３図に健って説明する。

第６図は従来の波形変換装＠Ｃより波形整形フィルタリ
ングを行う動作を示した図である。ここでｆＬＪは入力
データのデータレートであ５．Ｔ、は動作標不化周期を
表わす。入力データ列はシフトレジスタ１に入力される
。このシフトレジスタのビットパターンに層目して波形
整形フィルタのインパルス応答をｌね合わせたものが第
３図（１３）である。本例では、動作標本化周波数はデ
ータレートの８倍である。この時間応答の離散的信号は
、あらゆる入力データパターンについて計算して求めら
れ、この値は記憶素子に格納され【いる。従って入力デ
ータパターンと標本点の選択をアドレス情報として記憶
素子を索引することにより入力データ列に対する波形整
形フィルタの出力の離散値第３図（ａ）を得ることが出
来る。また記憶素子に格納するデータを１標本点ごとに
符号の正負を反転することによって、データパターンと
標本点の選択をアドレス情報として記憶素子を索引する
ことによって波形整形された変調波の離散値を得ること
ができる。得らｎた変調波を第３図（ｃ）に破線で示す
。

本例では入力データ列の連続した６ビツト及び８個の標
本点を選択するための６ビツトの信号をアドレス情報と
する必要があり、１１！散僅の値を８ビツトの量子化を
行って表現するとした場合、記憶素子の容量は ２（６＋″）Ｘ８＝４０９６ビツト 必狭となる。

第２１は本発明の波形変換装置による波形整形フィルタ
の動作を説明した図である。

入力データ列は連続した２つのシフトレジスタ１及び１
′に入力される。このシフトレジスタ１のデータパター
ンに対応する波形整形フィルタのインパルス応答を重ね
合せたものを第２図（ｂ）に示す。

またシフトレジスタ１′のデータパターンに対応スる波
形整形フィルタのインパルス応答を重ね合せたものを第
２図（ａ）に示す。この各々のシフトレジスタに対応す
る時間応答の離散的信号は、あらゆる入力データパター
ンについて計算して求めろｎ、この値は各々の記憶素子
に格納されている。

従って、２つに分割された入力データパターンの各々と
標本点の選択をアドレス情報として谷々の記憶素子を索
引することにより、各々２つに分割さｔた各々の入力デ
ータ列に対応する波形整形フィルタの出力の１１１畝（
ｌｉｔ得ることが出来る。この各々の波形整形フィルタ
の出力の虜散値會同−晦刻ｖｃＸけるものとすることに
より、各々の波形整形フィルタの出力の喝散ｆ＠を同一
標本点ごとに加算することによって、２つに分割する前
の入力データパターンに対応する波形整形フィルタの出
力の離散値第２図１）を得ることが出来る。これはすな
わち徒来方式ＶＣよる波形整形フィルタ出力第５図（Ｃ
）と同一のものである。

また、従来例同様に各々の記憶素子に格納するデータを
１標本点ごとに符号の正負を反転することにより５分割
した入力データパターンの各々と標本の選択をアドレス
情報として索引して得られた各々の離散値を加算するこ
とによって波形整形されたｆ′ｖ＃波の離散値を得るこ
とが出来る。このようにして得られる変調波を第３図（
ｃｌ）に破線で示す。

この場合の記憶素子の容量は、ｖＥ来例と則じく標本化
周期をデータレ−トの８倍とし、各々の離散値を８ビツ
トに量子化して表現した場合に。

（２（ｓ＋ｓ）＋２　（ｊ＋３　））　　×８＝１０２
４ビツトとなり、（２Ｅ米例に比べ大幅に減少する。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例′Ｉｋ因面を用い工詳細に説明す
る。

第１図は１本発明を使用した変詞器の基本的な構成図で
ある。入力ディジタル信号列１００は、シフトレジスタ
１に入力され、入力データレートに従りてシフトし外股
のシフトレジスタ長を越えたデータ１００′は連続する
次段のシフトレジスタ１′に入力され、データレートに
従いシフトされる。

シフトレジスタ１によって直列並列変換された入力デー
タパターン２００と、標本点を選択するカウンタ６の値
６００をアドレス情報としてＲＯＭ２を索引した結果、
シフトレジスタ１の入力データパターンを波形整形及び
変調された変調波の離散値４００が出力される。同様に
シフトレジスタ１に連続するシフトレジスタ１′によっ
て直列並列変換された入力データパターン２００′と、
標本点を選択するカウンタ［６の値５００をアドレス情
報として、ＲＯＭ２’を索引することにより、シフトレ
ジスタ１′の入力データパターン鵞波形整形及び変調さ
れたｆ調波の離散値４００’が出力される。

この２つの変調波の離散値は時間的に同一時点での波形
整形フィルタの出力の離散値を各々同一サンプルタイミ
ングにおいては符号の正負の反転が同じとなるように変
調したものであり、これを同一のカウンタ６によって発
生した同一の標本点を選択する信号５００によりて標本
点の選択を行っているため、波形整形フィルタリング及
び変調さｎｆｃ傷号の離散値４００及び４００′は同一
時刻に８ける同一標本点のセルそれ入力データパターン
に対する離散値となる。

この波形整形フィルタリングされた変調波の離散値４０
０及び４００′は加算器３に入力され１両離散１直を加
算したｌ１Ｉｌｉ敷イ直５００が出力される。この離散
値５００は、入力データ１００のシフトレジスタ１及び
１′の長さに相当する時間内の波形整形フィルタリング
及び変−さｎた値の離散値である。この離散値５００は
Ｄ／Ａ変換器によってディジタル−アナログ変換され、
波形整形フィルタリング及び変ｙ４てれた変調波６００
が出力される。

＃！４図は第５図を説明するために示したアナログ処理
で行なわれる４相位相変′ｖＩＡ話のブロック構成であ
る。入力データはＩ及びＱよυ入力され。

谷々ナイ争ストレートに対しである値のロールオフ物性
を持つた波形整形フィルタ１１によって波形整形される
。この波形整形された信号は、平衡ミクサ１２によって
、搬送波発生器ｌ５ｊｌｌニーより発生した搬送波及び
９０°位相シフタ１４によって９０°位相のずれた搬送
波を各々午ヤリア変調する。この各々の質―波は加算器
１５［よって加算され４相位相変調波が得られる。この
変調波は帯域制限フィルタ１６により帯域外の不要ｒｌ
ＬがＲｇ、りのぞかｎ出力される。こｎらの構成動作は
一般に艮（刈られているのでより詳細な説明は省略する
。

第５図は本発明によるティジタル変稠器の一実施例の構
成を示すブロック図で、第４凶の記号１０で曲まれ九部
分の機能を行う部分である。以下。

ｗ４５図を用いて本発明の実施例の徊成動作を説明する
。

４相位相変調器の入カニ相データは、シフトレジスタ１
及びそれに連続したシフトレジスタ１′によって、連続
した２つの並列データパターンに変換される。この２つ
のデータパターンと、標本点を選択するカウンタ６の値
をアドレス情報トしてＲＯＭ２及び２′ヲ索引すること
により、各々の入力データパターンに対する［８整形フ
イルタリング及び変調された変調波の離散値が得られる
。この各々の変調波の離散値は加算器５により加算され
Ｉ相の入力データのシフトレジスタ１及び１′ヲ連結し
た場合に対応した波形整形フィルタリング及び変調され
た変調波の離散値を得る。同様にしてｑ相の入力データ
に対応した波形整形フィルタリング及び変調された変調
波の離散値が得られる。

この１相及びＱ相の変調波の離散値をセレクタ４で交互
に選択することにより４相位相に一波の離散値が得られ
る。この４相位相変調波の離散値をＤ／Ａ変換器５でデ
ィジタル−アナログ変換することにより波形整形フィル
タリング及び４相位相変詞さｎた変調波を得ることが出
来る。

第６図は不発明によるティシタＡ／変偶器の他の一実ａ
ｉ例である１本実施例は、第５図と同様の機能を有する
。しかし１本実施例ではＲＯＭデータの内容はあらかじ
め符号反転されていない。このためＩ相、Ｑ相の各々の
入力データに対応した成形整形結果が、ｍ算器５より出
力される。この波形整形結果の標本値は、１標本ごとに
交番符号発生梅８で発生した交番符号にＪ、ｖ符号反転
器７によって１標本ごとに交互に正負の符号反転が行な
われる。この符号反転は、１相、ＱａＰｊじ時間の標本
点に対して同様に行なわれる。この結果、符号反転益７
の出力には、工相、ｑ相それぞれの入力データを波形整
形フィルタリング及び変−した成形の離散値が得られる
。前記各相の出力の離散値は、セレクタ４によって交互
に選択されることにより、セレクタ４の出力とし’ｔＸ
相及びｑ相によシ直交変真さｎた変調波の離散値を得る
。当該離散値はＤ／Ａ変換器５に入力され、　Ｄ／ム変
換結果として４相位相変調波を得ることが出来る。

し発明の効果〕 波形変換に？ＩＲ形ディジタルフィルタを使用した波形
変換装置では、波形整形フィルタのインパルス応答の打
切長に応じたサイドローブが周波数スペクトラムに現わ
れる。実験によれば波形整形フィルタをロールオフ率α
４のルートコサインロールオフ特性とした場合の４相位
相褒詞波の周波数スペクトラムのサイドローブは、波形
整形フィルタのインパルス応答の打切長をデータレート
の７シンボル分とした場合に、希望スペクトラムに対し
て約５Ｓ６Ｂ低下しただけであった。これに対し、打切
長を１５シンボルとした場合には希望スペクトラムに対
して約４２ＩＬＢ低下した。従来例によれば記憶素子の
容量は、波形整形フィルタのインパルス応答の打切長、
すなわち入力シフトレジスタめ長さと、１シンボル内の
憚本点の数により決定さｎる。今、ｍ不点ａを８、離散
値を表現する量子化ビット畝を８ビツトとした場曾、７
シンボル打切では ２　（？”）Ｘ８＝８１９２ビツト 必要であり、これｔ−１５シンボル打切とした場合には ２（１””％８＝２０９７１５２ビット必要トな９７シ
ンボルの場合の２５６倍すなわち２（ｓｓ−？）倍の記
憶容量が必要となる。

本発明によれば、７シンボル打切の場合、記憶素子をそ
れぞれ４シンボルと３シンボルに分割した場合、記憶容
量は （２＜＋＋ｓ＞　　　（ａ＋３））ｘ５＝　１５５６ビ
ツト＋２ となり従来例の１５以下である。また１５シンボル打切
の場合には、８シンボルと７シンボルに記憶素子を分割
した場合、記憶容量は。

（２””）＋２””））Ｘ８＝２４５７６ビ７トであジ
、本発明の７シンボルの場合の１６倍、従来例の１５シ
ンボル打切の場合の　７８５以下であり大幅に記憶容量
を減少することが可能となり、かつ周［１（スペクトラ
ムのサイドロープ特性は従来例による場合と何ら変化し
ない。

一般に波形整形フィルタの打切長を九１本発明による入
力テークの分割ａｔ−とじた場合の波形優形フィルタの
記憶容量は、従来例では２″′となるユ のに対し、本発明では、ｍ×２”となる。

さらに本発明によれば、記憶素子を分割することにエフ
各々の記憶素子の容量を大幅に小さく出来るため、高速
アクセス可能な小、中容量の記憶素子を使用することが
可能となり高速データレートｖｒ：、ｓいても動作可能
なディジタル変調器を構成出来る。

また、同一の記憶容量で比較した場合には１本発明によ
れば従来例による場合に比べ波形変換に用いるインパル
ス応答の打切長を長く出来るため従来ｆｔｌに比ベスベ
クトラムの良好な波形変換が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すティジタル変―器の構
成例、第２図は本発明の動作を人力データ列と波形整形
フィルタの時間応答の重ね合わせにより示した囚、第３
図は従来例の動作を人力データ列と波形整形フィルタの
時間応答の重ね合せにより示した図、第４図はアナログ
的ｃ４成さルた一般的な４相位相変調器のブロック栴成
図、第５図は本発明の一実施例を示すディジタル変調器
のブロック構成図、第６図は不発８Ａｔ−基底帯域フィ
ルタに使用した変縞器の一実施例である。 １・・・シフトレジスタ、　２・・・ＲＯＭ。 ５・・・加算器、　　　　　　４・・・セレクタ、５・
・・Ｄ／ム変換器、　　６・・・カクンタ。 １０・・・変調部。 １１・・・波形整形フィルタ。 １２・・・平衡ミクサ、　　　１５・・・搬送波発生器
。 １４・・・９０°位相シフタ、１５・・・アナログ加算
器。 第　Ｉ　ヌ １”／”７トレジスゾ　　５　ΣゾＡ麦七丸瑠１２ＦＯ
間　　　　　６　ガウソグ ２″？？ＯＭ ８　　ｚ　　Ｈ 纂　３　面 第　４−７ ｔｏ　　麦襲Ｏ甲　　　　　　　！＋　デθ謔シ７りｆ
ｌ　　甥０ぢ慟→づスルタ　１５　アナログカフ墳−悶
辷Ｉ２　　手術ミクナ　　　　１６鞭制猥スフレグ１３
　　ｍ’ｊＬ波Ｊ６生」１ 栴　５　聞 第　６　Σ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力データの連続したビットパターンを記憶する第
   １の記憶手段と、第１の記憶手段の内容をアドレス情報
   として内容を読み出す第２の記憶手段を有し、該第２の
   記憶手段の内容を読み出すことによって波形変換を行う
   波形変換装置において、第１の記憶手段の内容を複数の
   グループに分割し、各グループのビットパターンに対応
   した波形変換結果を第２の記憶手段に記憶し、前記の第
   １の記憶手段の各グループのビットパターンをアドレス
   情報として前記の各グループに対応する波形変換結果を
   記憶する第２の記憶手段を索引することにより、各グル
   ープに対応した波形変換結果を得、これらの波形変換結
   果を加算することにより第１の記憶手段に対応する波形
   変換結果を得る波形変換手段を備えたことを特徴とする
   波形変換装置。 ２、前記波形変換手段により得た波形変換結果に、＋１
   、−１を交互に乗算することにより当該波形変換結果を
   基底帯域信号とした変調波を得る手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の波形変換装置。 ３、前記波形変換手段が第２の記憶手段に記憶する連続
   した標本値に、あらかじめ＋１、−１を交互に乗算した
   ものを記憶し、当該波形変換結果として変調波を得る手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載の波形変換装
   置。 ４、請求項２記載の波形変換手段及び変調波を得る手段
   を２組使用することにより、直交変調波を得ることを特
   徴とする波形変換装置。 ５、請求項３記載の波形変換手段及び変調波を得る手段
   を２組使用することにより、直交変調波を得ることを特
   徴とする波形変換装置。