JPH0122787B2 - - Google Patents

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JPH0122787B2
JPH0122787B2 JP53122235A JP12223578A JPH0122787B2 JP H0122787 B2 JPH0122787 B2 JP H0122787B2 JP 53122235 A JP53122235 A JP 53122235A JP 12223578 A JP12223578 A JP 12223578A JP H0122787 B2 JPH0122787 B2 JP H0122787B2
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JP
Japan
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signal
signals
differential logic
circuit
output
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JP53122235A
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Yasutsune Yoshida
Yoshimi Tagashira
Seijiro Yokoyama
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/362Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3845Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier
    • H04L27/3854Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier using a non - coherent carrier, including systems with baseband correction for phase or frequency offset
    • H04L27/3872Compensation for phase rotation in the demodulated signal

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はデジタル多値多相変復調方式に関す
る。 一般にこの種の方式においては受信側で位相復
調する場合、所要C/Nの点で有利な同期検波方
式が採られているが、同期検波方式では基準搬送
波再生の際に引込位相の不確定さが生じ、そのた
め送りパルスパターンと復調パルスパターンが異
なる場合がある。この不都合さは従来差動論理変
換操作を用いることによつて取り除かれている。
例えば、2m(m=1,2,3…)PSK変調方式の
場合は、送りパルスパターンに2m進の差動論理変
換を行い。更に受信側にて復調されたパルス列に
2m進の差動論理変換を行うことによつて原信号を
再生している。 ところで、この方式の中で最もよく知られてい
る16QAM変調方式に対する差動論理変換につい
て検討してみるに、一般的に考えれば、12相を有
するので12進の差動論理変換が必要となるが実際
には、再生基準搬送波の引込位相の不確定さは、
復調信号として4値の信号を得るべく、π/2ラジ アン毎の4つの位相状態に限定されねばならない
ので、差動論理変換としては4進のそれを考慮す
ればよいことになる。この性質に着目して実現さ
れた従来例として、送り側において4進差動論理
変換回路を2個用い、受信側においても同様に4
進差動論理変換回路を2個用いることにより原信
号を再生する16QAM通信方式(特開昭52―
109811号)がある。 この方式によれば、差動論理変換操作は非常に
簡略化されてはいるが、送りベースバンドデジタ
ル信号4列はすべて4進差動論理変換がなされて
いるため符号誤りは2倍となる欠点を有する。 本発明の目的は前述の欠点を除去した符号誤り
が小さいデジタル多値多相変復調方式を提供する
ことにある。 本発明によれば送信部が複数の2進デジタル信
号のうち1対を4進差動論理変換する第1の手段
と、前記1対の2進デジタル信号を除く第1の前
記2進デジタル信号と前記第1の手段の出力信号
を多値アナログ信号に変換する第2の手段と、前
記第2の手段の出力により搬送波を直交振幅変調
し送信する第3の手段とを含み、受信部が、前記
送信波を受信し前記多値アナログ信号に対応した
信号を再生基準搬送波により復調する第4の手段
と、前記第4の手段の出力信号を2進デジタル信
号に変換する第5の手段と、前記1対の2進デジ
タル信号を再生するために前記第5の手段の出力
のうち1対の2進デジタル信号を4進差動論理変
換する第6の手段と、前記第6の手段の入力信号
および出力信号から前記再生基準搬送波の引込位
相状態を判別する第7の手段と、前記第5の手段
の出力信号のうち前記1対の2進デジタル信号を
除いた信号を前記第7の手段の出力により信号変
換して前記第1の2進デジタル信号を再生する第
8の手段とを含むことを特徴とするデジタル多値
多相変復調方式が得られる。 以下図面を参照しながら本発明を詳細に説明す
る。 第1図は16QAM通信方式の従来例であり、1
は送信局部発振器、2は分配器、3はπ/2移相器、 4,5は振幅変調器、6は合成器、7,8は和分
論理回路、9,10はD/A変換回路、11は
QAM復調器、12,13はA/D変換回路、1
4,15は差分論理回路である。 送信側においては、ベースバンドデイジタル信
号4列のうち、デジタル信号S1とS2、デジタル信
号S3とS4をそれぞれ1対とし、和分論理回路7,
8にて4進差動論理変換を行い、その出力として
信号S′1〜S′4を得る。更に、デジタル信号S′1
S′3をD/A変換器9に入力し4値信号P、又デ
ジタル信号S′2とS′4をD/A変換器10に入力
し、4値信号Qをそれぞれ得る。これら信号P,
Qは次に、互いに直交関係にある振幅変調器4,
5を駆動し合成器6の出力で第2図に示されるよ
うな16QAM信号を得る。振幅変調器4,5の直
交関係は、送信局部発振器の出力信号を分配器2
で2分岐した後一方にπ/2移相器を挿入すること によつて達成される。受信側においては、まず
QAM復調器11で4値の信号P,Qを復調す
る。これら信号は更にA/D変換器12,13で
4値識別されS″1〜S″4なる2値デジタル信号を得
る。これら信号は送信側でのS′1〜S′4に対応する
がQAM復調器11での再生基準搬送波の引込み
位相の不確定さによつてパターン列が一致した
り、しなかつたりする。そこで、デジタル信号
S″1とS″2およびデジタル信号S″3とS″4を1対とし
て差分論理回路14および15でそれぞれ4進差
動論理変換を行えば、その出力で送り信号S1〜S4
と一致したデジタル信号S1〜S4を得ることができ
る。 このように第1図における従来の16QAM通信
方式における差動論理変換は送信側と受信側のそ
れぞれで2個の4進差動論理変換回路によつて達
成されているので前述のごとく4進差動論理変換
による符号誤りは増大する。 第3図は本発明による16QAM通信方式の実施
例であり、16は判別回路、17はゲート回路、
18は和分論理回路である。他の番号は第1図の
それらと同じ機能をもつ以下、動作を説明すると
送信側においてはベースバンドデジタル信号S1
S2を和分論理回路7で4進差動論理変換し、又ベ
ースバンドデジタル信号S3とS4は差動論理変換は
行なわずそれらをD/A変換器9,10の入力信
号とする。D/A変換器9では入力としてS′1
S3を受け4値信号Pを、またD/A変換器10で
は入力としてS′2,S4を受け4値信号Qをそれぞ
れ得る。更にP,Q信号で、直交関係にある振幅
変調器4,5を駆動することによつて合成器6の
出力において第2図の如き16QAMのベクトル信
号を得る。振幅変調器4,5の直交関係は、送信
局部発振器1の出力信号を分配器2で2分岐した
後、一方にπ/2移相器3を挿入することによつて 達成される。受信側では、QAM復調器11で復
調された4値のP,Q信号はA/D変換器12,
13にて4値識別され、S″1〜S″4を得る。こで
S″1〜S″4のうち送り信号S1,S2に対応するS″1
S″2を差分論理回路14にて4進差動論理変換す
ることによつて送り信号S1,S2と一致する信号が
再生される。次に差分論理回路14の出力信号
S1,S2は和分論理回路18に入力され信号S′1
S′2が再生される。この信号とA/D変換器12,
13の出力信号S″1,S″2は判別回路16に供給さ
れる。この判定回路16ではQAM復調器11で
再生された基準搬送波の引込位相状態を判別し信
号G1〜G4を得る。これら信号はゲート回路17
に供給される。このゲート回路17は、基準搬送
波の引込位相状態にかかわらず復調された信号
S″3,S″4を送信側におけるデジタル信号S3,S4
一致させるように信号G1〜G4により制御される。
このように信号S1,S2については4進差動論理変
換がなされるが、信号S3,S4は差動論理変換がさ
れていないので符号誤率が小さくなる。 第4図は判別回路16の具体的な実施例であり
100〜103は排他的論理和回路、104〜1
07は論理積回路である。以下説明を行う。和分
論理回路18の出力信号S′1,S′2を得る。この信
号は送信側における和分論理回路7の出力信号
S′1,S′2と一致するものである。それ故信号S″1
S″2とS′1,S′2と論理比較すれば、再生基準搬送波
の引込位相状態を判別することができる。 第1表は信号S′1,S′2の位相状態とS″1,S″2
位相状態が一致している時を0位相、π/2ずれ
ているときをπ/2相というように定義した場合の、 その位相状態とS″1,S″2,S′1,S′2間の関係を示
している。
【表】
【表】
【表】
【表】 第4図における、排他的論理和回路100〜1
03、ANDゲート104〜107を用いた回路
は第1表の関係を回路に置き換えたもので、その
結果G1〜G4の制御信号を得ている。信号G1〜G4
はDC成分のみとなるものであるので、ビツト間
のトランジエントを消去するために一度波形整形
するとよい。 第5図はゲート回路17の具体的な実施例であ
り、200〜203はANDゲート、204〜2
07はNANDゲート、208,209はORゲー
トである。第2表は再生基準搬送波の引込位相状
態(すなわちG1〜G4)と信号S″3,S″4,S3,S4
間の関係を表わしている。この関係は第1表より
容易に求めることができる。
【表】
【表】 第3表は第2表をS3,S4について整理したもの
でゲート回路17は第3表を満足すればよい。よ
つて第5図は第3表を回路に置き換えたものであ
りS″3,S″4の入力信号を受けて、S3,S4なる送り
ベースバンド信号と一致した信号を得ることがで
きる。 第3図における送信論理回路7及び18には通
常の初期条件が不確定なものは用いることができ
ないので、初期条件が確定したものを用いること
が必要となる。この初期条件の与え方については
種々あるが、後述のごとくフレームパルスによつ
て与える方法もある。 通常デジタル伝送方式において、受信側でフレ
ーム同期をとるためにベースバンド信号にフレー
ムパルスを挿入されている。第6図は、これを利
用した本発明の受信部の他の実施例である。第6
図は第3図にフレーム同期回路20およびゲート
回路21(4つのフリツプフロツプからなる。)
を追加したものである。フレーム同期回路20に
て同期をとり同期信号を出力する。ゲート回路2
1ではこの同期信号によりデジタル信号S′1
S′2,S″3およびS″4からフレーム信号F′1,F′2
F″3およびF″4クロツク等でそれぞれ抽出する。こ
こで、送りベースバンド信号S1〜S4に同一のフレ
ームパルス列(以下M信号と呼ぶ)が挿入されて
いるとすると、F′1,F′2はMと一致する。一方
F″3,F″4は再生基準搬送波の引込位相状態によつ
て信号Mとは異なつてくる。こ状態は前述した第
1表に従う。(但し、S′1とF′1,S′2とF′2,S″1
F″3,S″2とF″4をそれぞれ対応させる。)よつてフ
レームパルス列F′1,F′2,F″3,F″4を判別回路1
6にて判別し、前述したゲート信号G1〜G4を得
て、これらによつてゲート回路17を制御すれ
ば、その出力で送りベースバンド信号と一致した
S3,S4を得ることができる。他の動作は第3図と
同様である。 ここで、第6図におけるS1,S2に対する差動論
理変換手段の役割は、再生搬送波信号の引込状態
にかかわらず常に送信データと同一のS1,S2信号
を得るためであり、これを基準信号として差動論
理変換されていないデータS3,S4と比較すること
によつて引込位相を判別している。第3図におけ
るS1,S2に対する差動論理変換手段の役割につい
ても基本的には同一である。 第7図は、8×8QAMに対する本発明の実施
例であり、50,51は2値―8値変換器、5
2,53は8値―2値変換器、54は17と同じ
ゲート回路である。他の回路は第6図と同様であ
る。第6図と比べてみれば、ゲート回路54を追
加するのみで達成される。但し、D/A,A/D
変換器においては2値―4値変換から2値―8値
変換に変更する必要がある。 尚8×4QAMに対しては、送り側においてS5
及びS6のうちどちらかを削除するのみで、受信側
はそのまま用いることができる。 なお、前述の4進差動論理変換回路については
中川氏等の「W―40G Code Converters」
Review of The Electrical Communication
Laboratories,1975年8,9月23巻を参照された
い。また、フレーム同期回路については、米国特
許第3978285号を参照されたい。 以上説明のように、本発明はベースバンド信号
S1,S2以外の信号が差動論理変換されていません
ので、従来方式のような差動論理変換による符号
誤り率を除去することができる。さらに差動論理
変換を行うことにより引込み位相の不確定性を除
去するという効果も保持されている。また、本発
明は16QAM,8×8QAM,8×4QAMに限られ
るものではなく、2l×2kQAM(l=2,3,4…
…,k=2,3,4……)に対しても適用でき、
l,kが増加した場合には、送信側において、送
信ベースバンド信号S1,S2に対しては4進差動論
理変換回路が必要であるが、S1,S2以外の送信ベ
ースバンド信号に対しては差動論理変換回路が不
要であり、受信側においては、ゲート回路54を
追加するのみでよいので、従来例に対して著しく
回路構成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の16QAM通信方式のブロツク図
例、第2図は16QAMの信号ベクトル配置図、第
3図は本発明による16QAM通信方式のブロツク
図例、第4図は判別回路の具体的回路例、第5図
はゲート回路の具体的回路例、第6図は本発明に
よる16QAMの他の実施例、第7図は本発明によ
る8×8QAM通信方式の実施例である。 図において、1……送信局部発振器、2……分
配器、3……π/2移相器、4,5……振幅変調
器、6……合成器、7,8,18……和分論理回
路、9,10,50,51……D/A変換器、1
1……QAM復調器、12,13,52,53…
…A/D変換器、14,15……差分論理回路、
16……判別回路、17,54……ゲート回路、
20……フレーム同期回路、21……ゲート回
路、100〜103……排他的論理回路、104
〜107,200〜203……ANDゲート、2
04〜207……NANDゲート、208,20
9……ORゲートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 送信部が複数の2進デジタル信号のうち1対
    を4進差動論理変換する第1の手段と、前記1対
    の2進デジタル信号を除く第1の前記2進デジタ
    ル信号と前記第1の手段の出力信号を多値アナロ
    グ信号に変換する第2の手段と、前記第2の手段
    の出力により搬送波を直交振幅変調し送信する第
    3の手段とを含み、受信部が、前記送信波を受信
    し前記多値アナログ信号に対応した信号を再生基
    準搬送波により復調する第4の手段と、前記第4
    の手段の出力信号を2進デジタル信号に変換する
    第5の手段と、前記1対の2進デジタル信号を再
    生するために前記第5の手段の出力のうち1対の
    2進デジタル信号を4進差動論理変換する第6の
    手段と、前記第6の手段の出力信号及び前記第5
    の手段の出力から前記再生基準搬送波の引込位相
    状態を判別する第7の手段と、前記第5の手段の
    出力信号のうち前記1対の2進デジタル信号を除
    いた信号を前記第7の手段の出力により信号変換
    して前記第1の2進デジタル信号を再生する第8
    の手段とを含むことを特徴とするデジタル多値多
    相変復調方式。
JP12223578A 1978-10-03 1978-10-03 Modulation and demodulation system of digital multi- value and multi-phase Granted JPS5547754A (en)

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CA336,414A CA1132270A (en) 1978-10-03 1979-09-26 Digital multi-level multi-phase modulation communication system
US06/079,725 US4285062A (en) 1978-10-03 1979-09-28 Digital multi-level multi-phase modulation communication system

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