JPH02180452A - データ伝送システム - 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、データをヘースバンド伝送するようべなデー
タ伝送システムに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、データを伝送するためのデータ伝送システム
において、送信側では、送信データに対応する複素パル
スを一定時間Ｔ周期で発生させ、この複素パルス列を、
角周波数の正の領域にのみ存在する通過帯域が（２π／
Ｔ）より広い特性Ｆｔ（ω）を有する送信フィルタを介
し、このフィルタ出力の実部を取り出して信号伝送する
と共に、受信側では、フィルタ特性Ｆｒ（ω）が、送信
フィルタの特性Ｆｔ（ω）に対して、 ΣＦＬ（ω−（２π／Ｔ）　ｋ）・Ｆｒ（ω−（２π／
Ｔ）ｋ）＝１の関係を満足する受信フィルタに伝送され
た信号を供給し、この受信フィルタからの出力信号を周
ｏＴでサンプリングすることにより、送信データに対す
る変調が不要となり、信号処理が少なくて済み、キャリ
アのリング等から生ずる信号劣化がなく、信頌性の高い
データ伝送を可能とするものである。

（従来の技術］ ディジタルデータ等を伝送する際には、−船釣に例えば
ＦＳＫ　（周波数シフト・キーイング）、ＰＳＫ　（位
相ソフト・キーイング）、あるいはＱＡＭ（直角（クア
ドラチュア）振幅変調）等の変調処理（復調も含む）を
伴うことが多い。このような変調処理技術を用いたデー
タ伝送は、送信側でデータをキャリア（搬送波）に乗せ
、受信側でキャリアからおろす（復調する）といった信
号処理により実現される。ここで伝送とは、通信媒体を
介しての送信・受信のみならず、記録媒体を介しての信
号記録・再生も含むものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような送信側（記録側）での変調や受信
側（再生側）での復調を行うためには、変調回路や、キ
ャリア再生回路、復調回路等が必要であり、回路構成が
複雑化し、信号処理も煩雑化する。また、ＰＳＫ等での
絶対位相の不確定性や、−ノイズによるキャリアのジッ
タから生ずる信号劣化等の問題がある。さらに、一般の
変調波の検波には同期検波が用いられることが多いが、
この同期検波における検波用キャリア再生回路からのキ
ャリアは、データ識別回路の結果をフィードバンクして
得られるため、識別誤りの多い場合には正常な動作が困
難になるという欠点がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、変調の操作を伴うことなくデータ伝送（データの送受
信のみならず記録再生も含む）を可能とするようなデー
タ伝送システムの堤供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るデータ伝送システムは、上述したような課
題を解決するために、送信データに対応する複素パルス
を一定時間Ｔ周期で発生する手段（？！素パルス列発生
回路）と、この複素パルスが入力され、通過帯域が周波
数の正の領域にのみ存在しかつ該通過帯域が角周波数で
（２π／Ｔ）より広い特性Ｆｒ（ω）を有する送信フィ
ルタと、この送信フィルタからの複素出力の実部を取り
出して信号伝送する手段（実数部出力回路）と、伝送さ
れた信号が入力され、特性Ｆｒ（ω）が上記送信フィル
タの特性Ｆｔ（ω）に対して、 ΣＦｒ（ω−（２π／Ｔ）　ｋ）・Ｆｒ（ω−（２π／
Ｔ）ｋ）　＝　１の関係を満足する受信フィルタと、こ
の受信フィルタからの出力信号を上記周期Ｔでサンプリ
ングする手段（サンプリング回路）とを少なくとも有し
て成ることを特徴としている。

ここで受信側での上記サンプリングパルスは、上記伝送
された信号を、間隔２π／Ｔで伝送帯域の両端に通過帯
域が位置する特性を存するバンドパスフィルタに供給し
、このバンドパスフィルタからの出力の絶対値の２乗求
めて、ω＝±２π／Ｔの実バンドパスフィルタあるいは
ＰＬＬ回路に通ずことにより得ることができる。

〔作　用］ 変調を行うことなく、送信データのベースバンドのフィ
ルタリングにより伝送帯域に見合った信号を得てデータ
伝送することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るデータ伝送システムの一実施例を
示すブロック回路図である。

この第１図に示すデータ伝送システムにおいて、送信側
の回路部の入力端子ｌには伝送しようとするディジタル
データ等（以下送信データという）が供給されている。

ここで伝送とは、通信媒体等を介しての送受信のみなら
ず、記録媒体を介しての記録再生をも含むものとする。

上記送信データは、複素パルス列発生回路２に供給され
、この複素パルス列発生回路２は、上記送信データに対
応する複素パルスを一定時間Ｔ周期で発生する。この複
素パルス列発生回路２にはパルス信号源３からの上記周
期Ｔ（角周波数ω−２π／Ｔ）の基準パルスが供給され
ている。

第２図は上記送信データを複素パルスに変換する際の複
素空間上における信号点配置の一具体例を示しており、
１つの複素パルスにより、１６＝２４の４ビツトの情報
を表している。この他種々の複素パルスへの変換が考え
られる。

ここで、複素パルス列ｘ　（ｔ）及びそのフーリエ変換
Ｘ（ω）を、 ｘ　（ｔ）−Σａ、δ（ｔ−ｋＴ） Ｘ（ω）＝’Ｊ［ｘ（ｔ）］−Σａ　ｈｅｘｐ（−ｊ　
ωｋＴ）ただし、ａ、は送信データの複素数変換値、５
はフーリエ変換、ｊは虚数単位を示すと表すとき、 Ｘ　（ω＋（２π／Ｔ））＝Σａ　ｂｅｘｐ（−ｊ　ω
に↑−ｊ２πｋ）＝χ（ω） で、Ｘ（ω）は２π／Ｔの周期関数となる。

この複素パルス列を、伝送帯域に見合ったところのバン
ドパスフィルタである送信フィルタ４に送る。この送信
フィルタ４からの出力（フーリエ変換表示）ＸＦＴ（ω
）は、送信フィルタ４の伝達関数（フーリエ変換表示）
をＦｒ（ω）とすると、ＸＦＴ（ω）＝Ｘ（ω）・ＦＬ
（ω） となる。ここで、送信フィルタ４の特性Ｆｔ（ω）は、
第３図に示すように、通ｉ！Ａｇ域が２π／Ｔよりも必
ず広く、かつ周波数の正の領域にしか通過帯域がないも
のである。

送信フィルタ４からの出力信号は上記Ｘ、ア（ω）の非
対称性から複素数であることから、実数部出力回路５に
送ってその実数部分を取り出す。この実数部用力のフー
リエ変換表示Ｙ（ω）は、Ｙ（（１））−’Ｆ［Ｒｅａ
ｌ（ｘｐｔ（ｔ））１＝ＸＦＴ（ω）＋Ｘｒｔ（−ω） となる。ここで、上記送信フィルタ４の伝達特性の条件
より、ＸＦＴ（ω）とＸ、ア（−ω）とが折り重なるこ
とはない（第４図参照）ため、情報は失われない。

この実数部出力回路５からの出力信号Ｙ（ω）を端子６
より取り出して、送信出力信号あるいは記録信号として
送出する。

次に、受信側（あるいは再生側）においては、伝送され
て端子１１に人力された信号（フーリエ変換表示）Ｙ（
ω）を、受信フィルタ１２に供給する。この受信フィル
タ１２は、上記送信フィルタ１１の特性Ｆｒ（ω）（第
３図参照）と同様な、例えば第５図に示すような特性Ｆ
ｒ（ω）を有するものであり、 ΣＦｔ（ω−（２π／Ｔ）　ｋ）・Ｆｒ（ω−（２π／
Ｔ）ｋ）＝１の条件を満足するものである。この受信フ
ィルタ１２からの出力（フーリエ変換表示）ＶＦＲ（ω
）は、Ｙｙ＋＋（ω）＝　Ｙ　（ω）・Ｆ　ｒ（ω）と
なる（第６図参照）。

次に、この出力ＹＦｒ＋（ω）をサンプリング回路１３
に送り、上記一定時間Ｔを周期としてサンプリングする
。このときのサンプリングパルスは、ｓ　（ｔ）　＝Σ
δ（ｔ−ｋＴ） であり、そのフーリエ変換表示は、 Ｓ（ω）＝Σδ（ω−（２π／Ｔ）Ｎ）となる（第７図
参照）。従って、サンプリング回路１３からの出力（フ
ーリエ変換表示したもの）Ｚ（ω）は、 Ｚ　（（，１）　＝　’Ｆ　［ｙｐｕ（ｔｌ　Ｘ　ｓ　
（ｔ）］＝Ｙ、、（ω）＊Ｓ（ω） ＝　ｆ　Ｘ　Ｍ　Ｆ　ｔ　Ｍ　Ｆ　−（Ｖ）Σδ（ω−
ｖ−（２π／Ｔ）　１．　））ｄｖここで２π／Ｔ＝ω
、と置いて、 一ΣＸ（ω−ωτ１）Ｆｔ（ω−ω、ｆ）Ｆｒ（ω−ω
τ１また、上述したＸ（ω）の周期性を考慮すると、＝
Ｘ＜ω）ΣＦｔ（ω−ω、ｊ２）Ｆゎ（ω−ω７りとな
る（第８図参照）。従って、上記フィルタ４、】２の各
特性として、上記条件 ΣＦｒ（ω−ωＴｆ）・Ｆｒ（ω−ωｔＩ！、）＝　１
を満足するようにＦｒ（ω）及びＦｒ（ω）を選択すれ
ば、上述したＸ（ω）はそのまま伝送されることになり
、 Ｚ（ω）＝Ｘ（ω） となる。このサンプリング出力Ｚ（ω）を識別回路１４
に送って、上記複素パルス列発生回路２とは逆の手順で
データ再生を行えば、元の送信データを端子１５より取
り出すことができる。

次に、上記サンプリング回路１３に供給するためのサン
プリングパルスを得る方法について説明する。

先ず、上記伝送されて端子１１に入力された信号Ｙ（ω
）（フーリエ変換表示）を、バンドパスフィルタ１６に
送る。このバンドパスフィルタ１Ｇは、第９図に示すよ
うに、間隔２π／Ｔで、伝送帯域の両端に通過帯域が位
置する特性Ｆｒ（ω）を有する。従って、このバンドパ
スフィルタ１６からの出力は、 Ｙ　Ｆ　Ｉｔ　（ω）＝Ｙ（ω）・Ｆｒ（ω）となる。

この出力ＹＦ−（ω）は、上記Ｘ（ω）の周期性より、 ＹＦＢ（ω）＝Ｐ（ω）十Ｐ（ω−（２π／Ｔ））＝Ｐ
（ω）十Ｐ（ω−ω７） ただし、ωアミ２π／Ｔ となる。

次に、この信号ｙｐＢ（ｔ）を絶対値の２乗出力回路１
７に送り、絶対値の２乗を求めると、その出力Ｂ（ω）
は、 Ｂ（ω）＝’ＦＮ　ｙｒａ（ｔ）　ｌ　２］＝　’Ｆ　
［ｙｙｇ（ｔ）・ｙｒｌｌ（ｔ）　］−（Ｐ（ω）十Ｐ
（ω−ω７））＊（Ｐ（−ω）＋Ｐ（ω−ω丁）） となる。この式中の第３項は、 Ｐ（ω）＊Ｐ（−ω−ωＴ） ＝ｆ　Ｐ（■）Ｐ　（ｖ−ω−ω〒）ｄｖここで、ωに
ωＴ（＝２π／Ｔ）を代入すると、−ｆｌ　Ｐ（ｖ）　
Ｉ　”　ｄｖ 同様に、第４項のωに−ωア（＝−２π／Ｔ）を代入し
て１ 、／’ＩＰ（−ν）１２ｄν が得られる。これらにより、第１０図に示すようにω＝
±２π／Ｔの位置にスペクトルが立つ。

この回路１７からの出力を、ω−±２π／Ｔの実バンド
パスフィルタ（あるいはＰＬＬ回路）１８に通すことに
より、上記第７図に示すようなサンプリングクロックパ
ルスを得ることができる。

ここで、上記構成のデータ伝送システムに使用されるフ
ィルタの内の正負非対称の特性を有するフィルタについ
ては、ディジタルフィルタ技術を利用することにより実
現することができる。

以上のようなデータ伝送システムによれば、伝送しよう
とするディジタルデータをキャリアに乗せ（変調する）
、おろす（復調する）という処理が不要であるため、そ
の分処理工数を低減できる。

また、ＰＳＫ等の変調方式における絶対位相の不確定性
の問題が回避される。ごこで一般の変調波の検波は普通
、同期検波によるが、検波用キャリアの再生回路が不要
であり、ノイズによるキャリアのジッタ等から生ずる信
号劣化がない。特に、検波用キャリア再生回路は、識別
回路の結果をフィードバンクして得られるので、識別誤
りの多い時は正常な動作が難しいが、本発明実施例では
識別回路の結果をフィードバックする必要がないため、
信号点配置に制約がない。従って、伝送しようとするデ
ータはアナログデータでもよい。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、例えば伝送しようとするデータとしでは、ディジタ
ルデータに限定されず、アナログ値のデータでもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係るデータ伝送システムによれば、変調、復調
を行わずにデータ伝送が行え、キャリア再生に伴う各種
不具合を全て解消でき、簡単な構成にもかかわらず高い
信頼性の下にデータ伝送が可能上なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るデータ伝送システムの一実施例を
示すプロンク回路図、第２図は送信データを複素パルス
に変換する一興体例を示す信号点配置図、第３図ないし
第１Ｏ図は第１図の回路の各動作を説明するための周波
数特性図である。 １・・・・・・データ入力端子 ２・・・・・・複素パルス列発生回路 ４・・・・・・送信フィルタ ５・・・・・・実数部出力回路 ６・・・・・・伝送信号出力端子 １１・・・・・・伝送信号入力端子 １２・・・・・・受信フィルタ １３・・・・・・サンプリング回路 １４・・・・・・識別回路 １５・・・・・・データ出力端子 １６・・・・・・バンドパスフィルタ １７１．・・・・絶対値の２乗出力回路１８・・・・・
・バンドパスフィルタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信データに対応する複素パルスを一定時間Ｔ周期で発
   生する手段と、 この複素パルスが入力され、通過帯域が周波数の正の領
   域にのみ存在しかつ該通過帯域が角周波数で（２π／Ｔ
   ）より広い特性Ｆ＿ｔ（ω）を有する送信フィルタと、 この送信フィルタからの複素出力の実部を取り出して信
   号伝送する手段と、 伝送された信号が入力され、特性Ｆｒ（ω）が上記送信
   フィルタの特性Ｆ＿ｔ（ω）に対して、ΣＦ＿ｔ（ω−
   （２π／Ｔ）ｋ）・Ｆ＿ｒ（ω−（２π／Ｔ）ｋ）＝１
   の関係を満足する受信フィルタと、 この受信フィルタからの出力信号を上記周期Ｔでサンプ
   リングする手段と を少なくとも有して成るデータ伝送システム。