JPH02180453A - 位相変調された搬送波信号を介して通信トラフィックを効率よく送信する送信装置 - Google Patents

位相変調された搬送波信号を介して通信トラフィックを効率よく送信する送信装置

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JPH02180453A
JPH02180453A JP1245386A JP24538689A JPH02180453A JP H02180453 A JPH02180453 A JP H02180453A JP 1245386 A JP1245386 A JP 1245386A JP 24538689 A JP24538689 A JP 24538689A JP H02180453 A JPH02180453 A JP H02180453A
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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］ この発明は、遠隔通信システムに関するものであり、特
に搬送波信号をベースバンド信号で位相変調し、変調さ
れた信号をＣ級増幅器技術を使用して増幅する効率のよ
い送信装置に関するものである。
［従来の技術］ 地理的に遠隔な場所で無線通信リンクを介して電話加入
者を中央局に接続することは従来から知られている。加
入者はＬバンドまたはＵＨＦで動作するＴＤＭＡ搬送波
信号のような搬送波信号で電話の通話を送受信する。こ
のような複数の加入者は互いに別々の搬送波で互いに近
くに位置してベースバンド局と通信してもよい。ベース
電話局は標準の電話トランクラインによって無線リンク
とインターフェイスする。
過去において、許容帯域幅および隣接するチャンネル妨
害に対する保護の点で対抗するこれらのシステムにある
種の制約があった。米国通信委員会は信号が限定された
帯域幅を占有し、この帯域幅の外側のサイドバンド周波
数は非常に低いレベルに抑制することを要求している。
このような通信システムを構成するとき、ベースバンド
通信信号で搬送波信号を位相または周波数変調する。上
記のスペクトルの要求に合致させるためにこの位相変調
された信号はさらに振幅変調信号成分によって包絡線変
調される。この信号成分は位相変調に使用されたベース
バンドデータ信号に関連し、そのため生成された実質的
なスペクトルは前述の帯域幅制限を満たしている。
［発明の解決すべき課題］ 過去において包絡線関数は低電力レベルで位相変調され
た搬送波に加えられた。それ放火の増幅器段は包絡線変
調信号を保存しながら所要の送信電力を得るように線形
増幅特性を有する。
これらの従来の線形増幅回路を使用する装置はいくつか
の欠点を有している。第１に、よく知られているように
Ａ級増幅器は非常に電力効率が悪い。さらに包絡線を保
存するような充分に線形のＡ級増幅器は高価であってコ
ストの点で満足すべきものではない。
この発明は、これらのシステムにおけるＡ級増幅器の使
用による前記欠点を除去するものである。
この発明は、遠距離のベース局と信頼性のある通信を行
うのに充分な電力レベルに所要の変調信号を増幅するた
めにＣ級増幅器の利点を利用しようとするものである。
この発明の主目的は、無線搬送波によってベース局に通
信トラフィックを送信するための送信機を提供すること
である。
この発明のさらに特定された目的は、変調された情報に
歪みを与えることなくデジタル音声またはデータトラフ
ィックにより変調された搬送波信号を効率よく増幅する
Ｃ級増幅器技術の利点を利用することである。
［課題解決のための手段］ これら、およびその他のこの発明の目的は、定の振幅、
位相、または周波数変調された搬送波信号を増幅する標
準のＣ級増幅器の使用によって達成される。Ｃ級増幅器
はよく知られているように通常の状況では包絡線変調さ
れた信号を忠実に再生しない。この発明では、前記ＦＣ
Ｃの制限内に送信周波数スペクトルを維持するために所
要の振幅変調成分がＣ級増幅器段に加えられる。したが
って包絡線変調された信号の線形増幅は送信機の最後の
Ｃ級増幅器段において振幅変調ａ！能を与えることによ
って避けられる。
この発明の実行において、Ｃ級増幅器は電力を節減する
と共に送信機のコストを低下させる。
この発明では、Ｃ級増幅器を振幅変調する回路を介して
振幅変調された信号を供給する。Ｃ級増幅器を振幅変調
する結果として供給された振幅変調された包絡線信号に
対して非線形に変化する位相特性が生成される。この発
明はこの非線形の位相特性の補正を行い、それによって
増幅された信号は再生された通信信号の品質を損なう位
相歪みを受けない。
［実施例コ 以下添付図面を参照にして実施例で詳細に説明する。
第１図には遠隔通信局からのデジタル音声またはデータ
トラフィックを伝送する典型的な変調された送信信号の
周波数対振幅特性が示されている。
相対出力搬送波信号電力レベルは一方の軸で示され、全
体のスペクトルエネルギは急速に一定レベルに減少し、
それは正常な搬送波周波数から約１１　Ｋ１１ｚの点で
始、まる。この点においてこの帯域幅を越えるスペクト
ル成分の減衰はＦＣＣの規定によって特定されたレベル
より低くなる。示されたスペクトル特性は約８０％の変
調深度の包絡線変調された成分およびベースバンドトラ
フィックを含むＰＭ変調成分を含む搬送波信号に対する
ものである。ベースバンド電話トラフィックは第１図の
示された帯域幅内にスペクトルを維持するのを助長する
ために適当にフィルタされる。第１図の実線は前記ＦＣ
Ｃの要求する帯域幅規定を示している。
前記の帯域幅規定を達成するために、情報を運ぶ信号と
してではなくスペクトル抑制信号としてＡＭ成分が付加
される。当業者には位相または周波数変調された搬送波
信号が５ｉｎｘ／ｘに比例する周波数スペクトルを生成
することが認識できるであろう。通常は示された帯域幅
を越えて延在する付加的なスペクトルサイドバンドは、
隣接するチャンネル妨害が同じ位置において動作する他
の送信機またはベース局へ動作する多数の送信機により
経験されるように第１図に示された制限を越えている。
第２図は、第１図に示された限界内のスペクトルを含む
変調された搬送波信号を与えるこの発明の１実施例を示
している。この回路ではＣ級増幅器１９が送信信号用の
最終増幅器段として示されている。このＣ級増幅器１９
はＣ級増幅器Ｉ９により増幅される搬送波信号を変調す
るためのＤＣ電圧入力１９ａを備えている。当業者によ
く知られているように、多くのＣ級増幅器は通常のＤＣ
電源入力に変調電圧を供給することによって振幅変調器
として使用されることができる。第２図の実施例は特に
デジタル電話トラフィックを送信するように設計されて
いるけれども、データサービスはまた同様の装置を使用
して他のサービスを効率よく送信することができること
を認識すべきである。
Ｃ級増幅器１９は位相をデジタル音声およびデータトラ
フィックにより変調されたゼロ包絡線関数を有する搬送
波信号を供給される。上記のシステムは通常１６ＰＳＫ
変調フオーマツトである。この搬送波信号は前置増幅器
１８によって与えられ、この前置増幅器１８はＣ級増幅
器１９に対して低レベルの振幅の信号を与えるための低
電力消費レベルのＡ級増幅器でよい。
送信機出力の制御は電力スイッチ２７によって増幅器１
Ｂを動作できないようにすることによって行われる。
搬送波信号は搬送波発生器１Ｂより供給される。
前記システムは多数の搬送波周波数に適合できるが、こ
こで例示した用途にはＬバンドまたはＵＨＦ周波数が適
当であることが認められた。Ｌバンド周波数は特に近距
離通信に有効である。この発明は他の周波数で他の遠距
離通信に適用することも可能であることも明白である。
Ｌバンド搬送波信号は位相変調器１５に供給される。位
相変調器１５は標準的なＰＳＫ位相変調器であり、経験
によれば１６Ｋ　Ｂ　Ｐ　Ｓのデータ速度を処理する。
ＰＳＫ位相変調器１５のための変調信号はローパスフ、
イルタ１７を通って入力される。ローパスフィルタ１７
もまた第１図で要求されるような帯域幅スペクトルを成
形するのに寄与している。
搬送波を位相変調するデジタル電話トラフィックを表す
データ信号は挿間回路網１２によって受信され、この挿
間回路網１２は加入者の音声内容を搬送するデジタルベ
ースバンドデータ信号および第１図に示すようなスペク
トル帯域幅を維持するために送信された信号の包絡線を
成形するために使用される対応する振幅変調成分を出力
する。位相変調信号および振幅変調信号の両者の発生は
Ａ級増幅器が全体的に使用されている従来使用されてい
たシステムと同一である。
従来の電話伝送装置では１６ＰＳＫ位相変調は搬送波信
号を音声データで変調するために使用されている。よく
知られているように１６ＰＳＫシステムは１６の安定な
位相状態を有し、その各々はデータ記号または音声サン
プルの他の表示を伝送することができる。振幅変調信号
は音声記号と関係している。１６の位相状態の任意の一
つから他の位相状態への位相状態の変化において、振幅
変調関数が発生する。この振幅変調関数は連続した位相
状態の間の位相シフトが増加するとき増加する。したが
って１８０度の位相シフトに対して実質上１００％の変
調包絡線関数である振幅変調信号成分が発生される。位
相シフトが１６　Ｐ　Ｓ　Ｋ関数の隣接する位相状態の
間にあるような２２，５度の位相シフトが生じたならば
、スペクトルを含むためにはほんの少量の包絡緑変１週
か必要であるに過ぎない。
第２図の実施例に対してこれらの従来技術のスペクトル
含有原理を適用する場合において、１６ＰＳＫ変調によ
って生成された位相状、聾における変化を含む搬送波に
よって経験された位相変位と整列した包絡線位相を有す
ることが必要である。
２個の位相変調路、すなわち位相変調器１５と振幅変調
回路２０を通る変調路の位相等化はこの発明によって達
成される。
第３図から認められるように振幅変調関数とＤＣ電力電
圧との間の関係は非線形的に変化する。第３図に示す関
数を線形化する表によってＰＲＯＭ２１をブ０グラムす
ることが可能である。
したがって挿間回路１２により振幅変調レベルが供給さ
れたとき、ＰＲＯＭ２１は適切な電圧を選択して送信信
号のための正確な包絡線レベルを発生する。
包絡線と搬送波信号との間の位相整列は変調路間の遅延
の差を反映する成分をＦ　ＲＯＭ’２１の表しているデ
ータ値中にプログラムすることによって行われる。した
がってＰＲＯＭ２１は挿間回路１２からのデータ信号に
よりアドレスされたとき位相シフトの補償および第３図
の非線形振幅対入力電圧特性の補償を含むデータ値を生
成する。
その結果得られたデジタルデータはデジタルアナログ変
換器２２中で変換され、適当な駆動増幅器２３およびロ
ーパスフィルタ２４によってＣ級増幅器１９のための信
号が調整される。Ｃ級増幅器１９はその入力１９ａに振
幅変調電圧である動作ＤＣ電圧を受ける。
第２図から明らかなように、振幅変調信号はＣ級増幅器
１９により生成される信号に端子１９ａに現れる電圧に
比例する包絡線関数を含ませる。
しかしながらＣ級増幅器１９は供給されたＤＣ電圧によ
り変化する位相特性を有する欠点がある。
第４図から明らかなように、低いＤＣ電圧は第３図の必
要な振幅関数を与えるけれども、Ｃ級増幅器１９を通過
するとき位・相持性を著しく歪ませる。
この位相特性はＣ級増幅器Ｉ９を振幅変調しようとする
ことによって搬送波信号に与えられた付加的な位相変調
成分によって位相変調をマスクする結果を生じる。
この発明は供給されたＤＣ電圧の結果として変化するこ
の位相特性を補償するものである。
再び第２図を参照すると、この測定された位相変化を補
正するこの発明の実施例が示されている。
位相ロックループとして示された標準的な位相変調器■
５は他の変調器の設計を含んでもよく、ローパスフィル
タ１７を通って変調電圧を受ける。搬送波信号は搬送波
発生器１６供給される。第２のＰＲＯＭ１３は位相変調
器１５に対する所定の位相シフトを生成するデジタルデ
ータを含んでいる。
ＰＲＯＭ１３のデジタルデータは、入力データ信号に応
じて生じる位相シフト変化の量を識別するための成分、
およびＣ級増幅器１９を振幅変１週する結果として生じ
る位相シフト変化に関係する補償成分を含んでいる。振
幅変調信号と位相変調信号の両者は関係しているから、
ＰＲＯＭ１３は挿間回路Ｉ２から受けるそれぞれの新し
い位相状態に対する位相オフセット値を含むことができ
る。したがって１６ＰＳＫ中の転移が２つの連続する位
相状態から形成されるとき、必要な位相シフトオフセッ
トの量はスペクトルを抑圧するために必要な振幅変調の
量に対応する。したがってＰＲＯＭ１３は、Ｃ級増幅器
１９の位相シフトをオフセットするための所要の位相シ
フトを実行するためのデータ値および入力データの位相
状態を表す位相シフトの所要量を生成する。
それ故、Ｃ級増幅器１９は、変調された必要な包絡線関
数を有する位相変調された搬送波信号を効果的に増幅し
送信するために使用されることができることが認められ
る。送信された信号は所要の周波数スペクトル内に制限
される。さらに、Ｃ級増幅器１９における振幅変調は位
相変調成分として電話トラフィックを搬送する入力搬送
波信号に結果的に何等の位相歪みも生成しない。
したがって、この発明は高い電力効率と、この技術を使
用する結果としての実質的に低い製造コストを有する改
善された送信装置を提供することは明白である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、所要の隣接チャンネル周波数分離を有する遠
隔通信局送信機に対する所要の周波数スペクトルを示す
。 第２図は、送信機の最終増幅器段におけるＣ級増幅器を
使用するこの発明の１実施例を示す。 第３図は、動作ＤＣ電圧に対するＣ級増幅器の電力出力
を示す。 第４図は、動作ＤＣ電圧に対するＣ級増幅器の非線形位
相特性を示す。 １２・・・挿間回路網、１３．２１・・・ＰＲＯＭ、　
１４．２２・・・デジタルアナログ変換器、１５・・・
位相変調器、１６・・・搬送波発生器、１７．２４・・
・ローパスフィルタ、１８・・・Ａ級増幅器、１９・・
・Ｃ級増幅器、２３・・・駆動増幅器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 狐 ＋１も Ｂ ０・　Ｐ王イ ｏＤＢＭ） Ｏ−Ｐ入カー−ｊ−Ｄ１３Ｍ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）無線周波数搬送波を通信トラフィックにより位相
    変調することによつて加入者からベース局へ通信トラフ
    ィックを送信する送信装置において、搬送波周波数の発
    生装置と、 この搬送波周波数の発生装置からの搬送波周波数信号を
    通信トラフィックにより位相変調する位相変調回路と、 前記変調された搬送波周波数信号を効率よく増幅し、電
    源入力電圧を制御することによつて前記変調された搬送
    波周波数信号を振幅変調し、前記電源入力電圧の変化に
    関して実質的に非線形である位相特性を有する電力増幅
    器と、 前記電源入力電圧の変化に応じて位相変化のずれを生じ
    る前記位相変調回路入力に位相補正信号を付加し、それ
    によつて前記増幅器の位相を線形化する手段とを具備す
    ることを特徴とする送信装置。
  2. （２）位相補正信号を付加する手段は、複数のイソウオ
    フセットを含むＰＲＯＭである請求項１記載の送信装置
    。
  3. （３）位相変調された搬送波信号を介して加入者からベ
    ース局へ通信トラフィックを送信するシステムにおいて
    前記信号に位相歪みを与えることなく前記搬送波信号を
    効率よく増幅する装置において、 その入力に前記位相変調された搬送波信号を受け、振幅
    変調された制御信号に関して非線形の位相応答性を有し
    ているＣ級モードで動作する増幅器と、 この増幅器に供給される振幅変調された電圧によつて生
    成された前記増幅器位相応答特性における位相オフセッ
    トと反対方向に前記搬送波信号位相中に位相オフセット
    を導入するための補正信号を発生する手段とを具備し、
    それによつて前記増幅器信号が位相歪なしに増幅された
    変調された搬送波信号を生成することを特徴とする装置
    。
  4. （４）前記補正信号を生成する手段が、 位相変調信号によつてアドレスされる複数のデジタル補
    正値を含み、前記非線形の位相特性を補正するための位
    相オフセットを含む位相変調データの値をそこに蓄積し
    ているメモリと、 前記メモリに接続されて前記メモリの値を受信し、位相
    変調のための制御電圧を発生するデジタルアナログ電圧
    変換器とを具備し、前記位相は振幅変調電圧信号レベル
    を変えるために線形化されている請求項３記載の装置。
  5. （５）前記位相変調された搬送波信号をＣ級モードで動
    作する前記増幅器の前記入力に供給するための線形増幅
    器をさらに備えている請求項４記載の装置。
  6. （６）無線周波数搬送波を通信トラフィックにより位相
    変調することによつて、加入者からベース局へ通信トラ
    フィックを送信する送信装置において、 前記通信トラフィックにより搬送波周波数信号を位相変
    調する搬送波周波数変調回路と、 前記変調された搬送波周波数信号を効率よく増幅するＣ
    級電力増幅器と、 前記搬送波を位相変調することにより生じるサイドバン
    ドを抑制する前記搬送波周波数信号の位相における変化
    に関する包絡線関数により前記Ｃ級電力増幅器を振幅変
    調する振幅変調回路と、前記Ｃ級電力増幅器を振幅変調
    することによつて誘起する位相変化をオフセットする方
    向に前記位相変調回路に位相オフセットを付加する手段
    とを具備している送信装置。
  7. （７）前記振幅変調回路は変調信号レベルを含むメモリ
    と、前記振幅変調信号レベルにより前記Ｃ級増幅器出力
    信号を変調するための電力制御回路とを備えている請求
    項６記載の送信装置。
  8. （８）前記メモリは前記位相変調された搬送波信号の帯
    域幅を抑圧するためにデジタル包絡線関数によりアドレ
    スされる請求項７記載の送信装置。
  9. （９）無線周波数搬送波を電話トラフィックにより位相
    変調することによつて加入者からベース局へ電話トラフ
    ィックを送信し、前記搬送波信号を関係する信号で振幅
    変調することによつて前記搬送波信号の周波数スペクト
    ルを制御する送信装置において、 前記電話トラフィックにより搬送波信号を位相変調する
    搬送波周波数変調回路と、 前記位相変調された搬送波周波数信号を増幅し、位相変
    調された搬送波周波数信号のサイドバンド成分を抑制す
    る前記関係する信号によつて前記搬送波周波数信号を振
    幅変調するＣ級増幅器と、前記関係する信号を表す信号
    に応答して前記Ｃ級増幅器に振幅変調電圧を供給するよ
    うに接続された変調電圧発生装置と、 前記振幅変調電圧の結果として前記Ｃ級増幅器に含まれ
    た位相シフトを補正するために位相オフセットを含む複
    数の変調データを含み前記電話トラフィックを表す信号
    によつてアドレスされる第１のデジタルメモリと、 前記メモリに接続されて前記搬送波信号の位相を変化さ
    せるための信号を生成するアナログデジタル変換器とを
    具備している送信装置。
  10. （１０）振幅変調関数のデジタル表示を含む第２のデジ
    タルメモリを具備し、このメモリは前記関係する信号に
    よつてアドレスされ、 前記第２のデジタルメモリに接続され、前記変調電圧発
    生装置のための振幅変調信号を発生する第２のデジタル
    アナログ変換器を具備している請求項９記載の送信装置
    。
  11. （１１）前記第２のデジタルメモリのデジタル表示は前
    記搬送波信号上の位相変調と前記包絡線関数とを位相整
    列するための位相等化成分を含んでいる請求項１０記載
    の送信装置。
  12. （１２）前記第２のデジタルメモリのデジタル表示は前
    記Ｃ級増幅器の振幅変調特性を線形化するための成分を
    含んでいる請求項１０記載の送信装置。
JP1245386A 1988-09-23 1989-09-22 位相変調された搬送波信号を介して通信トラフィックを効率よく送信する送信装置 Expired - Lifetime JPH0693705B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US248.446 1988-09-23
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Publication Number Publication Date
JPH02180453A true JPH02180453A (ja) 1990-07-13
JPH0693705B2 JPH0693705B2 (ja) 1994-11-16

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US (1) US4972440A (ja)
EP (1) EP0360178B1 (ja)
JP (1) JPH0693705B2 (ja)
AU (1) AU608177B2 (ja)
CA (1) CA1320604C (ja)
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