JPH02218244A - 多値qam差動論理通信方式 - Google Patents

多値qam差動論理通信方式

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JPH02218244A
JPH02218244A JP1037349A JP3734989A JPH02218244A JP H02218244 A JPH02218244 A JP H02218244A JP 1037349 A JP1037349 A JP 1037349A JP 3734989 A JP3734989 A JP 3734989A JP H02218244 A JPH02218244 A JP H02218244A
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JP
Japan
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circuit
transmission
qam
signal
signal point
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Application number
JP1037349A
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English (en)
Inventor
Kenzo Kobayashi
健造 小林
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

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】 〔概 要〕 多値QAM信号を差動論理で送受信するデジタル多重多
値QAM無線通信方式に関し、簡単な回路構成で、I、
Q軸上の信号点配置が均等でない多値CAMの送信デー
タの送信電力の効率を向上させること、ならびに、1.
Q軸上の信号点配置が均等な多値QAMの送信電力の効
率を一層向上させることを目的にし、 多値QAM送信データをほぼ円形状の配列を有する信号
点配置に変換する送信側変換回路と、該送信側変換回路
からの変換信号の和算論理をとる送信側和算論理回路と
を有する送信部と、該送信部からの送信信号について送
信側とは逆の差動論理をとる受信側差動論理回路と、該
受信側差動論理回路からの信号を前記送信側変換回路と
は逆の変換を行い前記送信側の多値QAM送信データを
組上する受信側変換回路とを有する受信部と、備えた構
成にする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、多値QAM信号を差動論理で送受信するデジ
タル多重多値QAM無線通信方式に関するものであり、
特に、簡単な回路構成で、T、Q軸上の信号点配置が均
等でない多値QAMの送信データの送信電力の効率を向
上させること、ならびに、I、Q軸上の信号点配置が均
等な多値QAMの送信電力の効率を一層向上させる、デ
ジタル多重多値QAM無線通信方式に関する。
〔従来の技術〕
多値QAMによるデジタル多重無線通信方式としては1
6QAM、32QAM、64QAM、128QAM、2
56QAM、512QAM、11024QAなどが考え
られる。従来、16QAMがよく用いられてきたが、通
信効率の向上の目的により多値化が要望されており、通
信技術の向上にともなってより高度な多値化、例えば、
128QAM、256QAM512QAMが実現されよ
うとしている。
多値QAMとしては、直交するI、Q軸平面において、
正方形の信号点配置をとる16QAM、64QAM、2
56CAMなどは、信号点配置が正方形なので、実現が
し易い。また、比較的送信電力の効率がよい。
一方、信号点配置が正方形でない128 Q A M5
12QAMなども実用化が検討されている。
512QAMの信号点配置を第10図に示す。第12図
から明らかなように、各象限について、たとえば、■軸
上16点、Q軸上8点となり、信号点配置全体としても
、長方形の信号点配置になる。
一方、第13図に正方形の信号点配置を有する256 
Q A Mの第1象限の信号点配置を示す。
〔発明が解決しようとする課題〕
第12図の512 Q A Mの信号点配置は、長方形
であるから、正方形の信号点配置に比較して、送信電力
の効率が良くないという問題がある。すなわち、512
 Q A Mは2進数で表示した場合、2の9の巾乗(
29)で表されるから、1.Q軸上のビットの割り振り
は4ビツト、5ビツト、または、これらの逆の5ビツト
、4ビツトとなり均等でない。
このように、1.Q軸上のビット割り振りが均等でない
、128QAM (2の7の巾乗、27、シたがって、
4ビツトと3ビツトの割り振りとなる)、32QAM(
2の5の巾乗、25、したがって、2ビツトと3ビツト
の割り振りになる)などにおいては、512 Q A 
Mと同様に、送信電力の効率がよくないという問題があ
る。
一方、第13図の256 CA Mの信号点配置をみる
と、第12図の長方形の信号点配置よりは送受信電力の
点で優れており、その実現が比較的容易であるという利
点があるが、第13図の領域Zに示すように、円から外
れた分だけ送信電力の効率が低下している。
本発明は、第1に、上記2進数の奇数の巾乗で表現され
る多値QAMの送信電力の効率を向上させる多値QAM
差動論理通信方式を実現することにある。
本発明は、さらに、正方形の信号点配置を有する多値Q
AMについても、簡単な回路構成で、層の送信電力の効
率を向上させ得る多値QAM差動論理通信方式を実現す
ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の多値QAM差動論理通信方式の原理ブロック図
を第1図(a)、  (b)に示す。第1図(a)は、
送信側の構成図を示し、第1図(b)に図示しない送信
路を介して接続される受信側の構成図を示す。
送信部は、多値QAM送信データをほぼ円形状の配列を
有する信号点配置に変換する送信側変換回路1と、該送
信側変換回路からの変換信号の和算論理をとる送信側和
算論理回路2とを有する。
受信部は、送信部からの送信信号について送信側とは逆
の減算論理をとる受信側差動論理回路6と、該受信側差
動論理回路からの信号を前記送信側変換回路とは逆の変
換を行い前記送信側の多値QAM送信データを復元する
受信側変換回路7とを有する。
〔作 用〕
QAM波の搬送波同期回路においては、4てい倍操作の
ため引込み位相に必然的にπ/2ラジアンごとの位相不
確定性が存在する。この位相不確定性に基づく受信信号
の再生の誤りを防止するため、送信側では前回のデータ
との位相差に対応させて符号化を行い、受信側ではその
符号化されて送信された信号を復号する。すなわち、差
動論理処理を行う。このため、送信側に、和の差動論理
、換言すれば、和算論理、をとる送信側和算論理回路2
を有している。一方、受信側には、送信側和算論理回路
12とは逆の差動論理、すなわち、減算論理をとる受信
側差動論理回路6が設けられている。
送信側には、送信側和算論理回路2の前段の送信側変換
回路1において、多値QAM送信データをほぼ円形状の
配列を有する信号点配置に変換する。
その例を、第2図〜第3図を参照して述べる。
第2図は、1例として、512QAMの場合の信号点配
置の変換を示す図である。また、第3図は第2図の領域
Bの第1象限の信号点配置を示す図である。
送信側変換回路1は、第2図に示すように、512QA
M差動論理通信方式の場合、すなわち、その信号点配置
が29で表される場合、それよりも上位のビット配置を
有する1024 CA Mの信号点配置平面A内の円形
円形領域Bにビット変換を行う。すなわち、第12図に
示した長方形信号点配置から第3図に第1象限のみ示し
た円形上の信号点配置に変換する。
上記送信側和算論理回路2は、このように信号点配置が
変換された多値QAM送信信号について、和算論理をと
る。
受信側の受信側差動論理回路6は、受信信号について、
送信側和算論理回路2とは逆の差動論理をとる。その後
、受信側変換回路7が、送信側で変換された多値QAM
を送信側変換回路1の前の5120 A M送信データ
に復元するため、送信側変換回路1とは逆の信号点配置
の変換を行う。
以上のごとく、送1言データが第3図に示すほぼ円形状
の信号点配置で送信されるので、平均送信電力の効率は
従来のものに比較して、相当低減さく7) れる。
その他の2の奇数の巾乗で表現される32 Q A M
128 Q A Mなどについても同様である。
ついで、長方形の信号点配置を有する、たとえば、第4
図に第1象限のみを示した256 Q A Mの場合に
ついても、第1図の多値QAM差動論理通信方式が有効
に適用されることについて述べる。
長方形の信号点配置を有する256 Q A Mについ
ても、送信側変換回路1が、第13図に示したように、
1.Q軸の信号点が均一に配置される多値CAM送信デ
ータの信号点配置を、第4図に示すように変換する。第
4図の信号点配置は明らかなように、円形に近い。した
がって、第13図の信号点配置と比較すると、円形に近
いだけ、平均送信電力が小さくてよいことになる。すな
わち、送信電力の効率が向上する。
この利点は長方形の信号点配置を有する他の多値QAM
、たとえば54 Q A Mなどについても同様である
〔実施例〕
本発明の多値QAM差動論理通信方式の実施例の回路図
を第5図(a)、  (b)を参照して述べる。
第5図は、512QAMの多値QAM差動論理通信方式
の場合を示す。
第5図(a)は送信側の構成を示す。同図において、送
信側は、送信側変換用ROMll 、 11024QA
送信側和算論理回路21、DAコンバータ31.32を
有する。
第5図(b)は受信側の構成を示す。同図において、受
信側は、ADコンバータ51 、52 、11024Q
A受信側差動論理回路61、受信側変換用ROM71を
有する。
送信側変換用ROMIIは、512 Q A M信号を
第3図に示した信号点配置に変換する変換テーブルを有
している。信号点配置変換された10ビツトの信号、す
なわち、1.Q軸それぞれ5ビツトの信号、が1024
 Q A M送信側和算論理回路21に印加されて、和
算論理がとられる。
第5図(a)1024QAM送信側和算論理回路21の
詳細回路図を第6図に示す。1024 Q A M送信
側和算論理回路21は、4進相分論理回路21a、自然
符号・グレイ符号変換回路21b1グレイ符号・回転信
号点入れ換え回路21C1座標の象限判定回路21dか
らなる。自然符号・グレイ符号変換回路21bは、IE
XOR回路(排他的m理OR[1)211〜218から
なる。グレイ符号・回転信号点入れ換え回路21cl;
!、8XOR回路222〜225、AND回路231〜
234 、EXOR回路241〜249からなる。座標
の象限判定回路21dはIEXOR回路からなる。
4進相分論理回路21aは、チャネル1、すなわち、1
1、Qlのみに挿入されている。チャネル1つに挿入さ
れていれば、象限の不確定性は解消される。座標の象限
判定回路21dが象限を規定する。
4進相分論理回路21aの詳細回路図を第7図に示す。
この4進相分論理回路21aは、1回前の送信データに
ついての位相差を符号化する。そのため、遅延回路25
3からの前回のデータと今回のデータとを全加算器25
2で加算するようにしている。
すなわち、次の演算が行われる。
X、、 =Sh+X、、−,(Mo d、  4)・・
   (1) ただし、xo  :差動符号化信号 Sh  :原情報 χ。−1;送信符号 送信路で加わった雑音による符号誤りは隣接した位相の
間で生じやすいため、グイビットで表される4進数をグ
レイ符号(または交番符号)とするのが誤りの点で優れ
ている。グレイ符号化された4進数の和分演算について
、全加算器252の前後にグレイ・自然符号変換回路2
51 と自然・グレイ符・j変換254を設けて、グレ
イ・自然符号変換、自然・グレイ符号変換を施す。
第1パス信号は4進数の和論理、第2パス信号は2進数
の和論理を符号化できる。しかし、第2パス信号の符号
化は第1パス信号を利用することにより不要となる。第
8図にグレイ符号による信号点配置の例を示すが、第2
パス信号のなかで(0,0)、(1,1)は原点に対し
て回転対称であり、(0,1)、(1,O)はI、Q軸
に対して対称である。このことは、(0,O)、(1,
1)は引込み位相に関係無く正しく復調できるが、(0
,1)、(1,1)はπ/2ラジアン引込み位相が変化
すると復調信号の極性が反転することになる。したがっ
て、第1パス信号が(0,0)。
(Ll)の場合は第2パス信号をそのまま出力し、(0
・1)、(1,O)の場合は第2パス信号の(0,1>
、(L O)について極性を反転して、すなわち、回転
させて、出力する。回転対称の信号点配置を第9図に示
す。
以上のように11024QA送信側和算論理回路21で
和分論理がとられた信号、直交するデータがそれぞれ5
ビツトで表されるもの、が、DAコンバータ3L32で
アナログ信号に変換されて送信される。
ついで、受信側について述べる。
上記送信信号はADコンバータ51.52において、デ
ィジタル信号に変換される。ディジタル信号に変換され
たそれぞれ5ビツトの信号が1024 Q A M受信
側差動論理回路61に印加されて、上記11024QA
送信側和算論理回路21とは逆の差動論理がとられる。
そして、その後、受信側変換用R○M71で送信側変換
用ROMIIとは逆の変換が行われる。
1024 Q A M受信側差動論理回路61の回路図
を第10図に示づ。1024 Q A M受信側差動論
理回路61は、4進差動論理回路61 a 5EXOR
回路611〜618からなるグレイ符号回路51 b 
、 EXOR回路622〜625、AND回路631〜
634 、EXOR回路641〜648からなる信号点
入れ換え回路61 C、EXOR回路からなる象限判定
回路61dからなる。
4進差動論理回路61aは第11図に示される回路構成
をなし、遅延回路653、インバークロ54゜655、
全加算器652によって、前記4進相分論理回路21a
とは逆の下記式で表される演算を行う。
5h=Xn−Xh−1−(2) このように、再生信号は引込み位相の曖昧さを含まない
全加算器652には、つねに1″のエンド・アラウンド
・キャリーを加えて、減算する符号を1の補数として加
算する。
受信側変換用ROM71は、送信側変換用ROM11の
変換テーブルとは逆の変換テーブルを有し、送信側変換
用ROMIIに印加されたものと同等の512 Q A
 M信号を復元する。この512QAMは9ビツトで表
される。
以上、長方形の信号点配置を有する512QAMの場合
について述べたが、正方形の信号点配置を有する256
 Q A Mの場合も、送信側変換用ROM11と受信
側変換用ROM71の変換テーブルを変更することによ
り以上に述べたものと同様に、円形上の信号点配置を有
する送信電力を出力することができる。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明によれば、長方形の信号点
配置を有する多値QAMについても、簡単な回路構成で
、信号の誤りを低下させずに、円形状の信号点配置にす
ることにより、送信電力の効率を向上させた、多値QA
M差動論理通信方式が実現できる。
また、本発明によれば、正方形の信号点配置を有する多
値QAMについても、円形状の信号点配置にすることに
より、送信電力の効率を向上させた、多値QAM差動論
理通信方式を実現できる。
なお、本発明の多値QAM差動論理通信方式は、長方形
の信号点配置を有する多値QAMについても、正方形の
信号点配置を有する多値QAMについても、同じ構成で
実現できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の多値QAM差動論理通信方式の原理ブ
ロック図、 第2図〜第4図は第1図の多値QAM差動論理通信方式
の動作を説明する図、 第5図は本発明の実施例の多値QAM差動論理通信方式
の回路構成図、 第6図〜第7図は第5図の送信側の1024 Q A 
M送信側和算論理回路の回路図、 第8図、第9図は第5図〜第7図の動作を説明する図、 第10図〜第11図は第5図の受信側の11024CA
受信側作動論理回路の回路図、 第12図〜第13図は従来の多値QAM差動論理通信方
式の信号点配置を示す図、である。 (符号の説明) 1・・・送信側変換回路、 2・・・送信側和算論理回路、 6・・・受信側差動論理回路、 7・・・受信側変換回路、 11・・・送信側変換用ROM、 21・・・1024 Q A M送信側和算論理回路、
3L32・・・DAコンバータ、 51・52・・・ADコンバータ、 61・・・1024 Q A M受信側作動論理回路、
71・・・受信側変換用ROM。 (a)送信側構成図 (b)受信側構成図 本発明の多値QAM差動論理通信方式の原理ブロック図
第1回 第1図の差動論理論理通信方式の動作説明図35〇− 第 囚 第 回 第5図の差動論理回路図 第6図の和分論理回路図 第7回 グレイ符号による信号配置 第 回 回転対称形信号配置 第 61a 第5図の受信側差動論理回路図 第10回 5G 従来の5120AM信号点配置図 第 12  回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、多値QAM送信データをほぼ円形状の配列を有する
    信号点配置に変換する送信側変換回路(1)と、該送信
    側変換回路からの変換信号の和算論理をとる送信側和算
    論理回路(2)とを有する送信部と、 該送信部からの送信信号について送信側とは逆の差動論
    理をとる受信側差動論理回路(6)と、該受信側差動論
    理回路からの信号を前記送信側変換回路とは逆の変換を
    行い前記送信側の多値QAM送信データを復元する受信
    側変換回路(7)とを有する受信部と、 備えた、多値QAM作動論理通信方式。
JP1037349A 1989-02-18 1989-02-18 多値qam差動論理通信方式 Pending JPH02218244A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008545305A (ja) * 2005-06-29 2008-12-11 松下電器産業株式会社 あるシンボルマッピング方式を使用するシンボルマッパを使用して異なるシンボルマッピング方式に従う変調シンボルを生成する方法と、シンボルマッピング方式を生成する方法
JP5202650B2 (ja) * 2009-01-16 2013-06-05 三菱電機株式会社 光変復調システム、光伝送システムおよび光変復調方法

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