JPH0234542B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は伝送速度f₀のデイジタル伝送方式にお
いて、１タイムスロツトＴ＝１／f₀〔sec〕の中に
論理“１”または“０”のビツト情報を持たせる
ために、伝送速度に等しい周波数₀の周期波形の
一周期分（以下、“f₀波形”と呼ぶ）と、その２
倍の周期を持つ周期波形の半周期分（周波数は
₀／２となり、以下、“f₀／２波形”と呼ぶ）と
をそれぞれ論理“１”、“０”に対応させ、さら
に、隣り合つたビツトにおける波形間で位相の連
続性が保たれるようにf₀波形とf₀／２波形にそれ
ぞれ２つの異なるモードを与え、こうして得られ
た４つの波形に情報を持たせてデイジタル伝送を
行うMSK（Minimum Shift Keying）型変調方
式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、このような変調方法として、第４図に示
すようにf₀波形に関数sinθ（０≦θ≦2πと−π≦
θ≦πの２つのモード）の波形、f₀／２波形に関
数sinθ／２（０≦θ≦2πと−2π≦θ≦πの２つの
モード）の波形を用いる方法が考えられている。
ここではf₀波形を論理“１”に、f₀／２波形を論
理“０”に対応させてある。第４図から明らかな
ように論理“１”および“０”にはそれぞれ２つ
の状態が存在する。しかし、隣り合つたビツトに
おける波形間で位相の連続性が保たれるために
は、現在注目している波形の右隣りに来る次のビ
ツトの波形の状態は限定される。その状態遷移の
様子を第５図に示す。ここで、矢印の始点側は現
在注目しているビツトの状態、終点側はその右隣
りのビツトの状態を示す。この状態遷移図に従う
と、“１”→“１”または“０”→“０”の状態
変化に対して、波形は滑らかな接続を見せる。こ
の様子を第６図に示す。この場合、隣り合つたビ
ツトの接続点で波形の微係数が一致している。例
えば、“１”その１→“１”その１の場合には、
sin′θ｜〓₌₂〓＝sin′θ｜〓₌₀＝１により証明される
。

しかし、“１”→“０”または“０”→“１”
の状態変化点における微係数は一致していない。
これは例えば“１”その１→“０”その１の場合
には、sin′θ｜〓₌₂〓＝１、sin′θ／２｜〓₌₀＝1/2
によ
り証明される。この様子を第７図に示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来f₀波形（sinθ）からf₀／２波
形（sinθ／２）へ遷移する瞬間、またはその逆の
遷移をする瞬間において、位相の連続性は保たれ
ているものの、波形の接続点に“かど”の部分が
生じてしまつている。これは不要な高調波分を含
んでいることを意味する。このような不要な高調
波分を含んだ波形を用いて送信を行うと、伝送路
において歪みの影響を受けやすく、また、他の接
近した伝送路に対しても漏話により悪影響を及ぼ
しやすい、などの欠点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はf₀波形としてsinθを、f₀／２波形とし
てsinθ2（０≦θ≦2π）を近似する４時偶関数ｆ
（θ）＝ａ＋ｂ（θ／π−１）²＋ｃ（θ／π−１）⁴（
０≦θ ≦2π）を用い、θ＝０およびθ＝2πでsinθと位相
連続し、かつ、ｆ（θ）のθ＝０における微係数
をsinθのθ＝2πにおける微係数に一致させるよう
に係数ａ、ｂ、ｃを選ぶことにより上記欠点を解
決し、波形に“かど”を生じさせる不要な高調波
分を取り除いた波形を用いて、より狭い帯域でデ
イジタル伝送を行うことを可能とするMSK型変
調方式である。

〔作用〕

次に本発明の作用について説明する。４次偶関
数 ｆ（θ）＝ａ＋ｂ（θ／π−１）²＋ｃ（θ／π−１
）⁴ において、係数ａ、ｂ、ｃを適当に選ぶことによ
り、第１図に示されるような送信波形が得られ
る。第１図において、 sinθ（f₀波形）とｆ（θ）（f₀／２波形）の振幅
が同一（V₁＝V₂） sinθ（f₀波形）とｆ（θ）（f₀／２波形）の電力
が同一（∫⁰ _-2〓sin²θdθ＝∫²〓₀f²（θ）dθ） sinθ（f₀波形）とｆ（θ）（f₀／２波形）の半ビ
ツトの直流分がバランス（面積Ｓ＝面積S′） ｆ（θ）（f₀／２波形）の電力が最小（ただし
ｆ（θ）が極小値を持たないとする）（f″（θ）｜
〓_＝〓＝０） を示している。

いずれの場合も、波形sinθと波形ｆ（θ）との
接続点で滑らかな接続が認められ、波形に“か
ど”を生じることによる高調波分を取り除くこと
ができる。

ここで、上記〜の場合における係数ａ、ｂ
及びｃの値は、次のようになる。

なお、ｂ、ｃの値は、上記いずれの場合におい
てもにより次のように定まる。

ｂ＝−2a＋π／２ ｃ＝ａ−π／２ 〔実施例〕 次に本発明の実施例について説明する。

第２図を参照すると、sin（θ）、ｆ（θ）から得
られる４つの波形を電気的に発生させるために、
各波形を適当な時間間隔でサンプリングして得ら
れるサンプル値データをROM２の異なる４つの
アドレス領域に書き込んでおき、ラツチ６により
４つの波形から１つを選択する制御情報をROM
２に伝え、カウンタ１により４つのうちから選択
された波形のサンプル値データの入つたアドレス
領域内においてアドレスをカウントアツプして切
り換えていき、各アドレスに対応したサンプル値
データ出力をラツチ３を介してＤ／Ａ変換器４へ
導き、その出力としてのアナログ的な電圧振幅が
時間的に変化することにより所望の電圧波形が擬
似的に再現される。なお最終段には、これをバツ
フアするドライバ５が接続される。

第３図は本発明と従来のランダムパターン送出
時のパワースペクトラムを示した図で、ａはf₀／
２波形として上記の条件を満足する「DCバラ
ンス形」f₀（θ）を用いた本発明による場合、ｂ
はf₀／２波形としてsinθ／２を用いた従来の場合
である。この図で、“Ｄ”および“D′”で示され
ている部分を比較すると、本発明の方が従来の場
合より狭い帯域で送信し得ることがわかる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による
MSK型変調方式はf₀波形としてsinθ、f₀／２波形
としてsinθ／２（０≦θ≦2π）を近似する４次偶
関数 ｆ（θ）＝ａ＋ｂ（θ／π−１）²＋ｃ（θ／π−１
）⁴ を用い、θ＝０およびθ＝2πでsinθと位相連続
し、かつθ＝０における微係数がsinθのθ＝2πに
おける微係数に一致するように係数ａ、ｂ、ｃを
適当に選ぶことにより、波形の接続点に“かど”
を生じさせる不要な高調波分を取り除いた波形を
用いて、より狭い帯域でデイジタル伝送を行うこ
とが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるMSK型変調方法によつ
て得られたf₀波形からf₀／２波形の状態遷移の様
子を示した波形図、第２図は本発明によるMSK
型変調方法に使用される変調器の一実施例の構成
を示したブロツク図、第３図は本発明と従来のラ
ンダムパターン送出時のパワースペクトラムを示
した図、第４図は従来のf₀波形、f₀／２波形によ
る４種の１ビツト送信波形図、第５図は第４図の
送信波形の位相連続状態遷移図、第６図は従来の
f₀波形からf₀波形およびf₀／２波形からf₀／２波
形の状態遷移の様子を示した波形図、第７図は従
来のf₀波形からf₀／２波形およびf₀／２波形から
f₀波形の状態遷移の様子を示した波形図である。 １……カウンタ、２……ROM、３……ラツ
チ、４……Ｄ／Ａ変換器、５……ドライバ、６…
…ラツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横軸に時間、縦軸に電圧振幅をとり、前記横
   軸の１秒をf₀等分して得られるＴ＝１／f₀秒の時
   間幅を１タイムスロツトとし、各タイムスロツト
   に論理“１”および論理“０”の情報を持たせる
   ために、周波数シフトキーイング方式において変
   調指数が0.5となるように２つの異なる周波数f₁，
   f₂の波形を選択し、これら２つの波形を論理
   “１”および論理“０”に対応させて、送出すべ
   きデータに応じて前記２つの波形を位相連続の条
   件を満足しながら切り換え接続を行う伝送速度f₀
   のMSK方式において、前記２つの波形のうちの
   一方には関数sinθの１周期の波形を用い、他方に
   は関数sinθ／２の半周期の波形を近似し、かつ前
   記一方の波形との接続点における微係数が一致す
   るように各次の項の係数ａ、ｂ及びｃを選択した
   ４次偶関数ｆ（θ）＝ａ＋ｂ（θ／π−１）²＋ｃ（θ
   ／π− １）⁴による波形を用いたことを特徴とするMSK
   型変調方式。