JPH0234552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は多値、多位相の変調を施された信号を
用いて情報を伝送するための通信方式に関するも
のである。

従来技術と問題点 多値（振幅）、多位相の変調信号を用いる通信
方式は、伝送路の伝送量を増加することができる
ため、次第に広く用いられようとしている。この
ような多値、多位相の変調方式の一つとして、多
値交振幅変調方式（QAM方式）があり、例えば
64QAM方式、128QAM方式等が提案されてい
る。これらはそれぞれ64、128等の、同一搬送波
に対する振幅、位相の組合せ、すなわち信号点に
よつて情報を伝送することにより通信を行うもの
である。

このような多値、多位相の変調信号を復調する
際には同期検波用の基準搬送波を必要とするが、
一般に２、４、８、16相位相変調方式等の場合に
は、位相選択制御機能を有する搬送波再生回路を
用いることによつて受信変調信号から搬送波を再
生することができるが、多値、多位相の変調信号
の場合、このような変調信号自体から搬送波を再
生することや、再生搬送波におけるジツタのの抑
圧等の点から困難であり、そのため上述のごとき
多値、多位相の変調信号を用いた通信システム
は、実用性に乏しいものとされていた。

発明の目的 本発明はこのような従来技術の問題点を解決し
ようとするものであつて、その目的は、多値、多
位相の変調信号を用いる通信システムにおいて、
受信信号から基準搬送波を安定に再生することが
でき、従つてこのような多値、多位相の変調信号
の復調を容易に行うことができる復調方式を提供
することにある。

発明の実施例 第１図は多値、多位相の変調信号の一例とし
て、64QAM変調信号における信号点の分布を、
Ｉ成分とＱ成分とによつて模式的に示したもので
ある。同図において・印は信号点を示し、第１象
限のみを主として示しているが、他の象限におけ
る分布も同様である。通常の64QAM変調方式に
おいては、このような64個の信号点をすべてデー
タの伝送に利用するが、本発明の方式においては
×印で示される最外側の４ビツトすなわち、４相
信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを４相PSK信号として、搬
送波成分伝送用情報ビツトに用いる。この搬送波
成分伝送用情報ビツトは各信号点中振幅最大であ
るから、受信側において振幅弁別に行うことによ
つて、容易に分離することができ、分離された信
号から従来の４相の搬送波再生回路を利用して、
容易に搬送波再生を行うことができるものであ
る。

第２図は本発明の方式によつた場合における変
調信号を示すフレーム構成である。同図において
ａは１フレームの信号を示し、そのうちＮで示さ
れた部分はQAM変調信号に対応する信号であ
る。１は前述の４相PSK信号からなる搬送波成
分伝送用情報に対応する部分を示し、１シンボル
からなつていることが示されている。

第３図は本発明の復調方式の一実施例の構成を
示したものである。同図において、１はハイブリ
ツド(H)、２はクロツク再生回路（BTR）、３は搬
送波再生回路（CR）、４は復調器を表している。

受信信号は中間周波（IF）信号に変換されて
第３図の回路に入力される。入力信号はハイブリ
ツド２において２分され、その一部はクロツク再
生回路２に加えられて、クロツク成分を抽出され
る。搬送波再生回路３はこの再生クロツク信号
と、復調器４で復調されて生じたベースバンド信
号とを加えられることによつて、搬送波を再生す
る。一方復調器４はハイブリツド１で分岐された
入力信号と搬送波再生回路３で再生された搬送波
とを加えられることによつて、入力IF信号を復
調して、ベースバンド信号を再生する。

第４図は第３図に示された構成のうち、搬送波
再生回路３の部分をさらに詳細に示したものであ
る。同図において、１１はハイブリツド(H)、１
２，１３は位相検波器、１４はベースバンド処理
回路、１５は識別器、１６は同期確立回路、１７
はサンプルホールド回路、１８は電圧制御発振器
（VCO）、１９は移相器（90゜）である。

第４図において、電圧制御発振器１８は再生搬
送波を発生するものであり、再生搬送波は一方は
そのまま、他方は移相器１９において90゜移相さ
れて、それぞれ位相検波器１２，１３に加えられ
ている。IF信号はハイブリツド１１に加えられ
て２分され、それぞれ位相検波器１２，１３に加
えられる。位相検波器１２，１３のそれぞれの位
相検波出力（変調出力Ｉおよび変調出力Ｑ）は一
定しきい値によつて識別されて最大振幅の信号を
とり出されてベースバンド処理回路１４に加えら
れ、４相のベースバンド処理（例えばコスタス
形）を受けて位相成分としてcos4θおよびsin4θの
成分を発生する。ここでθは入力信号と搬送波と
の位相差である。

サンプルホールド回路１７は同期確立回路１６
からの同期信号に応じてサンプルホールドを行
う。電圧制御発振器１８は同期信号時のみサンプ
ルホールド回路１７においてサンプルホールドさ
れた制御信号（sin4θの出力）によつて、その位
相を制御されて正弦波信号を発生する。この正弦
波信号は前述のように、位相検波器１２，１３に
おいて復調の目的に用いられる。

一方、ベースバンド処理回路１４のcos4θの成
分は識別器１５において一定しきい値によつて識
別され、識別器１５はcos4θ成分がしきい値を超
えているとき出力を発生し、同期確立回路１６は
これによつて同期信号を発生する。

このような動作が搬送波の１周期ごとに繰り返
されることによつて、識別回路１５の出力は次第
に減少し、識別回路１５の出力が発生しなくなつ
たとき、定常状態に達して電圧制御発振器１８は
一定周波数、一定位相の搬送波を発生する。この
搬送波出力は第１図における復調器４において、
64QAM変調信号に対する同期検波の目的に用い
られる。なお、搬送波成分伝送用情報ビツトは、
４相のPSK信号であつて、２ビツトの情報を同
時に伝送することができるので、これを例えばオ
ーダワイヤ等の制御情報の伝送に利用することが
できる。

第５図は第４図における同期確立回路１６の具
体的構成例を示している。同図において、N₁，
N₂，……，Nnはｎ段のシフトレジスタ、Ｇはア
ンド回路である。

第５図において、シフトレジスタN₁，N₂，…
…，Nnはクロツク再生回路２からのクロツクに
よつて動作し、識別回路１５の出力をデータとし
て加えられている。シフトレジスタN₁，N₂，…
…，Nnの段数は搬送波の１周期におけるクロツ
クの数に等しい。アンド回路Ｇは各段の出力がす
べてハイレベルになつたとき出力を発生し、この
出力は前述のようにサンプルホールド回路１７に
対する同期信号として用いられる。

第６図は本発明の復調方式における各部信号を
示すタイムチヤートである。同図において１は搬
送波成分伝送用情報ビツトを示している。２はこ
の信号によつてベースバンド処理回路１４を経て
出力されたcos4θの成分を示し、３は同じくベー
スバンド処理回路１４を経て出力されたsin4θの
成分である。

第６図において３に示すsin4θの成分における
↑で示される位置のとき、１に示される搬送波成
分伝送用情報ビツトが発生するので、このときの
２で示すsin4θの位相成分を搬送波の制御用とし
て用いる。第６図２においてFthはこの場合の識
別回路１５におけるしきい値を示したものであ
る。

このように本発明の通信方式では、多値、多位
相の変調信号に対し、４相の搬送波再生を行うの
で、ジツタの少ない安定な搬送波を再生すること
ができる。従つて多値、多位相の変調信号を用い
た通信システムの構成が容易に行われる。

本発明の方式ではサンプルホールド回路を用い
て搬送波制御信号をサンプルホールドしているの
で、搬送波制御信号出力にフイルタを使用しなく
ても、ジツタを低減した出力を得ることができ、
回路構成が簡略化される。

なお以上の実施例は64QAM変調方式の場合に
ついて説明したが、これに限るものではなくいか
なる多値、多位相の変調信号に対しても適用でき
るものである。

発明の効果 以上説明したように、本発明の復調方式によれ
ば、送信側において変調信号における最大振幅の
４信号点で２相または４相PSK変調を施して送
出し、受信側において受信信号中の２相または４
相PSK信号を復調して直交成分に分離して出力
する復調手段と、受信信号から抽出したクロツク
の搬送波信号における位相を記憶して該記憶され
た位相のクロツクを搬送波周期ごとに出力し直交
成分の一方のレベルが一定しきい値を超えている
とき搬送波の１周期ごとに同期信号を発生する同
期確立回路と、該同期確立回路の同期信号に応じ
て復調手段の他方の成分のレベルを保持するサン
プルホールド手段と、サンプルホールド手段に保
持された値によつて制御されて搬送波を発生する
電圧制御発振器とを具え、この電圧制御発振器の
出力搬送波によつて多値、多位相変調された受信
信号を復調するようにしたので、多値、多位相の
変調信号を用いる通信システムにおいて、受信信
号から基準搬送波を安定に再生することができ、
従つてこのような多値、多位相の変調信号の復調
を容易に行うことができるだけでなく、その場合
に必要とする回路構成も簡単であつて、甚だ効果
的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は64QAM変調信号における信号点の分
布を模式的に示す図、第２図は本発明の方式によ
つた場合における変調信号を示すフレーム構成
図、第３図は本発明の復調方式の一実施例の構成
を示す図、第４図は搬送波再生回路の部分の詳細
構成を示す図、第５図はシフタの具体的構成例を
示す図、第６図は本発明の復調方式における各部
信号を示すタイムチヤートである。 １：ハイブリツド(H)、２：クロツク再生回路
（BTR）、３：搬送波再生回路（CR）、４：復調
器、１１：ハイブリツド、１２，１３：位相検波
器、１４：ベースバンド処理回路、１５：識別
器、１６：同期確立回路、１７：サンプルホール
ド回路、１８：電圧制御発振器（VCO）、１９：
移相器（90゜）、N₁，N₂，……，Nn：ｎ段のシフ
トレジスタ、Ｇ：アンド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多値、多位相変調された変調信号を用いて情
   報の授受を行う通信方式において、送信側におい
   て該変調信号における最大振幅を有する４信号点
   で２相または４相PSK変調を施して送出し、受
   信側において受信信号中の２相または４相PSK
   信号を復調して直交成分に分離して出力する復調
   手段と、受信信号から抽出したクロツクの搬送波
   信号における位相を記憶して該記憶された位相の
   クロツクを搬送波周期ごとに出力し前記直交成分
   の一方のレベルが一定しきい値を超えているとき
   搬送波の１周期ごとに同期信号を発生する同期確
   立回路と、該同期確立回路の同期信号に応じて前
   記復調手段の他方の成分のレベルを保持するサン
   プルホールド手段と、該サンプルホールド手段に
   保持された値によつて制御されて搬送波を発生す
   る電圧制御発振器とを具え、該電圧制御発振器の
   出力搬送波によつて多値、多位相変調された受信
   信号を復調することを特徴とする通信方式。