JPH03123146A - Digital modulating and demodulating system - Google Patents
Digital modulating and demodulating systemInfo
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は直交振幅変調を用いた主データ回線に位相変調
を用いて副データ信号を複合伝送させるディジタル変復
調システムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital modulation/demodulation system in which a main data line using quadrature amplitude modulation uses phase modulation to compositely transmit a sub data signal.
[従来の技術]
直交振幅変調はその高能率なことから近年搬送波ディジ
タル伝送方式の主流となりつつある。[Prior Art] Due to its high efficiency, quadrature amplitude modulation has recently become the mainstream of carrier wave digital transmission systems.
直交振幅変調を用いた主データ回線に副データ信号を効
率よく複合伝送させるため、主データ信号で変調された
直交振幅変調波を副データ信号で2αラジアン位相変調
するディジタル変復調システムが提案されている(特願
昭61−24950号)。In order to efficiently transmit a sub data signal on a main data line using orthogonal amplitude modulation, a digital modulation/demodulation system has been proposed in which a quadrature amplitude modulated wave modulated by the main data signal is 2α radian phase modulated with the sub data signal. (Patent Application No. 61-24950).
ここで、上記のディジタル変復調システムについて説明
する。Here, the above digital modulation and demodulation system will be explained.
第6図(a)は、16値直交振幅変調波を±αラジアン
位相変調した複合変調波の信号配置図である。FIG. 6(a) is a signal arrangement diagram of a composite modulated wave obtained by ±α radian phase modulation of a 16-value orthogonal amplitude modulated wave.
主データ信号に対応する16個の信号点C(’+ J
は1〜4の整数)が副データ信号による±αラジアンの
位相変調で信号点A+1またはBl。16 signal points C('+J
is an integer from 1 to 4) is the signal point A+1 or Bl with phase modulation of ±α radians by the sub data signal.
に変換される。is converted to
信号点がA、またはB1.である複合変調波から。If the signal point is A or B1. from a complex modulated wave.
次に説明するようにして、主データ信号および副データ
信号に再生される。The signal is reproduced into a main data signal and a sub data signal as described below.
まず、複合変調波を直交位相検波して、信号点A1また
はB1のP、Q軸への正射影である復調出力P。、Qo
を得る。First, quadrature phase detection is performed on a complex modulated wave to obtain a demodulated output P which is an orthogonal projection of signal point A1 or B1 onto the P and Q axes. ,Qo
get.
復調出力P。、Qoを±L、±3Lの識別レベルで多値
識別して得たデータと0の識別レベルで識別して得たデ
ータとを論理操作することによって副データ信号を再生
できる。また、特公昭58−698号公報「位相同期回
路」に示される第7図、第9図の回路を用いて、復調出
力P。、Q。Demodulation output P. , Qo at the discrimination levels of ±L and ±3L and the data obtained by discriminating them at the discrimination level of 0. The sub data signal can be reproduced by logically operating the data obtained by discriminating the data at the discrimination level of 0. Furthermore, the demodulated output P is obtained by using the circuits shown in FIGS. 7 and 9 shown in Japanese Patent Publication No. 58-698 "Phase Synchronized Circuit". ,Q.
から副データ信号を再生することもできる。It is also possible to reproduce the sub data signal from.
復調出力P。、Qoをアナログ演算回路である十αラジ
アン移相器および−αラジアン移相、器を介して多値識
別し、得られた出力データのいずれかを先に得た副デー
タ信号に対応して選択することにより主データ信号を再
生できる。Demodulation output P. , Qo is multivalued through a 10α radian phase shifter and a −α radian phase shifter, which are analog calculation circuits, and one of the obtained output data is selected in correspondence with the previously obtained sub data signal. By selecting, the main data signal can be reproduced.
副データ信号の識別余裕は主データ信号の識別余裕より
少ないので2両データ信号の符号伝送速度が同じである
と、副データ信号の符号誤り率特性が悪くなり、副デー
タ信号の信号誤りによって主データ信号の再生も誤るの
で、副データ信号の符号伝送速度を主データ信号の符号
伝送速度の整数(m)分の1にし、帯域制限による改善
効果。Since the identification margin of the sub data signal is smaller than that of the main data signal, if the code transmission speeds of both data signals are the same, the code error rate characteristics of the sub data signal will deteriorate, and the main data signal will be affected by signal errors in the sub data signal. Since the reproduction of the data signal is also erroneous, the code transmission speed of the sub data signal is reduced to an integer (m)th of the code transmission speed of the main data signal, and the improvement effect is achieved by limiting the band.
あるいは多数決判定等による改善効果で副データ信号の
符号誤り率特性を十分良くする必要がある。Alternatively, it is necessary to sufficiently improve the bit error rate characteristics of the sub data signal through the improvement effect of majority decision or the like.
また、αの値を大き(すれば副データ信号の符号誤り率
特性は良くなるが1反対に主データ信号の符号誤り率特
性が悪くなるので、その値には限度があり、16値の場
合、 0.16ラジアン程度である。In addition, if you increase the value of α, the bit error rate characteristics of the sub data signal will improve, but on the other hand, the bit error rate characteristics of the main data signal will worsen, so there is a limit to its value, and in the case of 16 values , approximately 0.16 radian.
この場合、信号点によって異なるが、最良点で主データ
信号に対して6dB程度のC/N劣化量となる。16値
の場合1mの値を8程度まで小さくすることが可能であ
る。In this case, although it varies depending on the signal point, the C/N deterioration amount is about 6 dB with respect to the main data signal at the best point. In the case of 16 values, it is possible to reduce the value of 1 m to about 8.
[発明が解決しようとする問題点コ
上述した従来のディジタル変復調システムを用いれば、
αおよびmの値を適当に選択することにより、主データ
信号の符号誤り率を劣化させることなく副データ信号を
伝送することができる。[Problems to be solved by the invention] If the above-mentioned conventional digital modulation and demodulation system is used,
By appropriately selecting the values of α and m, the sub data signal can be transmitted without deteriorating the bit error rate of the main data signal.
しかしながらこのシステムにおいては、副データ信号に
よる位相変調量は主データ信号による変調波の振幅値に
よらずαラジアンと一定であり。However, in this system, the amount of phase modulation by the sub data signal is constant at α radians, regardless of the amplitude value of the modulated wave by the main data signal.
このため復調側で再生された副データ信号のC/N値は
主データ信号の変調振幅値によって大きく異なる。Therefore, the C/N value of the sub data signal reproduced on the demodulation side varies greatly depending on the modulation amplitude value of the main data signal.
第6図(a)を参照すると、主データ信号の変調振幅値
が最大の場合の副データ信号の信号レベルはAIIB目
が得られ、最小の場合はA14J4となる。このように
両者の間には約9dBの差があり。Referring to FIG. 6(a), when the modulation amplitude value of the main data signal is maximum, the signal level of the sub data signal is obtained as AIIB, and when it is minimum, it is A14J4. In this way, there is a difference of about 9 dB between the two.
副データ信号の符号誤り率特性は最悪値のA14B14
で決まってしまい、副データ信号の情報量を多くするこ
とができない。つまり、従来のディジタル変復調システ
ムは効率的でないという問題点がある。The bit error rate characteristic of the sub data signal is the worst value A14B14
, and it is not possible to increase the amount of information in the sub data signal. In other words, the conventional digital modulation/demodulation system is inefficient.
本発明の目的は主データ信号の変調振幅値に応じて副デ
ータ信号による変調位相量を変化させ。An object of the present invention is to change the amount of modulation phase by a sub data signal in accordance with the modulation amplitude value of a main data signal.
副データ信号の符号誤り率特性をより一層向上させるこ
とができるディジタル変復調システムを提供することに
ある。An object of the present invention is to provide a digital modulation/demodulation system that can further improve the bit error rate characteristics of a sub data signal.
[問題点を解決するための手段]
本発明のディジタル変復調システムは、変調装置が符号
伝送速度f1なる主データ信号で変調された直交振幅変
調波を符号伝送速度f2 (f、>f2)なる副データ
信号で変調する際、前記直交振幅変調波の振幅値に応じ
て少なくとも2αラジアン及び2βラジアンの2つの値
から一つを選択して位相変調し複合変調波を得る手段を
備えており、復調装置が、前記複合変調波を直交位相検
波して第1及び第2の復調信号を得る手段と、前記復調
信号を多値識別して得られたデータ信号を演算して前記
副データ信号を再生する手段と、前記データ信号を受け
て前記複合変調波の振幅値を判別し判別信号を出力する
レベル判別手段と、前記データ信号を受けて前記副デー
タ信号及び前記判別信号に応じて少なくとも前記2αお
よび2βラジアンの位相を制御し前記主データ信号を再
生する主データ信号再生手段とを備えている。[Means for Solving the Problems] In the digital modulation/demodulation system of the present invention, a modulation device converts orthogonal amplitude modulated waves modulated with a main data signal having a code transmission rate f1 into sub-waves having a code transmission rate f2 (f, > f2). When modulating with a data signal, the device includes means for selecting one value from at least two values, 2α radian and 2β radian, according to the amplitude value of the orthogonal amplitude modulated wave, and performing phase modulation to obtain a composite modulated wave; The apparatus includes means for performing quadrature phase detection on the composite modulated wave to obtain first and second demodulated signals, and calculating the data signal obtained by performing multi-value identification on the demodulated signal to reproduce the sub data signal. level determination means for receiving the data signal to determine the amplitude value of the composite modulated wave and outputting a determination signal; and main data signal reproducing means for controlling the phase of 2β radians and reproducing the main data signal.
[実施例] 以下本発明について実施例によって詳細に説明する。[Example] The present invention will be explained in detail below using examples.
第1図(a)は本発明による変調装置の一実施例を示す
ブロック図であり、主データ信号が16QAMの場合を
表わしており、第6図(b)に示す変調信号装置が得ら
れるように構成される。FIG. 1(a) is a block diagram showing an embodiment of the modulation device according to the present invention, and shows the case where the main data signal is 16QAM, and the modulation signal device shown in FIG. 6(b) is obtained. It is composed of
第6図(b)では、主データ信号の振幅値が最大と中間
の場合(最大:A14B14中間; A 12 B 1
21AIBB131 ここでiは1〜4)には副データ
信号による位相変調量は2αラジアンに、又、主データ
信号の振幅値が最小の場合(最小; A 14814)
−\・ ノ凸
には副データ信号による位相変調量は2βラジアン(β
〉α)に設定される。ここで主データ信号が16QAM
の場合ではβの値はαの2倍程度までは設定可能となる
。In FIG. 6(b), when the amplitude value of the main data signal is between the maximum and the middle (maximum: A14B14 middle; A 12 B 1
21AIBB131 (where i is 1 to 4), the amount of phase modulation by the sub data signal is 2α radian, and when the amplitude value of the main data signal is the minimum (minimum; A 14814)
−\・ The phase modulation amount by the sub data signal is 2β radian (β
〉α). Here, the main data signal is 16QAM
In this case, the value of β can be set up to about twice the value of α.
第1図(b)を参照して、主データ信号(Xl。Referring to FIG. 1(b), the main data signal (Xl).
2及びYl、2)と副データ信号(D)はROM15及
び16に入力され、ここで、第6図(b)の信号配置を
P軸、Q軸に正射影した多ビット2値信号が作成され1
次にD/A変換器17及び18によってアナログ量に変
換される。D/A変換器17及び18の出力はそれぞれ
ローパスフィルタ(LPF)19及び20を介して掛算
器21及び22とπ/2移相器23とで構成される直交
変調器に入力される。そして、ここで局部発振器24の
中間周波(IF)信号に直交変調を施す。これによって
出力として第6図(b)の変調信号配置が得られる。2 and Yl, 2) and the sub data signal (D) are input to ROMs 15 and 16, where a multi-bit binary signal is created by orthogonally projecting the signal arrangement of FIG. 6(b) onto the P and Q axes. 1
Next, it is converted into an analog quantity by D/A converters 17 and 18. The outputs of the D/A converters 17 and 18 are input to a quadrature modulator including multipliers 21 and 22 and a π/2 phase shifter 23 via low-pass filters (LPF) 19 and 20, respectively. Here, the intermediate frequency (IF) signal of the local oscillator 24 is subjected to orthogonal modulation. As a result, the modulated signal arrangement shown in FIG. 6(b) is obtained as an output.
ここで、第1図(a)を参照して1本発明に用いられる
復調装置は、入力信号INを増幅する中間周波増幅器1
と、電圧制御発振器(以下VCOという)2と、中間周
波増幅器1の増幅出力とVC02の発振出力とを入力し
復調出力P。+Qoを出力する直交位相検波器3と、そ
れぞれ復調出力Po、Qoを増幅するベースバンド増幅
器4.5と、それぞれベースバンド増幅器4.5の増幅
出力を入力し復調データD、、D、を出力するアナログ
・ディジタル変換器(以下A−D変換器という)6,7
と、復調データD、およびり、を入力し副データ信号S
を出力する副データ信号再生回路8と、復調データD、
およびり、を副データ信号再生回路8の遅延量分だけ遅
らせる遅延回路13と、遅延回路13出力を入力して主
データ信号の振幅値を判別するレベル判別回路14と、
遅延回路14出力と判別信号Hならびに副データ信号S
を入力し主データ信号Xi、X2.Yl、Y2ならびに
データ信号X3.Y3を出力する主データ信号再生回路
9と、データ信号X3.Y3を入力し信号をベースバン
ド増幅器4,5へ出力する低域通過濾波器(以下LPF
とう)10と、それぞれデータ信号XI、X3.Ylお
よびY3を入力する論理回路11.12とを備えている
。論理回路11は中間周波増幅器1.ベースバンド増幅
器5へ信号を出力し、論理回路12はVCO2へ信号を
出力する。Here, referring to FIG. 1(a), a demodulation device used in the present invention includes an intermediate frequency amplifier 1 for amplifying an input signal IN.
, a voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as VCO) 2, the amplified output of the intermediate frequency amplifier 1, and the oscillation output of VC02 are input, and a demodulated output P is obtained. A quadrature phase detector 3 that outputs +Qo, a baseband amplifier 4.5 that amplifies demodulated outputs Po and Qo, respectively, and inputs the amplified outputs of the baseband amplifiers 4.5 and outputs demodulated data D, , D, Analog-to-digital converter (hereinafter referred to as A-D converter) 6, 7
, the demodulated data D, and the sub data signal S.
a sub data signal reproducing circuit 8 that outputs demodulated data D,
and a delay circuit 13 that delays the output by the amount of delay of the sub data signal reproducing circuit 8; and a level determination circuit 14 that inputs the output of the delay circuit 13 and determines the amplitude value of the main data signal.
Delay circuit 14 output, discrimination signal H and sub data signal S
are input, and the main data signals Xi, X2 . Yl, Y2 and data signal X3. The main data signal reproducing circuit 9 outputs the data signal X3. A low pass filter (hereinafter referred to as LPF) inputs Y3 and outputs the signal to baseband amplifiers 4 and 5.
) 10 and data signals XI, X3 . Logic circuits 11 and 12 are provided to input Yl and Y3. The logic circuit 11 includes an intermediate frequency amplifier 1. A signal is output to baseband amplifier 5, and logic circuit 12 outputs a signal to VCO2.
この復調装置は、主データ信号の変調方式として16値
直交振幅変調を用いた例であり1人力信号INは、主デ
ータ信号XI、X2.YlおよびY2で変調された16
値直交振幅変調波(その信号点の正規位置は第6図(b
)のC+、である)を副データ信号Sで16値直交振幅
変調波の振幅値が最大、中間の場合±αラジアン、又振
幅値が最小の場合±βラジアン位相変調した中間周波帯
の複合変調波であり、その信号点は第6図(b)のA1
1゜Bl、である。主データ信号のうち、信号点CI、
のP軸方向位置をきめるのがXi、X2であり2Q軸方
向位置をきめるのがYl、Y2であるとする。This demodulator is an example in which 16-value orthogonal amplitude modulation is used as a modulation method for main data signals, and one-manpower signal IN is used as main data signals XI, X2, . 16 modulated by Yl and Y2
Value-orthogonal amplitude modulated wave (the normal position of its signal point is shown in Figure 6 (b)
) is a complex of intermediate frequency bands in which the sub data signal S is phase-modulated by ±α radians when the amplitude value of the 16-value orthogonal amplitude modulated wave is at the maximum, and ±β radians when the amplitude value is at the minimum. It is a modulated wave, and its signal point is A1 in Fig. 6(b).
1°Bl. Among the main data signals, signal points CI,
It is assumed that Xi and X2 determine the position in the P-axis direction, and Yl and Y2 determine the position in the 2Q-axis direction.
また、信号点の象限をきめる主データ信号がXI。Also, the main data signal that determines the quadrant of the signal point is XI.
Ylであるとする。なお、副データ信号の符号伝送速度
は主データ信号の符号伝送速度のm分の1に設定する。Suppose that it is Yl. Note that the code transmission rate of the sub data signal is set to 1/m of the code transmission rate of the main data signal.
入力信号INは、中間周波増幅器1で所定の振幅に増幅
され、直交位相検波器3でVCO2出力を基準位相とし
て直交位相検波される。検波出力である復調出力P。+
Qoは信号点AijまたはB、のP、Q軸への正射影で
ある。The input signal IN is amplified to a predetermined amplitude by the intermediate frequency amplifier 1, and quadrature phase detected by the quadrature phase detector 3 using the output of the VCO 2 as a reference phase. Demodulation output P which is the detection output. +
Qo is the orthogonal projection of the signal point Aij or B onto the P and Q axes.
復調出力P。、Qoは、それぞれのベースバンド増幅器
4.5で所定の振幅の増幅され、 A−D変換器6.7
で多値識別されて復調データDp。Demodulation output P. , Qo are amplified to a predetermined amplitude by respective baseband amplifiers 4.5, and A-D converters 6.7.
The demodulated data Dp is subjected to multivalue identification.
D、に変換される。復調データD、、D、のビット数が
多いほど以降の信号処理の精度は良くなるが、16値の
場合、8ビット程度で十分である。D. The greater the number of bits in the demodulated data D, ,D, the better the accuracy of subsequent signal processing, but in the case of 16 values, about 8 bits is sufficient.
副データ信号再生回路8は、後述するように。The sub data signal reproducing circuit 8 will be described later.
論理回路とディジタル演算回路とを備えて構成されてい
る。論理回路は、復調データD、、D、に対応して係数
データを出力する。ディジタル演算回路は、係数データ
ならびに復調データDp、D、をディジタル演算して副
データ信号Sを再生する。It is configured with a logic circuit and a digital arithmetic circuit. The logic circuit outputs coefficient data corresponding to the demodulated data D,,D,. The digital arithmetic circuit performs digital arithmetic operations on the coefficient data and demodulated data Dp, D, and reproduces the sub data signal S.
主データ信号再生回路9も、後述するように。The main data signal reproducing circuit 9 will also be described later.
論理回路とディジタル演算回路とを備えておケ。It is equipped with a logic circuit and a digital arithmetic circuit.
1
2
論理回路は、副データ信号再生回路8が出力した副デー
タ信号Sに対応して係数データを出力する。1 2 The logic circuit outputs coefficient data in response to the sub data signal S output by the sub data signal reproducing circuit 8.
ディジタル演算回路は、係数データならびに復調データ
Dp、D、をディジタル演算することにより、復調デー
タDp、D、から副データ信号Sによる位相変調の成分
を除去する。このようにして得た二つのデータの最上位
ビットならびに第2位ビットは、主データ信号XI、Y
lならびにX2゜Y2になっている。第3位ビットがデ
ータ信号X3、Y3である。The digital arithmetic circuit removes the phase modulation component by the sub data signal S from the demodulated data Dp, D by digitally computing the coefficient data and the demodulated data Dp, D. The most significant bit and second bit of the two data obtained in this way are the main data signals XI, Y
l and X2°Y2. The third-order bit is the data signal X3, Y3.
データ信号X3.Y3は、A−D変換器6,7の入力信
号の正規値からのずれを表わす信号なので2デ一タ信号
X3をLPFIOで低域濾波した出力でベースバンド増
幅器4の出力直流レベルを。Data signal X3. Since Y3 is a signal representing the deviation from the normal value of the input signals of the A/D converters 6 and 7, the output DC level of the baseband amplifier 4 is the output of the 2-digital signal X3 which is low-pass filtered by the LPFIO.
また、データ信号Y3をLPFIOで低域濾波して得た
出力でベースバンド増幅器5の出力直流レベルを制御す
ることによって、A−D変換器6゜7の入力信号の直流
成分のドリフトを補償できる。Furthermore, by controlling the output DC level of the baseband amplifier 5 with the output obtained by low-pass filtering the data signal Y3 with the LPFIO, it is possible to compensate for the drift of the DC component of the input signal of the A-D converter 6.7. .
この直流ドリフト補償の動作については1本発明者によ
る「復調装置」 (特開昭58−101449号公報)
に詳細に記述されている。The operation of this DC drift compensation is described in the "Demodulator" by the present inventor (Japanese Patent Application Laid-open No. 101449/1983).
is described in detail.
論理回路11は、データ信号Xi、X3.YlおよびY
3から得た二つの信号で中間周波増幅器1およびベース
バンド増幅器5の利得を制御することにより、A−D変
換器6.7の入力信号振幅を正規値に保つ回路であり、
その構成ならびに動作については1本発明者による「自
動利得制御回路」 (特開昭59−169256号公報
)に詳細に記述されている。The logic circuit 11 receives data signals Xi, X3 . Yl and Y
This is a circuit that maintains the input signal amplitude of the A-D converter 6.7 at a normal value by controlling the gains of the intermediate frequency amplifier 1 and the baseband amplifier 5 with the two signals obtained from 3.
Its configuration and operation are described in detail in ``Automatic Gain Control Circuit'' (Japanese Unexamined Patent Publication No. 169256/1983) by the present inventor.
論理回路12は、データ信号Xi、X3.YlおよびY
3から得た信号でVCO2を制御して位相同期ループを
形成する回路であり、その構成ならびに動作については
1本発明者による「搬送波再生回路」 (特開昭57−
131151号公報)に詳細に記述されている。The logic circuit 12 receives data signals Xi, X3 . Yl and Y
This circuit forms a phase-locked loop by controlling VCO2 with the signal obtained from 3. Its configuration and operation are described in 1. "Carrier Regeneration Circuit" by the present inventor (Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-1999).
131151)).
第2図(a) 、 (b)は、副データ信号再生回路8
の二つの構成例を示すブロック図である。FIGS. 2(a) and 2(b) show the sub data signal reproducing circuit 8.
FIG. 2 is a block diagram showing two configuration examples.
第2図(a)示す副データ信号再生回路8は、復調デー
タDpおよびり、を入力し係数データM□およびMoを
出力する論理回路81と、それぞれ復調データD、、D
、と係数データM p 1* M Q +とを入力する
掛算器82.83と、掛算器82の出力から掛算器83
の出力を減算する減算器84と。The sub-data signal reproducing circuit 8 shown in FIG.
, and coefficient data M p 1 * M Q + are input, and the multiplier 83 receives the output of the multiplier 82 from the multiplier 82 .
and a subtracter 84 for subtracting the output of.
減算器84の出力を入力し副データ信号Sを出力する多
数決判定回路85とを備えている。A majority decision circuit 85 is provided which inputs the output of the subtracter 84 and outputs a sub data signal S.
論理回路81は、主データ信号Xi、X2ならびにYl
、Y2に対応する復調データD、ならびにり、の上位2
ビツトから信号点C0の位置(i。Logic circuit 81 receives main data signals Xi, X2 and Yl.
, Y2, and the upper two of the demodulated data D corresponding to Y2.
The position of the signal point C0 from the bit (i.
jの値)を判別して1判別結果に対応して係数データM
、およびM91を出力する。value of j), and the coefficient data M is determined in accordance with the result of 1 determination.
, and output M91.
この対応関係を第3図(a) 、 (b)に示す。第3
図(a)は、信号点C1と係数データM、、、 MQ+
の絶対値との対応関係を示す説明図である。第3図(b
)は、信号点C1と係数データM、、、 MQ+の極性
との対応関係を示す説明図である。This correspondence relationship is shown in FIGS. 3(a) and 3(b). Third
Figure (a) shows signal point C1 and coefficient data M,..., MQ+
FIG. Figure 3 (b
) is an explanatory diagram showing the correspondence between the signal point C1 and the polarity of coefficient data M, . . . MQ+.
信号点C1が第1象限または第3象限にある場合(iが
1または3.jが1〜4の場合)、掛算器82.83は
信号点AI、に対応する復調データD、、D、を信号点
A Hl付近に対応するデータに変換し、信号点Bl、
に対応する復調データD、。When the signal point C1 is in the first quadrant or the third quadrant (i is 1 or 3. is converted into data corresponding to the vicinity of signal point A Hl, and signal point Bl,
Demodulated data D, corresponding to .
D、を信号点Bll付近に対応するデータに変換する。D, into data corresponding to the vicinity of signal point Bll.
その結果、減算器84が出力するデータ列は。As a result, the data string output by the subtractor 84 is:
等測的に副データ信号Sのアナログ量を表わすが。It isometrically represents the analog quantity of the sub data signal S.
そのうちの最上位ビットは、信号点がA1であるとき正
、信号点がBl、であるとき負であることを示すデータ
になる。信号点C0が第2象限または第4象限にある場
合(iが2または4.jが1〜4の場合)は、掛算器8
2.83は信号点AI、またはBl、に対応する復調デ
ータDp、DQを信号点B31付近または信号点A3I
付近に対応するデータに変換するので、この場合も、減
算器84が出力するデータ列の最上位ビットは、信号点
がAのとき正、B、、のとき負であることを示すデータ
になる。したがって、減算器84が出力するデータ列の
最上位ビットが正を示すか負を示すかじらべれば、信号
点がA11であるかBl、であるかがわかる、いいかえ
れば副データ信号Sが得られる。The most significant bit of these becomes data indicating that it is positive when the signal point is A1, and negative when the signal point is B1. If the signal point C0 is in the second or fourth quadrant (i is 2 or 4.j is 1 to 4), the multiplier 8
2.83 is the demodulated data Dp, DQ corresponding to the signal point AI or Bl, near the signal point B31 or the signal point A3I.
Since it is converted into data corresponding to the vicinity, in this case as well, the most significant bit of the data string output by the subtracter 84 becomes data indicating that the signal point is positive when it is A, and negative when it is B. . Therefore, by checking whether the most significant bit of the data string output by the subtracter 84 is positive or negative, it can be determined whether the signal point is A11 or Bl.In other words, the sub data signal S can be obtained. It will be done.
減算器84のデータ列出力速度は主データ信号の符号伝
送速度に等しいから、減算器84は副データ信号Sの1
符号に対しm回データ列を出力す 5
6
る。多数決判定回路85は、減算器84出力の最上位ビ
ットをm回計数して多数決判定し1判定結果を副データ
信号Sとしてm回分の期間出力する。Since the data string output speed of the subtracter 84 is equal to the code transmission speed of the main data signal, the subtracter 84 outputs 1 of the sub data signal S.
A data string is output m times for the code. The majority decision circuit 85 counts the most significant bit of the output of the subtracter 84 m times, makes a majority decision, and outputs one decision result as a sub data signal S for a period of m times.
この多数決論理操作によって、副データ信号Sの符号誤
り率特性が改善される。This majority logic operation improves the bit error rate characteristics of the sub data signal S.
第2図(b)に示す副データ信号再生回路8は。The sub data signal reproducing circuit 8 shown in FIG. 2(b) is.
第2図(a)に示す副データ信号再生回路8から多数決
判定回路85を取除き、D−A変換器86゜LPF87
.A−D変換器88を付加して構成されている。The majority decision circuit 85 is removed from the sub data signal reproducing circuit 8 shown in FIG.
.. It is configured by adding an A-D converter 88.
減算器84が出力するデータ列はD−A変換器86でア
ナログ値に変換され、LPF87で帯域制限され、1ビ
ツトのA−D変換器88でディジタル化されて副データ
信号Sとなる。LPF87の帯域制限によって、副デー
タ信号Sの符号誤り率特性が改善される。LPF87の
帯域は、主データ信号の符号伝送速度の1 / m付近
に設定する。The data string output from the subtracter 84 is converted into an analog value by a DA converter 86, band-limited by an LPF 87, and digitized by a 1-bit AD converter 88 to become a sub data signal S. By limiting the band of the LPF 87, the bit error rate characteristics of the sub data signal S are improved. The band of the LPF 87 is set to around 1/m of the code transmission rate of the main data signal.
第4図は、主データ信号再生回路9を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing the main data signal reproducing circuit 9. As shown in FIG.
第4図に示す主データ信号再生回路9は、副データ信号
Sを入力し、係数データM 、2. M、2を出力する
論理回路92と、復調データD、と係数データMp2と
を入力する掛算器93と、復調データD、と係数データ
MQ2とを入力する掛算器94と。The main data signal reproducing circuit 9 shown in FIG. 4 receives the sub data signal S, coefficient data M, 2 . A logic circuit 92 that outputs M, 2, a multiplier 93 that inputs demodulated data D and coefficient data Mp2, and a multiplier 94 that inputs demodulated data D and coefficient data MQ2.
復調データD、と掛算器93の出力データとを入力し、
データ信号X1〜X3を出力する加算器95と、復調デ
ータD、と掛算器94の出力データとを入力し、データ
信号Y1〜Y3を出力する加算器96とを備えている。Input the demodulated data D and the output data of the multiplier 93,
It includes an adder 95 that outputs data signals X1 to X3, and an adder 96 that receives demodulated data D and the output data of multiplier 94 and outputs data signals Y1 to Y3.
主データ信号再生回路9の入力に設けられている遅延回
路13は、復調データD、、D、を遅延させる。この遅
延時間は、副データ信号Sの1符号を得るのに用いられ
た最初の復調データD、。A delay circuit 13 provided at the input of the main data signal reproducing circuit 9 delays the demodulated data D, , D. This delay time is the first demodulated data D used to obtain one code of the sub data signal S.
D、が副データ信号再生回路8に入力してから副データ
信号Sのその符号の先頭までの時間に設定される。この
設定によって、主データ信号再生回路9に副データ信号
Sの1符号が入力している間その符号を得るのに用いた
復調データD、、D。D is set to the time from input to the sub data signal reproducing circuit 8 to the beginning of that code of the sub data signal S. With this setting, while one code of the sub data signal S is input to the main data signal reproducing circuit 9, the demodulated data D, , D used to obtain that code.
が掛算器93.94ならびに加算器95.96に入力す
る。is input to multipliers 93.94 and adders 95.96.
論理回路92は、副データ信号Sとレベル判定信号Hに
応じて第5図に示す関係の係数データM112+ Mq
2を出力する。図中、H信号が1の場合主データ信号の
振幅値が最大、中間、Oの場合最小を表わしている。The logic circuit 92 generates coefficient data M112+Mq having the relationship shown in FIG. 5 in response to the sub data signal S and the level determination signal H.
Outputs 2. In the figure, when the H signal is 1, the amplitude value of the main data signal is maximum or intermediate, and when the H signal is O, it is minimum.
掛算器93.94ならびに加算器95.96によるディ
ジタル演算は、加算器95.96の加算結果データD
95+ D 96と表わすと、H信号が1の場合法のよ
うに書ける。Digital operations by multipliers 93.94 and adders 95.96 are performed using addition result data D of adders 95.96.
If expressed as 95+D 96, the case where the H signal is 1 can be written as follows.
ただし、副データ信号Sの値が信号点AI(1〜3゜に
対応するとき上側の正負符号、信号点B l(1〜、。However, when the value of the sub data signal S corresponds to the signal point AI (1 to 3 degrees), the upper positive and negative sign corresponds to the signal point B l (1 to 3 degrees).
に対応するとき下側の正負符号をとる。When corresponding to , take the lower sign.
(1)式は、値が一定の係数(1/cosα)を無視す
ると、信号点AI+1〜3)またはB1,1〜3.に対
応するベクトル(Dp、D、)をαラジアンまたは一α
ラジアン回転する式になっているから、復調データDp
、D、が信号点A I(1〜3〉に対応するデータであ
っても信号点B l(1〜3)に対応するデータであっ
ても、データD 91. D 、6は信号点Cz+〜、
。Equation (1) shows that if the coefficient (1/cos α) whose value is constant is ignored, signal points AI+1 to 3) or B1,1 to 3. The vector (Dp, D,) corresponding to α radians or one α
Since it is a formula that rotates in radians, the demodulated data Dp
, D, is the data corresponding to the signal point A I (1 to 3) or the data corresponding to the signal point B l (1 to 3), the data D 91. D , 6 is the signal point Cz+ ~,
.
に対応するデータになる。H信号が0の場合(主信号が
最小)も同様であり、主データ信号再生回路9は信号点
A14またはB10に対応するベクトル(D、、DQ)
をβラジアンまたは−βラジアン回転させるから、復調
データDp、D、が信号点A、4に対応するデータであ
っても信号点B14に対応するデータであっても、デー
タD 、、、 D 、6は信号点CI4に対応するデー
タになる。したがって。The data corresponds to The same applies when the H signal is 0 (the main signal is the minimum), and the main data signal reproducing circuit 9 generates the vector (D, , DQ) corresponding to the signal point A14 or B10.
is rotated by β radians or -β radians, so whether demodulated data Dp, D, corresponds to signal points A, 4 or signal point B14, data D , , D , 6 is data corresponding to signal point CI4. therefore.
データD 95+ D 、6は復調データD、、D、か
ら副データ信号Sによる位相変調の成分を除去したデー
タになっている。The data D 95+ D , 6 is data obtained by removing the phase modulation component by the sub data signal S from the demodulated data D, , D.
加算器95.96は、加算結果データD9..D96の
それぞれ上位3ビツトをデータ信号X1〜X3、Y1〜
Y3として出力する。Adders 95 and 96 receive addition result data D9. .. The upper 3 bits of D96 are used as data signals X1 to X3, Y1 to
Output as Y3.
以上説明したように本発明では、主データ信号 9
の振幅値が最小の場合、副データ信号の変調位相量を2
βラジアンとすることができ従来の方式に比して約20
log (sinβ/sinα)のC/N比改善が
でき副データ信号の符号誤り率特性を改善することがで
きる。言換えると主信号と副信号間の符号速度比mを小
さくできる利点がある。As explained above, in the present invention, when the amplitude value of the main data signal 9 is the minimum, the modulation phase amount of the sub data signal is
β radians can be reduced by approximately 20
It is possible to improve the C/N ratio of log (sin β/sin α) and improve the bit error rate characteristics of the sub data signal. In other words, there is an advantage that the code speed ratio m between the main signal and the sub signal can be reduced.
尚αとβの比はあまり大きくす2、と1判別信号Hの誤
り波及効果により主信号の符号誤り特性を劣化させるの
で適当な値と74−・ことが必要で主信号が] 6QA
Mの場合改善度として3〜5dBは期待できる。又、実
施例においては主信号の振幅値が最大、中間の場合、副
データ信号の変調位相量は2αラジアンと同一としたが
2両者を分けて最適化を計ることもできる。Note that if the ratio of α and β is too large, the error ripple effect of the discrimination signal H will deteriorate the code error characteristics of the main signal.
In the case of M, an improvement of 3 to 5 dB can be expected. Further, in the embodiment, when the amplitude value of the main signal is the maximum or intermediate, the modulation phase amount of the sub data signal is the same as 2α radian, but it is also possible to optimize the two by dividing the two.
以上、主データ信号の変調方式が16値直交振“1゛1
変調である場合について本発明の詳細な説明したが2本
発明は1−6値以上、すなわち、32値。As described above, the modulation method of the main data signal is 16-value orthogonal oscillation
The present invention has been described in detail with respect to the case of modulation, but the present invention applies to modulation of 1 to 6 values or more, that is, 32 values.
64値+ ”;25 b値等の場合にも同様に適用で
きる。64 value + ”; 25 b value, etc. can be similarly applied.
その場合は、A、−1)変換器6,7のビット数を増し
、論理回路91の係数データの種類を増し、かつ、副デ
ータ信号の位相変調量(α、β等)およびmの値を変更
すればよい。なお、副データ信号と主データ信号とはタ
イミング同期がとれている必要はなく、非同期状態であ
っても動作する。In that case, A,-1) increase the number of bits of the converters 6 and 7, increase the types of coefficient data of the logic circuit 91, and increase the amount of phase modulation (α, β, etc.) of the sub data signal and the value of m. All you have to do is change. Note that the sub data signal and the main data signal do not need to be synchronized in timing, and can operate even in an asynchronous state.
[発明の効果]
以上説明したように本発明によるディジタル変復調シス
テムでは従来に比べて副データ信号のC/N値を約20
log (sinβ/sinα)改善することがで
、xlデータ信号の情報量をより多くすることができ
る。[Effects of the Invention] As explained above, in the digital modulation/demodulation system according to the present invention, the C/N value of the sub data signal can be reduced by about 20% compared to the conventional system.
By improving log (sin β/sin α), the information amount of the xl data signal can be increased.
第1図(a)は1本発明の復調装置の一実施例を示すブ
ロック図、第1図(b)は本発明の変調装置の一実施例
を示すブロック図、第2図(a)及び(b)は、それぞ
れ第1図に示す実施例における副データ信号再生回路の
構成例を示すブロック図、第3図(a)及び(b)は、
第2図(a)または(b)に示す副データ信号再生回路
における論理回路の入出力関係を示す説明図、第4図は
、第1図に示す実施例における主データ信号再生回路を
示すブロック図、第5図は、第4図に示す主データ信号
再生回路における論理回路の入出力関係を示す説明図。
第6図(a)は、従来方式の複合変調波の信号配置図、
第6図(b)は1本発明による複合変調波の信号配置図
である。
1・・・中間周波増幅器、2・・・VCo、3・・・直
交位相検波器、4,5・・・ベースバンド増幅器、6.
7・・・A−D変換器、8・・・副データ信号再生回路
、9・・・生データ信号再生回路、10・・・LPF、
、11゜12・・・論理回路、13・・・遅延回路、1
4・・・レベル判別回路、15.16・・・ROM、1
7.18・・・D/A変換器、19.20・・・LPF
、21.22・・・掛算器、23・・・π/2移相器、
24・・・局部発振器。
81・・・論理回路、82.83・・・掛算器、84・
・・減算器192・・・論理回路、93.94・・・掛
算器、95.96・・・加算器。
3FIG. 1(a) is a block diagram showing an embodiment of the demodulating device of the present invention, FIG. 1(b) is a block diagram showing an embodiment of the modulating device of the present invention, FIG. 2(a) and (b) is a block diagram showing a configuration example of the sub data signal reproducing circuit in the embodiment shown in FIG. 1, and FIGS. 3(a) and (b) are
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the input/output relationship of the logic circuit in the sub data signal reproducing circuit shown in (a) or (b), and FIG. 4 is a block diagram showing the main data signal reproducing circuit in the embodiment shown in FIG. 1. 5 is an explanatory diagram showing the input/output relationship of the logic circuit in the main data signal reproducing circuit shown in FIG. 4. FIG. FIG. 6(a) is a signal arrangement diagram of a conventional complex modulated wave,
FIG. 6(b) is a signal arrangement diagram of a complex modulated wave according to the present invention. 1... Intermediate frequency amplifier, 2... VCo, 3... Quadrature phase detector, 4, 5... Baseband amplifier, 6.
7... A-D converter, 8... Sub data signal reproducing circuit, 9... Raw data signal reproducing circuit, 10... LPF,
, 11゜12...Logic circuit, 13...Delay circuit, 1
4... Level discrimination circuit, 15.16... ROM, 1
7.18...D/A converter, 19.20...LPF
, 21.22...multiplier, 23...π/2 phase shifter,
24...Local oscillator. 81...Logic circuit, 82.83...Multiplier, 84.
...Subtractor 192...Logic circuit, 93.94...Multiplier, 95.96...Adder. 3
Claims (1)
して直交振幅変調波を得る第1の変調手段と、前記直交
振幅変調波を前記第1の符号伝送速度より小さい第2の
符号伝送速度の副データ信号で変調する際、前記直交振
幅変調波の振幅値に応じて複数の位相値から一つを選択
して、該選択位相値で前記直交振幅変調波を位相変調し
て複合変調波を得る第2の変調手段とを有することを特
徴とする変調装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の送信器とともに用い
られ、前記複合変調波を直交位相検波して第1及び第2
の復調信号を得る第1の復調手段と、該復調信号を多値
識別してデータ信号を得る第2の復調手段と、該データ
信号から前記副データ信号を再生する第1の再生手段と
、前記データ信号を受けて前記複合変調波の振幅値を判
別し判別信号を出力するレベル判別手段と、前記データ
信号を受けて前記副データ信号及び前記判別信号に応じ
て位相を制御し前記主データ信号を再生する第2の再生
手段とを有することを特徴とする復調装置。 3、第1の符号伝送速度の主データ信号で搬送波を変調
して直交振幅変調波を得る第1の変調手段と、前記直交
振幅変調波を前記第1の符号伝送速度より小さい第2の
符号伝送速度の副データ信号で変調する際、前記直交振
幅変調波の振幅値に応じて複数の位相値から一つを選択
して、該選択位相値で前記直交振幅変調波を位相変調し
て複合変調波を得る第2の変調手段とを有する変調装置
と、前記複合変調波を直交位相検波して第1及び第2の
復調信号を得る第1の復調手段と、該復調信号を多値識
別してデータ信号を得る第2の復調手段として、該デー
タ信号から前記副データ信号を再生する第1の再生手段
と、前記データ信号を受けて前記複合変調波の振幅値を
判別し判別信号を出力するレベル判別手段と、前記デー
タ信号を受けて前記副データ信号及び前記判別信号に応
じて位相を制御し前記主データ信号を再生する第2の再
生手段とを有する復調装置とを有することを特徴とする
ディジタル変復調システム。[Scope of Claims] 1. A first modulating means for modulating a carrier wave with a main data signal at a first code transmission rate to obtain an orthogonal amplitude modulated wave; When modulating with a sub data signal having a smaller second code transmission rate, one of a plurality of phase values is selected according to the amplitude value of the quadrature amplitude modulated wave, and the quadrature amplitude modulated wave is modulated at the selected phase value. and second modulation means for phase modulating the phase modulated wave to obtain a composite modulated wave. 2. It is used together with the transmitter according to claim 1, and performs orthogonal phase detection of the complex modulated wave to detect the first and second signals.
a first demodulating means for obtaining a demodulated signal; a second demodulating means for obtaining a data signal by performing multi-level discrimination on the demodulated signal; and a first reproducing means for reproducing the sub data signal from the data signal; Level determining means receives the data signal, determines the amplitude value of the composite modulated wave, and outputs a determination signal; and receives the data signal, controls the phase according to the sub data signal and the determination signal, and controls the main data. A demodulator comprising: second reproducing means for reproducing a signal. 3. a first modulating means for modulating a carrier wave with a main data signal having a first code transmission rate to obtain an orthogonal amplitude modulated wave; When modulating with a sub-data signal at a transmission rate, one is selected from a plurality of phase values according to the amplitude value of the orthogonal amplitude modulated wave, and the orthogonal amplitude modulated wave is phase-modulated with the selected phase value and complexed. a modulation device having a second modulation means for obtaining a modulated wave; a first demodulation means for obtaining first and second demodulated signals by quadrature phase detection of the composite modulated wave; second demodulation means for reproducing the sub-data signal from the data signal; and a second demodulation means for reproducing the sub-data signal from the data signal; and a second demodulation means for reproducing the sub-data signal from the data signal; a demodulating device having a level discriminating means for outputting the output; and a second reproducing means for receiving the data signal, controlling the phase according to the sub data signal and the discrimination signal, and reproducing the main data signal. Characteristic digital modulation and demodulation system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1261071A JP2540958B2 (en) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | Digital modulation / demodulation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1261071A JP2540958B2 (en) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | Digital modulation / demodulation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03123146A true JPH03123146A (en) | 1991-05-24 |
JP2540958B2 JP2540958B2 (en) | 1996-10-09 |
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ID=17356676
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP1261071A Expired - Fee Related JP2540958B2 (en) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | Digital modulation / demodulation system |
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- 1989-10-05 JP JP1261071A patent/JP2540958B2/en not_active Expired - Fee Related
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