JPH03283743A

JPH03283743A - マルチモード変調器

Info

Publication number: JPH03283743A
Application number: JP2080988A
Authority: JP
Inventors: Kozo Yamaguchi; 山口　光三; Katsuya Yamauchi; 勝弥山内
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-13

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】［産業上の利用分野コ本発明は、例えば多重無線のようにＰＳＫ（Ｐ−ｈａｓ
ｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ　）あるいはＱ　Ａ　Ｍ
　（Ｑｕａｄｒａｔ−ｕｒｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍ
ｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の位相変調方式によってデジタル
通信を行なう際に用いられるマルチモード変調器に関す
るものである。

［従来の技術］搬送波の離散的な位相を伝送する情報の符号に対応させ
る変調方式としてＰＳＫ方式が知られている。

ここで、同周波数帯を用いて１つの情報を伝送する方式
を２ＰＳＫ方式、２ＰＳＫ方式に対して２倍の情報を伝
送できる方式を４ＰＳＫ方式、さらに２ＰＳＫの３倍の
情報を伝送できる方式を８ＰＳＫ方式と称している。

また、上述したＰＳＫ方式の他には、限られた伝送帯域
内でより高効率の情報の伝送を行なう方式として２ＰＳ
Ｋ方式の４倍の情報を伝送できる１６ＱＡＭ方式が知ら
れている。

同様に、２ＰＳＫの６倍、８倍の情報を伝送できる方法
として６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ方式がある。

無線通信では特定のビル間を大型のアンテナを用いて２
５６ＱＡＭ方式で通信する技術が実用化されている。

［発明が解決しようとする課題〕ところで、無線通信では有線通信と比較すると、伝送路
の状態が変わりやすく、同一の変調速度で伝送容量を大
きくした場合、受信側で符号の誤りが多い場合と少ない
場合とがあり、この状態は情報が伝送される空間の状態
の影響に左右されるものである。

従って、空間の状態がよければ、上述した各方式のうち
の上位の方式で情報の伝送を行なうことができるが１回
線の状態によっては電波障害等の影響を受けて正確に情
報を伝送することができないという問題があった０例え
ば１６ＱＡＭ変調固定方式では、２ＰＳＫ方式で受信で
きるような伝送路でも、実際には電波障害により受信で
きない場合があり、設置場所によって伝送路の状態が変
わるという問題があった。

ところが、伝送路の状態に応じて上述した４つの方式を
同一の回路構成により切替えて情報の伝送が行なえる可
搬型無線装置に適した変調器が存在しなかった。

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、伝送路の状態に応じて最適な方
式に切替えて情報の伝送が行なえる可搬型無線装置に適
したマルチモード変調器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明によるマルチモード変
調器は、２ＰＳＫ、４ＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭの
何れかのモードに切替設定する切替設定手段と、送信デ
ータを前記切替設定手段により設定されたモードの位相
の符号構成に従ってアナログ信号に変換する変換手段と
、該変換手段の動作を制御するとともに、前記切替設定
手段によるモードの設定に従って前記送信データの有効
データのみを前記変換手段に入力する制御手段とを備え
たことを特徴としている。

［作用］２ＰＳＫ、４ＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭの何れかの
モードに切替設定されると、この切替設定されたモード
の設定に従って送信データの有効データのみが設定され
たモードの位相の符号構成に従ってアナログ信号に変換
された後に位相振幅変調され、変調信号として相手側通
信機に送信される。また、回線状態が変化すると、再び
相手側通信機でのピットエラーレートに基づいて回線状
態が判別され、この判別結果に基づいて２ＰＳＫ、４Ｐ
ＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭの何れかのモードに切替設
定される。

［実施例］第１図は本発明によるマルチモード変調器の一実施例を
示すブロック構成図である。

この実施例によるマルチモード変調器は、伝送路の状態
に応じて各ＰＳＫモードあるいは１６ＱＡＭモードの最
適なモードに切替えて情報の伝送を行なっており１回線
状態判別部ｌ、変調モード設定部（切替設定手段）２、
変調モード制御部（制御手段）３、データ処理部（制御
手段）４、第１のロールオフフィルタ部（変換手段）５
、第２のロールオフフィルタ部（変換手段）６、第１の
位相振幅変調部７、搬送波源８、Ｏ〜９０度ハイブリッ
ド回路９、第２の位相振幅変調部１０、ミキサ部１１を
備えて構成されている。

回線状態判別部ｌは復調された信号から得られるピット
エラーレート情報を復調器から受け、このピットエラー
レート情報によって現在回線接続されている相手側通信
機との間の回線状態を判別し、３つのＰＳＫモードある
いはＣＡＭモードの何れのモードによって情報を伝送す
べきかのモード設定信号を変調モード設定部２に出力し
ている。

変調モード設定部２は回線状態判別部１からのモード設
定信号により３つのＰＳＫモードあるいはＱＡＭモード
の何れかのモードに設定している。

変調モード制御部３は変調モード設定部２からの設定信
号を受けてデータ処理部４及び第２のロールオフフィル
タ部６の制御を行なっている。

データ処理部４は変調モード制御部３からの制御信号に
より２．Ｐ　Ｓ　Ｋモードに設定されている場合には、
入力データのうち最上位のビットデータＤ１を有効なデ
ータとして第１のロールオフフィルタ部５に出力してい
る。このとき、上位より３番目のビットデータＤ３は「
０」に固定され、第２のロールオフフィルタ部６は変調
モード制御部３からの制御信号によってオフされている
。

また、４ＰＳＫモードに設定されている場合には、入力
データの上位２ビツトのビットデータＤＩ、Ｄ２を有効
データとし、最上位のビットデータＤ１を第１のロール
オフフィルタ部５に、次位のビットデータＤ２を第２の
ロールオフフィルタ部６に出力している。このとき、上
位より３番目のビットデータＤ３及び最下位のビートデ
ータＤ４は「０」に固定されている。

さらに、８ＰＳＫモードが設定されている場合には、入
力データの上位３ビツトのビットデータＤＩ−Ｄ３を有
効データとし、最上位のビットデータＤＩ及び上位より
３番目のビットデータＤ３を第１のロールオフフィルタ
部５に、上位より２番目のビットデータＤ２を第２のロ
ールオフフィルタｓ６に各々出力している。このとき最
下位のビットデータＤ４は上位より３番目のビットデー
タＤ３の反転データとして表現される。つまり、３番目
のとットデータＤ３が「１」の場合はｒＯＪ、３番目の
ビットデータＤ３が「０」の場合は「ｌ」となる。

なお、１６ＱＡＭモードが設定されている場合は、４ビ
ツト全てのビットデータＤＩ−Ｄ４が有効データとなり
、最上位のビットデータＤ１及び上位より３番目のビッ
トデータＤ３が同相成分側の第１のロールオフフィルタ
部５に、上位より２番目のビットデータＤ２及び最下位
のとットデータＤ４が直交成分側の第２のロールオフフ
ィルタ部６に各々２ビツトずつ振分けられて出力される
。

また、データ処理部４では後に詳述する各ロールオフフ
ィルタ部５．６の記憶部５ｂ、６ｂの同一化を図るため
に最上位のとットデータＤＩと上位より２醤目のビット
データＤ２、上位より３番目のビットデータＤ３と最下
位のビットデータＤ４が各々対応するようにデータ処理
を行なっている（第４図乃至第７図参照）、また、各デ
ータＤ１〜Ｄ４の電圧レベルの振分けを行なっている（
第４図乃至第７図参照）。

第１のロールオフフィルタ部５はシフトレジスタ部５ａ
％記憶部５ｂ、Ｄ／Ａ変換部５ｃ、フィルタ部５ｄを備
えて構成されており、データ処理部４のデータの状態に
よって２値ロールオフフイルタあるいは４億ロールオフ
フイルタとして動作している。つまり、２ＰＳＫモード
あるいは４ＰＳＫモードに設定されている場合には、ア
ナログ信号の中間値を取らない２値ロールオフフイルタ
として動作し、８ＰＳＫモードあるいは１６ＱＡＭモー
ドに設定されている場合には、アナログ信号の中間値を
取る４値ロールオフフイルタとして動作している。

シフトレジスタ部５ａはデータ処理部４より入力される
２ビツト毎のビットデータを、シフトし、このシフトに
よって得られる１４ビツトのデータに基づいて記憶部５
ｂのアドレスの指定を行なっている。

記憶部５ｂには入力データがデジタル的に例えば８ビツ
ト毎に状態に応じてパターン化されて記憶されており、
シフトレジスタ部５ａからのアドレス信号によってその
内容が８ビツトずつ読出されてＤ／Ａ変換部５ｃに出力
される。

Ｄ／Ａ変換部５ｃは記憶部５ｂより読出された８ビツト
のデジタルデータを電圧レベルの最大値ＭＡＸ〜最小値
ＭＩＮを０〜２５５に割当て、２ＰＳＫモードあるいは
４ＰＳＫモードに設定されている場合は、２値ロールオ
フフイルタとして、また、８ＰＳＫモードあるいは１６
ＱＡＭモードに設定されている場合には、４厘ロールオ
フフィルタとして動作し、各デジタルデータを高速セッ
トリングしてアナログ信号に変換している。

なお、このセットリング動作はシフトレジスタ部５ａが
１ビツトずつ更新される毎に８ビット単位で行なわれる
。

フィルタ部５ｄはＤ／Ａ変換部５ｃで変換されたアナロ
グ信号の高調波成分を除去して第２図及び第３図に示す
波形整形されたアナログ信号を第１の位相振幅変調部７
に出力している。

第２のロールオフフィルタ部６は第１のロールオフフィ
ルタ部５と同様にシフトレジスタ部６ａ、記憶部６ｂ、
Ｄ／Ａ変換部６ｃ、フィルタ部′６ｄを備えて構成され
ており、フィルタ部６ｄからのアナログ信号は第２の位
相振幅変調部ｌＯに出力される。

なお、各部６ａ〜６ｄについての構成は第１のロールオ
フフィルタ部５の各部５ａ〜５ｄの構成と同一なのでそ
の説明を省略する。

第１の位相振幅変調部７は第１のロールオフフィルタ部
５より入力されるアナログ信号を信号波として搬送波源
８から入力される搬送波に重畳してミキサ部１１に出力
している。

第２の位相振幅変調部ｌＯは第２のロールオフフィルタ
部６より入力されるアナログ信号を信号波とし、０〜９
０度ハイブリッド回路９により９０度位相がずれた状態
で搬送波源８から入力される搬送波に第２のロールオフ
フィルタ部６より入力されるアナログ信号を信号波とし
て重畳しミキサ部１１に出力している。

ミキサ部１１は第１の位相振幅変調部７及び第２の位相
振幅変側１０からの各信号を合成し変調信号として出力
している。

次に、上記のように構成されるマルチモード変調器の動
作について説明する。

最初モードとして１６ＱＡＭモードが設定されており、
変調モード制御部３はこの設定信号を受けて４ビツト全
てのビットデータＤＩ−Ｄ４を有効データとしてデータ
処理部４より２ビツト毎に振分けて第１のロールオフフ
ィルタ部５及び第２のロールオフフィルタ部６に各々出
力する。

ここで、同相成分のデータ（最上位のビットデータ及び
上位より３番目のビットデータに基づ＜）Ｉと直交成分
のデータ（上位より２番目及び最下位のビットデータに
基づ＜）Ｑによる位相の符号構成を第４図に示す。

第１のロールオフフィルタ部５及び第２のロールオフフ
ィルタ部６は各々アナログ信号の中間値を取る４値のロ
ールオフフィルタとして動作し、個々にシフトレジスタ
部５ａ、６ａのアドレスの指定のもとに配憶部５ｂ、６
ｂより８ビツトのデジタルデータを読出し、この読出さ
れたデジタルデータはＤ／Ａ変換部５ｃ、６ｃでサンプ
リングされた後、第２図に示すようにフィルタ部５ｄ。

６ｄで波形整形されて第１の位相振幅変調部７及び第２
の位相振幅変調部１０に夫々出力される。

そして、第１の位相振幅変調部７では第１のロールオフ
フィルタ部５からのアナログ信号を搬送波源８からの搬
送波に重畳してミキサ部１１に出力する°。また、第２
の位相振幅変調部ｌＯでは第２のロールオフフィルタ部
６からのアナログ信号を搬送波源８から０〜９０度ハイ
ブリッド回路９を介して９０度位相が遅れた搬送波に重
畳してミキサ部１１に出力する。これにより、ミキサ部
１１では第１の位相振幅変調部７及び第２の位相振幅変
調部１０からの信号を合成して変調信号を相手通信機側
に出力している。

なお、上述した１６ＱＡＭモードによる通信は、回線状
態判別部１において相手側通信機との間の回線状態が極
めて良好と判別された場合に継続され、電波障害等の影
響により回線状態が悪化した場合には、回線状態判別部
ｌによる回線状態の判別結果に従って以下に説明する２
〜８ＰＳＫモードの何れかのモードに切替え設定される
。

次に、やや回線状態が悪化して変調モード設定部２によ
り８ＰＳＫモードに切替設定された場合には、変調モー
ド制御部３はこの設定信号を受けて入力データの上位３
ビツトのビットデータＤＩ−Ｄ３を有効データとし、最
上位のビットデータＤ１及び上位より３番目のビットデ
ータＤ３を第１のロールオフフィルタ部５に、上位より
２番目のビットデータＤ２を第２のロールオフフィルタ
部６に各々出力している。このとき最下位のビットデー
タＤ４は上位より３番目のビットデータＤ３の反転デー
タが第２のロールオフフィルタ部６に出力される。

ここ゛で、同相成分工のデータと直交成分Ｑのデータの
位相の符号構成を第５図に示す。

この場合も１６ＱＡＭモードと同様に第１のロールオフ
フィルタ部５及び第２のロールオフフィルタ部６は各々
４値のロールオフフィルタとして動作し、以下は入力デ
ータの上位３ビツトのデータＤ１〜Ｄ３がその状態に応
じて第５図に示す関係により第１の位相振幅変調部７及
び第２の位相振幅変調部１０で各成分毎に各々変調され
、ミキサ部１１で合成された後に変調信号として相手通
信機側に出力される。

次に、さらに回線状態が悪化して変調モード設定部２に
より４ＰＳＫモードが設定された場合には、変調モード
制御部３はこの設定信号を受けて入力データの上位２ビ
ツトのビットデータＤＩ。

Ｄ２を有効データとし、最上位のビットデータＤ１を第
１のロールオフフィルタ部５に、上位より２番目のビッ
トデータＤ２を第２のロールオフフィルタ部６に各々出
力している。このとき、上位より３番目のビットデータ
Ｄ３及び最下位のビットデータＤ４はｒＯＪに固定され
る。

ここで、同相成分Ｉのデータと直交成分Ｑのデータの位
相の符号構成を第６図に示す。

そして、４ＰＳＫモードに設定されている場合、第１の
ロールオフフィルタ部５及び第２のロールオフフィルタ
部６は第３図に示すようにアナログ信号の中間値を取ら
ない２値のロールオフフィルタとして動作し、以下は入
力データの上位２ビツトのデータＤＩ、Ｄ２がその状態
に応じて第６図に示す位相関係に従って第１の位相振幅
変調部７及び第２の位相振幅変調部１０で各成分毎に各
々変調され、ミキサ部１１で合成された後に変調信号と
して相手通信機側に出力される。

次に、変調モード設定部２により２ＰＳＫモードが設定
された場合には、変調モード制御部３はこの設定信号を
受けて入力データの最上位のビットデータＤ１を有効デ
ータとして第１のロールオフフィルタ部５に出力してい
る。このとき、上位より３番目のビットデータＤ３は「
０」に固定され、第２のロールオフフィルタ部６は変調
モード制御部３からの制御信号によってオフされる。

ここで、同相成分Ｉのデータと直交成分Ｑのデータの位
相の符号構成を第７図に示す。

そして、２ＰＳＫモードに設定されている場合、第１の
ロールオフフィルタ部５及び第２のロールオフフィルタ
部６は４ＰＳＫモードと同様にアナログ信号の中間値を
取らない２値のロールオフフィルタとして動作し、以下
は入力データの最上位ビットのデータＤＩがその状態に
応じて第７図に示す位相関係に従って第１の位相振幅変
調部７のみの信号がミキサ部１１より変調信号として相
手通信機側に出力される。

なお、第４図乃至第７図に、おいて、各位置のデータは
隣合うデータが互いに１ビツトずつのずれしか生じない
ようにグレイコード化されている。

また、入力データＤ−Ｄ４は変調モード設定部２におい
て設定されたモードに対応して１ビツトから最大４ビツ
トまでの情報が入力されている。

つまり、２ＰＳＫモードの場合は１ビツトのデータＤ１
．４ＰＳＫの場合は２ビツトのデータＤ１．Ｄ２．８Ｐ
ＳＫの場合は３ビツトのデータＤ１〜Ｄ３、そして１６
ＱＡＭの場合は４ビツトのデータＤ１〜Ｄ４が各々最大
のデータとして入力基れている。

従って、上述した実施例では、伝送路の状態が変わりや
すい無線通信により情報の伝送を行なう場合でも、回線
の状態に応じて２ＰＳＫ〜８ＰＳＫモードあるいは１６
ＱＡＭモードの何れかの最適なモードに自動的に切替え
られるので、電波障害等の影響を受けずに正確に情報を
伝送することができ、設置場所によって伝送路の状態が
変わる可搬型無線装置として使用することができる。

ところで、上述した実施例では、復調器からのピットエ
ラーレートにより回線状態を判別し、この判別結果に基
づいて最適なモードへの切替えを自動的に行なう構成に
ついて説明したが、使用者が復調器からのピットエラー
レートにより回線状態を自己判別して手動により最適な
モードに切替えてもよい。

また、各ロールオフフィルタ部５．６におけるＤ／Ａ変
換部５ｃ、６ｃでサンプリングされるデータのビット数
を８ビツトとして説明したが、記憶部５ｂ、６ｂを構成
するＲＯＭの記憶容量に応じてビット数を増やしてもよ
い、この場合、データをさらに細かくサンプリングでき
るので、さらに入力データＤ１〜Ｄ４に忠実なアナログ
信号を再現することができる。

また、ロールオフフィルタ部５．６においては記憶部５
ｂ、６ｂがインパルス応答特性を関数として記憶するＤ
　Ｓ　Ｐ　（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｏ−ｒ）を用いてもよい、この場合、すべての出
力情報を記憶する必要がないため小容量の記憶装置で済
み、記憶方式よりインパルス応答特性の作成時間が短縮
される。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によるマルチモード変調器
は、伝送路の状態に応じて２〜８ＰＳＫあるいは１６Ｑ
ＡＭの最適な変調方式に切替えて情報の伝送が行なえ、
設置場所によって伝送路の状態が変わる可搬型無線装置
に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマルチモード変調器の一実施例を
示すブロック構成図、第２図は同変調器における各ロー
ルオフフィルタ部が４値ロールオフフイルタとして動作
した場合の出力波形を示す図、第３図は同変調器におけ
る各ロールオフフィルタ部が２値ロールオフフイルタと
して動作した場合の出力波形を示す図、第４図は１６Ｑ
ＡＭモードによる位相の符号構成を示す図、第５図は８
ＰＳＫモードによる位相の符号構成を示す図、第６図は
４ＰＳＫモードによる位相の符号構成を示す図、第７図
は２ＰＳＫモードによる位相の符号構成を示す図である
。１・・・回線状態判別部、２・・・変調モード設定部（
切替設定手り、３・・・変調モード制御部（制御手段）
４・・・データ処理部（制御手段）、５・・・第１のロ
ールオフフィルタ部（変換手段）、６・・・第２のロー
ルオフフィルタ部（変換手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

２ＰＳＫ、４ＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭの何れかの
モードに切替設定する切替設定手段と、送信データを前
記切替設定手段により設定されたモードの位相の符号構
成に従ってアナログ信号に変換する変換手段と、該変換
手段の動作を制御するとともに、前記切替設定手段によ
るモードの設定に従って前記送信データの有効データの
みを前記変換手段に入力する制御手段とを備えたことを
特徴とするマルチモード変調器。