JPH04123637A - ディジタル変調器 - Google Patents

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〕 本発明は、ディジタル無線通信に用いられるディジタル
変調器に関する。特に、直交変調器を用いたディジタル
変調器に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル位相変調波は、直交変調器に１チヤネルおよ
びＱチャネルの各ベースバンド信号を入力して生成する
ことができる。

すなわち、基準搬送波の周波数をｆ、とじ、変調される
データ信号の１符号期間をＴとして時間ｔ＝ｉＴ（ｉは
整数）ごとに一定の位相φムをとる位相変調波５（ｔ）
は、 Ｓ　（ｔ）　＝　Ａｃｏｓ（２ｘ　ｆｃ　ｔ＋φｋ　＞
　　　　−（１）と表すことができ、さらに ５（ｔ）　＝Ａｃｏｓ（２ｇｒｃｔ）　Ｃｏｓφム−Ａ
ｓ１ｎ（２ｘ　ｆｃ　ｔ　）　ｓｉｎ　＃　！　　　”
（２）と変形することができ、直交変調器を用いて変調
波が得られることがわかる。

第５図は、周波数シンセサイザを用いた従来の一括変調
器の構成を示すブロック図である。

なお、複数チャネルの信号を扱う一括変調器は、基地局
の送信機、基地局で共通増幅を行う送信機、あるいはマ
ルチキャリア伝送を行う変調器に適用される。

図において、チャネル１、チャネル２、・・・、チャネ
ルｎのそれぞれにおけるＩチャネルおよびＱチャネルの
各ベースバンド信号は、ＲＯＭフィルタ５１，１５１．
で帯域制限され、それぞれディジタル／アナログ変換器
５２１．５２．でアナログ信号に変換された後に、直交
変調器５３で位相変調信号に変換される。なお、各チャ
ネルの位相変調信号は無線周波数（ＲＦ）帯の信号であ
り、加算器５４では各チャネルの位相変調信号がＲＦ帯
で合成される。

ここで、直交変調器５３は、ミクサ５５でＩチャネルデ
ータＡｃｏｓφ直と、各チャネル対応の発振周波数ｆｃ
（ｃは１〜ｎ）が設定される搬送波発振器（周波数シン
セサイザ）５６から出力される搬送波ｃｏｓ　２πｆｃ
ｔとを乗算し、ミクサ５７でＱチャネルデータＡｓ１ｎ
φｉと、π／２移相器５８を介して得られる搬送波−５
ｉｎ２πｆＣ１とを乗算し、加算器５９で各ミクサ５５
．５７の出力を加算することにより、位相変調信号Ａｃ
ｏｓ（２πｆｃｔ＋φム）を得る構成である。

このような構成の一括変調器は、ＲＦ帯で位相変調信号
の合成を行うので混変調やスプリアスが生じやすい。ま
た、各チャネルごとに、ディジタル／アナログ変換器（
Ｄ／Ａ）　５２　ｒ　、５２゜、直交変調器５３および
周波数シンセサイザで構成される搬送波発振器５６を備
える必要があり、チャネル数の増大に伴って回路規模の
増大が避けられなかった。

一方、自動車電話その他の移動通信の需要の拡大に伴っ
てチャネル数が増大する傾向にあり、基地局における一
括変調器の一層の小型化が望まれている。

ところで、この要求に応えるものとして、従来の周波数
シンセサイザによるチャネル指定をベースバンドディジ
タル信号処理で実現する方法がある。

その構成は、各チャネルごとに、ＲＯＭフィルタで帯域
制限されたＩチャネルおよびＱチャネルの各ベースバン
ド信号に対して、それぞれ対応するオフセット周波数信
号を乗算するミクサを備え、さらに各ミクサから出力さ
れるｌチャネルデータとＱチャネルデータをそれぞれデ
ィジタル的に加算する加算器を備え、周波数オフセット
された夏チャネルおよびＱチャネルのベースバンド信号
を出力するようになっている。

すなわち、このようなベースバンドディジタル信号処理
回路では、ベースバンドで各チャネル対応に中心周波数
の異なる信号が生成され、かつその周波数オフセットが
ディジタル的に行われるので、安定したチャネルアクセ
スを実現することができる。

しかし、この構成では、ＲＦ帯での変調信号の合成は不
要となるものの、各チャネル対応のベースバンドディジ
タル信号処理回路において、周波数オフセット信号を得
る低周波の可変発振器とミクサ（ディジタル乗算器）が
必要であり、消費電力の点で不利であった。

したがって、ベースバンドデータの帯域制限情報と周波
数オフセット情報とをあらかじめＲＯＭに書き込んでお
く構成が考えられている。その構成例を第６図に示す。

第６図において、チャネル１の１チヤネルデータおよび
Ｑチ中ネルデータは、それぞれシフトレジスタ６１１．
６１．を介して、それぞれＲＯＭフィルタ６２．．６２
．およびＲＯＭフィルタ６２コ、６２４のアドレス入力
となる。カウンタ６３は、データクロックを取り込み各
ＲＯＭフィルタ６２１〜６２４に標本化ビットを供給す
る。ＲＯＭフィルり６２．には、■チ＋ネルデータ（ｃ
ｏｓφりとオフセット周波数データ（ｃｏｓΔωｃ１）
の乗算データｃｏｓφ１・ｃｏｓΔω。ｔが格納され、
ＲＯＭフィルタ６２ｇ、６Ｌ、６２．には、それぞれ乗
算データｃｏｓφゑ・ｓｉｎΔωｃｔ　、　ｓｉｎφｉ
　・ＣｏＳΔωＣＬｓｓｉｎφ１−ｓｉｎΔωｃｔが格
納される。

加算器６４１ではＲＯＭフィルタ６２．．６２４の出力
データを加算することにより、周波数オフセットされた
■チャネルデータｃｏｓ　（Δω、ｔ＋φ五）が得られ
、加算器６４．ではＲＯＭフィルタ６２ｚ６２、の出力
データを加算することにより、周波数オフセットされた
Ｑチャネルデータ５ｉｎ（Δωｃｔ十φりが得られる。

以上のシフトレジスタ６１から加算器６４までの構成が
、上述したベースバンドディジタル信号処理回路に相当
する。

各チャネル対応に周波数オフセットされたＩチャネルデ
ータおよびＱチャネルデータは、それぞれ加算器６５１
．６５゜で加算され、ディジタル／アナログ変換器（Ｄ
／Ａ）６６１．６６゜、低域通過フィルタ６７＋、６７
゜を介して、直交変調器６８に入力され、複数チャネル
の合成変調信号が得られる構成である。なお、直交変調
器６８には、搬送波発振器６９が接続される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、ベースバンドでチャネル選択を行うことに
より、複数チャネルの信号を一括して変調することが可
能である。しかし、あらかしめＲＯＭフィルタに帯域制
限されたデータとオフセット周波数データを乗算したデ
ータを格納しておく構成では、オフセット周波数Δｆｔ
とデータクロック周波数ｆｂ　との間には、 Δｆｃ＝ｍ−ｆｂ　　　　　　　　　　　　　・・・（
３）の関係があり（ｍは自然数）、データの伝送レート
に応じてオフセットできる周波数、すなわちチャネル間
隔に制約があった。

本発明は、複数チャネルに対応−する−括変調器におい
て、オフセット周波数Δｆｃとデータクロツタ周波数ｆ
、との整数倍関係を緩和し、オフセット周波数（チャネ
ル間隔）を比較的自由に設定することができるディジタ
ル変調器を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ＲＯＭフィルタにより帯域制限され、かつ複
数チャネルに対応して周波数オフセットした■チャネル
データおよびＱチャネルデータを出力するベースバンド
ディジタル信号処理回路と、前記■チャネルデータおよ
びＱチャネルデータを取り込み、位相変調を行う直交変
調器とを備えたディジタル変調器において、前記ＲＯＭ
フィルタの入力アドレスビットが、各データをサンプリ
ングする標本化ビット、前後ビットからの符号間干渉を
計算するデータ蓄積ビットおよびオフセット周波数パタ
ーン選択ビットから構成され、前記オフセット周波数パ
ターン選択ビットを制御し、オフセット周波数情報を連
続して読み出すオフセット周波数パターン選択手段を備
えて構成する。

〔作　用〕

本発明は、オフセット周波数パターン選択手段が、オフ
セット周波数パターン選択ビットを用いてオフセット周
波数パターンを制御し、オフセット周波数が連続的にな
るように変える。したがって、オフセット周波数をデー
タクロツタ周波数に対する従来の整数倍の関係に比べて
、選択自由度を高めることが可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例構成を示すブロック図であ
る。

なお、本実施例はＱＰＳＫ変調方式に対応する構成であ
るが、π／４シフトＱＰＳＫ変調変調上の他の変調方式
にも同様の構成で対応可能である。

図において、入力データはシリアル／パラレル変換器（
Ｓ／Ｐ）１１を介して！チャネルデータおよびＱチャネ
ルデータに分割される。

ここで、ベースバンドディジタル信号処理回路１３にお
けるシフトレジスタ６１＋、６１ｏがら加算器６４３．
６４．までの構成と、加算器６５８．６５ｅ１デイジタ
ル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）６６、．６６ｏ　、低域
通過フィルタ６７＋、６’？。

および搬送波発振器６９が接続される直交変調器６８の
構成は、第６図に示す従来構成と同様である。

本発明の特徴とするところは、本実施例では、オフセッ
ト周波数パターン選択回路１５を設け、ＲＯＭフィルタ
１７．〜１７．の入力アドレスビットとして、下位ビッ
トから順に１シンボルのデータをサンプリングする標本
化ビット、前後ビットからの符号間干渉を計算するデー
タ蓄積ビットおよびオフセット周波数パターン選択ビッ
トを設定する。ここで、ＲＯＭフィルタＩＬ〜１７４に
データを書き込む際には、帯域制限されたデータのそれ
ぞれのパターンに対して、上位ビットからのオフセット
周波数パターン選択ビットに応じた周波数パターンを書
き込む、また、読み出す際には、リングカウンタで構成
されるオフセット周波数パターン選択回路１５により、
オフセット周波数情報が連続するように制御する。

本実施例の構成では、オフセット周波数パターン選択ビ
ットを大きくとれば、オフセット周波数Δｆｃはデータ
クロツタ周波数ｆゎに対して、原理的に、 Δら＝（ｍ／ｎ）・ｆ、　　　　　　　　・・・（４）
の関係をとることができ（ｎは自然数）、対応する変調
信号を発住させることができる。なお、図ではω３＝２
πｆ３として表示している。

ここで、ｍ＝５、ｎ＝４の場合におけるオフセット周波
数パターン選択ビットの設定例を第２図に示す。すなわ
ち、 Δｆｃ＝　（５／４）・ｆ、　　　　　　　　　・（５
）の場合では、上位ビットからのオフセット周波数パタ
ーン選択ビットを「００」、「０１」、「ｌＯ」、「１
１」の順に繰り返すことにより、連続的にオフセット周
波数データを乗算することができる。

なお、ｎ＝３であれば、例えば「００」、「Ｏｌ」、「
１０」の順に繰り返せばよい。また、ｎ＝７の場合には
、オフセット周波数パターン選択ビットを３ビツトとし
、ｒｏｏｏＪ、ｒｏｏｌＪ、ｒｏｌｏＪ、・・・　ｒｌ
　Ｉ　ｏ、、の順に繰り返せばよい。

第３図は、本発明ディジタル変調器を用いたマルチキャ
リアー括変調器の構成例を示すブロック図である。

図において、第１図に示す本発明ディジタル変調器に対
応する部分は同一符号を付す。

ｎチャネルのマルチキャリアー括変調器は、データ入力
段に、入力データをｎ系列に分配してｌ／ｎの伝送レー
トの信号に変換し、各チャネルの入力データをそれぞれ
対応するベースバンドディジタル信号処理回路１３に送
出するチャネルセレクタ３１を備える。また、直交変調
器６８の出力段に共通増幅器３３を備える。

各チャネルの信号は、ベースバンドディジタル信号処理
回路１３のＲＯＭフィルタ１７．〜１７４で帯域制限さ
れたのちに、中心周波数がオフセットさ共て出力される
。ｎチャネルおよびＱチャネルに対応する各加算器６５
では、中心周波数がオフセットされた信号をすべてのチ
ャネルに渡ってそれぞれ加算し、直交変調器６８でマル
チキャリア信号に変換されて共通増幅される。

第４図は、本発明ディジタル変調器を用いた自動車電話
基地局の一括変調器の構成例を示すブロック図である。

図において、第１図に示す本発明ディジタル変調器に対
応する部分は同一符号を付す。

ｎチャネルの一括変調器は、ｎチャネルのデータ入力段
にチャネル指定回路４１を備える。また、直交変調器６
８の出力段に共通増幅器４３を備える。

チャネル指定回路４１は、ｎチャネルの入力データをチ
ャネル指定信号ＣＡに応じて、それぞれ対応するベース
バンドディジタル信号処理回路１３のＲＯＭフィルタ１
７＋〜１７．に送出し、帯域制限および周波数オフセッ
トが行われる。

なお、この構成では、例えば３ビツトのオフセット周波
数パターン選択ビットを設けた場合には、１６　ｋ　ｂ
ｐｓの伝送レートのデータに対して、オフセット周波数
Δｆ＋＝１２．８ｋＨｚ、Δｆｘ＝３８．４ｋｌｌｚ、
Δｆｚ＝６４ｋＨｚが実現できる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明は、高安定および高精度のクロ
ックを用いて、ベースバンドのメモリ回路（ベースバン
ドディジタル信号処理回路）で周波数オフセットをかけ
、異なる中心周波数の信号を生成するので、周波数シン
セサイザの精度に依存しないでチャネル指定を行うこと
ができる。

また、データクロツタ周波数に対してオフセット周波数
（チャネル間隔）を比較的自由に設定することができる
。

さらに、直交変調器が一つとなるので、チャネル数の増
加に対して回路規模を大幅に低減することができ、変調
装置設備の小型化を図ることができる。また、ＲＦ帯で
の信号合成が不要となるので、混変調およびスプリアス
の発生を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成を示すブロック図。 第２図はＲＯＭフィルタのオフセット周波数パターン設
定例を示す図。 第３図はマルチキャリアー括変調器の構成例を示すブロ
ック図。 第４図は自動車電話基地局の一括変調器の構成例を示す
ブロック図。 第５図は周波数シンセサイザを用いた従来の一括変調器
の構成例を示すブロック図。 第６図はＲＯＭフィルタを用いた従来の一括変調器の構
成例を示すブロック図。 １１・・・シリアル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）、１３
・・・ベースバンドディジタル信号処理回路、１５・・
・オフセット周波数パターン選択回路、１７・・・ＲＯ
Ｍフィルタ、３１・・・チャネルセレクタ、３３・・・
共通増幅器、４１・・・チャネル指定回路、４３・・・
共通増幅器、５１・・・ＲＯＭフィルタ、５２・・・デ
ィジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）　、５３・・・直
交変調器、５４・・・加算器、５５．５７・・・ミクサ
、５６・・・搬送波発振器、５８・・・π／２移相器、
５９・・・加算器、６１・・・シフトレジスタ、６３・
・・カウンタ、６５・・・加算器、６６・・・ディジタ
ル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）　、６７・・・低域通過
フィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）、６８・・・直交変調器。 ＲＯＭフィルタのオフセット周波数パターン設定例第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＲＯＭフィルタにより帯域制限され、かつ複数チ
   ャネルに対応して周波数オフセットしたＩチャネルデー
   タおよびＱチャネルデータを出力するベースバンドディ
   ジタル信号処理回路と、 前記ＩチャネルデータおよびＱチャネルデータを取り込
   み、位相変調を行う直交変調器と を備えたディジタル変調器において、 前記ＲＯＭフィルタの入力アドレスビットが、各データ
   をサンプリングする標本化ビット、前後ビットからの符
   号間干渉を計算するデータ蓄積ビットおよびオフセット
   周波数パターン選択ビットから構成され、 前記オフセット周波数パターン選択ビットを制御し、オ
   フセット周波数情報を連続して読み出すオフセット周波
   数パターン選択手段を備えたことを特徴とするディジタ
   ル変調器。