JPH04160844A - 復調装置 - Google Patents

復調装置

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JPH04160844A
JPH04160844A JP2285750A JP28575090A JPH04160844A JP H04160844 A JPH04160844 A JP H04160844A JP 2285750 A JP2285750 A JP 2285750A JP 28575090 A JP28575090 A JP 28575090A JP H04160844 A JPH04160844 A JP H04160844A
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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装置の受信機に使用され
る直交復調装置に関し、特に、復調ベースバンド信号を
A/D変換した後ディジタル信号処理回路を用いて送信
データを再生する復調装置に関する。
[従来の技術] 近年、TDMA方式を用いたディジタル移動無線電話の
実用化が盛んに検討されている。そして、この様なディ
ジタル移動無線電話には、4相PSKやGMSKなどの
直交位相変調方式が採用される予定である。したがって
、この様な方式では復調装置として直交検波が用いられ
る。
また、マルチパス伝送による波形歪みなどによって生じ
る誤りを防止するためには、検波したベースバンド信号
をA/D変換し、これをMLSEなどの適応型ディジタ
ル等化器で等化する等のディジタル信号処理を行うデー
タ再生方式が必須である。
以下に、この様な直交検波を行い、得られたベースバン
ド信号をA/D変換した後、ディジタル信号処理を行っ
てデータの再生を行う従来の復調装置を説明する。
最も単純なものは第3図に示すように、リニアアンプ3
1、直交検波器32、ローカル発振器33、A/D変換
器34.35、及びディジタル復調回路36を有してい
る。
直交ディジタル変調された中間周波信号(以下、IF倍
信号いう)はリニアアンプ31で増幅され、直交検波器
32に入力される。直交検波器32はローカル発振器3
3からのローカル信号を受けて、IF倍信号検波を行い
、IF倍信号ローカル信号との同相成分レベルを表すベ
ースバンド信号(以下、■信号という)と直交成分レベ
ルを表すベースバンド信号(以下、Q信号という)とを
出力する。
ここで、IF倍信号びローカル信号の周波数をfcS 
IF倍信号振幅をX、ローカル信号の振幅をAとすると
、 IF倍信号X*cos (2πfc+θ(t))ローカ
ル信号−A@cos (2πfc)で表され、■信号と
Q信号はそれぞれ、以下のようになる。
■信号−aX−cos(θ(t)) Q信号−aX−sfn(θ(t)) (但し、aは定数) なお、送信データの情報はθ(1)に含まれている。
そして、■信号とQ信号は、それぞれA/D変換器34
.35によりA/D変換される。
ディジタル復調回路36は、A/D変換されたI信号と
Q信号とから送信データを再生する。
ここで、■信号とQ信号の波形が歪みのない理想状態で
あれば、送信データの再生には上記式中の振幅aXは必
要ない。しかし、マルチパス伝送などによる波形歪みが
存在する場合には、この振幅aXが適応型ディジタル等
化するための重要な情報となる。このためI信号とQ信
号の振幅情報aXを除去することは出来ない。従って、
第3図の復調装置では振幅aXを含んだまま、A/D変
換が行われる。
ところが、振幅aXは送受信点間の距離によって大きく
変動する。また、電波伝送路の変化によっても変動する
。この振幅aXの変動は80dbにも達することがある
。この様な広いダイナミックレンジの信号を有限のビッ
ト長を有するA/D変換器で問題なく変換することは不
可能である。
従って、送受信点間の距離及び電波伝送路が常に変化す
る移動通信には第3図の復調装置を用いることはできな
い。
そこで、上記問題を緩和する復調装置を第4図に示す。
この復調装置は′!s3図の復調装置のリニアアンプ3
1をAGCアンプ41に置き換えたものである。
AGCアンプ41は、入力信号のレベルが変動してもほ
ぼ一定のレベルの信号を出力する。従って、第4図の復
調装置はAGCアンプ41の時定数を適当に選択するこ
とによって、■信号及びQ信号のダイナミックレンジを
大幅に小さくすることができる。しかも、AGCアンプ
41は長周期的な振幅変動は除去できるが高速で変化す
る振幅変動を除去することは困難である。このため、マ
ルチパス歪の等化に必要な振幅情報が失われるようなこ
ともない。
従って、例えば、伝送速度が数十kbps程度の狭帯域
ディジタル移動通信であれば、マルチパスによる伝搬遅
延時間差が伝送速度に比べて十分に小さく、信号レベル
の変動はレーリーフェーディングやシャドウィングによ
るものが大半であるので、その振幅変動は長周期なもの
であり、振幅変動を除去し、伝送データの再生を行うこ
とができる。
しかしながら、高速ディジタル移動通信では、マルチパ
スによる伝搬遅延時間が伝送速度に比べ無視できないほ
ど大きく、周波数選択性フェーディングが生じる。この
周波数選択性フェーディングにより生じるレベル変動は
非常に高速であり、通常30dB程度の変動がある。こ
の変動は非常に高速であるがゆえにAGCアンプ41に
よって除去することはできない。このため、A/D変換
器34.35は30dB (振幅にして30倍の変動)
ものレベル変動のある信号をA/D変換しなければなら
ない。このように、第4図の復調装置では量子化ノイズ
による低振幅時の誤り率の増大が問題となる。
この問題を解決した復調装置を第5図に示す。
第5図の復調器は、第4図のAGCアンプ41に替えて
、対数増幅器51を備えている。また、対数増幅という
非線形処理により生じる高調波を除去するために、フィ
ルタ52が設けられている。
この復調器で得られるI信号と、Q信号とは次式のよう
に表される。
■信号璽aψlog(X)・C05(θ(t))Q信号
−alllog(X)・5in(θ(t))これによっ
て、A/D変換器へ入力される信号の振幅変動は大幅に
圧縮され、第3図及び第4図に示す復調装置のA/D変
換に関する問題が緩和される。
ところで、このように圧縮された信号のマルチパス歪を
除去するには、IF大入力振幅を表す振幅信号が必要で
ある。そこで、第5図の復調装置には検波器53とA/
D変換器54とが設けられ、さらに、ディジタル復調装
置36内に対数・リニア変換器55と乗算器56.57
とを設けている。
そして、対数増幅器51で増幅されたIF倍信号検波器
53で検波して、IF倍信号振幅の対数値に対応する直
流電圧信号を得る。この直流電圧信号はA/D変換器で
変換され、ディジタル復調器36内の対数・リニア変換
器55に与えられる。
対数・リニア変換器55は、入力された直流電圧信号を
IF倍信号振幅に比例する振幅情報信号を出力する。振
幅情報信号は乗算器56及び57に与えられ、A/D変
換されたI信号とQ信号とにそれぞれ乗算される。
振幅情報信号が乗算されたI信号とQ信号とは等化器5
8に入力され、マルチパス歪の等化が行われる。最後に
等化された!信号とQ信号から、復調器59は送信デー
タを再生する。
この様にして第5図の復調装置ではマルチパス歪みや量
子化ノイズの影響を抑制した送信データの再生が可能で
ある。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した対数増幅器を用いて振幅を圧縮
し、他の経路を通して振幅情報を与える方法では、圧縮
されているとはいうもののすでに振幅情報を含んでいる
夏信号及びQ信号に、さらに振幅情報を乗算することに
なる。このため、等化器に入力される信号にはマルチパ
ス歪以外の歪が含まれることになる。従って、等化器に
おいて誤った等化が行われる恐れがあり、送信データの
再生にも影響するという問題点がある。
本発明は、直交ディジタル変調された中間周波信号の振
幅変動の影響を受けずに送信データの再生が行える復調
装置の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、入力されたディジタル変調信号を直交
検波し、検波された前記ディジタル変調信号とローカル
発振器から入力されるローカル信号との同相成分レベル
を表す第1のベースバンド信号と直交成分レベルを表す
第2のベースバンド信号とを生成する検波手段と、前記
第1のベースバンド信号と前記第2のベースバンド信号
とをそれぞれA/D変換するA/D変換手段と、該A/
D変換手段によりA/D変換された前記第1のベースバ
ンド信号と前記第2のベースバンド信号とにディジタル
信号処理を施して送信データを再生する復調手段とを備
えた復調装置において、前記検波手段の前段に前記ディ
ジタル変調信号の振幅を一定にする振幅制限手段を設け
ると共に、前記ディジタル変調信号を受け該ディジタル
変調信号の振幅に応答する振幅情報信号を前記ディジタ
ル復調回路へ出力する振幅情報信号供給手段を設け、前
記復調手段は、一定振幅の前記ディジタル変調信号から
得られた前記A/D変換された第1のベースバンド信号
及び第2のベースバンド信号と前記振幅情報信号とから
前記送信データを再生するようにしたことを特徴とする
復調装置か得られる。
[実施例コ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。ここで
、従来と同一のものには同一番号を付し、その説明を省
略する。
第1図に本発明の一実施例の復調装置のブロック図を示
す。
本実施例の復調装置は振幅制限器11と対数検波器12
、及び遅延回路13を備えている。
本実施例の復調装置に入力されたIF倍信号、まず、振
幅制限器11に入力される。振幅制限器11は、IF倍
信号振幅変動を抑圧し、常に一定の振幅を有する振幅制
限器出力信号を出力する。
この後、振幅制限器出力信号は、従来と同様に、フィル
タ52に入力され、高調波が除去された後、直交検波器
32に入力される。そして、直交検波器32は直交検波
の結果として!信号及びQ信号を出力する。
この様にして得られたI信号及びQ信号はそれぞれ次式
のように表される。
■信号−alICO5(θ(t)) Q信号−a−6in(θ(t)) 上式のように、■信号とQ信号とはIF倍信号振幅に関
する情報(X)は全く含んでいない。従って、aの値さ
え最適に選べばA/D変換器34.35にとって最適の
入力レベルでA/D変換ができる。
等化器58で等化を行うのに必要な振幅情報は、対数検
波器12でIF倍信号対数検波して得る。
対数検波器12は、IF倍信号対数振幅に対応した直流
電圧信号を振幅情報信号として出力する。
対数検波器12から出力された振幅情報信号は、!信号
及びQ信号と同期を取るために遅延回路13で遅延され
る。その後、A/D変換器でA/D変換され、ディジタ
ル復調回路36内の対数・リニア変換器55に入力され
る。
対数・リニア変換器55は振幅情報信号を対数・リニア
変換して乗算器56.57に入力する。
乗算器56.57はA/D変換されたI信号及びQ信号
に、それぞれ、対数リニア変換された振幅情報信号を乗
算する。そして、振幅情報を含むI信号及びQ信号を出
力する。
振幅情報を含むI信号及びQ信号はそれぞれ、等化器5
8で等化された後、復調器59に入力され、送信データ
信号とクロック信号とを出力する。
このようにして本実施例では送信データの再生が行われ
る。
次に、本実施例で用いた振幅制限器11と対数検波器と
を第2図を参照して以下に詳述する。
振幅制限器11は、複数のリミッタアンプ21が縦続接
続されている。これらのリミッタアンプ21の利得はす
べて同一であり、本実施例では10dBである。これら
のリミッタアンプ21の段数と利得との積により、一定
振幅ディジタル変調信号を与えるIF倍信号ダイナミッ
クレンジが決まる。
対数検波器12はIF倍信号複数のリミッタアンプ21
の出力とを検波する複数の検波器22と、これら検波器
22の出力を加算する加算器23とを備えている。そし
て、各検波器22が検波した結果を加算器23で加算し
て振幅情報信号を出力する。
振幅制限器11が決定するダイナミックレンジが同じで
あれば、各リミッタアンプ21の利得を小さくして、段
数を増やすほど、対数検波器12から得られる振幅情報
信号のIF倍信号対数振幅に対する精度は向上する。
なお、IF倍信号ら振幅情報を取り出す方法は上記実施
例に限られるものではなく、種々の方法がある。例えば
、複数のリミッタアンプ21の各出力のみを対数検波し
てもよいし、各入力のみを対数検硬するようにしてもよ
い。
[発明の効果] 本発明によれば、入力されたディジタル変調信号の振幅
を制限する振幅制限手段と、入力されたディジタル変調
信号の振幅に応答して振幅情報を出力する振幅情報信号
供給手段とを設け、振幅情報を含まないベースバンド信
号を生成してA/D変換したあと、振幅情報信号を乗算
して等化するようにしたことで、A/D変換による量子
化ノイズの問題は発生しない復調装置が得られる。また
、本発明の復調装置は等化を行うときにマルチパス歪以
外の歪が発生するようなこともない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の復調装置のブロック図、第
2図は第1図の復調装置で使用される振幅制限器と対数
検波器の構成図、第3図は従来の最も単純な構成の復調
装置のブロック図、第4図はAGCアンプを用いた従来
の復調装置のブロック図、第5図は振幅情報を取り出す
ようにした従来の復調装置のブロック図である。 11・・・振幅制限器、12・・・対数検波器、13・
・・遅延回路、21・・・リミッタアンプ、22・・・
検波器、23・・・加算器、31・・・リニアアンプ、
32・・・直交検波器、34.35・・・A/D変換器
、36・・・ディジタル復調器、41・・・AGCアン
プ、51・・・対数増幅器、52・・・フィルタ、53
・・・検波器、54・・・A/D変換器、55・・・対
数・リニア変換器、56゜57乗算器、58・・・等化
器、59・・・復調器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力されたディジタル変調信号をローカル発振器か
    ら入力されるローカル信号を用いて直交検波し、前記ロ
    ーカル信号との同相成分レベルを表す第1のベースバン
    ド信号と、前記ローカル信号との直交成分レベルを表す
    第2のベースバンド信号とを生成する検波手段と、前記
    第1のベースバンド信号と前記第2のベースバンド信号
    とをそれぞれA/D変換するA/D変換手段と、該A/
    D変換手段によりA/D変換された前記第1のベースバ
    ンド信号と前記第2のベースバンド信号とにディジタル
    信号処理を施して送信データを再生する復調手段とを備
    えた復調装置において、前記検波手段の前段に前記ディ
    ジタル変調信号の振幅を一定にし一定振幅ディジタル変
    調信号を出力する振幅制限手段を設けると共に、 前記ディジタル変調信号を受け該ディジタル変調信号の
    振幅に応答する振幅情報信号を前記ディジタル復調回路
    へ出力する振幅情報信号供給手段を設け、 前記復調手段は、一定振幅の前記ディジタル変調信号か
    ら得られた前記A/D変換された第1のベースバンド信
    号及び第2のベースバンド信号と前記振幅情報信号とか
    ら前記送信データを再生するようにしたことを特徴とす
    る復調装置。 2、前記振幅制限手段は所定の利得を有する複数のリミ
    ッタアンプが縦続接続されており、前記振幅情報信号供
    給手段は前記複数のリミッタアンプの各々の出力をそれ
    ぞれ検波する複数の検波器と、該複数の検波器の出力を
    加算する加算器とを有することを特徴とする請求項1記
    載の復調装置。 3、前記振幅情報信号供給手段は前記ディジタル変調信
    号と前記複数のリミッタアンプの各々の出力とをそれぞ
    れ検波する複数の検波器と、該複数の検波器の出力を加
    算する加算器とを有することを特徴とする請求項2記載
    の復調装置
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