JPH04208741A - 多値直交振幅変調回路 - 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】 〔概要］ ４値、１６値、６４値等の多値直交振幅変調回路に関し
、 所望の多値数に対して変調回路の共通化を図ることを目
的とし、 ベースバンド信号をコサインロールオフ波形成形したデ
ィジタル信号に変換する複数個のディジタル信号処理回
路と、多値数設定信号に従った個数の前記ディジタル信
号処理回路の出力信号をそれぞれ多値数に対応して定数
倍して加算して多値信号を出力する加算回路と、前記多
値信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器と、該ＤＡ
変換器の出力信号を直交変調する直交変調部と、前記加
算回路又は前記直交変調部の出力信号を、多値数による
平均電力の変化がないように補正する補正処理部とを備
えて構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、４値、１６値、６４値等の多値直交振幅変調
回路に関するものである。

直交振幅変調（ＱＡＭ）回路は、２系統の信号をそれぞ
れ９０°位相差の搬送波により変調して合成するもので
あり、各系統を１チヤネルとすると、４値ＱＡＭ　（或
いは４相ＰＳＫ）信号となり、又２チヤネルとすると１
６値ＱＡＭ信号となり、又３チヤネルとすると６４値Ｑ
ＡＭ信号となる。

このように４値、１６値、６４値と多値数を大きくする
に従って伝送容量を大きくできるものである。従って、
要望される伝送容量に従った多値ＱＡＭ信号に変調して
伝送することが要望されている。

〔従来の技術〕

従来例の４値ＱＡＭ変調回路或いは４相ＰＳＫ変調回路
は、例えば、第６図に示す構成を有するものであり、４
１．４９は波形成形部、４２はディジタル波形成形回路
、４３はＤＡ変調器（Ｄ／Ａ）、４４は搬送波発生器、
４５は９０°ハイブリッド回路、４６．４７は変調器、
４８は合成器である。

９０°ハイブリッド回路４５と、変調器４６゜４７と、
合成器４８とにより、直交変調部が構成されている。入
力ディジタル信号は、波形成形部４１．４９のディジタ
ル波形成形回路４２に於いて、ＤＡ変換器４３により変
換されたアナログ信号がコサインロールオフの波形成形
されたものとなるように処理され、ＤＡ変換器４３によ
り変換されたアナログ信号は変調器４６．４７に加えら
れる。又搬送波発生器４４からの搬送波が９０゜ハイブ
リッド回路４５により相互に９０’の位相差を有する搬
送波として変調器４６．４７に加えられ、変調信号は合
成器４８に加えられる。従って、合成器４８から４値Ｑ
ＡＭ信号（４相ＰＳＫ信号）が出力される。

又６４値ＱＡＭ変調回路は、例えば、第７図に示す構成
を有するものであり、４４〜４８は第６図と同一符号は
同一部分を示し、５１．５２は加算変換部、５３．５４
はコサインロールオフ・フィルタである。入力ディジタ
ル信号１１〜Ｉ３゜Ｑ１〜Ｑ３は、加算変換部５１．５
２に於いて所定のレベル比で加算されて８値のアナログ
信号に変換される。このアナログ信号はコサインコール
オフ・フィルタ５３．５４により波形成形されて変調部
４６．４７に加えられ、合成器４８から直交変調された
６４値ＱＡＭ信号が出力される。

この６４値ＱＡＭ変調回路を用いた場合は、４値ＱＡＭ
変調回路を用いた場合に比較して、１６倍の伝送容量が
得られることになる。

［発明が解決しようとする問題点］ 無線通信システムに於いては、帯域制限を行う必要があ
り、ベースバンド信号について帯域制限を行う場合、従
来例に於いては、第６図に示すように、ディジタル波形
成形回路４２により行う構成と、第７図に示すように、
コサインロールオフ・フィルタ５３．５４により行う構
成とがあり、前者のディジタル波形成形回路４２を用い
た場合は、ディジタル信号処理である利点があるが、多
値数を１６値、６４値と大きくするに従って構成が複雑
となる欠点がある。又後者のコサインロールオフ・フィ
ルタ５３．５４を用いた場合は、アナログ処理であるか
ら、信号周波数により構成を変更しなければならない欠
点がある。

又伝送容量の増大の要求に対して、４値、１６値、６４
値のように、順次多値数を大きくすれば良いことになる
が、多値数に対応したＱＡＭ変調回路に変更する必要が
あり、簡単に伝送容量を増大することが困難であった。

本発明は、所望の多値数に対して変調回路の共通化を図
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の多値直交振幅変調回路は、所望の多値数のＱＡ
Ｍ変調回路を構成できるものであり、第１図を参照して
説明する。

ベースバンド信号をコサインロールオフ波形成形したデ
ィジタル信号に変換する複数個のディジタル信号処理回
路１と、多値数設定信号に従った個数のディジタル信号
処理回路１の出力信号をそれぞれ多値数に対応して定数
倍して加算し、多値信号を出力する加算回路２と、多値
信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）３
と、このＤＡ変換器３の出力信号を直交変調する直交変
調部４と、加算回路２又は直交変調部４の出力信号を、
多値数による平均電力の変化が生じないように補正する
補正処理部５とを備えているものである。

〔作用〕

ディジタル信号処理回路１は、２値の入力ディジタル信
号をコサインロールオフ波形成形処理する。又加算回路
２に加える多値数設定信号により４値、１６値、６４値
等の多値数を設定するものであり、４値の場合は、各加
算回路２に於いて１個のディジタル信号処理回路１の出
力信号を選択して、補正処理部５を介して或いは直接Ｄ
Ａ変換器３に加え、変換されたアナログ信号を直交変調
部４に加えて直交変調する。変調信号は先に補正処理部
５を介していない時は点線で示す補正処理部５に加えら
れる。

又多値設定信号が１６値を示す場合は、各加算回路２に
於いてそれぞれ２個のディジタル信号処理回路２の出力
信号の一方に対して他方を１／２の定数倍して加算して
出力する。又６４値の場合は、各加算回路２に於いてそ
れぞれ３個のディジタル信号処理回路１の出力信号の一
つを基準として、１／２．１／４の定数倍を行って加算
し、加算信号を出力する。

直交変調部４は、９０’位相差の搬送波を用いて直交変
調するものであり、又補正処理部５は、多値数が大きく
なるに従って平均電力が大きくなるから、多値数による
平均電力が変化しないように補正するものである。従っ
て、要求される伝送容量に対応した多値数の変調回路を
構成することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の一実施例のブロック図であり、１１−
１〜１１−３はディジタル信号処理回路、１２は加算回
路、１３．２３は波形成形部、１４゜２４は補正処理部
、１５．２５はＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）、１６は直交変調
部、１７は搬送波発生器、１８は９０’ハイブリッド回
路、１９．２０は変調器、２１は合成器である。

ディジタル信号処理回路１１−１〜１１−３はそれぞれ
２値の入力ディジタル信号１１〜■３をコサインロール
オフ波形処理するもので、第６図の従来例のディジタル
波形成形回路４２に対応するものである。又加算回路１
２は、多値数設定信号によりディジタル信号処理回路１
１−１〜１１−３の出力信号を選択して、多値数に対応
して定数倍して加算するものである。

前述の多値数設定信号が４値を示す場合は、例えば、デ
ィジタル信号処理回路１１−１により波形成形された入
力ディジタル信号■１がそのまま加算回路１２から出力
され、又１６値を示す場合は、例えば、ディジタル信号
処理回路１１−１゜１１−２により波形成形された入力
ディジタル信号ＩＩ、１２が選択され、ディジタル信号
処理回路１１−１の出力信号に対してディジタル信号処
理回路１１−２の出力信号に定数の１／２を乗算して加
算される。又６４値を示す場合は、ディジタル信号処理
回路１１−１の出力信号に対して、ディジタル信号処理
回路１１−２の出力信号に定数の１／２、ディジタル信
号処理回路１１−３の出力信号に定数の１／４をそれぞ
れ乗算して加算される。

従って、加算回路１２は、ディジタル信号処理回路１１
−１から入力されるディジタル信号は１、ディジタル信
号処理回路１１−２から入力されるディジタル信号は１
／２　（１ビット分シフト）、ディジタル信号処理回路
１１−３から入力されるディジタル信号は１／４　（２
ビット分シフト）とする処理を行って加算する構成とす
るものであり、シフト回路やリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）　等により定数の乗算を行わせることができる。

前述の入力ディジタル信号Ｉｆ〜■３を処理する波形成
形部１３と、入力ディジタル信号Ｑ１〜Ｑ３を処理する
波形成形部２３とは同一の構成を有するものであり、波
形成形部１３．２３の出力信号は補正処理部１４．２４
を介してＤＡ変換器１５．２５に加えられ、ＤＡ変換器
１５．２５により変換されたアナログ信号は、直交変調
部１６の変調器１９．２０に加えられる。

直交変調部１６は、従来例と同様な構成を有するもので
あり、搬送波発生器１７からの搬送波が９０°ハイブリ
ッド回路１８により相互に９０゜位相差の搬送波として
分配され、それぞれ変調器１９．２０に加えられ、変調
器１９．２０からの変調信号は合成器２１により合成さ
れてＱＡＭ信号となる。

第３図は多値ＱＡＭ信号の合成説明図であり、振幅８ｄ
の２値信号を直交変調した場合に、４値ＱＡＭ（４相Ｐ
ＳＫ）信号となる。又振幅８ｄの２値信号と、振幅４ｄ
の２値信号とを加算すると、右側に示すように４値信号
となり、これを直交変調することにより、１６［ＱＡＭ
信号となる。又振幅８ｄの２値信号と、振幅４ｄの２値
信号と、振幅２ｄの２値信号とをそれぞれ加算すると、
右側に示すように８値信号となり、これを直交変調する
ことにより、６４値ＱＡＭ信号となる。

従って、多値数設定信号が１６値を示す場合、加算回路
１２は、ディジタル信号処理回路１１−１の出力信号と
、ディジタル信号処理回路１１−２の出力信号に定数１
／２を乗算した信号とを加算して４値信号を出力し、６
４値を示す場合、加算回路１２ぽ、ディジタル信号処理
回路１１−１の出力信号と、ディジタル信号処理回路１
１−２の出力信号に定数１／２を乗算した信号と、ディ
ジタル信号処理回路１１−３の出力信号に定数１／象を
乗算した信号とを加算して８値信号を出力することにな
る。

第４図は多値ＱＡＭ信号の信号点説明図であり、第１象
限について示し、３１は４値ＱＡＭ信号、３２は１６値
ＱＡＭ信号、３３は６４値ＱＡＭ信号のそれぞれ信号点
を示す。

４値ＱＡＭ信号の振幅に比較して６４値ＱＡＭ信号の振
幅が大きくなるから、６４値ＱＡＭ信号の平均電力Ｐ４
４は、１６値ＱＡＭ信号の平均電力Ｐ０の１．０５倍、
４値ＱＡＭ信号の平均電力Ｐ４の１．３１倍となる。こ
のように、多値数によって平均電力が変化することは好
ましくないので、補正処理部１４．２４（第２図参照）
に於いて平均電力が変化しないように補正するものであ
る。即ち、補正処理部１４．２４に於いて、多値数設定
信号が４値を示す場合、波形成形部１３．２３の出力の
２値信号に対して１．３１””倍し、１６値を示す場合
、ｔＱ５１／２倍するものである。それによって６４値
の場合と平均電力を同じにすることができる。このよう
な補正処理部１４．２４の構成は、乗算回路やリードオ
ンリメモリ等により実現することができる。

第５図は本発明の他の実施例のブロック図であり、第２
図と同一符号は同一部分を示し、２６はＡＧＣ増幅器で
ある。この実施例は、補正処理部としてＡＧＣ増幅器２
６を直交変調部１６の後段に設けたものであり、多値数
設定信号に応じて波形成形部１３．２３の加算回路１２
に於ける加電処理が行われ、その波形成形部１３．２３
の出力信号は直接ＤＡ変換器１５．２５に加えられてア
ナログ信号に変換され、直交変調部１６により直交変調
される。

この直交変調部１６の出力の多値ＱＡＭ信号は、多値数
によって平均電力が相違するものとなるが、ＡＧＣ増幅
器２６により平均電力が一定化するように制御され、多
値数設定信号により所望の多値ＱＡＭ信号を得ることが
できると共に、平均電力が変化しないことになるから、
安定な通信を行うことが可能となる。

本発明は、前述の実施例にのみ限定されるものではなく
、種々付加変更することが可能である。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、２値の入力ディジタル
信号対応のディジタル信号処理回路ｌにより、コサイン
ロールオフ波形成形を施すものであるから、多値信号に
対して波形成形を施す場合に比較して構成が簡単となる
。又加算回路２により多値数設定信号に対応した加算処
理を行うものであり、種々の多値数に対して構成を共用
化し、経済的な構成とすると共に、伝送容量の増大要求
に対して容易に対応できる利点がある。

又加算回路２の出力信号又は直交変調部４の出力信号を
補正処理部５により補正して、多値数の切替えによって
も平均電力が一定化されることになり、安定な通信を可
能とすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施
例のブロック図、第３図は多値ＱＡＭ信号の合成説明図
、第４図は多値ＱＡＭ信号の信号点説明図、第５図は本
発明の他の実施例のブロック図、第６図及び第７図は従
来例のブロック図である。 １はディジタル信号処理回路、２は加算回路、３はＤＡ
変換器、４は直交変調部、５は補正処理代理人弁理士　
井　桁　貞　−１２，−ヨーホｊ１明の涼到ｎ叛り男図 第　１　図 第　３　図 多値ＱＡ門片号の儒つ点説明図 第　４　図 イ疋釆イ列のフ′ロソタ図 第　６　図 第　７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベースバンド信号をコサインロールオフ波形成形したデ
   ィジタル信号に変換する複数個のディジタル信号処理回
   路（１）と、 多値数設定信号に従った個数の前記ディジタル信号処理
   回路（１）の出力信号をそれぞれ多値数に対応して定数
   倍して加算して多値信号を出力する加算回路（２）と、 前記多値信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器（３
   ）と、 該ＤＡ変換器（３）の出力信号を直交変調する直交変調
   部（４）と、 前記加算回路（２）又は前記直交変調部（４）の出力信
   号を、多値数による平均電力の変化がないように補正す
   る補正処理部（５）と、 を備えたことを特徴とする多値直交振幅変調回路。