JPH0423862B2 - - Google Patents

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JPH0423862B2
JPH0423862B2 JP59000550A JP55084A JPH0423862B2 JP H0423862 B2 JPH0423862 B2 JP H0423862B2 JP 59000550 A JP59000550 A JP 59000550A JP 55084 A JP55084 A JP 55084A JP H0423862 B2 JPH0423862 B2 JP H0423862B2
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Japan
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phase
oscillator
output
modulator
frequency
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JP59000550A
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JPS59135958A (ja
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Rodo Jaan
Toriin Ban Kurisuchan
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Esu AA Tee SA Do Terekomyunikashion
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Esu AA Tee SA Do Terekomyunikashion
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/362—Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は振幅位相変調（QAM）に関し、特に
非直線増幅された16−振幅位相変調（16−
QAM）に関する。
（背景技術） デイジタル情報で構成されるメツセージのデイ
ジタルパルスを用いた搬送波の位相を変調する装
置は、すでに公知となつている。これらのうち特
に知られているものは、２，４又は８位相装置で
ある。例えば２位相変調では、値１を搬送する各
ビツトは位相が基準位相又は位相０である搬送波
によつて表わされ、一方、値０を搬送する各ビツ
トは位相が先のものに対してπだけシフトされた
搬送波によつて表わされる。４位相変調の場合に
は、搬送波は２つの連続するビツトからなるグル
ープから決定される４つの異なる値の各々に対応
するようにされる。ここで位相は前記搬送波から
π／２だけオフセツトされた４つの等距離位相の
うちの１つである。
スペクトル効率のために、デイジタル無線電波
の最近の傾向として、多値変調が用いられ、特に
16振幅位相変調が用いられる。多値状態システム
は狭帯域を用い、これにより帯域と時間に対する
効率を改善することができる。
16−QAM信号は振幅成分と位相成分を有する
ので非直線増幅は許されず、従つて、送信機は飽
和レベルより８〜10dB低いレベルで動作しなけ
ればならない。従つて、パワーマージンを大きく
とり、大きな電力消費のマイクロ波素子を使用し
なければならない。従つて、16−QAM変調は信
頼性が低く、エネルジギーの点から効率が悪い。
ある改良が、モライス（Morais）及びフエー
バ（Feber）により、1982年３月発行の「IEEE
transactions and communication document
Vol.com 30 no.3」において提案されている。こ
の文献において、16位相振幅伝送装置は４つの位
相状態を有する２つの変調されたキヤリアの組合
せとして考察されている。変調器の出力信号は非
直線増幅器により別々に増幅される。この形式の
増幅は振幅変調を位相変調に変換する傾向を有
し、２つの４位相キヤリアの増幅後に加算を行な
うので、16−QAM信号が可能となる。
しかしながら、この送信機は出力電力レベルを
考えている限りにおいては有益であるが、増幅器
の複雑性に起因する問題点を有する。実際、トラ
ンジスタ増幅器の動作により引き起こされる問題
は良く知られている。送信部では大きなゲインを
必要とし、一方、各増幅段当りのゲインは小さい
ので、アイソレータにより分離された多数の増幅
器を縦続接続しなければならない。
更に、２つの４位相変調信号から完全な
16QAM信号を得るために、これらの位相と相対
レベルとは非線形増幅器の出力で一定でなければ
ならない。このことは、各々の増幅器の伝達関数
の変化はいかなる環境の変化に対しても同一でな
ければならないということを意味している。
本発明の目的は２つの位相変調器の出力レベル
の制御が可能な16QAM変調器を提供することに
ある。
（発明の要約） 本発明は、加算する前に行なわれる２つの４位
相変調信号の非線形増幅を行なう。しかしなが
ら、この増幅は２つの増幅変調伝達装置
（AMTT）（Amplification Modulation
Transfer device）の補助のもとに行なわれ、
各々は高価なマイクロ波素子を唯一個だけ用い
る。更にこれらの装置は、２つの４位相変調信号
の相対的な振幅と位相を容易に保持することを可
能にする。
AMTT装置は、４相位相変調信号がマイクロ
波領域のときに用いられる。変調信号が中間周波
数のときは、AMTT装置は、増幅兼変調伝達置
換装置（AMTTT＝Amplification Modulation
Transfer Transposition）に置きかえられる。
その場合の置換は各位相ロツクループ毎に行なわ
れる。
本発明の第１の特徴として、各位相ループが位
相検波器を有し、該位相検波器は前記４位相変調
器からの信号及び出力カプラを介して前記マイク
ロ波発振器により出力される信号の一部を受取
る。位相検波器は各位相ロツクループにおける該
差電圧を出力する。誤差電圧は、マイクロ波発振
器を制御する前に、増幅器の入力に印加される。
第１の実施例では、各搬送波はマイクロ波局部
発振器により発生される。
第２の実施例でば、前記４位相変調器からの各
搬送波は中間周波数である。局部発振器が、ルー
プ内で周波数変換器を駆動して、中間周波数の偏
移を起させる。
更に、前記マイクロ波発振器からの信号が前記
カプラの出力において自動レベル制御装置の入力
に供給される。制御装置は、両方のマイクロ波発
振器のパワーレベルを所定のレベル差に保つ。
本発明の好ましい特徴によれば、各位相ループ
内の増幅器が２つの並列接続の増幅器より成り、
一方の増幅器は演算増幅器であり他方はビデオ増
幅器であり、前記２つの増幅器はRC回路を介し
て結合されている。
（発明の構成及び作用） 以下、本発明を図面を用いて説明する。
第１図を参照すると、入力デイジタル列INは
エンコーダ１の入力に供給され、該エンコーダ１
は入力を４つのデイジタル列Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓに分
割してエンコードする。これらのデイジタル列は
２つずつのグループで２つの４位相変調器２，３
の各々の入力に供給され、局部発振器４の出力に
より処理される。変調器２，３は、２つの振幅位
相変調信号α，βを出力し、各々、マイクロ波パ
ワー発振器６３，７３をふくむ位相ロツクループ
６，７の入力に印加される。ループ６と７は発振
器６３と７３の位相をループの入力信号αとβの
位相に等しくなるようにする。
位相ロツクループ６は、位相検波器６１を有
し、該検波器は（４位相の中の１位相をもつた）
変調器２の出力αと、カプラ６５を介して発振器
６３の出力の一部に応答する。位相検波器６１の
２つの入力信号の間の誤差電圧は、マイクロ波発
振器６３の同調ダイオードを制御するのに十分な
出力電圧をもつループ増幅器６１に入力される。
発振器６３の出力は、出力カプラ６５を介して加
算回路１１に入力される。
ループ７はループ６と同じで、ループ７の各部
材の番号は、10位の数字を７とし、１位の数字は
ループ６の対応する部材と同じである。
ループ６，７の出力は加算回路１１で加算さ
れ、16−QAM信号が得られる。ループ６のパス
バンドは積Ａ（Ｐ）・Kp・Kdに依存する。
ここで、Ａ（Ｐ）はループ増幅器６２のゲイン。
Kp（Hz／VOLT）はマイクロ波発振器６３の傾
斜。
Kd（ラジアン／VOLT）は位相検波器６１の傾
斜 である。安定性のために、ループ６のパストバン
ドは、発振器、位相検波器、誤差増幅器及びマイ
クロ波線の長さによる位相シフトの点からむやみ
に大きくすることはできない。誤差増幅器は位相
ロツクループの主要な部材である。
この増幅器６２において求められる性能は、一
定な利得及び最小の位相ずれで位相検波器６１か
らの信号を増幅すること、及び電圧制御発振器６
３において電気的同調を行なえる高い直流電圧を
出力することである。これらの特徴の全てを示す
増幅器６２を第３図に示す。
位相ループ６，７からの２つの信号が同位相で
あつて、6dBとレベルだけオフセツトしているこ
とを保証するために、可変移相器５と自動レベル
制御装置１０が使用される。
可変移相器５は、局部発振器４の出力に応答し
て、変調器２の搬送波の静的位相を、変調器３の
出力の位相に関して調節することを可能とし、発
振器６３の位相を発振器７３に関して調節する。
自動レベル制御装置１０はマイクロ波発振器７
３からのパワーレベルとマイクロ波発振器６３か
らのパワーレベルを関連づける手がかりを与え、
位相ループ６，７の出力における信号レベルは常
に6dBのオフセツトに保持される。自動レベル制
御装置１０は、電圧制御発振器６３，７３の出力
の比較により、一定のレベルシフト（6dB）をも
たらす。制御装置１０の出力は電圧制御発振器６
３にふくまれるゲイン制御回路の入力に印加さ
れ、6dBのレベル差を維持する。移相器５と制御
装置１０とは、従つて、変調器２と３の２つの出
力の位相と振幅の相互影響を減少させる。
ループ６，７のような位相ロツクループは、変
調信号がAMTシステムのループのパスバンドよ
り低ければ、歪なしに、入力信号を位相変調する
ことが知られている。
従つて、高速のデイジタル伝送のためには、ル
ープ６又は７をふくむAMTシステムは伝送する
デイジタルビツトレートより大きなループパスバ
ンドをもたなければならない。
第２図の第２の実施例では、マイクロ波発振器
４は用いられず、代りに、中間周波発振器４′と
マイクロ波周波数±中間周波数に等しい周波数の
第２の発振器８が用いられる。例えば中間周波数
は70−140MHzであり、マイクロ波周波数は２−
15GHzである。周波数変換器６４と７４が、
各々、ループ６と７において、カツプリング回路
６５，７５と位相検波器６１，７１の間にもうけ
られる。第２図の16−QAM変調器のその他の構
成は第１図と同じである。
増幅器６２は、第３図に示すごとく、大電圧に
対する低周波増幅器６２１を、振幅信号に応答す
るビデオ増幅器６２２から分離している。従つ
て、ビデオ増幅を、高周波低電力のトランジスタ
により行なうことができる。従つて、誤差増幅器
６２は、オペアンプ（演算増幅器）６２１と、こ
れにRC回路を介して結合するビデオ増幅器６２
２とを有する。第３図の構成は、各増幅器の利得
が相違する利点を有する。増幅器６２１の直流ゲ
インは80dB以上あるので、ひとつのマイクロ波
発振器で同調ダイオードの電圧に変動があつたと
き、16QAM変調器の搬送波の静的位相が、変調
器２，３に対して変動することが防止される。増
幅器６２の入力に結合する電圧の変動は、増幅器
６２１の直流ゲインによつて分割されるので、位
相検波器の特性上の動作点はわずかしか変動しな
い。ビデオ増幅器６２２のゲインは増幅器６２１
の直流ゲインとは独立に調節され、ループの安定
性を考慮に入れた、最大のループパスバンドと得
ることができる。
時定数T1、T2、T3は、増幅器６２１，６２２
のパスバンドが同じになるように選択される。パ
スバンドは、増幅伝達関数における歪が位相ロツ
クループにより圧縮されるようにループバンド幅
に関して、十分に低い。
（発明の効果） 本発明の構成により、非直線増幅器の利用が可
能で、位相と振幅の関係が正確で、一方が地方の
変化に影響されない16QAM信号を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による16QAM変調を有するデ
イジタル無線通信のための送信機の概略図、第２
図は第１図の変形例、第３図は第１図及び第２図
の位相ループにふくまれる増幅器の具体例を示す
図である。 １……エンコーダ、２，３……変調器、４，
４′，８……局部発振器、５……移相器、６，７
……位相ループ、１０……制御装置、１１……加
算回路、６１，７１……位相検波器、６２，７２
……ループ増幅器、６３，７３……電圧制御発振
器、６５，７５……出力カプラ、６２１……演算
増幅器、６２２……ビデオ増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ データ列を、16位相の中の１位相と３振幅の
    中の１振幅を有する信号に変換する、無線通信用
    16−QAM変調器であつて、 データ列を４ビツト列（Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ）に変
    換する手段と、 ２つの４位相変調器２，３と、 該２つの４位相変調器に基準搬送波を供給する
    局部発振器４と、 ２つのグループ毎に前記４ビツト列を前記４位
    相変調器に印加する手段とを有する16QAM変調
    器において、 電圧制御発振器６３，７３と、これに結合する
    差動位相検波器６１，７１を具備し、該差動位相
    検波器の入力は前記４位相変調器の出力と前記発
    振器の出力に結合し、該差動位相検波器の出力に
    より前記電圧制御発振器を制御する、２つの位相
    ループ６，７と、 ２つの位相ループの出力信号の予じめ定められ
    た部分を加算する手段と、 ２つの発振器６３，７３の出力と一方の入力に
    結合して、２つのループの出力の振幅が所定の比
    率になるように、発振器の出力レベルを制御する
    制御装置１０とを有することを特徴とする
    16QAM変調器。 ２ ２つのループの出力の比率が6dBである特許
    請求の範囲第１項記載の16QAM変調器。 ３ 局部発振器４が電圧制御発振器６３，７３と
    ほぼ同じ周波数を発振することを特徴とする、特
    許請求の範囲第１項記載の16QAM変調器。 ４ 局部発振器４が、電圧制御発振器６３，７３
    の周波数より低い中間周波数を発振し、マイクロ
    波周波数と中間周波数の和又は差の周波数を発振
    する局部発振器８がもうけられ、各位相ループ毎
    に、電圧制御発振器６３，７３の出力と局部発振
    器８の出力に応答して差動位相検波器６１，７１
    の入力を提供する周波数変換器６４，７４がもう
    けられることを特徴とする、特許請求の範囲第１
    項記載の16QAM変調器。 ５ 発振器４の出力と一方の４位相変調器の入力
    との間に結合し、２つの４位相変調器の出力の位
    相が同じになるようにする移相器５が具備される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    16QAM変調器。 ６ 各位相ループ内で、差動位相検波器と電圧制
    御発振器の間に挿入され、RC回路で並列結合さ
    れたオペアンプとビデオ増幅器による増幅器６
    ２，７２が具備されることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項記載の16QAM変調器。
JP59000550A 1983-01-07 1984-01-07 １６ｑａｍ変調器 Granted JPS59135958A (ja)

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FR8300204 1983-01-07
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JPS59135958A JPS59135958A (ja) 1984-08-04
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EP (1) EP0114761B1 (ja)
JP (1) JPS59135958A (ja)
DE (1) DE3466844D1 (ja)
FR (1) FR2539261B1 (ja)

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