JPH0474905B2 - - Google Patents

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JPH0474905B2
JPH0474905B2 JP57231634A JP23163482A JPH0474905B2 JP H0474905 B2 JPH0474905 B2 JP H0474905B2 JP 57231634 A JP57231634 A JP 57231634A JP 23163482 A JP23163482 A JP 23163482A JP H0474905 B2 JPH0474905 B2 JP H0474905B2
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/362Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
    • HELECTRICITY
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/06Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/066Carrier recovery circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3818Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation, i.e. using one or more nominally phase synchronous carriers
    • H04L27/3836Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation, i.e. using one or more nominally phase synchronous carriers in which the carrier is recovered using the received modulated signal or the received IF signal, e.g. by detecting a pilot or by frequency multiplication

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

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は無線通信システムに関する。
(2) 技術の背景 送信系より無線によつてデータを送信し、受信
系においてそのデータを復調し再生するという無
線通信システムにおいては、搬送波に対し、デー
タに基づくデイジタル変調が加えられる。このデ
イジタル変調としては従来より種々の方式が実用
に供されている。この中で本発明は特に多値直交
振幅変調方式(QAM:Quadrature Amplitude
Modulation)について言及する。QAM方式の無
線通信システムは、送信すべきデータの搬送波
に、位相成分および振幅成分について変調を加
え、模式的に、データに対応する多数の変調点を
平面上に配置して送信するというものである。こ
のため、一度に多量のデータを送信でき、無線伝
送路の伝送容量を大幅に増大することができる。
(3) 従来技術と問題点 QAM方式においては多数の変調点が形成され
るが(前述)、その変調点の数は16値、32値、64
値、128値等に及ぶ。この場合における受信系で
の大事な機能の1つとして、同期検波用の基準搬
送波の再生がある。この再生搬送波は原データの
復調に用いられる。通常は、多値QAM方式の中
で16値QAM方式が主に採用されているが、この
場合の基準搬送波の再生には、一般に4相位相変
調(PSK:Phase Shift Keying)方式で用いら
れているのと同様の手法が用いられている。すな
わち、搬送波再生回路に位相選択制御機能を持た
せたいわゆる逓倍方式(2逓倍、4逓倍等)が良
く知られている。
上記の様な従来の搬送波再生回路を用いる場
合、16値ともなると再生搬送波のジツタの抑圧等
の問題が顕著になる。ましてや、32値,64値,
128値となると、この種の搬送波再生回路では実
用的な同期検波用の基準搬送波の再生は殆ど不可
能となる。ここに、従来と異なる新規な方式によ
る無線通信システムを実現し、32値以上の多値直
交変調にも十分適用可能なQAM無線通信システ
ムの実用化が望まれる。
(4) 発明の目的 上記の実情に鑑み本発明は32値以上の多値
QAMであつても十分実用に供し得る無線通信シ
ステムを提案することを目的とするものである。
(5) 発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、送信系に
おいて、送信すべきデータを含む2つの多値直交
信号のうちのいずれか一方に予め直流オフセツト
を加えることにより、変調された信号成分内に搬
送波の漏れを生じさせ、一方、受信系ではその変
調された信号成分中より漏れ搬送波を抽出し、こ
の漏れを搬送波を用いて基準搬送波を再生し原デ
ータの復調を行うようにしたことを特徴とするも
のである。
(6) 発明の実施例 以下図面に従つて本発明を説明する。
第1図は本発明に基づく無線通信システムの一
例を示す回路図である。本図において100は送
信系、200は受信系であり、伝送路(無線)1
50によつて結ばれる。PCM等の送信データDin
は送信系100の入力段に印加され、直列/並
列・変換器(S/P)101によつて並列データ
信号に変換される。並列データ信号はデイジタ
ル/アナログ・変換器(D/A)102によつて
アナログデータ信号に変換される。例えば64値の
場合、各3ビツトの2系列に分け、各々8値のア
ナログデータ信号からなる2系列のアナログデー
タ信号DIinおよびDQinを生成する。DIinはいわ
ゆるI(Inphase)−ch(channel)データであり、
DQinはいわゆるQ(Quadrature)−chデータであ
る。I−chデータDIinおよびQ−chデータDQin
はそれぞれ送信スペクトラム整形用の低域ろ波器
103および104を経、さらに高域ろ波器10
5および106(後述)を経、高域ろ波器105
の側のみ加算器107を経てハイブリツド回路1
12に至る。
加算器107およびこれに協動する直流オフセ
ツト源108は従来にない新しい構成要素である
(後述)。直流オフセツトVdcは直交信号(DIin,
DQin)のいずれか一方に加えられる。さらにミ
キサ109および110に至る。ミキサ109,
110には、π/2移相器111により相互にπ/2だ け位相の異なる2つのキヤリアCRが加えられ、
ここで変調が行われる。直交する2系列の信号は
ハイブリツド回路112にて合成された後、中間
周波増幅器113にて増幅され、所定帯域の信号
成分を帯域ろ波器114にて取り出した後、図示
しない高出力送信増幅器にて送信レベルまで増幅
される。増幅された送信信号は伝送路150を介
して受信系200に伝送される。
受信系200では、送信されてきた信号を受信
し、この受信信号はハイブリツド回路201にて
2系列に分配された後、ミキサ203および20
4にて復調される。この復調のために用いる同期
検波用搬送波CR′は、搬送波再生回路202より
得られたものである。この搬送波再生回路202
は従来にない新しい構成要素であり、動作上は送
信系100の直流オフセツト源108に呼応する
ものである(後述)。復調された2系列の受信信
号はそれぞれ低域ろ波器205および206、低
域ろ波器207および208(後述)、ベースバ
ンド増幅器209および210を経て、アナロ
グ/デイジタル・変換器(A/D)211および
212に至り、ここでI−chのデイジタルデー
タ信号DIoutおよびQ−chのデイジタルデータ信
号DQoutとなり、並列/直列・変換器(P/S)
213を介して、原データを、受信データDout
として再生する。
再び搬送波再生回路202についてみると、こ
れは例えば、漏れ搬送波抽出ろ波器222、可変
移相器223、π/2移相器224、低域ろ波器2 25、直流増幅器226からなる。この搬送波再
生回路202は直流オフセツト源108と共に従
来にない構成部分である。これについて詳しく説
明する。
第2図はI−chデータとQ−chデータの変調
点の分布を模式的に表わしたパターン図であり、
I−chを横軸Iに、Q−chを縦軸Qに採つてあ
る。又、64値の場合を示している。本図中の
Q′は従来の一般的な64値QAMにおける縦軸の位
置を示す。ところが、第1図の直流オフセツト源
108によつてI−chの信号に直流オフセツト
Vdsが加えられているため、本来のQ′軸はVdcだ
けシフトされ、実際にはQ軸が存在する。通常、
Q′軸を中心として右側の相の成分も左側の相の
成分もほぼ同確率で現われる。なぜなら、64値の
変調点は全くランダムに発生するからである。結
局、Q′軸およびI軸に対してランダムに変調点
が発生する場合には特定の方向に搬送波成分が現
われるということはない。ところが強制的にVdc
だけオフセツトをかけ、Q′よりQ軸へシフトさ
せると、Q軸を中心として右側の相の成分と左側
の成分は、5:3というアンバランスをもつて現
われることになり2(5−3)の分だけ余分にレ
ベルが現われ常時漏れ搬送波が見えてくる。結局
変調信号の中に常に搬送波が立つことになる。
このことを第1図を参照しながら数式で表す
と、次のようになる。まず、第1図のろ波器10
5から出力されるI−chの信号電圧をI(t)で
表し、ろ波器106から出力されるQ−chの信
号電圧をQ(t)で表し、またミキサ110への
搬送波CRをsinωtとし、π/2移相器111を通し たミキサ109への搬送波CRをcosωtとする。
そうすると、加算器107の出力は直流オフセツ
トVdcを加えて、(I(t)+Vdc)となる。さらに
ミキサ109の出力は、 (I(t)+Vdc)・cosωt となる。一方、ミキサ110の出力は、 Q(t)・sinωt となる。したがつてハイブリツド回路112での
合成出力は、 (I(t)+Vdc)・cosωt+Q(t)・sinωt となり、これを変形すると、 I(t)・cosωt+Q(t)・sinωt+Vdc・cosωt となる。ここに前2項、すなわちI(t)・cosωt
+Q(t)・sinωtはQAM信号をなし、第3項、
すなわちVdc・cosωtは前記の漏れ搬送波とな
る。この漏れ搬送波が受信側での同期検波の基準
信号となる。
第3図は第1図の送信系100の出力のスペク
トラムを示す図であり、その横軸には周波数f、
縦軸には電圧Vを採つて示す、このスペクトラム
は送信系100(第1図)の出力である変調され
た送信信号を表わすが、通常は第3図中の点線で
示す如くフラツトであり、搬送波成分は全く現わ
れない。ところが、前記の直流オフセツトにより
漏れ搬送波CR′が立つ。つまり搬送波成分が、そ
の変調された送信信号中に同時に現われる。この
場合、好ましくは、その漏れ搬送波CR′の切り出
しが容易になるように、第3図中のCR′の近傍の
信号成分が高域ろ波器105および106によつ
てフイルタされる(同図中のカーブの谷部31)。
このフイルタされた分を回復するのが第1図の低
域ろ波器207,208である。
第4図は第1図における漏れ搬送波再生回路2
02を説明するために用いる波形図であり、横軸
は位相P、縦軸は電圧Vである。同図中正弦波カ
ーブaおよび余弦波カーブbは、それぞれ第1図
中の点および点に現われる信号の波形を示
す。第1図に戻ると、漏れ搬送波はろ波器222
によつて抽出され、さらに最適検波位相になるよ
う可変移相器223により位相制御される。その
後、一方は直接ミキサ203へ印加され、他方は
π/2移相器224を通してπ/2だけ位相をずらして ミキサ204へ印加されそれぞれI−chおよび
Q−chの同期検波用搬送波とする。かくして変
調されたハイブリツド回路201からの受信信号
を、抽出された漏れ搬送波CR′により、ミキサ2
03,204において、同期検波する。第4図は
その同期検波後の位相特性を表わしており、正弦
波カーブaの位相Oの点(電圧0)で最適位相と
なる。従つて、第1図の点の電圧すなわちオフ
セツトを加えていないチヤネルにおける出力電圧
が常に0になるように、低域ろ波器225、直流
増幅器226を介して可変移相器223に対しフ
イードバツク制御を加える。このとき、第1図の
点の電圧は最大となる。ミキサ204からの信
号はベースバンド信号であるが、この中に前述し
た本来の搬送波成分CRと抽出された漏れ搬送波
CR′とによるビート信号(極めて低周波の正弦波
aである)が含まれるからこれを取り出すのが前
記低域ろ波器225である。他方、低域ろ波器2
05,206はベースバンド信号抽出用のろ波器
である。なお、第1図中の回路202は、この構
成に限らず、電圧制御形発振器を用いて自動的に
位相引込みを行う(PLL)ようにしても良い。
かくの如く、従来にない搬送波再生方式による
無線通信システムが実現される。
(7) 発明の効果 搬送波再生回路202の構成は非常にシンプ
ルであり、従来のような複雑な回路構成を必要
としない。
いわゆる絶対位相変調方式に属し、従来の欠
点である同期位相外れがなくなる。このような
位相の不確定性のためいわゆる差動論理処理を
施すのが従来一般的であつたが、このような差
動論理処理が不要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく無線通信システムの一
例を示す回路図、第2図はI−chデータとQ−
chデータの変調点の分布を模式的に表わしたパ
ターン図、第3図は第1図の送信系100の出力
のスペクトラムを示す図、第4図は第1図におけ
る漏れ搬送波再生回路202を説明するために用
いる波形図である。 100……送信系、107……加算器、108
……直流オフセツト源、111……π/2移相器、 112……ハイブリツド回路、150……伝送
路、200……受信系、201……ハイブリツド
回路、202……搬送波再生回路、201……ハ
イブリツド回路、203,204……ミキサ、2
22……漏れ搬送波抽出用帯域ろ波器、223…
…可変移相器、224……π/2移相器、225… …低域ろ波器、226……直流増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 I(Inphase)−ch(channel)系のデータとQ
    (Quadrature)−ch(channel)系のデータとを、
    該I−ch系のアナログデータ信号および該Q−
    ch系のアナログデータ信号にそれぞれ変換し、
    これらのアナログデータ信号を相互に位相がπ/2 異なる2つの搬送波CRでそれぞれ変調したのち
    合成した信号を送信する送信系と;伝送路を介し
    て送信された前記の合成した信号を受信し、前記
    I−ch系のデータを含む第1受信信号と前記Q
    −ch系のデータを含む第2受信信号とに分波し
    たのち、搬送波再生回路から出力された相互に位
    相がπ/2異なる2つの再生搬送波によつて復調し、 元の前記データを再生する受信系;とを備え、か
    つ、前記送信系から送信される前記の合成した信
    号の中に漏れ搬送波CR′を形成して前記受信系に
    送信するようにしたQAM(Quadrature
    Amplitude Modulation)方式による無線通信シ
    ステムにおいて、 前記漏れ搬送波CR′を形成するために、前記送
    信系内に、前記I−ch系のアナログデータ信号
    又は前記Q−ch系のアナログデータ信号のいず
    れか一方に予め直流オフセツトVdcを加える直流
    オフセツト源を有し、 一方、前記受信系における前記搬送波再生回路
    は、前記直流オフセツトVdcにより前記送信系か
    ら送信される前記の合成した信号中に形成される
    前記漏れ搬送波CR′を抽出し、抽出された該漏れ
    搬送波CR′に位相制御を加えたもので前記第1お
    よび第2受信信号を同期検波して復調し、さらに 前記送信系内には、前記漏れ搬送波CR′の周波
    数およびその近傍の周波数成分を有する前記I−
    ch系およびQ−ch系のアナログデータ信号を選
    択的に除去するための、前記I−ch系の高域ろ
    波器および前記Q−ch系の高域ろ波器を設け、 前記受信系内には、前記送信系において前記I
    −ch系およびQ−ch系の各前記高域ろ波器によ
    つて選択的に除去された周波数成分を、前記の復
    調後の信号において回復するための、前記I−
    ch系の低域ろ波器および前記Q−ch系の低域ろ
    波器を設けることを特徴とする無線通信システ
    ム。 2 前記直流オフセツトVdcを、前記I−ch系又
    はQ−ch系のアナログデータ信号に対し加算器
    を介して加える特許請求の範囲第1項記載の無線
    通信システム。 3 前記直流オフセツトVdcを前記I−ch系のア
    ナログデータ信号に加える場合、前記搬送波再生
    回路が、前記漏れ搬送波CR′を抽出する帯域ろ波
    器と、該帯域ろ波器からの出力を入力として一方
    の出力が前記I−ch系のデータを含む第1受信
    信号を復調する第1ミキサに印加され他方の出力
    がπ/2移相器を介して前記Q−ch系のデタを含む 第2受信信号を復調する第2ミキサに印加される
    可変移相器と、前記第2ミキサの出力をフイルタ
    する低域ろ波器と、該低域ろ波器からの出力を増
    幅する直流増幅器とからなり、該直流増幅器の出
    力により前記可変移相器の移相量をフイードバツ
    ク制御する特許請求の範囲第1項記載の無線通信
    システム。
JP57231634A 1982-12-29 1982-12-29 無線通信システム Granted JPS59123346A (ja)

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DE8383307949T DE3379311D1 (en) 1982-12-29 1983-12-23 Radio communication system
EP83307949A EP0113246B1 (en) 1982-12-29 1983-12-23 Radio communication system
KR1019830006248A KR860002217B1 (ko) 1982-12-29 1983-12-28 무선통신 시스템
US06/566,401 US4581748A (en) 1982-12-29 1983-12-28 QAM with DC bias in one channel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61131658A (ja) * 1984-11-29 1986-06-19 Fujitsu Ltd 中継局の障害波及防止方式
US7062228B2 (en) * 2004-05-10 2006-06-13 Harris Corporation Cellular communications system using baseband carrier injection and related methods

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JPS50135909A (ja) * 1974-04-08 1975-10-28

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