JPH05153086A - デイジタル信号の重畳伝送方式 - Google Patents
デイジタル信号の重畳伝送方式Info
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- JPH05153086A JPH05153086A JP31078291A JP31078291A JPH05153086A JP H05153086 A JPH05153086 A JP H05153086A JP 31078291 A JP31078291 A JP 31078291A JP 31078291 A JP31078291 A JP 31078291A JP H05153086 A JPH05153086 A JP H05153086A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/216—Code division or spread-spectrum multiple access [CDMA, SSMA]
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
信号を同一周波数帯の伝送路を介して多重して伝送する
ディジタル信号の重畳伝送方式を提供する。 【構成】 端子1からの高速ディジタル信号を四相位相
変調器4で変調した高速変調信号と端子5からの低速デ
ィジタル信号をスペクトル拡散器7でスペクトル拡散
し、四相位相変調器9で変調した低速スペクトル拡散変
調信号とを伝送路14に送信し、伝送路14上で重畳さ
れて伝送され、その受信信号から高速変調信号を四相位
相復調器15で復調するとともに、該高速変調信号と同
振幅で逆位相の高速変調信号レプリカを波形生成フィル
タ18、四相位相変調器19、移相器20を介して生成
し、該レプリカを合成器21で受信信号と合成し、高速
信号成分をキャンセルし、低速信号を抽出し、この抽出
した低速信号をスペクトル逆拡散器22でスペクトル逆
拡散し、四相位相復調器23で復調し、低速ディジタル
信号を再生する。
Description
よび低速ディジタル信号を同一周波数帯の伝送路を介し
て伝送するディジタル信号の重畳伝送方式に関し、特に
例えばバックワード音声回線におけるように低速信号の
チャネル数を増大するのに適するディジタル信号の重畳
伝送方式に関する。
デオ信号は送受信局(ビデオ信号・音声信号共に送信可
能な局)からアナログFM方式で1方向伝送し、受信専
用局(ビデオ信号は受信のみで、音声信号は送信可能な
局)からのバックワード音声回線(受信専用局→送受信
局)は地上網で実現されている。
シビリティを増し、システムの経済化を図るには全回線
のディジタル衛星回線によるビデオ通信方式が望まれ
る。これをFDMA方式で実現するには各チャネルが互
いに干渉を及ぼさないよう所要周波数帯域を増大させる
必要があり、TDMA方式で実現するには全ての局で高
出力HPAが必要となるという問題がある。
送すると、高速信号または他の低速信号に対してはスペ
クトル電力密度が高いため、干渉波として問題となると
ともに、また通常低速信号の送信電力は高速信号に比較
して低いため、高速信号にマスクされ、低速信号の検出
が困難であるという問題がある。
その目的とするところは、高速ディジタル信号に対して
低速ディジタル信号を同一周波数帯の伝送路を介して多
重して伝送するディジタル信号の重畳伝送方式を提供す
る。
め、本発明のディジタル信号の重畳伝送方式は、高速の
ディジタル信号および低速のディジタル信号を同一の周
波数帯の伝送路を介して伝送するディジタル信号の重畳
伝送方式であって、一つまたは複数の送信局に、送信す
べき高速ディジタル信号に誤り訂正符号化Aを施す符号
化手段Aと、該符号化手段Aにより符号化された信号で
搬送波を変調する高速信号変調手段と、送信すべき低速
ディジタル信号に誤り訂正符号化Bを施す符号化手段B
と、該符号化手段Bにより符号化された信号を拡散符号
によりスペクトル拡散した信号で搬送波を変調する低速
信号スペクトル拡散変調手段のいずれか一つまたは双方
の変調手段を有し、前記高速変調信号と前記低速スペク
トル拡散変調信号が同一周波数帯の伝送路上で重畳さ
れ、受信局では、前記重畳変調信号を受信する受信手段
と、該受信手段により受信した信号から前記高速変調信
号を復調する復調手段と、該復調手段により復調された
復調信号を前記誤り訂正符号化Aに対応する論理により
前記高速ディジタル信号を復号再生する誤り訂正復号A
を行う復号手段Aと、前記高速変調信号と同振幅で逆位
相の高速変調信号レプリカを生成するレプリカ生成手段
と、該レプリカ生成手段で生成された前記レプリカを前
記受信手段で受信した信号と合成し、高速変調信号成分
をキャンセルし、低速スペクトル拡散変調信号を抽出す
る抽出手段と、該抽出手段で抽出された低速スペクトル
拡散変調信号を前記拡散符号によりスペクトル逆拡散
し、復調を行い、前記誤り訂正符号化Bに対応する論理
により低速ディジタル信号を復号再生する誤り訂正復号
Bを行う復号手段Bとを有することを要旨とする。
高速ディジタル信号を変調した高速変調信号と低速ディ
ジタル信号をスペクトル拡散し変調した低速スペクトル
拡散変調信号とを同一周波数帯の伝送路に送信し、該伝
送路上で重畳されて伝送され、その受信信号から高速変
調信号を復調するとともに、該高速変調信号と同振幅で
逆位相の高速変調信号レプリカを生成し、該レプリカを
受信信号と合成し、高速信号成分をキャンセルし、低速
信号を抽出し、この抽出した低速信号をスペクトル逆拡
散し復調を行い、低速ディジタル信号を再生する。
る。
タル信号の重畳伝送方式の構成を示すブロック図であ
る。同図において、送信側では、端子1に伝送すべき高
速ディジタル信号が入力する。このディジタル入力信号
の速度はfd 1(bit/sec)である。この端子1
の信号は誤り訂正符号器2に入力する。この誤り訂正符
号器2は符号化率(n−1)/n(nは自然数)のたた
み込み符号器である。この誤り訂正符号器2の出力は直
並列変換され、二系統の速度fb (bit/sec)
(fb =n/2(n−1)fd )の信号をロールオフ率
α(0<α<1)のロールオフフィルタ3で波形整形し
た信号が四相位相変調器4に入力し、周波数fc1の搬送
波を直交変調する。
が入力する。このディジタル入力信号の速度はfd 2
(bit/sec)(fd 2<fd 1)である。この端
子5の信号は誤り訂正符号器6に入力する。この誤り訂
正符号器6は符号化率(n’−1)/n’(n’は自然
数)のたたみ込み符号器である。この誤り訂正符号器6
の出力をスペクトル拡散器7により拡散された速度fb
の信号は直並列変換され、二系統の速度fbの信号をロ
ールオフ率αのロールオフフィルタ8で波形整形した信
号が四相位相変調器9に入力し、周波数fc2の搬送波を
直交変調する。
は、同一周波数帯の無線伝送路14に送信され、無線伝
送路14上で重畳され伝送される。
る重畳変調信号を四相位相復調器15により復調し、こ
の復調器出力は誤り訂正復号器16に入力する。この誤
り訂正復号器16は、送信側の誤り訂正符号器2と同一
の論理の復号器であって、復調器15の復調出力信号に
誤り訂正を行い、端子17にディジタル出力信号を送信
する。この出力信号の速度は入力信号の通信速度fd 1
に等しい。
フ率αのロールオフフィルタ18に入力し、波形整形し
た出力信号が四相位相変調器19に入力し、周波数fc2
の搬送波を直交変調し、レプリカを生成する。このレプ
リカを移相器20より逆相とした信号と、無線伝送路1
4より受信する信号とを合成器31により合成し、高速
信号を除去する。
器22に入力し、逆拡散される。このスペクトル逆拡散
器22は送信側のスペクトル拡散器7と同一の逆拡散器
である。スペクトル逆拡散器22の出力は四相位相復調
器23で復調され、誤り訂正復号器24に入力する。こ
の誤り訂正復号器24は、送信側の誤り訂正符号器6と
同一の論理の復号器であって、復調器23の復調出力信
号に誤り訂正を行い、端子25にディジタル出力信号を
送信する。この出力信号の速度は入力信号の通信速度f
d 2に等しい。
ジタル信号の重畳伝送方式の構成を示すブロック図であ
る。同図に示す実施例は、図1に示す実施例において波
形整形フィルタ18への入力を誤り訂正符号器2の出力
の代わりに四相位相復調器15の出力とした点が異なる
のみで、その他の構成および作用は図1の実施例と同じ
である。
誤り訂正を用いたスペクトル拡散方式により高速信号と
重畳して同一の周波数帯域で伝送し、スペクトル拡散信
号を例えば約1wの小電力SSPAで送信可能となる。
さらに、スペクトル拡散信号にとって干渉となる高速信
号のレプリカを生成し、レプリカを逆相合成することに
より高速信号を除去し、低速信号の多チャネル化が図れ
るところにある。
上述のように、高速信号と低速信号多チャネルを同一の
周波数帯の伝送路に送信し、伝送路上で重畳され伝送す
る場合、高速信号は誤り訂正により、低速信号は誤り訂
正を用いたスペクトル拡散方式と高速信号除去方式によ
り、それぞれ実用的な符号誤り率の信号伝送を行うこと
ができる。
7及びスペクトル逆拡散器22の構成図である。本実施
例におけるスペクトル拡散方式は拡散符号を直接乗ずる
直接拡散方式を採用している。
での信号スペクトルを模式的に示した図である。同図
(a)は高速信号スペクトルを、同図(b)は低速信号
スペクトルを、同図(c)は低速信号スペクトル拡散後
のスペクトルを、同図(d)は各変調信号を重畳したス
ペクトルを示している。
送路14において図1,2に示すように別の雑音発生器
26から雑音を混入して実用的な無線回線に近い状態を
作った。混入する雑音の量は可変である。
た。
の速度を fss=6.144 Mbit/sec とし、誤り訂正符号Bおよび復号方式として、 符号化率 R=1/2 拘束長 K=7 のたたみ込み符号・3ビット軟判定ビタビ復号法を用い
た。
す。
測定したもので、横軸にスペクトル拡散信号対雑音電力
比をとり、縦軸に符号誤り率をとり、本発明実施例およ
び比較例についてその特性を示す図である。曲線Aが高
速信号電力対スペクトル拡散信号電力比(D/U)が2
5dBにおいてスペクトル拡散信号2チャネルを伝送す
る本発明実施例の試験結果である。曲線BはD/Uが2
5dBにおいてスペクトル拡散信号2チャネルを伝送
し、高速信号除去方式を施さない誤り訂正だけ適用した
場合の比較例の実測結果である。曲線Tは高速信号が無
く、低速信号1チャネルをスペクトル拡散しないで誤り
訂正だけ適用した場合の理論値である。すなわち、曲線
Aは、本発明実施例で上記パラメータによるディジタル
信号の送受信を行い、混入する雑音の量を変化させ、端
子5から端子25の符号誤り率を測定したものである。
曲線Bは曲線Aに示す本発明実施例と送信電力、情報伝
送量がそれぞれ等しく、高速信号除去方式を施さない従
来方式の一例である。この曲線AとBを比較すると、符
号誤り率10-4を得るのに必要なスペクトル拡散信号対
雑音電力比で見た理論値T1からの劣化は、曲線Aでは
約2.5dB、曲線Bでは約16.0dBであり、本発
明方式では従来方式に比べ、劣化が約13.5dB軽減
される。
横軸にとり、縦軸に符号誤り率10-4におけるスペクト
ル拡散信号対雑音電力比の理論値(図5の曲線T)から
の劣化量をとり、本発明実施例および比較例についてそ
の特性を示す図である。曲線Cはスペクトル拡散信号2
チャネルを伝送する本発明実施例の試験結果である。曲
線Dはスペクトル拡散信号2チャネルを伝送し、高速信
号除去方式を施さない誤り訂正だけ適用した場合の比較
例の実測結果である。この曲線CとDを比較すると、実
用的な符号誤り率特性として、符号誤り率10-4におけ
る理論値からの劣化量をスペクトル拡散信号対雑音電力
比で3.0dB程度とすると、曲線CではD/U=30
dBまで、曲線DではD/U=20dBまで実用的な誤
り率特性が得られることから、本発明方式では従来方式
に比べ、D/Uを10dB大きくとることができる。
散信号の全チャネルの送信電力を加えた総和送信電力を
一定(D/U=20dBでスペクトル拡散信号2チャネ
ル伝送時の総和送信電力に等しい)とする時のスペクト
ル拡散信号チャネル数増大の様子を示す図で、横軸にD
/Uをとり、縦軸にスペクトル拡散信号のチャネル数を
とったグラフである。D/Uを大きくとれると、1チャ
ネル当たりのスペクトル拡散信号の送信電力を減らすこ
とができることから、スペクトル拡散信号チャネル数を
増大させることができる。例えば図6で示したように本
発明方式では、スペクトル拡散信号はD/U=30dB
まで実用的な符号誤り率特性が得られるので、送信可能
なチャネル数を20(従来に比べて10倍)とすること
ができる。
測定したもので横軸に高速信号対雑音電力比をとり、縦
軸に符号誤り率をとり、本発明実施例についてその特性
を示す図である。曲線Eがスペクトル拡散信号チャネル
数をパラメータとした時の本発明実施例の試験結果であ
る。曲線T2はスペクトル拡散信号が無く、高速信号に
誤り訂正を適用した場合の理論値である。すなわち、曲
線Eは、本発明実施例で上記パラメータによるディジタ
ル信号の送受信を行い、混入する雑音の量を変化させ、
端子1から端子17の符号誤り率を測定したものであ
る。この曲線Eを見ると、スペクトル拡散信号のチャネ
ル数を20としても符号誤り率10-4を得るのに必要な
高速信号対雑音電力比で見た理論値T2からの劣化は、
約1.0dBで十分実用的な符号誤り率を実現してい
る。
ペクトル拡散方式により高速信号と重畳して同一周波数
帯域で伝送する場合、高速信号除去方式を採用すること
により、D/U=30dBで信号伝送が可能なことから
スペクトル拡散信号チャネル数を20としても、高速信
号および低速信号それぞれ実用的な符号誤り率を得るこ
とができる。
ィルタ、変調方式として四相位相変調器、スペクトル拡
散方式を直接拡散、誤り訂正方式Aとして符号化率7/
8・拘束長7のたたみ込み符号化・3ビット軟判定ビタ
ビ復号法、誤り訂正方式Bとして符号化率1/2・拘束
長7のたたみ込み符号化・3ビット軟判定ビタビ復号法
を例とした説明したが、本発明は他の波形整形フィル
タ、変調方式、スペクトル拡散方式および誤り訂正方式
の組み合わせにおいても同様に実現可能である。
高速ディジタル信号を変調した高速変調信号と低速ディ
ジタル信号をスペクトル拡散し変調した低速スペクトル
拡散変調信号とを同一周波数の伝送路に送信し、伝送路
上で重畳されて伝送され、その受信信号から高速変調信
号を復調するとともに、該高速変調信号と同振幅で逆位
相の高速変調信号レプリカを生成し、該レプリカを受信
信号と合成し、高速信号成分をキャンセルし、低速信号
を抽出し、この抽出した低速信号をスペクトル逆拡散し
復調を行い、低速ディジタル信号を再生するので、スペ
クトル拡散信号チャネル数を増大しても、高速信号およ
び低速信号ともそれぞれ実用的な符号誤り率を得ること
ができ、低速信号の多チャネル化を図ることができる。
特に、衛星回線だけを用いたビデオ通信システムに適用
した場合に、その効果は大きい。
畳伝送方式の構成を示すブロック図である。
重畳伝送方式の構成を示すブロック図である。
クトル拡散器およびスペクトル逆拡散器の構成を示す図
である。
明図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 高速のディジタル信号および低速のディ
ジタル信号を同一の周波数帯の伝送路を介して伝送する
ディジタル信号の重畳伝送方式であって、一つまたは複
数の送信局に、送信すべき高速ディジタル信号に誤り訂
正符号化Aを施す符号化手段Aと、該符号化手段Aによ
り符号化された信号で搬送波を変調する高速信号変調手
段と、送信すべき低速ディジタル信号に誤り訂正符号化
Bを施す符号化手段Bと、該符号化手段Bにより符号化
された信号を拡散符号によりスペクトル拡散した信号で
搬送波を変調する低速信号スペクトル拡散変調手段のい
ずれか一つまたは双方の変調手段を有し、前記高速変調
信号と前記低速スペクトル拡散変調信号が同一周波数帯
の伝送路上で重畳され、受信局では、前記重畳変調信号
を受信する受信手段と、該受信手段により受信した信号
から前記高速変調信号を復調する復調手段と、該復調手
段により復調された復調信号を前記誤り訂正符号化Aに
対応する論理により前記高速ディジタル信号を復号再生
する誤り訂正復号Aを行う復号手段Aと、前記高速変調
信号と同振幅で逆位相の高速変調信号レプリカを生成す
るレプリカ生成手段と、該レプリカ生成手段で生成され
た前記レプリカを前記受信手段で受信した信号と合成
し、高速変調信号成分をキャンセルし、低速スペクトル
拡散変調信号を抽出する抽出手段と、該抽出手段で抽出
された低速スペクトル拡散変調信号を前記拡散符号によ
りスペクトル逆拡散し、復調を行い、前記誤り訂正符号
化Bに対応する論理により低速ディジタル信号を復号再
生する誤り訂正復号Bを行う復号手段Bとを有すること
を特徴とするディジタル信号の重畳伝送方式。
Priority Applications (5)
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Family
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Family Applications (1)
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