JPH05304542A - 復調方法及び復調器 - Google Patents

復調方法及び復調器

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JPH05304542A
JPH05304542A JP12972992A JP12972992A JPH05304542A JP H05304542 A JPH05304542 A JP H05304542A JP 12972992 A JP12972992 A JP 12972992A JP 12972992 A JP12972992 A JP 12972992A JP H05304542 A JPH05304542 A JP H05304542A
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JP
Japan
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signal
axis
positive
negative
data
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JP12972992A
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English (en)
Inventor
Seiichi Izumi
誠一 泉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データを差動符号化してからMSK変調した
信号に対して、差動符合化解除処理を経ずに直接復調デ
ータ得ることができるようにし、処理の簡略化をはか
る。 【構成】 I信号とQ信号について交互に正負を判別し
て『1』『0』を出力する際に、正負方向の判断基準
(I軸上の正負方向とQ軸上の正負方向)をそれぞれ判
別タイミング毎に交互に180°回転させる。つまり、
I軸上の第1の方向を正としてI信号を判別、Q軸
上の第1の方向を正としてQ信号を判別、I軸上の第
2の方向を正としてI信号を判別、Q軸上の第2の方
向を正としてQ信号を判別、という4段階の処理を繰り
返すことで復調データを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデータビット列を一旦差
動符号化(differential minus code) した後でMSK(m
inimum shift keying)変調された信号に対して好適な復
調方法及び復調器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば移動体通信に用いられるデジタル
変復調を用いた通信方式等においては、データビット列
を一旦差動符号化した後でMSK変調する方式が採用さ
れている。例えば小型携帯電話機用途のPCN(parsona
l communication network)や、高出力自動車電話用途の
GSM(group special mobil) では、送信するデジタル
データのデータビット列を差動符号化してからGMSK
(gaussian filtered minimum shift keying)変調してい
る。GMSKは送信ベースバンドフィルタとしてガウス
形フィルタを用いて帯域制限を行なった後FM変調を行
なうことによりスペクトラムをMSKよりさらに狭帯域
化したものである。ここで、データビット列を直接GM
SK変調しないのは、エラー発生時にそのエラーデータ
の影響を最小限にとどめるためである。
【0003】まず、このことを説明する。例えば図6の
ように変調前のデータビット列があるとする。このデー
タビット列をそのままGMSK変調すると、変調された
信号波の位相はI−Q座標上で図7のように変動する。
つまり、『0』データで座標上を反時計方向に約90°
回転し、『1』データで座標上を時計方向に約90°回
転する。なお、T0 ,T1 ,T2 ・・・・・ は時点を示し、
すなわち座標上のT0 ,T1 ,T2 ・・・・・ の符号の位置
は1データタイミング毎の位相状態を表わしている。
【0004】逆にこのようにGMSK変調された信号を
復調するときは、ベースバンド信号にビットレートの1
/4の周波数のsin波、cos波を掛け合わせてI,
Q信号成分に分離し、1データタイミング毎(ビットピ
リオド毎)にI,Q信号成分の正負を調べる。そして、
1データタイミング毎に交互にI軸とQ軸の値が正であ
るか負であるかを検出し、それを1ビット前の同検出デ
ータと比較すれば、上記I−Q座標上の回転方向が判別
できるため、反時計方向の回転が検出されれば『0』、
時計方向の回転が検出されれば『1』を出力すればよ
い。
【0005】この変調動作及び復調動作を示したものが
図8である。図8(a)のデータは上記図6のデータ列
をそのまま用いた。従ってGMSK変調によってI−Q
座標上での位相状態は図7のとおり変動し、これを図8
(b)に示した。これをI軸及びQ軸で交互に正負を判
別することによって(図8(c)(d))、図8(e)
の変調信号を得る。
【0006】この変調信号を復調する際には上記のよう
にビット毎に交互にI軸とQ軸の値が正であるか負であ
るかをみて(図8(g)(h))、図8(i)のように
位相状態を判別し、回転方向を検出すれば図8(j)の
ようにデータを復調することができるが、ここで、例え
ば図8(f)のように受信された変調信号の一部(1ビ
ット)にノイズ等の影響でエラー(*を付して示す)が
生じていたとする。
【0007】このエラーにより図8(i)のように位相
検出エラーが生じると、図8(j)の復調データ上に2
ビット分のエラーが生じてしまうことになる。つまり、
単にGMSK方式で変復調するだけでは、このようにエ
ラー発生の影響が復調データ上において拡大してしまう
という欠点があった。
【0008】そこで、復調データ上においてエラーが拡
大してしまうことを防止するため、データビット列を一
旦差動符号化してからGMSK変調を行なっている。こ
の場合の変調動作及び復調動作は図9に示される。
【0009】この場合、図9(a)のデータビット列に
ついて、現在のビットデータと1ビット前のビットデー
タとの間で排他的論理和(EX−OR)をとって図9
(b)のデータ列を得る。つまり、図10のような1ビ
ットタイミングの時間量の遅延回路70及びEX−OR
ゲート71を設け、変調すべきデータビット列を差動符
号化する。そしてこの図9(b)のデータビット列が上
記図8と同様にGMSK変調される(図9(c)〜
(f))。
【0010】この変調信号については上記図8の場合と
同様にビット毎に交互にI軸とQ軸の値が正であるか負
であるかをみて(図9(h)(i))、図9(j)のよ
うに位相状態を判別し、回転方向を検出すると、図9
(k)のようにデータビット列が得られる。つまり図9
(b)の差動符号化されたデータビット列である。この
図9(k)のデータビット列を、図11のような1ビッ
トタイミングの時間量の遅延回路72及びEX−ORゲ
ート73からなる回路系に供給して、現在のビットデー
タと1ビット前のビットデータとの間で排他的論理和を
とると、差動符合化が解除され図9(m)のように復調
されたデータ列を得ることができる。
【0011】ここで、例えば図9(g)に『*』を付し
て示すように受信された変調信号の一部(1ビット)に
ノイズ等の影響でエラーが生じていたとしても、そのエ
ラーの影響は復調されたデータ上では1ビットのエラー
として発現しているのみである。つまり、この方式によ
ると、受信信号におけるエラー発生の影響が復調データ
上において拡大してしまうことはない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
変復調方式では差動符号化及びその解除という処理を加
えるため処理数が増えまた複雑化して好ましくないとい
う問題があった。また、差動符号化のステップを経るた
め、1つの復調データの読みは2つの差動データ、つま
り3つのI,Q信号にまたがっており、軟判定に用いる
信頼性ビットが定めにくく、また明示しにくいという欠
点もあった。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みてなされたもので、データを差動符号化してか
らMSK方式(例えばGMSK方式)で変調した信号の
復調方法として、差動符合化を解除する処理を経ずに復
調データ得ることができるようにした復調方法及び復調
器を提供するものである。
【0014】即ち、復調処理すべき信号、例えば受信信
号をI信号成分とQ信号成分に分離した後、1データタ
イミング毎に、 (a)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
I軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
を出力する。ただしI軸上の正負方向を示す基準方向は
I軸上の第1の方向とする。 (b)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
Q軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
を出力する。ただしQ軸上の正負方向を示す基準方向は
Q軸上の第1の方向とする。 (c)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
I軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
を出力する。ただしI軸上の正負方向を示す基準方向は
I軸上の第1の方向と180°異なるI軸上の第2の方
向とする。 (d)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
Q軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
を出力する。ただしQ軸上の正負方向を示す基準方向は
Q軸上の第1の方向と180°異なるQ軸上の第2の方
向とする。という(a)〜(d)の処理が順次実行され
ることにより復調信号を得るようにする。
【0015】また、このような復調方法を実現する復調
器としては、復調処理すべき信号をI信号成分とQ信号
成分に分離するIQ信号成分発生手段と、入力信号に対
して第1の基準正負方向で正負を判別し、その判別結果
により『1』又は『0』の復調データを出力する第1の
判別手段と、入力信号に対して第1の基準正負方向とは
180°異なる第2の基準正負方向で正負を判別し、そ
の判別結果により『1』又は『0』の復調データを出力
する第2の判別手段と、IQ信号成分発生手段からのI
信号成分及びQ信号成分が供給され、第1のデータタイ
ミングでI信号成分を第1の判別手段に供給し、第2の
データタイミングでQ信号成分を第1の判別手段に供給
し、第3のデータタイミングでI信号成分を第2の判別
手段に供給し、第4のデータタイミングでQ信号成分を
第2の判別手段に供給することができる分配手段とを設
けるようにする。
【0016】
【作用】I信号とQ信号について正負方向の判断基準
(I軸上の正負方向とQ軸上の正負方向)をそれぞれ判
別タイミング毎に交互に180°回転させることにより
(つまりI信号とQ信号が1データタイミング毎に交互
に正負が判別されるため、I軸上の正負方向とQ軸上の
正負方向はそれぞれ2データタイミング毎に回転される
ことになる)、差動符合化の解除を行なわずに、I,Q
信号の正負から復調データを得ることができる。
【0017】
【実施例】図1、図2により本発明の復調方法の実施例
を説明する。なお、復調すべきデータとして、前記図9
(a)のデータビット列が差動符合化された後GMSK
変調され、図9(f)の信号が受信されたとする。従っ
て図2(a)〜(i)の記載は図9(a)〜(i)の記
載と同様である。また、図2(k)(n)の正負方向の
基準は図1のI−Q座標に対応させて示し、矢印方向が
正方向とした。図1(a)〜(f)は図2におけるタイ
ミングT0 〜T5 における位相状態をI−Q座標上で表
現したものである。
【0018】受信された図2(g)の信号は図2(h)
(i)のようにI信号成分及びQ信号成分に分離され
る。そして、各データタイミング(T0 ,T1 ,T2・・
・)で交互にI信号とQ信号の正負が判別される。そし
て信号が正であれば『0』、負であれば『1』が出力さ
れるものとする。
【0019】タイミングT0 でまずI軸上の正負が判別
される。このときI軸上の正負基準はI−Q座標上の0
度の方向を正としているものとする。このとき位相はI
軸上において0度の方向にある(I信号は+状態)。そ
して、I軸上の正負基準は0度の方向を正としているた
め、I信号は正である。従って復調データとして『0』
が得られる(図1(a))。
【0020】次のタイミングT1 ではQ軸上の正負が判
別される。このときQ軸上の正負基準はI−Q座標上の
90度の方向を正としているものとする。このとき位相
はQ軸上において90度の方向にある(Q信号は+状
態)。そして、Q軸上の正負基準は90度の方向を正と
しているため、Q信号は正である。従って復調データと
して『0』が得られる(図1(b))。
【0021】次のタイミングT2 ではI軸上の正負が判
別される。このときI軸上の正負基準はT0 時点と18
0度回転され、従ってI−Q座標上の180度の方向が
正とされる。このとき位相はI軸上において0度の方向
にある(I信号は+状態)。ところが、I軸上の正負基
準は180度の方向を正としているため、I信号は負と
判定される。従って復調データとして『1』が得られる
(図1(c))。
【0022】さらに次のタイミングT3 ではQ軸上の正
負が判別される。このときQ軸上の正負基準はT1 時点
と180度回転され、従ってI−Q座標上の270度の
方向が正とされる。このとき位相はQ軸上において27
0度の方向にある(Q信号は−状態)。そして、この場
合Q軸上の正負基準は270度の方向を正としているた
め、Q信号は正と判定される。従って復調データとして
『0』が得られる(図1(d))。
【0023】上記4段階の処理が一巡した後の次のタイ
ミングT4 では、タイミングT2 から180度回転され
た、タイミングT0 と同基準方向でI軸上の正負が判定
される。つまりI−Q座標上の0度の方向を正とし、こ
のとき位相はI軸上において0度の方向にあるため、I
信号は正と判別され、復調データとして『0』が得られ
る(図1(e))。
【0024】また次のタイミングT5 では、タイミング
3 から180度回転された、タイミングT1 と同基準
方向でQ軸上の正負が判定される。つまりI−Q座標上
の90度の方向を正とし、このとき位相はQ軸上におい
て270度の方向にあるため、Q信号は負と判別され、
復調データとして『1』が得られる(図1(f))。
【0025】以下各タイミング毎に引続き同様の4段階
単位の処理が繰り返されていくことにより、図2(o)
に示すようなデータが復調される。つまり、差動符合化
の解除処理を経ることなく、図2(a)のデータが復調
される。また、タイミングT7 の受信データにエラーが
生じていても、そのエラーによる影響は他のタイミング
のビットデータに拡大しない。
【0026】次にこのような復調方法を実現する本発明
の復調器の実施例を図3,図4,図5で説明する。
【0027】図4は実施例の復調器が搭載される送受信
端末の受信系を示すブロック図であり、1は送受信アン
テナ、2は復調器であり、RF部3、RF部3の出力を
デジタル信号に変換するA/D変換部4、及び入力され
たデジタルデータに復調処理を施す復調部5からなる。
6は復調器2で復調された信号をデコード処理(つまり
送信音声のコーデックとは逆の処理)を行なう音声コー
デック部、7はデコード処理された信号をアナログ信号
に変換し、スピーカ8に供給するD/A変換器を示す。
【0028】復調器2の構成は図3に示される。送受信
アンテナ1で受信された搬送波(例えば900MHz) はRF
部3においてベースバンドにおとされる。RF部3は例
えば900MHzの発振器3a、π/2移相器3b、混合回路
3c,3d及びローパスフィルタ3e,3fを備え、つ
まり受信信号に対してsin波とcos波をそれぞれ掛
け合わせることにより、受信信号から互いに90°位相
のずれたベースバンド信号成分、即ちI信号とQ信号を
出力している。
【0029】RF部3の出力(I信号とQ信号)はA/
D変換器4a,4bによってデジタル信号に変換され、
復調部5における分配器5a供給される。分配器5aは
供給されたI信号及びQ信号をそれぞれ所定のタイミン
グで判別回路5b,5cに分配供給する。判別回路5b
は入力されたデータ値が正であれば『0』、負であれば
『1』を出力するようになされている。一方、判別回路
5cは入力されたデータ値が正であれば『1』、負であ
れば『0』を出力するようになされている。判別回路5
b,5cの出力は端子5dから音声コーデック部に供給
される。
【0030】この復調器2に対しては例えば図示しない
システムコントローラからビットタイミングクロックや
分配器5aに対する分配制御信号が供給され、これに基
づいて復調動作が実行される。
【0031】図2におけるタイミングT0 ,T4 ,T8
・・・・に相当する時点では、分配器5aは図5(a)のよ
うにI信号を判別回路5bに供給する。また、タイミン
グT1 ,T5 ,T9 ・・・・に相当する時点では、図5
(b)のようにQ信号を判別回路5bに供給する。ま
た、タイミングT2 ,T6 ,T10 ・・・・ に相当する時点
では、図5(c)のようにI信号を判別回路5cに供給
する。そして、タイミングT3 ,T7 ,T11 ・・・・ に相
当する時点では、図5(d)のようにQ信号を判別回路
5cに供給する。
【0032】このように分配器5aの分配動作が制御さ
れることにより、上記復調方法に相当する復調動作が実
行される。なお、この実施例ではA/D変換器4a,4
bによってI信号及びQ信号をデジタル化するようにし
たが、判別回路5b,5cに判別基準タイミングを与え
るようにすれば必ずしもデジタル化する必要はない。
【0033】なお、このような復調方法及び復調器に対
応して変調方法及び変調器を実現することも考えられ
る。即ち本発明の逆の処理を実行することにより、差動
符合化処理を行なわなくても、同様の変調信号を得るこ
とができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明の復調方法及
びこれを実現する復調器は、データを差動符号化してか
らMSK方式で変調した信号に対して差動符合化を解除
する処理を経ずに復調データ得ることができるため、復
調処理が簡略化されるという優れた効果を奏することが
できるとともに、この場合I,Q信号の判別処理は直接
差動符合化前の状態のデータに対応することになるた
め、軟判定に用いる信頼性ビットも、例えばI軸,Q軸
での原点からの距離とするなど、明瞭化することができ
るという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の復調方法の実施例のI−Q座標を用い
た説明図である。
【図2】本発明の復調方法の実施例の説明図である。
【図3】本発明の復調器の実施例のブロック図である。
【図4】本発明の復調器の実施例が搭載される送受信機
の受信系のブロック図である。
【図5】本発明の復調器の実施例の復調動作の説明図で
ある。
【図6】データビット列の一例の説明図である。
【図7】GPSK変調方式のI−Q座標を用いた説明図
である。
【図8】GPSK変調及び復調動作の説明図である。
【図9】差動符合化されたデータのGPSK変調及び復
調動作の説明図である。
【図10】差動符合化処理ブロックの説明図である。
【図11】差動符合解除処理ブロックの説明図である。
【符号の説明】
2 復調器 3 RF部 4a,4b A/D変換器 5 復調部 5a 分配器 5b,5c 判別回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを差動符号化してからMSK方式
    で変調した信号の復調方法として、復調処理すべき信号
    をI信号成分とQ信号成分に分離し、1データタイミン
    グ毎に、以下(a)〜(d)の処理が順次実行されるこ
    とにより復調信号を得ることを特徴とする復調方法。 (a)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
    I軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
    を出力する。ただしI軸上の正負方向を示す基準方向は
    I軸上の第1の方向とする。 (b)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
    Q軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
    を出力する。ただしQ軸上の正負方向を示す基準方向は
    Q軸上の第1の方向とする。 (c)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
    I軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
    を出力する。ただしI軸上の正負方向を示す基準方向は
    前記I軸上の第1の方向と180°異なるI軸上の第2
    の方向とする。 (d)復調処理すべき信号についてI−Q座標における
    Q軸上の正負を判別することによって『1』又は『0』
    を出力する。ただしQ軸上の正負方向を示す基準方向は
    前記Q軸上の第1の方向と180°異なるQ軸上の第2
    の方向とする。
  2. 【請求項2】 データを差動符号化してからMSK方式
    で変調した信号を復調する復調器として、 復調処理すべき信号をI信号成分とQ信号成分に分離す
    るIQ信号成分発生手段と、 入力信号に対して第1の基準正負方向で正負を判別し、
    その判別結果により『1』又は『0』の復調データを出
    力する第1の判別手段と、 入力信号に対して前記第1の基準正負方向とは180°
    異なる第2の基準正負方向で正負を判別し、その判別結
    果により『1』又は『0』の復調データを出力する第2
    の判別手段と、 前記IQ信号成分発生手段からのI信号成分及びQ信号
    成分が供給され、第1のデータタイミングでI信号成分
    を前記第1の判別手段に供給し、第2のデータタイミン
    グでQ信号成分を前記第1の判別手段に供給し、第3の
    データタイミングでI信号成分を前記第2の判別手段に
    供給し、第4のデータタイミングでQ信号成分を前記第
    2の判別手段に供給することができる分配手段と、 を備えて構成されることを特徴とする復調器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001203769A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Mitsubishi Electric Corp デジタル放送受信機
JP2008530951A (ja) * 2005-02-18 2008-08-07 ピーシー − テル,インコーポレイテッド 予め符号化された部分応答信号用の復調器および受信器
WO2011155569A1 (ja) * 2010-06-09 2011-12-15 国立大学法人九州大学 無線通信システム、送信機、伝搬路特性推定装置、伝搬路特性推定方法及びプログラム

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WO2011155569A1 (ja) * 2010-06-09 2011-12-15 国立大学法人九州大学 無線通信システム、送信機、伝搬路特性推定装置、伝搬路特性推定方法及びプログラム

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