JPH06252960A - ディジタル無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送信データの先頭部位における位相偏移量を
最小として無線送信信号の振幅レベルの変化量を低減
し、これにより送信電力利得を高速度に設定して、無線
送信信号の送信出力レベルの安定性を高める。 【構成】 ディジタル変調回路１４内のシリアル・パラ
レル変換器１と差動符号化マッピング回路２との間に擬
似符号挿入回路６を設け、この擬似符号挿入回路６によ
り送信データビットストリームＸ_K ，Ｙ_K の先頭位置に
擬似符号“００”または“１０”を挿入したのち、差動
符号化マッピング回路２による差動符号化マッピング処
理に供するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル自動車・携
帯無線電話システムやディジタルコードレス電話装置な
どのディジタル無線通信システムにおいて使用されるデ
ィジタル無線通信装置に係わり、特に、変調方式として
位相偏移変調方式を使用したディジタル無線送信機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、無線電話システムの一つとして、
ディジタル変復調方式を採用したシステムが提唱されて
いる。この種のシステムは、基地局と移動局との間で制
御信号だけでなく通話音声等の通信内容もディジタル化
して伝送するもので、秘話性の確保、データとの親和性
の向上、無線周波数の有効利用等が可能となる。

【０００３】ところで、この種のシステムで使用される
ディジタル無線通信装置では、変調方式として例えばπ
/4シフトＤＱＰＳＫ（π/4 Shifted, differentially e
ncoded quadrature phase shift keying）方式を使用す
ることが提唱されている。このπ/4シフトＤＱＰＳＫ方
式を適用した変調回路は、例えば次のように構成され
る。図５はその構成を示す回路ブロック図である。

【０００４】同図において、送信データＢＢは先ずシリ
アル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）１で２系列のビットス
トリームＸ_k ，Ｙ_k に変換されたのち、差動符号化マッ
ピング回路２に入力される。この差動符号化マッピング
回路２では、上記ビットストリームＸ_k ，Ｙ_k が Ｉ_k ＝Ｉ_k-1 cos[Δφ (Ｘ_k ，Ｙ_k )]−Ｑ_k-1 sin[Δφ (Ｘ_k ，Ｙ_k )] Ｑ_k ＝Ｉ_k-1 sin[Δφ (Ｘ_k ，Ｙ_k )]＋Ｑ_k-1 cos[Δφ (Ｘ_k ，Ｙ_k )] の関係にしたがって差動符号化マッピングされる。な
お、上記Ｉ_k-1 ，Ｑ_k-1 は先行するパルスタイムにおけ
る振幅であり、またΔφは位相変化量を示している。送
信データのビットストリームＸ_k ，Ｙ_k とこのΔφとの
関係は、図６のように定められている。さらに、図７は
上記マッピング信号Ｉ_k ，Ｑ_k のマッピング位置を表わ
す位相スペースダイヤグラムである。この図から明らか
なように、π/4シフトＤＱＰＳＫ方式では位相の位置が
図中の○の位置と◇の位置との間で交互に偏移する。ま
た、上記マッピング信号Ｉ_k ，Ｑ_k の振幅値は、５つの
値つまり０，±１，±２^1/2 （ルート２）のうちのいず
れか一つをとる。

【０００５】上記差動符号化マッピング回路２で差動符
号化マッピングされた信号Ｉ_k ，Ｑ_k は、ルート・ロー
ルオフフィルタ３により波形整形処理され、さらにベー
スバンドフィルタ４でアナログ信号に戻されたのち直交
変調器５に入力される。この直交変調器５では、中間周
波数からなる送信局部発信信号が上記マッピング信号Ｉ
_k ，Ｑ_k により直交変調され、この変調された送信中間
周波信号ＩＦＳは図示しない送信回路に供給される。

【０００６】送信回路には、ミキサと、自動電力制御
（ＡＰＣ）機能を有する送信電力増幅器とが備えられて
いる。上記送信中間周波信号ＩＦＳは、上記ミキサで無
線送信チャネルに対応する無線搬送波周波数に周波数変
換されたのち、送信電力増幅器により所定の電力レベル
となるように制御される。この送信電力レベルは、例え
ば通信相手局との間の距離などに応じて制御回路から指
示される。上記送信電力増幅器から出力された無線送信
信号は、送信スイッチを介してアンテナに供給され、こ
のアンテナからバースト送信される。このπ/4シフトＤ
ＱＰＳＫ方式を使用すると、無線送信信号の信号帯域の
広がりを抑制することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この様な従
来の無線通信装置には次のような解決すべき課題があっ
た。すなわち、上記装置では、先に述べたように無線送
信信号の送信出力レベルをＡＰＣ回路付きの送信電力増
幅器により所定レベルとなるように制御している。その
際、ＡＰＣ回路による送信電力増幅器の増幅利得の設定
は送信バーストの先頭部分において行なわれる。一方、
上記直交変調器５から出力される送信中間周波信号ＩＦ
Ｓの振幅レベルの変化量は、差動符号化マッピング回路
２における位相マッピング位置の偏移量によって異な
る。例えば、位相マッピング位置が図６に示すＡの位置
からＦまたはＧの位置に偏移した場合の送信中間周波信
号ＩＦＳの振幅レベルの変化量は、Ａの位置からＥまた
はＨの位置に偏移した場合の変化量よりも大きくなる。
この様に無線送信信号の先頭部分において振幅レベルの
変化量が大きくなると、送信電力増幅器の増幅利得が安
定するまでに時間がかかり、これにより送信信号電力が
不安定になる。

【０００８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、送信データの先頭部位に
おける位相偏移量を最小として無線送信信号の振幅レベ
ルの変化量を低減し、これにより送信電力利得を高速度
に設定して、無線送信信号の送信出力レベルの安定性を
高めることができるディジタル無線通信装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、変調方式として位相偏移変調方式を使用
し、この位相偏移変調方式により変調された送信信号を
無線回線へバースト送信するディジタル無線通信装置に
おいて、送信データに応じて位相偏移変調された送信無
線搬送波信号を出力するためのディジタル変調手段の前
段、もしくはディジタル変調手段中に擬似データ付加手
段を設けている。そして、この擬似データ付加手段によ
り、上記ディジタル変調手段で変調が行なわれる前の送
信データの先頭部位に、位相偏移変調後の位相偏移位置
を予め設定した所定の位置に固定するための擬似データ
を付加するようにしたものである。

【００１０】

【作用】この結果本発明によれば、送信データの先頭部
位には、位相マッピング位置の偏移量が小さくなるよう
に予め定められた特定の擬似データが付加されたのち、
位相偏移変調に供されることになる。このため、位相偏
移変調による位相マッピング位置の偏移量は小さくな
り、これにより送信搬送波信号の先頭部位における振幅
レベルの変化量は小さな値に抑えられる。したがって、
送信電力増幅手段では、上記送信搬送波信号の先頭部分
における振幅レベルの変化が小さい部分に基づいて増幅
利得が設定されることになる。このため、送信電力増幅
手段における増幅利得は高速度に所望の値に設定される
ことになり、これにより送信搬送波信号の送信出力レベ
ルは送信バーストの出力開始直後から安定に制御され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１
は、本実施例に係わるディジタル無線通信装置の構成を
示す回路ブロック図である。

【００１２】この装置は、送信回路系と受信回路系と制
御回路系とに大別される。尚、４０は電源としてバッテ
リを使用した電源回路である。先ず送信回路系は、マイ
クロホン１１と、音声符号器（ＳＰＣＯＤ）１２と、誤
り訂正符号器（ＣＨＣＯＤ）１３と、ディジタル変調回
路（ＭＯＤ）１４と、ミキサ１５と、送信電力増幅器
（ＰＡ）１６と、高周波スイッチ回路（ＳＷ）１７と、
アンテナ１８とから構成される。

【００１３】音声符号器１２では、マイクロホン１１か
ら出力された送話音声信号の符号化が行なわれる。また
誤り訂正符号器１３では、上記音声符号器１２から出力
された符号化送話音声信号と、制御回路３０から出力さ
れた制御信号の誤り訂正符号化が行なわれる。この誤り
訂正符号化後の送信データＢＢはディジタル変調回路１
４に入力される。ディジタル変調回路１４では、π/4シ
フトＤＱＰＳＫ方式を用いて、送信中間周波信号を上記
誤り訂正符号化された送信データにより変調するための
処理が行なわれる。ミキサ１５では、上記ディジタル変
調回路１４から出力された被変調送信中間周波信号ＩＦ
Ｓが、周波数シンセサイザ３１から出力された送信局部
発振信号とミキシングされて、無線送信チャネルに対応
する無線搬送波周波数に周波数変換される。そしてこの
ミキサから出力された無線送信信号は、送信電力増幅器
１６で所定の送信電力となるように電力が制御されたの
ち、高周波スイッチ１７を介してアンテナ１８に供給さ
れ、このアンテナ１８から図示しない基地局へ向けてバ
ースト送信される。

【００１４】これに対し受信回路系は、受信機（ＲＸ）
２１と、ディジタル復調回路（ＤＥＭＯＤ）２２と、誤
り訂正復号器（ＣＨＤＥＣ）２３と、音声復号器（ＳＰ
ＤＥＣ）２４と、スピーカ２５とから構成される。

【００１５】受信機２１では、所定の無線周波数の受信
タイムスロットにおいて、アンテナ１８および高周波ス
イッチ１７により受信された無線受信信号の周波数変換
が行なわれる。ディジタル復調回路２２では、上記受信
機２１から出力された受信信号に対するビット同期およ
びフレーム同期がとられたうえで、上記受信信号のディ
ジタル復調が行なわれる。誤り訂正復号器２３では、上
記ディジタル復調器２２から出力されたディジタル復調
信号が誤り訂正復号化される。この誤り訂正復号器２３
から出力される信号にはディジタル受話信号とディジタ
ル制御信号とがある。このうちディジタル受話信号は音
声復号器２４に入力され、またディジタル制御信号は制
御回路３０に入力される。音声復号器２４では、上記デ
ィジタル受話信号の復号化処理が行なわれる。そして、
この復号化処理により元に戻されたアナログ受話信号
は、スピーカ２５から拡声出力される。

【００１６】また制御回路系は、制御回路（ＣＯＮＴ）
３０と、周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）３１と、受信電
界強度検出回路（ＲＳＳＩ）３２と、コンソールユニッ
ト（ＣＵ）３３とを備えている。このうち周波数シンセ
サイザ３１は、制御回路３０により指定された無線チャ
ネル周波数に対応する送信および受信局部発振信号を発
生する。受信電界強度検出回路３２では、基地局から到
来した無線信号波の受信電界強度が検出される。この検
出信号は空きチャネルサーチや通信圏外監視のために制
御回路３０に通知される。コンソールユニット３３に
は、ダイヤルキーや発信スイッチなどのスイッチおよび
液晶表示器（ＬＣＤ）や発光ダイオードなどの表示器が
設けられている。

【００１７】ところで、上記ディジタル変調回路１４は
次のように構成される。図２はその構成を示す回路ブロ
ック図である。なお、同図において前記図５と同一部分
には同一符号を付して説明を行なう。

【００１８】シリアル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）１と
差動符号化マッピング回路２との間には、擬似符号挿入
回路６が介挿されている。この擬似符号挿入回路６は、
制御回路３０の指示にしたがって、シリアル・パラレル
変換器１から出力された送信データのビットストリーム
Ｘ_K ，Ｙ_K の先頭部分の所定の位置に擬似符号を付加す
る。この擬似符号としては、例えばいま１シンボル前の
位相位置が図７のＡであれば、ＥまたはＨに位相が偏移
されるような符号が用いられる。すなわち、この場合に
は図６から明らかなように、擬似符号として“００”ま
たは“１０”が用いられる。

【００１９】このような構成であるから、ディジタル変
調回路１４に送信データＢＢが入力されると、この送信
データＢＢはシリアル・パラレル変換器１で２系列のビ
ットストリームＸ_K ，Ｙ_K に変換されたのち擬似符号挿
入回路６に入力され、この擬似符号挿入回路６において
先頭位置に擬似符号“００”または“１０”が挿入され
る。そして、この擬似符号が挿入された送信データビッ
トストリームＸ_K ′，Ｙ_K ′は差動符号かマッピング回
路２に入力され、この回路２で差動符号化マッピングさ
れる。このとき、送信データビットストリームＸ_K ′，
Ｙ_K ′の先頭位置には上記したように擬似符号“００”
または“１０”が付加されている。このため、上記差動
符号化マッピング後のデータの先頭位置における位相マ
ッピング位置は、基準位相を図７のＡとすればＥまたは
Ｈの位置となる。

【００２０】この様なマッピングデータが差動符号化マ
ッピング回路２から出力されると、直交変調器５から出
力される送信中間周波信号ＩＦＳ′の先頭位置における
振幅レベルの変化量は、上記位相位置ＡからＥまたはＨ
への位相偏移量に対応するものとなる。このため、送信
中間周波信号ＩＦＳ′の先頭位置における振幅レベルの
変化量は、例えば図３（ａ）の期間Ｔに示すごとく比較
的小さな値に保たれる。ちなみにマッピング位置が基準
位相ＡからＦまたはＧに偏移した場合には、位相偏移量
が大きいため、送信中間周波信号ＩＦＳの先頭位置にお
ける振幅レベルの変化量は例えば図３（ｂ）の期間Ｔに
示すように大きくなる。

【００２１】したがって、このような送信中間周波信号
ＩＦＳ′がミキサ１５で周波数変換されて無線送信信号
となって送信電力増幅器１６に入力されると、この送信
電力増幅器１６ではＡＰＣ回路により上記無線送信信号
の先頭部分において増幅利得を設定する。このとき、無
線送信信号の先頭部分における振幅レベルの変化量は、
上記図３（ａ）に示したように小さなものとなってい
る。このため、送信電力増幅器１６のＡＰＣ回路による
増幅利得の設定は短時間に高速度で行なわれる。したが
って、無線送信信号の送信電力は送信開始直後から所定
のレベルで安定したものとなる。

【００２２】以上のように本実施例では、ディジタル変
調回路１４内のシリアル・パラレル変換器１と差動符号
化マッピング回路２との間に擬似符号挿入回路６を設
け、この擬似符号挿入回路６により送信データビットス
トリームＸ_K ，Ｙ_K の先頭位置に擬似符号“００”また
は“１０”を挿入したのち差動符号化マッピングに供す
るようにしている。

【００２３】したがって本実施例であれば、差動符号化
マッピング２による位相マッピング位置の偏移量を小さ
くすることができる。このため、無線送信信号の先頭部
分における振幅レベルの変化量を小さく抑えることがで
き、これにより送信電力増幅器１６のＡＰＣ回路による
増幅利得の設定を高速度に行なうことができる。したが
って、無線送信信号の送信出力を、送信バーストの開始
直後から安定なものにすることが可能となる。

【００２４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では擬似符号挿入回路
６をディジタル変調回路１４内のシリアル・パラレル変
換器１と差動符号化マッピング回路２との間に設けるよ
うにしたが、他には図４に示すごとくディジタル変調回
路１４′の前段部に挿入するようにしてもよい。

【００２５】また、上記実施例では１シンボル分の擬似
符号を挿入するようにしたが、送信電力増幅器１６のＡ
ＰＣ回路の応答時間が送信データビットストリームの伝
送速度に比べての長い場合には、複数シンボル分の擬似
符号を連続して挿入するようにしてもよい。

【００２６】その他、擬似符号挿入回路の配置位置や擬
似符号の構成、ディジタル変調回路の構成や位相偏移変
調方式の種類等についても、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、送信デ
ータに応じて位相偏移変調された送信無線搬送波信号を
出力するためのディジタル変調手段の前段、もしくはデ
ィジタル変調手段中に擬似データ付加手段を設け、この
擬似データ付加手段により、位相偏移量を最小にするべ
く予め設定した擬似データを上記送信データの所定の先
頭部位に付加し、この擬似データが付加された送信デー
タを位相偏移変調に供するようにしている。

【００２８】したがって本発明のディジタル無線通信装
置によれば、送信データの先頭部位における位相偏移量
は最小となり、これにより無線送信信号の振幅レベルの
変化量を最小にすることができる。このため、送信電力
増幅手段の利得を高速度に安定化することができ、これ
により無線送信信号の送信出力レベルの安定性を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるディジタル無線通信
装置の構成を示す回路ブロック図。

【図２】図１に示した装置のディジタル変調回路の構成
を示す回路ブロック図。

【図３】無線送信信号の振幅レベルの変化の一例を示す
図。

【図４】本発明の他の実施例に係わるディジタル無線通
信装置の要部構成を示す回路ブロック図。

【図５】従来のディジタル無線通信装置のディジタル変
調回路の構成の一例を示す回路ブロック図。

【図６】π／４シフトＤＱＰＳＫ方式における送信デー
タビットストリームＸ_k ，Ｙ_kと位相変化量Δφとの関
係を示す図。

【図７】π／４シフトＤＱＰＳＫ方式における位相マッ
ピング位置を示す図。

【符号の説明】

１…シリアル・パラレル変換器 ２…差動符号化マッピング回路 ３…ルートロールオフフィルタ ４…ベースバンドフィルタ ５…直交変調器 ６…擬似符号挿入回路 １１…マイクロホン １２…音声符号器 １３…誤り訂正符号器 １４，１４′…ディジタル変調回路 １５…周波数変換用のミキサ １６…送信電力増幅器 １７…高周波スイッチ回路 １８…アンテナ ２１…受信機 ２２…ディジタル復調回路 ２３…誤り訂正復号器 ２４…音声復号器 ２５…スピーカ ３０…制御回路 ３１…周波数シンセサイザ ３２…受信電界強度検出器 ３３…コンソールユニット ４０…電源回路 ＢＢ…送信データ Ｘ_K ，Ｙ_K …ビットストリーム Ｘ_K ′，Ｙ_K ′…擬似符号挿入後のビットストリーム ＩＦＳ，ＩＦＳ′…送信中間周波信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変調方式として位相偏移変調方式を使用
   し、この位相偏移変調方式により変調された送信信号を
   無線回線へバースト送信するディジタル無線通信装置に
   おいて、 送信データに応じて位相偏移変調された送信無線搬送波
   信号を出力するためのディジタル変調手段と、 このディジタル変調手段から出力された送信無線搬送波
   信号の電力レベルを、自動電力制御機能により所定の電
   力レベルで一定になるように制御して無線送出するため
   の送信増幅手段と、 前記ディジタル変調手段の前段もしくはディジタル変調
   手段中に配設され、前記ディジタル変調手段により変調
   が行なわれる前の送信データの先頭部位に、位相偏移変
   調後の位相偏移位置を予め設定した所定の位置に固定す
   るための擬似データを付加する擬似データ付加手段とを
   具備したことを特徴とするディジタル無線通信装置。