JPH06350657A - ディジタル変復調装置 - Google Patents

ディジタル変復調装置

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JPH06350657A
JPH06350657A JP13578693A JP13578693A JPH06350657A JP H06350657 A JPH06350657 A JP H06350657A JP 13578693 A JP13578693 A JP 13578693A JP 13578693 A JP13578693 A JP 13578693A JP H06350657 A JPH06350657 A JP H06350657A
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JP
Japan
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signal
point
digital
points
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Application number
JP13578693A
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English (en)
Inventor
Yoshihito Nakatsu
悦人 中津
Hiroshi Higashiya
比呂志 東谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高いデータレートでかつ良好な誤り率でディ
ジタルデータを伝送あるいは記録するためのディジタル
変復調装置を提供する。 【構成】 マッピング回路3では、入力される8値符号
が所定の値の場合には、直交平面上の原点に符号を割り
当て、それ以外の7通りの値の場合には、直交平面上の
原点を中心とする円周上に等間隔に位置する7点のう
ち、現在より1つ以上前の符号で最も現在に近い時に前
記円周上に割り当てられた符号点を基準として、現在の
8値符号の値に応じた角度である(7×N/360)度
(Nは−3から3の整数)だけずれた円周上の点に符号
を割り当て、復号器では、マッピング回路3での符号点
割り当てと逆の処理により復号を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルデータの伝
送や記録のためのディジタル変復調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のディジタル変調を行うディジタル
変復調装置においては、3ビットを1符号(8値符号)
としてマッピングする場合、直交平面上の原点を中心と
する円周上に8点を等間隔に割り振る8PSK変調方式
が一般に使われている。
【0003】8PSK変調方式について図7を用いて説
明する。図7は直交するI信号軸とQ信号軸とが成すI
Q平面上に割り振った8つの信号点の位置を示してお
り、信号点の座標がI信号とQ信号とに対応している。
例えば、符号点が点Aにある場合、その時のI信号のレ
ベルは0、Q信号のレベルは1となる。
【0004】現在の8値符号C(n) に対応する符号点の
位置は、1つ前の符号C(n-1) に対応する符号点に対し
現在の8値符号C(n) の値に対応する角度だけ回った位
置となる。例えば、8値符号C(n) 0、1、2、3、
4、5、6、7に対して回転角度が右回りに−180
度、−135度、−90度、−45度、0度、45度、
90度、135度に設定した場合について具体的に説明
する。0〜7の値を持つ8値符号が0、5、3、1、
2、7、6の順で入力され、最初の符号0に対応する符
号点が図7に示す点Aである場合、二番目の符号5は4
5度だけ右回りに回った点に対応し符号点は点Bとな
る。
【0005】三番目の符号3は点Bに対して45度だけ
左回りに回った点に対応し符号点は点Aとなる。同様
に、符号1は符号点Fに、符号2は符号点Dに、符号7
は符号点Gに、符号6は符号点Aになる。このように一
つ前の符号点との位相差に多値情報を持たせる符号化方
式を差動符号化という(詳細は「ディジタル移動通信技
術」日本工業技術センター発行p64〜p66を参
照)。そして、その符号点の示すI信号とQ信号とは直
交変調され、変調信号は伝送あるいは記録される。その
後、変調信号は復調され、復調IQ信号は先に述べた符
号点の割り当ての逆の処理を行うことで復号される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように8つの信号点を直交平面上で円周上に等間隔に配
置するディジタル変復調装置においては、両隣の信号点
との間隔が狭く、効率的な配置とはいえない。そのた
め、伝送あるいは記録を経た後の復号データの誤り率が
所定値を満足するためには変調信号の帯域を狭くし雑音
量を下げなければならず、その結果低いデータレートに
なってしまう。また、データレートを高くすれば雑音量
が増して誤り率が劣下してしまう。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑み、高いデータ
レートでかつ良好な誤り率でディジタルデータを伝送あ
るいは記録するためのディジタル変復調装置を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディジタル変復調装置は、入力されるディ
ジタル信号を3ビット毎に符号化し8値符号を出力する
符号器と、前記8値符号を直交平面上の所定の8点のう
ちの対応する符号点に割り当て、前記符号点に対応する
2系統の信号を出力するマッピング回路と、前記2系統
の信号を直交変調し変調信号を出力する直交変調器と、
前記変調信号を伝送あるいは記録を経た後に2系統の復
調信号に復調する復調器と、前記2系統の復調信号を復
号しディジタル信号を出力する復号器とよりなるディジ
タル変復調装置であって、前記マッピング回路では、入
力される8値符号が所定の値の場合には、直交平面上の
原点に符号を割り当て、それ以外の7通りの値の場合に
は、直交平面上の原点を中心とする円周上に等間隔に位
置する7点のうち、現在より1つ以上前の符号で最も現
在に近い時に前記円周上に割り当てられた符号点を基準
として、現在の8値符号の値に応じた角度である(7×
N/360)度(Nは−3から3の整数)だけずれた円
周上の点に符号を割り当て、前記復号器では、前記マッ
ピング回路での符号点割り当てと逆の処理により復号を
行うことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明は、上記の構成によって、8点の信号点
配置を原点と円周状の7点とするため、近接する点との
信号点間隔が大きくなり、高いデータレートとなって復
調信号のSN比が低下しても良好な誤り率を得ることが
できる。
【0010】
【実施例】以下に本発明のディジタル変復調装置の第一
の実施例について図1を用いて説明する。図1は本発明
の第一の実施例のディジタル変復調装置の構成を示すブ
ロック図である。
【0011】図1において、入力端子1より入力された
シリアルデータ110はシリアル/パラレル変換器(S
/P変換器)2により3ビットのパラレルデータ列21
0に変換される。3ビットのパラレルデータ列いわゆる
8値符号C(n) 列はマッピング回路3に入力される。マ
ッピング回路3では、入力される8値符号C(n) が図2
に示す8点(A〜H)の内いずれかに割り振られ、その
点(符号点)の示すI信号310とQ信号320とが出
力される。マッピング回路3での入力符号の符号点への
割り振り法則つまりマッピング則について(表1)を用
いて説明する。
【0012】
【表1】
【0013】3ビットのパラレルデータが表す8値符号
C(n) が特定の値(ここでは0とする)であるとI信号
は0、Q信号も0が出力される(図2においてHが示す
符号点)。また、0以外の符号C(n) が入力された場合
は、1つ以上前で最新の0以外の符号C(n-m) (mは1
以上の整数、mが2以上の場合にはC(n-1) =…=C(n
-m+1) =0)の示す符号点に対し、現符号C(n) に対応
した角度だけずれた符号点に割り振られ、その符号点の
示すI信号とQ信号とが出力される。
【0014】例えば、0以外の符号C(n) に対応する回
転角度は、(表1)に示すものとする。また、1つ以上
前で最新の0以外の符号C(n-m) はメモリ回路4に記憶
されており、マッピング回路3に現符号C(n) と同時に
入力される。
【0015】ここで、符号が2、5、0、0、3という
順で入力された場合を例にとり具体的に説明する。最初
の符号2の1つ前の符号に対応する符号点をAとすれ
ば、最初の符号2に対応する符号点は(360/7)度
右回りにずれた点Bになり、Bの示すI信号とQ信号と
が出力される。2番目の符号5に対応する符号点はBに
対し(360×4/7)度ずれた点Fとなる。3番目と
4番目とに対応する符号点はHとなる。5番目の符号3
に対応する符号点は、1つ以上前で最新の0以外の符号
である2番目の符号5の符号点Fに対し(360×2/
7)度ずれた点Aとなる。
【0016】なお、マッピング回路3は読みだし専用メ
モリ(ROM)で構成でき、3ビットのパラレルデータ
210とメモリ回路4からのデータとのあらゆる組み合
わせに対する出力IQ信号レベルが記憶されている。
【0017】マッピング回路3より出力されるI信号3
10とQ信号320とはD/A変換器5、6によりアナ
ログ信号となり、それぞれローパスフィルタ(LPF)
7、8を経て、直交変調器9に入力される。直交変調器
9では、2系統の入力710、810を直交する搬送波
で振幅変調し、加算して出力する。
【0018】直交変調器の出力910は伝送または記録
を経た後、バンドパスフィルタ(BPF)10を経て、
搬送波再生回路11、クロック再生回路12、直交検波
器13に入力される。搬送波再生回路11では、復調す
るために必要な搬送波111を再生する。搬送波再生に
はフィードバック制御型PLLを用いれば良い(詳細は
「情報通信におけるディジタル信号処理」、村野和雄
海上重之著、昭晃堂発行、p81−86を参照)。
【0019】クロック再生回路12では、復調信号より
符号を判定するための検出タイミングを示すクロック1
21を再生する。再生する方法は、非線形な操作を用い
た自己同期法を用いれば良い(詳細は「情報通信におけ
るディジタル信号処理」、村野和雄 海上重之著、昭晃
堂発行、p87−90を参照)。
【0020】直交検波器13では、搬送波再生回路11
からの再生搬送波信号111とそれを90度位相をずら
した信号112とで変調信号101を直交検波すること
で復調I信号131と復調Q信号132とを出力する。
復調I信号131と復調Q信号132とはそれぞれLP
F14、15を経て、A/D変換器16、17でディジ
タル信号に変換される。A/D変換器16、17では、
検出のタイミングを示すクロック再生回路12からのク
ロック121に同期してディジタル信号に変換される。
【0021】ディジタルI信号161とディジタルQ信
号171とは符号点判定回路18に入力される。符号点
判定回路18では、ディジタルI信号161とディジタ
ルQ信号171とが示す符号点が図3に示す符号点A〜
Hの内どれに近いかで符号点を判定する。符号点判定回
路18はROMで構成でき、ROMに入力されるディジ
タルI信号161とディジタルQ信号171とが示す信
号点が図3に点線で示す8つの領域のうちどの領域に存
在するかで符号点A〜Hのいずれであるかを判定する。
符号点判定結果を示す信号181はメモリ回路19と符
号判定回路20に入力される。
【0022】メモリ回路19では符号点判定結果を保存
し、次に符号点H以外が判定されるとメモリ内容はその
点を示す情報に更新される。つまり、1つ以上前で最新
の点H以外の符号点1つのみを示す情報が記憶されてい
る。メモリ回路の記憶信号191は符号判定回路20に
送られ、メモリ回路19に記憶されている符号点に対し
現在の符号点がどれだけずれた位置であるかにより符号
判定し8値符号201を出力する。ただし、現在の符号
点が点Hと判定された場合はメモリ回路に記憶されてい
る符号点と比較することなしに符号は0と判定される。
なお、符号判定回路20はマッピング回路3と同様にR
OMを用いて構成できる。
【0023】符号点判定回路18とメモリ回路19と符
号判定回路20との具体的な動作について図4を用いて
説明する。符号点判定回路に入力されるディジタルI信
号とディジタルQ信号とが示す信号点が点a,b,c,
d,eと入力され、メモリ回路に記憶されている符号点
が最初点Aである場合について説明する。最初の点aは
符号点判定回路で符号点Bと判定される。符号判定回路
20では、メモリ回路19からの符号点Aに対し符号点
判定回路18からの符号点Bが360/7度ずれている
ので、符号を2と判定して出力する。ここでメモリ回路
19の記憶符号点は点Bに更新される。
【0024】2番目の点bは符号点Fと判定され、メモ
リ回路19からの符号点Bと比較して、符号は5と判定
される。ここでメモリ回路19の記憶符号点は点Fに更
新される。3番目と4番目の点cと点dは符号点Hと判
定され、符号は0と判定される。5番目の点eは符号点
Aと判定され、メモリ回路19からの符号点Fと比較し
て、符号は3と判定される。
【0025】8値符号(3ビットのディジタル信号列)
201はパラレル/シリアル変換器(P/S変換器)2
1によってパラレル/シリアル変換され、シリアルデー
タ列211が出力端子22より出力される。
【0026】次に本発明のディジタル変復調装置の第二
の実施例について図5を用いて説明する。
【0027】図5において、入力端子1より入力された
シリアルデータ110はS/P変換器2により3ビット
のパラレルデータ列210に変換される。3ビットのパ
ラレルデータ列いわゆる8値符号C(n) 列はマッピング
回路3に入力される。マッピング回路3では、入力され
る8値符号C(n) が図2に示す8点(A〜H)の内いず
れかに割り振られ、その点(符号点)の示すI信号31
0とQ信号320とが出力される。マッピング回路3で
の入力符号の符号点へのマッピング則は第一の実施例で
説明したものと同じである。
【0028】マッピング回路3より出力されるI信号3
10とQ信号320とは、D/A変換器5、6によって
それぞれアナログ信号となり、ローパスフィルタ(LP
F)7、8を経て、直交変調器9に入力される。直交変
調器9では、2系統の入力710、810を直交する搬
送波で振幅変調し、加算して出力する。
【0029】直交変調器の出力910は伝送または記録
を経た後、バンドパスフィルタ(BPF)10を経て、
クロック再生回路12、直交検波器13に入力される。
クロック再生回路12では、復調信号より符号を判定す
るための検出タイミングを示すクロック121を再生す
る。クロック再生の方法は第一の実施例で説明したもの
と同じである。
【0030】直交検波器13では、搬送波発生回路23
からの再生搬送波信号231とそれを90度位相をずら
した信号232とで変調信号101を直交検波すること
で復調I信号131と復調Q信号132とを出力する。
復調I信号131と復調Q信号132とはそれぞれLP
F14、15を経て、A/D変換器16、17でディジ
タル信号に変換される。A/D変換器16、17では、
検出のタイミングを示すクロック再生回路12からのク
ロック121に同期してディジタル信号に変換される。
【0031】ディジタルI信号161とディジタルQ信
号171とはメモリ回路24と符号判定回路25とに入
力される。メモリ回路24では、ディジタルI信号16
1とディジタルQ信号171とが示す信号点が記憶され
ており、図6に点線で示す円外の点の最新値に常に更新
されている(ディジタルI信号161とディジタルQ信
号171とが示す点が円内の場合には更新しない)。符
号判定回路25では、ディジタルI信号161とディジ
タルQ信号171とが示す信号点とメモリ回路24が記
憶している点とのなす角に応じて符号が判定され8値符
号251が出力される。メモリ回路24に記憶されてい
る点に対する現在の信号点の回転角(右回り)と判定符
号の値との関係を(表2)に示す。
【0032】
【表2】
【0033】ただし、信号点が図6に点線で示す円内に
入っている場合はメモリ回路24に記憶されている点と
比較することなしに符号は0と判定される。
【0034】メモリ回路24と符号判定回路25との具
体的な動作について図6を用いて説明する。符号判定回
路25に入力されるディジタルI信号とディジタルQ信
号とが示す符号点が点b,c,dと入力され、メモリ回
路24に記憶されている符号点が最初点aである場合に
ついて説明する。最初の点bはメモリ回路24に記憶さ
れている点aに対し50度ずれているので符号2と判定
される。メモリ回路24に記憶しておく点は点bに更新
される。
【0035】2番目の点cは点線で示す円内に入ってい
るので符号0と判定される。この場合はメモリ回路24
に記憶されている点は更新されない。3番目の点dはメ
モリ回路24に記憶されている点bに対し110度ずれ
ているので符号3と判定される。なお、符号判定回路2
5はROMで構成でき、ディジタルIQ信号161、1
71とメモリ回路24からのIQ信号とのあらゆる組合
せに対する判定符号の値が記憶されている。
【0036】8値符号(3ビットのディジタル信号列)
251はパラレル/シリアル変換器(P/S変換器)2
1によってパラレル/シリアル変換され、シリアルデー
タ列211が出力端子22より出力される。
【0037】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、信号点配置が効率の良い配置であるため、高いデー
タレートの伝送あるいは記録においても良好な誤り率を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例のディジタル変復調装置
の構成を示すブロック図
【図2】本発明の第一と第二の実施例における8値符号
に対応する符号点を示す概略図
【図3】本発明の第一実施例における符号点を判定する
ための分割領域を示す概略図
【図4】第一の実施例の伝送または記録後の信号点が符
号に判定される手順を示す図
【図5】本発明の第二の実施例のディジタル変復調装置
の構成を示すブロック図
【図6】第二の実施例の伝送または記録後の信号点が符
号に判定される手順を示す図
【図7】従来例の8値符号に対応する符号点を示す概略
【符号の説明】
3 マッピング回路 4 メモリ回路 9 直交変調器 13 直交検波器 18 符号点判定回路 19 メモリ回路 24 メモリ回路 20 符号判定回路 25 符号判定回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されるディジタル信号を3ビット毎に
    符号化し8値符号を出力する符号器と、前記8値符号を
    直交平面上の所定の8点のうちの対応する符号点に割り
    当て、前記符号点に対応する2系統の信号を出力するマ
    ッピング回路と、前記2系統の信号を直交変調し変調信
    号を出力する直交変調器と、前記変調信号を伝送あるい
    は記録を経た後に2系統の復調信号に復調する復調器
    と、前記2系統の復調信号を復号しディジタル信号を出
    力する復号器とよりなるディジタル変復調装置であっ
    て、 前記マッピング回路では、入力される8値符号が所定の
    値の場合には、直交平面上の原点に符号を割り当て、そ
    れ以外の7通りの値の場合には、直交平面上の原点を中
    心とする円周上に等間隔に位置する7点のうち、現在よ
    り1つ以上前の符号で最も現在に近い時に前記円周上に
    割り当てられた符号点を基準として、現在の8値符号の
    値に応じた角度である(7×N/360)度(Nは−3
    から3の整数)だけずれた円周上の点に符号を割り当
    て、 前記復号器では、前記マッピング回路での符号点割り当
    てと逆の処理により復号を行うことを特徴とするディジ
    タル変復調装置。
  2. 【請求項2】変調信号は高周波バイアスと周波数多重さ
    れて磁気記録媒体に記録され、その後、磁気記録媒体よ
    り再生された再生変調信号が復調器に入力されることを
    特徴とする請求項1記載のディジタル変復調装置。
JP13578693A 1993-06-07 1993-06-07 ディジタル変復調装置 Pending JPH06350657A (ja)

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JP13578693A JPH06350657A (ja) 1993-06-07 1993-06-07 ディジタル変復調装置
US08/252,902 US5535244A (en) 1993-06-07 1994-06-02 Digital modulating/demodulating apparatus and a digital demodulating apparatus

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0738064A2 (en) * 1995-04-11 1996-10-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Modulation and demodulation method, modulator and demodulator

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