JPH06503460A - 差分符号化位相変調信号の絶対位相を決定するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

差分符号化位相変調信号の絶対位相を 決定するためのシステムおよび方法 発明の背景 本発明は一般的には差分符号化位相変調信号（ｄ　ｉ　ｆ　ｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｌｙ−ｅｎｃｏｄｅｄ、ｐｈａｓｅ−ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　ｓｉｇｎａｌｓ）を 受信するよう動作する無線受信機のためのシステムに関腰がっ、より特定的には 、前記無線受信機によって受信された差分符号化位相変調信号の絶対位相を決定 するためのシステムおよび関連する方法に関する。 通信システムは２つまたはそれ以上のロケーションの間で情報（以下、「情報信 号」と称する）を送信するよう動作し、かつ送信チャネルによって相互接続され た送信機および受信機を含む。情報は前記送信機によって送信チャネルを介し前 記受信機に送信される。無線通信システムは送信チャネルが無線周波チャネルか らなる通信システムであり、前記無線周波チャネルは電磁周波数スペクトルのあ る範囲の周波数によって規定される。 無線通信システムの一部を形成する送信機は送信されるべき情報信号を前記無線 周波チャネルによって送信するのに適した形式に変換するための回路を含む。そ のような回路は変調回路と称され、該変調回路は変調と称されるプロセスを行う 。そのようなプロセスにおいては、情報信号は無線周波電磁波に刻みこまれ、該 無線周波電磁波はそれによって前記情報信号が送信されるべき無線周波チャネル を規定する周波数範囲内の周波数を有する。前記無線周波電磁波は一般に「キャ リア信号」と称され、いったん情報信号によって変調されると、該無線周波電磁 波は一般に変調信号（ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　ｓｉｇｎａｌ）と称される。 情報信号をキャリア信号に刻み込んで変調信号を形成するための種々の変調機構 が知られている。 １つのそのような変調機構は位相変調であり、その場合は情報信号はキャリア信 号に対し該キャリア信号の位相が前記情報信号の情報内容に対応して変えられる ような様式で刻み込まれる。変調信号の位相変化はそれによって該変調信号の情 報内容を形成する。変調信号の位相の適切な検出は前記情報信号の再生を可能に する。 関連する変調機構は差分位相変調であり、その場合は変調信号の差分位相変化（ すなわち、変調信号の隣接部分の間の位相差）が変調信号の情報内容を形成する 。変調信号の差分位相変化を適切に検出することは前記情報信号の再生を可能に する。 無線通信システムは送信機と受信機との間に何らの物理的相互接続も要求されな い点て有利であり、いったん情報信号が変調されて変調信号が形成されると、該 変調信号は大きな距離にわたり送信できる。 セルラ通信システムは１つの形式の無線通信システムである。そのようなセルラ 通信システムにおいて動作する無線電話は変調信号の同時的な発生および受信を 可能にする回路を含んでおり、それによって無線電話と遠隔に位置する送受信機 との間での２方向通信を可能にする。一般に「ベースステーション」と称される 、これらの遠隔に位置する送受信機は物理的に伝統的な電話ネットワークに接続 されて無線電話と伝統的な電話ネットワークの固定位置との間の通信を可能にす る。 セルラ通信システムは数多くのベースステーションを地理的領域にわたり間隔を おいた位置に配置することによって形成される。各ベースステーションは１つ、 または多く、の無線電話によってそこに送信された変調信号を受信し、かつ変調 信号を１つ、または多く、の無線電話に送信するための回路を含んでいる。ある 周波数帯域（アメリカ合衆国においては、８００ＭＨｚおよび９００ＭＨｚの間 に広がっている）がセルラ通信システムによる無線電話通信のために割当てられ ている。 セルラ通信システムを形成する各々のベースステーションの位置に所在する無線 電話によって送信された変調信号を受信するために少なくとも１つのベースステ ーションが配置されることを保証する。 ベースステーションの配置の間隔をおいて離れた性格のため、ベースステーショ ンが配置される前記地理的領域の各部はベースステーションの個々のものと関連 する。前記互いに間隔をおいて離れたベースステーションの各々に最も近い地理 的領域の部分は「セル」を規定し、複数のセル（各々ペースステージ３ンと関連 する）は−緒になってセルラ通信システムにより包含される地理的領域を形成す る。 セルラ通信システムの任意のセルの境界内に位置する無線電話は変調信号を少な くとも１つのベースステーションに送信し、かつ該ベースステーションから受信 することができる。 セルラ通信システムのベースステーションおよび無線電話は該無線電話がセルの 間を移動する時、該無線電話と該無線電話が位置するセルに関連するベースステ ーションとの間での連続的かつ途切れのない通信を可能にするための回路を含ん でいるから、セルラ通信システムによる通信は特に自動車で移動する時に無線電 話を操作する者にとって有利である。 セルラ通信システムによる通信の人口が増大した結果、いくつかの場合には、セ ルラ無線電話通信に割当てられた周波数帯域のすべての利用可能なチャネルを完 全に使用する結果となっている。その結果、無線電話通信に割当てられた周波数 帯域をより効率的に利用するために種々のアイデアが提案されている。無線電話 通信のために割当てられた周波数帯域をより効率的に利用することによって、現 存するセルラ通信システムの送信容量を増大することができる。 １つのそのような提案は２つまたはそれ以上の無線電話が単一の送信チャネルを 共有できるようにする。２つまたはそれ以上の無線電話が単一の送信チャネルに よって信号を送信しあるいは受信する場合、現存するセルラ通信システムの容量 は倍にすることができる。同じ送信チャネルを共有する無線電話から送信された 信号または該無線電話に送信される信号は同時に送信できないが（同時送信は信 号のオーバラップを生じ、それによっていずれの信号の検出をも不可能にする） 、信号は間欠的なバーストで送信することができる。情報信号を離散的な（ｄ　 ｉ　ｓ　ｃ　ｒ　ｅ　ｔ　ｅ）形式に符号化しく例えば、離散的な、２進データ ストリームを形成するため）かつそのような符号化プロセスによって発生された 離散的に符号化された信号を変調することにより、結果として得られる変調信号 は間欠的なバーストで送信できる。そのような変調信号は受信機によって再生す ることができ、それによって送信された信号の情報内容を決定することができる 。 キャリア信号に対し離散的に符号化された情報信号を変調するために適した変調 技術は、前に述べた、差分、位相変調技術である。より特定的には、特定の差分 変調技術、π／４差分位相シフトキーイング（ＤＱＰＳＫ）変調技術がアメリカ 合衆国における増大した容量のセルラ通信システムのための標準の変調技術とし て選択されている。 情報信号を離散的２進データストリームに符号化することはまた送信チャネルに よるその送信の間に変調信号に導入されるノイズが、情報信号が伝統的なアナロ グ信号からなる時よりも情報信号が離散的２進データストリームからなる場合の 方がより容易に検出および除去できるから有利である。 そのような変調信号を受信するよう動作可能な受信機において、前記信号の絶対 位相をめることは情報信号の再生のためには必要とされないが、変調信号の位相 の変化は前記情報信号を再生するためにめられる。 離散的に符号化された情報信号からなる（かつ上に述べたπ／４　ＤＱＰＳＫ変 調技術によって変調された）変調信号の送信の間に発生するひずみは受信機回路 の一部を形成するイコライザ回路によって除去することができる。該イコライザ は、例えばＩＥＥＥ　ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＯｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ ｎ、第Ｃ０Ｍ−２２巻、第５号、１９７４年５月、においてＧｏｔｔｆｒｉｅｄ Ｕｎｇｅ　ｒｂｏｅｃｋによる、”Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｌｉｋ ｅｌｉｈｏｏｄ　ＲｅｃｅｉｖｅｒＦｏｒ　Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｍｏｄｕｌａｔｅ ｄ　Ｄａｔａ−Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ”　と題する論文に記 載されているような最尤シーケンス推定装置ｉｉ（ＭＬＳＥ）から構成すること ができる。 そこに開示されたＭＬＳＥはマツチドフィルタおよびビタービイコライサザから なる。マツチドフィルタおよびビタービイコライザの双方はプロセッサ回路にお いて実施されるアルゴリズムによって実現することができる。 受信機によって受信された変調信号は復調回路によって復調され、かつ次にＭＬ ＳＥのマツチドフィルタに印加される。該マツチドフィルタはろ波信号を発生し 、該ろ波信号はビタービイコライザに供給される。ビタービイコライザは周波数 チャネルによるその送信の間に発生する信号のひずみを修正するよう動作する。 上に述べたように、デジタル的に変調された信号を受信するよう動作する無線受 信機の部分を形成するイコライザはそこに送信された変調信号の絶対位相の決定 に応答して動作する。ＤＱＰＳＫ信号の情報内容は該信号の絶対位相よりはむし ろ該信号の位相変化に含まれているがら、イコライザ回路は受信機によって受信 されたＤＱＰＳＫ信号に対するひずみを効率的に修正せず、かつしばしば有効に 修正しない。 従って、必要なことは受信機に送信された差分符号化された位相変調信号の絶対 位相値を決定するための手段である。 発明の概要 本発明は、従って、受信機に送信された差分符号化位相変調信号の絶対位相を決 定するためのシステムおよび関連する方法を好適に提供する。 本発明はさらにそこに送信された差分符号化位相変調信号の絶対位相を決定する よう動作する無線受信機を有利に提供する。 本発明はさらに他の利点および特徴を提供し、それらの詳細は以下の好ましい実 施例の詳細な説明を参照することによりさらに明瞭になるであろう。 本発明によれば、受信機に送信された差分符号化位相変調信号の一部を形成する 一連のシンボルの内の少なくとも１つのシンボルの絶対位相値を決定するための システム、およびそれに関連する方法、が開示される。所望の位相変調された信 号の一部の所定のシーケンスのシンボルの絶対位相値を表す値が記憶されそれに よって記憶された１組の値を形成する。前記所定のシーケンスのシンボルの絶対 位相値を表す前記記憶された組の値の内の値が受信機に送信された差分符号化位 相変調信号の一連のシンボルと比較され、それによって前記記憶された組の値の 内の前記値と関連する受信機に送信された前記一連のシンボルとの間の差を示す レベルを有する比較値を形成する。受信機に送信された差分符号化位相変調信号 の前記一連のシンボルの内の少なくとも１つのシンボルの絶対位相値が次に決定 される。 図面の簡単な説明 本発明は添付の図面にてらして明細書を参照することによりさらによく理解され 、添付の図面においては、第１Ａ図は、π／４差分、直角位相、位相シフトキー イング（π／４　ＤＱＰＳＫ）変調技術に従って変調された信号の可能な信号レ ベルから構成される集合を表すグラフである。 第１Ｂ図は、差分、直角位相、位相シフトキーイング（ＤＱＰＳＫ）変調技術に 従って変調された信号の可能な信号レベルからなる集合を表すグラフである。 第２図は、シリアル符号化データおよび対応するπ／４ＤＱＰＳＫ信号の位相変 化の間の、かつまた、シリアル符号化データおよびＤＱＰＳＫ信号の対応する位 相変化の間の関係を示す典型的な符号化機構を表す図表である。 第３図は、セルラ通信システムのベースステーションによって送信された信号の 一部を示す説明図である。 第４図は、本発明のシステムの第１の実施例を示すブロック図である。 第５図は、第４図のブロック図の一部を形成する位相量子化器の図式的な動作を 示す座標軸システムを表すグラフである。 第６図は、本発明のシステムの第２の実施例を示すブロック図である。 第７図は、本発明のシステムの第３の実施例を示すブロツク図である。 第８図は、本発明のシステムの第４の実施例を示すブロック図である。 第９図は、本発明のシステムの第５の実施例を示すブロック図である。 第１０図は、本発明の好ましい実施例に係わる方法の各ステップを示す論理フロ ー図である。 第１１図は、その一部を形成する本発明の好ましい実施例に係わるシステムを有 する無線電話のブロック図である。 好ましい実施例の説明 電磁波は数学的に次の式に従ってスケーリングされたサイン波、およびスケーリ ングされたコサイン波の組合わせによって記述できる。 Ｓ　（ｔ）＝Ｉ　（ｔ）ｃｏｓ　（ωｔ）＋Ｑ　（ｔ）　ｓ　ｉｎ　（ωｔ） この場合、 １　（ｔ）およびＱ（

【）は、それぞれ、信号の「同相（ｉｎ−ｐｈａｓｅ）Ｊ および［直角位相（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）Ｊ成分と称される時変 関数であり、ωはキャリア信号の角周波数であり、これはまた２πｆであり、こ の場合ｆはキャリア信号のサイクル周波数であこの方程式は得られた和、５（ｔ ）、を時間の関数としてプロットすることにより図式的に表現することができ、 あるいはこの方程式は第１図に示される座標軸システム上に図式的に表現できる 。 従って、第１Ａ図を参照すると、横座標軸１０はｃｏｓ（ωｔ）、すなわち前記 波形のコサイン成分、に関しスケーリングされており、かつ縦座標軸１４は５ｉ ｎ（ωｔ）、すなわち前記波形のサイン成分、に関してスケーリングされている 。横座標軸１０および縦座標軸１４は原点１８で交差する。任意の電磁波（調波 にかかわりなく）は上記方程式で表されるから、任意の電磁波は座標軸システム １〇−１４上の点により任意の時点において、図式的に表すことができる。 変調信号はそのような座標軸システムにより、それぞれ、横座標軸および縦座標 軸１０および１４を適切にスケーリングすることにより表すことができる。ポイ ント２２，２４．２６．２８，３０．３２．３４および３６は原点１８を中心と する単位円の上に位置し、かつ該単位円上で互いに等しい距離だけ離れている。 ポイント２２〜３６はしばしば伝統的に行われているように、それらの位相位置 に関して表現される。ポイント２２〜３６はπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の可能 なシンボル値の集合（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ　５ｅｔ）を形成する。 位相に関して表現すると、ポイント２２はπ／′４ラジアンの位相位置によって 示すことができ、ポイント２４はπ２／′２　ラジアンの位相位置によって示す こきができ、ポイント２６は３π／′４ラジアンの位相位置によって表すことが でき、ポイント２８はπラジアンの位相位置によって表すことができ、ポイント ３０は５π／′４ラジアンの位相位置によって表すことができ、ポイント３２は 位相位置３π／２ラジアンによって表すことができ、ポイント３４は位相位ｆｆ １７π／″４ラジアンによって表すことができ、かつポイント３６は位相位ｆｉ ｌｌＦＯπラジアンによって表すことができる。 π／４差分符号化、直角位相、位相シフトキーイング（π／４　ＤＱＰＳＫ）変 調信号はπ７”４　ＤＱＰＳＫ変調技術によって発生され、複数のシンボル値か らなり、各々のシンボル値はポイント２２〜３６で表される可能なシンボルの内 の１つに対応するシンボル値を有する。しかしながら、−Ｌに述べたように、Ｄ ＱＰＳＫシステムの情報内容は変調信号の差分位相変化に含まれている。従って 、π／’４　ＤＱＰＳＫ変調信号の差分位相変化の計算または評価（ｅｖａ　Ｉ 　ｕａ　ｔ　ｉ　ｏｎ）によってその情報内容を再生できるようになる。 π／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の隣接シンボル間の可能な位相変化は＋／−π／４ ラジアンおよび＋／−３π／４ラジアンである。 第１Ｂ図は、第１Ａ図のものと同様の図式的表現であるが、ＤＱＰＳＫ変調信号 の可能なシンボル値からなる集合を形成するポイントを示している。この場合の 座標軸システムは前と同様に、ここでは参照数字１０′および１４′により示さ れる、横座標軸および縦座標軸からなり、これらはそれぞれＣＯＳ　（ωｔ）お よび５ｉｎ（ωｔ）に関してスケーリングされている。４つのポイント、ここで はポイント２２’　、２６’　、３０’および３４′、は原点１８′を中心とす る単位円の上にあり、かつ該単位円の上で互いに等しい距離だけ離れている。ポ イント２２′〜３６′はしばしば、伝統的に、それらの位相位置に関して表現さ れる。 ＤＱＰＳＫ変調技術によって発生されるＤＱＰＳＫ変調信号は複数のシンボルか らなり、各々のシンボルはポイント２２′〜３６′により表される可能なシンボ ルの１つに対応するシンボル値を有する。ＤＱＰＳＫ変調信号の情報内容は前記 変調信号の差分位相変化に含まれているから、前記信号の位相変化をめることに よりその情報内容が再生できる。 最初に、本発明の詳細な説明はπ／４　ＤＱＰＳＫ変調機構に関する好ましい実 施例を開示しているが、本発明の技術は同様に、第１Ｂ図に示されるＤＱＰＳＫ 変調機構を含む、任意の位相シフトキーイング変調機構に適用可能であることを 認識することが重要である。 π／４　ＤＱＰＳＫ変調信号のような変調信号を理想的でないチャネルによって 送信することは該送信信号のひずみを生じさせる。そのようなひずみは、例えば 、ノイズおよびシンボル間干渉によって引き起こされる。 受信機のイコライザ回路は送信信号のシンボル間干渉によって引き起こされるそ のようなひずみを除去し、それによって実際の送信信号の正確な再生を可能にす るよう動作する。しかしながら、上に述べたように、イコライザは差分位相変化 よりはむしろ絶対位相値に応答して動作するから、π／４　ＤＱＰＳＫ信号が受 信機に送信される場合のそのようなイコライザの動作の効率が大幅に低下する。 デジタル受信機の他の部分の性能も知られた絶対位相を有する受信信号の部分を 用いることにより改善できる。 情報信号、例えば、音声信号、を送信するよう動作する無線送信機は該音声信号 をデジタル化して、２進データストリームのような、符号化信号を形成する。無 線送信機の一部を構成する変調器は該符号化信号をキャリア信号に刻み込んで変 調信号を形成する。π／’　４　Ｄ　Ｑ　Ｐ　Ｓ　Ｋ変調信号を形成する変調器 は前記符号化信号のビットシーケンスをそれによって発生される変調信号の位相 変化に変換する。 π／４　ＤＱＰＳＫ変調信号を受信するよう動作する受信機は復調器（および、 より特定的には、コヒーレント復調器）、および前記変調信号の位相変化を、２ 進データストリームのような、符号化信号に変換するよう動作する他の回路を含 む。 第２図は、シリアル符号化データおよびπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の対応する 位相変化の間の関係、あるいは、シリアル符号化データおよびＤＱＰＳＫ変調信 号の対応する位相変化の間の関係を示す典型的な符号化機構を表す図表である。 シリアル符号化データおよび変調信号の位相変化の間の変換（ｍａｐｐｉｎｇ） は前記符号化機構に従って行うことができる。 第２図の図表はそれによって送信機が２進シーケンスを位相変化に変換し、ある いは受信機が変調信号の検出された位相変化を２進シーケンスに変換する符号化 機構を表す。 π／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の隣接シンボル間には４つの異なる位相変化が可能 であり、各々の位相変化は２ビツトの２進ワードに変換されなければならない。 参照数字５０で示される、コラム１はπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の隣接シンボ ル間の４つの可能な位相変化を表す。参照数字５・４で示される、コラム２は前 記図表のコラム１の各位相変化に関連する対応する２進ワードを表す。もちろん 、第２図の図表に示される符号化機構は数多くの可能な符号化機構の内の１つに 過ぎないことに注目すべきである。 参照数字５８で示される、コラム３はコラム１と同じであるが、ＤＱＰＳＫ変調 信号の隣接シンボル間の４つの可能な位相変化を表している。コラム２は前と同 様に、ここでは前記図表のコラム３の各位相変化に関連する、対応する２ビツト ワードを表す。 第３図は、セルラ通信システムのベースステーションによって送信されるπ／４ 　ＤＱＰＳＫ変調信号の、ここでは参照数字６０で総括的に示される、部分を示 す。そこから送信されるπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号は無線電話の受信機回路に よって受信される。 部分６０はさらに、第１のセグメント６４、第２のセグメント６８、および第３ のセグメント７２に分割される。 第１および第３のセグメント６４および７２は、図示のごとく、ランダムなデー タを表し、かつ第２のセグメント６８はｒｌＤＩＤシーケンス表す。 セグメント６４および７２を構成するランダムなデータは情報信号を表し、ここ では、より特定的には、変調された音声信号を表す。（情報信号は確定的なもの ではないから、情報信号はランダムなデータと考えることができ、かつ従って図 面ではそのように表現されている。）第２のセグメント６８のＩＤシーケンスは （例えば、第２図の符号化機構に従って）符号化されかつ間欠的なインターバル でベースステーションによって送信される信号に介挿された、所定のビットを有 する、シーケンスである。 第２のセグメントのＩＤシーケンスは、例えば、合衆国デジタルセルラ（Ｕ　Ｓ 　Ｄ　Ｃ）セルラ通信システムにおいて送信されるデジタル音声カラーコード（ ＤＶＣＣ）信号から構成できる。変調ＩＤシーケンスが表現するピットシーケン スはあらかじめ定められているから、該ＩＤシーケンスを形成する位相変化の知 識情報は知られており、あるいは第２図の図表のビット−差分マツピングを使用 して容易に決定できる。 ＤＱＰＳＫ変調信号の情報内容は前記シーケンスの隣接シンボル間の差分位相変 化にのみ含まれているが、π／４ＤＱＰＳＫ信号の任意のシンボルの絶対位相値 は限られた数の値の内の１つのみからなるものとすることができるから（第１図 に関しては、π／４　ＤＱＰＳＫ変調信号のシンボルは４つの値のみの内の１つ となり、もぢろん該４つの値の特定の１つは必ずしも知られている必要はない） 、第２のセグメント６８のＩＤシーケンスのシンボルの絶対位相が決定できる。 ＩＤシーケンスのシンボルの絶対位相を決定することにより、前記デジタル無線 機の他の部分において知られた情報として用いることができる。例えば、絶対Ｉ Ｄシンボルはトランスバーサルチャネルイコライザまたはチャネル推定装置（ｃ ｈａｎｎｅ　ｌ　ｅｓ　ｔ　ｉｍａｔｏｒ）のような適応フィルタにおける学習 情報（ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）として使用できる。 第４図は、本発明の第１の実施例の機能ブロック図であり、ここでは総括的に参 照数字８０で参照されている。第２図のシステム８０は受信機によって受信され たＩＤシーケンスのシンボルの絶対位相を決定するよう動作する。前と同様に、 該ＩＤシーケンスのシンボルの絶対位相が決定されると、該ＩＤシーケンスのシ ンボルは受信機の性能を改善するために利用できる。 送信チャネルによって送信されたπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号は受信機、ここで は無線電話の受信機部、によって受信される。該受信機の復調回路はπ／４　Ｄ ＱＰＳＫ変調信号を周波数的にベースバンド周波数に下方向に変換する。該ベー スバンド周波数のπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号はライン８４によって受信ＩＤシ ーケンスブロック８８に供給され、該受信ＩＤシーケンスブロック８８は、例え ば、あるメモリ要素の一群のメモリロケーションのような、バッファから構成さ れる。受信ＩＤシーケンスはベースバンド周波数でπ／４　ＤＱＰＳＫ変調され た信号からなる。 関連する絶対位相値を有する対応するシーケンスのシンボルは記憶シーケンスブ ロック９２に記憶されており、該ブロック９２は、前と同様に、他のバッファま たは電子的メモリの一連のメモリロケーションから構成できる。ブロック９２に 記憶されたシンボルのシーケンスは送信機、ここではベースステーション、によ り実際に送信された４つの可能な符号化ＩＤシーケンスの内の１つに対応する所 定のシーケンスである。（π／４　ＤＱＰＳＫ変調機構においては、４つの可能 な符号化ＩＤシーケンスがあり、各々同じ差分位相変化からなるが、各々前記４ つの有効な集合のポイントに対応する異なる絶対スタート位相を有する。）受信 ＩＤシーケンスを含む一連のシンボルは、ライン９６により複素相関器（ｃｏｍ ｐｌｅｘ　ｃｏｒｒｅｌａｔ。 ｒ）１００に供給され、同様に、前記記憶されたＩＤシーケンスを含む一連のシ ンボルは、ライン１０４により複素相関器１００に供給される。 複素相関器１００は次の数式を実行するよう動作する。 ｉ＝１ この場合、 Ｒは複素相関であり、 各々のα　、は記憶された絶対ＩＤシーケンスを形成すＳす るシーケンスのシンボルの内の１つのシンボルであり、そして 各々のｙ、は受信ＩＤシーケンスの要素である。 ＩＤシーケンスの受信シンボルの絶対位相は、４つの可能な値のいずれかである ことを除き、知られていないから、受信ＩＤシーケンスの「４倍の（ｆｏｕｒ− ｆｏｌｄ）Ｊ位相のあいまいさが存在する。ブロック９２に記憶された前記記憶 ＩＤシーケンスは４つの可能なＩＤシーケンスの内の１つである。 上の数学的表現によって形成される相関の値、Ｒ１は前記記憶されたＩＤシーケ ンスと前記受信ＩＤシーケンスとの間の相関の表示を提供する。複素相関の値、 Ｒ１を示す信号はライン１１２上に発生され、位相量子化器１１６に供給される 。 前記計算された複素相関、Ｒ１の値は複素値（ｃｏｍｐＩｅｘ　ｖａｌｕｅ）で あるから、それに位相が関連する。 位相量子化器１１６はその位相量を測りかつそのような測定された位相を示す量 子化位相値をライン１２０上に発生する。ライン１２０は位相修正要素１２４に 結合されている。要素１２４はまたライン１０４上に発生される前記記憶ＩＤシ ーケンスを示す値を受けとるよう接続されている。 位相修正要素１２４はライン１２８上に修正された位相信号を発生する。 量子化器１１６の動作は第５図の図式表現によって図式的に表現できる。位相量 子化器１１６はライン１１２によってそこに供給される前記複素相関の値、Ｒ１ の位相を決定するよう動作する。第１図の座標軸システムと同様に、第５図の座 標軸システムは横軸、ここでは横軸１４０、すなわちＩ軸、および縦座標軸、こ こでは軸１１４、すなわちＱ軸、を含み、これらの座標軸は原点１４８において 交差する。複素相関、Ｒ１の位相は軸１４０−１４４からなる座標軸システム上 にプロットできる。複素相関、Ｒ１の位相は該座標軸システム上の点により示さ れる。 原点１４８で交差する縦方向に延びたライン１５２および１５６もまた第５図の グラフ表現に示されている。ライン１５２−１５６は４つの領域、ここでは参照 数字１６０゜１６４．１６８および１７２によって示される４つの領域を規定す る。複素相関、Ｒ１の位相は、座標軸システム１４０−１４４上にプロットされ た時、領域１６０〜１７２の１つに位置する。位相量子化器１１６は複素相関、 Ｒ１の位相が関連する領域１６０〜１７２を決定するよう動作する。位相量子化 器１１６によってライン１２０上に発生される位相修正値は複素相関、Ｒ１が位 置する領域に対応する値を有する。 ライン１２０上に発生する位相修正値を示す信号を受信する、位相修正要素１２ ４は前記量子化された位相値の値に応じて前記記憶されたＩＤシーケンスのシン ボルの位相を調整する。位相修正値によって知られた位相値（すなわち、記憶さ れたＩＤシーケンス）を調整することにより、他の絶対位相値、およびいまや正 確な絶対位相値、が発生される。 このようにして、差分符号化ＤＱＰＳＫ信号はシンボルの絶対位相に関する何等 の情報も本質的に含まないが、該シンボルの絶対位相は決定できる。 第６図は、ここでは参照数字１８０によって総括的に示された、本発明のシステ ムの別の実施例の機能ブロック図である。第６図のシステム１８０は第４図のシ ステム８０と同じであり、かつライン１８４上のベースバンド周波数のπ／４　 ＤＱＰＳＫ変調信号を受信するよう動作する。 ベースバンド周波数のπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の部分のシンボルは受信ＩＤ シーケンスを形成し、該シーケンスは受信ＩＤシーケンスブロック１８８に記憶 され、かつ第４図のシステム８０の受信ＩＤシーケンスブロック８８に対応する 。前と同様に、ブロック１８８はバッファまたは他の電子的メモリによって実施 できる。 第６図のシステム１８０は第４図のシステム８０と、ブロック１８８がシンボル 検出器１９０に供給されるライン１８９１の受信ＩＤシーケンスに対応するデー タを発生する点で異なっている。検出器１９０はそこに供給されるデータに対； ７可能な値を割り当てるよう動作する。シンボル検出器１９０は、例えば、量子 化器、適応イコライザ、または最尤検出器（Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏ ｏｄｄｅｔｅｃｔｏｒ’）から構成できる。使用される特定のシンボル検出器は 特定のシステム特性に整合するよう選択できるから、システム１８０は、従って 、幾つかの場合、第４図のシステム８０よりも好ましいことになる。 第４図のシステム８０のブロック９２と同様に、システム１８０のブロック１９ ２はその値に関連する絶対位相を有する所定のＩＤシーケンスを記憶する。検出 器１９０によって検出される、受信ＩＤシーケンスはライン１９６により複素相 関器２００に供給され、同様に、ブロック１９２によって記憶される記憶ＩＤシ ーケンスはライン２０４により複素相関器２００に供給される。 複素相関器２００はシステム８０の複素相関器１００と同様に動作して複素相関 、Ｒ１の値を計算し、この値はライン２１２上に発生されかつ位相量子化器２１ ６に供給される。 位相量子化器２１６はシステム８０の位相量子化器１１６と同様に動作してライ ン２２０上に量子化された位相値を発生する。 ライン２２０は位相修正要素２２４に結合されている。 要素２２４はまたライン２０４上に発生される記憶ＩＤシーケンスの示す値を受 信するよう結合されている。位相修正要素２２４はライン２２８上に信号を発生 する。要素２２４は量子化された位相値の値に応じて記憶ＩＤシーケンスのシン ボルの位相を調整し絶対位相値を決定する。 第６図のシステム１８０に対して検出器１９０を加えることによりπ／４　ＤＱ ＰＳＫ変調信号が受信機に送信される送信チャネルにおけるノイズおよびなんら かの干渉によって引き起こされる信号のディスパリティまたはひずみを低減でき る。従って、システム１８０は変調信号が送信される送信チャネルがかなりの量 のノイズおよびひずみを示す環境において有利に利用することができる。 第７図の機能ブロック図は本発明の、総括的に参照数字２８０で示された、シス テムの別の実施例を示す。前と同様に、受信機の復調回路はπ／４　ＤＱＰＳＫ 変調信号を周波数的に低い方向にベースバンド周波数に変換する。該ベースバン ド周波数のπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号はライン２８４によって受信ＩＤシーケ ンスブロック２８８に供給される。該受信ＩＤシーケンスは前記ベースバンド周 波数のπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号の部分の隣接したシンボル間の差分位相変化 からなる。ブロック２８８は前の図のシステム８０および１８０のブロック１８ ８および８８と同じである。前と同様に、ブロック２８８はバッファまたは電子 メモリのメモリロケーションから形成できる。 その絶対位相値を含む、所定のＩＤシーケンスを示すデータは記憶ＩＤシーケン スブロック２９２に記憶される。 ブロック２９２は前の図の実施例のブロック１９２および９２と同しである。 ブロック２９２に記憶された、前記記憶ＩＤシーケンスのシンボルを示す信号は ライン２９７上に発生されかつチャネルシンセサイザ２９８に供給される。チャ ネルシンセサイザ２９８はそれによってＤＱＰＳＫ変調信号が無線受信機に送信 される送信チャネルを合成する。シンセサイザ２９８は、例えば、それ自体技術 的に良く知られた、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタから構成できる。シ ンセサイザ２９８が好適に構成できるＦＩＲフィルタは適応フィルタでありかっ ＤＱＰＳＫ変調信号が実際に送信される送信チャネルによるブロック２９２に記 憶された記憶ＩＤシーケンスの送信を合成するよう動作する。ＦＩＲフィルタは 適応フィルタであるから、前記チャネルシンセサイザは任意のシンボル間干渉成 分を含むシンボル−レートのサンプルされたチャネルインパルス応答のモデルで ある。 合成された送信信号はライン３０４により複素相関器３００に供給される。 複素相関器３００は前の図面におけるシステム８０および１８０の複素相関器１ ００および２００と同様に動作して複素相関、Ｒ１の値を計算する。複素相関器 ３００はこの計算された複素相関、Ｒ１の値を示す信号をライン３１２上に発生 し、該信号は位相量子化器３１６に供給される。 位相量子化器３１６はまた前の図の、それぞれ、システム８０および１８０の位 相量子化器１】６および２１６と同様に動作し、ライン３１２によってそこに供 給される複素相関、Ｒ１の位相を量子化し、かつ量子化された位相値をライン３ ２０上に発生する。 ライン３２０は位相修正要素３２４に結合されている。 要素３２４はまたライン３０４上に発生された記憶ＩＤシーケンスを示す値を受 けとるよう接続されている。要素３２４はライン３２８上に信号を発生する。位 相修正要素３２４は前記量子化された位相値の値に応じて前記記憶されたＩＤシ ーケンスの位相を調整し絶対位相値を決定する。 第８図は、本発明の、ここでは一般的に参照数字３８０によって示された、シス テムの他の別の実施例を示す機能ブロック図である。前の実施例と同様に、受信 機の復調回路はπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号を周波数の低い方向にベースバンド 周波数に変換する。該ベースバンド周波数のπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号はライ ン３８４によって受信ＩＤシーケンスブロック３８８に供給される。第４図、第 ６図、および第７図の対応するブロックと同様に、受信ＩＤシーケンスブロック ３８８はバッファまたは電子メモリのメモリロケーションから構成できる。 ＤＱＰＳＫ変調された信号のシンボルは４つの値のいずれかとすることができる から、ＩＤシーケンスの４つの可能な値の各々は記憶ｌＤシーケンスブロック３ ９２Ａ、３９２Ｂ、３９２Ｃまたは３９２Ｄのそれぞれのものに格納される。 受信ＩＤシーケンス３８８に記憶されたデータはライン３９６により平均２乗エ ラー（ＭＳＥ）計算機４００に供給される。同様に、ブロック３９２Ａ、３９２ Ｂ、３９２Ｃおよび３９２Ｄに格納されたデータはそれぞれライン４０４Ａ、４ ０４Ｂ、４０４Ｃおよび４０４ＤによってＭＳＥ計算機４００に供給される。 ＭＳＥ計算機４００は次の式を計算するよう動作する。 この場合、 Ｅ、は（第８図の実施例におけるにε　（１，２，３，４）の）ｋ番目の記憶Ｉ Ｄシーケンスに対する平均２乗エラーであり、 ｎはＩＤシーケンスが構成されるシンボルの数であり、各々のα、ｉは前記記憶 された、絶対ＩＤシーケンスを形成する一連のシンボルの内の１つのシンボルで あり、そして、 各々のｙ、は受信ＩＤシーケンスの要素である。 ＭＳＥ計算機４００はブロック３９２Ａ〜３９２Ｄに記憶された各々の記憶ＩＤ シーケンスに対する平均２乗エラーを計算し、かつそのような計算された値を表 す信号をＭＳＥ振幅比較器４１６へのライン４１２上に発生する。ＭＳＥ振幅比 較器４１６は計算機４００によって計算された４つの異なるエラー値の振幅を比 較し、かつライン４２０上にそれに関連して最も小さな、計算された平均２乗エ ラーを有する記憶ＩＤシーケンスを示す信号を発生する。ライン４２０はスイッ チング回路４２４に結合されそれに関連して最も小さな平均２乗エラー値を有す るＩＤシーケンスをライン４２８上に発生できるようにする。前記選択されたＩ Ｄシーケンスの絶対位相は、例えば、受信機のイコライザ回路に印加されるシン ボルの絶対位相に関連する情報を提供するために使用され、それによって受信機 の性能を改善する。 第９図は、本発明の、ここでは一般的に参照数字４８０によって示される、シス テムのさらに他の実施例を示す機能ブロック図である。前の実施例と同様に、受 信機の復調回路はπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号を周波数の低い方向へとベースバ ンド周波数に変換する。該ベースバンド周波数のπ／４　ＤＱＰＳＫ変調信号は ライン４８４によって受信ＩＤシーケンスブロック４８８に供給される。第４図 、第６図、第７図および第８図の対応するブロックと同様に、受信ＩＤシーケン スブロック４８８はバッファまたは電子メモリのメモリロケーションから構成す ることができる。 ＤＱＰＳＫ変調信号のシンボルは４つの値の内の任意のものとすることができる から、４つの可能な値のＩＤシーケンスの各々は記憶ＩＤシーケンスブロック４ ９２Ａ、４９２Ｂ、４９２Ｃまたは４９２Ｄのそれぞれのものに記憶される。 受信ＩＤシーケンスブロック４８８に記憶されたデータはライン４９４によって 適応フィルタ４９６に供給される。 同様に、ブロック４９２Ａ、４９２Ｂ、４９２Ｃおよび４９２Ｄに記憶されたデ ータも適応フィルタ４９６に供給される。適応フィルタ４９６はライン４９９上 にエラー信号を発生し、該エラー信号は平均２乗エラー計算機５００に供給され る。適応フィルタ４９６は、例えば、トランスバーサルチャネルイコライザまた はチャネル推定装置から構成される。ＭＳＥ計算機５００は次の式に従って計算 を行なうよう動作する。 この場合、 Ｅ、は（第９図の実施例におけるにε　（１，２，３，４）の）ｋ番目の記憶Ｉ Ｄシーケンスに対する平均２乗エラーであり、 ｎはＩＤシーケンスが構成されるシンボルの数であり、そして 各々のｅ、は前記適応フィルタにより発生されるエラー■ 信号である。 ＭＳＥ計算機５００は、いったん適応フィルタ４９６によって処理されると、ブ ロック４９２Ａ〜４９２Ｄに記憶された記憶ＩＤシーケンスの各々に対する平均 ２乗エラーを計算し、かつそのような計算された値を表す信号をライン５１２に よりＭＳＥ振幅比較器５１６に対して発生する。 ＭＳＥ振幅比較器５１６は前記計算機５００によって計算された４つの異なるＭ ＳＥ値の大きさを比較し、かつそれに関連する最も小さな計算された平均２乗エ ラーを有する記憶ＩＤシーケンスを示す信号をライン５２０上に発生する。ライ ン５２０はスイッチング回路５２４に結合されそれに関連する最も小さな平均２ 乗エラー値を有するＩＤシーケンスをライン５２８上に発生できるようにする。 前記選択されたＩＤシーケンスの絶対位相は、例えば、受信機のイコライザ回路 に印加されるシンボルの絶対位相に関する情報を提供するために使用され、それ によって受信機の性能を改善する。 第１０図は、受信機に送信される差分符号化位相変調信号の一部を形成する一連 のシンボルの内の少なくとも１つのシンボルの絶対位相値を決定するための、本 発明の好ましい実施例の方法における方法ステップを示す、総括的に参照数７５ ９０で参照される、論理フロー図である。 初めに、ブロック５９２によって示されるように、所望の位相変調信号の一部の 所定のシーケンスのシンボルの絶対位相値を表す値が記憶される。次に、ブロッ ク５９４によって示されるように、前記所定のシーケンスのシンボルの絶対位相 値を表す前記記憶された組の値が受信機に送信された差分符号化位相変調信号の 一連のシンボルと比較され、それによって前記記憶された組の値の前記値とそれ に関連して受信機に送信された前記シーケンスのシンボルとの位相差を示す位相 角を有する比較値が形成される。 次に、ブロック５９６によって示されるように、受信機に送信された差分符号化 位相変調信号の前記シーケンスのシンボルの内の少なくとも１つのシンボルの絶 対位相値が計算される。 第１１図は、本発明の教示に従って構成された、総括的に参照数字６００で参照 される、送受信機を示す。ここではアンテナ６０４によって示される、送信機に よって送信される信号は送信チャネルにより送信されかつ前記送受信機のアンテ ナ６０６によって受信される。アンテナ６０６によって受信された前記信号を示 す信号はライン６０８上に発生されかつフィルタ６１２に供給される。フィルタ ６１２はライン６１６上にろ波された信号を発生し、これは第１のダウンミキサ 回路６２０に供給される。ミキサ回路６２０はさらに発振器６２８によって発生 される発振信号をライン６２４上に受信する。 ミキサ回路６２０はダウンミキシングされた信号をライン６３２上に発生し、こ の信号はフィルタ６３６に供給される。フィルタ６３６はろ波された信号をライ ン６４０上に発生し、この信号は第２のダウンミキサ６４４に供給される。第２ のダウンミキサ６４４はまた発振器６５３により発生された発振信号をライン６ ４８上に受ける。発振器６２８および６５３の発振周波数は好ましくは、図示の ごとく、ライン６６０および６６４によるそれぞれの接続を介して基準発振器６ ５６の発振周波数により制御される。 第２のダウンミキサ６４４はライン６４８上に信号を発生し、この信号はフィル タ６５２に供給される。フィルタ６５２はろ波された信号をライン６６６上に発 生する。 集合的に参照数字６１２〜６５６によって参照される要素は一緒になってコヒー レント復調器６６０を構成し、該コヒーレント復調器６６０は図面では点線で示 されたブロックによって表されている。 ここでは単一のブロックで示されている、システム６８０は前の図面におけるシ ステム８８，１８０，２８０．３８０または４８０に対応する。 システム６８０は前に述べたシステムの１つに従って動作し位相修正値を発生し かつ送受信機６００によって受信される差分デコードされたＤＱＰＳＫ信号のシ ンボルの絶対位相値を決定する。システム６８０はライン７９２上にそこで計算 された値を示す信号を発生し、この信号はイコライザ８００に供給される。該信 号はイコライザ８００により学習信号（ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｓｉｇｎａｌ）とし て使用される。（そのような学習信号はさらに送受信機の他の回路に印加するこ とができる。）イコライザ８００はまたフィルタ６５２によりライン６６６上に 発生される信号を受信するよう接続されている。 イコライザ８００は絶対位相シンボルから差分ビットデータに変換するための手 段を含み、かつライン８１２上に等化された信号を発生するよう動作し、該信号 はチャネルデコーダ８１６に供給される。 チャネルデコーダ８１６はライン８２０上にデコードされた信号を発生し、該デ コードされた信号は信号デコーダ８２４に供給される。デコーダ８２４はライン ８３０上に信号を発生し、該信号はスピーカ８３６に供給される。 送受信機６００のブロック図はさらに前記送受信機の送信部を示す。送受信機６ ００の送信部は、総括的に、ライン８６２によって変調器８５６に結合されたマ イクロフォンのような、変換器８５０、変調器８５６によりライン８７４上に発 生される前記変調信号を受けるよう接続されたミキサ８６８を具備するものとし て示されている。ミキサ８６８の回路はまた、ライン８７４によるミキサ８６８ および発振器６５６の接続で示される、基準発振器６５６により発生された発振 信号を受け取る。ミキサ８６８はライン８８０上にミキシングされた信号を発生 し、この信号はフィルタ８８４に供給される。フィルタ８８４およびフィルタ６ １２は、例えば、伝統的な送受切換器（ｄｕｐｌｅｘｏｒ）を構成する。フィル タ８８４はライン８９０上にろ波された信号を発生し、該ろ波された信号はそこ から信号を送信するためにアンテナ６０６に結合される。 本発明が種々の図面に示された好ましい実施例に関して説明されたが、他の同様 の実施例も使用可能でありかつ本発明の範囲から離れることなく本発明と同じ機 能を達成するために説明された実施例に対し変更および付加を行なうことが可能 なことが理解されるべきである。従って、本発明はいずれかの単一の実施例に限 定されるべきものではなく、むしろ添付の請求の範囲の記載に応じた範囲および 広さで解釈されるべきである。 ＦＩＣ！、ｆ　Ｆｌσ、１Ｂ ＦＩＧｊθ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．受信機に送信される差分符号化位相変調信号の一部を形成する一連のシンボ ルの内の少なくとも１つのシンボルの絶対位相値を決定するためのシステムであ って、該システムは、 所望の位相変調信号の一部の所定のシーケンスのシンボルの絶対位相値を表す値 を記憶し、それによって記憶された１組の値を形成するための手段、 前記所定のシーケンスのシンボルの絶対位相値を表わす前記記憶された１組の値 を受信機に送信された差分符号化位相変調信号の一連のシンボルと比較し、それ によって前記記憶された１組の値の内の前記値とそれに関連する前記受信機に送 信された前記シーケンスのシンボルとの間の差を示すレベルを有する比較値を形 成するための手段、そして 前記受信機に送信された差分符号化位相変調信号の前記一連のシンボルの内の少 なくとも１つのシンボルの絶対位相値を決定するための手段、 を具備する絶対位相値を決定するためのシステム。
2. ２．前記比較のための手段によって形成された前記比較値の大きさは前記記憶さ れた１組の値の内の値とそれに関連する前記受信機に送信された一連のシンボル との間の位相差を示す位相角からなる、請求の範囲第１項に記載のシステム。
3. ３．前記比較値に関連する位相角を量子化し、それによって量子化された位相値 を形成するための手段を具備する、請求の範囲第２項に記載のシステム。
4. ４．前記比較のための手段は前記所定のシーケンスのシンボルの絶対位相値を表 す前記記憶された１組の値の内の値を前記受信機に送信された差分符号化位相変 調信号の一連のシンボルと相関するための手段を具備する、請求の範囲第１項に 記載のシステム。
5. ５．前記量子化のための手段は前記複素修正値に関連する位相角を量子化しそれ によって量子化された位相値を形成するための手段を具備する、請求の範囲第３ 項に記載のシステム。
6. ６．さらに、前記受信機に送信された差分符号化位相変調信号の前記一連のシン ボルを検出しそれによって量子化されたシーケンスのシンボルを形成するための 手段を具備する、請求の範囲第５項に記載のシステム。
7. ７．さらに、前記記憶された１組の送信のための値を合成して合成された送信の ための１組の値を形成するための手段を具備する、請求の範囲第１項に記載のシ ステム。
8. ８．所望の、位相変調された信号の一部の少なくとも２つの所定のシーケンスの シンボルの絶対位相値を表す値を記憶しそれによって少なくとも２つの記憶され た組の値を形成するための手段を具備する、請求の範囲第１項に記載のシステム 。
9. ９．前記比較のための手段は受信機に送信された差分符号化位相変調信号の前記 シーケンスのシンボルと各々の組の前記少なくとも２つの記憶された組の値との 間の平均２乗エラー値を計算し、それによって前記少なくとも２つの平均２乗エ ラー値の各々に対する比較値を形成するための手段を具備する、請求の範囲第８ 項に記載のシステム。
10. １０．さらに、前記記憶された１組の値および前記少なくとも２つの所定のシー ケンスのシンボルの絶対位相値を表わす値を、それぞれ、適応フィルタに印加す るための手段、およびそれに応じてエラー信号を発生するための手段を具備する 、請求の範囲第８項に記載のシステム。