JPH0746796B2 - Digital signal transmission method - Google Patents

Digital signal transmission method

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JPH0746796B2
JPH0746796B2 JP61035938A JP3593886A JPH0746796B2 JP H0746796 B2 JPH0746796 B2 JP H0746796B2 JP 61035938 A JP61035938 A JP 61035938A JP 3593886 A JP3593886 A JP 3593886A JP H0746796 B2 JPH0746796 B2 JP H0746796B2
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phase
time slot
digital signal
transmission method
signal transmission
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均 ▲高▼井
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、市街地などにおける無線伝送のようなマルチ
パス伝送路において、デジタル信号を伝送するデジタル
信号伝送方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal transmission method for transmitting a digital signal in a multipath transmission line such as wireless transmission in an urban area.

従来の技術 近年、移動通信の分野でも、秘話性の向上や通信の高度
化、あるいは周辺の通信網との整合性からデジタル化が
進みつつある。しかし、そのような需要が最も集中する
と考えられる市街地では、ビルなどの建造物による反射
や回折などによるマルチパスによって、通信品質が著し
く劣化する。デジタル伝送の場合、マルチパスを構成す
るそれぞれの波の伝播遅延時間差がデータタイムスロッ
トに対して無視できなくなると、波形歪や同期系の追従
不良によって、符号誤り率特性が著しく劣化する。
2. Description of the Related Art In recent years, even in the field of mobile communication, digitization is progressing due to improvement of confidentiality, sophistication of communication, and compatibility with peripheral communication networks. However, in urban areas where such demand is considered to be most concentrated, communication quality is significantly deteriorated due to multipath due to reflection and diffraction by buildings and other structures. In the case of digital transmission, if the propagation delay time difference between the waves forming the multipath cannot be ignored with respect to the data time slot, the waveform error and the tracking failure of the synchronous system will significantly deteriorate the code error rate characteristic.

以下、図面を参照しながら、上述した従来のデジタル信
号伝送方法の一例について説明する。
Hereinafter, an example of the above-described conventional digital signal transmission method will be described with reference to the drawings.

第8図は従来のデジタル信号伝送方法の伝送信号の位相
遷移を示すものである。Tはデータの1タイムスロット
を示している。データが1の時、位相が180°遷移し、
データが0の時は位相遷移を起さない。この信号様式は
差動符号化2相位相変調と呼ばれる。
FIG. 8 shows a phase transition of a transmission signal in the conventional digital signal transmission method. T indicates one time slot of data. When the data is 1, the phase transitions by 180 °,
When the data is 0, no phase transition occurs. This signal format is called differentially encoded binary phase modulation.

このような伝送信号を検波するには、例えば1タイムス
ロットの遅延線を有する遅延検波で行うことができる。
今、マルチパスの代表的な例として、タイムスロットに
比べて無視できない伝播遅延時間差τを持つ2波のマル
チパス下において、検波出力信号がどのようになるかを
考えてみる。なお、時間的に先行して来る波を直接波、
遅れてくる波を遅延波と呼ぶことにする。
To detect such a transmission signal, for example, differential detection having a delay line of one time slot can be performed.
Now, let us consider, as a typical example of multipath, what happens to the detection output signal under the multipath of two waves having a propagation delay time difference τ that cannot be ignored compared to time slots. In addition, the wave that precedes in time is a direct wave,
The delayed wave is called the delayed wave.

第9図は、2波マルチパス下において、第8図に示した
ような伝送信号が遅延検波された時、検波出力信号がど
のようになるかを説明した図である。第9図(a)は、
直接波の位相遷移を示したものである。これに対して、
伝播遅延時間差τだけ遅れて来た遅延波の位相遷移は、
第9図(b)のようになる。ある時点の検波出力は、そ
の時の2波の合成位相と、1タイムスロット前の2波の
合成位相とのベクトル内積である。例えば、第9図
(c)において、Bの区間の検波出力は、B′の時の2
波合成位相とBの時のそれとのベクトル内積の値にな
る。
FIG. 9 is a diagram for explaining what a detection output signal looks like when a transmission signal as shown in FIG. 8 is subjected to delay detection under a two-wave multipath. FIG. 9 (a) shows
This shows the phase transition of the direct wave. On the contrary,
The phase transition of the delayed wave delayed by the propagation delay time difference τ is
It becomes like FIG. 9 (b). The detection output at a certain time point is the vector inner product of the combined phase of the two waves at that time and the combined phase of the two waves one time slot before. For example, in FIG. 9 (c), the detection output in the section B is 2 at the time of B '.
It is the value of the vector inner product of the wave synthesis phase and that of B.

第10図は、A〜Cの各時点における検波出力を求めるた
め、直接波と遅延波の合成位相を図示したものである。
なお、直接波と遅延波の振幅比をρ、位相差をαとし
た。第10図より、第9図(c)のA〜Cの各時点の検波
出力は次のようになる。
FIG. 10 illustrates the combined phase of the direct wave and the delayed wave in order to obtain the detection output at each time point A to C.
The amplitude ratio of the direct wave and the delayed wave was ρ, and the phase difference was α. From FIG. 10, the detection output at each time point A to C in FIG. 9 (c) is as follows.

A……不定 B……1+ρ+2ρcosα C……不定 区間AおよびCでは、それぞれ前および後のタイムスロ
ットのデータ値によって不定になる。遅延検波後、通
常、不要な雑音成分を除去するため低域通過フィルタが
入るので、最終的な検波出力信号波形は、第9図(c)
の実線の波形にフィルタがかかり、第9図(c)の点線
で示したような波形になり、アイパターンの一部を構成
する。ところで、ρが1に近く、αが180°近辺の場
合、有効な検波出力であるBの区間の検波出力は、ほぼ
零になる。従って、アイは閉じ、符号誤り率特性は劣化
する。また、この時、区間AおよびCの無効な検波出力
が、区間Bの有効な検波出力よりはるかに大きいため、
アイが時間軸方向に大きく揺らぎ、再生クロックが追従
できず、符号誤り率はさらに著しく劣化する。(例え
ば、尾上他、“伝播遅延時間差を有するレイリーフェー
ジングにおける符号誤り率特性”、信学技報、CS81−16
8、1982、あるいは、高井他、“多重波伝搬による瞬時
符号誤りとビット同期系に基づく誤り発生機構の分
析”、信学技報、CS83−158、1984) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方法では、前述のようにマル
チパルスによる波形歪が著しく、符号誤り率の劣化が著
しい。特に、信号のS/N比と誤り率の関係を調べてみる
と、S/N比を向上させても誤り率が減少しない領域が存
在する。このような符号誤りは軽減不能誤りなどと呼ば
れている。このような、いわゆる軽減不能誤りのため
に、実際の市街地でのデータ伝送速度は大きく制限を受
け、高速伝送は不可能である。
A: undefined B: 1 + ρ 2 + 2ρ cosα C: undefined In sections A and C, the data values of the previous and subsequent time slots are undefined. After differential detection, a low-pass filter is usually inserted to remove unnecessary noise components, so the final detection output signal waveform is shown in FIG. 9 (c).
The waveform of the solid line is filtered to form a waveform as shown by the dotted line in FIG. 9C, which constitutes a part of the eye pattern. By the way, when ρ is close to 1 and α is around 180 °, the detection output in the section B, which is an effective detection output, becomes almost zero. Therefore, the eye is closed and the code error rate characteristic deteriorates. Further, at this time, since the invalid detection output of the sections A and C is much larger than the valid detection output of the section B,
The eye greatly fluctuates in the time axis direction, the reproduced clock cannot follow, and the code error rate further deteriorates. (For example, Onoe et al., "Code Error Rate Characteristic in Rayleigh Fading with Propagation Delay Time Difference", IEICE Tech.
8, 1982, or Takai et al., “Analysis of Instantaneous Code Errors Due to Multipath Propagation and Error Generation Mechanism Based on Bit Synchronous System”, IEICE Technical Report, CS83-158, 1984) Problems to be Solved by the Invention In the method as described above, the waveform distortion due to the multi-pulse is significant as described above, and the code error rate is significantly deteriorated. In particular, examining the relationship between the signal S / N ratio and the error rate, there is a region where the error rate does not decrease even if the S / N ratio is improved. Such a code error is called an irreducible error. Due to such so-called irreducible errors, the actual data transmission rate in urban areas is greatly limited, and high-speed transmission is impossible.

本発明は上記問題点に鑑み、市街地などのマルチパス伝
送路において、高速デジタル伝送の行なえるデジタル信
号伝送方法を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides a digital signal transmission method capable of high-speed digital transmission in a multipath transmission line such as an urban area.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のデジタル信号伝
送方法は、データの各タイムスロットを複数種類の比率
で前半部分と後半部分に分け、前記前半部分と後半部分
の間に、隣合うタイムスロットで交互に進相方向あるい
は遅相方向に複数種類の角度の位相遷移を有し、任意の
タイムスロット内の前半部分と後半部分の比率および位
相遷移量と、所定の偶数タイムスロットだけ後のタイム
スロット内の前半部分と後半部分の比率および位相遷移
量とはそれぞれ等しく、前記所定の偶数タイムスロット
だけ離れた、これら両者のタイムスロットのそれぞれ前
半部分および後半部分どうしの間の位相差に伝送される
情報がある信号を伝送信号として用いるものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the digital signal transmission method of the present invention divides each time slot of data into a first half part and a second half part at a plurality of ratios, and the first half part and the second half part. Between the portions, in the adjacent time slot alternately has a phase transition of a plurality of kinds of angles in the advance direction or the delay direction, the ratio and the phase transition amount of the first half portion and the second half portion in any time slot, The first half and the second half of each of these two time slots are equal to each other in the ratio and the amount of phase transition of the first half and the second half in the time slot after the predetermined even time slot, and are separated by the predetermined even time slot. A signal having information to be transmitted due to the phase difference between them is used as a transmission signal.

作用 本発明は上記したような伝送信号を用いることにより、
遅延検波を行った時、タイムスロットごとに2種類の有
効な検波出力を得ることができる。そして、これらの出
力を合成することによる1種のダイバーシチ効果によ
り、マルチパス下における符号誤り率は著しく改善され
る。さらに、各タイムスロットに、位相遷移角度の種類
および前半部分と後半部分の比率の種類だけの、異なる
2種類の有効な検波出力の組を得ることができるので、
バースト誤りが軽減され、誤り訂正が簡略化でき、ひい
てはマルチパス下における符号誤り率はさらに改善され
る。以上のような効果により、マルチパス伝送路におい
て従来より高速のデジタル伝送が可能になる。
Action The present invention, by using the transmission signal as described above,
When performing differential detection, two types of effective detection outputs can be obtained for each time slot. Then, due to one kind of diversity effect by combining these outputs, the code error rate under multipath is significantly improved. Further, in each time slot, it is possible to obtain two different sets of effective detection outputs, only the type of phase transition angle and the type of ratio of the first half part and the second half part,
Burst errors are reduced, error correction can be simplified, and the code error rate under multipath is further improved. Due to the effects as described above, digital transmission at a higher speed than ever can be performed on a multipath transmission line.

実施例 以下本発明の一実施例のデジタル信号伝送方法につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiment A digital signal transmission method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明のデジタル信号伝送方法の伝送信号の位
相遷移を示す位相遷移図である。以下、第1図を用いて
本発明のデジタル信号伝送方法の伝送信号について説明
する。
FIG. 1 is a phase transition diagram showing a phase transition of a transmission signal in the digital signal transmission method of the present invention. The transmission signal of the digital signal transmission method of the present invention will be described below with reference to FIG.

第1図に示したように、データの1タイムスロットは前
半部分と後半部分に分れる。1タイムスロットの時間を
T、前半部分の時間をT11,T21,T31,T41、後半部分の
時間をT12,T22,T32,T42として示した。そして、前半
部分と後半部分の間には、φ〜φで示したような位
相遷移が必ずある。これらの位相遷移の向きは、隣合う
タイムスロットで進相、遅相が交互に現れる。また、遷
移量はタイムスロットによって複数種類ある。つまり、
第1図において、位相軸の正は進相であっても遅相であ
っても良く、位相遷移方向は交互に現れる。一方、位相
遷移量は、この例では、φ,φ,φ,φで示し
た4種類が存在する。なお、位相遷移量の種類の数は、
この例では4種類であるが、任意に選ぶことができる
し、一部に重複があっても良い。また、前半部分と後半
部分との比率、T11:T12,T21:T22,T31:T32あるいは
T41:T42も、この例では4種類であるが、任意に選ぶこ
とができるし、一部に重複があっても良い。ただし、第
1図に示したように、2nタイムスロットだけ離れた、両
タイムスロット内の位相遷移両および比率は等しくなけ
ればならない。従って、2nは位相遷移量と比率の組の種
類の数以上であれば、任意に選ぶことができる。勿論、
nは自然数である。
As shown in FIG. 1, one time slot of data is divided into a first half portion and a second half portion. The time of one time slot is shown as T, the time of the first half is shown as T 11 , T 21 , T 31 , T 41 , and the time of the latter half is shown as T 12 , T 22 , T 32 , T 42 . And, there is always a phase transition as indicated by φ 1 to φ 4 between the first half portion and the second half portion. As for the direction of these phase transitions, a lead phase and a lag phase appear alternately in adjacent time slots. Also, there are a plurality of transition amounts depending on the time slot. That is,
In FIG. 1, the positive phase axis may be either the advanced phase or the delayed phase, and the phase transition directions appear alternately. On the other hand, in this example, there are four types of phase transition amounts indicated by φ 1 , φ 2 , φ 3 , and φ 4 . The number of types of phase transition amount is
Although there are four types in this example, they can be arbitrarily selected and some of them may overlap. Also, the ratio of the first half and the second half, T 11 : T 12 , T 21 : T 22 , T 31 : T 32 or
There are four kinds of T 41 : T 42 in this example, but they can be arbitrarily selected and some of them may overlap. However, as shown in FIG. 1, both phase transitions and ratios in both time slots separated by 2n time slots must be equal. Therefore, 2n can be arbitrarily selected as long as it is equal to or larger than the number of types of pairs of phase shift amount and ratio. Of course,
n is a natural number.

あるタイムスロット内の位相遷移の場所と、その2nタイ
ムスロット後のタイムスロット内の位相遷移の場所は、
両タイムスロットの前半部分と後半部分の比率がそれぞ
れ等しいので、それぞれタイムスロット内の同位置にあ
る。また、両タイムスロットの前半部分どうし、およ
び、後半部分どうしの位相差は、両タイムスロット内の
位相遷移が同量、同方向であるので等しい。第1図にお
いては、例えば、第3タイムスロットと第2n+3タイム
スロットの位相差は、図に示したようにθであり、位相
遷移の場所はそれぞれタイムスロット内の同位置にあ
る。このような2nタイムスロットだけ離れたタイムスロ
ット間の位相差θの値によってデジタル情報が伝送され
る。例えば、θのとりうる値として0°および180°の
2相系を用いれば、それぞれに対応して0と1を割り当
てることにより、1ビットの情報が伝送される。また、
θとして0°,90°,180°,270°の4相系を用いれば、
2ビットの情報が伝送される。さらに、θの値として
は、0°,45°,90°,……の8相系、同様に0°,22.5
°,45°,67.5°……の16相系などの2のべき乗の多相系
のものや、以上の内の一部の角度しか使わないものや、
さらに2のべき乗でない多相のもの、およびθのとりう
る値の間隔が一定でないものでも良く、θの値は、その
値と伝送される情報が対応しておれば、任意の値で良
い。
The location of the phase transition in a time slot and the location of the phase transition in the time slot after the 2n time slots are
Since the ratios of the first half and the second half of both time slots are equal, they are in the same position in each time slot. Further, the phase difference between the first half portion and the second half portion of both time slots is equal because the phase transitions in both time slots are in the same amount and in the same direction. In FIG. 1, for example, the phase difference between the third time slot and the 2n + 3 time slot is θ as shown in the figure, and the positions of the phase transitions are at the same positions in the time slots. Digital information is transmitted according to the value of the phase difference θ between the time slots separated by 2n time slots. For example, if a two-phase system of 0 ° and 180 ° is used as a possible value of θ, 1-bit information is transmitted by assigning 0 and 1 correspondingly. Also,
If a four-phase system of 0 °, 90 °, 180 °, 270 ° is used as θ,
Two bits of information are transmitted. Furthermore, the value of θ is 0 °, 45 °, 90 °, ...
Those with multi-phase powers of 2 such as 16-phase systems of °, 45 °, 67.5 °, etc., or those that use only some of the above angles,
Further, it may be a multi-phase one that is not a power of two, or one in which the interval of possible values of θ is not constant, and the value of θ may be any value as long as that value corresponds to the information to be transmitted.

以上のように、本発明のデジタル信号伝送方法の伝送信
号の位相遷移は、T11,T12,T21,T22,T31,T32
T41,T42…,φ,φ,φ,φ…,θ,nの値によ
り様々なものがあるが、以下、第2図から第4図に例を
示す。
As described above, the phase transition of the transmission signal in the digital signal transmission method of the present invention is T 11 , T 12 , T 21 , T 22 , T 31 , T 32 ,
Although there are various values depending on the values of T 41 , T 42 ..., φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4, ..., θ, n, examples are shown in FIGS. 2 to 4 below.

第2図は、n=1,φ=45°,φ=135°で、前半部
分と後半部分の比率はT11:T12とT1:T22の2種類の
時、θ=0°,180°に対応して、1タイムスロットにつ
いて1ビットのデータを伝送する伝送信号の位相遷移の
例を示している。
Fig. 2 shows that n = 1, φ 1 = 45 °, φ 2 = 135 °, and the ratio of the first half to the second half is T 11 : T 12 and T 1 : T 22 when θ = 0. An example of phase transition of a transmission signal for transmitting 1-bit data for one time slot is shown corresponding to ° and 180 °.

第3図は、第2図の場合と同様にn=1,φ=45°,φ
=135°で、前半部分と後半部分の比率はT11:T12とT
21:T22の2種類の時、θ=0°,180°に対応して、1
タイムスロットについて1ビットのデータを伝送する伝
送信号の位相遷移の例を示している。本発明のデジタル
信号伝送方法の伝送信号においては、隣合うタイムスロ
ットの前半部分および後半部分どうしの位相差、正確に
は初期位相差は、自由に選ぶことができる。第3図の場
合の初期位相差は、第2図の場合の初期位相差より、45
°あるいは135°ずれている。
FIG. 3 shows that n = 1, φ 1 = 45 °, φ similarly to the case of FIG.
2 = 135 °, the ratio of the first half to the second half is T 11 : T 12 and T
21 : Corresponding to θ = 0 ° and 180 ° for 2 types of T 22 , 1
The example of the phase transition of the transmission signal which transmits 1-bit data about a time slot is shown. In the transmission signal of the digital signal transmission method of the present invention, the phase difference between the first half and the second half of adjacent time slots, to be exact, the initial phase difference can be freely selected. The initial phase difference in the case of FIG. 3 is 45
Deviated by ° or 135 °.

第4図は、n=1,φ=45°,φ=135°で、前半部
分と後半部分の比率はT11:T12とT21:T22の2種類の
時、θ=0°,90°,180°,270°に対応して、それぞ
れ、(0,0),(1,0),(1,1),(0,1)のように1タ
イムスロットについて2ビットのデータを伝送する伝送
信号の位相遷移の例を示している。なお、この場合、オ
フセット4相位相変調のように、例えばθ=0°,90°,
270°のように4相系の角度の一部しかとらないもので
あっても良い。
Fig. 4 shows that n = 1, φ 1 = 45 °, φ 2 = 135 °, and the ratio of the first half and the second half is T 11 : T 12 and T 21 : T 22 when θ = 0. Corresponding to °, 90 °, 180 °, 270 °, 2 bits per 1 time slot like (0,0), (1,0), (1,1), (0,1) respectively. The example of the phase transition of the transmission signal which transmits data is shown. In this case, as in the case of offset four-phase phase modulation, for example, θ = 0 °, 90 °,
It may be one that takes only part of the angle of the four-phase system, such as 270 °.

次に、本発明のデジタル信号伝送方法がマルチパス歪に
対して強い理由を例を用いて説明する。
Next, the reason why the digital signal transmission method of the present invention is strong against multipath distortion will be described using an example.

以下の説明においては、本発明のデジタル信号伝送方法
の伝送信号の一例として、第2図あるいは第3図のよう
なθ=0°,180°つまり2相系の伝送信号を用いて説明
する。また、マルチパスのモデルとしては、代表的な2
波モデルを考える。時間的に先行して来る波を直接波、
遅れてくる波を遅延波と呼ぶことにする。
In the following description, as an example of the transmission signal of the digital signal transmission method of the present invention, θ = 0 °, 180 °, that is, a two-phase system transmission signal as shown in FIG. 2 or 3 will be used. In addition, as a multipath model, a typical 2
Consider a wave model. Direct wave that precedes in time,
The delayed wave is called the delayed wave.

本発明のデジタル信号伝送方法は、2nタイムスロットの
遅延線を用いた遅延検波によって検波される。検波回路
の構成の一例を第5図に示した。ただし、第5図におい
て、1は入力端子、2は乗算器、3は2nタイムスロット
遅延器、4は低域通過フィルタ、5は検波出力端子であ
る。
The digital signal transmission method of the present invention is detected by differential detection using a delay line of 2n time slots. An example of the structure of the detection circuit is shown in FIG. However, in FIG. 5, 1 is an input terminal, 2 is a multiplier, 3 is a 2n time slot delay device, 4 is a low-pass filter, and 5 is a detection output terminal.

第6図は、2波マルチパス下において、これらの伝送信
号が第5図の検波回路で検波された時の検波出力信号が
どのようになるかを説明した図である。第6図(a)
は、直接波の任意のタイムスロットと、その2nタイムス
ロット後のタイムスロットの位相遷移の様子を示したも
のである。両タイムスロット内の位相遷移の場所は、そ
れぞれのタイムスロット内の同位置にあり、また、それ
ぞれの位相遷移の大きさおよび向きは等しく、大きさを
φで示した。これに対して、タイムスロットに比べて無
視できない。伝送遅延時間差τだけ遅れて来た遅延波の
位相遷移は、第6図(b)のようになる。ある時点の検
波出力は、その時の2波の合成位相と、2nタイムスロッ
ト前の2波の合成位相とのベクトル内積である。例え
ば、第6図(c)において、Bの区間の検波出力は、
B′の時の2波合成位相とBの時のそれとのベクトル内
積の値になる。
FIG. 6 is a diagram for explaining what a detection output signal looks like when these transmission signals are detected by the detection circuit of FIG. 5 under a two-wave multipath. Figure 6 (a)
Shows the phase transition of an arbitrary time slot of the direct wave and the time slot after the 2n time slot. The positions of the phase transitions in both time slots are at the same position in each time slot, and the size and direction of each phase transition are the same, and the size is indicated by φ. On the other hand, it cannot be ignored compared to time slots. The phase transition of the delayed wave delayed by the transmission delay time difference τ is as shown in FIG. 6 (b). The detection output at a certain time point is a vector inner product of the combined phase of the two waves at that time and the combined phase of the two waves before the 2n time slot. For example, in FIG. 6 (c), the detection output in the section B is
It is the value of the vector inner product of the two-wave composite phase for B'and that for B.

第7図は、A〜Eの各時点における検波出力を求めるた
め、直接波と遅延波の合成位相を図示したものである。
なお、直接波と遅延波の振幅比をρ、位相差をαとし
た。また、第6図(a)および第6図(b)の位相軸
は、正が進相であっても、遅相であっても良いが、進相
方向とした。従って、奇数タイムスロットでは進相の位
相遷移があるとする。第7図より、低域通過フィルタ4
による波形の変形がない、あるいは、遮断周波数がデー
タ伝送速度に比べて充分高い場合、第6図(c)のA〜
Eの各時点の復調出力は次のようになる。
FIG. 7 shows a combined phase of the direct wave and the delayed wave in order to obtain the detection output at each time point A to E.
The amplitude ratio of the direct wave and the delayed wave was ρ, and the phase difference was α. Further, the phase axes of FIGS. 6A and 6B may be positive or may be in the advanced phase, but are set in the advanced direction. Therefore, it is assumed that there is a phase transition of the advanced phase in the odd time slot. From FIG. 7, the low pass filter 4
If the waveform is not deformed due to, or if the cutoff frequency is sufficiently higher than the data transmission rate, A to C in FIG.
The demodulation output of E at each time point is as follows.

A……不定 B……1+ρ+2ρcosα …… C……1+ρ+2ρcos(α±φ) …… D……1+ρ+2ρcosd …… E……不定 区間AおよびEでは、それぞれ前および後のタイムスロ
ットのデータ値によって不定になる。ρおよびαの値に
より、B,DおよびCの区間のいずれかの検波信号が零に
なっても、他方は零になることはない。なお、式の複
号は、位相遷移φが遅相の時+、進相の時−である。例
えば、第6図あるいは第7図においては、φは進相とし
たので、この時は式の複号は−である。なお、偶数タ
イムスロットについては、そのタイムスロット内の位相
遷移は遅相であるので、この場合は、式の複号が+に
なるだけで、まったく同様である。
A: undefined B: 1 + ρ 2 + 2ρ cosα ・ ・ ・ C: 1 + ρ 2 + 2ρ cos (α ± φ) ・ ・ ・ D: 1 + ρ 2 + 2ρ cosd ・ ・ ・ E: undetermined In the sections A and E, time slots before and after respectively It is undefined depending on the data value of. Depending on the values of ρ and α, even if the detection signal in any of the sections B, D and C becomes zero, the other does not become zero. The compound symbols in the equation are + when the phase transition φ is late and − when it is advanced. For example, in FIG. 6 or 7, since φ is a phase advance, the compound double sign of the equation is − at this time. Note that for even time slots, the phase transitions within that time slot are lagging, so in this case it is exactly the same, except that the compound sign in the equation is +.

実際には、低域通過フィルタ4の遮断周波数は符号間干
渉が生じない程度に低く選ばれる。従って、低域通過フ
ィルタ4は通過した後の検波出力信号は、第6図(c)
の実線の波形にフィルタがかかり、第6図(c)の点線
に示したようにアイパターンの一部を形成する。前述の
ように、区間BおよびDと区間Cは相補的な検波出力を
生じるので、アイが閉じることはない。また、これらの
有効な検波出力の少なくとも一方は、区間AまたはEの
無効な検波出力に比べて小さくなることはないので、ア
イの時間軸方向の揺らぎは軽減され、再生クロックの追
従不良による符号誤り率の劣化も少ない。
In practice, the cutoff frequency of the low-pass filter 4 is selected low enough to prevent intersymbol interference. Therefore, the detection output signal after passing through the low-pass filter 4 is shown in FIG.
The waveform of the solid line is filtered to form a part of the eye pattern as shown by the dotted line in FIG. 6 (c). As described above, the sections B and D and the section C generate complementary detection outputs, so that the eye does not close. Further, at least one of these effective detection outputs does not become smaller than the ineffective detection output in the section A or E, so that fluctuations of the eye in the time axis direction are reduced and the code due to the poor tracking of the reproduction clock is reduced. There is little deterioration in the error rate.

以上のように、本発明のデジタル信号伝送方法は、区間
BおよびDと区間Cの互いに異なった検波出力を合成す
ることによる、一種のダイバーシチ効果により、マルチ
パスによる波形歪は受けにくい。さらに、位相遷移の場
所を示す、タイムスロットの前半部分と後半部分の比率
は複数種類あるので、有効な検波出力を示している区間
B,C,Dの構成比率は、複数存在する。この構成比率が変
化すると、主に伝播遅延時間差τに対する誤り率特性が
変化する。特に、タイムスロットの前半部分と後半部分
の比率を意図的に1:1から変えることにより、より長い
遅延時間差を有するマルチパス伝送路に対し、区間Bあ
るいは区間Dのどちらかと、区間Cとが存在するように
でき、誤り率特性を改善できる(電子通信学会技術研究
報告SAT86−23参照)。これは、逆に言えば、同一の伝
送路(遅延時間差一定)に対し、より高速の伝送ができ
ることを意味する。また、位相遷移の向きおよびφの値
も複数種類あるので、区間Cの検波出力は複数種類存在
する。従って、特定の多重波条件において、ある位相遷
移量および比率を持つタイムスロットの誤り率が劣化し
たとしても、この位相遷移量および比率以外の位相遷移
量および比率を持つタイムスロットの誤り率は必ずしも
劣化しない。つまり、送られてきたデータ列にバースト
的な誤りを生じることが少なく、誤り訂正を簡易にする
ことができる。以上のように、マルチパス伝送路におい
て、従来の方法より符号誤り率特性は著しく改善され、
高速のデジタル伝送が可能になる。
As described above, the digital signal transmission method of the present invention is less susceptible to waveform distortion due to multipath due to a kind of diversity effect by combining different detection outputs of the sections B and D and the section C. Furthermore, since there are multiple types of ratios of the first half part and the second half part of the time slot that indicate the location of the phase transition, the section showing the effective detection output.
There are a plurality of composition ratios of B, C, and D. When this component ratio changes, the error rate characteristic mainly changes with respect to the propagation delay time difference τ. In particular, by intentionally changing the ratio of the first half portion and the second half portion of the time slot from 1: 1, either the section B or the section D and the section C are provided for a multipath transmission line having a longer delay time difference. It can be made to exist and the error rate characteristic can be improved (see IEICE technical report SAT86-23). This means, conversely, that higher-speed transmission can be performed on the same transmission line (with a constant delay time difference). Further, since there are plural kinds of phase transition directions and φ values, there are plural kinds of detection outputs in the section C. Therefore, even if the error rate of a time slot with a certain phase transition amount and ratio deteriorates under a specific multiplex wave condition, the error rate of a time slot with a phase transition amount and ratio other than this phase transition amount and ratio is not necessarily Does not deteriorate. That is, it is less likely that a burst error will occur in the transmitted data string, and error correction can be simplified. As described above, in the multipath transmission line, the code error rate characteristic is significantly improved as compared with the conventional method,
High-speed digital transmission becomes possible.

なお、この説明においては、第2図あるいは第3図のよ
うなθ=0°,180°などの2相系の伝送信号を例にして
説明したが、θの値として他の値を用いる伝送信号にお
いてもまったく同様な原理によって符号誤り率特性は著
しく改善される。例えば、θが4相系,8相系など多相系
の場合は、第5図の1タイムスロット遅延器3の出力に
さらに90°移相器を接続し、この出力信号を参照信号と
して直交軸についても遅延検波を行う必要がある。しか
し、検波回路の構成は複雑になるが、それぞれの検波軸
の検波出力は以上の説明とまったく同様、やはり、2種
の有効な検波出力を持ち、両者を合成することによる一
種のダイバーシチ効果により、符号誤り率特性は著しく
改善される。そして、この2種の有効な検波出力の組
は、位相遷移量および前半部分と後半部分の比率の組の
種類だけ存在し、バースト誤りが軽減される。なお、4
相、8相と多値化することにより、同一タイムスロット
長に対して、それぞれ伝送速度を2倍、3倍に上げるこ
とができ、より高速の伝送において、良好な誤り率特性
を発揮させることができる。
In this description, a two-phase system transmission signal such as θ = 0 °, 180 ° as shown in FIG. 2 or 3 has been described as an example, but transmission using another value as the value of θ. The bit error rate characteristic of a signal is remarkably improved by the same principle. For example, when θ is a multi-phase system such as a 4-phase system or an 8-phase system, a 90 ° phase shifter is further connected to the output of the 1-time-slot delay device 3 in FIG. 5, and this output signal is used as a reference signal for quadrature. It is necessary to perform differential detection on the axis as well. However, although the configuration of the detection circuit becomes complicated, the detection output of each detection axis has exactly two types of effective detection outputs, just like the above description, and due to a kind of diversity effect by combining both. , The bit error rate characteristic is significantly improved. Then, these two types of effective detection output sets exist only for the types of sets of the phase transition amount and the ratio of the first half portion and the second half portion, and the burst error is reduced. 4
By increasing the number of phases and 8 phases, the transmission rate can be doubled or tripled for the same time slot length, and good error rate characteristics can be exhibited at higher transmission speeds. You can

つまり、第1図に示したような位相遷移をする伝送信号
を用いる本発明のデジタル信号伝送方法は、T11,T12
T21,T22,T31,T32,T41,T42…,φ,φ,φ
φ…、θ、nを自由に選べ、それらの各値の違いにか
かわらずすべて、互いに異なった2種の有効な検波出力
を合成することによる、一種のダイバーシチ効果、およ
び、タイムスロットによって複数種類の2種の有効な検
波出力の組を持つことによる、バースト誤り軽減効果に
より、マルチパス伝送路において、従来の方法より符号
誤り率特性は著しく改善され、高速のデジタル伝送が可
能になる。
That is, the digital signal transmission method of the present invention using the transmission signal having the phase transition as shown in FIG. 1 is T 11 , T 12 ,
T 21 , T 22 , T 31 , T 32 , T 41 , T 42 ..., φ 1 , φ 2 , φ 3 ,
φ 4 , θ, n can be freely selected, and regardless of the difference in each value, by combining two effective detection outputs that are different from each other, a diversity effect and multiple time slots are used. Due to the burst error mitigating effect of having two types of effective detection output sets, the bit error rate characteristic is significantly improved in the multipath transmission line as compared with the conventional method, and high-speed digital transmission becomes possible.

特に、本発明は、マルチパス伝送路での特性改善に寄与
する、タイムスロット内の所定の角度の位相遷移の大き
さ、および、所定の比率で表されるタイムスロット内の
位置のパラメタの組み合わせを複数種類有し、しかも各
々任意に選ぶことができて、伝送路条件等他の制約条件
に合わせて最適のパラメタに設定することが可能であ
り、さらには情報位相の多相化と併せて、より高速で、
より高品質の伝送が可能となる。
In particular, the present invention relates to a combination of a parameter of a position in a time slot represented by a predetermined ratio and a size of a phase transition of a predetermined angle in the time slot, which contributes to improvement of characteristics in a multipath transmission line. There are multiple types, and each can be arbitrarily selected, and it is possible to set optimal parameters according to other constraint conditions such as transmission line conditions. , Faster,
Higher quality transmission is possible.

発明の効果 以上のように本発明は、データの各タイムスロットを複
数種類の比率で前半部分と後半部分に分け、前記前半部
分と後半部分の間に、隣合うタイムスロットで交互に進
相方向あるいは遅相方向に複数種類の角度の位相遷移を
有し、任意のタイムスロット内の前半部分と後半部分の
比率および位相遷移量と、所定の偶数タイムスロットだ
け後のタイムスロット内の前半部分と後半部分の比率お
よび位相遷移量とはそれぞれ等しく、前記所定の偶数タ
イムスロットだけ離れた、これら両者のタイムスロット
のそれぞれ前記前半部分および後半部分どうしの間の位
相差に伝送される情報がある信号をを伝送信号として用
いることにより、マルチパス伝送路において、従来より
高速のデジタル伝送が可能になる。
As described above, according to the present invention, each time slot of data is divided into a first half portion and a second half portion at a plurality of types of ratios, and a leading direction is alternately provided in adjacent time slots between the first half portion and the second half portion. Or it has phase transitions of multiple types in the slow direction, and the ratio and phase transition amount of the first half and the second half in an arbitrary time slot and the first half in a time slot after a predetermined even time slot. A signal having information transmitted in the phase difference between the first half and the second half of the time slots of both of them, which are equal to each other in the ratio and the phase shift amount of the latter half and are separated by the predetermined even time slot. Is used as the transmission signal, it becomes possible to perform digital transmission at a higher speed than before in the multipath transmission line.

特に、本発明は、マルチパス伝送路での特性改善に寄与
する、タイムスロット内の所定の角度の位相遷移の大き
さ、および、所定の比率で表されるタイムスロット内で
の位置のパラメタの組み合わせを複数種類有し、しかも
各々任意に選ぶことができて、伝送路条件等他の制約条
件に合わせて最適のパラメタに設定することが可能であ
り、さらには情報位相の多相化と併せて、より高速で、
より高品質の伝送が可能となる。
In particular, the present invention contributes to the improvement of characteristics in a multipath transmission line, the magnitude of the phase transition of a predetermined angle in a time slot, and the parameter of the position in the time slot represented by a predetermined ratio. There are multiple types of combinations, each of which can be arbitrarily selected, and it is possible to set optimal parameters according to other constraint conditions such as transmission path conditions. Faster,
Higher quality transmission is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のデジタル信号伝送方法の伝送信号の位
相遷移図、第2図,第3図,第4図はその伝送信号の一
例の位相遷移図、第5図は第2図あるいは第3図に示し
たような本発明のデジタル信号伝送方法の伝送信号に対
応する検波回路の一例の構成図、第6図と第7図は本発
明のデジタル信号伝送方法がマルチパス歪に強いことを
説明する、検波出力信号の波形図およびマルチパス波の
合成位相を示すベクトル図、第8図は従来のデジタル信
号伝送方法の伝送信号の位相遷移図、第9図および第10
図は従来のデジタル信号伝送方法がマルチパス歪に弱い
ことを説明する、検波出力信号の波形図およびマルチパ
ス波の合成位相を示すベクトル図である。 1……入力端子、2……乗算器、3……2nタイムスロッ
ト遅延器、4……低域通過フィルタ、5……検波出力端
子。
FIG. 1 is a phase transition diagram of a transmission signal of the digital signal transmission method of the present invention, FIGS. 2, 3, and 4 are phase transition diagrams of an example of the transmission signal, and FIG. 5 is a phase transition diagram of FIG. FIG. 3 is a block diagram of an example of a detection circuit corresponding to a transmission signal of the digital signal transmission method of the present invention, and FIGS. 6 and 7 show that the digital signal transmission method of the present invention is resistant to multipath distortion. FIG. 8 is a waveform diagram of a detection output signal and a vector diagram showing a combined phase of multipath waves. FIG. 8 is a phase transition diagram of a transmission signal of a conventional digital signal transmission method, FIGS. 9 and 10.
FIG. 1 is a waveform diagram of a detection output signal and a vector diagram showing a composite phase of multipath waves for explaining that the conventional digital signal transmission method is weak against multipath distortion. 1 …… input terminal, 2 …… multiplier, 3 …… 2n time slot delay device, 4 …… low pass filter, 5 …… detection output terminal.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】デジタルデータを伝送する伝送装置におい
て、データの各タイムスロットを複数種類の比率で前半
部分と後半部分に分け、前記前半部分と前記後半部分の
間に、隣合うタイムスロットで交互に進相方向あるいは
遅相方向に複数種類の角度の位相遷移を有し、任意のタ
イムスロット内の前記前半部分と前記後半部分の前記比
率および前記位相遷移量と、所定の偶数タイムスロット
だけ後のタイムスロット内の前記前半部分と前記後半部
分の前記比率および前記位相遷移量とはそれぞれ等し
く、前記所定の偶数タイムスロットだけ離れた、これら
両者のタイムスロットのそれぞれ前記前半部分および前
記後半部分どうしの間の位相差に伝送される情報がある
伝送信号を用い、前記所定の偶数タイムスロットだけ信
号を遅延させることのできる遅延線を用いる遅延検波に
よって検波されることを特徴とするデジタル信号伝送方
法。
1. A transmission device for transmitting digital data, wherein each time slot of data is divided into a first half portion and a second half portion at a plurality of types of ratios, and adjacent time slots alternate between the first half portion and the latter half portion. Has a phase transition of a plurality of kinds of angles in the advance direction or the lag direction, and the ratio and the phase transition amount of the first half part and the second half part in an arbitrary time slot, and after a predetermined even time slot. Of the first half part and the second half part of the time slot of the first half part and the second half part of the second half part are equal to each other and are separated by the predetermined even timeslot, respectively. Delaying the signal by the predetermined even time slot using a transmission signal having information to be transmitted in a phase difference between Digital signal transmission method characterized in that it is detected by the differential detection using a delay line as possible.
【請求項2】位相差は0および180のいずれかであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のデジタ
ル信号伝送方法。
2. The digital signal transmission method according to claim 1, wherein the phase difference is either 0 or 180.
【請求項3】位相差は0、90、180、270のいずれかであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のデ
ジタル信号伝送方法。
3. The digital signal transmission method according to claim 1, wherein the phase difference is any of 0, 90, 180, and 270.
【請求項4】位相差は360を8分割した角度のいずれか
であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のデジタル信号伝送方法。
4. The digital signal transmission method according to claim 1, wherein the phase difference is one of angles obtained by dividing 360 into eight.
【請求項5】位相差は360を16分割した角度のいずれか
であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のデジタル信号伝送方法。
5. The digital signal transmission method according to claim 1, wherein the phase difference is one of angles obtained by dividing 360 into 16.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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