JPH08214039A - 振幅位相変調回路 - Google Patents

振幅位相変調回路

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JPH08214039A
JPH08214039A JP7020344A JP2034495A JPH08214039A JP H08214039 A JPH08214039 A JP H08214039A JP 7020344 A JP7020344 A JP 7020344A JP 2034495 A JP2034495 A JP 2034495A JP H08214039 A JPH08214039 A JP H08214039A
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Takeji Kori
武治 郡
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低電力消費で信号品質の劣化が伴なわない振
幅位相変調回路を提供する。 【構成】 入力データ列で与えられるシンボルを、各シ
ンボルのそれぞれに対応した位相情報に変換するシンボ
ル−位相情報変換手段11を設け、このシンボル−位相
情報変換手段で得られる位相情報θ1 ,θ2 により、位
相変調回路12においてキャリア信号14の位相を変調
し、各シンボルのそれぞれに対応する位相変調信号
1 ,S2 を得、この位相変調信号を同相合成回路15
で合成して振幅位相変調信号Sj を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば移動通信端
末、パーソナル用マルチメディア通信端末など低消費電
力化、低コスト化を必要とする通信端末に用いることが
できる振幅位相変調回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9に従来用いられている直交変調回路
を用いた振幅位相変調回路を示す。90は入力データ
列、91は論理回路、92はベースバンド信号、93は
直交変調回路、94はD/Aコンバータ、95は乗算回
路、96は同相合成回路、97は90°移相回路、98
はキャリア生成回路、99は振幅位相変調信号である。
【0003】この回路の動作は次のようになる。尚、こ
の例では入力データ列90を4ビットを1シンボルとす
る16値QAM変調の場合を示す。 入力データ列90は論理回路91により4ビットを1
シンボルとして直並列変換され、I・Qチャネルのベー
スバンド信号A、B、C、Dへの変換が行われ、多値の
ベースバンド信号92がD/Aコンバータ94により生
成される。 キャリア生成回路98、90°移相回路97により、
I・Qチャネルの各ベースバンド信号92に対応したキ
ャリア信号が生成され、乗算回路95によりベースバン
ド信号92に乗算された後、同相合成回路96で合成さ
れ、振幅位相変調信号99が生成される。
【0004】図10は直交変調回路93における入力信
号であるベースバンド信号92と出力信号である振幅位
相変調信号99の関係をスペースダイアグラムにより示
したものである。92IはIチャネルのベースバンド信
号、92QはQチャネルのベースバンド信号、99は合
成された振幅位相変調信号、Tは16値QAMの停留点
を示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の振幅位相変調回
路はアナログ素子を含むD/Aコンバータ94、乗算回
路95と、90°移相回路97が必要となる。このた
め、アナログ素子に起因する消費電力の増加、Iチャネ
ル及びQチャネルに設けられた乗算回路95のバラツキ
による信号品質劣化、90°移相回路97の温度変動等
による信号品質劣化などの問題を生じる欠点があった。
【0006】この発明の目的は、これらの欠点を解決す
るために、D/Aコンバータ、90°移相回路等により
構成される直交変調回路を用いることなく、低消費電力
で簡易な回路構成を持つ振幅位相変調回路を提供しよう
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明では、入力デー
タ列で与えられるシンボルを、各シンボルのそれぞれに
対応した位相情報に変換するシンボル−位相情報変換手
段を設け、このシンボル−位相情報変換手段で得られる
位相情報により位相変調回路においてキャリア信号の位
相を変調し、各シンボルのそれぞれに対応する位相変調
信号を得て、この位相変調信号を同相合成回路で合成
し、振幅位相変調信号を得る構成としたものである。
【0008】この発明の構成によればDAコンバータの
ように消費電力の増加を伴なう回路、或は90°移相回
路、乗算回路のような信号品質の劣化を伴なう回路を用
いないから低消費電力化及び高安定化された振幅移相変
調回路を実現することができる。
【0009】
【実施例】図1にこの発明の一実施例を示す。図中11
はシンボル−位相情報変換手段を示す。このシンボル−
位相情報変換手段11は入力データ列10を直並列変換
器100で並列信号から成るシンボルデータに変換し、
このシンボルデータを例えばメモリ101のアドレス入
力端子に与え、各シンボルデータに対応した位相情報θ
1 ,θ2 を読み出す。
【0010】尚、シンボルデータを位相情報に変換する
方法としては、メモリ101の代りにシンボルデータを
演算処理装置に入力し、演算により位相情報θ1 ,θ2
を得る変換方法も考えられる。シンボル−位相情報変換
手段11で変換された位相情報θ1 ,θ2 を位相変調回
路12に入力し、位相変調回路12でキャリア生成回路
13から与えられるキャリア信号(14)を位相情報θ
1 ,θ2 を用いて位相変調する。
【0011】位相変調回路12から出力される位相変調
信号S1 ,S2 を同相合成回路15に与え、合成するこ
とにより、振幅位相変調信号Sj を得る。ここで位相変
調回路12で得られる位相変調信号S1 ,S2 は、 S1 =A・sin(ωt+θ1 ) S2 =A・sin(ωt+θ2 ) ・・・・式1 で表わされる。
【0012】同相合成回路15で加算した振幅位相変調
信号Sj は Sj =S1 +S2 =Bj ・sin(ωt+θj ) で表わされる。振幅位相変調信号Sj の振幅成分Bj
位相成分θj は Bj =2・A・cos((θ1 −θ2 )/2) θj =θ1 −θ2 ・・・・式2 となる。
【0013】図2は同相合成回路15で得られる振幅位
相変調信号Sj と、合成すべき位相変調信号S1 ,S2
の関係をスペースダイアグラムにより表わした図であ
る。図2は16値QAMの場合を示している。振幅位相
変調信号Sj の振幅Bj 、位相θj が変調信号の停留点
Tを決定する。つまり、式2を満足するように、2つの
位相変調信号S1 ,S2 の振幅Aと、位相θ1 ,θ2
値の組合せの一つが選ばれて、合成により振幅位相変調
信号Sj が生成される。尚、振幅Aと、位相θ1,θ2
の組合せは式2が成立すれば任意に選択される。
【0014】図1に示したように、この発明によれば電
力消費量が多いD/Aコンバータ、或は信号品質の劣化
を招く90°移相回路、乗算回路等を使った直交変調回
路を用いることなく振幅位相変調回路を構成することが
できる。この結果、低消費電力化、高安定化された振幅
位相変調回路を実現することができる。図3及び図4は
この発明の他の実施例を示す。この例では位相変調回路
をn個(421 〜42n )設け、n個の位相変調信号S
1 〜Sn を生成して振幅位相変調信号Sj を得る構成と
した場合を示す。
【0015】振幅位相変調信号生成の動作原理は次のよ
うになる。図3は生成される振幅位相変調信号Sj と合
成すべき位相変調信号S1 ,S2 …Sn の関係をスペー
スダイアグラムにより表わしたもので、16値QAMを
例として示している。S1 ,S2 …Sn は複数の位相変
調信号、Sj は振幅位相変調信号、Tは16値QAMの
停留点であることは図2と同じである。
【0016】動作は次のようになる。式3に示すn個
の位相変調信号S1 ,S2 …Sn が信号加算される。 S1 =A1 ・sin(ωt+θ1 ) S2 =A2 ・sin(ωt+θ2 ) ・ ・ Sn =An ・sin(ωt+θn ) ・・・・式3 加算された合成信号Sj =S1 +S2 +…+Sn =B
j ・sin(ωt+θj)の振幅成分Bj 、位相成分θ
j は式4の関係になる。 Bj =√((A1 ・cosθ1 +A2 ・cosθ2 +・・+An ・cosθn 2 +(A1 ・sinθ1 +A2 ・sinθ2 +・・An ・sinθn 2 ) θj =tan -1((A1 ・sinθ1 +A2 ・sinθ2 +・・+An ・sin θn ) /(A1 ・cosθ1 +A2 ・cosθ2 +・・+An ・cosθn )) ・・・・式4 合成信号Sj の振幅Bj 、位相θj が振幅位相変調信
号の停留点Tを決定する。式4を満足するA1 〜An
振幅とn個の位相変調信号S1 〜Sn の位相の値の組合
せのうち1つが選ばれ、合成信号Sj を生成する。選ば
れる値は、式4を満せば何れでもよい。
【0017】図4は上記した動作原理による振幅位相変
調信号を生成するための変調回路である。40は入力デ
ータ列、41はシンボル−位相情報変換手段、θ1 〜θ
2 は位相情報、421 〜42n は位相変調回路、43は
キャリア生成回路、44はキャリア信号、S1 〜Sn
位相変調信号、45は同相合成回路、Sj は振幅位相変
調信号である。
【0018】この回路の動作は次のようになる。 入力データ列40を基にシンボル−位相情報変換手段
41により、式3を満足するn個の位相情報θ1 〜θn
が生成される。 位相変調回路θ1 〜θn はキャリア生成回路43より
生成されるキャリア信号44を位相情報θ1 〜θn を用
いて位相変調する。 同相合成回路45により、n個の位相変調信号S1
2 …Sn が合成され、振幅位相変調信号Sj が生成さ
れる。
【0019】この発明により、バースト信号を生成する
場合の動作原理を図5にスペースダイアグラムで示す。
図6にバースト信号を時間軸上に示す。Sj は合成され
た位相変調信号、S1 〜Sn は複数の振幅位相変調信
号、図6に示す60はバースト信号、61はバースト信
号が送信されない時間である。尚、図5では停留点Tを
省略して示している。
【0020】ここで、バースト信号を送出する時間では
式4を満足するように位相変調信号S1 〜Sn の振幅成
分A1 〜An と位相成分θ1 〜θn を選択し、バースト
信号が送信されない時間において、合成すべき位相変調
信号S1 ,S2 …Sn の振幅成分A1 ,A2 …An と位
相成分θ1 ,θ2 …θn は式5を満足するように決定さ
れる。 Bj =√((A1 ・cosθ1 +A2 ・cosθ2 +・・+An ・cosθn 2 +(A1 ・sinθ1 +A2 ・sinθ2 +・・An ・sinθn 2 ) =0 ・・・・式5 このように、位相変調信号S1 〜Sn の振幅成分A1
n 及び位相成分θ1 〜θn を適宜に設定することによ
り、バースト信号60の発生及び停止を制御することが
できる。よって従来のようにスイッチ素子を用いること
なく、バースト信号を生成することができる。
【0021】図7は上述した全ての実施例をディジタル
素子と合成回路により実現した例を示す。図中71はシ
ンボル−位相情報変換手段を示す。このシンボル−位相
情報変換手段71はこの例では入力データ列70を例え
ば4ビットずつ並列信号に変換する直並列変換手段70
1と、時刻カウンタ702と、これら直並列変換手段7
01と時刻カウンタ702の信号がアドレス入力端子に
与えられてシンボルと時刻に対応した位相情報θ1 〜θ
n が読出されるメモリ703とによって構成することが
できる。
【0022】つまり、メモリ703には帯域制限された
振幅位相変調から式3及び式4により求められた位相変
調信号S1 〜Sn と、入力データ列との間の関係を記憶
させる。入力アドレスに入力データ列70と時刻を設定
することにより、対応する位相変調信号S1 〜Sn を出
力させることができる。シンボル−位相情報変換手段7
1で変換されて出力された位相情報θ1 〜θnは位相変
調回路72により位相変調信号S1 〜Sn に変換され
る。この位相変調回路72は例えば並直変換回路によっ
て構成することができる。並列信号を所定の周波数(キ
ャリア信号)で直列信号に変換することによりキャリア
信号を位相情報θ1 〜θn によって位相変調することが
できる。
【0023】位相変調回路72で位相変調されて出力さ
れた位相変調信号S1 〜Sn は合成回路75で合成さ
れ、振幅位相変調信号Sj として出力される。図8に図
7に示した実施例の各部の信号波形の一例を示す。図8
Aに示す80は入力データ列を示す。図の例では直列の
入力データ列80を4ビットずつB1 〜B4 を1シンボ
ルとした場合を示す。図8Bは時刻カウンタ702の出
力、図8Cは位相変調信号S1 〜Sn の一つを示す。図
8Dは合成回路75で合成された振幅位相変調信号Sj
を示す。
【0024】図7に示した直並列変換手段701、時刻
カウンタ702、メモリ703は全てディジタル回路素
子によって構成することができる。また位相変調回路7
2も並列直列変換器で構成することができるから、この
位相変調回路72もディジタル回路素子によって構成す
ることができる。更に合成回路75は抵抗合成等の簡易
な回路によって構成することができるから、全体をCM
OS素子等によるLSIによって実現することができ
る。
【0025】また、上記のように全ディジタル回路素子
から成る構成によって、振幅位相変調信号を生成するこ
とが可能である。このことから、任意の振幅を持つ信号
を生成できる。従って、全ディジタル回路素子による帯
域制限波形生成回路を容易に得ることが可能になる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、D/Aコンバータ、90°移相回路等により構成さ
れる直交変調回路を用いることなく、振幅位相変調回路
を実現することができる。また、ディジタルLSIのみ
による振幅位相変調回路を構成することが可能になる。
この結果、低消費電力で電源電圧変動、環境温度変動な
どに対し、厳しい条件を持つ携帯端末などに適用するこ
とが可能である。
【0027】また、図5及び図6に示したバースト信号
の発生に応用した場合、従来はバースト信号の断続をス
イッチ回路で行なっていたが、この発明を適用すること
により、複数の位相変調信号S1 〜Sn の振幅A1 〜A
n と、位相情報θ1 〜θn を適宜に選択するだけで、バ
ースト信号の発生と停止を制御することができる。よっ
てスイッチ回路を用いることなくバースト信号の発生及
び停止の制御を行なうことができるため、高速に、かつ
安定にバースト信号を発生させることが可能となり、例
えばTDMA(Time Division Mult
iple Access)を用いた移動通信、衛星通信
などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】図1に示す実施例の動作状況を説明するための
スペースダイヤグラム。
【図3】この発明の他の実施例の動作状況を説明するた
めのスペースダイヤグラム。
【図4】図3に示したスペースダイヤグラムを実現する
ための実施例を説明するためのブロック図。
【図5】この発明の更に他の実施例の動作を説明するた
めのスペースダイヤグラム。
【図6】図5で説明した実施例で出力するバースト信号
の時間軸上の波形を説明するための波形図。
【図7】この発明による振幅位相変調回路をディジタル
回路素子で構成する場合の実施例を示すブロック図。
【図8】図7に示した実施例の動作を説明するための波
形図。
【図9】従来の技術を説明するためのブロック図。
【図10】図9に示した実施例の動作状況を説明するた
めのスペースダイヤグラム。
【符号の説明】
10,40,70 入力データ列 11,41,71 シンボル−位相情報変換手段 12,42,72 位相変調回路 15,45,75 合成回路 θ1 〜θn 位相情報 S1 〜Sn 位相変調信号 Sj 振幅位相変調信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A.入力データ列をシンボル列に対応し
    た位相情報に変換するシンボル−位相情報変換手段と、 B.このシンボル−位相情報変換手段で変換した位相情
    報によりキャリア信号の位相を変調し、各シンボルのそ
    れぞれに対応する位相変調信号を得る複数の位相変調回
    路と、 C.これら複数の位相変調回路から出力される位相変調
    信号を合成し、振幅位相変調信号を出力する同相合成回
    路と、によって構成したことを特徴とする振幅位相変調
    回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のシンボル−位相情報変換
    手段を入力データ列を直並列変換する直並列変換手段
    と、この直並列変換手段で変換したシンボルデータがア
    ドレス入力端子に入力され、シンボルデータに対応した
    位相情報に変換するメモリとによって構成すると共に、
    上記位相変調回路を上記シンボル−位相情報変換手段か
    ら出力される並列信号で構成される位相情報をキャリア
    信号周波数で駆動される並直変換手段で構成し、上記同
    相合成回路を抵抗合成回路で構成したことを特徴とする
    振幅位相変調回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の振幅位相変調回路
    において、2つの位相変調信号S1 ,S2 (同一振幅値
    で常に一定振幅値を保つ信号)、 S1 =A・sin(ωt+θ1 ) S2 =A・sin(ωt+θ2 ) を加算し、合成し、合成された信号Sj =Bj ・sin
    (ωt+θj )の振幅成分Bj 、位相成分θj が、 Bj =2・A・cos((θ1 −θ2 )/2)、 θj =θ1 −θ2 の関係になるように上記合成すべき2信号S1 ,S2
    振幅成分A、位相成分θ 1 ,θ2 を決定し、任意の振幅
    位相変調信号を生成することを特徴とする振幅位相変調
    回路。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の振幅位相変調回路
    において、合成すべき複数の位相変調信号S1 ,S2
    …Sn (任意の振幅で、各1波については常に一定振幅
    値を保つ信号)を、 S1 =A1 ・sin(ωt+θ1 ) S2 =A2 ・sin(ωt+θ2 ) ・ ・ ・ ・ Sn =An ・sin(ωt+θn ) とし、上記n波の信号を加算し、合成し、合成信号Sj
    =Bj ・sin(ωt・θj )の振幅成分Bj 、位相成
    分θj が、 Bj =√((A1 ・cosθ1 +A2 ・cosθ2 +・・+An ・cosθn 2 +(A1 ・sinθ1 +A2 ・sinθ2 +・・An ・sinθn 2 ) θj =tan -1((A1 ・sinθ1 +A2 ・sinθ2 +・・+An ・sin θn ) /(A1 ・cosθ1 +A2 ・cosθ2 +・・+An ・cosθn )) の関係になるように上記合成すべき位相変調信号S1
    2 ・・Sn の振幅成分A1 ,A2 ・・An 、位相成分
    θ1 ,θ2 ・・θn を決定し、任意の振幅位相変調信号
    を生成することを特徴とする振幅位相変調回路。
  5. 【請求項5】 請求項1又は2記載の振幅位相変調回路
    において、バースト信号を生成するため、信号が断にな
    る時間の間、合成された位相変調信号Sj =Bj ・si
    n(ωt+θj )の振幅成分Bj が、 Bj =√((A1 ・cosθ1 +A2 ・cosθ2 +・・+An ・cosθn 2 +(A1 ・sinθ1 +A2 ・sinθ2 +・・+An ・sinθn 2 ) =0 となるように合成すべき位相変調信号S1 ,S2 ・・S
    n の振幅成分A1 ,A2・・An 、位相成分θ1 ,θ2
    ・・θn を決定し、バースト信号になった振幅位相変調
    信号を生成することを特徴とする振幅位相変調回路。
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