JPH0888658A - ディジタル直交変調回路 - Google Patents

ディジタル直交変調回路

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Publication number
JPH0888658A
JPH0888658A JP25012494A JP25012494A JPH0888658A JP H0888658 A JPH0888658 A JP H0888658A JP 25012494 A JP25012494 A JP 25012494A JP 25012494 A JP25012494 A JP 25012494A JP H0888658 A JPH0888658 A JP H0888658A
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JP
Japan
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waveform
output
phase
shift register
adder
Prior art date
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Pending
Application number
JP25012494A
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English (en)
Inventor
Tetsuhiko Miyatani
徹彦 宮谷
Yasuhiro Ono
恭裕 小野
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来必要としたI相,Q相の2つの回路規模の
大きい乗算器をなくし、波形生成メモリのメモリ容量を
増大させることなくして回路規模を縮小する。 【構成】シフトレジスタ301に一時記憶させたI相デ
ータをアドレスとして波形生成メモリ303に与え、対
応する予め記憶させた帯域制限波形を出力させて極性反
転器304に入力し、I相矩形搬送波クロックで極性を
交互に反転させる。その出力を加算器305に入力し、
矩形搬送波クロックに同期してLSBに1を加えてI相
出力波形iを得る。一方、シフトレジスタ306に一時
記憶させたQ相データに対して、90°位相の異なるQ
相矩形搬送波クロックを用いて同様の処理を行いQ相出
力波形qを得る。両者を加算器311で加算して所望の
出力を得るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信機に用
いられるディジタル直交変調回路に関し、特に、BPS
K(Binary Phase Shift Keying )やQPSK(Quadra
ture Phase Shift Keying )などの多値系列変調に適用
されるディジタル直交変調回路の改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図1は例えば、BPSKまたはQPSK
のディジタル直交変調回路としてよく用いられる従来技
術の構成例図である。図において、同相成分及び直交成
分の2値(0,1)のディジタルデータI及びQをそれ
ぞれシフトレジスタ11,14に入力し、その出力をア
ドレスとして波形生成メモリ12,15から帯域制限波
形データを読み出し、乗算器13,16で搬送波cos ω
t,sin ωtとそれぞれ乗算した後、その両者を加算器
17で加算して出力する。図2は図1の波形生成メモリ
12,15のそれぞれの従来技術の概念図である。直交
変調とは、次式で表されるように送信信号の同相成分,
直交成分に対し、それぞれcos ωt,sin ωtを乗算し
て変調する方式であり、送信被変調波s(t)は次式で
示される。
【数1】s(t) =Ai(t) cos ωt+Aq(t) sin ωt ここで、Ai(t)は帯域制限された送信情報の同相成
分、Aq(t)は帯域制限された送信情報の直交成分で
ある。
【0003】図2において、20はKビットシフトレジ
スタ、21は波形生成メモリ、22はアドレス切替走査
器である。従来の構成では、入力される2値(0,1)
のディジタルデータ(I,Q)をKシンボル長の長さと
して、Kビットシフトレジスタ20に蓄え、これを帯域
制限波形が格納された波形生成メモリ21のアドレスと
して入力する。Kビットシフトレジスタが1ビットシフ
トする毎に波形生成メモリ21から出力される1シンボ
ルにつきN個のデータを持った出力をアドレス切替走査
器22により走査することにより帯域制限された生成波
形を得る。これにより、得られた出力(Ai(t),A
q(t))を乗算器13,16でそれぞれ搬送波と乗算
した後、加算器17で同相成分と直交成分を加算するこ
とにより直交変調波を得ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成ではI,Qそれぞれの信号を搬送波に乗せるた
めに乗算器が2つ必要であり、一般に乗算回路の規模が
加算器に比べ大きくなることを考慮すると不利である。
また、乗算器を使用しない目的で直交変調波形を予め波
形生成メモリに記憶させる方式もあるが、メモリ容量が
著しく増大するという欠点がある。
【0005】本発明の目的は、前記従来の回路におい
て、2個必要であった乗算器を全く使用せず、しかも、
メモリ容量を増大させることなくして回路規模を縮小し
たディジタル直交変調回路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のディジタル直交
変調回路は、同相成分の入力信号の値を一定時間保持す
る第1のシフトレジスタと、該第1のシフトレジスタの
出力をアドレスとして予め記憶させた帯域制限波形を出
力する第1の波形生成メモリと、搬送波周波数を有し前
記同相成分用の矩形搬送波クロックsgn[cos ωt](但
し、sgn x=+1(x≧0),−1(x<0))を出力
する第1の搬送波クロック発生器と、前記第1の波形生
成メモリの出力を前記第1の搬送波クロック発生器から
の矩形搬送波クロックで極性反転を行う第1の極性反転
器と、該第1の極性反転器の出力の最下位ビットに1を
加える第1の加算器と、直交成分の入力信号の値を一定
時間保持する第2のシフトレジスタと、該第2のシフト
レジスタの出力をアドレスとして予め記憶させた帯域制
限波形を出力する第2の波形生成メモリと、搬送波周波
数を有し前記直交成分用の矩形搬送波クロックsgn[sin
ωt]を出力する第2の搬送波クロック発生器と、前記第
2の波形生成メモリの出力を前記第2の搬送波クロック
発生器からの矩形搬送波クロックで極性反転を行う第2
の極性反転器と、該第2の極性反転器の出力の最下位ビ
ットに1を加える第2の加算器と、前記第1および第2
の加算器の出力を加算して直交変調波を出力する加算器
とを備えたことを特徴とするものである。
【0007】
【実施例】図3は本発明によるディジタル直交変調回路
の構成例図である。図において、301は送信データの
同相成分(I)を一定時間蓄えるシフトレジスタ、30
2は同相成分(I)用の矩形搬送波クロックを送出する
搬送波周波数クロック発生器、303はシフトレジスタ
301の出力をアドレスとして予め記憶させた帯域制限
波形を読み出して出力する波形生成メモリ、304は波
形生成メモリ303の出力を搬送波クロック発生器30
2からの矩形搬送波クロックに同期して極性を反転する
極性反転器、305は極性反転器304の出力の最下位
ビット(LSB:least significant bit )に、矩形搬
送波クロックに同期して1を加える加算器である。一
方、306は送信データの直交成分(Q)を一定時間蓄
えるシフトレジスタ、307は直交成分(Q)用の矩形
搬送波クロックを送出する搬送波周波数クロック発生
器、308はシフトレジスタ306からの出力をアドレ
スとして予め記憶させた帯域制限波形を読み出して出力
する波形生成メモリ、309は波形生成メモリ308の
出力を搬送波クロック発生器307からの矩形搬送波ク
ロックに同期して極性を反転する極性反転器、310は
極性反転器309の出力のLSBに、矩形搬送波クロッ
クに同期して1を加える加算器である。311は2つの
加算器305,311からの信号を加算する加算器であ
る。
【0008】図3に示した本発明の作用を以下に説明す
る。図3の本発明による回路は、図1の従来のディジタ
ル直交変調回路とその出力において等価な動作をしなけ
ればならない。搬送波周波数クロック発生器302,3
07から出力される搬送波クロック sgn[cosωt], sgn
[sinωt] は、周波数ωで1,0を繰り返す矩形波クロ
ック信号である。ここで、sgn xは、xの変動を矩形整
形する関数であり、x≧0のとき+1、x<0のとき−
1である。これらの搬送波クロック sgn[cosωt], sgn
[sinωt] は、図4(a)に示すような回路で生成する
ことができ、図4(c)に示すように互いに位相が90
°ずれている。ここで、サンプルレートは矩形搬送波周
波数の4n倍(nは整数)である。図4のデコーダ41
の入力信号A0,A1は、それぞれ周波数2ω,ωの周
波数をもつクロック信号である。図4のデコーダ41か
らの出力は、42,43の負論理入力のOR回路へ入力
し、インバータ44,45をそれぞれ通って矩形搬送波
クロック信号 sgn[cosωt], sgn[sinωt] を得る。
【0009】波形生成メモリ303,308は、それぞ
れI相,Q相の整形波形を予め格納したメモリであり、
内容,作用が同じなので、その一方のI相用の波形生成
メモリについて説明する。図5は、矩形生成メモリ30
3の内容波形説明図であり、波形生成メモリ303に
は、図5に示すように、その内部に送信波形1シンボル
分のいろいろなパターンが書き込まれており、波形指定
アドレスにより波形が指定され、スキャンアドレスによ
って1サンプルずつ1シンボル分の波形が読み出される
メモリである。本発明では、図3のシフトレジスタ30
1から出力される波形指定アドレスが波形生成メモリ3
03に入力され、対応する帯域制限波形が出力される。
帯域制限波形は1シンボル分の波形である。極性反転器
304では、搬送波クロック発生器302からの矩形搬
送波クロックにより帯域制限波形が交互に反転される。
ただし、この段階では、まだ−1倍(2の補数)とはな
らないので、次の加算器305でLSBに1を加える。
この加算器305は、LS283等のキャリー付き全加
算器である。このキャリーにクロックを入力すること
で、極性反転された信号だけに+1となる。加算器30
5の出力iの波形は、図6のI相出力波形の実線のよう
になる。破線は波形生成メモリ303内の波形を示す。
【0010】図3のQ相入力については、上述のI相入
力の場合と基本的に同じ動作になるが、Q相用搬送波ク
ロック発生器307の出力搬送波クロックは、I相の矩
形搬送波クロックと90°の位相ずれがあるので、加算
器310の出力qの波形は、図6のQ相出力波形の実線
で示すように90°遅れて出力される。同様に破線は波
形生成メモリ308内の波形である。本発明では、搬送
波を矩形波にしたため直交変調波出力は高調波成分を含
んでいる。従って、図示は省略したが、加算器311の
出力をD/Aコンバータを通した後にバンドパスフィル
タ等によって高調波成分を除去すればよい。以上の実施
例では、BPSK,QPSKの場合について説明した
が、多値系列を取り扱う多値変調の場合についても本発
明を適用できることは明らかである。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路規模の大きい乗算器を有しないため回路構成が簡単
になり、小型化が実現できる。また、波形生成メモリの
メモリ容量を増大させることなく、かつ、メモリの高速
動作の必要がないため、メモリ出力の整数倍の周期をも
つクロックならどんなクロックでも使用できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のディジタル直交変調回路図である。
【図2】波形生成メモリの概念図である。
【図3】本発明によるディジタル直交変調回路図であ
る。
【図4】クロック信号の生成回路例図である。
【図5】波形生成メモリの内部波形の説明図である。
【図6】ディジタル直交変調回路の出力波形図である。
【符号の説明】
11,14 シフトレジスタ 12,15 波形生成メモリ 13,16 乗算器 17 加算器 20 Kビットシフトレジスタ 21 波形生成メモリ 22 アドレス切替走査器 41 デコーダ 42,43 負論理入力のOR回路 44,45 インバータ 301,306 シフトレジスタ 303,308 波形生成メモリ 304,309 極性反転器 305,310 加算器 311 加算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同相成分の入力信号の値を一定時間保持
    する第1のシフトレジスタと、 該第1のシフトレジスタの出力をアドレスとして予め記
    憶させた帯域制限波形を出力する第1の波形生成メモリ
    と、 搬送波周波数を有し前記同相成分用の矩形搬送波クロッ
    クsgn[cos ωt](但し、sgn x=+1(x≧0),−1
    (x<0))を出力する第1の搬送波クロック発生器
    と、 前記第1の波形生成メモリの出力を前記第1の搬送波ク
    ロック発生器からの矩形搬送波クロックで極性反転を行
    う第1の極性反転器と、 該第1の極性反転器の出力の最下位ビットに1を加える
    第1の加算器と、 直交成分の入力信号の値を一定時間保持する第2のシフ
    トレジスタと、 該第2のシフトレジスタの出力をアドレスとして予め記
    憶させた帯域制限波形を出力する第2の波形生成メモリ
    と、 搬送波周波数を有し前記直交成分用の矩形搬送波クロッ
    クsgn[sin ωt]を出力する第2の搬送波クロック発生器
    と、 前記第2の波形生成メモリの出力を前記第2の搬送波ク
    ロック発生器からの矩形搬送波クロックで極性反転を行
    う第2の極性反転器と、 該第2の極性反転器の出力の最下位ビットに1を加える
    第2の加算器と、 前記第1および第2の加算器の出力を加算して直交変調
    波を出力する加算器とを備えたディジタル直交変調回
    路。
JP25012494A 1994-09-20 1994-09-20 ディジタル直交変調回路 Pending JPH0888658A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998016007A1 (en) * 1996-10-08 1998-04-16 Harris Corporation Use of single channel fir filter architecture to perform combined/parallel filtering of multiple (quadrature) signals

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998016007A1 (en) * 1996-10-08 1998-04-16 Harris Corporation Use of single channel fir filter architecture to perform combined/parallel filtering of multiple (quadrature) signals

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