JPH11317778A - 変調器およびプログラム可能なフィルタを提供する方法および装置 - Google Patents

変調器およびプログラム可能なフィルタを提供する方法および装置

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JPH11317778A
JPH11317778A JP10316280A JP31628098A JPH11317778A JP H11317778 A JPH11317778 A JP H11317778A JP 10316280 A JP10316280 A JP 10316280A JP 31628098 A JP31628098 A JP 31628098A JP H11317778 A JPH11317778 A JP H11317778A
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JP
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digital
filter
interpolation
modulator
interpolator
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Application number
JP10316280A
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English (en)
Inventor
R Sanjay Bineker
ヴィネカー・アール・サンジェイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03834Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using pulse shaping

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタル変調器および前記変調器に使用さ
れるプログラム可能な補間回路を構成する方法および装
置を提供する。 【解決手段】 一つの実施の形態では、変調器システム
100は、ミキサ18が後に続くパルス整形および補間
機能の両方を実行するプログラム可能な補間装置14,
15を用いて構成され、ミキサ18の後には、固定補間
レートで動作するバンドシフト補間装置22が設けられ
る。本発明のプログラム可能な補間装置14,15およ
びナイキストフィルタ10,11を用いることによっ
て、多入力サンプリング周波数は、バンドシフト補間装
置22をプログラム可能にさせる必要性によりサポート
され得る。さらに、パルス整形および補間動作は組合さ
れて、一層効果的な全体変調器構造となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル通信方
式を実施する方法および装置に関し、特にたとえばディ
ジタル情報を伝送するのに適したプログラム可能なフィ
ルタ、補間装置および変調器に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、ケーブル局のような加入者装
置からヘッド端部への伝送のようなディジタルケーブル
方式におけるアップストリーム伝送は、一般に5〜65
MHz スペクトルで行われる。そのような伝送は、たとえ
ば2.5MHz までの符号レートの使用が可能である。ア
ップストリーム変調器が完全にディジタル装置である場
合、約2×RFmax 周波数である周波数FcでRF搬送
サンプルを使用することができる。したがって、混合プ
ロセスがディジタル的に行われる場合、情報を含むベー
スバンド信号もFcサンプリングレートで使用できなけ
ればならない。
【0003】多くのディジタル伝送方式において、デー
タ符号レートは広範囲(一般に64Kbaud 〜2. 5Mbau
d )にわたってプログラム可能である。そのような伝送
方式では、変調器はしばしば、符号パルスを整形しそし
てそれらの符号パルスをfcサンプルレートに補間する
必要がある。当前記技術分野において、複数のパルス整
形仕様が既に存在しているので、融通性のためにはディ
ジタル伝送方式に使用されるパルス整形(ナイキスト)
フィルタおよび/または補間装置フィルタは共にプログ
ラム可能であることが望ましい。
【0004】種々の公知の変調器において、パルス整形
(ナイキスト)フィルタおよび補間装置フィルタは別個
のフィルタとして提供されてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】変調器において、ナイ
キストフィルタは変調器に支持された最高符号レートで
動作できるように構成されなければならない。符号レー
トが高くなるに従い、乗算器ハードウエアの複雑さも増
大する。したがって、最高符号レートでは、ナイキスト
フィルタは、最も複雑なハードウエア装置を用いるの
で、ほとんどの手段を必要とする。
【0006】変調器のプログラム可能なナイキストフィ
ルタで動作するプログラム可能な補間装置は、最低符号
レートで動作するように構成されなければならない。補
間装置は、一般にサポートすべき最大補間比に比例した
ハードウエア手段を必要とする。入力符号レートが低く
なるに従い、入力波形(入力符号レートでサンプリング
された)を出力波形(非常に高いサンプリングレートで
サンプリングされた)に変換するために補間装置によっ
てなされなければならないサンプリングレート変換は増
大する。
【0007】したがって、パルス整形フィルタの場合と
異なり、補間装置が最低符号レートで動作する場合、ほ
とんどの手段を必要とする。
【0008】ナイキストフィルタおよび補間装置フィル
タに関するハードウエア手段に対する相反する要求は、
別個に構成したナイキストフィルタおよび補間装置フィ
ルタが使用される場合、ハードウエアの効率に関して悪
い装置となる。
【0009】装置の効率を改善し、それによりディジタ
ル変調器のコストを低減するため、たとえばディジタル
変調器に使用されるナイキストフィルタおよび補間装置
フィルタを構成する新規なおよび改良された方法が要求
される。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、たとえばディ
ジタル情報を伝送するのに適したプログラム可能なフィ
ルタ、補間装置および変調器を構成する方法および装置
を提供する。
【0011】本発明によれば、プログラム可能なパルス
整形用ナイキストフィルタは補間装置フィルタと組合さ
れる。本発明のプログラム可能なパルス整形用/補間装
置フィルタは、同等のナイキストフィルタと補間装置フ
ィルタとを個々に構成する場合より少ない数の乗算器ハ
ードウエア手段を用いて構成される。本発明の組合され
たプログラム可能なパルス整形用補間装置フィルタは、
別個のパルス整形用および補間装置フィルタを構成する
のに用いられるより大きな結合した単一メモリを使用
し、たとえばフィルタタップウェイトを格納する。しか
しながら、本発明のフィルタ装置は、公知の別個のフィ
ルタ装置に比較して乗算器および他のハードウエアを節
約する。
【0012】本発明のフィルタに見出される個々のフィ
ルタ装置に対するメモリサイズの増大は、本発明の方法
および装置の使用によって除去される乗算器および他の
ハードウエアより電力消費が少ないと共に、シリコン領
域においてコストがかからないので、良好に取引され
る。
【0013】また、本発明によれば、プログラム可能な
ナイキストフィルタをプログラム可能な補間装置と組合
せることにある。本発明のプログラム可能なフィルタ
は、一組の再使用可能なタップを備えた主ナイキストフ
ィルタとして構成される。主ナイキストフィルタがN個
のタップを使用する場合には、本発明のプログラム可能
なフィルタは全体でN×I個のタップを備え、ここでI
はプログラム可能な補間レートである。これは、メモリ
によって得られる種々のフィルタウェイトをもつフィル
タタップを再使用することによって達成される。
【0014】プログラム可能な補間レートIが高いと、
符号レートは比例して低くなり、したがってハードウエ
アは、乗算器ハードウエアがNに比例するようにナイキ
ストフィルタ動作と補間装置フィルタ動作との間に効果
的に振り分けられ得る。
【0015】そのような多機能フィルタを構成するた
め、本発明の一実施の形態では、N×I個のタップウェ
イトを保持できる単一の大きなメモリが用いられる。
【0016】本発明のプログラム可能なフィルタはあら
ゆるディジタル変調器を構成するのに使用され得る。変
調器は、たとえば本発明のプログラム可能なパルス整形
および補間フィルタを有することができ、その後にディ
ジタルミキサおよび固定補間比をもつバンドシフト補間
装置が続く。
【0017】本発明の種々の更なる特徴および実施の形
態について、以下の明細書に詳細に記載する。
【0018】
【発明の実施の形態】図1には、符号レートSをもつ一
連の符号から成るサンプリングレートFs1をもつ信号の
同相部分(I−)および1/4位相部分(Q−)を処理
する二つの同一ナイキストフィルタ10,11を含む変
調器システム100の構成を示す。ナイキストフィルタ
10,11は有限インパルス応答(FIR)フィルタと
して構成される。これらのナイキストフィルタ10,1
1はパルス整形動作を実行する。種々のパルス整形仕様
を必要としかつ未来システムを見越した複数の既存の通
信規格が存在するので、ナイキストフィルタ10,11
はプログラム可能なFIRフィルタとして構成される。
プログラム可能性は、フィルタタップウェイトを格納す
る用いられるメモリ12によってもたらされる。
【0019】広範囲の補間比をサポートするために二つ
の同一のプログラム可能な補間装置14,15が用いら
れる。プログラム可能な補間装置14,15は、フィル
タリングしたIおよびQ位相信号で補間およびパルス整
形動作を実行してFs1のI倍に等しいFs2のサンプリン
グレートをもつ補間したIおよびQ信号を発生する。メ
モリ16はプログラム可能な補間装置14,15を構成
するタップウェイトを供給し、一方メモリ12はナイキ
ストフィルタ10,11に対するタップウェイトを供給
する。
【0020】混合の前にプログラム可能な補間装置1
4,15を用いることによって、その後の回路は予め選
択した固定サンプリングレートで動作するように設計さ
れ得る。したがってプログラム可能な補間装置と対照的
な固定補間装置としてバンドシフト補間装置22が設け
られ得る。さらに、バンドシフト補間装置22によって
サポートされなければならない周波数範囲は低減され
得、それにより、大きなおよび/または複数の補間レー
トがバンドシフト補間装置22によってサポートされな
ければならない場合に比べて容易に構成される。
【0021】図1の構成において、ナイキストフィルタ
10,11はナイキストフィルタタップの数Nに比例し
た乗算器ハードウエアを使用する。プログラム可能な補
間装置14,15は補間装置フィルタとして構成され
る。補間装置フィルタ14,15は、これらフィルタの
サポートする最高補間比に比例したそれら自体の乗算器
ハードウエアを必要とする。
【0022】第1および第2補間装置14,15から出
力された補間されたI−、Q−信号はミキサ18に入力
され、ミキサ18はこれらの入力信号を数値制御発振器
(NCO)20の出力と混合する。ミキサ18は補間装
置14,15の出力サンプリングレートFs2に等しい周
波数Fmで動作する。ミキサ18の出力は固定補間比I
FSをもつバンドシフト補間装置22で処理される。この
バンドシフト補間装置22は補間を実行する他に、補間
した信号の搬送周波数をシフトする。バンドシフト補間
装置22はIs2のI倍のサンプリングレートをもつ出力
信号を発生する。
【0023】バンドシフト補間装置22の出力はディジ
タル・アナログ変換器(DAC)24で処理され、伝送
に適したアナログ信号を発生する。
【0024】図2には、本発明の別の実施の形態にした
がって構成した変調器200を示す。図2の実施の形態
における回路のうち図1の実施の形態における回路と同
じまたは同様な回路部分は同じ符号で表している。簡潔
にするためにそのような回路部分の詳細については改め
て説明しない。
【0025】図2に示すように、各々N×I個のタップ
をもつフィルタ30A,30Bを構成することによって
ナイキストフィルタ動作と補間装置フィルタ動作とを結
合することができ、ここでNは基本ナイキストフィルタ
におけるタップの数であり、またIは補間比である。二
つのそのようなフィルタ30A,30Bは図2に示され
ている。フィルタ30A,30Bを組合わせることによ
り、複合FIRフィルタ30が構成されている。フィル
タ30A,30Bのいずれかとして適したN=14、I
=5のフィルタは70個のタップウェイトとして図3に
示される。
【0026】タップの総数は補間比の増大につれて非常
に多くできるので、本発明のフィルタ30Aまたは30
Bを構成するのに必要な乗算器ハードウエアは一定のま
まである。これは、補間比Iが増大するにつれて、符号
レートが比例して減少し、その結果フィルタのハードウ
エアが大きな程度に再使用され得るからである。
【0027】14タップ(N=14)ナイキストフィル
タの実施の形態および5(I=5)の支持された補間比
の場合について詳細に説明する。
【0028】図4はクロック信号Fm402を示し、こ
のクロック信号Fm402は変調器18を制御するのに
用いられる。クロック信号Fmは変調器18の動作する
レートであるので、これは、プログラム可能なフィルタ
30がサンプルを出力するのに要求されるレートであ
る。したがって、一実施の形態では、Fs2は、出力レー
トFmを達成するのに必要とされるように入力レートの
関数として変更される補間レートIでFmに固定され
る。プログラム可能なフィルタ30はFs2=Fmのクロ
ックレートで動作する。したがってI=5の場合には、
Fs1はFs2/5に等しく、これは5クロックサイクル毎
にプログラム可能なフィルタ30の入力に新しい符号が
現れる。図4では、符号403は、一連の符号からな
る、プログラム可能なフィルタ30Aへの入力信号を表
している。各符号S1,S2がどのように5つのクロッ
クサイクルに対応するかについて説明する。
【0029】上述のように、実施の形態において、補間
により出力信号のサンプリングレートはFs2に対して5
のファクターで増大される。したがって、処理される各
符号に対して補間装置によって5つのサンプルが出力さ
れる。プログラム可能なフィルタ30Aから出力された
サンプルは第3の図示信号406で表され、文字C1,
C2,…,C5は出力されたサンプルを表すのに用いら
れる。
【0030】本発明によれば、14タップFIRフィル
タ30Aまたは30Bは次のように動作される。すなわ
ち、周期C1では、図3のタップウェイト1,6,1
1,16,21,26,31,36,41,46,5
1,56,61,66が使用される。
【0031】周期C2では、図3のタップウェイト2,
7,12,17,22,27,32,37,42,4
7,52,57,62,67が使用される。
【0032】周期C3では、図3のタップウェイト3,
8,13,18,23,28,33,38,43,4
8,53,58,63,68が使用される。
【0033】周期C4では、図3のタップウェイト4,
9,14,19,24,29,34,39,44,4
9,54,59,64,69が使用される。
【0034】周期C5では、図3のタップウェイト5,
10,15,20,25,30,35,40,45,5
0,55,60,65,70が使用される。
【0035】フィルタの種々の動作周期中に種々のタッ
プウェイトを用いることによって、単一の14タップフ
ィルタは、付加的なタップ、たとえば種々の動作周期中
に用いたフィルタウェイト係数を格納する付加的なメモ
リを使用することによって70タップの補間装置フィル
タと等価の補間を行う。
【0036】図5に、フィルタ500すなわちプログラ
ム可能なフィルタ30A,30Bのいずれかとして用い
るのに適したImax の最大補間比をもつNタップナイキ
ストフィルタの簡単化した構成を示す。複合フィルタ3
0は二つのフィルタ500を用いて構成され、また二つ
のフィルタ500の両方によって用いられるタップウェ
イトを割り当てるのに共通メモリ32が使用される。
【0037】図5の実施の形態において、メモリ32は
プログラム可能なフィルタ500を構成するのに用いら
れるタップウェイトを格納するのに使用される。このた
め、メモリ32はプログラム可能なフィルタ500の一
部として示されている。タップの最大数Mはナイキスト
フィルタを構成するのに使用したタップの数(N)を掛
けた最大サポート補間レート(Imax )に等しい。N
は、所望のパルス整形動作の関数として決められ、そし
て入力信号が出力サンプリングレートに等しいサンプリ
ングレートをもつ場合すなわち補間レートが1に等しく
設定される場合、選択した通信規格のパルス整形要求が
満たされるように選択される。
【0038】一つの実施の形態において、Mタップウェ
イトはメモリ32における順次格納場所に配列される。
各組のNタップウェイトは別個の列、たとえば列1〜列
Imax のタップウェイトを形成するように処理される。
各補間装置クロックサイクル中にタップウェイトの列5
04に含まれた1〜Nの各タップウェイトはメモリから
読み出され、そして対応した乗算器に入力として供給さ
れる。図5において、フィルタ500を構成するのに使
用した乗算器1〜Nの各々は別個の円506として示さ
れている。図5の実施の形態において、シフトレジスタ
505は使用中に入力符号を遅延させる遅延素子として
用いられる。I番目(Iは補間レート)の補間装置クロ
ックサイクル毎に、入力符号はレジスタ場所にクロック
され、そしてレジスタの前の内容は右へ一場所シフトさ
れる。Nレジスタ場所の各々は図5に示すようにN乗算
器506の対応した一つに結合される。乗算器506は
それらに供給された二つの入力値を逓倍し、そしてその
結果をアキュムレータ508に出力する。アキュムレー
タ508はそれに入力された値を加算し、そしてその和
を各補間装置クロックサイクル毎に出力する。したがっ
て、入力符号レートが入力サンプリングレートに等しい
としかつ補間装置クロックが入力符号レートのI倍で動
作するとすると、I出力値は、補間装置への各符号入力
に対して補間装置によって出力される。
【0039】本発明の一つの特定の実施の形態において
は、タップウェイトを格納するのに使用したメモリ32
はタップウェイトのImax 個の列をもち、そして各列は
N個のタップウェイトをホールドする。I(I<Imax
)個で補間を構成するためには、単にメモリのI個の
列からのタップウェイトだけが使用される。最後のN個
の符号は符号レジスタに格納される。K番目の補間サン
プル(出力値)は、フィルタパターンのK番目の列に格
納されたN個のタップウェイトでN個のサンプルを逓倍
しそしてこれらのウェイト付けしたサンプルをアキュム
レータに記録した後、記録値を出力することによって発
生される。
【0040】I=Imax に対するフィルタがメモリに格
納される場合には、I×N=Imax(Nは整数)を満た
すすべてのIに対して同じフィルタを用いることができ
る。これは、たとえば各補間サンプルに対してメモリに
おけるタップウェイトをアクセスするのに用いた列アド
レスを増加させるのに使用されるSTEPと呼ばれるプ
ログラム可能なパラメータを特定することによってなさ
れ得る。
【0041】図6は、Imax の補間レートを含みかつそ
れまでの多補間レートをサポートするのに使用され得る
FIRフィルタ装置600を示している。図6の実施の
形態は図5の実施の形態と同様であるが、図6の実施の
形態では図示したように、補間装置クロックサイクル中
に使用されることになる列のタップウェイトの始点に相
当するメモリアドレスを発生するアドレスカウンタ回路
606が使用され、またアドレスカウンタ回路606を
増大させるステップサイズ制御回路604が使用されて
いる。アドレスカウンタ回路606を増大させるのに使
用したステップサイズを調整することによって、最大サ
ポート補間レートに一様に分ける補間レートも支持され
る。
【0042】基本ナイキストフィルタが14タップ(N
=14)を用いて構成されしかも最大80の補間レート
(Imax =80)が支持されたとすると、メモリ32は
一列14個のタップウェイトをもって80列を形成する
ように配列した1120個のタップウェイトでロードされ
る。
【0043】ステップサイズ制御回路604は、アドレ
スカウンタを増大させるステップサイズを決めるために
応答できる。ステップサイズ制御回路604は、入力サ
ンプリングレートFs1を入力として受信する。ステップ
サイズ制御回路604には出力サンプリングレートFs2
が格納され、出力サンプリングレートFs2でプログラム
可能なフィルタ装置600はデータを出力するように構
成される。
【0044】ステップサイズ制御回路604は、補間装
置の出力サンプリングレートFs2を入力サンプリングレ
ートFs1で割って使用されるべき補間レートを決めるよ
うにしている。すなわちIactual=Fs2/Fs1である。
本発明によれば、最大サポート補間レートに一様に(余
りなしに)分ける補間レートをもたらす入力サンプリン
グレートは支持される。したがって、所与入力周波数に
対して用いられることになるステップサイズは、STE
P=(Imax /Iactual)で決められる。
【0045】アドレスカウンタ回路606は、ステップ
サイズ制御回路604からのステップサイズ値STEP
を入力として受信する。アドレスカウンタ回路606の
始動値は、メモリ32におけるタップウェイトの最初の
列のアドレスである。アドレスカウンタ回路606は、
タップウェイトの列をアクセスするのに用いたメモリア
ドレスを出力するために応答し得る。アドレスカウンタ
回路606の出力は、メモリ32に格納されたタップウ
ェイトのI個の列の一つのアドレスに対応した値であ
る。アドレスカウンタ回路606は、入力値STEP倍
したメモリにおけるタップウェイトの列間に存在するア
ドレス値の対応した値だけ増大する。アドレスカウンタ
回路606は、増大動作によりカウンタに格納された値
がタップウェイトの最終列のアドレスの値を越える時
に、最初の列のアドレスまで包む。
【0046】上述のようにしてステップサイズを調整し
そしてアドレスカウンタを増大することによって、入力
サンプリングレートに依存して、使用されるメモリ32
に格納されたタップウェイトの幾つかまたはすべてによ
って、複数の補間装置の入力サンプリングレートおよび
補間レートはサポートされる。
【0047】たとえば、タップウェイトがImax =80
をサポートする補間装置に対してメモリに格納される場
合について考察する。そのような場合、I=5はSTE
P=80/5=16で構成される。
【0048】そのような場合、プログラム可能な補間装
置クロックサイクルC1においてはタップウェイト列1
が使用のために選択される。
【0049】プログラム可能な補間装置クロックサイク
ルC2においてはタップウェイト列17が使用のために
選択される。
【0050】プログラム可能な補間装置クロックサイク
ルC3においてはタップウェイト列33が使用のために
選択される。
【0051】プログラム可能な補間装置クロックサイク
ルC4においてはタップウェイト列49が選択される。
【0052】プログラム可能な補間装置クロックサイク
ルC5においてはタップウェイト列65が使用のために
選択される。
【0053】特別に設計されたフィルタを使用する必要
がある場合、メモリにそのようなフィルタを作るのに使
用したウェイトを格納することによりそのようなフィル
タを形成することができる。このような実施の形態にお
いては、支持されるフィルタの数は、メモリに適合でき
るタップウェイトの数に依存する。
【0054】フィルタパターンが列R1 ,R2 ,…,R
J で始まるメモリに格納されるとする。STARTと呼
ばれるプログラム可能なパラメータが決められる。この
パラメータがRJ にプログラムされると、列RJ は1番
目の符号を出力するように選択される。これにより複数
のフィルタをメモリに格納することができ、そしてST
ARTメモリアドレスパラメータを単に再度プログラミ
ングすることによってそれらのフィルタの任意の一つを
使用することができる。
【0055】N個の乗算器を用いてNタップナイキスト
フィルタを構成するものとして、本発明のフィルタにつ
いて説明してきた。ある構成では、比較的高いクロック
レートで走らせかつハードウエアをさらに分けることに
よって、たとえば乗算器をさらに一様に再使用すること
によって比較的少ないハードウエア手段、たとえば乗算
器を使用することができる。
【0056】ランダムアクセスメモリ(RAM)を使用
することにより、フィルタの融通性が高まり、またナイ
キスト特性について容易にプログラム可能になる。ナイ
キスト特性が、たとえば設計または構成時間で固定され
ると、RAMメモリに代えて読取り専用メモリ(RO
M)を用いることができ、シリコン領域を節約すること
ができる。
【0057】本発明のプログラム可能なフィルタおよび
変調器は、たとえばケーブルモデムおよび他のディジタ
ル通信応用のホストに使用するのに適している。たとえ
ば、ある特殊な実施の形態では、MCNSコンプリアン
トアップストリーム変調器集積回路を構成するのに使用
される。
【0058】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0059】(1)本発明によれば、ディジタル情報を
伝送するのに適したプログラム可能なフィルタ、補間装
置および変調器を構成することにより、乗算器および他
のハードウエアを節約することができる。
【0060】(2)また、本発明では、個々のフィルタ
装置に対するメモリサイズの増大は、本発明の方法およ
び装置の使用によって除去される乗算器および他のハー
ドウエアより電力消費が少ないと共に、シリコン領域に
おいてコストがかからないので、良好に取引される。
【0061】(3)さらに、本発明においては、乗算器
ハードウエアがNに比例するようにナイキストフィルタ
動作と補間装置フィルタ動作との間に効果的に振り分け
られ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にしたがって構成した変調器システムを
示す図である。
【図2】本発明にしたがって構成した別の変調器システ
ムを示す図である。
【図3】本発明の一つの実施の形態にしたがって70タ
ップFIRフィルタを構成するのに使用され得る一組の
タップウェイトを示す図である。
【図4】図3に示すシステムにおける種々の信号および
これらの信号間の時間関係を示す図である。
【図5】本発明にしたがって構成したFIRフィルタを
示す図である。
【図6】本発明にしたがって構成した別のFIRフィル
タを示す図である。
【符号の説明】
10,11 ナイキストフィルタ 12 メモリ 14,15 補間装置 16 メモリ 18 ミキサ 20 数値制御発振器 22 バンドシフト補間装置 24 ディジタル・アナログ変換器 100 変調器システム

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fs1のサンプルレートをもつ入力信号に
    フィルタリングおよび補間動作を実行するため、クロッ
    クFs2で動作する有限インパルス応答フィルタを有する
    ディジタル信号の処理回路であって、 前記フィルタが、 複数のタップウェイトを格納するメモリ装置と、 前記メモリ装置に接続された複数N個の再使用可能なタ
    ップと、 前記N個のタップに接続され、前記タップで発生した値
    を加算し、クロックFs2毎にフィルタ出力値を発生する
    アキュムレータと、 各クロックFs2サイクルの間、前記メモリ装置に格納さ
    れたタップウェイトで前記N個のタップをロードする制
    御回路とを備えていることを特徴とするディジタル信号
    の処理回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記有限インパルス応答フィルタの前記
    複数N個の再使用可能なタップの各々が、遅延素子およ
    び乗算器を備えていることを特徴とするディジタル信号
    の処理回路。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記再使用可能なタップの各々が、遅延
    素子および乗算器を備えていることを特徴とするディジ
    タル信号の処理回路。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記再使用可能なタップの各々の前記遅
    延素子が、N個の格納場所を備えたシフトレジスタの一
    部であることを特徴とするディジタル信号の処理回路。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記メモリ装置がN個のタップウェイト
    のImax 列を備え、前記Imax は、前記有限インパルス
    応答フィルタで支持される最大補間レートに対応した整
    数値であることを特徴とするディジタル信号の処理回
    路。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記制御回路が、前記有限インパルス応
    答フィルタの補間レートによって決まるステップサイズ
    の関数としてタップウェイトの列をロードすることを特
    徴とするディジタル信号の処理回路。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記補間レートが、Fs2/Fs1に等しい
    ことを特徴とするディジタル信号の処理回路。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、さらに、 前記有限インパルス応答フィルタ回路の出力に接続され
    たディジタルミキサと、 前記ディジタルミキサに接続された固定補間レートをも
    つディジタル補間装置とを有することを特徴とするディ
    ジタル信号の処理回路。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載のディジタル信号の処理
    回路であって、前記ディジタル補間装置が、前記ディジ
    タルミキサからの信号出力に含まれる情報信号の搬送周
    波数をシフトするバンドシフト補間装置であることを特
    徴とするディジタル信号の処理回路。
  10. 【請求項10】 ディジタル変調器であって、 第1サンプルレートをもつ第1ディジタル信号を受信
    し、Iを整数とする時、前記第1サンプルレートのI倍
    の第2サンプルレートをもつ第2ディジタル信号を発生
    するために補間動作を実行するプログラム可能な補間装
    置と、 前記補間装置に接続され、前記第2ディジタル信号に混
    合動作を実行するディジタルミキサと、 前記ディジタルミキサに接続され、前記第2サンプルレ
    ートより高い第3サンプルレートをもつ第3信号を発生
    する、固定補間レートをもつ補間装置回路とを有するこ
    とを特徴とするディジタル変調器。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載のディジタル変調器
    であって、前記補間装置回路が、補間信号の搬送周波数
    をシフトするバンドシフト補間装置回路であることを特
    徴とするディジタル変調器。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載のディジタル変調器
    であって、前記プログラム可能な補間装置が、前記第1
    サンプルレートのI倍の出力サンプルレートをもつ有限
    インパルス応答フィルタであることを特徴とするディジ
    タル変調器。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載のディジタル変調器
    であって、 前記プログラム可能な補間装置が、 複数のタップウェイトを格納するメモリと、 複数のフィルタタップと、 前記フィルタタップの出力を結合して第2出力信号を発
    生するアキュムレータとを備えていることを特徴とする
    ディジタル変調器。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載のディジタル変調器
    であって、前記プログラム可能な補間装置が、前記第1
    サンプルレートのI倍のクロックレートで動作し、前記
    ディジタル変調器が、各プログラム可能な補間装置クロ
    ックサイクルの間、前記メモリから前記フィルタタップ
    へタップウェイトをロードする手段を有することを特徴
    とするディジタル変調器。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載のディジタル変調器
    であって、前記フィルタタップが再使用可能であり、前
    記プログラム可能な補間装置が、補間装置クロックの間
    用いられるフィルタウェイトを格納するメモリにおいて
    始動アドレスを発生するアドレスカウンタを備えている
    ことを特徴とするディジタル変調器。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載のディジタル変調器
    であって、前記タップウェイトをロードする手段が、前
    記アドレスカウンタで発生したアドレスに対応する格納
    場所に始まり、前記メモリに順次格納された対応する第
    1番目から第n番目のタップウェイトで、第1番目から
    第n番目のフィルタタップをロードする手段を備えてい
    ることを特徴とするディジタル変調器。
  17. 【請求項17】 請求項16に記載のディジタル変調器
    であって、各プログラム可能な補間装置クロックサイク
    ル毎に固定ステップサイズだけ前記アドレスカウンタを
    増加させるアドレスカウンタ増加回路を有することを特
    徴とするディジタル変調器。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載のディジタル変調器
    であって、前記プログラム可能な補間装置で実行される
    前記補間レートIの関数として前記固定ステップサイズ
    を設定する手段を有することを特徴とするディジタル変
    調器。
  19. 【請求項19】 請求項12に記載のディジタル変調器
    であって、前記有限インパルス応答フィルタが、同相お
    よび1/4位相の信号の両方を処理できる複合有限イン
    パルス応答フィルタであることを特徴とするディジタル
    変調器。
  20. 【請求項20】 請求項15に記載のディジタル変調器
    であって、前記プログラム可能な補間装置に含まれる再
    使用可能なフィルタタップの数がNであり、前記Nは、
    前記補間レートが1に等しい時、所定の通信規格を満た
    すことのできるパルス整形動作を実行できるナイキスト
    フィルタを構成するのに用いたタップの数であることを
    特徴とするディジタル変調器。
  21. 【請求項21】 請求項14に記載のディジタル変調器
    であって、前記プログラム可能な補間装置が、前記プロ
    グラム可能な補間装置で受信した各サンプルを処理する
    ために、I回再使用されるN個のフィルタタップを備え
    ていることを特徴とするディジタル変調器。
  22. 【請求項22】 請求項14に記載のディジタル変調器
    であって、前記Iが入力サンプルレートで割った予め選
    択された固定出力サンプルレートに等しいことを特徴と
    するディジタル変調器。
  23. 【請求項23】 請求項10に記載のディジタル変調器
    であって、前記プログラム可能な補間装置が固定出力サ
    ンプルレートをもち、複数の入力サンプルレートを支持
    し、前記プログラム可能な補間装置が、 メモリに格納されたタップウェイトをアクセスするため
    に用いたメモリアクセスを発生するカウンタと、 前記入力サンプルレートの一つの関数として前記カウン
    タを増加させるカウンタ増加発生装置とを備えているこ
    とを特徴とするディジタル変調器。
  24. 【請求項24】 Fs1のサンプルレートをもつ第1の信
    号を処理する方法であって、 前記第1の信号に有限インパルス応答フィルタリング処
    理を実行するステップから成り、前記フィルタリング処
    理が、 メモリに格納された一組のタップウェイトを用いてN個
    のフィルタタップをロードするステップと、 第1のフィルタ出力値を発生するため、前記N個のフィ
    ルタタップを使用するステップと、 各受信入力に対して全体でI回前記ロードステップおよ
    び使用ステップを繰り返すステップとを含み、それによ
    りFs1のI(Iは整数)倍に等しいFs2のサンプルレー
    トをもつ出力信号を発生することを特徴とする方法。
  25. 【請求項25】 請求項24に記載の方法であって、さ
    らに、前記フィルタリング処理を実行する前に、Imax
    個の組のN個のタップウェイトをメモリに格納するステ
    ップから成り、前記Imax は、前記ロードされたタップ
    ウェイトで支持される最大補間レートを表す整数値であ
    ることを特徴とする方法。
  26. 【請求項26】 請求項24に記載の方法であって、前
    記メモリに格納された一組のタップウェイトを用いてN
    個のフィルタタップをロードするステップが、構成した
    補間レートIの関数としてImax 個の組のタップウェイ
    トのうちの一つの組を選択するステップを含んでいるこ
    とを特徴とする方法。
  27. 【請求項27】 請求項26に記載の方法であって、前
    記構成した補間レートIの関数としてImax 個の組のタ
    ップウェイトのうちの一つの組を選択するステップが、
    第2の補間レートが用いられる時より第1の補間レート
    が用いられる時の異なる組のタップウェイトを選択する
    ステップを含んでいることを特徴とする方法。
  28. 【請求項28】 請求項25に記載の方法であって、さ
    らに、 前記フィルタリング処理によって発生した値をディジタ
    ルミキサに供給するステップと、 前記ディジタルミキサを作動して混合動作を実行させI
    ×Fs1のサンプリングレートをもつ付加的な信号を発生
    するようにするステップとを有することを特徴とする方
    法。
  29. 【請求項29】 請求項28に記載の方法であって、さ
    らに、固定補間レートをもつ補間装置回路を用いて前記
    付加的な信号に補間動作を実行するステップを有するこ
    とを特徴とする方法。
  30. 【請求項30】 請求項29に記載の方法であって、前
    記補間動作を実行するステップが、前記ディジタルミキ
    サから出力された前記付加的な信号に含まれる搬送信号
    の周波数をシフトするために、バンドシフト動作を実行
    するステップを含んでいることを特徴とする方法。
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