JPS5831061B2 - Single sideband frequency division multiplexing method using digital processing - Google Patents

Single sideband frequency division multiplexing method using digital processing

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JPS5831061B2
JPS5831061B2 JP1932876A JP1932876A JPS5831061B2 JP S5831061 B2 JPS5831061 B2 JP S5831061B2 JP 1932876 A JP1932876 A JP 1932876A JP 1932876 A JP1932876 A JP 1932876A JP S5831061 B2 JPS5831061 B2 JP S5831061B2
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JP
Japan
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filter
frequency
complex
circuit
division multiplexing
Prior art date
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Application number
JP1932876A
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Japanese (ja)
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JPS52102612A (en
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力男 丸田
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単側帯波(以下SSBと略称する)周波数分割
多重(以下FDMと略称する)方式、特に所定の帯域幅
を有する所定数のベースバンドチャンネル信号をディジ
タル処理により単側帯波周波数分割多重信号に変換する
ためのディジタル処理による単側帯波周波数分割多重方
式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention utilizes a single sideband (hereinafter abbreviated as SSB) frequency division multiplexing (hereinafter abbreviated as FDM) method, in particular a predetermined number of baseband channel signals having a predetermined bandwidth by digital processing. The present invention relates to a single sideband frequency division multiplexing scheme with digital processing for converting to a single sideband frequency division multiplexed signal.

所定数のベースバンドチャンネル信号をSSB−FDM
信号に変換するには、従来、アナログ変調器とアナログ
の帯域通過フィルタとが用いられていた。
A predetermined number of baseband channel signals are converted into SSB-FDM.
Traditionally, analog modulators and analog bandpass filters have been used to convert signals.

しかしながら、近年のディジタルIC技術の進歩および
ディジタル信号処理技術の発展に伴なって、ディジタル
的にベースバンドチャンネル信号をSSB−FDM信号
に変換することも可能になってきた。
However, with recent advances in digital IC technology and digital signal processing technology, it has become possible to digitally convert baseband channel signals into SSB-FDM signals.

ディジタル処理を行なう場合の利点は、装置の小型化お
よび経済化を可能にすること、装置の製造および保守を
容易にできることならびに動作特性の向上を図れること
およびその特性を均一化できることにある。
The advantages of digital processing are that the device can be made smaller and more economical, that it can be manufactured and maintained more easily, and that its operating characteristics can be improved and their characteristics can be made more uniform.

この他、見逃し得ない大きな利点として、急速に拡充発
展しつつあるディジクル時分割多重(TDMと略称する
)通信網とアナログ周波数分割多重通信網との相互接続
を容易にできることが挙げられる。
Another major advantage that cannot be overlooked is that it facilitates interconnection between digital time division multiplexing (abbreviated as TDM) communication networks, which are rapidly expanding and developing, and analog frequency division multiplexing communication networks.

ディジタル的にSSB−FDMを得る方法およびFDM
とTDMとの相互変換を行なう方法には既にいくつかの
公知例がある。
How to digitally obtain SSB-FDM and FDM
There are already several known examples of methods for mutually converting between TDM and TDM.

例えば、下記文献にはそれらの代表的な例が示されてい
る。
For example, the following documents show typical examples thereof.

1971年12月発行の刊行物「IEEE TR−AN
SACTIONS ON COMMUNICATION
TECHNOLOGY、VOL、C0M−19、No、
6J (7)第1050頁−第1059頁に所載の論文
″Sys −tems Analysis of TD
M−FDM Trans −1ator/Digita
l A−Type ChannelB a nk ”(
文献1) 1974年9月発行の刊行物「IEEE TRA−NS
ACTIONS ON CO[NICATIONS。
Publication “IEEE TR-AN” published in December 1971
SACTIONS ON COMMUNICATION
TECHNOLOGY, VOL, C0M-19, No.
6J (7) Paper published on pages 1050-1059 "Sys-tems Analysis of TD"
M-FDM Trans-1ator/Digita
l A-Type ChannelB ank” (
Reference 1) Publication “IEEE TRA-NS” published in September 1974.
ACTIONS ON CO[NICATIONS.

VOL、C0M−22、NO,9Jの第1199頁−第
1205頁所載の論文”TDM−FDM Trans−
multiplexer:Digital Po1yp
hase andFFT ” (文献2) ディジタル処理技術を用いる場合、単位時間当りに必要
とされる乗算の回数によってほぼ全体の装置規模、ひい
ては装置価格が決定される。
Paper published on pages 1199 to 1205 of VOL, C0M-22, NO, 9J “TDM-FDM Trans-
multiplexer: Digital Polyp
hase and FFT'' (Reference 2) When using digital processing technology, the overall scale of the device, and ultimately the price of the device, is determined by the number of multiplications required per unit time.

これは、ディジタル演算中で乗算が最も複雑な処理であ
り、かつディジタル変調器およびディジタルフィルタを
構成する上で乗算が必要不可欠の演算要素となっている
ためである。
This is because multiplication is the most complicated process in digital calculations, and multiplication is an essential calculation element in configuring digital modulators and digital filters.

本発明の目的は、単位時間当りの乗算回数が少なくてす
む新規なディジタル処理による単側帯波周波数分割多重
方式を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a single sideband frequency division multiplexing method using novel digital processing that requires fewer multiplications per unit time.

本発明の他の目的は、演算ステップ数を最小化したディ
ジタル処理による単側帯波周波数分割多重方式を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a single sideband frequency division multiplexing method using digital processing that minimizes the number of calculation steps.

本発明の別の目的は、小形かつ安価で製造および保守の
容易なディジタル処理による単側帯波周波数分割多重方
式を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a digitally processed single sideband frequency division multiplexing system that is compact, inexpensive, and easy to manufacture and maintain.

本発明のさらに別の目的は、TDM信号からFDM信号
への変換を容易にするディジクル処理による単側帯波周
波数分割多重方式を提供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide a single sideband frequency division multiplexing scheme with digital processing that facilitates the conversion of TDM signals to FDM signals.

本発明のディジタル処理による単側帯波周波数分割多重
方式は、所定数(以下Nチャンネルとする)のベースバ
ンドチャンネル信号をナイキストのサンプリング定理を
満たすような周波数fSでサンプリングしたNチャンネ
ルの実サンプル値系列を入力とし、前記Nチャンネルの
実サンプル値系列を(後に定義する)N点オフセット離
散逆フーリエ変換器(以下l0DFTと略称する)に入
力し、前記l0DFTのN個の複素出力信号をサンプリ
ング周波数fsで動作するN組の複素帯域フィルタから
なるポリフェーズ回路に通し、前記ポリフェーズ回路の
複素出力の内 実数部のみを抽出し、時分割多重するこ
とによってSSB−FDM信号を得ることを特徴とする
The single sideband frequency division multiplexing method using digital processing of the present invention uses an N-channel real sample value series obtained by sampling a predetermined number (hereinafter referred to as N channels) of baseband channel signals at a frequency fS that satisfies Nyquist's sampling theorem. is input, the N-channel real sample value series is input to an N-point offset discrete inverse Fourier transformer (to be defined later) (hereinafter abbreviated as 10DFT), and the N complex output signals of the 10DFT are converted to a sampling frequency fs. The SSB-FDM signal is obtained by passing the signal through a polyphase circuit consisting of N sets of complex bandpass filters operating at 100 nm, extracting only the real part of the complex output of the polyphase circuit, and performing time division multiplexing. .

次に、図面を参照して本発明のディジタル処理による単
側帯波周波数分割多重方式の原理および構成について詳
細に説明する。
Next, the principle and configuration of the single sideband frequency division multiplexing system using digital processing according to the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の単側帯波周波数分割多重方式の原理を
説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the single sideband frequency division multiplexing system of the present invention.

参照英字Aは、帯域幅fs/2(fsの単位はヘルツと
し、以後単位は省略する)を有するベースバンドチャン
ネル信号の周波数スペクトルを模擬的に示したものであ
る。
Reference letter A is a simulated frequency spectrum of a baseband channel signal having a bandwidth fs/2 (the unit of fs is Hertz, and the unit will be omitted hereinafter).

このベースバンドチャンネル信号を周波数fs でサン
プリングすると、サンプル値系列の周波数スペクトルは
、参照英字Bのようになり、周波数fsで繰り返す周期
構造を有するようになる。
When this baseband channel signal is sampled at the frequency fs, the frequency spectrum of the sample value series becomes like the reference alphabet B, and has a periodic structure that repeats at the frequency fs.

本方式によるSSB−FDM方式をTDMからFDMへ
の変換の目的で用いるときは、TDM信号はサンプル値
系列であるから、最初から参照英字Bのスペクトルを有
する信号として入力されることになる。
When the SSB-FDM method according to the present method is used for the purpose of converting from TDM to FDM, since the TDM signal is a sample value series, it is input as a signal having the spectrum of the reference alphabet B from the beginning.

参照英字Bのようなスペクトルを有するサンプル値系列
を周波数fs/2の搬送波によって変調すると、変調後
のスペクトルは参照英字Cのように周波数fs/2だけ
シフトした形になる。
When a sample value series having a spectrum like reference letter B is modulated by a carrier wave of frequency fs/2, the modulated spectrum becomes like reference letter C shifted by frequency fs/2.

サンプリング周波数fsのサンプル値系列を周波数fs
/2の搬送波で変調することは、単にサンプル値系列の
符号(正負の極性)を1サンプルおきに反転してやるこ
とにすぎない。
The sample value series of sampling frequency fs is set to frequency fs
Modulating with a /2 carrier wave is simply inverting the sign (positive/negative polarity) of the sample value series every other sample.

nを時間を示すインデックスとすれば、この操作は数学
的には(−1)nを乗することに等しい。
If n is an index indicating time, this operation is mathematically equivalent to multiplying by (-1)n.

本発明では、N個のチャンネルに対応したN個のベース
バンドチャンネル信号(以後、単にNチャンネルのベー
スバンドチャンネル信号という)のSSB−FDMにお
いて、多重化後のサンプリング周波数はN−f8に設定
される。
In the present invention, in SSB-FDM of N baseband channel signals corresponding to N channels (hereinafter simply referred to as N-channel baseband channel signals), the sampling frequency after multiplexing is set to N-f8. Ru.

但し、Nチャンネルのベースバンドチャンネル信号は必
ずしも実際に多重化されるべき信号のみから成るとは限
らない。
However, the N-channel baseband channel signals do not necessarily consist only of signals to be actually multiplexed.

すなわち、Nチャンネルの内には、任意の個数のダミー
チャンネルを含ませてもよい。
That is, an arbitrary number of dummy channels may be included within the N channels.

例えば、実際に60チヤンネルのベースバンドチャンネ
ル信号をある規定された帯域に、SSBFDMにする場
合に、入力がOであるような適当な個数のダミーチャン
ネルを作り、N−64とかN−72とかの値のNにする
こともあり得る。
For example, when actually converting 60 channels of baseband channel signals to a certain specified band using SSBFDM, create an appropriate number of dummy channels whose input is O, and use channels such as N-64 or N-72. It is also possible to set the value to N.

このようにすることによって、多重化信号のサンプリン
グ周波数の設定に自由度をもたせることができる。
By doing so, it is possible to provide a degree of freedom in setting the sampling frequency of the multiplexed signal.

第1図に戻り、N=4の場合を例に本方式の原理を説明
しよう。
Returning to FIG. 1, the principle of this method will be explained using the case of N=4 as an example.

第1図り、E、FおよびGはそれぞれ帯域幅fs/2を
有するサンプリング周波数N−fsで動作する複素ディ
ジタル帯域フィルタの周波数特性を模擬的に示している
The first diagrams E, F and G each simulate the frequency characteristics of a complex digital bandpass filter operating at a sampling frequency N-fs having a bandwidth fs/2.

以後、フィルタの帯域幅とは、その帯域幅の外では十分
な減衰を与え得るという意味で用いる。
Hereinafter, the term "bandwidth of a filter" will be used to mean that sufficient attenuation can be provided outside the bandwidth.

例えば、通過域最高周波数が1.7 kH,g 、阻止
域最低周波数が2.0kHgで設計されたフィルタを帯
域幅2kHgのフィルタと呼ぶ。
For example, a filter designed with a pass band maximum frequency of 1.7 kHz,g and a stop band minimum frequency of 2.0 kHz is called a filter with a bandwidth of 2 kHz.

第1のフィルタH6は中心周波数fs/4を有し、第2
のフィルタH1は中心周波数(5・fs)/4を有し、
一般に、第(k+1)番目のフィルタHkは(4に+1
)・fs/4の中心周波数を有するものとする。
The first filter H6 has a center frequency fs/4 and the second
The filter H1 has a center frequency (5·fs)/4,
Generally, the (k+1)th filter Hk is (4+1
)・fs/4.

複素フィルタの周波数特性は、実フィルタのようにサン
プリング周波数の1/2を対称点とする対称構造をもた
ないが、サンプリング周波数毎に繰り返す周期構造は有
する。
Although the frequency characteristic of a complex filter does not have a symmetrical structure with a symmetrical point at 1/2 of the sampling frequency like a real filter, it does have a periodic structure that repeats at each sampling frequency.

複素ディジタルフィルタについては1968年9月に発
行された刊行物「IEEE TRANSACTIONS
ON AUDIOAND ELECTROACOUS
TIC8,VOL、AU−16、No、3Jの第315
頁より第320頁に所載の論文°“TheDesign
and Applications of Digi
talFilters with Complex C
oefficients(文献3)に詳しく述べられて
いる。
Regarding complex digital filters, please refer to the publication "IEEE TRANSACTIONS" published in September 1968.
ON AUDIO AND ELECTROACOUS
TIC8, VOL, AU-16, No. 315 of 3J
The paper published on page 320 from page ° “The Design
and Applications of Digi
talFilters with Complex C
oefficients (Reference 3).

また、ディジタルフィルタ一般については、1969年
に米国のMcGraw−Hil1社発行の刊行物JDi
gital Processing of Signa
−1sJ(文献4)に詳述されている。
Regarding digital filters in general, in 1969, the publication JDi published by the American company McGraw-Hil1
Digital Processing of Signa
-1sJ (Reference 4).

今、第Oチャンネルのベースバンドチャンネル信号のサ
ンプル値系列(以後単に第Oチャンネルと略称する)を
H8に、第1チヤンネルをHlに、第2チヤンネルをH
2に、第3チヤンネルをHN−1(−H3) に入力
するものとする。
Now, the sample value series of the baseband channel signal of the O-th channel (hereinafter simply referred to as the O-th channel) is set to H8, the first channel is set to Hl, and the second channel is set to H.
2, assume that the third channel is input to HN-1 (-H3).

(この場合、第N/2番目以上のチャンネルに対しては
予め前述の(−1)Hの乗算操作を施してから入力する
ものとする)。
(In this case, the above-mentioned (-1)H multiplication operation is applied to the N/2nd and higher channels before input.)

N個の複素帯域フィルタの各出力を加算すれば、加算出
力は、第1図Hのようなスペクトルを有する信号となる
When the respective outputs of N complex bandpass filters are added, the summed output becomes a signal having a spectrum as shown in FIG. 1H.

この加算出力は、複素信号であるが、その実数部のスペ
クトルは第N 1図Iのようになる。
This addition output is a complex signal, and the spectrum of its real part is as shown in Figure I of N1.

これは0かケア・fs の帯域にNチャンネルのベース
バンドチャンネル信号をSSB−FDML、たものをサ
ンプリング周波数N−fsでサンプリングしたときのサ
ンプル値系列のスペクトルに他ならない。
This is nothing but the spectrum of a sample value series when N-channel baseband channel signals are sampled in the 0-care/fs band using SSB-FDML at a sampling frequency of N-fs.

したがって、アナ口グの低域フィルタによって0〜丁・
fsのみを取り出せば、第1図Jに示すようなアナログ
FDM信号が得られる。
Therefore, by using an analog low-pass filter,
If only fs is extracted, an analog FDM signal as shown in FIG. 1J can be obtained.

また、通常帯域Σ・fs−N−fsを有するアナログの
帯域フィルタを用いれば、第1図Kに示すように前記帯
域−Lfs−N−fs に多重化されたFDM信号を得
ることができる。
Furthermore, if an analog bandpass filter having a normal band Σ·fs-N-fs is used, an FDM signal multiplexed into the band -Lfs-N-fs can be obtained as shown in FIG. 1K.

このようにFDMされた段階でチャンネル番号順にスペ
クトルが並んでいないが、別段何の不都合もなく、必要
ならば、入力前にチャンネルの並べ換えも可能である。
Although the spectra are not arranged in the order of channel numbers at the stage of FDM in this way, there is no particular inconvenience, and if necessary, the channels can be rearranged before input.

第1図Jの場合、各チャンネルのスペクトルの向きはベ
ースバンドスペクトルの向きに等しく、第1図にの場合
は、スペクトル反転が生じている。
In the case of FIG. 1J, the direction of the spectrum of each channel is equal to the direction of the baseband spectrum, and in the case of FIG. 1, spectral inversion has occurred.

用途ないしは適用分野によっては第1図JおよびKとそ
の逆のスペクトル配置が望ましい場合もあり得る。
Depending on the use or field of application, a spectral arrangement opposite to that of J and K in FIG. 1 may be desirable.

この場合には、前述の(−1)nの乗算操作を先とは逆
にN/2未満の番号のチャンネルに対してのみに施せば
よい。
In this case, the above-mentioned (-1)n multiplication operation may be performed only on channels with numbers less than N/2, contrary to the above.

なお、第1図■のようなスペクトルを有する信号から、
第1図JおよびKのようなスペクトルを有する信号を得
ることは極めて急峻なしゃ断時性を有するアナログフィ
ルタが必要となって実際的でないが、フィルタのしゃ新
領域にあたる部分をダミーチャンネルとすれば、この問
題は容易に解決できる。
Furthermore, from a signal having a spectrum as shown in Figure 1,
Obtaining signals with spectra like those shown in Figure 1 J and K is not practical because it requires an analog filter with extremely steep cut-off characteristics, but if the part of the filter that corresponds to the cut-off region is used as a dummy channel, , this problem can be easily solved.

すなわち、第1図Jの例では第2チヤンネルをダミー、
第1図にの例では、第0チヤンネルおよび第2チヤンネ
ルをそれぞれダミーとすればよい。
That is, in the example shown in Figure 1 J, the second channel is a dummy,
In the example shown in FIG. 1, the 0th channel and the 2nd channel may each be made dummy.

本発明は基本的にはこのようなプロセスによってSSB
−FDM信号を得ることを目的とするが、このための演
算操作が以下に数式を挙げて説明するように極めて能率
的に行なえる。
The present invention basically uses such a process to achieve SSB.
- The purpose is to obtain an FDM signal, and the calculation operations for this purpose can be performed extremely efficiently as explained below with the help of formulas.

準備として、まず前記複素フィルタHkをZ伝達関数H
k(Z)と表わし、Hk(Z)が実低域フィルタから導
けることを示す。
As a preparation, first the complex filter Hk is transformed into a Z transfer function H
k(Z) to show that Hk(Z) can be derived from a real low-pass filter.

ここに多重化信号のサンプリング周期をI / (N−
fs)二T/Nとするとき、Zは、Z=exp(j2π
fT/N)として定義される。
Here, the sampling period of the multiplexed signal is I/(N-
fs) 2T/N, Z is Z=exp(j2π
fT/N).

Z −1は1サンプルの遅延を示す演算子(オヘレータ
)となる。
Z −1 is an operator indicating a delay of one sample.

従って、ベースバンドチャンネルの1サンプルの遅延は
z−Nと表わせる。
Therefore, the delay of one sample of the baseband channel can be expressed as z-N.

fs 帯域霊7 を有する複素帯域フィルタHk(Z)は、帯
域幅、を有する実低域フィルタG(Z)を考え、これを
周波数シフトして作ることができる。
A complex bandpass filter Hk(Z) having a band width of fs can be created by considering a real low-pass filter G(Z) having a bandwidth and frequency-shifting the real low-pass filter G(Z).

すなわち、Hk(Z)の中心周波数は前述したように(
4に+1)・fs/4であるから、前記フィルタG(Z
)に(4に+1)・fs/4の周波数シフトを施せば、 となる。
In other words, the center frequency of Hk(Z) is (
4 +1) fs/4, the filter G(Z
) is subjected to a frequency shift of (+1 to 4)·fs/4, the following is obtained.

/次に、第1図で説明したように、フィル
タHk(Z)はサンプリング周波数N−fsで動作して
いるにもかかわらず、入力はサンプリング周波数fsで
しか与えられないことに着目してみる。
/Next, as explained in Figure 1, note that although the filter Hk(Z) operates at the sampling frequency N-fs, the input is only given at the sampling frequency fs. .

このような場合には、Hk (Z)はサンプリング周波
数fsで動作するN組のフィルタに分解して実現するこ
とができる。
In such a case, Hk (Z) can be realized by being decomposed into N sets of filters operating at the sampling frequency fs.

第2図はこのような分解が可能なことを説明するための
図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining that such decomposition is possible.

実フィルタから複素フィルタへの拡張は容易に可能であ
るから、まず先に定義した実低域フィルタG(Z)につ
いて考える。
Since it is easy to expand from a real filter to a complex filter, first consider the real low-pass filter G(Z) defined earlier.

第2図Aは、実低域フィルタG(Z)を示すブロック図
であり、参照数字1はサンプリング周波数fsの入力信
号端子、参照数字3はサンプリング周波数N−fsの出
力が現われる出力端子および参照数字2は伝達関数G(
Z)を有するディジタルフィルタをそれぞれ示している
FIG. 2A is a block diagram showing a real low-pass filter G(Z), in which reference numeral 1 is an input signal terminal of sampling frequency fs, reference numeral 3 is an output terminal at which an output of sampling frequency N-fs appears, and Number 2 is the transfer function G (
Z) respectively.

今、端子1にインパルスを与えたときの端子3の出力(
インパルス応答)は、第2図Cのようになるものと仮定
する。
Now, when an impulse is applied to terminal 1, the output of terminal 3 (
It is assumed that the impulse response (impulse response) is as shown in FIG. 2C.

二つの構成の異なるフィルタにおいて両者のインパルス
応答が全く等しくなるように構成できれば、両者の伝達
関数は等しく、数学的には全く等価なフィルタとして取
り扱うことができる。
If two filters with different configurations can be configured so that their impulse responses are completely equal, their transfer functions will be the same, and they can be treated as mathematically completely equivalent filters.

第2図Bにおいて、参照数字21.22.23および2
4はサンプリング周波数fsで動作するN個(今の場合
N−4)のフィルタである。
In Figure 2B, reference numerals 21.22.23 and 2
4 are N (N-4 in this case) filters that operate at the sampling frequency fs.

これらのフィルタの伝達関数をGi(ZN)と表わすこ
とにする。
The transfer functions of these filters will be expressed as Gi(ZN).

フィルタGi(ZN)は(G (Z)・Zl)のインパ
ルス応答を周波数fsでサンプリングした値をインパル
ス応答とするようなフィルタとして規定できる。
Filter Gi(ZN) can be defined as a filter whose impulse response is a value obtained by sampling the impulse response of (G (Z)·Zl) at frequency fs.

すなわち、Go(zN)tGl(zN)。G2(ZN)
およびG3(ZN)のインパルス応答はそれぞれ第2図
D 、 E 、 F、およびGに示すように第2図Cに
示すインパルス応答をiだけ進めたものをサンプリング
した値となっている。
That is, Go(zN)tGl(zN). G2 (ZN)
The impulse responses of and G3 (ZN), as shown in FIG. 2 D, E, F, and G, are values obtained by sampling the impulse response shown in FIG. 2 C advanced by i.

逆に、第2図り、E、FおよびGに示すインパルス応答
から第2図Cのインパルス応答を得るには第2図りのイ
ンパルス応答を基準に第2図Eのインパルス応答を1サ
ンプル遅らせ、第2図Fのインパルス応答を2サンプル
遅らせ、第2図Gのインパルス応答を3サンプル遅らせ
てこれらを合成すればよい。
Conversely, to obtain the impulse response in Figure 2C from the impulse responses shown in Figures E, F, and G in Figure 2, the impulse response in Figure 2E is delayed by one sample based on the impulse response in Figure 2, and the impulse response in Figure 2E is delayed by one sample. The impulse response in FIG. 2F may be delayed by 2 samples, the impulse response in FIG. 2G may be delayed by 3 samples, and these may be synthesized.

第2図Bの参照数字25はこのような時分割多重を行な
うTDM回路である。
Reference numeral 25 in FIG. 2B is a TDM circuit that performs such time division multiplexing.

この操作を含めて第2図Bの端子1から端子3までの伝
達関数を一般的に表わせば、 第2図AおよびBは結局、 答を有することになるから、 同一のインパルス応 が成立する。
If we include this operation and express the transfer function from terminal 1 to terminal 3 in Figure 2 B in general, then A and B in Figure 2 will have the following answer, so the same impulse response will hold true. .

複素帯域フィルタHk(Z)についても、この(2)式
に示すような分解ができる。
The complex bandpass filter Hk(Z) can also be decomposed as shown in equation (2).

複素帯域フィルタHk(Z)は式(1)によって実低域
フィルタG(Z)と関係づけられているから、式(1)
に式(2)を代入することによってHk(力は と表わせる。
Since the complex bandpass filter Hk(Z) is related to the real low-pass filter G(Z) by equation (1), equation (1)
By substituting equation (2) into , Hk (force can be expressed as

式(3)において、Gi(−jZN)は式(2)によっ
て定義されたサンプリング周波数fsで動作する実低域
フィルタGi(ZN) の伝達関数における2 の代
りに−jZを代入することによって伝達関数が定義され
るサンプリング周波数fsの複素帯域フィルタであって
、その中心周波数はfs/4に等しい。
In equation (3), Gi(-jZN) is the transfer function by substituting -jZ for 2 in the transfer function of the real low-pass filter Gi(ZN) operating at the sampling frequency fs defined by equation (2). A complex bandpass filter with a sampling frequency fs in which a function is defined, the center frequency of which is equal to fs/4.

ここで、G・(ZN)、従ってGi(−jZN)の性質
について考えてみる。
Let us now consider the properties of G.(ZN), and therefore Gi(-jZN).

Gi(ZN)のインパルス応答は(G(Z)・zi)
のインパルス応答を周波数fsでサンプリングしたも
のに等しいから、G(Z)がfs/2以下の帯域のみを
通す低域フィルタであればG・(ZN)の帯域内振幅特
性は全てのiについて等しい。
The impulse response of Gi(ZN) is (G(Z)・zi)
Since it is equal to the impulse response of sampled at frequency fs, if G(Z) is a low-pass filter that passes only the band below fs/2, the in-band amplitude characteristics of G・(ZN) are equal for all i. .

また、Gi(zN)/Go(zN)の帯域内位相特性は
1.2πfi eJ−Hヨ、なる直線位相特性を有する。
Further, the in-band phase characteristic of Gi(zN)/Go(zN) has a linear phase characteristic of 1.2πfi eJ−H yo.

このようにG、(Z)は全てのiについて振幅特性は等
しく、位相特性のみがiに比例した傾きをもつ直線位相
特性を有する。
In this way, G and (Z) have the same amplitude characteristic for all i, and only the phase characteristic has a linear phase characteristic with a slope proportional to i.

このことは、複素フィルタG−(−jZ )について
も言える。
This also applies to the complex filter G-(-jZ).

H−(−jZ )はG、(Z ) の周波数0の点
がfs/4に移動したにすぎない。
H-(-jZ) is simply the zero frequency point of G,(Z) moved to fs/4.

このような性質から、Gi(−jZN)の複素帯域フィ
ルタバンクをポリフェーズ(POLYPHASE)回路
と呼ぶことにする。
Because of this property, the Gi(-jZN) complex band filter bank will be referred to as a polyphase (POLYPHASE) circuit.

第にチャンネルのベースバンドチャンネル信号のサンプ
ル値系列をxk(nT)とし、そのZ変換をXk(ZN
)、第1図Hに示した複素FDM信号のサンプル値系列
をy(nT/N)、そのZ変換をY(Z)とすれば、y
(n T/N )はに=o 〜(N−1)に対し、X
k(nT)をフィルタHkを通してその出力を加算した
ものであるから、 が得られる。
First, let the sample value sequence of the baseband channel signal of the channel be xk (nT), and its Z transformation be Xk (ZN
), the sample value sequence of the complex FDM signal shown in FIG. 1H is y(nT/N), and its Z transformation is Y(Z), then y
For (n T/N) = o ~ (N-1), X
Since k(nT) is passed through a filter Hk and its output is added, the following is obtained.

ここで、式(6)が離散フーリエ逆変換式と類似してい
ることから、この演算をオフセット離散フーリエ逆変換
(IODFT)と定義する。
Here, since equation (6) is similar to the inverse discrete Fourier transform equation, this operation is defined as the inverse offset discrete Fourier transform (IODFT).

離散フーリエ逆変換はフーリエスペクトルXkから時間
系列Aiを求めるものであるのに対し、式(6)はその
ような意味を有している訳ではない。
While the discrete Fourier inverse transform is to obtain the time series Ai from the Fourier spectrum Xk, Equation (6) does not have such a meaning.

式(6)に対しフーリエ逆変換なる言葉を用いたのは単
に演算の類似性によるものであることを付は加えておく
It should be added that the term "inverse Fourier transform" was used for equation (6) simply because of the similarity of the operations.

式(5)および(6)にもとづいて第3図に示すように
本発明のディジタル処理による単側帯波周波数分割多重
方式の第一の実施例を得ることができる。
Based on equations (5) and (6), a first embodiment of the digitally processed single sideband frequency division multiplexing system of the present invention can be obtained as shown in FIG.

第3図において、参照数字31.32.33゜・・・・
・・・・・および3NはNチャンネルのベースバンドチ
ャンネル信号を周波数fsでサンプリングしたときのサ
ンプル値系列xk(nT)の入力端子および参照数字3
0は、SSB−FDM信号を周波数N−fsでサンプリ
ングしたときのサンプル値系列、すなわち、y(nT/
N)の実数部yre a 1(nT/N)の出力端子で
ある。
In Figure 3, reference numbers 31.32.33°...
...and 3N is the input terminal and reference number 3 of the sample value series xk (nT) when the N-channel baseband channel signal is sampled at the frequency fs.
0 is the sample value series when sampling the SSB-FDM signal at frequency N-fs, that is, y(nT/
N) is the output terminal of the real part yre a 1 (nT/N).

参照数字300は入力サンプル値系列Xk(nT)に対
し必要に応じ前述の(−1) Hの乗算操作を行なう前
処理回路である。
Reference numeral 300 is a preprocessing circuit that performs the aforementioned (-1) H multiplication operation on the input sample value series Xk(nT) as necessary.

以下、前処理回路の出力をあらためてxk(nT)と表
わすことにする。
Hereinafter, the output of the preprocessing circuit will be expressed as xk (nT).

ここで、参照数字310は前に定義したN点l0DFT
計算回路である。
where the reference numeral 310 is the previously defined N-point l0DFT
It is a calculation circuit.

l0DFT計算回路は一般にN個の複素入力端子Xo
、Xt・・・・;・XN−1とN個の複素出力端子(A
o、A1.・・・・・・ AN−1)を有する。
l0DFT calculation circuit generally has N complex input terminals Xo
, Xt...;・XN-1 and N complex output terminals (A
o, A1. ...... AN-1).

入力信号xk(nT)は実信号であるから、入力端子の
内虚数部の入力端子には0が入力される。
Since the input signal xk(nT) is a real signal, 0 is input to the imaginary part input terminal of the input terminals.

参照数字331.332,333.・・・・・・および
33Nはそれぞれ先に定義した複素帯域フィルタGo(
−jZN)G1(−jZN)、G2(−jZN)、・・
・・・・およびGN−1(jZN)であり、全体でポリ
フェーズ回路を成す。
Reference numbers 331, 332, 333. . . . and 33N are the complex bandpass filters Go(
-jZN) G1 (-jZN), G2 (-jZN),...
... and GN-1 (jZN), and together form a polyphase circuit.

各フィルタGi(−jZN)の複素出力のうち実数部の
みが用いられる。
Only the real part of the complex output of each filter Gi(-jZN) is used.

参照数字390は時分割多重(TDM)回路である。Reference numeral 390 is a time division multiplex (TDM) circuit.

第3図に示す実施例の方式によって式(5)および(6
)が演算され、SSB−FDM信号が得られる。
Equations (5) and (6) are obtained by the method of the embodiment shown in FIG.
) is calculated and an SSB-FDM signal is obtained.

すなわち、前処理回路300においてに≧7もしくはk
く−なるチャンネルに対し、(−1) nの乗算操作を
行なったのちのベースバンドチャンネル信号Xk(ZN
)がl0DFT計算回路の入力端子X。
That is, in the preprocessing circuit 300, ≧7 or k
The baseband channel signal Xk (ZN
) is the input terminal X of the l0DFT calculation circuit.

、Xl、・・・・・・およびXN−1の実数部に与えら
れる。
, Xl, . . . and the real part of XN-1.

l0DFT計算回路では、i−0〜(N−1)について
式(6)の計算を行ない、その複素出力を出力端子A。
The 10DFT calculation circuit calculates equation (6) for i-0 to (N-1), and outputs the complex output to output terminal A.

、Ai、・・・・・・およびAN lに供給する。, Ai, . . . and AN l.

l0DFTの計算はT=1/fsの時間内にN点分行な
えばよい。
The l0DFT calculation may be performed for N points within a time period of T=1/fs.

l0DFT計算回路から得られる出力A、(ZN)は、
次に複素帯域フィルタGi (−jZN) 331 。
The output A, (ZN) obtained from the l0DFT calculation circuit is
Next, a complex bandpass filter Gi (-jZN) 331 .

332、・・・・・・および33Nに与えられ、式(5
)の内のGi(−jZN):Ai(ZN乃S計算される
332, ...... and 33N, and the formula (5
) in Gi(-jZN):Ai(ZN义S) is calculated.

この演算結果に対してTDM回路390において、zl
なる遅延を与えた後加算すれば、式(5)の計算が完了
し、複素FDM信号y(nT/N)が得られる。
In the TDM circuit 390, zl
If the calculation of equation (5) is completed by adding after giving a delay of

ここで必要なのはy(nT/N)の実数部yreal(
nT/N)のみであるから、複素帯域フィルタ331.
332,333.・・・・・・および33Nの出力実数
部のみを取り出してTDMすればよい。
What we need here is the real part yreal(
nT/N), the complex bandpass filter 331 .
332, 333. It is sufficient to take out only the output real part of . . . and 33N and perform TDM.

前処理回路300は単に入力サンプル値に対しく−1)
nを乗するのみであるから、入力サンプル値が2の補
数で表示されている場合には、2の補数回路をおき、1
サンプル毎に2の補数回路を動作させたり、その動作を
禁止したりしてやるだけでよい。
The preprocessing circuit 300 simply applies -1) to the input sample values.
Since it is only multiplied by n, if the input sample value is expressed as a two's complement number, a two's complement circuit is installed and
All that is required is to operate the two's complement circuit for each sample, or to prohibit its operation.

入力サンプル値が極性・絶対値表示されている場合は、
さらに簡単で極性ビットを1サンプルおきに反転してや
ればよい。
If the input sample value is displayed as polarity/absolute value,
Even simpler is to invert the polarity bit every other sample.

l0DFT計算回路は式(6)を計算すればよく、乗算
回路と、加算回路とによって構成できるが、Nが素数の
積に展開できるときは、周波数の間引きまたは時間の間
引きと呼ばれる操作を用いたFFT (Fast Fo
urier Transtorm)として知られる演算
手法を用いることによって乗算量を著しく減少させるこ
とができる。
The l0DFT calculation circuit only needs to calculate equation (6), and can be constructed from a multiplication circuit and an addition circuit. However, when N can be expanded into a product of prime numbers, an operation called frequency thinning or time thinning is used. FFT
The amount of multiplication can be significantly reduced by using an arithmetic technique known as urier transform.

FFTについては多くの文献があるが、例えば前記文献
4にはその詳細な説明がなされており、その適用は容易
である。
There are many documents regarding FFT, and for example, the above-mentioned document 4 provides a detailed explanation, and its application is easy.

また、入力が実数値であることを利用すると、一般の複
素人力の場合に対し演算量を半減できることも知られて
いる。
It is also known that by utilizing the fact that the input is a real value, the amount of calculation can be halved compared to the case of general complex manual input.

また、式(6)を変形して とすれば、Ai(ZN)は、通常の離散フーリエ逆変換
(IDFT)の計算結果にkに依存せずiに、2π 。
Furthermore, if formula (6) is modified, Ai (ZN) is 2π, independent of k and the calculation result of the usual inverse discrete Fourier transform (IDFT).

固有の位相オフセット分eJ下1を乗じることにより求
められることがわかる。
It can be seen that it can be obtained by multiplying the unique phase offset eJ by 1.

第4図はオフセット離散フーリエ逆変換の計算をこのよ
うに2段階に分けた場合の本発明の第二の実施例であり
、参照数字3100はIDFT計算回路、参照数字31
01.3102.3103・・・および31ONはej
’%乗する位相オフセラN ト回路である。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention in which the calculation of the offset discrete Fourier inverse transform is divided into two stages as described above, and reference numeral 3100 indicates an IDFT calculation circuit, and reference numeral 31
01.3102.3103...and 31ON is ej
It is a phase offset circuit that multiplies by '%.

他の構成要素は、第3図の対応したものと同一の構成を
有する。
The other components have the same configuration as the corresponding ones in FIG.

なお、位相オフセット回路3101.3102,310
3.・・・および31ONは複素帯域フィルタ33L3
32゜333、・・・および33Nの後に配置しても原
理的に同一の結果が得られることはいうまでもない。
In addition, phase offset circuits 3101, 3102, 310
3. ...and 31ON is a complex bandpass filter 33L3
It goes without saying that the same result can be obtained in principle even if it is placed after 32°, 333, . . . and 33N.

次に、ポリフェーズ回路の構成要素である複素帯域フィ
ルタ331.332,333.・・・および33Nにつ
いて詳しく説明する。
Next, complex bandpass filters 331, 332, 333 . . . are components of the polyphase circuit. ... and 33N will be explained in detail.

まず、サンプリング周波数N’fsのフィルタG(Z)
のための帯域内伝送特性および帯域外減衰量に対する規
格が与えられたあと、その規格を満たすようなフィルタ
G(Z)が設計される。
First, filter G(Z) with sampling frequency N'fs
After a standard for in-band transmission characteristics and out-of-band attenuation is given, a filter G(Z) that satisfies the standard is designed.

設計結果は、M個の極とM個の零点とからなる伝達関数
として与えられると仮定する。
It is assumed that the design result is given as a transfer function consisting of M poles and M zeros.

すなわち、この伝達関数G (Z)は次式(8)で与え
られる。
That is, this transfer function G (Z) is given by the following equation (8).

となる。becomes.

ここで、(1−x) ”−(1+x+x2+・・・+
x”)(1−xケ1なる恒等式を用いて(8)式を変形
整理すれば、G(Z)を次式のように表わすことができ
る。
Here, (1-x) ”-(1+x+x2+...+
If the equation (8) is rearranged using the identity x'')(1-x×1, G(Z) can be expressed as the following equation.

式(2)と式(9)とを対比させてみると、GO(ZN
)1 < i≦N−1に対するGi(ZN)は、と、 となり、G(Z)が与えられれば、Go(ZN)および
G・(ZN)が設計できることがわかる。
Comparing equation (2) and equation (9), GO(ZN
)1 < i≦N-1, Gi(ZN) is as follows, and it can be seen that if G(Z) is given, Go(ZN) and G·(ZN) can be designed.

複素帯域フィルタG。Complex bandpass filter G.

(−jZN)およびG1(−jZN)は式00)および
0υにおいてZ の代りに=jZを代入すればよい。
(-jZN) and G1 (-jZN) can be obtained by substituting =jZ in place of Z in equations 00) and 0υ.

式00)およびαυの分母は一般に2次式の積(1次式
も2次式の特殊な場合とみなせる)として表わすことが
できる。
The denominator of equation 00) and αυ can generally be expressed as a product of quadratic equations (a linear equation can also be considered a special case of a quadratic equation).

分母が2次式、分子が1であるような伝達関数F(カー
(1+B1Z−1+B2Z−2)−1をもつ実フィルタ
は第5図Aの回路で実現できることはよく知られている
It is well known that a real filter having a transfer function F(ker(1+B1Z-1+B2Z-2)-1) whose denominator is a quadratic expression and whose numerator is 1 can be realized by the circuit shown in FIG. 5A.

第5図Aにおいて、参照数字51は入力端子、参照数字
53は加算器、参照数字54および55は1サンプルの
遅延回路、参照数字56および57はそれぞれ−B2お
よびB1を乗する係数乗算回路および参照数字52は出
力端子をそれぞれ示している。
In FIG. 5A, reference numeral 51 is an input terminal, reference numeral 53 is an adder, reference numerals 54 and 55 are one-sample delay circuits, reference numerals 56 and 57 are coefficient multiplication circuits for multiplying -B2 and B1, respectively; Reference numerals 52 each indicate an output terminal.

実フィルタF(Z)において、Zを−jZにおきかえた
複素フィルタF(−jZ)はF(jZ)””(1+jB
1Z−1B2z−2)−1となり、第5図Bの如き回路
で実現できる。
In the real filter F(Z), the complex filter F(-jZ) in which Z is replaced with -jZ is F(jZ)""(1+jB
1Z-1B2z-2)-1, and can be realized by a circuit as shown in FIG. 5B.

第5図Bにおいて、参照数字510および511はそれ
ぞれ実数部入力端子および虚数部入力端子、参照数字5
30および531は加算器、参照数字540,541.
550および551は1サンプルの遅延回路、参照数字
560,56L570および571はそれぞれB2 、
B2 、Bl、および−B1を乗する係数乗算回路およ
び参照数字520および521はそれぞれ実数部出力端
子および虚数部出力端子を表わしている。
In FIG.
30 and 531 are adders, reference numerals 540, 541 .
550 and 551 are one sample delay circuits, reference numbers 560, 56L, 570 and 571 are B2, respectively;
Coefficient multiplier circuits for multiplying B2, Bl, and -B1 and reference numerals 520 and 521 represent real and imaginary output terminals, respectively.

GO(JZ’)およびGi(−jZN)の分子は第6図
のように直接形と呼ばれる回路形式で実現できる。
The molecules of GO (JZ') and Gi (-jZN) can be realized in a circuit form called a direct form as shown in FIG.

第6図において、参照数字610および611はそれぞ
れ実数部入力端子および虚数部入力端子、参照数字63
0および631はそれぞれMサンプル分のタップ付遅延
回路、参照数字6410,6411゜6420.642
1 .6430,6431.6440゜6441 .6
450,6451.6460,646L6470.64
80および6481は係数乗算回路、参照数字650お
よび651は加算器および参照数字620および621
はそれぞれ実数部出力端子および虚数部出力端子を示す
In FIG. 6, reference numerals 610 and 611 are respectively a real part input terminal and an imaginary part input terminal, and reference numeral 63
0 and 631 are respectively tapped delay circuits for M samples, reference numbers 6410, 6411゜6420.642
1. 6430, 6431.6440°6441. 6
450,6451.6460,646L6470.64
80 and 6481 are coefficient multiplication circuits, reference numerals 650 and 651 are adders and reference numerals 620 and 621
represent the real part output terminal and the imaginary part output terminal, respectively.

第6図に示す回路において、実数部もしくは虚数部の出
力のみが必要なときには、係数乗算回路の個数は半分で
よい。
In the circuit shown in FIG. 6, when only the output of the real part or the imaginary part is required, the number of coefficient multiplication circuits can be halved.

なお、Go(−jzN)およびGi(−jZN)の分母
についても第6図のような直接形に展開できることは言
う迄もない。
It goes without saying that the denominators of Go (-jzN) and Gi (-jZN) can also be expanded into direct forms as shown in FIG.

また、分子、分母ともZ多項式に展開して標準形として
知られるフィルタの構成法を用いることもできる。
Further, it is also possible to use a filter construction method known as a standard form in which both the numerator and denominator are expanded into Z polynomials.

標準形では遅延回路の数が半分ですむという利点がある
The standard type has the advantage of requiring only half the number of delay circuits.

また、逆に分子のZ多項式を因数分解して2次式(1次
式も含む)の積として表わし、Go(−jZN)および
Gi(−jZN)の全体を双二次フィルタの縦続接続と
して表わすこともできる。
Conversely, the Z polynomial in the numerator is factorized and expressed as a product of quadratic equations (including linear equations), and the entirety of Go (-jZN) and Gi (-jZN) is expressed as a cascade of biquadratic filters. It can also be expressed.

ポリフェーズ回路中のN個のフィルタが並列に動作して
いる場合のTDM回路390は極めて容易に構成できる
ので、特別の説明を要しない。
The TDM circuit 390 in which N filters in a polyphase circuit operate in parallel can be configured extremely easily, and therefore no special explanation is required.

ポリフェーズ中の各フィルタが実際にはただ1個のフィ
ルタからなるハードウェアの多重使用によって実現され
ている場合もあり得る。
It may be the case that each filter in the polyphase is actually implemented by multiplexing hardware consisting of only one filter.

この場合には、フィルタ出力そのものが時分割多重され
ており、ポリフェーズ回路の出力にハードウェアとして
のTDM回路を接続する必要はなくなる。
In this case, the filter output itself is time-division multiplexed, and there is no need to connect a TDM circuit as hardware to the output of the polyphase circuit.

但し、この場合には、ポリフェーズ回路への入力もしく
はオフセット離散フーリエ逆変換器への入力あるいは、
ベースバンドチャンネル自体の段階でTDM回路が働い
ていることになる。
However, in this case, the input to the polyphase circuit or the input to the offset discrete Fourier inverse transformer, or
This means that the TDM circuit is working at the stage of the baseband channel itself.

実際、ベースバンドチャンネル信号自体がTDMされて
いれば、オフセット離散フーリエ逆変換器およびポリフ
ェーズ回路をN多重の速度で動作させるだけでよいこと
になる。
In fact, if the baseband channel signal itself is TDMed, then the offset discrete Fourier inverse transformer and the polyphase circuit need only be operated at N multiple speeds.

上述のように、ディジタル処理では、N個のディジタル
フィルタとは必ずしもN個のハードウェアフィルタであ
るとは限らない。
As mentioned above, in digital processing, N digital filters do not necessarily mean N hardware filters.

実際には、1個のハードウェアフィルタがN個のフィル
タの役目を果すことが多い。
In reality, one hardware filter often acts as N filters.

本発明のN個のフィルタにはこのような多重使用によっ
て実現されている場合も含まれるものとする。
It is assumed that the N filters of the present invention include cases realized by such multiple use.

以上のように、本発明の単側帯波周波数分割多重方式は
、Nチャンネルの周波数fsの実サンプル値系列をN点
オフセット離散逆フーリエ変換器(IODFT)に加え
、このl0DFTのN個の複素出力をN個複素帯域フィ
ルタからなるポリフェーズ回路に加え、このポリフェー
ズ回路の複素出力の内実敷部のみを時分割多重すること
によってSSB−FDM信号の周波数N’fsの実サン
プル値系列を得ることを特徴としている。
As described above, the single sideband frequency division multiplexing method of the present invention adds a real sample value sequence of frequency fs of N channels to an N-point offset inverse discrete Fourier transform (IODFT), and outputs N complex outputs of this l0DFT. is added to a polyphase circuit consisting of N complex bandpass filters, and by time-division multiplexing only the real part of the complex output of this polyphase circuit, an actual sample value series of the frequency N'fs of the SSB-FDM signal is obtained. It is characterized by

このように、ベースバンドチャンネル信号をSSB−F
DM信号に変換するのに、本発明では単にl0DFTお
よびポリ−フェーズ回路の2段の演算ステップを要する
のみでよく、文献2に示されるような(入力ベースパン
トチャンネル信号を複素信号に変換する等の)余分な操
作を全く必要としない。
In this way, the baseband channel signal is converted to SSB-F
In order to convert the input base punt channel signal into a DM signal, the present invention only requires two calculation steps of a 10DFT and a poly-phase circuit. ) does not require any extra operations.

このように演算ステップが少なくてすむということは、
装置設計のための工数を減少させ製作、検査および保守
のための工数を縮減し、演算誤差の累積を少なくし、動
作特性を著しく向上させる等の大きな利点を生ずる。
The fact that the number of calculation steps is reduced in this way means that
This brings about great advantages, such as reducing the number of man-hours for device design, reducing the number of man-hours for manufacturing, inspection and maintenance, reducing the accumulation of calculation errors, and significantly improving operating characteristics.

さらに、本発明の方式を用いれば、従来から公知の方式
に比べて、最も少ない単位時間当りの乗算量でSSB−
FDM信号を得ることが可能で、このため、装置の小形
化および低価格化が図れる。
Furthermore, if the method of the present invention is used, SSB-
It is possible to obtain an FDM signal, and therefore the device can be made smaller and lower in price.

次に、この発明の方式における単位時間当りの乗算量を
具体的に説明する。
Next, the amount of multiplication per unit time in the method of the present invention will be specifically explained.

このため、60チヤンネルのベースバンドチャンネル信
号を8〜248kHg の帯域にSSB−FDMするこ
とを考える。
For this reason, consider performing SSB-FDM on 60 channels of baseband channel signals to a band of 8 to 248 kHz.

60チヤンネルの信号に4チヤンネルのダミーチャンネ
ルを加え、N−64とする。
Add 4 dummy channels to the 60-channel signal to obtain N-64.

ベースバンドチャンネル信号は300〜3400 Hg
の電話帯域を想定し、周波数fs=8kHgでサンプリ
ングされているとする。
Baseband channel signal is 300-3400 Hg
Assume that the telephone band is sampled at a frequency fs = 8 kHz.

この場合、第4図の実施例の構成を用いるとともに、6
4点IDFTは基数2の実数人力FFTの算法を適用し
て計算する。
In this case, while using the configuration of the embodiment shown in FIG.
The 4-point IDFT is calculated by applying the radix-2 real number manual FFT algorithm.

また、ポリフェーズ回路としては、次数M=8を考え、
第5図BおよびCの回路により構成するものとしよう。
Also, considering the order M=8 as a polyphase circuit,
Assume that the circuit is constructed from the circuits shown in FIGS. 5B and 5C.

さらに、第5図Cの虚数部出力に関連する係数乗算器は
不要であるから除いて考える。
Furthermore, since the coefficient multiplier associated with the imaginary part output in FIG. 5C is unnecessary, it is considered to be removed.

このような条件下で64点IDFT、位相オフセット回
路およびポリフェーズ回路の8kHz当りに必要な実数
乗算回数を求めると、それぞれ回数は166回、256
回および1536回となる。
Under these conditions, the number of real multiplications required per 8kHz for the 64-point IDFT, phase offset circuit, and polyphase circuit is 166 and 256, respectively.
and 1536 times.

1秒当りの合計必要乗算回数は、15.664X106
回/秒と計算される。
The total number of required multiplications per second is 15.664X106
Calculated as times/second.

これは前記文献2記載の方式の乗算回路、 19.392X106回/秒よりも約り0%少ない値と
なっている。
This value is about 0% smaller than the 19.392×10 6 times/sec of the multiplication circuit of the method described in Document 2.

なお、以上の説明では、実低域フィルタG(Z)に(4
k+1 ) f s/4の周波数シフトを行なって複素
帯域フィルタHk(Z)を得ることを基本としていたが
、周波数シフトを(4に+3 )fs/4にしても第1
図D−Gに示されるHk(Z)の特性が単に右にf s
/2だけシフトし、これに伴なって第1図(2)の複素
FDM信号もf s /2だけ右にシフトした位置にあ
られれるにすぎず、その実数部をとればSSB−FDM
信号のスペクトルが得られることに何ら変りはない。
In addition, in the above explanation, (4
The basic idea was to obtain a complex bandpass filter Hk(Z) by performing a frequency shift of fs/4 (k+1) fs/4, but even if the frequency shift is (+3 to 4) fs/4, the first
The characteristics of Hk(Z) shown in Figures D-G simply change to the right f s
Accordingly, the complex FDM signal in FIG. 1 (2) can only be shifted to the right by f s /2, and if you take its real part, it becomes SSB-FDM.
There is no difference in the fact that the spectrum of the signal can be obtained.

この場合、ポリフェーズ回路のフィルタ Gi(−jZN)はフィルタGi(jZN)に、l0D
FT、2π。
In this case, the filter Gi(-jZN) of the polyphase circuit is
FT, 2π.

の位相オフセット分ej□1は位相オフセット分。The phase offset ej□1 is the phase offset.

j ’ 3 iに変るだけである。フィルタGi(−j
Zゞ)N からフィルタGi(jZΣへの変換はフィルタGi(−
jZN)の通過域中心周波数をf s /2だけ右にシ
フトすることを意味している。
It just changes to j' 3 i. Filter Gi(-j
Conversion from ZZ)N to filter Gi(jZΣ is performed using filter Gi(-
jZN) to the right by f s /2.

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

第1図は本発明の詳細な説明するための図、第2図は本
発明を説明するための図、第3図は本発明の第一の実施
例を示す図、第4図は本発明の他の実施例を示す図、第
5図は本発明に用いられる複素帯域フィルタの巡回形部
分を説明するための図および第6図は本発明に用いられ
る複素帯域フィルタの非巡回形部分を説明するための図
である。 第3図および第4図において、参照数字31゜32 、
33.・・・および3NはNチャンネルのベースバンド
チャンネルサンプル値系列の入力端子、参照数字300
は前処理回路、参照数字310はオフセット離散フーリ
エ逆変換器、参照数字331゜332、・・・および3
3Nはポリフェーズ回路を構成する複素帯域フィルタ、
参照数字390はTDM回路、参照数字30は出力端子
、参照数字3100は離散フーリエ逆変換器および参照
数字3101゜3102.3103.・・・および31
ONは位相オフセット回路をそれぞれ示している。
FIG. 1 is a diagram for explaining the present invention in detail, FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the cyclic part of the complex band filter used in the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the acyclic part of the complex band filter used in the present invention. It is a figure for explaining. In Figures 3 and 4, reference numerals 31°32,
33. . . . and 3N are input terminals for N-channel baseband channel sample value series, reference number 300.
is a preprocessing circuit, reference numeral 310 is an offset discrete Fourier inverse transformer, reference numerals 331, 332, . . . , and 3
3N is a complex bandpass filter that constitutes a polyphase circuit;
Reference numeral 390 is a TDM circuit, reference numeral 30 is an output terminal, reference numeral 3100 is a discrete Fourier inverse transformer, and reference numerals 3101, 3102, 3103, . ...and 31
ON each indicates a phase offset circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 任意の数のダミーのベースバンドチャンネルを含む
N個のベースバンドチャンネル信号をサンプリング周波
数f8でサンプリングしたときの実サンプル値系列を入
力として供給されN個の複素サンプル値系列を出力する
オフセット離散フーリエ逆変換器と、帯域幅がf8/2
で中心周波数がf、/4の奇数倍のN個の複素帯域フィ
ルタから構成されるポリフェーズ回路と、前記オフセッ
ト離散フーリエ逆変換器と前記ポリフェーズ回路とを縦
続接続して得られるN個の出力をサンプリング周波数N
−f8の時分割多重信号として出力する手段とから構成
されたことを特徴とするディジタル処理による単側帯波
周波数分割多重方式。
1 Offset discrete Fourier that is supplied as input with a real sample value sequence when N baseband channel signals including an arbitrary number of dummy baseband channels are sampled at sampling frequency f8, and outputs N complex sample value sequences. Inverse converter and bandwidth f8/2
A polyphase circuit composed of N complex bandpass filters whose center frequency is an odd multiple of f,/4, and N complex bandpass filters obtained by cascading the offset discrete Fourier inverse transformer and the polyphase circuit. Output sampling frequency N
- A single sideband frequency division multiplexing system using digital processing, characterized in that the system comprises means for outputting an f8 time division multiplexed signal.
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