JPS6066549A - 高速変復調ユニツト - Google Patents

高速変復調ユニツト

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JPS6066549A
JPS6066549A JP17499183A JP17499183A JPS6066549A JP S6066549 A JPS6066549 A JP S6066549A JP 17499183 A JP17499183 A JP 17499183A JP 17499183 A JP17499183 A JP 17499183A JP S6066549 A JPS6066549 A JP S6066549A
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JP
Japan
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circuit
signal
clock
processing
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP17499183A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsunehisa Sukai
須貝 恒久
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPS6066549A publication Critical patent/JPS6066549A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、高速変復調ユニットに関し、特に比較的小さ
い占有空間により高速、高能率の伝送が可能な変復調ユ
ニットに関するものである。
従来技術 ディジタル伝送網においては、長距離伝送をt−1う場
合、変復調ユニットを必要とする。変復調ユニットは、
回線に変調波を送出し、受信した変調波から検波信号を
検出して符号を復元するものである。そして、変調して
から符元するまでの動作は、一般式に現わすことができ
る。しかし、従来の変復調ユニットては、これらの動作
式を実現するのではなく、機能の固定したブロックの組
み合せにより実現しているため、上記動作式で可能〕=
なる性能を満足するとは限らない。士だ、従来の変復調
ユニットでは、伝送速度ごとにスミ°本構成を異にして
いるため、融通性のある配線配置が不可能である。
なお、本発明者は、変復調動作式、自動等化調整動作式
、および復?、?クロック・タイミングの自動調整動作
式に対して、時間変数にサンプリングタイミングを代入
して得られるザンブル値変徨調動作式と、サンプリング
することにより生ずる不要波の分布帯と信号分布帯とを
分離するサンプル値フィルタ動作式と、上記不要波を抑
圧するサンプル値自動等化動作式とを、それぞれのサン
プリング時刻で演算する手段を具備した変復調ユニット
を先に提案している(特願昭56−147188号明細
書参照)。
目 的 本発明の目的は、このような従来の問題点を解決し、融
通性のある配線が可能であり、かつ比較的小さい占有空
間で高速、高能率の伝送が可能な高速変復調ユニットを
提供することにある。
構成 以下、本発明の構成を、実施例により説明する。
本発明の原理および実j布例の説明を、次の順序で進め
ることにする。
(1)変調機能のサンプル値動作式。
(a検波のサンプル値動作式。
(3)同期制御のサンプル値動作式。
(4動作確立機能およびディジタル処理周辺回路。
(5ディジタル信号処理回路。
(6)信号処理用LSIの実現法。
1変調機能のサンプル値動作式 変復調機能を構成するために、変復i?l! ah作式
を・サンプル値処理ユニットによってリアルタイムに処
理する。変調側においては、周波数帯域が音声帯域に制
限され、周波数変動のある回線を伝送てきるような変調
波形を作るための動作式を作る。
変調波形は次式で表わされる(前記出願明細書参照)。
f(t)=A(t)cooω。’ t−B(t)sin
ω、/l ・・・(1,o)となる。ここでω。′は搬
送周波数で伝送帯域幅のほぼ中心に当り、A(t)、 
B(t)は包絡線波形である。
こレヲサンプル値処理ユニットによって作る場合におい
ては、サンプリング間隔を機能ごとに適正に配分する必
要がある。先づ、上記動作式のキャリア部分とボー信号
部分のサンプリング間隔を同じにすることは明らかに不
合理である。これらに対してそれぞれT、およびT、な
るサンプリング間隔を配分することとする。さらに、こ
れら部分の境界をどこにするかを考えるには、画部分の
中間にサンプリング間隔T□なるベースバンド部を設定
して考えるのが妥当である。
ここで、ボー信号、ベースバンド信号、およびキャリア
信号のサンプリングにおけるサンプリング番号をそわぞ
’f11.m、Bとすると、であるとする。ここで、(
X)なる記号はXの値を越えない最大の整散であること
を意味する。
ベースバンドから見た伝送特性によってキャリア部分の
伝送特性の評価ができるようにするには、変WN搬送波
は余弦項振幅を実数部、正弦項振幅を虚数部とする複素
数として扱うべきである。これをF (t)と表わす。
サンプリング間隔の異なる部分の接続によって伝送特性
の変形があり、これを明らかにするために t−=m Tl とおきF(nT工)の2変換を考える。即ち、Z(F 
(mT□) )=F(o)+F (Tz) xs ’十
F (2T□) ! ” 十ミF(z) ・・・(L 
2) とする。キャリア信号のサンプリングを行う場合におい
ては、ベースバンドサンプリング間隔T□の間にF (
nT工)なる値が保持されてF’(nT)が得られるも
のとすると、 Z(F’(nT))−F(o)H(p)+F σ、) 
I−1ω)p ’+F(2T□)H(p)p ”千 ・
・・・・ −F(p−りI]ω)−にi ・・・(L 
!S)ここで p”mz 、x−’]’□/T F(t)” □X、 、 u (t−1T、) a□−
・(1,s)のように表わされる。u(t)は変調搬送
波のスペクトルを角周波数範囲 り vl<W<W。
に限定するための関数であり、dlは次のような複素数
である。
eLl−a1+ j bl al、b□は変調エレメシト1に含まれるデータビット
の論理値組合せのそれぞれに対応して定めらねるもので
ある。(1,s)’式の2変換を行うことによって、 a z−IT*At u(z) −・(1,6)これを
(1,3)式に代入すると、 F′(z1/K)−企d□z−IT11/Tlu(→H
(z1/K)i、−に−M ・・・0.7) Hは明らかにF (m T l )を0次ホールドする
ことによってF’(nT)を作る場合における特性の変
形を表わしている。これを補償すると云う考え方かなる
関数を考え、 V (mT □) ミ仝 U’(mT、−IT、) a
□・・・(1,9)l==[11 を定義する。そして、F (m T > )を0次ホー
ルドする代りにF (m T > )を0次ホールドす
ると変形H(p)を補償した元の伝送特性が得られる。
即ち、U’(z)H(Z”) −F(Z) −−−(+
、 + o)となることが(1,6)〜(+、a)式を
用いることにヒつで導かれる。(+、+0)式の2変換
の逆をとることを考えると、 のように表わされる。ここでOは両辺のコンボリューシ
ョンを表わず。これは’l’ k、 F (mT 1)
の値をレジスタに保持しておくことを意味している。
キャリア信号のサンプリング間隔&JTである。
Tは角周波数がω。′である搬送波の−p1期より小さ
くなけ第1ば変調された搬送波を表現することができな
い。このことを正確に表わすとサンプリング周波数のま
わりに分布するギヤリア信号幀よってできた側帯波がキ
ャリア信号の帯域に混入してくることである。こねはサ
ンプリング周波数を大きくすることによってざけられる
が、こ41とは別にベースバンド信号をサンプリングす
ることによって生ずる高次調波による成分が搬送波周波
数のまわりに分布し、これがベースバンド領域に混入し
てくる。これはベースバンド信号をキャリア信号の処理
部で0次ホールドして作ったF(nT)によるものであ
って、この混入をさけるためにFo(nT) −G (
nT) OF (nT) −・−(1,12)なるフィ
ルタリングを行う必要がある。G(nT)の遮断周波数
はω。′によって定められるが、通常、1800)(2
程度となろう。第1A図は出力端りに変調搬送波f(n
T)を出力する演算回路である。
f(nT)は第1A図の右側の部分に示されるように、 / f (nT) =A。(nT) aos a+o’ n
T−Bo(nT) sin oz。’ nT・・・(L
13) なる形をなすものである。ここで− F、 (nT) −Ao(nT) + j B、 (n
T)なる信号を作るには(1,12)式の処理を行う。
この処理は第1A図においてG工l G、によって示さ
れるもので G (nT) −Cr4 (nT) + j Gz (
nT)である。ただ、この形は一般形であって実際的に
はG、 (nη−〇とおくのが便利である。第1A図の
Hなるブロックは(+、11)式で示される保持作用を
示す。このブロックの入力信号は(1,11)式右辺第
2項である。I]までの処理ステップを説明するために
(1,s)式のびを ビ(mT、)−P’(mT、)+jQ’(mT、) −
・(1−1a)のように表わし、更に、 F (mT s ) −=−A (m T l ) +
 j B (mT z )とすると、 r(mT1) −X (P’(mTt ”−tT、) 
ILI Q’(mTt−IT、) b□)l−に−M T(mT、) −5(P’(mT□−tT、)b□+Q
’(m’l’□−tT、)a□)土−に−M ・・・(1,15) U/、即ち、上式ではP’、Q’は(1,a)式からめ
られるものでUを変形したものである。Uは両側帯波伝
送では虚数部をもつ必要はない。しかし、ホールド処理
による特性の変形を修正するkは(1゜15)式に示す
jうに実数部のみならず虚数部も必要になることがわか
る。
第1A図のROMは余弦と正弦関数値を記録した読取専
用メモリである。第1A図のA□、A、。
B1およびB、はそねぞね(+、+s)式第1式の第1
゜第2、および第2式の第1.第2項の演算を行うもの
でこの項の関数の変数は λ(mr i) −mT、−iT、 HH+ (1,1
6)であって、これを引数とする表によってこの関数を
める。この表の内容はUの所要スペクトルとその補正式
である(1.S)式によってあらかじめ読取専用メモリ
などに計算結果を記録することによって用意される。そ
して、その表を引<ツ[数は第1N図のλなるブロック
とその周辺記号によって表わされる処理によってめられ
る。この処理は(1,16)式を差分形に直した λ (mr ’)−λ (m−1,土)+T、、 λ 
(”+ i) −λ (m、1−1) ”s・・1(1
,17) 虹よってめられる。(1,1s)式の&1.biは第1
A図の表Cによってめられる。この表Cは変調エレメン
トに入る送信データビットの系列から作られる数を引数
として索引される。ベクトルd□”= a1+ j b
□O取り得る離散値の個数をNとすると送信データビッ
ト系列はj o g s N個のビットごとに区切られ
、一つの区切の中に入った各ビットの論理値の組合せで
作られる数に1の差分を第1A図のR,なるメモリによ
ってとり、それを引数としてCの索表が行われる。この
表の内容は復調器における上記d工の雛散値の誤識別が
より少くなるように設定される。
第1B図は@IA図のB、、A□の部分の詳細図で、&
に+ I!Lニー□、・・・は表Cの出力を記憶するシ
フトレジスタである。また p/ 、 Qlなるブロッ
クはその入力値によって” (”1)+ Q’ (mr
工)なる関数表を索引する操作を行うことを表わす。
ボー信号、ベースバンド信号、およびキャリア信号への
サンプリングレイトの配分はそれぞれ1/T3.し′T
0およびl/T となるが、ボー信号は変調速度から定
まる2、 4 K HZによって処理されることとなる
から、その他のサンプリングレイトは2.4KH2の整
数倍になる。搬送周波数のまわりにベースバンドサンプ
リングによって生ずる側帯波がベースバンド帯に入るの
を防止するには、上述のようにQ(nT)Kよって行う
。従って、間層はキャリア信号サンプリング周波数、お
よびベースバンド信号サンプリング周波数のまわりに分
布する側帯波がさけられる条件を探せばよい。
実現上妥当と考えられるサンプリングレイトの配分はボ
ー信号、ベースバンド信号、およびキャリア信号に対し
、そねぞね、 (刀2.4 K)4z、 2.4 KHz 、およびg
、6KH。
(2)2.4 KHz+ 4.8 kHz + および
9.6KHzの2つが考えらねる。α)の条件では(1
=15)式においてm = kとなって F(hT、)葦LJ’ (hT、)Oa(スなるコンボ
リューションによって表わされることとなり、U′(k
TB)はディジタルフィルタとして実現できる。しかし
、ベースバンド信号サンプリング周波数のまわりに分布
する側帯波をベースバンド信号から分離するには上記の
ディジタルフィルタは理想濾波器に近いものとなる。そ
して、ベースバンド信号に接近して上記側帯波があり、
α)の条件では実現を不可能にする要因である。e)の
場合は上記(IIl[帯波とベースバンド信号の所要帯
域の間にあそびの領域をとることができる。後述のよう
に1oOHz程度の帯域のバックワードチャネルの設定
する余裕を作ることができる。
なお、第1A図において、(a)、(b)、および(c
)はそれぞれサンプリング間隔が1’、TI、およびT
であるサンプル値処理部であることを示す。また、T2
 なる処理部から1゛、なる処理部のスなるブロックへ
の入力を示しであるが、こねはλの内容をT ごとにク
リアすることを意味している。λについては(117)
式の計算のためのものであることを述べたが、実際に(
1,15)式などを演算する場合においては現時点をに
−Qとして計算することになる。これに合わせるには1
゛、ごとに2をOとすればよい。第1B図釘おいて、a
kr AX−□、・・・・・laK−M によって構成
されるシフトレジスタはT、なる間隔で更新されるもの
で第1B図の他の部分と異なる間隔になる。第1B図に
示す回路を全部同じクロックで処理できるようにするに
は、第1B図は第1C図のようにシフトレジスタの各段
にダミーを入れる必要がある。但し、こねはe)のサン
プリングレイト配分の場合である。第1c図で(Q)の
部分は2.4 KH2、(b)09分i;r4.8KH
で、それぞれサンプリングする。
2検波のサンプル値動作式 変調器から出力された変調搬送波は回線を通して復調器
に受信される。復調器入力の受信波は、もし、回線に周
波数、および位相変動がなければR’ (t)−r□(
t) cos @、’ t) −rβ) sin (a
+、’ t)のような形になる。しかし、一般に変動が
あるがらこのような形にはならない。検波のサンプル値
動作式をめるには受信側の基準によって受信波を定義す
る必要がある。従って、受信波はR(t)−r 、 (
t) c o e ←o1+α。&)) r、(t)s
in(e−ot+α。(t))・・・(2,1) となる。これはω を中心としてその近ぼうに分布する
スペクトルでこれをベースバンドに近い信号として取扱
うために、先づ、 eO(t)−肌)。、1(*o1+θ(t))−8(1
)。jθ(t) 、−0−(2,2)を作る。ここで e(t)−e 、(t)+ 5 e 1j(t)eo(
t)=cosωotR(t) 、θ8(t)= e i
n (IIot R(t)−・・(2,3) である。(2,2)の操作を行う場合においては高調波
が発生する。これをさく除して一2πW〜2πW「スペ
クトルを限定する必要がある。このために次のようにξ
(1)なる単位応答をもつフィルタリングを行う。
z(1)−〇(t)*ξ(1) ここで z(t)−X(t)+j y(t) 、ξ(1)−η(
t)+jζ(tJであるとすると、 となる。検波の目的はr□(t)l r2(t)をめる
ことにあるが、このためには(2,2)式のθ(1)を
α。(t)「近づける必要がある。このため虹は制御が
必要でこれについては後述する。
受信波を検波する動作式をめるに−は(2,1)式にお
けるα。(1)は測定不可能なJil:よし、R(t)
が測定されaoBω。t、sinωotが復調器で作ら
れるものであると考える。これをサンプル値処理回路で
発生させたときのサンプリングによってe 、ec B を表わすと、 のようになる。復調側においても送信側と同じようにキ
ャリア信号部分とボー信号部分があって全部同じサンプ
リング間隔で処理するのは不合理であり、やはり、サン
プリングレイトの適正配分を考える必要がある。しかし
、復調側でマルチレイト系とする場合にはスキップサン
プリングを行うこととなってスキップによる不要波が発
生する。
この影響がさけられる条件を満足する配分法があるかど
うかが問題である。このため(2,4)において、先づ
、ηなどをη。とηに分割し、η。には1/T、η′C
は1/Tエ を配分する場合の可能性ある条件を探して
みる。先づ、例として(2,4)式右辺第1項を ノ、1: ウに: 分割し、右辺第1項においてt −
n T 、!:x□(nT)=iη。(nT) Oec
(nT) −(2,7)とおいて n=K1 (K、iは整数) とおき、U (nT)をunit 5tep関数とし、
+c t 、 (iTz) ミU (n T : n 
==−K i ) X l (n T) ・□ ・(2
−8)なるスキップ信号Xえ(4T□)を考える。ここ
で、(nT:n=Ki)なる表示法はnをに′C割った
値のうち整数となるような1をとることを意味している
。このX□(:LT、)にスキップサンプリング定理を
適用するとXよ(4T工)の2変換は・・・(2,9) となる。ここで Z−p である。一方、(2,7)式
の2変換をとれば xlfp)−ypoωL e、 (p) −・・(2,
1o)となるが、これに対して(2,9)式右辺の各項
においてpの代りに p e j 2πλ/に とおいた項が現われるととになる。これらの式において
p、、、ej“7とおくことによってスキップ信号によ
るスペクトル分布がまる。これらのスペクトル分布にお
いてλ−〇の成分は所要波であって、このほかス+0な
る不要波がサンプリング周波数のl/にの間隔で発生す
る。従って、ボー信号のサンプリング周波数のまわりの
不要波とボー信号所要帯域を区別できるためにはボー信
号の所要帯域が遮断周波数がボーレイトの半分の理想濾
波器によるもの、即ち、ナイキスト帯域に等しくなって
いなければならない。この条件を送信側で満足させるに
はサンプリングレイトの配分法が2.4゜4.8 、 
9.6KH□の場合にベースバンドでナイキスト帯域伝
送に近づける必要がある。しかし、復調側においてサン
プリングレイトを配分する場合においては、変調器の配
分と同じにしても意味がないことがスキップサンプリン
グ定理から云えるから、2.4.2.4 、9.6 K
Hzとする必要がある。この場合、変調側のベースバン
ドに相当する部分、即ち、(2i)式のη′のサンプリ
ングはボー信号のサンプリングと同じになるからl′の
処理はルフィルタで行われることとなる。この場合、ト
ランスバーサルフィルタの人力信号は(2,4)式をサ
ンプル値で表わした次のような式になる。
L−T、/Tとして、 x (kT、) −U (nT’;n−Lk) ((v
o(nT) Ooo(nT+ )+ (oo(nT) 
Oe8(nT)))y (kT、) −U (nT;n
−Lk) ((’7.) (nT) Oe、 (n刀)
−(ζ。(nT) Oeo(nT) ))・・・(2,
N) 勿論、この信号にはボー信号の所要帯域に不要波が密接
して分布する。しかし、次に接続さ才する自動等化種に
おいてこの不要波をさく除できる。
即ち、後述のように自動等化処理におけるトランスバー
サルフィルタがナイキスト帯域伝送となるように行われ
る。これは帯域外の信号があるかぎり検波信号のエラー
εX(kTz) + εYQcT、)が発生し、M (
kT、)−εx’ (kTl) ” ’ y !(kT
2)が小さくなる方向にタップ系数の自動調整が行われ
ることによるものである。
第2A図は、・(2,11)式を処理する場合の処理回
路であり、次の段の自動等化処理の入力となる信号x 
(k’r、) j y Qc’l’、)は第2A図の9
,10なるレジスタの出力を間隔T、ごとに参照するこ
とによって得られる。第2A図の(C)なる区間はサン
プリング間隔T、のサンプル値処理・回路である。(L
) 6る区間はサンプリング間隔Tのサンプル値処理回
路で8なる部分は(2,11)式の*で示されるコンボ
リューションとそれに関連する表示の処理を行う。
7は受信側の腹調回路入力端子で6によって7のアナロ
グ信号がディジタルに変換される。l、2゜3.4.5
で示される回路は(2,s)式を処理するもので牛には
e o (n T)を、5にはo、(nT)を出力する
。以上は変復調側のサンプリングレイトの配分をそれぞ
れ2.4.4.8.9.6KH2,および2、4 、2
.4.9−6KHzとし、ナイキスト帯域の伝送を行っ
て全てディジタルなサンプル値処理を行う場合であるが
、必ずしもナイキスト帯域の伝送でなくても適用できる
回路は第2B図に示す。
第2B図においてlま6が受信側の復調回路入力端子で
1.2.3.4.5で示される回路は(2,s)式を処
理する。しかし、第2B図(b)なる部分は線形なアナ
ログ処理回路でη、ζなどは(2,4)式のそれを示す
。一方、(場なる区間キャリア信号のサンプル値処理回
路でディジタルな処理回路である。
そして、手、5はアナログ・)5イ・ディジタル掛算器
でその人出力はアナログ信号である。m2B図(Q)は
、サンプリング間隔T、のディジタルなサンプル値処理
回路で(=)のアナログ区間の部分&ま、8.9によっ
て示されるアナログ・ディジタル変換器によってディジ
タル値に変換されて(Q)なる自動等化処理に入力され
る。
自動等化の動作式は、前述の出願明細書に述べる式にお
いてt −kT、とおくことによってめることができる
。ただ、これを処理回路によって計算する場合はに−0
とした式を計算することになる。先づ、伝送路に対して
直列に入るトランス/< −サA/ フィルタノtQ 
合ニハX (k’l z) + Y (kTl)をトラ
ンスバーサルフィルタの出力信号の(i/、jと1−る
と、 X OcT、)−□、E。(c08θ(kT、Xy□x
 ((k−1,) T、)−δ□7((k−1) T、
) ) −sinθ(kT、)(γ、y ((k−1) T、)
+δ1X ((k−1) T、)))Y QcT、)−
Σ (c o sθ(kT1X7 iy((k−1) 
T4)+δ□X1++0 ((k−1) T、) →−5inθ(kT、)(γ、:c ((k−1) T
、)−δly ((k i) Tz)))・・・(2,
12) この式CおけるX+7は(2,4)lまたは(2,11
)である。従って、自動等化処理回路は第2C図のよう
になるが、この回路の入力は第2A図、または第2B図
の出力になる。第2C図の処理回路には、θなどを入力
する必要がある。この変数は(2,12)式いも示され
ている。これらについては次の項において述べる。第2
C図において、T、なるブロックはトランスバーサルフ
ィルタのタップの信号レジスタでγ。、δ。、γ□、δ
□、・・・γ 、δ はkl−IN−1 タップ係数である。タップ係数をめる式は検波信号の信
号エラーからめられる。この場合、検波信号は(2,1
6)式でめられる値を、さらに後述のような並列自動等
化種の補正を受けたx’、 y’である。
によってめることができる。即ち、 γ□(X+1)=γ□(Ic) at l (kT、)
 x ((k−1) TB) + αε8(kT2)y
([有]−1) T、) δ□(X+1)−δ□←汁αε、(kT、)y(oc−
1)T、)+αe、(kT、)=c ((k i) T
B) ・・・(2,+4) なる差分動作式である。ここで ε、QcT、)−εx(kT2) aosθ(kT、)
+ε、(B S inθ(kT、)εz (hT、) 
−xx (kTJ Binθ (”TB) 5Y(lJ
aosθ(kT、)・・・(2,+5) Ay (kTg) コX。vjtY((k−j)T、)
である。ε工とε工は信号エラー(2,15)式の予測
値である。(2,13)〜(2,16)からなる式はト
ランスバーザルフィルタの調整式でその処理回路を第2
D図に示す。第2D図において端子γ。δ。、γ、δ、
・・・、γN−Jδn−4に接続されているT、なるレ
ジスタと+なる加算回路は(2,14)式の差分動作式
の処理を示すものである。また、第2D図におけるx 
(kT、) 、 y (kT、) なる端子から接続さ
れているレジスタT、からなるシフトレジスタは第2C
図のものを再提したものである。第2D図のLなるブロ
ックで示される部分において、3,4,5゜6はその入
力端子で(2,15)式の右辺の各項が入力される。こ
れらの端子からのびる垂直線と水平線の交点に示される
X印は(2,1s)式右辺の掛算を行うものて一つの水
平線上の2つのX印に入力される垂直線の信号が和算さ
れて、その水平線上に結果がでてくることを表わす。ま
た、Lブロックの1.2なる出力端子から下っている2
つの垂線は(2,15)式の左辺を表わし、それぞれの
線上にある+印に入力される水平線上の信号を加算する
。加算入力に−を付けたものは、引算を行うことを表わ
す。第2C図のMなるブロックにおいても以上のしブロ
ックについての処理方法と類似の方法を用いるもので、
(2,12)式右辺の大きな項の演算を行うものである
なお、以上のようなサンプル値動作式を記述する場合、
サンプリング時刻t −kT、などを連続な式の変数に
代入した形にしているが、サンプリングクロックには位
相ずれがあってt−kT、+△。
およびt−nT+△/L (L−T、/T)とするのが
正しい。しかし、処理回路を作る上では、Δは影響しな
いので省いて書くことにする。ただ、ボー信号のサンプ
リングクロックの位相は正確に制御する必要があるので
、この制御機能をとり上ける項において省略した変数を
復活するこ七とする。
ユニット化の都合でキャリア信号のサンプリングクロッ
クの位相も上記の制御にともなって変化することになる
が、こねは特性に影響しない。
変調器においては送信データビットが一定数まとまるご
とに変調信号dkを作る。dkは複素数であって与えら
れた有限個の離散値をもつこれら離散値は複素平面上に
点在する。復調器における検波信号はt −kTsにお
けるサンプリング値が変H信号の復元値でこの値からd
k を判定する。
検波信号のt−kT、におけるサンプリング値をX′(
kT2)Y′(kT2)とし、これらをそれぞれ実数部
、虚数部とする複素数を考える。即ち、 Z’(kT、)=X’(kT、) 十jY’□rT、)
であるとする。Z’(kT、)はdkの各離散値のまわ
りに位置するが、歪のためにdkの離散値には一致しt
「い。しかし、dkの各離散値に対応する点の近くに位
置するZ’(hT、)が得られた場合は、そのZ’(h
T、)を送った変調信号はZ’(kT、)に近いdkの
離散値であると判定する。従って、Z’(kT、)の複
繁平面上にはdkの各離散値を中心とする判定領域があ
り、Z’(kT、)が入った判定領域の中心の離散値を
判定した変調信号として出方する。
変復調ユニットでは、この判定領域を表として回路化し
ておき、この表の入力にZ’(kT、) 、即ち、X’
、Y’を入力することによって上記の離散値が出力され
るようにする。(2,13)式のak、bkはこの表の
出力として得られるものである。X’(kT、)。
Y’(kT 、)なる検波信号は(2,12)式を処理
して得られるX (kT、) 、 Y (kT、)をさ
らに補正して得られるンスバーサルフィルタであり、そ
の出力の補正は、伝送路には並列1入るトランスバーサ
ルフィルタによって行われる。これら2種類の自動等化
に対して適正な機能配分を行うものである。即ち、とし
、その右辺第2項は X’(kT、)−、x。(gt ’に一、l! −”/
 bk−/)で表わされ、これを処理するシグナルフロ
ーグラフは第2E図に示すようにトランスパーサルフィ
ルタには判定された変調符号が入力される。この判定帰
還用のトランスパーサルフィルタの糸数ハ、g7 (k
+ 1)−gzk)+α(gxQcr、) ak7−t
yJkrz) bx−7)h、 (k+1)纏り、(I
C)−α(a x (k’l’、) bkt ’ y 
(kTJ b>−7)・・・(2,19) によってめられる。aK、εアは(2,16)式によっ
て与えられるものである。(2,18) 、 (2,1
9)の処理を行うシグナルフローグラフを第2F図に示
す。
第2E図において、T、なるブロックはサンプリンダ間
隔T、ごとに更新されるレジスタで、これらによって作
られるシフトレジスタは、(2,1S)式右辺各項のa
、およびbを記録している。こねはトランスバーサルフ
ィルタを形成し、そのタップ係@g6 hor gl 
”1 + ・・・gM−1hM−1を得る回路が第2F
図である。第2E図のTAなるブロックは検波信号X’
(kT、) 、 Y’(kT、)を入力と1変調信号’
kl bkを復元する判定領域を記録した表である。X
’(kT、) 、 Y’(kT、) は第2E図の下に
示さねるX (kT、) 、 Y (kT、)が上記の
トランスバーサルフィルタの出力によって補正さねて、
x’(k’z B) *Y’(kT、)が得られる。
第2F図は、第2E図の入力となるg。h(1+g工h
□、・・・gw−jhM−j をこれら記号で表わされ
る端子に出力し、直列自動等化器の出力信号の信号エラ
ーの予測値をめるものである。第2F図の下の部分は前
者を行い1.ヒの部分は後者を行うものである。前者に
おいて、T、なるブロックはサンプリングごとに更新さ
れるレジスタで、こねによって→さねるシフトレジスタ
はv26図のものを再提したものである。また、シフト
レジスタの各段に使用されるNなるブロックは、第2G
図に示すもので、このブロックの出力端子に接続される
T、なるレジスタ虹よる積分回路を除けば第2D図のL
なる部分と同じ記号法が用いられている。次に、後者は
(2,16)式を処理するものである。以上の回路がこ
のような形になったことの根拠1ついては前述の先願明
細書で説明しである。
なお、直列自動等化器と並列自動等化器とへの機能配分
を行う場合(おいて、並列自動等化器は判定結果への依
存度が大きいので、主として直列自動等化器に依存し、
並列形1ついては伝送特性の周波数分布のように伝送帯
域の両端部分における大きい遅延を受けた歪成分を補正
する役割を持たせるなどの方法があり得る。この場合は
第2F図における判定結果であるak、bkを帰還する
トランスパーサルフィルタの係数を作る回路において、
遅延の少ないタップの係数は用いないよう(する。
5同期制御のサンプル値a作式 変復調の総合的な動作を完成するには、同期制御を定給
しなければならない。復調側では検波信号X’(kT、
) 、 Y’(kT、)をめ、これを符号判定表である
第2E図のTAに入力してak、bkを得る。
これらの計算を行うためには第2D図、第2C図に示す
ようにθ(kT、)が定まっていなければならないが、
こねはまだ未定である。また、前項て述べたように復、
調側の動作式をサンプル値形にする場合にサンプリング
時刻t−に’l’、などを連続な式の変数に代入したの
であるが、このサンプリング時刻は変復調ユニットのク
ロック系から得られるもので t−kT 、+△ の形になり、△は同期ずれのために変化するものである
。復調側では△を自動制御によって変調エレメントの適
正な位置にもってくる必要がある。
先づ、θ(kT、)の制御は(2,0式のα。(1)に
近づけねばよいのであるが、α。←)は測定不可能なは
であって、別な手段を用いる。こねについては、先願明
細前に示すように、検波信号を最適な状態で検波できる
状態からのずれは、 a ” +b% C比例する。この式は、判定結果ILz + bkを利
用して計算できる。xo’ (k’r、) =−0の状
態がθ(kr、)=α。QcT、)であるとは必ずしも
云えない。(S、 1)式かられかるように、両方の検
波信号が等しくなるところで、x o (k T 2 
)が0&こなる。従って、X。
(kT、)がOになるような制御を行えばよい。先づ、
この信号は M色1 x (kTi)−Σ c xo ’(k−μ)T、)−
Σ ”svμ−01μ ″−。
x(k−ν)T、) ・・・(3,2)なるフィルタ処
理に入力し、Xo(kT、)に含まねる高周波成分を除
き制御の安定化をはかる。このフィルタ処理については
501−12以下の変動を通ずようにパラメータを選択
する必要がある。しかし、この処理によってθ(hT、
) の制御ループに遅延が入ることになる。この遅延を
補償しなければ、制御は正常に行われない″。このため
、x (kTz)の予測として x□(kT2) −2(2X Qcr、) −x(k−
1) T、 )−(ff1(k−i) ’r、)−xi
(h−+1) T、) 、、 (5,s)を考える。こ
こで1は予測量のスキップ数であり、1エレメント先の
予測値であることを示す。このような予測がきく範囲は
、(5,2)式のフィルタリングの動作時定数が変調エ
レメント長T、の10数倍以下であろうと考えられる。
このような条件において、適正な予測が可能であるよう
に、異なるスキップ数の子7N!tの線形結合を考え、
これをθ(kT、) とおいて結合係数を最適化する。
θ(kT、)−Σ hix、 (kT、) −−−(1
4)tコ1 &1 (k+ 1) −aiQc)−Q 、Xx (k
Ts)変調ベクトルdkの離f!fi、値の数を多くと
る必要がなければ、低域濾波器が必要でない場合もあり
得る。この場合は、制御ループの高周波成分は多重ラグ
フィルタによって除去するものである。この場合、制御
信号をフィードバックするため:C→Iンプリング処理
によって1変調エレメント分の制御遅延があり、これは θ(kT、) =2 (2X (kT、) −x7.に
−1) T、)−(2θ(k−1)Tmン −θ(j=
−2) T−・ ・・ (3,5)なる予測処理によっ
て補償する。この人力x (kTm)は x (kT、
)−a、xよ(ir、)+ c、px(k Q T2)
x、 (k’r、) −a、x、 (i’r、) + 
c、 px、 (x−1) ’r、)”n (kr a
) −c、Xo ’(kT 2) + Q *βx、(
k+) Tm)・・・(3,6) なる多重ラグフィルタの処理によって得られるものであ
る。(K、 4) 、 (5,s)式によってめらねる
θ(kT、)はあらかじめ用意された三角関数表に入力
することによってQO8θ仮T、)、sinθ(kT、
)を11へこねを第2C図、第2D図に示す回路に入力
する。
第3A図は、低域濾波器を用いる場合の全体的ロックと
その出力回路は、(3,4)式の第1.ff’2式を計
算することであり、その入力であるx’(k T 2)
iJ、(5,+)式と(5,2)式を処理することによ
ってめられる。第3A図のLPなるブロック、およびT
” Bなるブロックとその周辺回路により計算されるも
のである。第3A図の回路の入力であるで(kT、) 
、 Y’(kT2) 、 ’k 、 bkなとは第2E
図の回路から得られる。第3A図の回路の出力は、θ(
kT、)を図の1゛Cなるブロックで示される三角関数
表に入力することによって得られる。TB、TCなる表
は、あらかじめその内容を計算しておけばよい。
W> 3 A図のLPなるブロックは、(3,2)式の
ディジクルフィルタの処理を示すもので、その内部回路
は第3 B [>] (b)に示す。また、第3A図の
X工、・・・・X なるブロックは、(3,3)式にお
いて土に数値を与えた場合の処理を行うブロックでその
内部構成は第3B図(→に示す。なお、第3B図(b)
の低域濾波器は一般形で表わしたものであり、最適化を
行うことによってもつと経済的なディジタルフィルタに
することができる。自動位相制御ループに低域法波器を
用いる必要がなく多重ラグ・フィルタを用いる場合の処
理回路は第3C図のようになる。第3C図において(a
jは多重ラグ・フィルタ回路であり、その出力は(b)
なるlステップ予測回路で処理おくれを補正することに
よってTCなる三角関数表に人力し、その出力にaoe
θ(kT、)1sinθ(kT、)なる信号を作る。ま
た、制御ループの低域濾波器の遅延を補償する焦合、(
13)式の予測式において右辺の帰還項を用いるのは(
3,4)式のようなアダプティブな調整を行わない場合
に用いるものであると考えることができ、アダプティブ
な調整を行う場合においては上記の帰還項をなく し 
、 x、(kT、)−2xQcT、)−x(lc−t)T、
) −・−(5,7)とおいて(5,4)式を用いるの
が適当と考えらねる。
この場合、第3A図のNなる部分の代りに第3D図を用
い、第3C図の処理よりもa単にすることができる。第
3D図において、1,2. ・・・Lなる番号をつけた
T2 なるブロックはサンプリング部間T、で更新され
るレジスタで、これらはシフトレジスタを構成している
。シフトレジスタの各段から引かわた圭直扉と、X□、
X8.・・・・、Xなる水se−線との交点の士印は、
それに接続される垂直線からの入力と同じ水平線上の他
の十印の垂直線との入力との和をとることによってその
水平線上に出力することを童昧する。
1〜3狼までの記述において変調エレメントととのサン
プリング時刻をt−kT、とおいたのであるが、クロッ
クのタイミングずれがある場合にはt−kT +△ と
おく必要がある。自動位相制御においては、検波搬送波
ω。nT’の位相ずれθ(kT、)を検波信号からめた
(3.1)式によって制御できることを述べた。従って
、△−0でない場合の検波搬送波ω。(11T+△/L
)の補正も同じ動作式で可能である。これと似た方法に
よってタイミングずね△の調整も可能である。このため
にぼ検波信号をもとにしたタイミング処理回路のほかに
、マスタクロック発振回路を第3E図のような形にする
必要がある。第3E図においてDEMは、第2A図〜第
2F図、第3A図〜第3C図およびL記タイミング処理
回路などを処理する復調回路であって、第3E図のCL
は上記DEMにサンプリングクロックを供給するりpツ
ク作成回路である。CLの出力線のうち2なる複線はク
ロック間隔がT。
の多相クロック、1なる複線はりpツク間隔がTの多相
クロックである。DEMは次に述べるようなタイミング
処理回路の出力も作るもので、これは3なる出力線に得
られる。こねはクロックずれΔに比例するものである。
同図vCOは電圧制御発振器で、その出力線4り上記ク
ロックの整数倍の周波数の周期波を得、こねによってC
Lを駆動する。■COの入力3は上記りpツクずれΔC
比例する信号で、この信号がある限り■COは発振周波
数をずらし、この信号がOに近い状態に発振周波数を保
持するものである。発振周波数を変える制御を行う場合
はクロックずれは △(k+1) −1k)−o z (kT、) ・・・
C5−8)なる式に従って制御されることとなる。ここ
でZ(kT、)は第3E図のDEM出力3であって、ア
ナログ信号である。このアナログ信号は次のような調整
動作式をディジタル処理し、その出力をDA変換したも
のである。
Z (kT、) −gIXk k−1) T、)+g〆
(kT、) +g’、Yξに−1) T、)十g;Y’
QcT、) ・ ・ ・ (3,9)g l−1/2 
ak−4+ g *−+ /2 akl g;−1/2
b kl gz、−bx−1/2 b k” ・・・(
s、1o) 第3F図はC3,9) 、 (s、 10)式を処理す
る回路で、TB工、TD、は(5,10)式をあらかじ
め計算して内容を設定した表である。
タイミング情報であるZ(kT、)は第3F図に示した
回路の出力として得られ、それはDA変換されて第3E
図のDEMの出力の一つとして得られ、クロック用主発
振器であるvCOの周波数制御端子に加えられる。この
方法はvCOがクロック用の主発振器である場合に可能
であって、クロックが第3E図のVCOからではなく、
外部から入力する必要がある場合には、上記の方法を用
いることはできない。この場合には、主クロツク発振町
でなく伝送路の遅延を自動調整する必要がある。この場
合においても、第3F図の出力Z(kT、)は0となる
から、第3F図は変える必要はない。
伝送路の遅延を自動調整するには自動等化種のために使
用されているトランスバーザルフィルタを用いることが
できる。自動等化動作は、(2,12)式におけるγ□
、δ□を(2,14)式Cよって調整するものであるが
、このトランスバーサルフィルタによってクロックのタ
イミングを行うためには、(2゜14)式の調整動作式
は変形する必要がある。トランスバーサルフィルタの調
整は、検波信号(2,17)式の信号エラーの2乗を小
さくする方向に行うが、タイミングの調整も行う場合虹
おいては、E (kT、)−t、” (kT、) +t
Y” (kT、) +z” (kT、) ・−(3,+
1)とする。ここでεXl’Yは(2,1o式で与えら
れる。
この場合、 なる処理によって調整し、Z(kT、)は(3,9)式
を用いる。(3,12)式で調整する場合には検波信号
のエラー、即ち、(3,11)式右辺の第1.第2項に
基づくタップ係数の調整項は(2,14)式右辺第2.
第3項と同じであって、こねにタイミング調整のための
項が付加される形になる。この項をめるためには ・・・(5,15) をめる必要がある。この式においてax’/aγ1など
幀ついては(2,12)式、および(2,+7)式から
aX’QcT、) / aγ1−QO8θ(kT、) 
x(k−1) Tl)−sinθ喧、)y (k−1)
 T、) aX’(kT、) 7’ aδ、=−QO8θ(kT、
) y(k−1) Tl) −5ine喧、)x(k−
t)T、) aY’(kT、) / aγ□−cosθ(kT、) 
y(k−1) T、) +sinθ(kT2)x (k
 i) Tl) aY’(kT、) / aδ□−00SθQcT2) 
x(k−1) TB)−sinθCkT、)y(k−1
) T、) がまる。この式と、この式のkの代りにに−1を代入し
たものを用いて計算すわばよい。今、A (n、k)−
g、、cosθ(k−n) T、)+g’、 、sin
θ(k n)TJB (n、k)−g、 −nsinθ
(k−n)’I、)−g’、 −ncoBθ(k n)
TJとすると、 B (0,k) y(k−1) T、 )A (0+ 
k) y(h−1) ’r、 )1・(へ、14) のようになる。トランスバーサルフィルタのタップ係数
を調整する動作式(2,14)式の左辺の調整項に付加
されるタイミング調整用の項はC5,14)式に比例す
るものとなり、この項の処理回路は第3G図のようにな
り、その出力はff12D図の出力端子γ δ 、・・
・、γN−4δ、l−4にそれぞれ加算される。
0 第3G図におい”(、ABなる一点鎖線より上部番はト
ランスバーサルフィルタのタップに共通して用いられる
もので、l、2,3.4なる端子に&まそれぞれ(5,
14)式のA(o+k)、B(o+k)+A(1+k)
、B(1,k)を出力する。ABより下の部分をま、(
3,14)式右辺の各項を計算する。C□は(3,14
)式の第1.D□は(3,14)式の第2式の計算結果
を出力する。この部分は、1−Or 1 + ・・・、
 N−1に応じて各タップごとに計算される。以上の処
理の全体的な流れを画くと第3H図のようになる。
この図のT、なるレジスタからなるシフトレジスタは第
2C図のトランスバーサルフィルタの再提であり、Aは
第3G図のABから上の部分であり、タップととに一般
けられている。
ブロックの内部回路は、第3G図のABなる線より下の
部分を表わしている。また、第3H図のcosθ(kT
、)、 sinθ(kT、)なる端子には第3A図、ま
たは第3C図の同名の端子から接続されるOg;1 r
 J + g2 +gzZ z(kTs)なる端子に番
まm3F図の同名の端子から接続される。
4動作確立機能、およびディジタル処理周辺回路有限個
の離散値をとる変調ベクトルの伝送を行う変復調方式に
おいて、受信復調側の機能を高能率伝送が可能なように
作るkは、検波信号から判定された変調ベクトルを用い
て最適化を行うことが必要であり、これは2.δ項C述
べた)mっである。この最適化動作が正常に行われるた
めには、上記の判定が正しくなければならない。しかし
、この判定が正しく行われるためCは、各種のR適化動
作が正常でなければならないと云う一種のジレンマがあ
る。実際に、装置化においては、バンクワードチャネル
を用い復調側でキャリア断があったとき変調側にOFF
信号を送り、断が回復することによってON信号を送る
とともにスタート動作を始める。そして、スタートシー
ケンスを送受規定しておく。判定に依存する最適化機能
は、第2C図〜第2F図の自動等化、第3A図〜第3D
図の自動位相制御、およびM3E3H第3H図の自動タ
イミング制御などである。今、判定が正しくないと仮定
すると、これらの機能はそれぞね異常状態を走査するこ
ととなる。この走査は、正常状IAが見付からな&Jね
ばいつまても続くことになる。王者が同時に前作Aの走
査を行うのでは、正常状9nを見付けるのに時間がかか
る。従って、先づ、自動等化機能を停止させ、自動位相
制御と自動タイミング制御の動作を正常りもっていく必
要がある。今、伝送路の歪に許容される値が自動等化を
行わない2相、またはヰ相位相変調方式程度であると仮
定する。この場合、自動等化を行わなくても充分の適用
9Ii域が得られるはずであるから、先づ、この条件で
自動位相制御と自動タイミング制御機能の動作だけを正
常動作にもっていく。
タイミングずね、および位相ずれがある値よりも大きく
なった場合に−は、符号の判定が正しく行われなくなる
ようなずれの範囲がある。もし、伝送路の歪がなければ
、上記のようなずれの範囲が2相、および4相の場合に
はOに近くなる。8相以−h iなればこのようなこと
にはならない。従って、2相、および手相の賜金は、ど
んな状態で動作が開始さねても異常状態を走査すること
なく制御の中心にもって行ける。伝送路の甲によってt
:1″号間干渉が起これば、符号の判定が正しく行わf
lないずれの範囲が発生して来て、正常状態にもってい
くのが内硬になる。逆じ、2相、および4.相で容易に
正常な:I7!:間状態にもっていける伝送路の歪を許
容歪とすることができる。こねは、自動等イ[二を用い
ない2相、および手相の適用領域を定める。
従って、スタートシーケンスは2相、または手相伝送を
行い、自動等化を停止する状態を竺]相とし、第2相に
おいて自動等化を人ね、鉛73相で変調状態を増す。こ
のように行うことによって、2相、および手相位相変調
方式の適用領域によって、その8倍、または4倍の情報
速度の伝送が可能となる。スタートシーケンスで、第]
相、鉛2相のタイミングが変復調器間でほぼ一致する必
要がある。これは、前述のようにバックワードチャネル
を用いる信号伝送によって可能となる。
次に、バンクワードチャネルを用いて、甲1ノ作確立を
行う場合の変調側と復調側での状態系列を示すことにす
る。
第4A図は、復調側におけるスタートシーケンスの状部
転移図である。状態数は5個であって、m 4 B 6
)のS zcるレジスタに示すように、3ビツトで区別
される。111,110,101,100.011はそ
れぞれキャリア断、スタートシーケンスの第1相、第2
相、萌3相、および通信中の状態を示す。こねに対し、
これら状態間の転移の原因となる事象は、キャリアのo
pF、ON。
第1〜3相Gこある時間を定めるクロックカウンタの出
力が所定のカウント数を計数し終ったことを示す信号で
ある。キャリア断の状態を作るのは、通信を開始するた
めに変調側で人為的に行う場合もあり、また、回線が障
害となることによって発生することもある。キャリアが
ONとなることによって、状態は111がら110に転
じ、4相の形で受信するために第2E図のT A T 
第3 A図のTB、および第3F図のTD□およびT 
D、のアト1−ツシングを変更する。同時に、第4B図
に示すC1:r7.レジy、夕によって構成されるカウ
ンタによって時間監視を行い、所定1時間が経過したこ
とを示すON信号を得ることによって状INは110か
ら101へ転じ、自動等化を開始する。110では自動
等化用トランスバーサルフィルタの係数を第2D図の出
力のT2 のうち、適当に選択された係数11のものに
だけlを、他に0を入力する。
δはすべてOとする。101ては、上記各デープルのア
ドレッシングの変更は続行する。上記カウンタ出力がO
Nとなることによって状態は100に転じ、上記各テー
ブルのアドレッシングの変更を復旧し、再びカウンタ出
力がONになるとともに、状態が011なる通信状態に
入る。第4B図は、上述の制御を実現する回路である。
この回路の処理は各変調エレメントごとに行うものであ
る。
第4B図のCはレジスタで変調エレメントごとに1を累
積することによって時間計測を行う。I(は所定の値で
、Cによって引算さねる。この結果はTユなる表によっ
て結果が正であるか負であるかが判定さね、ON、OF
Fで示される出力@にそれぞれカウント数が一定値以上
になったか否かの表示を行う。Cの内容はTbなる表出
力によってリセットされる。リセット信号、即ち、0が
Tbなる表によってゲートされてCに入力される。Tb
虹加わるゲート信号は、第4B図のSなるレジスタが1
11、および011のときに加えられる。
これによって、この状態でCはリセットされている。カ
ウントは筒l−3相において行うものとし、110、即
ち、舘l相に入ると同時にCのリセットは外されて計数
を開始する。101.100の各状態でも同様であるが
、Cの計数値がKを越えることによってM、なるマトリ
ックスによって検出されて、Cにリセット信号が送られ
る。Mo なるダイオードマトリックスは、Sなるレジ
スタの状態を検出するもので、M工なるダイオードマト
リックスはSなるレジスタが次にとるべき状態を検出す
る。これらは、第4A図の状態図によって定めらねる。
この転移は、DRなる結線によって実行される。第4B
図の1なる入力は、後述の自動利得調整回路によって作
られ、変調信号が受信さねているかどうかを示す。また
、2,3なる出力信号は、すでに述べたテーブルアドレ
ス変更、および自動等化用トランスバーザルフィルタ(
f:数の変更を行う信号である。なお、第413図にお
いては、Cの言[数値もに以上になったときTa出力が
ONとなるようにT 内容が設電さねるが、Sが110
.101,100の状態では1゛8出力がONとなるこ
とによってCがリセ・ントさ才する。一方、このON信
号によって110→101..1.O1→100.ある
いは100→0]1なる転移を起こさなければならない
。ONとなったことの効果を現わすための時間を充分に
とるしこは、Cをリセットするのは任意の変調エレメン
トにおける第4D図の処理の最終ステップ(おく。この
ために、処理のワークメモリ(リセット信号の一時的な
記録を行っておく必要がある。第4B図に−おいては、
複線の処理と単線の処理を示しであるが、+ν線の処理
はバイト単位の信号処理であるのに対し、単線の処理は
論理処理で一ピット単位のものである。
また、第1,2相では?n2F図のT、なる各ブロック
の内容をOとし並列の等化を停止する。
次に、上述の復調側に対する変調側のスタートシーケン
スを定める。
変説M側のスタートシーケンスは復調側のスタートシー
ケンスに対応して定めらね、状態図は@40図のように
なる。即ち、バックワードチャネルをinj Lで復調
側から返送されて来たバックワード信号信号によって、
第1相の状態になる。バックワードがONになったこと
は復調側ではすでに2相、または手相の受信状態になっ
ていることを意味する。変調側では、第1相で2相、ま
たは手相変調の送信を桁う。第4D図のCとその付属回
路に示すように復W1g側と同じカウント数の計数で行
う。復調側と同じカウント数を計数し第1相から第2相
、第2相から第3相、第3相から通信状態への変化を行
う。第1相と第2相は、特に動作上は区別する必要はな
いが、復調側との時間調整のために2つに分りだもので
ある。第1.2相ではデータイa号を禁止し、変調器入
力にあるデータ符号のスクランブラだけを動作させ、第
1A図のCに示す変調符号を作る表のアドレスを変更し
、Cの2つの出力端子にそれぞれ2進符号が出力される
ようにする。第3相では、復調側で自@等化器を動作さ
せており、また、多状態で復調を行う態勢ができている
時刻であることから、第2相までに行っていた第1A図
のCのアドレス変更t−解除し、データ信号を禁止した
ままで多状態で変調を行う。第4D図のCがカウントア
ウトすることによって通信状態に入る。勿論、復ル、l
側はすでに通信態勢に入っている。このように、復調側
か先C状態転移を起こすのは、バックワードチャネルに
よって0N−OFF個号を伝送するのw−H延がともな
い、さらにデータチャネルの伝送迎延が加わることを考
慮したものである。この遅れは、動作確立上望ましいも
のである。第4D図は、第4C図の状態転移図に従って
作った処理回路図である。
こねは第4B図の復調側のスタートシーケンス回路とほ
ぼ同じ機能を実行する。第41)図の記号の中で第4B
図の記号と同じものは同じ役割、または機能を実行する
ものである。第4D図の入力信号であるバックワード信
号は0N−OFF形式のもので、第4D図のバックワー
ド信号端子の近傍の回路はヒ記信号の立上りを検出する
もので、T。
′/、rるレジスタを用い1変調エレメント前の値との
差分を取り、Totrる表によって差分信号をスライス
して0N−OFFに変換する。ONとなるのはバックワ
ード信号の立上り時間だけとし、他は0 ト” Fとな
るようにする。また、第4B図のテーブルアドレス変更
端子は、第1A図のCなる表の入力端に加えられてアド
レスを変更する動きをする。また、データ入力禁止端子
は、データ信号が入力される端子を禁止し、データ符号
スクランブラ−だけを動作させるものである。
キャリアON −OF F信号は、M4A図において述
べたように、スタートシーケンスを開発するものとなる
が、この信号の検出は自動利得調整機能と密接な関連が
ある。自動利得調整機能、即ち、AGCは復調回路入力
に入る信号を増幅するもので、AGCの信号の増幅率は
検波信号のレベルが適切な値になるように自動的に調整
される。この信号を増幅する回路はディジタル信号処理
によって行うのは適当ではない。一般に、ディジタル信
号処理いよって処理できる信号では、レベル力;ある程
度大きくなりればならない。A G Ck−W4 ?i
! 、。
る処理回路とアナログ的な増幅回路との関連(ま、次の
ようになる。先づ、A G C:の信号利0をα(k)
とすると、α朝)の調整動作式は、 E(kTり一εx2(kT、)十εY′(kT2)とな
るが、ここで ・・・(4,2) である。第4E図において、αなるー/晟釦49のブロ
ックはアナログ増幅器の部分で、その帰遠p[路の倍率
が(4,1) 、 (4,2)式をディジタルnつに信
号処理を行って作った値になる。第4E図の1./αな
るブロックはαを引数として索引すると1/αカー出力
されるようにあらかじめ内容の定めら才また表であって
、その第1の出力である1/αカ′−X j、r ルブ
ロックで表わされるアナログ・ノぐイ・デイジタル掛n
器に入力される。このとき増幅器AMPの帰還回路は信
号をl/αに減衰させるがら、AMPの総合利得はαに
なる。表1/αの第2の出方がONとなることによって
、ある所定レベルAより利得αが大きくなったことを示
すもので、この信号はff14B図の1なる端子に入力
され、受信側のスタートシーケンスの制御を行う。
ディジタル信号処理は、論理デバイスからなる処理ユニ
ットによって行われるものて、その入力信号はアナログ
・ディジタル、あるいはディジタル・アナログ変換を行
う必要がある。1〜4項において説明した各回路は、デ
ィジタル信号処理によって実行されるものが大部分であ
り、この場合にはディジタル信号処理を行う処理ユニッ
トの周辺部分を明確にする必要がある。この周辺部分に
おいて処理される信号、あるいは機能を示すと第4F図
のようになる。
先づ、変調側では (イ)送信符号回路:第4F図のSで示される。こねは
gl l A図のI(□を作る回路で、第4F図のSD
端子から端末装置の出力である送佃勾号を受け人ねる。
Sの内部はSD符号のスクランプリングとに1信号を作
る。第4D図の「データ入カ県止」信号によって、SD
倍信号禁止される。
(→送信波送出回路:送信波を作るディジタル信号処理
は第4F図のMODによって行わtl、その出力アナロ
グ信号はAMP2で増幅さね、S F Dなる分離濾波
器によって線路りへ送出される。
r 2−4Jなるブロックは2f’M−4,11,1変
換回路である。MODの出力は、第1A図のf(…T)
に相当する。
(ハ)ハックワード回路:受信データチャネルとHFD
、およびRFBなる濾波器により周波数分割方式によっ
て作ったバックワードチャネルのイバ号をFMRによっ
てFM検波する。この出力をMODの10なる端子を通
し、第4D図の1バツクワ一ド信号」端子に入力される
に)クロック:CLll で示され、■COから動作り
四ツクが供給される。
次に、復調側では (イ)変調波受信回路:第2A図の6に示すAD変換、
あるいは第2B図の8,9に示すAD変換、および4,
5Gこ示すアナログ・パイ・ディジタル掛算回路までの
部分を含み、第4F図ではRFDなるデータ受信帯域波
波器とAMP、なる部分からなる。AMPよにはm 4
6図な自動利得調整回路のαなる部分が含ま才]、AM
P、の6なる入力線は第4E図の下部の処理回路の出力
信号である。
また、6′なる入力線はf<2B図を使用する場合にお
ける三角関数波で、第2B図の3の出力線を表わす。
(T→り四ツク回路:第4F図のCLIなるクロック供
給回路と、■COなる電圧制御形の主発振器とを主とす
る樺成であって、復調におけるクロックタイミング信号
は第3F図でめられるが、これは第3G図に入力される
場合と、第3E図の3に出力する場合とがある。第3E
図のDEMは第4F図のDEMと同一物であって、第4
F図のSなるスイッチによって■COを制御する場合と
、自動等化用トランスバーサルフィルタの遅延を調整す
る場合とを切替える。
(ハ)受信符号回路:第4F図のRに−よって示さtす
る回路で、第2E図のa b の差分をとって送に’ 
k 信符号を再生する。この部分は第4F図の5なる線で示
すように、第4B図の自動等化変更端子と接続する必要
がある。
(→バックワード回路:第4F図のFMS、SFBなる
FM変調器と、帯域波波器によって惜成される。第4E
図のAGCの自動調整信号から検出したキャリア断信号
をDA変換し、こオ]によりSFBによって分離したバ
ックワードチャネルのEMSなる変調器を動作させる。
第4F図に示−i、cLl、CL2G;i、1iil 
[12] V COなる電圧制御発振器からクロックを
供給されることによって、その他のブロックにディジタ
ル信号処理、および論理処理用のクロックを供給する。
これらクロックについては、後述のように時間表を定め
る必要がある。これら時間表は、相当数にのぼる。これ
ら時間表を少数のL S I 孝子によって実現するこ
とができる。ff14G図にOS C、およびVCOの
ように高周波の主クロツク源を設ける。こねは第4F図
のVCOに相当する。その出力を計数する計数器を設け
、その出力論理値をアドレス信号として読取廖用メモリ
から読取った出力値において、各桁のビットの論理値の
時間割が第4F図のDEM、あるいはMODに加えられ
るクロックの時間表、即ち、後述の第5B図、第5G図
、 第、5に図、および第5P図に示すように、読取専
用メモリの内容を設定することが可能である。m4G図
のBCは上記の主発振器の計数器であり、ROMは読取
り専用メモリ、RRは出力レジスタ、端子1,2.・・
・Nは出力レジスタRRの各桁ビットから取出されたク
ロック線である。
復114 器の場合は、主クロツク源は電圧制御発振器
vCOを用い、クロック端子1,2.・・・、Nの中の
変調エレメントごとに発生するクロックが相手側変調器
の変調エレメントクロックと位相同期するように制御さ
れることになる。
凸ディジタル信号処理回路 変復調方式の動作については、前記先願明細書C示した
解析によって機能を動作方程式と云う形に表わすことが
できる。変復W3塊能は、このような動作方程式を処理
することによって実行される。
一般に、変復調器を構成する部品やデバイス回路による
実現性を無視している烏合には、こねら動作式を数学的
な手段によって合理化する必要がある。また、これら動
作式の処理によって変復調機能の実現をはかる場合には
、各種の手段が考えらねる。動作式の処理を実行するの
虹、思い通りに融通性ある実現を行うには、ディジタル
的な信号処理を考える必要がある。この場合には、上述
の動作方程式は、そのままでは使用できない。サンプル
値動作式に直す必要がある。こねに一ついては、前述の
各項に述べた通りである。しかし、サンプル値動作式を
処理するサンプル値データ系の実現にも、多くの方法が
あり得る。サンプル値データ系に高速化が要求されなけ
11げ、計算機形式の処理ユニットを利用して汎用性あ
る部品の使用を可能とするのであるが、高速度が要求さ
れる場合にはサンプル値動作式を部分機能に分け、分割
数に等しい多重度のオーバーラツプ処理を行う必要があ
る。本発明ではこのような実現法について述べる0 変復調機能をサンプル値動作式の演算によって実行する
部分は、第4− F図において、DEMなる受信復調回
路、およびMODなる送信変調回路からなる。この部分
については、素子デバイスをどのように接続するとこれ
まで述べて来たような処理回路が構成されるかを明らか
にする必要がある。
先づ、第4F図のMODなる変調を行う必要がある。第
5A図は、このためのもので、図のC工は第1A図(b
)のB、、A□を演算する部分、C8は同じ<13□、
A、を演算する部分である。ROM、、ROM、は、第
1B図に示すようなP’、Q’なる関数表索引処理に必
要な関数表の内容を記録する読取専用メモリである。ま
た、H□、Hおは第1A図のトlで示さ11る処理を行
う保持レジスタで、第1A図(b)なる処理の出力とな
る。こねは第5B図に示ス変調エレメントごとのクロッ
クφ。に対して、その2倍の周波数をもつクロックφ8
1.φ、によって設定される。このクロックの位相は第
5B図のφ□0〜φ□、に示さねるC1.C,の演算ク
ロックが間隔となる時点に出現し、C工、C2の塞吉η
己を記iする。φ80.φ、8に先立って出現するφ、
。、φ、□なるクロックでは、第1A図(b) k−示
すB2 出力とBl 出力との加算、およびA工出力と
A、出力に負号をつけたものとの加算を?5A図の(+
)なる加算回路によって作る。次i、fJt5A図のL
は第5A図のP’、Q’なる関数表ROM□、ROM、
の引数であるアドレス値を記憶するもので、処理の前虹
その内容は変調エレメントクロックφ。てリセットされ
る。こねは絶IA図(b)に示ずλの内容を−T。
で変更する処理に相当する。同じくλの内容なT。
で変更する処理は、φ。′なるクロックにより、第5A
図の82.A工、B工l B、なるベースバンド処理が
、φ、。〜φIll’よって開始される前に行われる。
φ、。は(+)なる加算器をROMよ、ROM、なる関
数表の索引アドレスを変更するために用いるクロックで
ある。これはFIA図では、B2.A□ブロックとBl
、A、ブロックの間に示した演算に相当する。第5A図
に示すC□、C2の内部構成は第5C図(→のよう(な
る。S Hは第1B図に示すa□1a1−1.・・・を
蓄積するシフトレジスタで、φ0なるクロックによって
新しい変調エレメントのalが記録さね、その後φ、。
なるクロックでA工、A、なるブロックにおいて、第1
B図のトランスハーサk 4iQ成の各段の演算と、そ
れらの集計を行うために、それらの入力にSH内に蓄積
されたa a、・・・などを順次印加する。φ□0にJ
i−1 よる動作に引き続いてφ 、φ によるA工、A。
11 11 の処理が行われる。第5C図(a)に示すφ。′は、ベ
ースバンド処理の開始に当ってA□、A、の必要なリセ
ットを行うクロックである。八〇とA、のもう一方の入
力にはM5A図のROMlとROM、からの出力信号が
印加され第1B図に示すP’、Q’が供給される。第5
C図(a)の内部構成は同図(b)に示す。
同図の〆)と(+−)は第1B図のトランスバーサル構
成の各段の乗算と加算を表わすもので、第5C図(b)
の1.2端子は、そねぞね(a)図のA11ABのSH
からの人力とROMよ、ROM、がらの入力である。
はこれらの演算クロックで第5B図に示すように、SH
のシフトパルスφ、2ごとにそねより後ねた位相をもっ
て出現する。
送信データから変調符号a□、b1を作る過程は、第1
A図(a)の処理回路では、C,R□ とその周辺の図
によって表わされる。これを装置クロックによる部品構
成図で画けば第5A図のR□、ROM、。
a、、b□、およびSH,なるブロックとその関連図の
ようになる。Ft OM8は(1,15)式の&1.b
□。
即ち、第1A図のB、、A□、B□、A、の入力信号を
作り出すもので、R1はROM8の引数を記録するレジ
スタで、このレジスタの内容はmlA図のR□に関連す
る操作によって、入力データから作られるに1 なる信
号が←)なる加勢器て累積されることによって作られる
。この動作クロックは変調エレメントクロックφとφ。
である。入力データは第5A図のD端子から入力される
。こねは、SHs なるシフトレジスタの内容がφ5な
るピットクロック虹よってシフトされたあと、このシフ
トレジスタの最低位桁に人力される。SH,の出力は、
K□としてクロックφによりエレメントごとに利用され
る。
次に、第1A図の(a)なるキャリアサンプリング部分
は、第5D図のようなディジタルフィルタとマイク)リ
セツサμPUとからなる。第5D図DFはディジタルフ
ィルタで第1A図(a)の2つのG工の処理を公知の多
重処理方式で行う。G、に相当する処理は両側帯波方式
では不用であるから、ff15D図Cは示さない。H,
、H,なる回路は、第5A図のそれと同一物であり、D
FではH工の最低桁とH8の最高桁を接続し、−個のシ
フトレジスタs h、としてその出力がシリアルにDF
に入力さね、DF出力はGl、 G、なるレジスタをH
□。
H,と同様の方法でシフトレジスタs h、としてシフ
トしたあとに、その最低桁にクロック当り1ビツトづつ
、即ち、シリアルに人力される。
Φ0 は、8 J + Ill hB + およびDF
の動作クロックで、第5B図のφ、。〜φ、2なるチャ
ートと同様の位相関係をもつ、また、μPUは一様なり
ロックΦ、全動作クロックとするマイクロプロセッサで
あり、ROM2 はそのプログラムを記録し、その内容
は鎮lA図(a)のsin、eosをとり、その合計を
とってDAなるディジタル・アナログ変換器を経て線路
に送出される。ROM’、 は、sin、coeを出力
する関数表である。φ0′は第5B図に示す通りで、D
Fなるディジタルフィルタの処理クロックΦ。とけ重な
らない位相関係にある。φ。′によってμPUは割込み
状態となり、リアルタイムプログラムの出発点から実行
し、次のφ。′クロック以前に、プログラムの最終点で
ある割込特命台まで実行し待機する。DFの処理の休止
タイミングをとらえる必要から、φ0′クロックにおい
て、G、 、 G、の内容をμPU内データバスレジス
タに取込台ことか必要である。
次に、第4C図なる状卵図で示されるスタートシーケン
スの制御を行う部分番3ついて述べる。
第5E図は、このためのデバイス回路である。スタート
シーケンスの制御アルゴリズムは第41)図の論理、お
よび演算フローで表わされるが、この]ス「おけるバッ
クワード信号、データ入力禁止、およびテーブルアドレ
ス変更なる端子は第5E図においては、そねぞね11,
13、およびtなる端子に人力、あるいは出力される。
11.13は第4F図の11.13と同じものとなる。
第5E図のμPUは、マイクロプロセッサの形の制御を
行う処理ユニットで第4D図のアルゴリズムを実行する
。また、このためのプログラムを持っている。μPUの
動作クロックは第5D図と同じΦ、であり、変調エレメ
ントクロックに同期したリアルタイム処理クロックφ。
にょって割込みによって8r< 4 [)図のアルゴリ
ズムを実行し、プログラムの最後の割込特命令を実行す
ることによって、次のφ。クロックの割込みを待つ状態
に入る。第5E図のRE Sは共通メモリであって、μ
PU、A。
B、およびCなるブロック相互間の情報バイトの転送を
中継するもので、それぞれのブロックがRト】Sをアク
セスするタイムスロットは、MPXによって供給される
。MPXはΦ□ クロックによって動作し、その出力線
は複数ビットがらなって、その論理値構成によって各ブ
ロックにゲート信号を送り同時にRE Sのアドレス指
定を行う。Cなるブロックにスロットが割当てらねると
、バックワード信号をRESの指定アドレスは記録され
る。
Bなるブロックにスロットが割当てらねると、データ禁
止出力が<’44 F図のSなる送信符号回路に送られ
る。また、Aなるブロックがタイムスロットを得ること
によって、R,E Sの指定番地から第5A図のROM
8 のアドレスを変更しa1+ b□が力1なる値をと
るように変更する。第5A図のtなる端子、は第5E図
のtに接続される。F記のようなRESの各指定アドレ
スの内容は、71 P UがMPXからスロットを得た
ときに一更新が行われるようにすることができる。
次に、第4F図のDEム・1なる部分の構成について述
べる。
第2A図、およびp、2B図は、(2,11)式のx 
(k T F+ )y (kT、) を作るまでの復調
のシグナル70−グラフを示すものである。第5F図は
、第2A図の演算回路を実現するクロックを明示した回
路構成を示すものである。両但Q 4+’j波方式の場
合を+V 丑げ、ζ。はOであるとする。回路構成は3
つの部分I。
n、mからtfりそれぞれオーバーラツプして並列処理
が可能となる4Q?戊をとる。■なる部分のμPUとそ
のl”tOMからなる部分は第2A図の1〜0までの演
算をプログラミングすることによって実行するもので、
FLOMはそのプログラムを記録する。WAはμPUに
よる処理結果、−即ち、(2,11)式のη。虹入力す
る信号を記録するLよZ 、/を指定するアドレスレジ
スタである。次に、■なる部分は、ディジタルフィルタ
DFエ を主体とし、第2A図のη。なる2チヤネルの
濾波器の処理を行う。DF□は公知の多重ディジタルフ
ィルタで、その入出力レジスタをLL Lll +およ
びL□′L、′とし、ぞねぞれ第5F図じ示すように最
高桁が次のレジスタの最低桁に接続される形をとり、L
IL、はシフトレジスタ8h、、L工′L、′はシフト
レジスタBh、を形成してクロックΦ、□によって動作
する。
μP’ UとDF工はり、。L、。、 LIL、なる2
重にレジスタを役目ることによってオーバーラツプを可
能とする。■と■からなる部分は第2A図の(1)に相
当する。第5F図のIllの部分は*2Atン1のコ゛
の部分に相当し、L、、L、の出力は、信号x (k 
T ! )およびy(kT2)として第5F4図〜?;
s 5 K図に示す回路において使用される。第5G図
はff(5F’図において使用する各クロックの同図最
り部の変調エレメントタイミングの時間表を示すもので
ある。
φ。は(2,11)式のベースバンドサンプリングタイ
ミングt−IT、を指定するもので、φ0′はφ。の補
助的な役割のもので、第51”図では使用しt〔い。
次に、Φ。は(2,11)式のキャリアバンドサンプリ
ングタイミングt−nT を定めるもので、Φ、1は(
2,11)式のη。なるフィルタリングを行うための動
作クロックである。Φ1□は第5F図のμm) Uの動
作クロックで(2,11)式のo、e を計算するクロ
ックである。第5H図において、γ、δとして位置づけ
されるトランスバーサルフィルタのタップ係数は第2D
図のようにしてめらJする。
この図においてT、によって区切られるトランスバーサ
ルフィルタの各段は、同一構成のくり返1−からなるも
ので、一段分の計算回路を作り、それを各段で時分割的
に共通利用する形をとる。このため、トランスパーサル
フィルタの各タップ値と係数値は、それぞれシフトレジ
スタに蓄積さね、φ1□なるシフトパルスによってシフ
トすることによって、上記の時分割共通回路に入力され
る。第51図は、この時分割共通回路で第2D図のγ。
δなるトランスパルサルフィルタの任意タップに相当す
るφ、。クロックにおいて、タップ値とタップ係数とを
乗じ、こねに前段タツーブの結果を加えてσ[続き、さ
らにタップ係数の更新を行う。第51図り。にはトラン
スバーサルフィルタのタップ係数を乗算し、それを前段
までの値に加えた答が記録してあり、(ト)なる乗算器
で上記の乗算を行ったあと、その結果とり。の内容を(
ト)なる加算器で加算し、その結果でり。内容を更新す
る。次のφ、。クロックによって上記シフトレジスタの
新しい値について、上記と同様の計算を行ってり。の内
容を更新していく。第5H図のφ。は、エレメントごと
に1回出現し、エレメントごとに複数回発生するφ、。
、φ00.・・・φ0.などによる動作が行われる以前
に、LoとLlをリセットする。φ、。
による動作が終了することにより、次のエレメントでの
タップ係数をめるために、φ1□・・・φ、。
によってタップ係数の更新を行う。こねは第50図し□
、L、に関連する回路で行わねる。
第5I図の”11L!には第2D図のγ、δなるブロッ
クで挾まねた回・路の演算結果が入る。この回路の動作
クロックは、上記シフトパルス多のシフトクロックφ 
を第1相としてφ ・・・φ14なる11 11 計4相からなる。第51図の旧係数端子には、タップ係
数シフトレジスタの出力に接続さね、φ1□によって第
5H図のし、に記録し、シフトレジスタの出力段の入力
には、最終相クロックφ14により、L、の更新された
値が転送される。φ、□相では第2D図のγなるトラン
スバーサルフィルタのタップ値に相当するシフトレジス
タの出力が端子「γタップ」に人力さね、同時に第5[
−1[’21のSF。
で仰られたε、(kT、) が「ε□」 端子に入力さ
れる。さらに、両入力の積が(ト)なる加[(を絆てL
 1 に言「コ録さねる。このとき(ト)の他方の入力
は0となり、0との加算が行われる。■なる回路は、入
力信号値の符号を変えることを表わす。次に、φ12な
る第3手[■のクロックにより第2D図のδなるトラン
スパーサルフィルタタップのmが第51図「δタップ」
に、また、第5H図SEでめられたε、(kT2)がF
’ 、51図「ε2」 端子に入力さね、両者の積がに
)によって作られ、Lエ の内容に(+)によって加算
されてLl の内容が更新される。
次に、第4相のクロックφ□、により、後述のエレメン
トクロック調整用の制御信号を用いる必要のある場合が
あり、この場合にはこの信号値を第5I図のτ端子から
φ18によってLlk[算さねてLl に答が作られる
。最後に、φ□□Cおいてり。
に記録された内容に17□の内容が加算されてり。
に答が記録さね、タップ係数シフトレジスタの値を変え
る。第5■図の(へは第2D図のγなるトランスバーサ
ルフィルタに適用さオ]るものであり、δなるトランス
バーサルフィルタに適用されるものは第5工図(a)に
おいてIなる符号変換回路がなく、「γ」端子は「δ」
端子に「δ」端子を「γ」端子に変えたものとなる。第
5115(1(b)は(a)を略記したものであり、(
C)はψ2D図のδなるトランスバーサルフィルタに適
用されるものを略記したものである。
第5H図に示すトランスバーサルフィルタγ、δをクロ
ックを用いた回路構成図を画けば、第5J図のようにな
る。この図において、A1. A、なる回路の内部は、
第5I図に示した’、jD11である。第5J図のSH
工0. SH工、は、そねぞれ第2D図に示されるトラ
ンスバーサルフィルタγ、δの各タップ値を@積するシ
フトパルス゛りであり、第5 L図に示すφ。なるクロ
ックによって、後述する前段回路の出力x QcT、)
 、 y (kT、)なる信号を入力すると同時に、φ
0 によりシフトされる。その後、A工、A2における
トランスバーサルフィルタの各タップ値に関する演算に
より、(2,12)式右辺のΣをめるために、φ、。な
るクロックによってSH,□。
SH,、をシフトしながら入力される。同時に、SHH
gI25H2Bなるタップ係数が入力される。
S H□、、314.2は、次のエレメントでの上と同
様の演算のために−1より移相のクロックφ□、によっ
てそれぞtlAl、A2からの出力によって、最終段の
内容が更新され、次相クロックφ、5でシフトされる。
以上の演算の間、タイミング情報で、エラー信号5 、
r g zがA、、A、に印加される。第51図ノRよ
、R8はトランスバーサルフィルタの出力値を蓄積する
もので、A101Afiの出力端子Σ、。
Σ、にφ、2□6 なるクロックにともなって形成され
る値を、それが集計を完了した時点、即ち、エレメント
の最後に出現するφ、なるクロックによってそねぞれR
1,R,に記録されるものである。
第58図に示すように、第5J図の回路は2個所におい
て使用される必要があり、一方が第51図であるとする
と、他方は第5I図においてXとyを入ね替えたものと
なる。一方の出力レジスタがR□、瓜であるのに対し、
他方の出力レジスタを■、/、 、/とすると(2,1
2)式に従ってR□とR8の場合はその出力の差がとら
れるのに対し、R工/ 、 R,/の場合は和がとられ
る。これは、後述するg5L図、および後述する第5L
図に示す回路の動作を行うに必要なりロックは、第5 
K図に示す通りである。同図の上段の4本は、変調エレ
メントごとのクロックパルスの位相関係を示すもので、
このうちφ□。〜φ、5については同図下段に示す6本
によって詳細位相関係を示す。
第5H図に示すU t /なるユニットは並列の自動等
化を行うもので、その動作式は(2,18)式で示され
る。そして、その処理のシグナルフローグラフは第2F
図、第2F図に示す通りである。@2E図、第2F図に
示される処理を行うユニットのデバイス回路構成は、第
5H図のγ、δなるブロックの内部構成である第51図
〜第5に図と同じ方法で行われる。γ、δの場合との相
違は、タップ数の相異のみである。その処理の出力は第
5H図に示すように、12.13なる引算によって、直
列自動等化出力と合成される。
第5L図は第5H図に示す処理回路を実現するユニット
構成を示すもので、U□ なるユニットは第58図のU
lとu 、/の回路、U、は第5H図のU、の回路、[
J、は第5H図のU8の回路を演算処理する。
Uエ は第5J図に示す構成からなるものであるが、U
、 、 U、は計n機形式をとるものであり、それぞれ
?r(58図の[1,、08部分に示す処理をプログラ
ミングしたものをその記憶回路に記録し、φ。なるクロ
ックによる割込みによってこれらプログラムを読出して
実行する。第5L図のRA8.WA81RA、、 、 
W A、はそれぞれU、 、 U、の読取アドレス書込
アドレス指示レジスタである。RA8はUoの出力レジ
スタであるR□、R,、R□/ 、 R,/を、RA。
はU8 の出力レジスタであるE、F、G、H,I。
Jをそれぞれ読取る。また、WA、 、 WA、は、そ
ねぞhU8.Ugの出力レジスタであるE、F、G。
1−1.1.J、およびに、Lへの書込みを行う。
以上の書込み、読取りは1変調エレメント内におけるプ
ログラミングの指定に応じて行われる。第5L図の実線
上に付したX印、即ち、a、b、・・・・、lは第51
−1図のa、b、・・・2)を表わすもので、このよう
に分割を行うことによって#5H図のU□、U工’、 
U8. U8なる3つの部分は処理ユニツ) ”J、+
 ”J2 + ’JBによって並列に処理が行われ、機
能が実行される。このとき第5L図のRo。
R2,R工’l R,’JET F、G、H,I、J、
に、Lを介して、それぞれのユニットが次のエレメント
において処理に利用するデータを記録して引続ぐことに
より、オーバーラツプ処j」が行われる。この場合、フ
ィードバックループを作るに、Lレジスタ出力は3変調
エレメント分の遅延をU工の処理に与えることとなるの
で、予測によってこねを補償する必要がある。
このため第2F図(へのU。〜UL−1、および■。〜
Vr、−1 なる係数のトランスバーサルフィルタ回路
Cおいて予測性を持たせるように、これら係数を選択す
ることによって補償される。こわらの処理は、プログラ
ム制御によって弓において行うことができる。また、第
5H図において、A、 P Cの作るフィードバックル
ープは一つのユニットし18内において行うこととなる
ので、オーバーラツプ処理による遅延は生じないが、A
PCからフイ−ドパツクされる点の処理釘おいて、直前
のサンプリングでのAPC処理結果を使用することとな
るので1変調エレメント分の制御連延となる。従って、
APC信号の予測を第3B図(a)なる処理によって行
う場合には、この図において1=1とする必要がある。
次に、タイミング方式に関する装rR構成を行うために
、り四ツクの表示を用いた部品回路構成について述べる
。第3F図はタイミング情報zkをめる処理回路を示す
が、これを演算処理する部品は第5L図のU、で示され
る処理ユニットであり、その出力端子VCOk−2kが
変調エレメントごとに出力される。第5L図のVCOな
る端子の出力は、第40図に示すvCOの制御電圧の加
わる端子vk−接続される。
U、はit n m形式の構成をもち、m3F図に示す
回路の処理をプログラミングしたマシンワードを記憶し
、第5に図のφ。なる変調エレメントクロックによる割
込みによって、プログラムを実行する。第5M図は第3
G図のcosθ(k) T R) + l1inθ(k
)T、)端子に連らなるシフトレジスタの各段に関連し
た垂直方向の処理を実行する部品回路構成を示すもので
あり、φ8□〜φ8.は第5P図にそのタイムチャート
を示すクロックである。各クロックは第3G図に示した
■、および−■で衷わされる乗算と、これら記号を結ぶ
線上にこれら乗↑ンの和をとる演算に対応しており、(
ト)なる乗算、(ト)なる加算によって、その結果を言
己録するA、B、C。
Dなるレジスタの内容と第凸トI図ので、θから得られ
るsinθ、COSθなる入力端子とに対してg。
g’+ x+ y端子信号を乗算することによって、結
果をA、 B; C,Dに蓄積する。sinθ、 co
aθ。
g r gZ X + 7については後述する。
A、Bなるレジスタは第3G図に示す、例えば、1.2
の段階の結果、即ち、(g、14)式のA(o、k)。
B (o、 k) なる結果を蓄積し、C,、Dlなる
レジスタは、例えばX(k−1) T、) A (0,
k) +7(k) T、)B (0,k) 、 X(k
−1) T、) B (0,k) −:y (k−1)
 T、) A (0゜k)を蓄積する。
第5N図(8)は第5M図をEなる一つのブロックで表
わしたもので、Eは(b)の形で利用されるものである
。第5N図(b)においてC工、 Dl、 C,、D2
を出力するEはそれぞれ第3G図のQO[Iθ(k)T
、)。
qinθ(k) T、 )を入力するシフトレジスタの
初段。
2段に関連した演算を実行するもので、第5N図(b)
のaoaθ、sinθなる端子に連なるT、は第3G図
のT、の役割をもつ。S H2B r SI]!4はそ
れぞれ節A子x、yに連なるシフトレジスタで、第2C
図のトランスバーサルフィルタと同じ段数をもつ。これ
らのシフトレジスタは、φ8oなるクロックによってシ
フトされることによって、5つのEにおいてそねぞねす
べての1.即ち、トランスバーサルフィルタのすべての
タップについて演算を行つ。φ。は変調エレメントごと
のクロックであって、上述の各動作に先立って更新され
たcosθ。
sinθ、 X、 3’端子の値をシフトレジスタに入
力すると共に、シフトレジスタ全体を更新するものであ
る。QOBθ、 sinθ、X、7端子はそれぞれ第5
H図の”+f+g+ht即ち第5H図の部品回路図であ
る第5L図の同一記号の端子に接続さねる。渋5N図(
b)のg工T g1’+ gz + gz’四子には第
3F図の同記号端子に論理的な梓紗、が行わ11るが、
部品回路図では飴5 L図の同記号のプロ・ツクに接続
される。
第5N図の011 Dl 1 CZ D2は伶5(1図
の同じ記号のブロックにそれぞれ入力される。鉛50図
は、μPUなるブロックに示すように、(5,14)右
辺第牛項の =に証。() なる処理をφ、。なるクロックによる;till込ごと
「H1算機クロックΦで実行するものである。It A
 4:17fr。
取アドレス指示回路で、pP LJ +:おけるブIU
 j’フラム実行にともなってCI T D11C2l
 1−)2 、Zkなるレジスタが指定されたときに、
該当の7ja Ijllゲートを開放してμPUに入力
する。また、γ、δなるブロックは出力レジスタであり
、WAなる書込みアドレス指示回路によって、これらの
内容がμPUから転送されてくる。WAは/I P (
)(Jおけるプログラムの実行に応じて指示を行うもの
である。γ、δの内容は舘5■図のφ1.なるクロノク
虹よって読出されるもので、φ8oなるクロックによっ
て〜■Aが動作するタイミングはm51図のφ、8と同
期し所定の位イ(J関係が保持される必要がある。
第5M図、第50図に関する説明は、タイミング情報で
検波信号の遅延を調整する方法Cついて行ったものであ
る。通常はタイミング情報て主クリック発振器の周波数
を制御する方法がとられるものと考えられ、第5M図、
第50図に示す方法で作られる装置1tは、補助装置と
して必要に応じて使用されるのが適当である。
6信号処理用LSIの実現法 ザンプル値による動作方程式に行って、集積回路のデバ
イスの配置を行うと、各ブロック間の配線が極めて多く
なる。こねは、回路の蜆模が大きくなるといちぢるしい
。変調側においては第5E図(1))などの要素的な場
合よりは、これら要素を用いる複雑な場合、即ち、第5
A図、第5E図の場合において立体的な配線が必要にな
ることがわが;′)。この傾向は、復調側においていち
ぢるしくなきる。例えば、’J 51 Mの場合にj5
いて、各ブロックおよび各論理記号がそねぞ11−っの
部品に対応し、その間の配線を部品間の布線によって行
う場合においては、こ才1ら配線の付雑さは特に問題で
はないが、集積回路を構成するのに用いられる微細加工
技術によってより多くの電子回路デバイスをモノリシッ
クなLSIに収容するには、このような立体交叉は従来
の方法では実現できない。
第6図は第5D図、第5E図、第5E図、および第5b
図で用いられるμPU、およびff75 L図のU□I
 Uli l u8 け、そねぞね蓄積プログラム制御
形の処」」ユニットを示すものである。汎用コンピュー
タと、基本的には同じである。処理ユニットを、第5D
図、第5E図、第51・図、第56図、第5L図のよう
に使用する場合には、いわゆるI10装置は汎用コンピ
ュータの場合のような使い方は行わないのであるが、第
5Alkの左Cある外部データバスや制御線から接続す
る。第5D図、第5E図、第5F関、第50図、第5E
図のように使用ずろ582合、これらI10装置は変復
調器として動作させる前(J何等かの処置を行うために
一時的に接続されることとなる。
従来のシステム41・ν成法では、第6図のマイクロコ
ードブロック、コントロール・ブロック、データバスブ
ロック、メモリ管理ブロック、およびシステムバスイン
タフェースなどは、そねぞねLSIチップ、およびそれ
に付随するメモリチップとMSfチップtrどから1々
成さねているものである。
従って、従来方式では笛6図に示すように、各ブロック
間の桜紋η−が多くの交叉点を作る。しかし、これら配
線は各モノリシック構造物の外側の配線によって行うの
で、問題はなかった。
本発明は、が6図に示す全てのブロックをモノリシック
なtH,〒造によって実現する。この状況を従来のか積
回路技術によって実現するには、上記の交叉点のために
極めて困if+こなる。本発明においては別出願の「変
復調ユニット」の明細書に示すような方法によって第5
 )1図、第6図の各ブロックの内部構成においては勿
論、L記ブロック間の配線に対しても、上記本発明方法
を適用するものである。即ち、L配別出願の明細書に示
す方法は第1のウェハのエツチングによって取り去られ
た部分を、その他の材料によって埋め合わせすることに
よって形成するものであって、例えば、第6図に示す各
ブロックは同一の層において接続を行うものではなく、
各ブロックの接続線を異なる加工層まで成長させ、その
層においてブロック間の接続のため上記のようなエツチ
ング処理全行うものである。もし、この接続の際に再び
交叉が発生ずるような場合があねば、その配置(だけ取
り止めて、さらに層を重ね、配線できなかった端子をこ
の層まで成長させて接続を行う。この方法によれば、第
6図の各ブロックを同一の層に形成する必要はなく、上
記の如き異なる加工層km彫戒してもブロック間の接続
を行うことが可能である。L配別出願の方法によれば、
従来の方法よりも歩出を向上できると考えらね、従って
、一層における集積回路デバイスの数を増すことができ
る。さらに、各ブロックを異なる層1分けて形成ずねば
、一層のデバイス数を減少させることが可能となり、よ
り多くのデバイスをモノリシックな年積回路に収容する
ことができる。
第6図の各ブロックの機能概要は次のようである。
データ・バス・ブロックは処理ユニットで必要なデータ
操作機能を備え、マイクロコードプ四ツクのメモリから
取り出された一連のマイクロ命令によって動作する。こ
の場合、取り出すべきメモリのアドレスは、コントロー
ラブロックが指定する。データ・バス・ブロックの主な
サブ・システムとしてはレジスタ、アレイシフタ、算術
論理回路などがある。
コントローラ・ブロックはマイクロコード・メモリのア
ドレスを記憶するマイクロプログラム・カウンタと、マ
イクロプログラムのループに関する制御を行うカウンタ
を含んでいる。また、マイクロプログラム・カウンタや
ループ制御カウンタの値を記憶するためのスタックも含
んでいる。
メモリ管理ブロックは、データメモリのアドレスを指定
したり、データ・バス上のブロック間ノ通信の管理を行
う。また、データ・メモリにはいくつかの簡単なデータ
構造を形成することもできる。この場合、このブロック
はメモリをいくつがの領域C分割し、それぞれの領域に
おいて異なったデータ構造を実現することができる。そ
ごではスタック、キュー、リンクリスト、アレイ2!′
i′の4つの基本的なデータ構造が実現できる。トラン
スバーサル形の処理を行う場合は、アレイをデータ構造
としてもつメモリとし、マイクロコードは管理ブロック
にデータをアレイ−ヒをシフトするが、アレイ上の要素
の値を読取るなどを指定することによって、管理ブロッ
クはシフトレジスタの各種操作を行うこととなる。
システム・バス・インタフェースは、図のシステム・バ
スを通して他の処理システムと通信を行う。第5F図の
各ブロックと13 U Sとの間のIMt’&を表わし
ており、第6図のシステム・バスは第5E図のBLIS
に、また、fA6図のシステムーバス・イネーブルは第
5E図のM P X 0′)/Jl力のうち、各処理ユ
ニットに配線されるものに441当させることができる
。第5E図のり、E、F、GなどのブロックのBUS側
はか、6図のシステム・バス・インタフェースブロック
のシステム・バス側と同シ構造となる。
クロックブロックは、システムで必要な動作クロック信
号を作るが、第5E図の動作クロック線のように外部か
らの駆動が可能であるものとする。
〔発明の効果) 以−ヒ説明したように、本発明によれば、変復調ユニッ
ト内の融四性のある配線が可能であり、かつ音声帯域よ
りも広い帯域を利用する変復調ユニットの部分機能を効
率的に接続することにより、比較的小さい占有空間のみ
で、高速かつ高能率の伝送が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明の実施例を示す変復調ユニットに用い
る演算回路のブロック図、第1B図、第1C図は第1A
図のシフトレジスタ八〇、B、の部分のit’l’細図
、第2A図、第2B図は(2,11)式を処理する回路
のブロック図、第2C図は自動等化処理回路ノブロック
図、第2D図はトランスバーザルフィルタの調整処理回
路のブロック図、ff2E図は(2,18) 、 (2
,19)式の処理回路のブロック図、第2F図は直列形
自動等化器の出力エラーの予測値をめる回路の図、第2
G図はシフトレジスタのブロックNの回路図、鉛3A図
は低域iη過フィルタを用いる回路の図、第3B図はデ
ィジタル・フィルタの処理回路の図、’F3C図は多重
ラグ・フィルタ回路のm成図、第3D図は第2G図のブ
ロックNのかわりの回路の4へ成因、第3E図はマスク
・クロック発振回路のブロック図、第3F図は(3,9
)、 (5,10)式を処理する回路の図、仔、3G図
はタイミング調整処理回路の図、色:3E図は(5,1
4)式の計算処理回路の関、第4A図は復調側のスター
ト・シーケンスの状輯転移図、第4B図は復調部の制御
回路のブロック図、第4C図は変調側のスタート・シー
ケンスの状態転移図、第41) 図は第4C図の制御を
行う処理回路のブロック図、第4− E図は受信変調波
AGC回路のブロック図、第4F図は、処理回路と周辺
回路の全体系統図、第4G図はクロック供給回路のブロ
ック図、第5A図は第4F図の変調部(MOD)のブロ
ック図、第5B図はF5A図のクロックの位相関係図、
第5C図は第5A図のC工、C8の内部構成図、第5D
図は第1A図のキャリアサンプリング部分を示す図、第
5E図はスタートシーケンス制御回路のブロック図、第
5F図は第2A図の演算回路の構成図、m5G図はm5
F図で用いる各クロックの時間関係図、第5H図はγ、
δとして位置付けされるトランスバフサル・フィルタの
構成図、第51図は時分割共通回路の構成図、第5J図
は第5H図のトランスバーサル・フィルタγ、δのクロ
ックを用いた回路構成図、第5 K図は第5H図の処理
回路に用いるクロックパルスの位相関係図、第5L図は
第5H図の処理回路の構成するユニットのブロック図、
第5M図は第3G図のシフトレジスタの処理を実行する
部品回路の構成図、第5N図は第5八4図をEのブロッ
クで示した図、第5U図は式(3,14)右辺の第牛項
の処理を実行する回路図、I)5F図は第50図の動作
クロックの時間ダラム制御形処理ユニットのブロック図
である。 特許出願人 株式会社 リ コ − 、1蟻丁。ン 代 理 人 弁理士 磯 村 雅 俊 ”第 2F gohogIh1g2 hM−2gy−+ 1″M−+ 第 26 図 gOhO 第3A図 X′(kT2)Y′(kT2) 第31−1図 しN−1”−’N−1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の演算回路を多相クロックにより動作させる
    ことにより、変調および復調の動作式を処理し、かつ上
    記演算回路相互間と多相タロツク源との間の配線で生ず
    る交叉を、微細加工およびエツチング法に−より作成し
    た複数の層で構成することを特徴とする高速変復調ユニ
    ット。 (a前記演算回路は、r/f理的にめたサンプル値動作
    式を演算処理すること幀より、変復調手段を構成するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高i(可変
    復調ユニット。
JP17499183A 1983-09-21 1983-09-21 高速変復調ユニツト Pending JPS6066549A (ja)

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