JPS63237621A - マルチ搬送波復調器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は請求項１の上位概念に記載のマルチ搬送波復調
器に関する。

従来の技術 この種のマルチ搬送波復調器は、例えば研究誌″Ｍｕｌ
ｔｊｃａｒｒｉｅｒ　Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ　Ｄｅｓ
ｉｇｎ”１ｎＥｓｔｅｃ　Ｃｏｎｔｒａｃｔ　６０６９
／８４１　ＮＬ／ＧＭ　（ＳＣ）、ＤｅｌＲｅおよび他
、著により公知である（文献α））。

この種のマルチ搬送波復調器は将来の衛星通信な システムにおいて使用されることに稟る。第１図に示さ
れているように、通信加入者たとえば航空機または船舶
、鉄道、トラック等は、いわゆるＬ帯域を介して衛星と
接続される。さらにこの衛星はいわゆるＣ帯域を介して
地上局と接続されている。Ｌ帯域は周波数分割多重方式
（ＦＤＭ　）において８００チヤネルまで収容できるよ
うに設計されている。他方、Ｃ帯域は時分割多重方式（
ＴＤＭ　）で動作する。これによシ地上局を介して定位
置加入者と移動加入者との間の接続がおよび移動加入者
間の接続が形成される。マルチ搬送波復調器は、受信し
た周波数分割多重信号を分解して復調された個々の時分
割チャネル信号になるように処理する。

第２図のブロック図に、アンテナにおけるＦＤＭ信号の
受信からの処理過程が示されている。

即ちまず最初に行なう搬送波変換、アリアス除去アナロ
グフィルＡＦＦによる濾波、サンプリングおよびアナロ
グ／ディジタル変換Ａ／Ｄ。

ＦＤＭ−ＤＥＭＵＸにおけるデマルチプレクス、Ｌ復調
器ＤＥＭＯＤにおける復調およびそれに続くマルチプレ
クサ愈における合成、広帯域の多重化およびＴＤＭ変調
による別の処理および、それに続く送信アンテナへの信
号供給が示されている。衛星において取り上げられる使
用対象の場合、復調器ＤＥＭＯＤの入力信号は大抵はデ
ータ信号から形成されている。このデータ信号はこの復
調器においてはまだ直角振幅変調ＱＡＭ　（例えばＰＳ
Ｋ、ＰＳＫ／ＡＳＫ　）の形式で存在している。この種
の復調器ＤＥＭＯＤの有利な実施は、入力されたサンプ
リング値の列を２つの列に分解することである、即ちい
わゆるノーマル成分（以下では、時間に依存する複素信
号の実数部分としても説明される）および直角成分（虚
数部分としても説明これる）に分解することである。デ
ィジタル形式で実現されるこの種の復調器が第３図に示
されておシ、これは文献（１）の示す公知技術として記
載されている。

第２図のＦＤＭデマルチプレクサＦＤＭ−ＤＥＭＵＸも
ディジタル形式で実施されておシ、そのため何個の、時
間に依存する複素数信号としてのチャネルのＬ出力信号
を、ノーマル成分と直角成分とに分解して送出すること
かできる。この種のディジクル形式のデマルチプレクサ
に対する実施方法は、Ｄｅｌ　ＲｅおよびＦａｎｔａｃ
ｃｉ著、論文”　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａ　Ｄｅｍｕｌ
ｔｊｐｌｅｘｅｒ　ｆｏｒ　ａ　Ｒｅｇｅ’ｉＰｉ’ａ
ｔｉｖｅＳａｔｅｌｌｉｔｅ　’　ｉｎ　Ｓｉｇｎａｌ
　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　　［［：Ｔｈｅｏｒｊｅｓ　
ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、　ｉｎ　Ｅｌｓｅ
ｖｉｅｒＳｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ　Ｂ、を
、　（Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ　）　。

Ｅｕｒａｓ　Ｉｐ　、　ｉ　９８５−、−ｅ−ジ１０９
５−１０９８（文献（３））ＧＭｃｋｌｅｒドイツ連邦
共和国特許出願Ｐ　３６１０１９５．６号（ＢＫ８６１
２５）（文献Ｃ２））に示されている。

この複素数処理は、第２図においてＤＥＭＵＸとＤＥＭ
ＯＤとの間の２ｉ線で示されている。

次にＤＥＭＵＸおよびＤＥＭＯＤとの間の処理ステンプ
段で基本的に処理される処理ステツブを説明する。文献
（３）オｊ　ヒ（２）Ｋ　ｊ　しｉｄ’、ＤＥＭＵＸ　
ノＦＤＭ入力信号のサンプリングおよびディジタル化に
必要とされる、高いサンプリング周波数ｆｓ４＝４ＬＢ
が、チャネル数ＬＫ関連して、Ｌ個のチャネルのための
個々の出力信号のサンプリング周波数ｆｌｉｏ　”　”
　Ｂへ低減される。この場合このサンプリング周波数は
その帯域幅Ｂに適合されている。ＤＥ［の出力側におけ
る所望の信号スにクトルは、帯域中心周波数ｆｍを中心
とする中心位置において零には等しくなく帯域幅Ｂを有
するようにする必要がある。この場合、外側には不所望
のしたがって復調を障げるスペクトル部分がまだ存在し
得る。そのため本来の復調過程の以前に複素ＤＵＭＵＸ
出力信号は、ａ）帯域制限（濾波機能）をなされて障害
となるスペクトル部分を抑圧する必要がアシ、ｂ）復調
に対してｆｍ＝ｏにする必要がある。このことは通常は
なされないため、所望のス４クトルを周波数ｆｍ−０へ
周波数シフトするための装置が設けられる。このことは
狭義の復調と同じ意味である。

Ｃ）復調器ＤＥＭＯＤにおいて再生されるデータ流はク
ロックパルスｆ３によりクロック制御され、この場合は
サンプリング周波数ｆＢｏは通常はこの１３の整数倍で
はない。

しかし復調器ＤＥＭＯＤの出力側においてデータはクロ
ックパルス周波数ｆ３で伝送されるため、適切な個所に
おいて出力・やルスーサンプリング周波数ｆｓｏをクロ
ックパルスｆ８へ適合させる必要がある。この目的のた
めに補間フィルタが必要とされる。このフィルタは出力
サンプリング速度ｆｓｏがｍを整数としてｆｓｏ＝ｍ・
ｆ８の時にも必要とされる、何故ならば復調器ＤＥＭＯ
Ｄにおいてクロック・ぐレス制御ループを用いて、後置
接続されているデータ再生用弁別器に対する最適のサン
プリング時点を求める必要があるからである。この目的
のため通常は必要とされることは、ｒマルチグレクサＦ
ＤＭ−ＤＥ［から時間間隔Ｔ’ｇｏ　＝　ｌ／ｆ３０　
　において送出されるサンプリング値の間を補間するこ
とによシ、別の中間値を求めることである。

最後に必要とされることは、各々の復調器においてデー
タ信号に対して、伝送区間のノイズを最適に抑圧するた
めの、送信信号に最適に適合されているノソルス成形フ
ィルタ（ナイキストフィルタ）を設けることである。

文献（３）の第１図の示すように帯域制限が２つのフィ
ルタＧ１および茗によシ実施されている。フィルタＧ、
および「１には、第３図のフィルタＢＢｌおよびＢＢ２
が相応しそれらの出力信号は加算または減算される。こ
の構成によシブマルチプレクサＤＥＭＵＸのもとの複素
出力信号がその間に、例えば文献α）の第３図にも示さ
れているように、後置接続されている同期複調器（周波
数制御ループ）において再びノーマル−および直角成分
（実数部分または虚数部分）に分解される前に、実数の
信号へ低減される。

発明の解決すべき問題点 本発明の課題は、冒頭に述べたマルチ搬送波復調器を、
公知技術に比較して低減された費用で一層良好な装置特
性を提供できるように、構成することである。

この解決手段は請求項１によシ特徴づけられた構成によ
シ提供される。実施例が請求項２以下に示されている。

発明の利点 本発明によるマルチ搬送波復調器によシ著しく改善され
た装置特性が形成され、この場合その実施のための回路
費用は著しく低減されている。

実施例の説明 次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

本発明のマルチ搬送波復調器に対する回路実施例が第４
図に示されている。文献（３）の第１図の示す複素数の
フィルタ対Ｇ、　　、ｃｒｌないしこの明細書の第３図
のフィルタＢＢＩ、ＢＢ２ではなく、実数信号部用と虚
数信号部用とにそれぞれ、ＢＢｌ、ＢＨ３を有する完全
な複素数値フィルタＢＢが設けられる。この場合この完
全なフィルタは複素数の係数（ＢＢＩ：実数部分、ＢＨ
３：虚数部分）を有する、即ち最も不利な場合はこの個
所で費用が２倍になる。同期複調器に対する費用も２倍
になる。しかしこの費用は全体から見ると無視できる。

補間フィルタＩＰＦに対する費用は第３図の示すマルチ
搬送波復調器の場合よシも著しく低減される。両方の場
合に前提とされることは例えば、復調周波数がｆｍに等
しいように選定されていることであり、そのため同期複
調以後にフィルタ作用ＩＰＦがｆｍＯＫ関しヤ対称とな
シ、そのため両方の部分フィルタＩＰＦ２が打ち消し合
って消去されることである。費用低減は、第５ｂ〜５Ｃ
図および第６＆〜６ｂ図のスペクトル図の比較から明ら
かである。本発明の場合は第６ｂ図の示す、通過帯域と
遮断帯域との間の補間フィルタ作用ＩＰＦの移行領域Δ
ｆ′は、第３図の実施例による第５０図ないし文献ωの
示すΔｆよシも著しく幅が広い。そのため補間フィルタ
ＩＰＦに対する費用が、文献■の示す復調器の場合よシ
も係数Δｆ／Δｆ′だけ低減される。従来のようにトラ
ンス・ぐ−サルフィルタが用いられる限シ、回路の低減
はフィルタの長さに表わされ、この場合、文献α）の第
３図の示す実施例のフィルタ長さをｎとすると、第４図
の示す本発明による解決のフィルタ長ｎ′はｎ”ｎ・Δ
ｆ／Δｆ′となる、即ち第５ｃ図および第６ト図に示さ
れている場合は、フィルタ長さの低減は約６分の１にな
る。

第４図の示す帯域制限１Ｂが複素数の係数を有する半値
幅フィルタとして構成される場合は、例えばドイツ連邦
共和国特許出顕部３７０５２０６．３（ＢＫ８７／１０
）に示されている半値幅フィルタとして構成される場合
は、帯域制限ＢＢに対する費用は、ｆｓｏ＝２Ｂかつ１
ｍｚｆＢｏ／４とすると、第３図の示す帯域制限のため
の費用と同じくらいになる。

請求項１の特徴部分の示す構成によれば、濾波および同
期複調のためのΦつの部分機能は、その順序を任意に交
換することができる。同期複調ＳＤの入力側に設けられ
ている作用グロックは通常の場合は複素数の係数を有し
、これによシ部分機能毎にΦつのブロックが、実数分岐
と虚数分岐に対して各２つのブロックが実施される。同
期複調の出力側で実施される部分機能に対しては、それ
ぞれ全部で２つの同じブロックだけが、即ちそれぞれ実
数部および虚数部に対して１つのブロックが、係数の零
ではない実数部分と係数が零に等しい虚数部分とにもと
づいて、実施される。そのため第４図中の破線で示され
ているブロックは省略される。

第４図の示す装置は次の理由のためにも著しく有利であ
る、即ちナイキストフィルタＮＦがサンプリング周波数
ｍｆ３で動作する一ｍは整数、ｆ３はクロックパルス周
波数−ため、および周波数制御ループは、ナイキストフ
ィルタが著しく小さい係数および遅延素子しか有してい
ないため、著しく短かい走行遅延時間しか生じないこと
による。

第７図に示されている、部分機能である同期複調がフィ
ルタ機能の入力側で行なわれる装置の場合は、帯域制限
機能ＢＢにおいてそれぞれ第２のブロックＢＢ２が即ち
最も費用のかかる部分機能の半分が省略される。帯域制
限機能ＢＢが半値幅フィルタとして実施される場合は、
部分ブロックＢＢ２は１つの遅延素子と１つの乗算器だ
けから構成される。

第８図に示されている、補間機能ＩＰＦが弁別器機能の
入力側の最後の部分機能として実施される回路例におい
ては、クロック／’Ｐルス制御ループにおける遅延は最
小となる。

請求項９に示されている回路装置の場合は同期複調ＳＤ
がフィルタ機能の出力側の最後の部分機能として行なわ
れ、そのため周波数制御ループにおける遅延が最小にな
る利点を有する。

第８図ないし請求項１０に示されている装置は、クロッ
クパルスーおよび周波数制御のための制御信号の取り出
しが、補間フィルタＩＰＦの出力側において行なわれる
。そのため、第４図に示されている、弁別器からの制御
信号取り出しに比較して、制御ループ中での遅延時間が
さらに一層短かぐなる。

第７図は実施例のブロック図が機能の順に示されている
：帯域制限用の半値幅フィルタ、同期複調、補間フィル
タによる濾波およびナイキストフィルタによる濾波が弁
別器の入力側に、位相、クロックパルスおよび周波数に
対する制御ループと共に示されている。

発明の効果 本発明によシ、公知技術に比較して低減されたコストで
一層良好な特性を有するマルチ搬送波復調器が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は公知技術の衛星の略図および
回路装置のブロック図、第４図は本示す公知のマルチ搬
送波復調器におけるス啄りトル図、第６ａ、図１、第６
ｂ図、ｍは本発施例のブロック図を示す。 ＦＤＭ・・・周波数分割多重方式、ＴＤＭ・・・時分割
多重方式、ＤＥＭＵＸ・・・デマルチプレクサ、ＤＥＭ
ＯＤ・・・復調器、Ｇ１＋ＧＩ・・・複素数フィルタ、
ＢＢｌ。 ＢＨ３・・・フィルタ、ＳＤ・・・同期複調器、ＩＰＦ
・・・補間フィルタ、ＮＦ・・・ナイキストフィルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディジタル化された周波数分割多重信号をＬ個の個
   々のチャネル信号へ分離して復調するためのマルチ搬送
   波復調器であって、この場合この分離をＦＤＭデマルチ
   プレクサにおいて行なうようにし、分離されたチャネル
   信号を該ＦＤＭデマルチプレクサにおいて帯域制限フィ
   ルタを用いて濾波するようにし、さらにこの場合それに
   後置接続されている本来の復調器において個々のチャネ
   ル信号を同期復調器により同期復調し、補間フィルタお
   よびナイキストフィルタを用いて濾波するようにし、さ
   らに後置接続されている判別器において判別するように
   構成されているマルチ搬送波復調器において、 同期復調器（ＳＤ）に複素チャネル信号を導びくように
   し、さらに補間フィルタ（ＩＰＦ）、ナイキストフィル
   タ（ＮＦ）、帯域制限フィルタ（ＢＢ）および同期復調
   による処理機能の順序を任意に交換できるようにしたこ
   とを特徴とするマルチ搬送波復調器。 ２、同期復調（ＳＤ）機能の以前に行なわれる濾波機能
   を、複素係数を有するフィルタを用いて行なうようにし
   た請求項１記載のマルチ搬送波復調器。 ３、帯域制限（ＢＢ）を複素係数を有する半値幅フィル
   タによる濾波として行なうようにした請求項１又は２記
   載のマルチ搬送波復調器。 ４、帯域制限（ＢＢ）を補間フィルタ（ＩＰＦ）による
   濾波の以前に行なうようにした請求項１または２または
   ３記載のマルチ搬送波復調器。 ５、縦続化されたフィルタ機能を１つの総合機能へまと
   めるようにした請求項１又は２又は３記載のマルチ搬送
   波復調器。 ６、周波数制御−およびクロックパルス制御ループを設
   け、該周波数制御−およびクロックパルス制御ループが
   短かい伝播遅延時間しか有さないようにした請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載のマルチ搬送波復調器。 ７、同期復調（ＳＤ）を帯域制限（ＢＢ）および補間フ
   ィルタ（ＩＰＦ）による濾波の以前にまたはナイキスト
   フィルタ（ＮＦ）による濾波の以前に行なうようにした
   請求項１から６までのいずれか１項記載のマルチ搬送波
   復調器。 ８、第１の部分機能として帯域制限濾波（ＢＢ）または
   同期復調（ＳＤ）を行なうようにし、続いて同期復調（
   ＳＤ）またはナイキストフィルタ（ＮＦ）による濾波を
   行なうようにし、最後に補間フィルタ（ＩＰＦ）による
   濾波を行なうようにした請求項１から６まではいずれか
   １項記載のマルチ搬送波復調器。 ９、部分機能の順序を、帯域幅制限（ＢＢ）、ナイキス
   トフィルタ（ＮＦ）による濾波、補間フィルタ（ＩＰＦ
   ）による濾波および同期複調（ＳＤ）となるよう維持し
   た請求項１から６までのいずれか１項記載のマルチ搬送
   波復調器。 １０、部分機能を、帯域制限（ＢＢ）、同期復調（ＳＤ
   ）、補間フィルタ（ＩＰＦ）による濾波およびナイキス
   トフィルタ（ＮＦ）による濾波の順に行なうようにし、
   さらに補間フィルタ（ＩＰＦ）の出力側からクロックパ
   ルス制御―および周波数制御のための制御信号を取り出
   すようにし、この場合、クロックパルス制御のための制
   御信号を補間フィルタ（ＩＰＦ）の制御のために導びく
   ようにし、および周波数制御のための制御信号を同期復
   調器（ＳＤ）へ制御信号として導びくようにした請求項
   １から６までのいずれか１項記載のマルチ搬送波復調器
   。