JP3299952B2 - ディジタル信号分波装置、ディジタル信号合波装置、ディジタル信号伝送装置 - Google Patents
ディジタル信号分波装置、ディジタル信号合波装置、ディジタル信号伝送装置Info
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Description
用いられるディジタル信号分波装置、およびディジタル
信号合波装置に関する。また、本発明は、無線通信等に
用いられるディジタル信号伝送装置に関し、特に伝送速
度を、容易に変化させることが可能なディジタル信号伝
送装置に関する。
置、ディジタル信号合波装置について説明する。周波数
多重された複数のチャネルを合波あるいは分波する装置
は、アナログ回路で構成する場合、チャネル数と同数の
局部発振器および帯域制限フィルタを必要とするので、
装置規模、および消費電力が大となることを避けられな
い。一方、ディジタル信号処理技術の普及に伴い、ディ
ジタル信号処理による分波あるいは合波装置が実現さ
れ、装置の小型化・低消費電力化が可能になった。
ィジタル信号分波および合波装置は、チャネル間隔や、
帯域幅の設定に自由度が高く有効な構成方法である。
信号を分波する4分波ディジタル信号分波装置の構成例
を図20に示す。この構成は、文献「山野浩仁、“複素
マルチレートフィルタバンクを用いた高速周波数探索と
その復調”テレビジョン学会技術報告ROFT96−4
6」に記載されているものと同等なものである。
2、203はA/D変換器、204、205、206は
2分波フィルタバンク、2041、2051、2061
は高域通過フィルタ、2042、2052、2062は
低域通過フィルタ、2043、2044、2053、2
054、2063、2064はダウンサンプラ、207
1、2072、2073、2074は波形整形フィルタ
である。
061の周波数特性は、サンプリング周波数で規格化す
れば同一であり、図30の(a)で表せる。同図の中の
fsは、2分波フィルタ入力時の信号のサンプリング速
度を表している。同様に低域通過フィルタ2042、2
052、2062の、周波数特性は、図30の(b)で
表せる。
され、同相成分と直交成分に変換される。直交検波器2
01の出力するアナログ信号は、AD変換器202、2
03によって、それぞれ同相成分、直交成分がディジタ
ル変換された後、2分波フィルタバンク204に入力さ
れる。2分波フィルタバンク204内で、信号は2系統
に分岐され、それぞれ、高域通過フィルタ2041と低
域通過フィルタ2042に入力されて帯域制限される。
れたダウンサンプラ2043、2044に入力されて、
図6に示すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプ
リングが行われる。ダウンサンプラから出力された信号
は、縦属接続された2分波フィルタバンク205、20
6に入力される。2分波フィルタバンク205、206
内で、信号は2系統に分岐され、高域通過フィルタ20
51、2061と低域通過フィルタ2052、2062
にそれぞれ入力される。
れたダウンサンプラ2053、2054、2063、2
064に入力されて、図6に示すタイミングで、1/2
に間引くダウンサンプリングが行われ、2071、20
72、2073、2074に入力され波形整形後、図2
2に示す独立した4系統の信号として出力される。
51、2053を通過した各ポイントA,B,C,D,
Eにおける信号のスペクトルは、それぞれ、図23の
(a)〜(c)、図24の(d)、(e)に示すとおり
である。これらの図において、図中の〜などの表示
は原信号の区別を表すもので、これは以下に説明する同
種の各図においても同じである。
波数多重化して出力する4合波ディジタル信号合波装置
の構成例を図21に示す。各送信信号のベクトルは図2
5に示すとおりである。同図において、212、21
2、213は2合波フィルタバンク、2111、211
2、2121、2122、2131、2132はアップ
サンプラ、2113、2123、2133は高域通過フ
ィルタ、2114、2124、2134は低域通過フィ
ルタ、2115、2125、2135は加算器、21
4、215はD/A変換器、216は直交変調器、21
71、2172、2173、2174は、波形整形フィ
ルタである。
統を一組にしてフィルタ2171、2172、217
3、2174の波形整形フィルタに入力される。波形整
形フィルタの出力は2合成フィルタバンク211、21
2に入力され、アップサンプラ2111、2112、2
121、2122によって、図12に示すタイミングで
2倍のサンプリング速度へアップサンプリングされる。
した信号は、高域通過フィルタ2113と低域通過フィ
ルタ2114にそれぞれ入力され、加算器2115で加
え合わされる。同様にアップサンプラ2121、212
2を通過した信号は、高域通過フィルタ2123と低域
フィルタ2124にそれぞれ入力された後、加算器21
25で加え合わされる。2合波フィルタバンク211、
212から出力された信号は、2合波フィルタバンク2
13に入力される。
グで2倍に補間処理を行うアップサンプラ2131、2
132に入力される。アップサンプラ2131、213
2を通過した信号は、高域通過フィルタ2133と低域
通過フィルタ2134にそれぞれ入力され、加算器21
35で加え合わされる。2合波フィルタバンク213か
らの出力は、D/A変換器214、215に入力された
後、直交変換器216により所望の無線周波数に変換さ
れる。
15、2131、2133、2135を通過した各ポイ
ントA、B、C、D、E、F、G、における信号のスペ
クトルは、それぞれ図26の(a)〜(c)、図27の
(d)〜(f)、図28の(g)に示す通りである。
いて説明する。図40は、従来のディジタル信号送信装
置の構成の例を示す図であって、FDMA(周波数分割
多元接続)を用いる無線システムにおいて異なる伝送速
度の信号の通信を行う場合の送信側の装置について示し
ている。
列変換回路、7002〜7009は、それぞれ変調回
路、7010〜7017は、それぞれ低域通過フィル
タ、7018〜7025は、それぞれ局部発振回路、7
026は送信回路、7027は制御回路、7028〜7
035は周波数変換回路を表している。同図に示す構成
では、使用する搬送波周波数の最大数は8である。図4
0において、入力されたディジタル信号は、直並列変換
回路7001に入力されて、伝送速度に応じ、制御回路
7027の指示する最大8系統の並列データに変換され
る。
れぞれFbである。直並列変換回路7001の出力は、
変調回路7002〜7009の並列に配置された8個の
変調回路の内、最大8系統に入力されて変調され、最大
8系統の複素変調信号として出力される。
大8系統の複素変調信号は,低域通過フィルタ7010
〜7017に入力され帯域制限された後、周波数変換回
路7028〜7035で局部発振器7018〜7025
の出力により、それそれ異なる周波数で周波数変換さ
れ、これらは合成器7036によって合成され、送信回
路7026に入力されアンテナから送信される。
の構成の例を示す図であって、FDMA(周波数分割多
元接続)を用いる無線システムにおいて異なる伝送速度
の信号の通信を行う場合の受信側の装置について示して
いる。図40において、数字符号7101は受信回路、
7102〜7109は局部発振回路、7110〜711
7は低域通過フィルタ、7118〜7125は復調回
路、7126は並直列変換回路、7127は制御回路、
7128〜7135は周波数変換回路を表している。
路7102〜7109で生成された、それそれ異なる周
波数を用いて周波数変換回路7128〜7135でベー
スバンド信号に周波数変換される。ベースバンド信号に
変換された信号は、低域通過フィルタ7110〜711
7で帯域が制限され出力される。
〜7125に入力され、それぞれ復調される。復調され
た信号は並直列変換回路7126に入力され制御回路の
制御によって最大8系統の並列データから直列データに
変換され出力される。このような構成により伝送速度を
Fbから8Fbまで可変にすることができる。
ジタル信号分波装置、合波装置において、図20、21
からわかるように、2分波フィルタバンク内、および2
合波フィルタバンク内で用いる高域通過フィルタ、およ
び低域通過フィルタが、一般的なハーフバンドフィルタ
であれば、出力される信号は折り返し成分の混入による
干渉や、フィルタ間の継ぎ目で発生する信号成分の減衰
による歪の影響を受けて、信号を分波、あるいは、合波
することが難しくなる。
ィルタを用いれば、干渉や、歪の影響を受けず分波、あ
るいは合波することが可能である。しかしながら、理想
的な方形フィルタの周波数特性を持つインパルス応答は
有限な時間領域で実現することは不可能である。
度変復調装置においては、入力信号または、出力信号を
周波数的に合波、または分波する場合、アナログ回路を
用いてなされていたため、並列化データ数分の局部発振
器と低域通過フィルタを必要とし、回路規模、および消
費電力が大きくなるという課題を有していた。
置構成で折り返し信号による干渉や、フィルタ間の継ぎ
目による歪みの影響を受けない良質な特性を持つディジ
タル信号分波、およびディジタル信号合波装置を提供す
ることである。また、本発明の他の目的は、簡易な装置
構成で伝送速度を可変とすることを可能とするディジタ
ル信号送信装置、受信装置、伝送装置を提供することで
ある。また、その際、周波数利用効率の低下を防止する
ことを目的とする。
に、本発明は、通過域の異なる二種類のフィルタによっ
て入力信号を二つの信号に分割する手段と、分割された
二つの信号のサンプリング周波数をそれぞれ1/2に間
引くダウンサンプリング手段とからなる2分波フィルタ
バンクを縦属接続して構成した帯域分波フィルタバンク
を備えるディジタル信号分波装置において、前記2分波
フィルタバンクは、一方のフィルタが、通過域下端の周
波数が−fs/4(fsは当該2分波フィルタバンク入
力におけるサンプリング周波数)以上、通過域上端の周
波数がfs/2以下であるようなフィルタAであり、他
方が、通過域下端の周波数が0以上、通過域上端の周波
数が3fs/4以下であるようなフィルタBであるか、
あるいは、一方のフィルタが、通過域下端の周波数が−
3fs/4以上、かつ通過域上端の周波数が0以下であ
るようなフィルタCであり、他方が、通過域下端の周波
数が−fs/2以上、かつ通過域上端の周波数がfs/
4以下であるようなフィルタDであるか、のいずれかで
あり、前記フィルタAを通過した次段の2分波フィルタ
バンクは、前記フィルタAおよびフィルタB、あるい
は、それらの内のいずれか一方によって構成され、前記
フィルタBを通過した次段の2分波フィルタバンクは、
前記フィルタCおよびフィルタD、あるいは、それらの
内のいずれか一方によって構成され、前記フィルタCを
通過した次段の2分波フィルタバンクは、前記フィルタ
AおよびフィルタB、あるいは、それらの内のいずれか
一方によって構成され、前記フィルタDを通過した次段
の2分波フィルタバンクは、前記フィルタCおよびフィ
ルタD、あるいは、それらの内のいずれか一方によって
構成されるディジタル信号分波装置を提供する。
なバンドパスフィルタのフィルタ特性において、フィル
タリングする信号をある閾値より通過させる周波数帯域
をいう。また、この通過域の上端(最大周波数)を”通
過域上端”、下端(最小周波数)を”通過域下端”と呼
ぶ。この構成によるディジタル信号分波装置は、通過域
の異なる4種類のフィルタを上記に記載する手順で縦属
接続することで、折り返し成分による干渉やフィルタ間
の継ぎ目による歪の影響を受けることなく信号を分波で
きる点が従来のものと異なる。
装置において、帯域分割フィルタバンクの初段は、フィ
ルタA、フィルタB、フィルタC、フィルタDのうち任
意の一つ以上を含むことを特徴とする。この構成による
ディジタル信号分波装置は、サンプリングした全帯域内
を折り返し成分による干渉やフィルタ間の継ぎ目による
歪の影響を受けることなく信号を分波できる点が従来の
ものと異なる。
プリング周波数を、信号毎に2倍にアップサンプリング
するアップサンプリング手段と、アップサンプリング手
段の出力信号をろ波する通過域の異なる二種類のフィル
タと、二種類のフィルタの出力信号を合成する手段と、
からなる2合波フィルタバンクを縦属接続して構成され
た帯域合成フィルタバンクを備えるディジタル信号合波
装置において、前記2合波フィルタバンクは、一方のフ
ィルタが、通過域下端の周波数が−fs/4(fsは当
該2分波フィルタバンク入力におけるサンプリング周波
数)以上、通過域上端の周波数がfs/2以下であるよ
うなフィルタEであり、他方が、通過域下端の周波数が
0以上、通過域上端の周波数が3fs/4以下であるよ
うなフィルタFであるか、あるいは、一方のフィルタ
が、通過域下端の周波数が−3fs/4以上、かつ通過
域上端の周波数が0以下であるようなフィルタGであ
り、他方が、通過域下端の周波数が−fs/2以上、か
つ通過域上端の周波数がfs/4以下であるようなフィ
ルタHであるか、のいずれかであり、前記フィルタEお
よび前記フィルタF、あるいは、それらの内のいずれか
一方によって、構成される2合波フィルタバンクの出力
信号は、前記アップサンプリング手段を介して、前記フ
ィルタE、もしくは前記フィルタGに入力され、前記フ
ィルタGおよび前記フィルタH、あるいは、それらの内
のいずれか一方によって構成される2合波フィルタバン
クの出力信号は、前記アップサンプリング手段を介し
て、前記フィルタF、または、フィルタHに入力される
ディジタル信号合波装置を提供する。この構成によるデ
ィジタル信号合波装置は、通過域の異なる4種類のフィ
ルタを上記に記載する順序で縦属接続することによっ
て、折り返し成分による干渉やフィルタ間の継ぎ目によ
る歪の影響を受けることなく信号を合波できる点が従来
のものと異なる。
装置において、帯域合成フィルタバンクの最終段は、フ
ィルタE、フィルタF、フィルタG、フィルタHのうち
任意の一つ以上を含むことを特徴とする。この構成によ
るディジタル信号合波装置は、サンプリングした全帯域
内を折り返し成分による干渉やフィルタ間の継ぎ目によ
る歪の影響を受けることなく信号を合波できる点が異な
る。
装置および上記ディジタル信号合波装置において、フィ
ルタA、B、C、D、E、F、G、Hのインパルス応答
A(n)、B(n)、C(n)、D(n)、E(n)、
F(n)、G(n)、H(n)(1≦n≦N、nは整
数)は、タップ長Nである原フィルタのインパルス応答
をI(n)として、次式“数5”、“数6”を満たすこ
とを特徴とする。
いて、複素フィルタを用いて実現すると演算量が多くな
るため、原フィルタとして式“数5”を用いて周波数変
換を行う。
ップを除いて実数、あるいは虚数のみであるか、あるい
は係数が零となり、従来の実数フィルタとほぼ等しい演
算量で実現できることが他のものと異なる。例として原
フィルタが7タップの場合は、表1に示すような原フィ
ルタのタップ係数を“数5”を用いて、k=1の場合に
ついて周波数変換した場合、表2に示すタップ係数が得
られる。
は、送信装置と、受信装置の少なくも一方を備えたディ
ジタル信号伝送装置であって、前記送信装置は、入力信
号を複数の低速信号に直並列変換する直並列変換手段
と、並列化された信号毎に変調する複数個の変調手段
と、変調された信号を周波数多重して合波するチャネル
合波手段と、送信回路とを有し、前記チャネル合波手段
は、二系統の入力信号のサンプリング周波数を、信号毎
に2倍にアップサンプリングするアップサンプリング手
段と、該アップサンプリング手段の出力信号をろ波する
通過域の異なる二種類のフィルタと、該二種類のフィル
タの出力信号を合成する手段とからなる2合波フィルタ
バンクを1つ以上備え、該2合波フィルタバンクが2つ
以上の場合には、該2合波フィルタバンクを多段に縦属
接続した構成であり、前記複数個の変調手段を2個ごと
に分けて、各2個の変調手段の2出力をそれぞれ1個の
2合波フィルタバンクに入力し、該2合波フィルタバン
クを2個ごとに分けて、各2個の2合波フィルタバンク
の出力を次段の2合波フィルタバンクに入力し、該2合
波フィルタバンクの出力を更に次段の2合波フィルタバ
ンクに入力するというように、最後に1個の2合波フィ
ルタバンクの入力に前段の2個の2合波フィルタバンク
の出力が、それぞれ入力されるように、順次接続し、該
最終段の1個の2合波フィルタバンクの出力を前記送信
回路に入力するように構成すると共に、前記受信装置
は、受信回路と、周波数多重された信号を二つの信号に
分波するチャネル分波手段と、上記チャネル分波手段の
出力を復調する複数個の復調回路と、該復調回路の各出
力を入力する並直列変換手段とを有し、前記チャネル分
波手段は、通過域の異なる二種類のフィルタによって入
力信号を二つの信号に分波する手段と、分波された二つ
の信号のサンプリング周波数をそれそれ1/2に間引く
ダウンサンプリング手段とからなる2分波フィルタバン
クを1つ以上備え、該2分波フィルタバンクが2つ以上
の場合は、該2分波フィルタバンクを多段に縦属接続し
た構成であり、前記受信回路の出力を前記2分波フィル
タバンクに入力し、該2分波フィルタバンクの2出力を
それぞれ次段の異なる2分波フィルタバンクに入力し、
該各次段の2分波フィルタバンクの各2出力を、更にそ
れぞれ異なる次段の2分波フィルタバンクに入力するよ
うに接続し、最終段の2分波フィルタバンクによって分
波された出力をそれぞれ復調回路に入力し、該各復調回
路の出力を並直列変換手段に入力し、該並直列変換手段
の出力を受信機出力とするように構成したディジタル信
号伝送装置を提供する。この構成によるディジタル信号
伝送装置は、装置全体をディジタル回路化することが可
能であり、装置規模の削減が容易である点が従来のもの
と異なる。
少なくとも一方を備えたディジタル信号伝送装置であっ
て、前記送信装置は、入力信号を複数の低速信号に直並
列変換する直並列変換手段と、並列化された信号毎に変
調する複数個の変調手段と、変調された信号を周波数多
重して合波するチャネル合波手段と、送信回路とを有
し、前記チャネル合波手段は、二系統の入力信号のサン
プリング周波数を、信号毎に2倍にアップサンプリング
するアップサンプリング手段と、該アップサンプリング
手段の出力信号をろ波する通過域の異なる二種類のフィ
ルタと、該二種類のフィルタの出力信号を合成する手段
とからなる2合波フィルタバンクを1つ以上備え、該2
合波フィルタバンクが2つ以上の場合には、該2合波フ
ィルタバンクを多段に縦属接続した構成であり、前記送
信装置の内の2個の変調手段の出力を前記2合波フィル
タバンクの内の1つにより周波数多重して合波し、該2
合波フィルタバンクの出力と、上記直並列変換手段に接
続されている他の変調手段の出力、もしくは同じサンプ
リングレートを持つ異なる2合波フィルタバンクの出力
とを次段の2合波フィルタバンクにより合波し、更に、
該2合波フィルタバンクの出力と、上記直並列変換手段
に接続されている他の変調手段の出力、もしくは同じサ
ンプリングレートを持つ異なる2合波フィルタバンクの
出力とを次段の2合波フィルタバンクにより合波するよ
うに順次接続して、最終段の1個の2合波フィルタバン
クの出力を前記送信回路に入力するように構成すると共
に、前記受信装置は、受信回路と、周波数多重された信
号を分波するチャネル分波手段と、受信信号を復調する
複数個の復調回路と、該復調回路の各出力を入力する並
直列変換手段とを有し、前記チャネル分波手段は、通過
域の異なる二種類のフィルタによって入力信号を二つの
信号に分波する手段と、分波された二つの信号のサンプ
リング周波数をそれそれ1/2に間引くダウンサンプリ
ング手段とからなる2分波フィルタバンクを1つ以上備
え、該2分波フィルタバンクが2つ以上の場合は、該2
分波フィルタバンクを多段に縦属接続した構成であり、
前記受信回路の出力を2分波フィルタバンクにより分波
し、該2分波フィルタバンクの2出力の一方を次段の2
分波フィルタバンク、もしくは復調回路へ入力すると共
に、他方を次段の異なる2分波フィルタバンク、もしく
は異なる復調回路へ入力するように順次接続して、それ
ぞれの復調回路の出力を、前記並直列変換手段に入力す
るように構成したディジタル信号伝送装置を提供する。
この発明では、入力された伝送速度によって、適切な変
調回路を選択することによって、伝送速度を可変にする
ことができる。
少なくも一方を備えたディジタル信号伝送装置であっ
て、前記送信装置は、入力信号を時分割で処理する変調
手段と、信号を周波数多重して合波するチャネル合波手
段と、送信回路とを有し、前記チャネル合波手段は、二
系統の入力信号のサンプリング周波数を、信号毎に2倍
にアップサンプリングするアップサンプリング手段と、
該アップサンプリング手段の出力信号をろ波する通過域
の異なる二種類のフィルタと、該二種類のフィルタの出
力信号を合成する手段とからなる2合波フィルタバンク
を1つ以上備え、該2合波フィルタバンクが2つ以上の
場合には、該2合波フィルタバンクを多段に縦属接続し
た構成であり、前記時分割で処理する変調手段の出力の
内の2つを前記2合波フィルタバンクの内の1つに入力
し、該2合波フィルタバンクの出力を次段の2合波フィ
ルタバンクに入力すると共に、該2合波フィルタバンク
には前記時分割で処理する変調手段の出力の内の1つを
直接入力するように順次接続して、最終段の2合波フィ
ルタバンクの出力を前記送信回路に入力するように構成
すると共に、前記受信装置は、受信回路と、周波数多重
された信号を分波するチャネル分波手段と、該チャネル
分波手段の出力を時分割で処理する復調回路とを有し、
前記チャネル分波手段は、通過域の異なる二種類のフィ
ルタによって入力信号を二つの信号に分波する手段と、
分波された二つの信号のサンプリング周波数をそれぞれ
1/2に間引くダウンサンプリング手段とがらなる2分
波フィルタバンクを1つ以上備え、該2分波フィルタバ
ンクが2つ以上の場合は、該2分波フィルタバンクを多
段に縦属接続した構成であり、前記受信回路の出力を前
記2分波フィルタバンクに入力し、該2分波フィルタバ
ンクの2出力の一方を、前記時分割で処理する復調回路
に入力し、他方を次段の異なる2分波フィルタバンクに
入力し、更に、該2分波フィルタバンクの2出力の一方
を次段の異なる2分波フィルタバンクに入力すると共
に、他方を前記時分割で処理する復調回路に入力する、
ように、順次接続し、該時分割で処理する復調回路から
出力を得るように構成したディジタル信号伝送装置を提
供する。この発明では、入力された伝送速度によって、
適切な変調回路を選択することによって、伝送速度を可
変にすることができる。
装置において、チャネル合波手段の、2合波フィルタバ
ンクの一方のフィルタが、通過域下端の周波数が−fs
/4(fsは当該2分波フィルタバンク入力におけるサ
ンプリング周波数)以上、通過域上端の周波数がfs/
2以下であるようなフィルタAであり、他方が、通過域
下端の周波数が0以上、通過域上端の周波数が3fs/
4以下であるようなフィルタBであるか、あるいは、一
方のフィルタが、通過域下端の周波数が−3fs/4以
上、かつ通過域上端の周波数が0以下であるようなフィ
ルタCであり、他方が、通過域下端の周波数が−fs/
2以上、かつ通過域上端の周波数がfs/4以下である
ようなフィルタDであるか、のいずれかであり、前記フ
ィルタA、および前記フィルタB、あるいはそれらの内
いずれか一方によって構成される2合波フィルタバンク
の出力信号は、前記アップサンプリング手段を介して、
前記フィルタA、または前記フィルタCに入力され、前
記フィルタC、および前記フィルタD、あるいは、それ
らの内いずれか一方によって構成される2合波フィルタ
バンクの出力信号は、前記アップサンプリング手段を介
して、前記フィルタB、またはフィルタDに入力される
ように構成したものである。この構成によるディジタル
信号伝送装置は、各チャネルを周波数多重する際に、折
り返しによる干渉や振幅歪の影響を受けずに合波するこ
とができる。
装置において、チャネル分波手段の、2分波フィルタバ
ンクの一方のフィルタが、通過域下端の周波数が−fs
/4(fsは当該2分波フィルタバンク入力におけるサ
ンプリング周波数)以上、通過域上端の周波数がfs/
2以下であるようなフィルタAであり、他方が、通過域
下端の周波数が0以上、通過域上端の周波数が3fs/
4以下であるようなフィルタBであるか、あるいは、一
方のフィルタが、通過域下端の周波数が−3fs/4以
上、かつ通過域上端の周波数が0以下であるようなフィ
ルタCであり、他方が、通過域下端の周波数が−fs/
2以上、かつ通過域上端の周波数がfs/4以下である
ようなフィルタDであるか、のいずれかであり、前記フ
ィルタAを通過した次段の2分波フィルタバンクは、前
記フィルタAおよびフィルタB、あるいは、それらの内
のいずれか一方によって構成され、前記フィルタBを通
過した次段の2分波フィルタバンクは、前記フィルタC
およびフィルタD、あるいは、それらの内のいずれか一
方によって構成され、前記フィルタCを通過した次段の
2分波フィルタバンクは、前記フィルタAおよびフィル
タB、あるいは、それらの内のいずれか一方によって構
成され、前記フィルタDを通過した次段の2分波フィル
タバンクは、前記フィルタCおよびフィルタD、あるい
は、それらの内のいずれか一方によって構成したもので
ある。この構成によるディジタル信号伝送装置では、周
波数的に多重された信号を各チャネルに分波する際に、
折り返しによる干渉や振幅歪の影響を受けずに信号を分
波することができる。
信号伝送装置において、異なる速度の低速度信号が混在
する場合に対応するように構成したものである。この構
成によるディジタル信号伝送装置は、変調速度の異なる
変復調回路を備えている点が従来のものと異なる。これ
により、等速度の変復調手段を用いる場合と比較して変
復調手段を削減することができる。
信号伝送装置において、低速度信号の速度が全て異なる
場合に対応するように構成したものである。この構成に
よるディジタル信号伝送装置は、同一の伝送速度を得る
ための変復調手段の数を最小にすることができる。
送装置において、変調手段、および復調手段、および合
波手段、および分波手段の少なくとも一部が、時分割で
動作するように構成したものである。この構成によるデ
ィジタル信号伝送装置は、変調手段、2合波フィルタバ
ンク、2分波フィルタバンク、および復調手段のサンプ
リング速度が異なり、かつサンプリング速度が低いほど
系統数が多いことを利用し、複数系統の低速な処理を、
1系統のより高速な処理手段によって、時分割で実行す
ることより、装置規模の削減を図ることができる。
送装置において、入出力のディジタル信号の速度を可変
にする手段を設けて構成したものである。この構成によ
るディジタル信号伝送装置は、簡易な装置構成で異なる
伝送速度を持つ信号を伝送できる点が従来のものと異な
る。
ら第1−4の実施の形態では、ディジタル信号分波装
置、ディジタル信号合波装置を説明する。また、第2−
1から第2−4の実施の形態では、ディジタル信号送信
装置、ディジタル信号受信装置、および、これら送受信
装置を備えたディジタル信号伝送装置を説明する。
1の実施の形態を図1に示す。同図において、100は
検波器、101はA/D変換器、102、103、10
4、105、106、107、108は2分波フィルタ
バンク、1021、1031、1051、1071は第
一フィルタ、1022、1032、1052、1072
は第二フィルタである。
フィルタ、1042、1062、1082は第四フィル
タ、1023、1024、1033、1034、104
3、1044、1053、1054、1063、106
4、1073、1074、1083、1084は、ダウ
ンサンプラ、2091、2092、2093、209
4、2095、2096、2097、2098は波形整
形フィルタである。
タ、第三フィルタ、第四フィルタは、図5に示す周波数
特性を持ち、かつ原フィルタが7タップとし、そのタッ
プ係数は、前記表2、および、表3、表4、表5に示す
通りである。なお、図5は、フィルタバンクに含まれる
フィルタのサンプリング周波数をfsとし、−fs/2
からfs/2の範囲で規定した場合の各フィルタの周波
数特性である。ここで、通過域がfsに含まれるよう規
定し直し、各フィルタを周波数の低いほうから示すと、
第一フィルタ、第二フィルタ、第三フィルタ、第四フィ
ルタの順となる。
信号は、検波器100に入力された後、A/D変換器1
01に入力される。 A/D変換器101に入力された
信号はディジタル変換された後、2分波フィルタバンク
102に入力される。2分波フィルタバンク102内で
信号は2系統に分岐され、それぞれ通過域の異なる第一
フィルタ1021と第二フィルタ1022に入力されて
帯域制限される。
れたダウンサンプラ1023、1024に入力されて、
図6に示すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプ
リングが行われる。ダウンサンプラ1023から出力さ
れた信号は、縦属接続された分波フィルタバンク103
に、ダウンサンプラ1024から出力された信号は縦属
接続された2分波フィルタ104に入力される。
ルタ、第二フィルタとダウンサンプラ二基で構成され、
1様に2分波フィルタバンク104は第三フィルタ、第
四フィルタとダウンサンプラ二基で構成されている。2
分波フィルタバンク103、104内で、信号は2系統
に分岐され、ハーフバンドフィルタ1031、103
2、1041、1042にそれぞれ入力される。帯域制
限された信号は、それぞれに接続されたダウンサンプラ
1033、1034、1043、1044に入力され
る。
に間引くダウンサンプリングが行われる。ダウンサンプ
ラ1033から出力された信号は、縦属接続された2分
波フィルタバンク105に、ダウンサンプラ1034か
ら出力された信号は縦属接続された2分波フィルタ10
6に入力され、ダウンサンプラ1043から出力された
信号は、縦属接続された2分波フィルタバンク107
に、ダウンサンプラ1044から出力された信号は縦属
接続された2分波フィルタ108に入力される。
ルタ、第二フィルタとダウンサンプラ二基で構成され、
同様に2分波フィルタバンク106は、第三フィルタ、
第四フィルタとダウンサンプラ二基で構成され、同様に
2分波フィルタバンク107は、第一フィルタ、第二フ
ィルタとダウンサンプラ二基で構成され、同様に2分波
フィルタバンク108は、第三フィルタ、第四フィルタ
とダウンサンプラ二基で構成されている。
07、108内で、信号は2系統に分岐され、ハーフバ
ンドフィルタ1051、1052、1061、106
2、1071、1072、1081、1082にそれぞ
れ入力される。
れたダウンサンプラ1053、1054、1063、1
064、1073、1074、1083、1084に入
力されて、図6に示すタイミングで、1/2に間引くダ
ウンサンプリングが行われ、波形整形フィルタ209
1、2092、2093、2094、2095、209
6、2097、2098に入力され、独立した8系統の
信号として出力される。
1、1033、1051、1053を通過した各ポイン
トA、B、C、D、E、F、G、Hにおける信号のスペ
クトルは、図7の(a)〜(c)、図8の(d)〜
(f)、図9の(g)、(h)に示す通りである。
2の実施の形態を図2に示す。同図において、200は
直交検波器、2011、2012はA/D変換器、20
2は4分波フィルタバンク、203、204、205、
206は2分波フィルタバンク、2021、2031、
2051は第一フィルタ、2022、2032、205
2は第二フィルタ、2023、2041、2061は第
三フィルタである。
四フィルタであり、2025、2026、2027、2
028、2033、2034、2043、2044、2
053、2054、2063、2064は、ダウンサン
プラ、2071、2072、2073、2074、20
75、2076、2077、2078は、波形整形フィ
ルタである。
ィルタ、第三フィルタ、第四フィルタは、図5に示す周
波数特性を持ち、かつ原フィルタが7タップとし、その
タップ係数は前記表2〜表5に示す通りである。ディジ
タル信号分波装置に入力された受信信号は、直交検波器
200に入力され、同相成分と直交成分に変換される。
直交検波器200の出力は、A/D変換器2011と2
012に入力され、同相成分、直交成分がそれぞれのA
/D変換機でディジタル信号に変換される。
は、4分波フィルタバンク202に入力される。4分波
フィルタバンク202内で信号は4系統に分岐され、そ
れぞれ通過域の異なる第一フィルタ2021と第二フィ
ルタ2022と第三フィルタ2023と第四フィルタ2
024に入力されて帯域制限される。帯域制限された信
号は、それぞれに接続されたダウンサンプラ2025、
2026、2027、2028に入力されて、図6に示
すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプリングが
行われる。
号は、縦属接続された2分波フィルタバンク203に、
ダウンサンプラ2026から出力された信号は縦属接続
された2分波フィルタ204に入力され、ダウンサンプ
ラ2027から出力された信号は、縦属接続された2分
波フィルタバンク205に、ダウンサンプラ2028か
ら出力された信号は縦属接続された2分波フィルタ20
6に入力される。
第一フィルタ、第二フィルタとダウンサンプラ二基で構
成され、同様に2分波フィルタバンク204、206
は、第三フィルタ、第四フィルタとダウンサンプラ二基
で構成されている。2分波フィルタバンク203内で、
信号は2系統に分岐され、第一フィルタ2031と第二
フィルタ2032にそれぞれ入力される。
れたダウンサンプラ2033、2034に入力されて、
図6に示すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプ
リングが行われる。同様に、2分波フィルタバンク20
4内で、信号は2系統に分岐され、第三フィルタ204
1と第四フィルタ2042にそれぞれ入力される。
れたダウンサンプラ2043、2044に入力されて、
図6に示すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプ
リングが行われる。同様に、2分波フィルタバンク20
5内で、信号は2系統に分岐され、第一フィルタ205
1と第二フィルタ2052にそれぞれ入力される。
れたダウンサンプラ2053、2054に入力されて、
図6に示すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプ
リングが行われる。同様に、2分波フィルタバンク20
6内で、信号は2系統に分岐され、第三フィルタ206
1と第四フィルタ2062にそれぞれ入力される。
れたダウンサンプラ2063、2064に入力されて、
図6に示すタイミングで、1/2に間引くダウンサンプ
リングが行われ、波形整形フィルタ2071、207
2、2073、2074、2075、2076、207
7、2078に入力され、独立した8系統の信号として
出力される。
1、1033を通過した各ポイントA、B、C、D、
E、における信号のスペクトルは、図10の(a)〜
(c)、図11の(d)〜(f)、に示す通りである。
3の実施の形態を図3に示す。同図において、第一フィ
ルタ、第二フィルタ、第三フィルタ、第四フィルタは、
図5に示す周波数特性を持ち、かつ原フィルタが7タッ
プとし、そのタップ係数は表2、3、4、5に示す通り
である。
04、305、306、307は2合波フィルタバン
ク、3011、3012、3021、3022、303
1、3032、3041、3042、3051、305
2、3061、3062、3071、3072はアップ
サンプラ、3013、3033、3053、3073は
第一フィルタである。
074は第二フィルタバンク、3023、3043、3
063は第三フィルタ、3024、3044、3064
は第四フィルタ、3015、3025、3035、30
45、3055、3065、3075は加算器、308
はD/A変換器、309は、変調器、3101、310
2、3103、3104、3105、3106、310
7、3108は波形整形フィルタである。
る8系統の送信信号は、波形整形フィルタ3101、3
102、3103、3104、3105、3106、3
107、3108に入力される。各波形整形フィルタの
出力は2系統ずつ組み合わされ、それぞれ2合波フィル
タバンク301、302、303、304に入力され
る。
続されたアップサンプラ3011と3012に入力さ
れ、図12に示すタイミングで2倍にアップサンプリン
グが行われる。アップサンプラ3011と3012の出
力は、接続された第一フィルタ3013、第二フィルタ
3014に入力され帯域制限される。
14の出力は複素加算器3015に入力され合わせ加え
られる。同様に、2合波フィルタバンク302内で信号
は接続されたアップサンプラ3021と3022に入力
され、図12に示すタイミングで2倍にアップサンプリ
ングが行われる。
は、接続された第三フィルタ3023、第四フィルタ3
024に入力され帯域制限される。第三フィルタ302
3と第四フィルタ3024の出力は複素加算器3025
に入力され合わせ加えられる。同様に、2合波フィルタ
バンク303内で信号は接続されたアップサンプラ30
31と3032に入力され、図12に示すタイミングで
2倍にアップサンプリングが行われる。
は、接続された第一フィルタ3033、第二フィルタ3
034に入力され帯域制限される。第一フィルタ303
3と第二フィルタ3034の出力は複素加算器3035
に入力され合わせ加えられる。同様に、2合波フィルタ
バンク304内で信号は接続されたアップサンプラ30
41と3042に入力され、図12に示すタイミングで
2倍にアップサンプリングが行われる。
は、接続された第三フィルタ3043、第四フィルタ3
044に入力され帯域制限される。第三フィルタ304
3と第四フィルタ3044の出力は複素加算器3045
に入力され合わせ加えられる。2合波フィルタバンク3
01、302の出力は、2合波フィルタバンク305に
入力される。
れ接続されたアップサンプラ3051、3052に入力
され、図12に示すタイミングで2倍にアップサンプリ
ングが行われる。アップサンプラ3051と3052の
出力は、接続された第一フィルタ3053、第二フィル
タ3054に入力され帯域制限される。
54の出力は複素加算器3055に入力され合わせ加え
られる。
04の出力は、2合波フィルタバンク306に入力され
る。2合波フィルタバンク306内で、それぞれ接続さ
れたアップサンプラ3061、3062に入力され、図
12に示すタイミングで2倍にアップサンプリングが行
われる。
は、接続された第三フィルタ3063、第四フィルタ3
064に入力され帯域制限される。第三フィルタ306
3と第四フィルタ3064の出力は複素加算器3065
に入力され合わせ加えられる。2合波フィルタバンク3
05、306の出力は、2合波フィルタバンク307に
入力される。
れ接続されたアップサンプラ3071、3072に入力
され、図12に示すタイミングで2倍にアップサンプリ
ングが行われる。アップサンプラ3071と3072の
出力は、接続された第一フィルタ3073、第二フィル
タ3074に入力され帯域制限される。
74の出力は複素加算器3075に入力され合わせ加え
られる。2合波フィルタバンク307の出力は、D/A
変換器308に入力されアナログに変換された後、変調
器309に入力されて送信される。
5、3051、3053、3055、3071、307
3、3075を通過した各ポイントA、B、C、D、
E、F、G、H、I、Jにおける信号のスペクトルは、
図13の(a)〜(c)、図14の(d)〜(f)、図
15の(g)〜(i)、図16の(j)に示す通りであ
る。
4の実施の形態を図4に示す。同図において、第一フィ
ルタ、第二フィルタ、第三フィルタ、第四フィルタは、
図5に示す周波数特性を持ち、かつ原フィルタが7タッ
プとし、そのタップ係数は、前記表2〜表5に示すとお
りである。
404は4合波フィルタバンク、4011、4012、
4021、4022、4031、4032、4041、
4042、4051、4052、4053、4054は
アップサンプラ、4013、4033、4055は第一
フィルタである。
二フィルタ、4023、4043、4057は第三フィ
ルタ、4024、4044、4058は第四フィルタ、
4015、4025、4035、4045、4059は
加算器であり、406、407はD/A変換器、408
は直交変調器、3091、3092、3093、309
4、3095、3096、3097、3098は波形整
形フィルタである。
る8系統の送信信号は、波形整形フィルタ3091、3
092、3093、3094、3095、3096、3
097、3098に入力される。各波形整形フィルタの
出力は2系統ずつ組み合わされ、それぞれ2合波フィル
タバンク401、402、403、404に入力され
る。
続されたアップサンプラ4011と4012に入力さ
れ、図12に示すタイミングで2倍にアップサンプリン
グが行われる。アップサンプラ4011と4012の出
力は、接続された第一フィルタ4013、第二フィルタ
4014に入力され帯域制限される。
14の出力は複素加算器4015に入力され合わせ加え
られる。同様に、2合波フィルタバンク402内で信号
は接続されたアップサンプラ4021と4022に入力
され、図12に示すタイミングで2倍にアップサンプリ
ングが行われる。
は、接続された第三フィルタ4023、第四フィルタ4
024に入力され帯域制限される。第三フィルタ402
3と第四フィルタ4024の出力は複素加算器4025
に入力され合わせ加えられる。同様に、2合波フィルタ
バンク403内で信号は接続されたアップサンプラ40
31と4032に入力され、図12に示すタイミングで
2倍にアップサンプリングが行われる。
は、接続された第一フィルタ4033、第二フィルタ4
034に入力され帯域制限される。第一フィルタ403
3と第二フィルタ4034の出力は複素加算器4035
に入力され合わせ加えられる。同様に、2合波フィルタ
バンク404内で信号は接続されたアップサンプラ40
41と4042に入力され、図12に示すタイミングで
2倍にアップサンプリングが行われる。
は、接続された第三フィルタ4043、第四フィルタ4
044に入力され帯域制限される。第三フィルタ404
3と第四フィルタ4044の出力は複素加算器4045
に入力され合わせ加えられる。2合波フィルタバンク4
01、402、403、404の出力は、4合波フィル
タバンク405に入力される。
れ接続されたアップサンプラ4051、4052、40
53、4054に入力され、図12に示すタイミングで
2倍にアップサンプリングが行われる。アップサンプラ
4051と4052、4053、4054の出力は、接
続された第一フィルタ4055、第二フィルタ405
6、第三フィルタ4057、第四フィルタ4058に入
力され帯域制限される。
56、第三フィルタ4057、第四フィルタ4058の
出力は複素加算器4059に入力され合わせ加えられ
る。四合波フィルタバンク405の出力は、D/A変換
器406、407に入力されアナログに変換された後、
直交変調器408に入力されて送信される。
5、4051、4055、5059を通過した各ポイン
トA、B、C、D、E、F、Gにおける信号のスペクト
ルは、図17の(a)〜(c)、図18の(d)〜
(f)、図19の(g)に示す通りである。
の形態は分波および合波するキャリア数が8の例である
が、従属接続する2分波フィルタバンクの段数を変更す
ることにより任意のキャリア数に対応可能である。
では、各2分波フィルタバンクおよび2合波フィルタバ
ンクが2つのフィルタを含んで構成される例を示してい
るが、これら全部、あるいは一部が1つのフィルタのみ
を含む構成も可能である。ここで、各2分波フィルタバ
ンクあるいは2合波フィルタバンクが1つのフィルタの
みを含む場合とは、一部のキャリアを使用せず、そのキ
ャリアに対応するフィルタおよびサンプラを含まない。
よって、ディジタル信号分波装置における2分波フィル
タバンクは、フィルタにのみ着目した場合、 ・第一フィルタと第二フィルタの両方を含む2分波フィ
ルタバンク ・第一フィルタのみを含む2分波フィルタバンク ・第二フィルタののみを含む2分波フィルタバンク ・第三フィルタと第四フィルタの両方を含む2分波フィ
ルタバンク ・第三フィルタのみを含む2分波フィルタバンク ・第四のフィルタのみを含む2分波フィルタバンク のいずれかとなる。また、各2分波フィルタバンクの接
続は、図1,2等から類推できるように、第一フィルタ
を通過した信号の次段の2分波フィルタバンクは、少な
くとも第一フィルタ、第二フィルタの一方を含む2分波
フィルタバンクとなる。同様に、第二フィルタを通過し
た信号の次段の2分波フィルタバンクは、少なくとも第
三のフィルタ、第四フィルタの一方を含む2分波フィル
タバンクとなる。また、第三フィルタを通過した信号の
次段の2分波フィルタバンクは、少なくとも第一のフィ
ルタ、第二フィルタの一方を含む2分波フィルタバンク
となる。また、第四フィルタを通過した信号の次段の2
分波フィルタバンクは、少なくとも第三のフィルタ、第
四フィルタの一方を含む2分波フィルタバンクとなる。
2合波フィルタバンクは、フィルタにのみ着目した場
合、 ・第一フィルタと第二フィルタの両方を含む2合波フィ
ルタバンク ・第一フィルタのみを含む2合波フィルタバンク ・第二フィルタののみを含む2合波フィルタバンク ・第三フィルタと第四フィルタの両方を含む2合波フィ
ルタバンク ・第三フィルタのみを含む2合波フィルタバンク ・第四のフィルタのみを含む2合波フィルタバンク のいずれかとなる。また、各2合波フィルタバンクの接
続は、図3,4等から類推できるように、第一フィル
タ、第二フィルタの少なくとも一方を備えた2合波フィ
ルタバンクの出力信号は、第一フィルタまたは第三フィ
ルタを備えた2合波フィルタバンクに入力されるよう接
続される。また、第三フィルタ、第四フィルタの少なく
とも一方を備えた2合波フィルタバンクの出力信号は、
第二フィルタまたは第四フィルタで構成された2合波フ
ィルタバンクに入力されるように接続される。
タル信号合波装置において、速度が異なる信号(デー
タ)を合波して周波数多重信号を出力する場合であって
も、2合波フィルタバンクの縦属接続を工夫することで
対応可能である。例えば、信号速度αの信号が2つ、信
号速度2αの信号が1つ、信号速度4αが1つの4つの
信号を合波する場合、2合波フィルタバンクの接続を図
54に示すように接続することで対応できる。また、信
号速度αの信号が5つ、信号速度2αの信号が1つの7
つの信号を合波する場合、2分波フィルタバンクの接続
を図55に示すように接続することで対応できる。な
お、図55において、2分波フィルタバンク9000
は、フィルタおよびダウンサンプラを1つのみ含むよう
にしてもよい。同様に、合波対象の信号速度、信号数に
応じて、例えば図66,図57のように構成すること
で、異なる信号速度の信号の合波を行えるようになる。
号分波装置において、分波対象の受信信号に、異なる速
度の信号が周波数多重されている場合であっても、含ま
れる信号の速度、その信号が多重されている帯域に応じ
て、2分波フィルタバンクの縦属接続を工夫することで
対応可能である。例えば、図54に示す2合波フィルタ
バンクの縦属接続を備えたディジタル信号合波装置から
出力された信号を分波する場合に、ディジタル信号分波
装置の2分波フィルタバンクの接続を図59に示すよう
に接続することで対応できる。同様に、図55〜図57
に示す2合波フィルタバンクの縦属接続を備えたディジ
タル信号合波装置から出力された信号を分波する場合
に、ディジタル信号分波装置の2分波フィルタバンクの
接続をそれぞれ図60〜図62に示すように接続するこ
とで対応できる。
は、初段のフィルタバンクが、第一〜第四フィルタを全
て含む例を示している。これに限定されるものではな
く、初段のフィルタバンクは、分波する信号数、周波数
多重における使用帯域に応じて、第一から第四フィルタ
のうち任意の一つ以上を含むものであってもよい。同様
に、第1−4に示すディジタル信号合波装置では、最終
段のフィルタバンクが、第一〜第四フィルタを全て含む
例を示している。これに限定されるものではなく、最終
段のフィルタバンクは、合波する信号数、周波数多重に
おける使用帯域に応じて、第一から第四フィルタのうち
任意の一つ以上を含むものであってもよい。
1の実施の形態を図31及び図32に示す。図31は、
ディジタル信号伝送装置の送信装置の構成の例を示すブ
ロック図であり、図32はディジタル信号伝送装置の受
信装置の構成の例を示すブロック図である。
1つの送信装置と1つの受信装置とで構成される。図3
1及び図32に示すディジタル信号伝送装置は、使用す
る搬送波の系統数8の場合の構成例を示している。図3
1において、数字符号6101は直並列変換回路、61
02〜6109は変調回路、6110〜6116は2合
波フィルタバンク、6117は制御回路、6118は送
信回路を表している。
回路6101に対し、入力信号(データ)を8つの低速
度信号(データ)に変換し各低速度信号をどの変調回路
に出力するかを制御するとともに、その出力タイミング
を制御する。また、制御回路6117は、各変調回路6
102から6215の動作/停止を制御する。なお、”
低速度信号”は、ディジタル信号送信装置の場合、直並
列変換回路あるいは時分割変調回路から出力される信号
であり、ディジタル信号受信装置の場合、並直列変換回
路あるいは時分割復調回路へ入力される信号とする。
す。同図において、数字符号6801、6802はディ
ジタルフィルタ、6803、6804はアップサンプラ
である。ディジタルフィルタ6801、6802は、そ
れぞれ通過帯域の異なるフィルタで構成され、各フィル
タの周波数特性は図47に示す通りであり、フィルタバ
ンクおよびフィルタの構成は、前述の第1−1〜第1−
4の実施の形態、あるは、文献「田邊和弘、“シームレ
スマルチレートフィルタバンクの提案”信学技報SAT
99−14」に記載のものと同等な構成である。
るフィルタのサンプリング周波数をfsとし、0からf
sの範囲で規定した際における、各フィルタの周波数特
性である。図47から分かるように、各フィルタを周波
数の低いほうから示すと、第一フィルタ、第二フィル
タ、第三フィルタ、第四フィルタの順となる。
回路6101に入力され最大8系統の並列データに変換
される。これら並列データの速度は全て等しく、それぞ
れFbである。直並列変換回路が出力する最大8系統の
並列データは、制御回路6117からの制御信号によっ
て、動作する変調回路6102〜6109の内、最大8
個に入力され変調される。
は、2合波フィルタバンク6110に入力され、入力信
号毎にアップサンプリング、および通過域の異なるフィ
ルタで帯域制限された後、合成器で合成される。変調回
路6104、6105からの出力は、2合波フィルタバ
ンク6111に入力され入力信号毎にアップサンプリン
グ、および通過域の異なるフィルタで帯域制限された
後、合成器で合成される。
は、2合波フィルタバンク6112に入力され入力信号
毎にアップサンプリング、および通過域の異なるフィル
タで帯域制限された後、合成器で合成される。変調回路
6108、6109からの出力は、2合波フィルタバン
ク6113に入力され入力信号毎にアップサンプリン
グ、および通過域の異なるフィルタで帯域制限された
後、合成器で合成される。
からの出力は、2合波フィルタバンク6114に入力さ
れ、信号毎にアップサンプリング、および通過域の異な
るフィルタで帯域制限された後、合成器で合成される。
2合波フィルタバンク6112、6113からの出力
は、2合波フィルタバンク6115に入力され、信号毎
にアップサンプリング、および通過域の異なるフィルタ
で帯域制限された後、合成器で合成される。
からの出力は、2合波フィルタバンク6116に入力さ
れ、信号毎にアップサンプリング、および通過域の異な
るフィルタで帯域制限された後、合成器で合成される。
2合波フィルタバンク6116からの出力信号は送信回
路6118に入力され、アンテナから送信される。
説明する。同図の数字符号6201〜6207は2分波
フィルタバンク、6208〜6215は復調回路、62
16は並直列変換回路、6217は制御回路、6218
は受信回路を表している。2分波フィルタバンクの構成
の例を図39に示す。同図において、数字符号690
1、6902はディジタルフィルタ、6903、690
4はダウンサンプラを表している。
は、それぞれ通過帯域の異なるフィルタであり、前述の
第1−1〜第1−4の実施の形態、あるは、前記文献
「田邊和弘、“シームレスマルチレートフィルタバンク
の提案”信学技報SAT99−14」に記載のものと同
等な構成である。
は、受信回路6218に入力される。受信回路6218
からの出力は、2分波フィルタバンク6201に入力さ
れる。
た信号は、二つに分岐され、それぞれ通過域の異なるフ
ィルタで帯域制限し、ダウンサンプリング後、出力され
る。2分波フィルタバンク6201からの出力の一方
は、2分波フィルタバンク6202に入力される。2分
波フィルタバンク6202に入力された信号は、二つに
分岐され、それぞれ通過域の異なるフィルタで帯域制限
し、ダウンサンプリング後、出力される。
の他方は、2分波フィルタバンク6203に入力され
る。2分波フィルタバンク6203に入力された信号
は、二つに分岐され、それぞれ通過域の異なるフィルタ
で帯域制限しダウンサンプリング後、出力される。2分
波フィルタバンク6202からの出力の一方は、2分波
フィルタバンク6204に入力される。
た信号は、二つに分岐され、それぞれ通過域の異なるフ
ィルタで帯域制限しダウンサンプリング後、出力され
る。2分波フィルタバンク6202からの出力の他方
は、2分波フィルタバンク6205に入力される。2分
波フィルタバンク6205に入力された信号は、二つに
分岐され、それぞれ通過域の異なるフィルタで帯域制限
しダウンサンプリング後、出力される。
の一方は、2分波フィルタバンク6206に入力され
る。2分波フィルタバンク6206に入力された信号
は、二つに分岐され、それぞれ通過域の異なるフィルタ
で帯域制限しダウンサンプリング後、出力される。2分
波フィルタバンク6203からの出力の他方は、2分波
フィルタバンク6207に入力される。
た信号は、二つに分岐され、それぞれ通過域の異なるフ
ィルタで帯域制限しダウンサンプリング後、出力され
る。2分波フィルタバンク6204からの出力の一方
は、復調回路6208に入力され復調され、他方は、復
調回路6209に入力され復調される。2分波フィルタ
バンク6205からの出力の一方は、復調回路6210
に入力され復調され、他方は、復調回路6211に入力
され復調される。
の一方は、復調回路6212に入力され復調され、他方
は、復調回路6213に入力され復調される。2分波フ
ィルタバンク6207からの出力の一方は、復調回路6
214に入力され復調され、他方は、復調回路6215
に入力され復調される。制御回路6217からの制御信
号で動作している復調回路6208〜6215の内、最
大8系統からの出力は、並直列変換回路6216に入力
される。並直列変換回路6216に入力された最大8系
統の並列データは、1系統の時系列データに変換され出
力される。
6208〜6215の動作/停止を制御する。また、制
御回路6217は、並直列変換回路6216に対して、
各復調回路6208〜6215から入力された8つの低
速度信号(データ)を一系統の直列(時系列)信号に変
換する際の変換制御をする。
び5Fbの伝送速度を持つ信号を入力した場合の本実施
の形態の出力周波数スペクトルの例を示す。図42
(a)、(b)に示すCh1は変調回路6102を、C
h2は変調回路6103を、Ch3は変調回路6104
を、Ch4は変調回路6105を、Ch5は変調回路6
106を、Ch6は変調回路6107を、Ch7は変調
回路6108を、Ch8は変調回路6109を通過して
きた信号である。
施の形態では、伝送速度に比例した数の低速変調信号を
用いることで、伝送速度を可変にする。また、2分波フ
ィルタバンク、および2分波フィルタバンクの周波数特
性と接続関係を、図47のとおり選ぶことにより、複数
の低速度信号間に、相互干渉が生じない。
ムレスマルチレートフィルタバンクの提案”信学技報S
AT99−14」に示されている。このため、図42の
(b)Ch6〜Ch8のような未使用の低速度信号は、
他の送信局の伝送にも使えるため周波数利用効率を高く
することができる。
2の実施の形態を図33及び図34に示す。図33はデ
ィジタル信号伝送装置の送信装置の構成の例を示すブロ
ック図であり、図34はディジタル信号伝送装置の受信
装置の構成の例を示すブロック図である。本発明のディ
ジタル信号伝送装置は、最低1つの送信装置と1つの受
信装置とで構成される。図33及び図34に示すディジ
タル信号伝送装置は、使用する搬送波が最大4の場合の
構成例を示している。
列変換回路、6302〜6305は変調回路、6306
〜6308は2合波フィルタバンク、6309は制御回
路、6310は送信回路を表している。2合波フィルタ
バンクは、先に説明した実施の形態の第1の例で使用し
たものと同様である。入力されたデータは、制御回路6
309からの制御信号で制御されている直並列変換回路
6301で最大4系統の並列データS1、S2、S3、
S4に変換される。
S3、およびS4はFbである。並列化されたデータS
1、S2、S3およびS4は、制御回路6309からの
制御信号で制御され、S1は変調回路6302、S2は
変調回路6303、S3は変調回路6304、S4は変
調回路6305に入力され変調信号になる。但し、制御
回路6309の制御信号によって変調回路6302は変
調回路6304、および6305の4倍の速度で動作
し、変調回路6303は変調回路6304、および63
05の2倍の速度で動作している。
回路6301に対して、入力信号を前述したデータS1
からS4のそれぞれのデータ速度に変換し各データをど
の変調回路に出力するか制御するとともに、その出力タ
イミングを制御する。また、制御回路6309は、各変
調回路6302〜6305の動作/停止を制御する。
5の出力は、2合波フィルタバンク6306に入力され
る。入力されたデータは、それぞれ2倍にアップサンプ
リングされた後、通過帯域の異なるフィルタで帯域制限
されて出力される。変調回路6303、及び2合波フィ
ルタバンク6306の出力は、2合波フィルタバンク6
307に入力され、それぞれ2倍にアップサンプリン
グ、および通過帯域の異なるフィルタで帯域制限された
後、合成器で合成されて出力される。
ンク6307の出力は、2合波フィルタバンク6308
に入力される。入力されたデータは、それぞれ2倍にア
ップサンプリング、および通過帯域の異なるフィルタで
帯域制限された後、合成器で合成されて出力される。2
合波フィルタバンク6308からの出力は、送信回路6
310に入力後、アンテナから送信される。
る。図34において、6401〜6403は2分波フィ
ルタバンク、6404〜6407は復調回路、6408
は並直列変換回路、6409は制御回路、6410は受
信回路である。復調回路6404〜6407、並直列変
換回路6408は、制御回路6409によって制御され
ている。2分波フィルタバンクは、先に説明した第2−
1の実施の形態で使用したものと同様である。アンテナ
から受信した信号は受信回路6410に入力される。
ルタバンク6401に入力される。2分波フィルタバン
ク6401に入力された信号は、二つに分波され、それ
ぞれ通過帯域の異なるフィルタで帯域制限された後、ダ
ウンサンプリングし出力される。2分波フィルタバンク
6401からの出力の一方は、2分波フィルタバンク6
402に入力される。
た信号は、二つに分岐され、それぞれ通過帯域の異なる
フィルタで帯域制限された後、ダウンサンプリングし出
力される。2分波フィルタバンク6401からの出力の
他方は、復調回路6404に入力される。復調回路64
04に入力された信号は復調され復調信号になり、並直
列変換回路6408に入力される。但し、復調回路64
04は、復調回路6406の4倍の速度で動作してい
る。
の一方は、復調回路6405に入力される。復調回路6
405に入力された信号は復調され復調信号になり、並
直列変換回路6408に入力される。2分波フィルタバ
ンク6402からの出力の他方は、2分波フィルタバン
ク6403に入力される。2分波フィルタバンク640
3に入力された信号は、二つに分岐され、それぞれ通過
帯域の異なるフィルタで帯域制限された後、ダウンサン
プリングし出力される。
方は、復調回路6406に入力され復調後、並直列変換
回路6408に入力される。他方は、復調回路6407
に入力され復調後、並直列変換回路6408に入力され
る。並直列変換回路6408に入力された並列データ
は、1系統の時系列データに変換され出力される。
6404〜6406の動作/停止をを制御する。また、
制御回路6407は、並直列変換回路6408に対し
て、各復調回路6404〜6406から入力された低速
度信号(データ)であって、Fb,2Fb,4Fbとい
う3種類の異なる低速度信号を一系統の直列(時系列)
信号に変換する際の変換制御をする。
び5Fbの伝送速度を持つ信号を入力した場合の本実施
の形態の出力周波数スペクトルの例を示す。図43の
(a)、(b)に示すCh1は変調回路6302を、C
h2は変調回路6303を、Ch3は変調回路6304
を、Ch4は変調回路6305を通過してきた信号であ
る。図43の(a)、(b)に示すように本実施の形態
の例では、入力された伝送速度に応じて適切なCh1、
Ch2、Ch3、およびCh4を選択することにより伝
送速度を可変にすることができる。
れる低速度信号が全て異なる例である。よって、図3
3,34のディジタル信号送信装置、ディジタル信号受
信装置は、低速度信号の速度が全て異なる場合に対応し
た構成の1例となる。また、図34のディジタル信号送
信装置および図33のディジタル信号受信装置は、複数
の低速度信号の速度がFs、2Fs、4Fsのように異
なる場合の一構成例となる。
2合波フィルタバンクの縦属接続は、図33に限定され
るものではない。例えば、2合波フィルタバンクの縦属
接続部分にのみ着目した場合、2合波フィルタバンクの
縦属接続は、図54から図57の何れであってもよい。
同様に、図34のディジタル信号受信装置における2分
波フィルタバンクの縦属接続は、図34に限定されるも
のではない。例えば、2分波フィルタバンクの縦属接続
部分にのみ着目した場合、2分波フィルタバンクの縦属
接続は、図59から図62の何れであってもよい。
3の実施の形態を図35及び図36に示す。図35はデ
ィジタル信号伝送装置の送信装置の構成の例を示すブロ
ック図であり、図36はディジタル信号伝送装置の受信
装置の構成の例を示すブロック図である。本発明のディ
ジタル信号伝送装置は、最低1つの送信装置と1つの受
信装置とで構成される。図35及び図36に示すディジ
タル信号伝送装置は、使用する搬送波が最大4の場合の
構成例を示している。
割変調回路、6502、6503、6504は2合波フ
ィルタバンク、6505は制御回路を表している。時分
割変調回路6501の構成を図45に示す。同図におい
て、数字符号7501は変調回路、7502はスイッチ
である。2合波フィルタバンクは、先に説明した実施の
形態の第1の例で示したものと同様である。入力された
データは、制御回路6505によって制御される時分割
変調回路6501で変調される。ここで、制御回路65
05は、時分割変調回路6501に対して、直列の入力
信号の並列信号への並べ替え、並び換えられた信号に対
する変調処理の順序と回数および出力先を制御する。
のスイッチ7502を使用し、制御回路6505の制御
により図37に示されるタイミングで出力T1、出力T
2、出力T3、出力T4の最大4系統の信号を出力す
る。図37中D1〜D8は、添え字の順に入力されたデ
ータであり、M1〜M18はD1〜D8を変調して得ら
れた変調信号である。図37のタイミングで変調信号が
出力されるため、出力T1は4Fb、T2は2Fb、T
3およびT4はFbの速度になる。
ルタバンク6502に入力され、それぞれ2倍にアップ
サンプリング、および通過帯域の異なるフィルタで帯域
制限された後、合成回路で合成されて出力される。出力
T2、及び2合波フィルタバンク6502の出力は、2
合波フィルタバンク6503に入力され、それぞれ2倍
にアップサンプリング、およびそれぞれ通過帯域の異な
るフィルタで帯域制限された後、合成回路で合成されて
出力される。出力T1、および2合波フィルタバンク6
503の出力は、2合波フィルタバンク6504に入力
される。入力された信号は、それぞれ2倍にアップサン
プリング、および通過帯域の異なるフィルタで帯域制限
されて出力され後、合成回路で合成されて出力される。
2合波フィルタバンク6504からの出力は、送信回路
6506に入力され、アンテナから送信される。
る。図36において、数字符号6601〜6603は2
分波フィルタバンク、6604は時分割復調回路、66
05は制御回路を表している。時分割復調回路6604
の構成を図46に示す。同図において、数字符号760
1はスイッチ、7602は復調回路である。2分波フィ
ルタバンクは、先に説明した実施の形態の第1の例で示
したものと同様である。アンテナから受信した信号は受
信回路6606に入力される。
ィルタバンク6601に入力される。2分波フィルタバ
ンク6601に入力された信号は、二つに分岐され、そ
れぞれ通過帯域の異なるフィルタで帯域制限された後、
ダウンサンプリングし出力される。2分波フィルタバン
ク6601からの出力の一方は、2分波フィルタバンク
6602に入力される。2分波フィルタバンク6601
からの出力の他方は、時分割復調回路6604に入力さ
れる。
た信号は、二つに分岐され、それぞれ通過帯域の異なる
フィルタで帯域制限された後、ダウンサンプリングし出
力される。2分波フィルタバンク6602からの出力の
一方は、2分波フィルタバンク6603に入力される。
2分波フィルタバンク6602からの出力の他方は、時
分割復調回路6604に入力される。
た信号は、二つに分岐され、それぞれ通過帯域の異なる
フィルタで帯域制限された後、ダウンサンプリングし出
力される。2分波フィルタバンク6603からの出力の
一方、および他方は、時分割復調回路6604に入力さ
れる。時分割復調回路6604に入力された信号は、制
御回路6605からの制御信号によって復調され出力さ
れる。
6601〜6603の動作/停止をを制御する。また、
制御回路6605は、時分割変復調回路6604に対し
て、各2分波フィルタバンク6601〜6603から入
力された低速度信号(データ)であって、Fb,2F
b,4Fbという3種類の異なる低速度信号の順序を正
しく並べ替えて復調し、一系統の直列(時系列)信号に
変換するための制御をする。
び5Fbの伝送速度を持つ信号を入力した場合の本実施
の形態の例の出力周波数スペクトルを示す。図44の
(a)、(b)に示すCh1は時分割変調回路6502
の出力T1、Ch2は時分割変調回路6502の出力T
2、Ch3は変調回路6502の出力T3、Ch4は変
調回路6502の出力T4に相当する。図44の
(a)、(b)に示すように本実施の形態では、入力さ
れた伝送速度に応じて適切なCh1、Ch2、Ch3、
およびCh4を選択することによって、伝送速度を可変
にすることができる。
れる低速度信号が全て異なる例である。よって、図3
5,36のディジタル信号送信装置、ディジタル信号受
信装置は、低速度信号の速度が全て異なる場合に対応し
た構成の1例となる。また、図35のディジタル信号送
信装置および図36のディジタル信号受信装置は、複数
の低速度信号の速度がFs、2Fs、4Fsのように異
なる場合の一構成例となる。
2合波フィルタバンクの縦属接続は、図35に限定され
るものではない。例えば、2合波フィルタバンクの縦属
接続部分にのみ着目した場合、2合波フィルタバンクの
縦属接続は図53から図57の何れであってもよい。同
様に、図36のディジタル信号受信装置における2分波
フィルタバンクの縦属接続は、図36に限定されるもの
ではない。例えば、2分波フィルタバンクの縦属接続部
分にのみ着目した場合、2分波フィルタバンクの縦属接
続図58から図62の何れであってもよい。すなわち、
時分割変調回路6501から出力される低速度信号の信
号速度およびその出力先、時分割復調回路に入力される
低速度信号の並べ替えおよび復調速度を適切に制御する
ことで、各種の縦属接続に対応できる。
の形態のディジタル信号伝送装置は、第2−3の実施の
形態に示すディジタル信号伝送装置に対し、入力出力対
象となる直列信号を複数取り扱えるように構成したもの
である。以下では、第2−3に示すディジタル信号伝送
装置との相違点のみを説明する。
ル信号送信装置である。図35のディジタル信号送信装
置との相違点は、1入力の多出力の時分割変調回路65
01を多入力多出力型直並列変換回路8001と多入力
多出力の時分割変調回路8002とした点である。これ
により、図48のディジタル信号送信装置は、複数の直
列信号(時系列データ)に対する処理が行えるようにな
る。
型直並列変換回路8001に対して、入力された複数の
直列信号を複数の低速度信号に変換する処理、および変
換した低速度信号の出力先の制御を行う。また、制御回
路8003は、時分割変調回路8002に対して、変調
対象となる低速度信号および変調タイミングの制御を行
う。
ル信号受信装置である。図36のディジタル信号受信装
置との相違点は、多入力の1出力の時分割復調回路66
04を多入力多出力の時分割復調回路8101とし、さ
らに多入力多出力型並直列変換回路8102とした点に
ある。これにより、図49のディジタル信号受信装置
は、複数の直列信号(時系列データ)に復調できる。さ
らに、図49のディジタル信号受信装置は、多入力多出
力の時分割変調回路8103を多入力多出力型並直列変
換回路8102の後段に備えている。これにより、多入
力多出力型並直列変換回路8102より出力された復調
信号を信号の出力先の機器(アプリケーション)に応じ
た変調信号として出力することができる。例えば、アプ
リケーションの一例がディジタルテレビ(DVB:Digi
tal Video Broadcasting)であれば、時分割変調回路8
103は、DVB用の変調回路となる。なお、制御回路
8104は、多入力多出力型並直列変換回路8102に
対して、入力された複数の低速度信号を正しい組み合わ
せで一系統の時系列ディジタル信号する処理、および複
数の時系列ディジタル信号の出力制御を行う。また、制
御回路8104は、時分割復調回路8101に対して、
復調対象となる直列信号および復調タイミングの制御を
行う。また、制御回路8104は、時分割変調回路81
03に対して、どのタイミングで、どの入力信号を変調
するかの制御を行う。
動作を説明する。なお、時分割復調回路8101までの
動作は、時分割復調回路8101の出力が1つか複数か
の創意のみであることから、これ以降の動作について説
明する。時分割復調回路からの出力は、すべて等速の複
数低速度信号(A〜H)として多入力多出力型並直列変
換回路8102に入力される。多入力多出力型並直列変
換回路8102は、入力された複数の低速度信号をもと
の一系統の時系列信号に変換してそれぞれ出力する。こ
こで、多入力多出力型並直列変換回路8102は、例え
ば、信号A,C,E,Gを一系統、信号B,Dを一系
統、信号Fを一系統、信号Hを一系統のディジタル信号
として出力する。多入力多出力型並直列変換回路810
2から出力された複数の信号は、時分割変調回路810
3に入力される。時分割変調回路8103は、それらの
信号を変調し、4系統の帯域幅の異な変調信号として出
力する。図50の(1),(2),(3)は、それぞれ
図49のα、β、εで示す位置の信号の一例である。図
50の(1)は初段の2分波フィルタバンクへの入力信
号である。図50の(2)はチャネル分波後の信号であ
り、図20の(3)は4系統の帯域幅の異なる変調信号
を示している。
における2合波フィルタバンクの縦属接続は、図48に
限定されるものではない。例えば、2合波フィルタバン
クの縦属接続部分にのみ着目した場合、2合波フィルタ
バンクの縦属接続は、図54から図57の何れであって
もよい。同様に、図49のチャネル分波回路8105に
おける2分波フィルタバンクの縦属接続は、図49に限
定されるものではない。例えば、2分波フィルタバンク
の縦属接続部分にのみ着目した場合、2分波フィルタバ
ンクの縦属接続は、図59から図62の何れであっても
よい。
ジタル信号伝送装置の一応用例を図51、図52を用い
て説明する。この応用例では、送信装置8201〜82
03をそれぞれ備えたディジタル信号伝送装置がそれぞ
れ異なる系統の帯域幅を用いて入力信号を送信し、受信
装置8204を備えたディジタル信号伝送装置が、それ
ぞれ異なる系統の帯域幅に対し変調信号として出力す
る。図51,52において、符号8211〜8213
は、送信装置8201〜8203をそれぞれ備えたディ
ジタル信号伝送装置からの送信信号であり、この送信信
号は人工衛星8205に対して送信される。これら送信
信号を受けた人工衛星8205は、符号8214に示す
信号としてブロードキャストする。受信装置8204を
備えたディジタル信号伝送装置は、ブロードキャストさ
れた信号8214を受信し、それぞれの系統の時系列信
号8215にし、それら信号8215を変調して3系統
の帯域幅の異なる変調信号8216にして出力する。
おいて、ディジタル信号伝送装置は、少なくとも1つの
ディジタル信号送信装置と、少なくとも1つのディジタ
ル信号受信装置とを含むものとして説明した。しかし、
これに限定されるものではなく、デジタル信号送信装置
とディジタル信号受信装置の一方のみを含む構成であっ
てもよい。
〜第2−4の実施の形態において、フィルタバンク、波
形整形フィルタ、変調回路、復調回路の全ての回路、あ
るいはその一部の回路が時分割で動作するようにしても
良い。例えば、図1に示すディジタル信号分波装置を例
にして説明する。ディジタル信号分波装置の、初段の2
分波フィルタバンク102の動作周波数をαとすると、
2段目の2分波フィルタバンク103,104の動作速
度はα/2、3段目の2分波フィルタバンク105から
108の動作速度はα/8、波形整形フィルタ2091
〜2098で示される段の各フィルタの動作速度はα/
8となる。例えば、2段目の2分波フィルタバンク10
3,104は1つの2分波フィルタバンクAとし2分波
フィルタバンク103,104で処理するデータを記憶
するメモリをさらに設ける。また、2分波フィルタバン
クAの動作速度はαとする。このとき、2分波フィルタ
バンクAは図示しない制御回路の指示により時分割で処
理対象となるデータの収められたメモリ領域のアドレス
を切り替え、それぞれのデータの処理をすることで、2
分波フィルタバンク103および104の処理を時分割
で行える。同様に、3段目の2分波フィルタバンク10
5〜108を1つの2分波フィルタバンクBに置き換
え、その動作速度がαとするとともに、所定のメモリ領
域を設ける。この際、2分波フィルタバンクBは、時分
割処理を行うことで、2分波フィルタバンク105〜1
08の処理を行える。また、波形整形フィルタ2091
〜20983を1つの波形整形フィルタCに置き換え、
その動作速度はαとし、さらに所定のメモリ領域を設け
る。この際、波形整形フィルタCは、時分割処理を行う
ことで、波形整形フィルタ2091〜2098の処理を
行える。
同様に、デジタル処理回路のそれぞれの段で回路数を減
らすとともに動作速度を上げ、時分割処Tとすることが
できる。
〜第2−4の実施の形態において、合波および分波フィ
ルタバンクの縦属接続が3段の例を示したが、縦属接続
の段数はこれに限定されるものではない。
〜第2−4の実施の形態において、各フィルタバンクに
含まれるフィルタのサンプリング速度fsとした場合、
通過域がfsに含まれる4種類のフィルタの例を示した
がこれに限定されるものではない。通過域がfsに含ま
れるフィルタの種類はこれに限定されず、例えば8種
類、16種類、・・・のフィルタを用いてフィルタバン
クを構成してもよい。なお、フィルタバンクの構成およ
びこれらの縦属接続の関係は4種類のフィルタの場合か
ら類推できる範囲であるので、その説明を省略する。
〜第2−4の実施の形態において、A/D変換後のディ
ジタル信号、あるいはD/A変換前のディジタル信号は
ディジタル信号処理回路により処理されるものとして説
明した。ディジタル信号の処理はこれに限定されるもの
ではなく、各ディジタル回路の全てあるいは一部の機能
をCPUあるいはDSPを用いたソフトウェア処理とし
てもよい。この場合、ソフトウェア処理するためのプロ
グラムは、ディジタル信号分波装置、ディジタル信号合
波装置、ディジタル信号伝送装置、ディジタル信号送信
装置、あるいはディジタル信号受信装置を構成するRO
M等の記録媒体に記憶される。
照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に
限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲の設計等も含まれる。
ル信号分波装置は、周波数多重された受信信号を通過域
の異なる4種類のフィルタを用いることで、折り返しに
よる干渉、フィルタ間の継ぎ目による歪の影響を受けず
に分波できる。
は、異なる送信信号を通過域の異なる4種類のフィルタ
を用いることで折り返しによる干渉、フィルタ間の継ぎ
目による歪の影響を受けず合波でき、周波数的に多重化
できる。
およびディジタル信号合波装置は、各フィルタA、B、
C、Dのインパルス応答を所定の計算式を満たすように
することで、2分波フィルタバンクおよび2合波フィル
タバンクが実係数のFIRフィルタと同等の演算量で構
成できる。よって、装置規模が小で、消費電力の少ない
ディジタル信号分波装置、およびディジタル信号合波装
置を実現することができる。
タル信号伝送装置は、簡易な装置構成で周波数利用効率
が高く、その上、可変伝送速度を可能とするディジタル
信号伝送装置を実現することができる。
入力された伝送速度によって、適切な変調回路を選択す
ることによって、伝送速度を可変にすることができる利
点がある。
信号の合波において通過域の異なる4つのフィルタを利
用することで、各チャネルを周波数多重する際に、折り
返しによる干渉や振幅歪の影響を受けずに合波すること
ができる。
信号の合波において通過域の異なる4つのフィルタを利
用することで、周波数的に多重された信号を各チャネル
に分波する際に、折り返しによる干渉や振幅歪の影響を
受けずに信号を分波することができる。
は、複数の低速度信号の速度が異なることで、等速度の
変復調回路を用いる場合と比較して変復調回路を削減す
ることができる。
は、チャネル合波を行う回路に入力される低速度信号の
速度が全て異なる場合に対応するよう構成することで、
同一の伝送速度を得るための変調回路の数を最小にする
ことができる利点がある。
は、チャネル分波を行う回路からの出力信号が全て異な
る速度の低速度信号の混在する場合に対応するよう構成
することで、同一の伝送速度を得るための復調回路の数
を最小にすることができる利点がある。
は、変調回路、2合波フィルタバンク、2分波フィルタ
バンク、および復調回路のサンプリング速度が異なり、
かつサンプリング速度が低いほど系統数が多いことを利
用し、複数系統の低速な処理を、1系統のより高速な処
理回路によって、時分割で実行するようにしているの
で、装置規模の大幅な削減を図ることができる。
ジタル信号分波装置の構成例を示す図である。
ジタル信号分波装置の構成例を示す図である。
ジタル信号合波装置の構成例を示す図である。
ジタル信号合波装置の構成例を示す図である。
ートである。
1)である。
2)である。
3)である。
の1)である。
の2)である。
ートである。
の1)である。
の2)である。
の3)である。
の4)である。
の1)である。
の2)である。
の3)である。
を示す図である。
を示す図である。
図である。
(その1)である。
(その2)である。
(その1)である。
(その2)である。
(その3)である。
図である。
タの周波数特性を示す図である。
信装置を示す図である。
信装置を示す図である。
信装置を示す図である。
信装置を示す図である。
信装置を示す図である。
を示す図である。
る。
である。
である。
る。
る。
数スペクトルを示す図である。
数スペクトルを示す図である。
数スペクトルを示す図である。
る。
る。
信装置を示す図である。
信装置を示す図である。
波数スペクトルを示す図である。
ィジタル信号伝送装置の応用例を説明するための図であ
る。
ィジタル信号伝送装置の応用例を説明するための図であ
る。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
ルタ 1022、1032、1052、1072 第二フィ
ルタ 1041、1061、1081 第三フィルタ 1042、1062、1082 第四フィルタ 1023、1024、1033、1034、1043、
1044、1053、1054、1063、1064、
1073、1074、1083、1084 ダウンサ
ンプラ 200 直交検波器、 2011、2012 A/D変換器、 202 4分波フィルタバンク 203〜206 2分波フィルタバンク 2021、2031、2051 第一フィルタ 2022、2032、2052 第二フィルタ 2023、2041、2061 第三フィルタ 2024、2042、2062 第四フィルタ 2025〜2028、2033、2034、2043、
2044、2053、2054、2063、2064
ダウンサンプラ 2071〜2078、2091〜2098 波形整形
フィルタ 301〜307 2合波フィルタバンク 308 D/A変換器 309 変調器 3011、3012、3021、3022、3031、
3032、3041、3042、3051、3052、
3061、3062、3071、3072 アップサン
プラ、 3013、3033、3053、3073 第一フィ
ルタ 3014、3034、3054、3074 第二フィ
ルタバンク 3023、3043、3063 第三フィルタ 3024、3044、3064 第四フィルタ 3015、3025、3035、3045、3055、
3065、3075加算器 3091〜3098、3101〜3108 波形整形
フィルタ 401〜404 2合波フィルタバンク 406、407 D/A変換器 408 直交変調器 4011、4012、4021、4022、4031、
4032、4041、4042、4051、4052、
4053、4054 アップサンプラ 4013、4033、4055 第一フィルタ 4014、4034、4056 第二フイルタ 4015、4025、4035、4045、4059
加算器 4023、4043、4057 第三フィルタ 4024、4044、4058 第四フィルタ 6101、6301 直並列変換回路 6101〜6109、6302〜6305 変調回路 6110〜6116、6306〜6308 6502〜
6504 2合波フィルタバンク 6117、6217、6309、6409、6505、
6605、8003 制御回路 6118、6310、6506 送信回路 6201〜6207、6401〜6403、6601〜
6603 2分波フィルタバンク 6208〜6215、6404〜6407 復調回路 6216、6408 並直列変換回路 6218、6410、6606 受信回路 6501、8002、8103 時分割変調回路 6604、8101 時分割復調回路 6803、6804 アップサンプラ 6801、6802、6901、6902 ディジタ
ルフィルタ 6903、6904 ダウンサンプラ 8001 多入力多出力型直並列変換回路 800
4 チャネル合波回路 8105 チャネル分波回路 8102 多入力
多出力型並直列変換回路
Claims (24)
- 【請求項1】 2分波フィルタバンクを縦属接続して構
成された帯域分波フィルタバンクを備えるディジタル信
号分波装置であって、 前記2分波フィルタバンクは、 通過域を制限するフィルタと、 フィルタからの出力信号のサンプリング周波数を1/2
に間引くダウンサンプラとからなり、 前記2分波フィルタバンクは、 各2分波フィルタバンクにおける入力信号のサンプリン
グ速度をfsとし、通過域がfsに含まれる4種類のフィル
タを周波数の低いほうからA、B、C、Dとした場合、 少なくともフィルタA、Bの一方を含む第1の2分波フ
ィルタバンク、 あるいは、 少なくともフィルタC、Dの一方を含む第2の2分波フ
ィルタバンク、 のいずれかであり、 前記2分波フィルタバンクの接続は、 前記フィルタAを通過した信号の次段の2分波フィルタ
バンクが、前記第1の2分波フィルタバンクであり、 前記フィルタBを通過した信号の次段の2分波フィルタ
バンクが、前記第2の2分波フィルタバンクであり、 前記フィルタCを通過した信号の次段の2分波フィルタ
バンクが、前記第1の2分波フィルタバンクであり、 前記フィルタDを通過した信号の次段の2分波フィルタ
バンクが、前記第2の2分波フィルタバンクであること
を特徴とするディジタル信号分波装置。 - 【請求項2】 前記2分波フィルタバンクにおいて、 前記フィルタAを通過した信号は、前記第1の2分波フ
ィルタバンクに入力される、あるいは、該フィルタAを
含む2分波フィルタバンクの縦属接続の段数に応じたサ
ンプリング速度を有する信号として出力され、 前記フィルタBを通過した信号は、前記第2の2分波フ
ィルタバンクに入力される、あるいは、該フィルタBを
含む2分波フィルタバンクの縦属接続の段数に応じたサ
ンプリング速度を有する信号として出力され、 前記フィルタCを通過した信号は、前記第1の2分波フ
ィルタバンクに入力される、あるいは、該フィルタCを
含む2分波フィルタバンクの縦属接続の段数に応じたサ
ンプリング速度を有する信号として出力され、 前記フィルタDを通過した信号は、前記第2の2分波フ
ィルタバンクに入力される、あるいは、該フィルタDを
含む2分波フィルタバンクの縦属接続の段数に応じたサ
ンプリング速度を有する信号として出力される請求項1
に記載のディジタル信号分波装置。 - 【請求項3】 2合波フィルタバンクを縦属接続して構
成された帯域合成フィルタバンクを備えるディジタル信
号合波装置であって、 前記2合波フィルタバンクは、 入力信号のサンプリング周波数を、信号毎に二倍にアッ
プサンプリングするアップサンプラと、 アップサンプラの出力信号をろ波するフィルタと、 二種類のフィルタがある場合、各フィルタの出力信号を
合成する手段とからなり、 前記2合波フィルタバンクの接続は、 各2合波フィルタバンクからの出力信号のサンプリング
速度をfsとし、通過域がfsに含まれる4種類のフィルタ
を持ち、周波数の低いほうからE、F、G、Hとした場
合、 前記フィルタE、Fの少なくとも一方を備えた2合波フ
ィルタバンクの出力信号は、前記フィルタEまたはGを
備えた2合波フィルタバンクに入力され、 前記フィルタG、Hの少なくとも一方を備えた2合波フ
ィルタバンクの出力信号は、前記フィルタFまたはHで
構成された2合波フィルタバンクに入力されることを特
徴とするディジタル信号合波装置。 - 【請求項4】 前記2合波フィルタバンクにおいて、 前記フィルタEまたはGで構成された2合波フィルタバ
ンクへの入力信号は、前記フィルタE、Fの少なくとも
一方を備えた2合波フィルタバンクの出力信号、あるい
は、前記フィルタEまたはGで構成された2合波フィル
タバンクの従属接続の段数に応じたサンプリング速度を
有する信号であり、 前記フィルタFまたはHで構成された2合波フィルタバ
ンクへの入力信号は、前記フィルタG、Hの少なくとも
一方を備えた2合波フィルタバンクの出力信号、あるい
は、前記フィルタFまたはHで構成された2合波フィル
タバンクの従属接続の段数に応じたサンプリング速度を
有する信号である請求項3記載のディジタル信号合波装
置。 - 【請求項5】 前記帯域分波フィルタバンクの初段は、
フィルタA、B、C、Dのうち任意の一つ以上を含む請
求項1または請求項2に記載のディジタル信号分波装
置。 - 【請求項6】 前記帯域合成フィルタバンクの最終段
は、フィルタE、F、G、Hのうち任意の一つ以上を含
む請求項3または4記載のディジタル信号合波装置。 - 【請求項7】 前記フィルタAは、通過域下端の周波数
が−fs/4以上、かつ通過域上端の周波数がfs/2以下
であり、 前記フィルタBは、通過域下端の周波数が0以上、かつ
通過域上端の周波数が3fs/4以下であり、 フィルタCは、通過域下端の周波数が−3fs/4以上、
かつ通過域上端の周波数が0以下であり、 フィルタDは、通過域下端の周波数が−fs/2以上、か
つ通過域上端の周波数がfs/4以下である請求項1、
2、5のいずれかに記載のディジタル信号分波装置。 - 【請求項8】 前記フィルタEは、通過域下端の周波数
が−fs/4以上、かつ通過域上端の周波数がfs/2以下
であり、 前記フィルタFは、通過域下端の周波数が0以上、かつ
通過域上端の周波数が3fs/4以下であり、 フィルタGは、通過域下端の周波数が−3fs/4以上、
かつ通過域上端の周波数が0以下であり、 フィルタHは、通過域下端の周波数が−fs/2以上、か
つ通過域上端の周波数がfs/4以下である請求項3、
4、6のいずれかに記載のディジタル信号合波装置。 - 【請求項9】 前記フィルタA、B、C、Dのインパル
ス応答A(n)、B(n)、C(n)、D(n)(1≦n≦N、
nは整数)は、 タップ長Nである原フィルタのインパルス応答をI(n)
とするとき、 【数1】 【数2】 を満たす請求項1,2,5,7のいずれかに記載のディ
ジタル信号分波装置。 - 【請求項10】 前記フィルタE、F、G、Hのインパ
ルス応答E(n)、F(n)、G(n)、H(n)(1≦n≦
N、nは整数)は、 タップ長Nである原フィルタのインパルス応答をI(n)
とするとき、 【数3】 【数4】 を満たす請求項3,4,6,8のいずれかに記載のディ
ジタル信号合波装置。 - 【請求項11】 入力信号を複数の低速信号に直並列変
換する直並列変換手段と、 並列化された信号を信号毎に変調する変調手段と、 変調された信号を周波数多重して合波するチャネル合波
手段と、 を有するディジタル信号送信装置であって、 前記チャネル合波手段は、 二系統の入力信号のサンプリング周波数を、信号毎に二
倍にアップサンプリングするアップサンプリング手段
と、 該アップサンプリング手段の出力信号をろ波する通過域
の異なる二種類のフィルタと、 該二種類のフィルタの出力信号を合成する手段と からなる2合波フィルタバンクを1つ以上備え、 前記チャネル合波手段は、 前記2合波フィルタバンクが2つ以上の場合、該2合波
フィルタバンクを多段に縦属接続した構成であって、 前記複数個の変調手段を2個ごとに分けて、各2個の変
調手段の2出力をそれぞれ1個の2合波フィルタバンク
に入力し、 該2合波フィルタバンクを2個ごとに分けて、各2個の
2合波フィルタバンクの出力を次段の2合波フィルタバ
ンクに入力し、 該2合波フィルタバンクの出力を更に次段の2合波フィ
ルタバンクに入力することで、最後に1個の2合波フィ
ルタバンクの入力に前段の2個の2合波フィルタバンク
の出力が、それぞれ入力されるように順次接続し、 該最終段の1個の2合波フィルタバンクの出力を出力と
するように構成することを特徴とするディジタル信号送
信装置。 - 【請求項12】 前記チャネル合波手段は、 2個もしくは1個の変調手段を、前記2合波フィルタバ
ンクのうちの1つによって周波数多重することで合波
し、 該2合波フィルタバンクの出力と、他の複数個ある変調
手段の内の1つの出力、もしくは同じサンプリングレー
トを持つ異なる2合波フィルタバンクの出力とを次段の
2合波フィルタバンクにより周波数多重することで合波
し、 更に、該2合波フィルタバンクの出力と、他の複数個あ
る変調手段の内の1つの出力、もしくは同じサンプリン
グレートを持つ異なる2合波フィルタバンクの出力とを
次段の2合波フィルタバンクにより合波するように順次
接続して、 最終段の1個の2合波フィルタバンクの出力をディジタ
ル信号送信装置の出力とするように構成する請求項11
に記載のディジタル信号送信装置。 - 【請求項13】 周波数多重された信号を二つの信号に
分波するチャネル分波手段と、 上記チャネル分波手段の出力を復調する複数個の復調手
段と、 該復調手段の各出力を入力する並直列変換手段と、 を有するディジタル信号受信装置であって、 前記チャネル分波手段は、 通過域の異なる二種類のフィルタによって入力信号を二
つの信号に分波する手段と、 分波された二つの信号のサンプリング周波数をそれぞれ
1/2に間引くダウンサンプリング手段と、 からなる2分波フィルタバンクを一つ以上備え、 前記チャネル分波手段は、 前記2分波フィルタバンクが二つ以上の場合、該2分波
フィルタバンクを多段に縦属接続した構成であって、 受信回路の出力を前記2分波フィルタバンクに入力し、 該2分波フィルタバンクの2出力をそれぞれ次段の異な
る2分波フィルタバンクに入力し、 該各次段の2分波フィルタバンクの各2出力を、更にそ
れぞれ異なる次段の2分波フィルタバンクに入力するよ
うに接続し、 最終段の2分波フィルタバンクによって分波された出力
をそれぞれ復調手段に入力し、 該各復調手段の出力を並直列変換手段に入力し、 該並直列変換手段の出力をディジタル受信装置の出力と
するように構成することを特徴とするディジタル信号受
信装置。 - 【請求項14】 前記チャネル分波手段は、 該2分波フィルタバンクが二つ以上の場合、該2分波フ
ィルタバンクを多段に縦属接続した構成であり、 入力されたディジタル信号を2分波フィルタバンクに入
力し、 該2分波フィルタバンクの2出力の一方を次段の2分波
フィルタバンク、あるいは復調手段へ入力すると共に、 他方を次段の異なる2分波フィルタバンク、あるいは異
なる復調手段へ入力するように順次接続して、 最終段の2分波フィルタバンクの出力を復調手段へ入力
し、 各復調手段の出力を並直列変換手段に入力しするように
構成する請求項13記載のディジタル信号受信装置。 - 【請求項15】 前記直並列変換手段が、複数の入力信
号を複数の低速信号に直並列変換する多入力多出力型直
並列変換手段である請求項11または12に記載のディ
ジタル信号送信装置。 - 【請求項16】 前記並直列変換手段が、該復調手段の
各出力を入力する多入力多出力型並直列変換手段である
請求項13または14記載のディジタル信号受信装置。 - 【請求項17】 前記多入力多出力型並直列変換手段の
複数個の出力を変調する変調手段をさらに備えた請求項
16記載のディジタル信号受信装置。 - 【請求項18】 記変調手段、およびチャネル合波手段
の少なくとも一部が、時分割で動作する請求項11、1
2、15のいずれかに記載のディジタル信号送信装置。 - 【請求項19】 前記復調手段、およびチャネル分波手
段の少なくとも一部が、時分割で動作する請求項13、
14、16、17のいずれかに記載のディジタル信号受
信装置。 - 【請求項20】 前記ディジタル信号送信装置におい
て、複数の低速度信号の速度が異なる請求項12に記載
のディジタル信号送信装置。 - 【請求項21】 前記ディジタル信号受信装置におい
て、複数の低速度信号の速度が異なる請求項14に記載
のディジタル信号受信装置。 - 【請求項22】 前記チャネル合波手段における2合波
フィルタバンクの接続は、該チャネル合波手段に入力さ
れる低速度信号の速度が全て異なる場合に対応するよう
接続される請求頃12に記載のディジタル信号送信装
置。 - 【請求項23】 前記チャネル分波手段における2分波
フィルタバンクの接続は、該チャネル分波手段からの出
力信号が全て異なる速度の低速度信号の混在する場合に
対応するよう接続される請求項14に記載のディジタル
信号受信装置。 - 【請求項24】 請求項11、12、15のいずれかに
記載のディジタル信号送信装置を少なくとも1つ以上備
え、 請求項13、14、16、17のいずれかに記載のディ
ジタル信号受信装置を少なくとも1つ以上備えたディジ
タル信号伝送装置。
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