JP3344004B2 - デジタル変調装置 - Google Patents
デジタル変調装置Info
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Description
る定包絡線変調に適用されるデジタル変調装置に関する
ものである。
て搬送波の位相を変化させるPSK変調(位相偏移変
調)があるが、かかるPSK変調は、出力信号の包絡線
が一定でないことから送信電力増幅器として線形増幅器
が用いられている。
られる線形増幅器は、その電力利用率が5〜10%程度
であり、増幅器としての使用効率が極めて悪いことが知
られている。
形変調方式に対して、MSK変調で代表される定包絡線
変調方式が知られているが、かかるMSK変調では、そ
の出力信号の包絡線が一定であることから、送信電力増
幅器として電力利用率が70%にもなる非線形電力増幅
器を使用しても出力信号の持つスペクトラムが非線形増
幅のために広がることがないという利点がある。
構成を示している。この場合、入力データは、ベースバ
ンド波形発生器1に入力される。ベースバンド波形発生
器1の出力信号は、I成分とQ成分の2系統からなり、
変調器2、3に入力される。この場合、定包絡線変調で
は、ベースバンド波形発生器1のI成分またはQ成分の
一方は後述する図2(a)に示す波形で表される。
らの出力が与えられる。90度信号分配器4は、局部発
振器5より搬送信号となる局発信号が与えられ、IとQ
のそれぞれのベースバンド信号成分に対応する2つの直
交する局発信号を変調器2、3に与えるようにしてい
る。
合成器6で合成されて変調信号となり、送信部7に送ら
れ、ここで周波数変換・電力増幅され搬送波信号として
出力されるようになる。ここでの搬送波のスペクトル
は、後述する図3(a)のスペクトル波形に示すよう
に、第1のサイドローブは主ローブに比べて23dB程度
レベルが低いものとなる。
MSK変調方式を使用した場合の信号スペクトラムは、
図7に示すようになる。この場合、主ローブ11の持つ
信号は、第1サイドローブ111、112の他に、点線
で示す第2サイドローブ113、114が存在してお
り、これらの第2サイドローブ113、114が、隣の
信号の第1サイドローブ121および主ローブ12の位
置までも広がる。このことは、主ローブ12について
も、第1サイドローブ121、122の他に、図示点線
の第2サイドローブ123、124が存在し、これらの
第2サイドローブ123、124が隣の信号の第1サイ
ドローブ112および主ローブ11の位置までも広がる
ことになる。ここで、第1サイドローブ111、11
2、121、122は、図3(a)のスペクトラム波形
に相当するものである。
ムにおいて、第2サイドローブ114と隣の主ローブス
ペクトラム12の比を十分に大きく保つことは、信号が
変動する範囲を制限するために必要なことである。そし
て、この比を十分に大きくとれない場合は、隣の周波数
を使用するシステムの使用する場所を大きく離すことが
必要となる。
したもののようにスペクトラムのサイドローブが大きい
場合には、主ローブを密着して配置することが難しくな
り、周波数の有効な利用ができないという問題点があっ
た。
で、出力信号のもつスペクトルのサイドローブのレベル
を低減して周波数を高密度に配置でき、周波数の有効な
利用を実現できるデジタル変調装置を提供することを目
的とする。
りベースバンド信号を発生するベースバンド信号発生手
段と、このベースバンド信号発生手段より発生されるベ
ースバンド信号より帯域制限された信号を出力する帯域
制限信号出力手段と、前記ベースバンド信号発生手段よ
り発生されるベースバンド信号を遅延した信号を出力す
る信号遅延手段と、前記帯域制限信号出力手段により帯
域制限された信号と前記信号遅延手段により遅延された
信号の誤差信号を出力する誤差信号出力手段と、前記ベ
ースバンド信号発生手段より出力されるベースバンド信
号を第1の変調信号として第1の搬送波信号を生成する
とともに前記誤差信号出力手段より出力される誤差信号
を第2の変調信号として第2の搬送波信号を生成する変
調手段と、この変調手段で生成される第1および第2の
搬送波信号を合成する合成手段とにより構成されてい
る。
ンド信号を発生するベースバンド信号発生手段と、サイ
ドローブを打ち消すための誤差信号を予め記憶するとと
もに前記入力データに応じた誤差信号が読み出される誤
差信号発生手段と、前記ベースバンド信号発生手段より
出力されるベースバンド信号を第1の変調信号として第
1の搬送波信号を生成するとともに前記誤差信号発生手
段より出力される誤差信号を第2の変調信号として第2
の搬送波信号を生成する変調手段と、この変調手段で生
成される第1および第2の搬送波信号を合成する合成手
段により構成されている。
ースバンド信号を発生し、このベースバンド信号より帯
域制限された信号を出力するとともに、この帯域制限さ
れた信号とベースバンド信号を遅延した信号の誤差信号
を生成し、ベースバンド信号を第1の変調信号として第
1の搬送波信号を生成するとともに、誤差信号を第2の
変調信号として第2の搬送波信号を生成し、これらの第
1および第2の搬送波信号を合成するようにしたので、
出力スペクトルの持つサイドローブを打ち消すことがで
き、搬送周波数配置を密にすることができる。
ースバンド信号を発生し、一方、サイドローブを打ち消
すための誤差信号を予め記憶しておき、これを入力デー
タに応じて読み出すようにして、前記ベースバンド信号
を第1の変調信号として第1の搬送波信号を生成すると
ともに、前記誤差信号を第2の変調信号として第2の搬
送波信号を生成し、これらの第1および第2の搬送波信
号を合成するようにしたので、上述したと同様にして出
力スペクトルの持つサイドローブを打ち消すことがで
き、搬送周波数配置を密にすることができ、加えて、装
置の構成を簡単にもできる。
る。図1は、本発明が適用されるMSK変調方式の概略
構成を示している。この場合、21はベースバンド信号
発生器、22、23は信号遅延器、24、25は変調
器、26は合成器、27は第1送信部、28、29はベ
ースバンド帯域制限LPF、30、31は減算器、3
2、33は変調器、34は合成器、35は第2送信部、
36は搬送信号合成器、37は局部発振器、38は信号
分配器、39、40は分配器である。
ータがベースバンド信号発生器21に与えられると、ベ
ースバンド信号発生器21よりI成分とQ成分の2系統
の出力信号が生成され、これらのI成分とQ成分の信号
は、それぞれ2分配され、第1の信号は、信号遅延器2
2、23に与えられる。そして、この信号遅延器22、
23で遅延されたのち再び2分配され、その一部が変調
器24、25に与えられる。
局部発振器37で生成され、信号分配器38で互いに位
相が90度異なる2つの局発信号に分配され、さらに分
配器39、40で同相の2信号に分配された局発信号が
与えられている。
力は、合成器26に与えられ、合成され、局発周波数の
変調信号として第1送信部27に与えられ、さらに、こ
こで、搬送周波数に変換されるとともに、必要なレベル
まで増幅され、搬送波信号合成器36に送られる。
第2の信号は、ベースバンド帯域制限LPF28、29
に与えられる。ベースバンド帯域制限LPF28、29
は、ベースバンド信号の帯域を制限した信号を出力す
る。
送られ、信号遅延器22、23で遅延されたベースバン
ド信号発生器21からの第1の信号と減算される。ま
た、これら減算器30、31で減算された出力は、変調
器32、33に与えられる。この場合も変調器32、3
3には、局部発振器37で生成され、信号分配器38で
互いに位相が90度異なる2つの局発信号に分配され、
さらに分配器39、40で同相の2信号に分配された局
発信号が与えられている。
力は、合成器34に与えられ、合成され、局発周波数の
変調信号として第2送信部35に送られ、さらに、ここ
で搬送周波数に変換されるとともに、必要なレベルまで
増幅される。
は、搬送波信号合成器36に送られ、第1送信部27の
出力と合成される。これにより、搬送波信号合成器36
での搬送波信号合成により第1送信部27の出力である
MSK変調信号スペクトルの持っているサイドローブの
信号が、第2送信部35で増幅された逆位相のサイドロ
ーブの信号により打ち消され、主ローブだけが残された
出力信号が得られるようになる。
ベースバンド変調波形を示し、図3は、各ベースバンド
変調波形に対応するスペクトル波形を示している。ま
ず、上述のベースバンド信号発生器21から出力される
ベースバンド信号の波形は、I,Q成分の信号いずれも
図2(a)で表され、その違いは、I,Q成分の信号
は、互いに1/2シンボルの時間差があることである。
また、この信号波形は、変調回路24、25に入力され
る信号波形と同じであり、相違するのは、信号遅延器2
2、23で遅延された時間差分だけである。一方、ベー
スバンド帯域制限LPF28、29からの出力信号の波
形は、図2(b)に示し、減算器30、31の出力信号
の波形は、図2(c)に示すようになる。
信号波形により変調された変調波の片側のスペクトル
は、図3(a)に示すスペクトル波形で表され、この図
から明らかなようにMSKスペクトラムでは、第2サイ
ドローブのレベルが第1サイドローブのレベルに比べて
23dB低下するだけである。
F28、29によりベースバンド帯域を制限された図2
(b)に示す信号波形により変調された信号のスペクト
ルは、図3(b)に示すスペクトル波形で表される。ま
た、減算器30、31で減算された図2(c)に示す信
号波形により変調された信号のスペクトルは、図3
(c)に示すスペクトル波形で表される。
ペクトル波形を比較すると、サイドローブのスペクトル
が同じであることが分かり、これにより図3(a)に示
すスペクトル波形から同図(c)に示すスペクトル波形
を減算すれば、同図(b)に示すスペクトル波形が得ら
れることになる。
号発生器21のベースバンド信号波形から同図(c)に
示す減算器30、31の出力信号波形を減算することに
より、同図(b)に示す波形が得られ、そのスペクトル
波形は、図3(b)に示すようにサイドローブのレベル
を60dB近くも大幅に低減させた主ローブのみの出力信
号を得られることである。
ブ41、42の互いの配置を近付けても、それぞれの第
1サイドローブ421、411との比を60dB近く取れ
ることから、信号変動する範囲を制限するのに十分の大
きさを確保でき、これにより周波数を密度に配置するこ
とが可能になり、周波数利用効率の改善が実現できるこ
とになる。
テムのスペクトラムのサイドローブを大幅に低減できる
ことから、多周波数を使用する通信システムの搬送周波
数間隔を従来の間隔に比べて、密に形成することがで
き、その分周波数の有効な利用を実現できることにな
る。
で扱われる電力は、第1送信部27で扱われる電力の約
3%程度であるので、第2送信部34に電力利用効率の
悪いA級線形増幅器を使用したとしても、第1送信部2
7に電力利用率の優れた飽和形の非線形増幅器を使用で
きることから、装置全体としての効率の低下は少なくで
きる。
のである。この場合、図1で述べた実施例では、不必要
なサイドローブを打ち消すための誤差信号を生成するの
に、信号遅延器22、23、ベースバンド帯域制限LP
F28、29、減算器30、31の回路構成を用いた
が、図5に示すものでは、不必要なサイドローブを打ち
消すための誤差信号を予め計算して、これを記憶するR
OMまたはRAMなどのメモリを有する誤差信号発生回
路51を設けていて、入力データに応じて主信号と同時
に誤差信号を読み出すようにしている。その他は、図1
と同様であり、同一部分には、同符号を付している。
な効果が期待でき、これに加えて回路構成を簡単なもの
にできる。その他、本発明は、上記実施例にのみ限定さ
れず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。
る定包絡変調方式に適用することにより、MSK変調の
もつ電力利用効率の損失を最小限にする効果を損なうこ
となく、出力スペクトルのもつサイドローブを大幅に低
減することができ、多周波数を使用する通信システムの
搬送周波数間隔を従来の間隔に比べて、密に形成するこ
とができ、その分周波数の有効な利用を実現できる。
形を示す図。
対応するスペクトル波形を示す図。
図。
図。
器、24、25…変調器、26…合成器、27…送信
部、28、29…ベースバンド帯域制限LPF、30、
31…減算器、32、33…変調器、34…合成器、3
5…送信部、36…搬送信号合成器、37…は局部発振
器、38…信号分配器、39、40…分配器、51…誤
差信号発生回路。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力データよりベースバンド信号を発生
するベースバンド信号発生手段と、 このベースバンド信号発生手段より発生されるベースバ
ンド信号より帯域制限された信号を出力する帯域制限信
号出力手段と、 前記ベースバンド信号発生手段より発生されるベースバ
ンド信号を遅延した信号を出力する信号遅延手段と、 前記帯域制限信号出力手段により帯域制限された信号と
前記信号遅延手段により遅延された信号の誤差信号を出
力する誤差信号出力手段と、 前記ベースバンド信号発生手段より出力されるベースバ
ンド信号を第1の変調信号として第1の搬送波信号を生
成するとともに前記誤差信号出力手段より出力される誤
差信号を第2の変調信号として第2の搬送波信号を生成
する変調手段と、 この変調手段で生成される第1および第2の搬送波信号
を合成する合成手段とを具備したことを特徴とするデジ
タル変調装置。 - 【請求項2】 入力データよりベースバンド信号を発生
するベースバンド信号発生手段と、 サイドローブを打ち消すための誤差信号を予め記憶する
とともに前記入力データに応じた誤差信号が読み出され
る誤差信号発生手段と、 前記ベースバンド信号発生手段より出力されるベースバ
ンド信号を第1の変調信号として第1の搬送波信号を生
成するとともに前記誤差信号発生手段より出力される誤
差信号を第2の変調信号として第2の搬送波信号を生成
する変調手段と、 この変調手段で生成される第1および第2の搬送波信号
を合成する合成手段とを具備したことを特徴とするデジ
タル変調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16074293A JP3344004B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | デジタル変調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16074293A JP3344004B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | デジタル変調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0723066A JPH0723066A (ja) | 1995-01-24 |
JP3344004B2 true JP3344004B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=15721479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16074293A Expired - Fee Related JP3344004B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | デジタル変調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3344004B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005537743A (ja) | 2002-08-28 | 2005-12-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | デジタルi/q変調器 |
JP2011508537A (ja) * | 2007-12-19 | 2011-03-10 | ファルコン ナノ インク. | 通信速度およびスペクトル効率を増大させ、他の利益を可能にする共通波通信システムおよび方法ならびに側波帯軽減通信システムおよび方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16074293A patent/JP3344004B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0723066A (ja) | 1995-01-24 |
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