JPH03283729A - 周波数多重通信システム - 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Ｊ 本発明は周波数多重通信システムに関する。 【発明の概要１ 本発明は、基準周波数の基準波に対して所定の周波数差
および位相差を有する２つ以上の搬送波よりなる搬送波
群を生成し、生成された搬送波群を各々の変調信号に応
じて変調し、変調して得られる各々の変調波を周波数多
重し、周波数多重された変調波群から基準波を再生し、
再生された基準波から、所定の周波数差と位相差に基づ
き、各々の搬送波を再生し、再生された基準波および各
々の搬送波と各々の変調波から元の各々の変調信号を復
元することにより、システムを小規模にしたものである
。 ］従来の技術１ 従来の周波数多重通信システムは、１つの搬送波に対し
て１つの搬送波再生回路を有し、各搬送波再生回路によ
り対応する搬送波を再生するようになっていた。 【発明が解決しようとする課題］ 従来の周波数多重通信システムは、各搬送波再生回路に
より対応する搬送波を再生するようにしたので、システ
ムが大規模になるという問題点があった。 本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、小規模
な周波数多重通信システムを提供することにある。 【課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、基準周波
数の基準波に対して所定の周波数差および位相差を有す
る２つ以上の搬送波よりなる搬送波群を生成する搬送波
群生成手段と、該搬送波群生成手段により生成された搬
送波群の各搬送波を各変調信号に応じて変調する変調手
段と、該変調手段により変調して得られる各変調波を周
波数多重する周波数多重手段とを備え、かつ、前記周波
数多重手段により周波数多重された被変調波群から前記
基準波を再生する基準波再生手段と、該基準波再生手段
により再生された基準波から、前記所定の周波数差と位
相差に基づき、前記各搬送波もしくは該多搬送波と所定
の周波数差と位相差を有する搬送波を再生する搬送波再
生手段と、該搬送波再生手段により再生された前記各搬
送波もしくは該多搬送波と前記所定の周波数差と位相差
を有する搬送波と、前記各変調波もしくは該容度調波と
前記所定の周波数差と位相差を有する変調波とから元の
各変調信号を復元する復調手段とを備えたことを特徴と
する。 【作　用１ 本発明では、基準周波数の基準波に対して所定の周波数
差および位相差を有する２つ以上の搬送波よりなる搬送
波群を搬送波群生成手段により生成し、搬送波群生成手
段により生成された搬送波群の各搬送波を各変調信号に
応じて変調手段により変調し、変調手段により変調して
得られる各変調波を周波数多重手段により周波数多重し
、かつ、前記周波数多重手段により周波数多重された変
調波群から前記基準波を基準波再生手段とにより再生し
、基準波再生手段により再生された基準波から、前記所
定の周波数差と位相差に基づき、前記各搬送波もしくは
該多搬送波と所定の周波数差と位相差を有する搬送波を
搬送波再生手段により再生し、搬送波再生手段により再
生された前記各搬送波もしくは該多搬送波と前記所定の
周波数差と位相差を有する搬送波と、前記各変調波もし
くは該容度調波と前記所定の周波数差と位相差を有する
変調波とから元の各変調信号を復調手段により復元する
。 【実施例】 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。 １よ叉１１ 第１図は本発明の第１実施例を示す、これは３つの直交
変調波を周波数多重する例である。 変調器Ｍは、搬送波再生手段としての搬送波生成回路ｌ
、変調手段としての変調波生成回路２゜３．４、および
周波数多重手段としての周波数多重回路５により構成さ
れている。 搬送波生成回路１は、発振器１１から基準波ｆ、を直接
第１の搬送波とじてを出力し、第１の搬送波ｆ１と第１
の搬送波ｆｌを分周器１２により分周して得たΔｆ１と
から第２の搬送波ｆｍを生成し、第１の搬送波ｆ鳳と第
１の搬送波ｆＩを分周器１３により分周して得たΔｆ８
から第３の搬送波ｆ３を生成するものである０例えば、
ｆｍ＝ｆ＋＋Δｆ８、ｆｓ＝ｆ＋＋Δｆ雪である。変調
器で用いられる搬送波は全て第１の搬送波ｆ＋を基準と
している。 変調波生成回路２，３．４はそれぞれ第１ないし第３の
変調波を出力するものである。 変調波生成回路２は第１の入力対し、　Ｑ＋を第１の搬
送波ｆ＋で変調した後、復調のためのパイロット信号ｆ
、を付加し、スプリアス除去フィルタ（ＢＰＦ）　２６
を経て、第１の変調波として出力するものである。 変調波生成回路３は第２の入力対Ｉｓ、　（ｂを第２の
搬送波ｆ２で変調した後、ＢＰＦ３６を経て、第２の変
調波として出力するものである。 変調波生成回路４は第３の入力対Ｉｎ、　（ｈを第３の
搬送波ｆ、で変調した後、ＢＰＦ４６を経て、第３の変
調波として出力するものである。 周波数多重回路５は変調波生成回路２．３．４から出力
される第１ないし第３の変調波を周波数多重するもので
ある。 復調器りは、周波数分離回路６、基準波再生手段および
搬送波再生手段としての搬送波再生回路７、復調手段と
しての１．Ｑ対再生回路８，９．１０により構成されて
いる。 周波数分離回路６は、ＢＰＦ　６１．　ＢＰＦ　６２．
　ＢＰＦ　６３により構成され、変調波をそれぞれ周波
数分離するものである。 搬送波再生回路７は、基準波である第１の搬送波ｆ、に
ついての搬送波再生ＰＬＬ回路を有し、ＢＰＦ６１から
の信号周波数に基づき第１の搬送波ｆＩを再生し、先に
再生された第１の搬送波ｆ１と第１の搬送波ｆｌを分周
して得られるΔｆ、とにより第２の搬送波ｆ８にｆ１＋
Δｆｌ）を再生し、第１の搬送波ｆｌと第１の搬送波ｆ
＋を分周して得られるΔｆ１とにより第３の搬送波ｆｓ
（＝ず、＋Δｆｔ）を再生するものである。 Ｉ、Ｑ対再生回路８はＢＰＦ　６１からの信号と搬送波
再生回路７により再生された第１の搬送波ｆ１とから第
１の復調出力対Ｉｌｌ　Ｑ＋＋を出力するものである。 Ｉ、Ｑ対再生回路９はＢＰＦ　６２からの信号と搬送波
再生回路７により再生された第２の搬送波ｆ、とから第
２の復調出力対Ｉ　ｌｊｅ　０１ｍを出力するものであ
る。 Ｉ、Ｑ対再生回路ｌＯはＢＰＦ　６３からの信号と搬送
波再生回路７により再生された第３の搬送波ｆ３とから
第３の復調出力対重、□Ｑ１１を出力するものである。 第１図示各部のスペクトルの一例を第２図に示す。 次に、動作を説明する。 （１）変調器Ｍ 搬送波生成回路ｌの発振器１１から、この場合基準波で
ある第１の搬送波ｆ、を出力し、第１の搬送波ｆｌと第
１の搬送波ｆｌを分周器１２により分周して得たΔｆ１
とから第２の搬送波ｆ諺を生成し、第１の搬送波ｆ１と
第１の搬送波ｆＩを分周器１３により分周して得たΔｆ
２から第３の搬送波ｆ−を生成する。第２の搬送波ｆ８
は例えばｆ＊＝ｆｔ＋Δｆｔに選び、第３の搬送波ｆ、
は例えばｆｓ”ｆｔ＋Δｆ雪に選ぶ。 そして、変調波生成回路２．３．４によりそれぞれ第１
．第２．および第３の変調波を生成する。 すなわち、変調波生成回路２により、第１の入力対１．
、　Ｑ、を第１の搬送波ｆ、で変調した後、復調のため
のパイロット信号ｆ、を付加し、スプリアス除去フィル
タ（ＢＰＦ）２６を通して第１の変調波を生成する。ま
た、変調波生成回路３により、第２の入力対１．、　Ｑ
、を第２の搬送波ｆ、で変調した後、ＢＰＦ３６を通し
て第２の変調波を生成する。さらに、変調波生成回路４
により、第３の入力対！３゜Ｑ、を第３の搬送波ｆ、で
変調した後、ＢＰＦ４６を通して第３の変調波を生成す
る。 そして、変調波生成回路２，３．４から出力される第１
ないし第３の変調波を周波数多重回路５により周波数多
重する。 （２）復調器り 周波数多重回路５からの第１ないし第３の変調波は、周
波数分離回路６のＢＰＦ　６１．　ＢＰＦ　６２．　Ｂ
ＰＦ６３により周波数分離される。 そして、ＢＰＦ　６１により周波数分離された信号に基
づき、搬送波再生回路７により第１ないし第３の搬送波
ｆ＋、ｆｍ、ｆｓが再生される。すなわち、搬送波再生
回路７の搬送波再生ＰＬＬ回路により、基準波である第
１の搬送波ｆ、が再生される。先に再生された第１の搬
送波ｆ、と第１の搬送波ｆ＋を分周して得られるΔｆ、
とにより第２の搬送波ｆ＊（＝ｆ＋＋Δｆｔ）が再生さ
れ、第１の搬送波ｆ１と第１の搬送波ｆＩを分周して得
られるΔｆ８とにより第３の搬送波ｆｓ（＝ｆｔ＋Δｆ
＊）が再生される。 ついで、Ｉ、Ｑ対再生回路８，９．１０によりそれぞれ
第１ないし第３の復調出力対Ｉ　Ｉｌｌ　Ｑｌ１％　Ｌ
ｘ＋Ｑ１□、およびＩ　ｔｓ、　ＱＣｓが再生される。 すなわち、Ｉ、Ｑ対再生回路８により、ＢＰＦ　６１か
らの信号と搬送波再生回路７により再生された第１の搬
送波ｆ１とから第１の復調出力対１１１＋Ｑｌｌが出力
される。 また、Ｉ、Ｑ対再生回路９により、ＢＰＦ　６２からの
信号と搬送波再生回路７により再生された第２の搬送波
ｆ雪とから第２の復調出力対Ｉ　１ｆｆｉ＋　Ｑｌｍが
出力される。さらに、Ｉ、Ｑ対再生回路ｌＯにより、Ｂ
ＰＦ　６３からの信号と搬送波再生回路７により再生さ
れた第３の搬送波ｆ、とから第３の復調出力対Ｉ１．．
Ｑｌ。 が出力される。 なお、本実施例では、３つの変調波の周波数多重の例を
説明したが、多重する変調波の数が増えても、搬送波再
生ＰＬＬ回路は１つだけでよいので、容易に拡張できる
。また、多重する変調波の種類が各々異なっていてもよ
い。 また、第１の変調波が、１６ＱＡＭ（１６ｑｕａｄｒａ
ｔｕｒｅａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）
、　ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｐｈａｓｅ　５ｈ
ｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）等のディジタル変調波の場合は
、復調信号に含まれる情報により搬送波が再生されるの
で、パイロット信号を付加しなくてもよい。 ！ｍ例 第３図は本発明の第２実施例を示す、また、第３図示各
部のスペクトルの一例を第４図に示す。 これは３つの直交変調波を周波数多重し、変復調をディ
ジタル処理により行なう例である。ディジタル処理によ
る変復調は、第３図に示す分周器２０２、２０３．２０
４．３１１．３１２．３１３．３１４の振幅特性を、第
５図に示すように各サンプリング点ごとに与え、これと
入力信号を乗算することで行なっている。 第５図は、ｆ＋＝　１７ｔｓｆ、、ｆ＊＝　１／４ｆ−
、ｆｓ＝　３／８ｆ−１Δｆ、＝３／１６ｆ、の場合を
示す。 変調器では、発振器２０１からのサンプリング周波数ｆ
、が基準周波数となる。第１の入力対Ｉ、、　Ｑ。 は、サンプリング周波数ｆ、を分周して得た第１の搬送
波ｆ＋により変調される。ここで、ディジタル処理によ
り変調を行なうため、第５図（ａ）に示す特性を有する
分周器２０２によってサンプリング周波数ｆ、で搬送波
ｆ１を表現し、これと入力信号との乗算により変調処理
が行なわれる。変調後、復調のためのパイロット信号ｆ
１が付加され、スプリアス除去フィルタ（ＢＰＦ）２１
１を経て、Ｄ／Ａ変換器２１２によりサンプリング周波
数ｆ８でＤ／Ａ変換され、補間フィルタ（ＬＰＦ）２１
３を経て第１の変調波として出力される。 第２の入力対り、　Ｑｔは同様にしてサンプリング周波
数ｆ、を、第５図（ｂ）に示す特性を有する分周器２０
３により分周して得た第２の搬送波ｆｔにより変調され
、復調のためのパイロット信号ｆ２が付加され、ＢＰＦ
　２２１を経て、Ｄ／Ａ変換器２２２によりサンプリン
グ周波数ｆ、でＤ／Ａ変換され、補間フィルタ（ＬＰＦ
）　２２３を経て第２の変調波として出力される。 第３の入力対Ｉｓ、　Ｑ−は同様にしてサンプリング周
波数ｆ１を、第５図（ｃ）に示す特性を有する分周器２
０４により分周して得た第３の搬送波ｆ、により変調さ
れ、ＢＰＦ　２３１を経て、Ｄ／Ａ変換器２３２により
サンプリング周波数ｆ１でＤ／Ａ変換され、補間フィル
タＬＰＦ　２３３を経て第３の変調波として出力される
。しかし、パイロット信号は付加されない。 ＬＰＦ　２１３，２２３．２３３からの第１ないし第３
の変調波は周波数多重回路２４により周波数多重され、
周波数多重された信号は局部発振周波数ｆ１によりＩＰ
あるいはＲＦ帯へ周波数変換器２５により周波数変換さ
れ、スプリアス除去フィルタＢＰＦ　２６を経て出力さ
れる。 復調器では、まず初めに、！ＦあるいはＲＦ帯での第２
の変調波の搬送波に相当する周波数ｆ、。（例えばｆ＋
ｏ＝ｆａ＋ｆｍ）がＢＰＦ　２７１を経た後、ＶＣＯ＋
＋　ｅ含むＰＬＬ回路により再生される。第１の変調波
は、ＢＰＦ　２７２により取り出された後、先に再生さ
れた周波数ｆ＋ｏによって周波数変換器２８１により周
波数変換される。これによって、第１の搬送波に相当す
る周波数は、Δｆｔ（＝ｆ−÷ｆｓ−ｆｓ。＝ｆｍ−ｆ
、）　となり、ＢＰＦ　２９１を経て、この周波数とｖ
ＣＯｌ、の原発振ｆ、を分周して得たΔｆ、とを位相比
較器３０２により位相比較しその比較結果によりＶＣＯ
ｒ　ｓが制御され、ｆ、が再生される。この周波数ｆ、
が基準周波数であり、ディジタル処理のためのサンプリ
ング周波数でもある。ここで、Δｆ、として、分周器３
１１からのディジタル信号をＤ／Ａ変換した信号を用い
ている。 再生された基準周波数ｆ、を分周して第１ないし第３の
搬送波ｆ＋、’ｆ＊、ｆｓが、再生される０局部発振周
波数ｆ、はＶＣＯ□の出力ｆ、。（−ｆｅ＋ｆ＊）と先
に再生された第２の搬送波ｆＪ’ら再生される。ここで
用いられるｆｌは分周器３１２の出力なり／Ａ変換した
出力である。 復調処理も変調処理と同様にディジタル処理により行な
われる。 第１ないし第３の変調波は、ＢＰＦ　２７３により取り
出された後、再生された局部発振周波数ｆ６で、周波数
変換器２８２により周波数変換される。この時、第１な
いし第３の搬送波に相当する周波数は、それぞれｆｓ、
ｆｍ、ｆｍとなっている。そして、それぞれサンプリン
グ周波数ｆ、でＡ／Ｄ変換器３２１゜３２’２，３２３
によりＡ／Ｄ変換され、ついで、先に再生された第１な
いし第３の搬送波ｆ＋、ｆ諺、ｆｓでそれぞれ復調され
、第１の復調出力Ｉ□ＩＱＩＩ％第２の復調出力１１１
＋Ｑ＋ｔおよび第３の復調出力Ｉ　Ｉ　Ｍ　＋　Ｑ　ｌ
　ｍを得る。 以上説明したように、搬送波を再生するためのＰＬＬ回
路は２つ存在するが、これら２つのＰＬＬ回路だけで、
多重する変調波の数が増えても本実施例を容易に拡張で
き、新たなＰＬＬ回路を必要としない。 また、各搬送波はサンプリング周波数を基準と・してい
るので、ディジタル処理のためのクロックも同時に再生
している。また、多重する変調波の種類が各々異なりぞ
１い、また、第６図に示すように、復調器において、第
１の変調波についてのみｆ＋ｏ＝ｆａ＋ｆｍ周波数変換
し、Δｆ、＋＝ｆ＝−，ｆ＋の搬送波で復調してもよい
、７Ｉそして、第１の変調波が、１６ＱＡＭやＱＰＳＫ
等のディジタル変調波の場合は、復調信号に含まれる情
報によって搬送波の再生が行なわれるので、第７図に示
すように第１の変調波へのパイロット信号の付加を要さ
ず、このとき、復調側での基準周波数ｆ、の再生は、第
１の復調出力１１１．ＱＩｌから位相誤差信号生成器に
より位相誤差信号を得、これでＶＣＯ＊　ｍを制御する
ことで行われる。 なお、本実施例では、Ｄ／＾変換、＾／Ｄ変換を各変調
波ことに行なう例を説明したが、周波数多重した状態で
行なうようにしても良い。 また、本実−例では、サンプリング周波数ｆ、が全て共
通な例を説明したが、例えば、第８図に示すようによう
に、原発信ｆｏを用意し、これを分周したｆ＠ｌｅｆ＠
ｌ＋ｆ＠Ｉをサンプリング周波数として異なるサンプリ
ング周波数を用いることができる。 また、第１および第２実施例では、直交変調の例を説−
したが、他の変調でも所期の目的を達成することができ
る。これ、らの場合も、多重する変調波の変調の種類が
各々真なってもよい。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明によれば、従属的に搬送波
を再生し、先に再生した搬送波情報を、他の搬送波再生
に使用するようにしたので、システムの規模を縮小する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、 第２図は第１図示各部のスペクトルの一例を示す図、 第３図は本発明の第２実施例を示すブロック図、 第４図は第３図示各部のスペクトルの一例を示す図、 第５図は第３図示分周器２０２．２０３．２０４．３１
１．３１２゜３１３、３１４の特性の一例を示す図、第
６図は本発明第２実施例の変形例を示すブロック図、 第７図は本発明第２実施例の他の変形例を示すブロック
図、 第８図はサンプリング周波数が異なる場合の周波数多重
通信システムを示すブロック図である。 Ｍ・・・変調器、 Ｄ・・・復調器、 １・・・搬送波生成回路、 ２．３．４・・・変調波生成回路、 ５・・・周波数多重回路、 ６・・・周波数分離回路、 ７・・・搬送波再生回路、 ８、９．１０・・・Ｉ、Ｑ対再生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基準周波数の基準波に対して所定の周波数差および
   位相差を有する２つ以上の搬送波よりなる搬送波群を生
   成する搬送波群生成手段と、 該搬送波群生成手段により生成された搬送波群の各搬送
   波を各変調信号に応じて変調する変調手段と、 該変調手段により変調して得られる各変調波を周波数多
   重する周波数多重手段と を備え、かつ、 前記周波数多重手段により周波数多重された被変調波群
   から前記基準波を再生する基準波再生手段と、 該基準波再生手段により再生された基準波から、前記所
   定の周波数差と位相差に基づき、前記各搬送波もしくは
   該各搬送波と所定の周波数差と位相差を有する搬送波を
   再生する搬送波再生手段と、 該搬送波再生手段により再生された前記各搬送波もしく
   は該各搬送波と前記所定の周波数差と位相差を有する搬
   送波と、前記各変調波もしくは該各変調波と前記所定の
   周波数差と位相差を有する変調波とから元の各変調信号
   を復元する復調手段と を備えたことを特徴とする周波数多重通信システム。 ２）請求項１において、変調手段および復調手段は、デ
   ィジタル処理するようにしたことを特徴とする周波数多
   重通信システム。