JPH02104124A - パルス幅変調方式 - Google Patents
パルス幅変調方式Info
- Publication number
- JPH02104124A JPH02104124A JP63257545A JP25754588A JPH02104124A JP H02104124 A JPH02104124 A JP H02104124A JP 63257545 A JP63257545 A JP 63257545A JP 25754588 A JP25754588 A JP 25754588A JP H02104124 A JPH02104124 A JP H02104124A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse width
- modulation
- signal
- pulse
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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。
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、入力信号の情報を、繰シ返しパルスのパルス
幅を変化させることによって、伝送または記録するパル
ス幅変調方式に関するものであム従来の技術 入力信号の情報により、繰り返しパルスのパラメータを
変化させるパルス変調方式の一つとし一パルス幅変調方
式がある（例えば、通信方式、電子通信学会績、ＰＰ２
２９−２３３）。
幅を変化させることによって、伝送または記録するパル
ス幅変調方式に関するものであム従来の技術 入力信号の情報により、繰り返しパルスのパラメータを
変化させるパルス変調方式の一つとし一パルス幅変調方
式がある（例えば、通信方式、電子通信学会績、ＰＰ２
２９−２３３）。
パルス幅変調方式では、入力信号を標本化し、その標本
値によって繰り返しパルスのパルス幅を変化させる。
値によって繰り返しパルスのパルス幅を変化させる。
変調及び復調の具体的方法については、上記文献を始め
多数の文献に記述されているのでここでは省略する。
多数の文献に記述されているのでここでは省略する。
発明が解決しようとする課題
上述のパルス幅変調方式では、復調時の信号対雑音比は
、変調によって変化するパルス幅の大きさと伝送路の帯
域に依存するが、従来、伝送路の帯域については、十分
な注意が払われていなかった。
、変調によって変化するパルス幅の大きさと伝送路の帯
域に依存するが、従来、伝送路の帯域については、十分
な注意が払われていなかった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、伝送路の帯
域に対し、変調のために変化するパルス幅の大きさを最
適値に設定することにより、高品質の信号を伝送または
記録することが出来るパルス幅変調方式を提供すること
を目的としている。
域に対し、変調のために変化するパルス幅の大きさを最
適値に設定することにより、高品質の信号を伝送または
記録することが出来るパルス幅変調方式を提供すること
を目的としている。
課題を解決するための手段
本発明は上記開聞点を解決するため、入力信号を標本化
する繰り返しパルス信号の周期をＴとμその標本値によ
り変化するパルス幅の大きさをΔＷとするとき、 ΔＷ＝（Ｘ）Ｔ とするものである。
する繰り返しパルス信号の周期をＴとμその標本値によ
り変化するパルス幅の大きさをΔＷとするとき、 ΔＷ＝（Ｘ）Ｔ とするものである。
作 用
本発明は上記した方式により、入力信号の情報を高品質
のまま伝送または記録することができる。
のまま伝送または記録することができる。
実施例
本発明方式を説明するため、パルス幅変調信号波形の１
例を第１図に示す。
例を第１図に示す。
第１図に示すように、パルス幅変調方式では、入力信号
ａを周期Ｔの繰シ返しパルス信号すで標本化し、その標
本値によυ繰シ返しパルス信号すのパルス幅を変化させ
る。同図ａは、繰り返しパルス信号すのパルスの立ち下
がりを変化させた場合を示している。ここで、変調によ
り変化するパルス幅の大きさをΔＷとし、変調度ｍをｍ
＝ΔＷ／Ｔ ・・・・・・（１）とす
れば、変調度ｍは入力信号の振幅の大きさに比例してい
る。
ａを周期Ｔの繰シ返しパルス信号すで標本化し、その標
本値によυ繰シ返しパルス信号すのパルス幅を変化させ
る。同図ａは、繰り返しパルス信号すのパルスの立ち下
がりを変化させた場合を示している。ここで、変調によ
り変化するパルス幅の大きさをΔＷとし、変調度ｍをｍ
＝ΔＷ／Ｔ ・・・・・・（１）とす
れば、変調度ｍは入力信号の振幅の大きさに比例してい
る。
一方、信号の周波数成分（スペクトル分布）はフーリエ
解析することによυ求められ、繰り返しパルス信号につ
いては、フーリエ級数展開することによυ求められる。
解析することによυ求められ、繰り返しパルス信号につ
いては、フーリエ級数展開することによυ求められる。
周期Ｔの繰り返しパルス信号に対し、そのパルス幅を変
化させた時のスペクトル分布の計算結果の１例を第２図
（ａ）〜（ｄ）に示も第２図（ａ）〜（ｄ）は、それぞ
れ、パルス幅γが繰り返しパルス信号の周期Ｔの（ａ）
３４−（ト））％、（Ｃ）％、（４％の場合の各信号波
形とそのスペクトル分布を示している。スペクトル分布
を示すグラフでは、横軸は周波数、縦軸は各周波数成分
に対する複素振幅である。図より明らかなように、繰り
返しパルス信号では、高い周波数成分は急速に減衰する
。
化させた時のスペクトル分布の計算結果の１例を第２図
（ａ）〜（ｄ）に示も第２図（ａ）〜（ｄ）は、それぞ
れ、パルス幅γが繰り返しパルス信号の周期Ｔの（ａ）
３４−（ト））％、（Ｃ）％、（４％の場合の各信号波
形とそのスペクトル分布を示している。スペクトル分布
を示すグラフでは、横軸は周波数、縦軸は各周波数成分
に対する複素振幅である。図より明らかなように、繰り
返しパルス信号では、高い周波数成分は急速に減衰する
。
また、パルス幅が狭くなるにつれ、その周波数成分は高
域に広がる。したがって、例えばパルス幅ｒが繰り返し
周期ＴのＺの場合（ｃ）、スペクトル成分は、ｆｏ、２
．ｆｏ、３．ｆｏ（ｆｏ＝１／Ｔ）に存在し、４％０以
上ではほぼ零になる。このため、信号（０）を伝送し、
復調する場合、実用上伝送路の周波数帯域は４ｆＯ＝ｆ
ｏｈればよい。このｆｏを遮断周波数と呼ぶ。一般に、
パルス幅ｒをγ＝ Ｔ／Ｎとすれば、そのパルス信号に
対する遮断周波数ｆｃは、ｆｏ＝ １／ｒ＝Ｎｘ（１／
Ｔ） となり、パルス幅γのほぼ逆数となる。
域に広がる。したがって、例えばパルス幅ｒが繰り返し
周期ＴのＺの場合（ｃ）、スペクトル成分は、ｆｏ、２
．ｆｏ、３．ｆｏ（ｆｏ＝１／Ｔ）に存在し、４％０以
上ではほぼ零になる。このため、信号（０）を伝送し、
復調する場合、実用上伝送路の周波数帯域は４ｆＯ＝ｆ
ｏｈればよい。このｆｏを遮断周波数と呼ぶ。一般に、
パルス幅ｒをγ＝ Ｔ／Ｎとすれば、そのパルス信号に
対する遮断周波数ｆｃは、ｆｏ＝ １／ｒ＝Ｎｘ（１／
Ｔ） となり、パルス幅γのほぼ逆数となる。
これより、パルス幅変調でその繰り返しパルスのパルス
幅の大きさをΔＷ変化させた場合、その最小パルス幅は
（Ｔ−ΔＷ）／２となるため、伝送路の遮断周波数ｆ。
幅の大きさをΔＷ変化させた場合、その最小パルス幅は
（Ｔ−ΔＷ）／２となるため、伝送路の遮断周波数ｆ。
は、
ｆ ＝２／（Ｔ−ΔＷ） ・・・・・・・・・・
・・・・・（２）となる。
・・・・・（２）となる。
ここで、伝送路の雑音は、通常ランダムであるため、伝
送路の遮断周波数ｆ０は雑音帯域に等しい。
送路の遮断周波数ｆ０は雑音帯域に等しい。
以上より、復調時の相対的な信号パワ一対雑音パワー（
相対ＳＮ比）は、変調度ｍと伝送路の遮断周波数ｆ０を
用いて、ｄ／ｆｏとなる。
相対ＳＮ比）は、変調度ｍと伝送路の遮断周波数ｆ０を
用いて、ｄ／ｆｏとなる。
（１） 、 （２）式よシ相対Ｓ／Ｎ比 ｆｒＩ／ｆｏ
を計算し１、整理すると、 ガｆ ＝（ＴΔＷ２−ΔＷ’）／２Ｔ２ ・・・・・
・・・・（＠となる。（鴫式より、相対ＳＮ比は、変化
するパルス幅の大きさΔＷの３乗の関数になる。１例と
して、Ｔ ＝ ８ｎｓ とした場合の計算結果を第３
図に示す。なお、第３図では、縦軸の最大値が１になる
ように、規格化している。
を計算し１、整理すると、 ガｆ ＝（ＴΔＷ２−ΔＷ’）／２Ｔ２ ・・・・・
・・・・（＠となる。（鴫式より、相対ＳＮ比は、変化
するパルス幅の大きさΔＷの３乗の関数になる。１例と
して、Ｔ ＝ ８ｎｓ とした場合の計算結果を第３
図に示す。なお、第３図では、縦軸の最大値が１になる
ように、規格化している。
第３図に示すように、ｍすなわち変調のために変化する
パルス幅の大きさが大きくなるにつれ、相対ＳＮ比の値
もまた増加するが、変化するパルス幅の大きさがある値
より大きくなると相対ＳＮ比の値は減少する。
パルス幅の大きさが大きくなるにつれ、相対ＳＮ比の値
もまた増加するが、変化するパルス幅の大きさがある値
より大きくなると相対ＳＮ比の値は減少する。
したがって、パルス幅変調方式では伝送帯域ｆｏに対し
Ｓ／Ｎ比が最大になるパルス幅の大きさΔＷが存在する
。
Ｓ／Ｎ比が最大になるパルス幅の大きさΔＷが存在する
。
Ｓ／Ｎ比を最大にするΔＷの値は、（＠式を微分するこ
とにより ｄ Ｃｒｒｆ／ｆ０）／ｄ （ΔＷ）＝０２ＴΔＷ−Δ
Ｗ２＝。
とにより ｄ Ｃｒｒｆ／ｆ０）／ｄ （ΔＷ）＝０２ＴΔＷ−Δ
Ｗ２＝。
Δ’Ｗ＝（２／３）Ｔ
即ち、変調により変化するパルス幅の大きさ〃（繰シ返
しパルスの周期の％のとき、復調時のＳ／Ｎ比が最大に
なる。
しパルスの周期の％のとき、復調時のＳ／Ｎ比が最大に
なる。
発明の効果
以上述べたように、変調により変化するパルス幅の大き
さを、繰り返しパルス信号の周期のほぼ％とすることに
より、復調時のＳ／Ｎ比が最大になるので、実用上極め
て有用なパルス幅変調方式を提供することが出来る。
さを、繰り返しパルス信号の周期のほぼ％とすることに
より、復調時のＳ／Ｎ比が最大になるので、実用上極め
て有用なパルス幅変調方式を提供することが出来る。
第１図は本発明を説明するためのパルス幅変調信号の１
例を示す図、第２図は同変調信号のスペクトル分布の１
例を示す図、第３図は伝送路の帯域を考慮した復調時の
相対Ｓ／Ｎ比の計算結果を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名第１
図 ／／７＝２紐ｉ
例を示す図、第２図は同変調信号のスペクトル分布の１
例を示す図、第３図は伝送路の帯域を考慮した復調時の
相対Ｓ／Ｎ比の計算結果を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名第１
図 ／／７＝２紐ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力信号を標本化する繰り返しパルス信号の周期をＴと
し、その標本値により変化するパルス幅の最大変化量を
ΔＷとするとき、 ΔＷ＝（２／３）Ｔ の関係にあることを特徴とするパルス幅変調方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257545A JPH02104124A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | パルス幅変調方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257545A JPH02104124A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | パルス幅変調方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104124A true JPH02104124A (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=17307773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257545A Pending JPH02104124A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | パルス幅変調方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02104124A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001068979A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-03-16 | Mannesmann Vdo Ag | ディジタル回路に対するベースクロックの変調方法およびクロック変調器 |
| JP2001068980A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-03-16 | Mannesmann Vdo Ag | ディジタル回路に対するベースクロックの変調方法および変調器 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63257545A patent/JPH02104124A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001068979A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-03-16 | Mannesmann Vdo Ag | ディジタル回路に対するベースクロックの変調方法およびクロック変調器 |
| JP2001068980A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-03-16 | Mannesmann Vdo Ag | ディジタル回路に対するベースクロックの変調方法および変調器 |
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