JPH02220536A

JPH02220536A - 復調回路

Info

Publication number: JPH02220536A
Application number: JP4100989A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Miyake; 正泰三宅
Original assignee: Kokusai Electric Co Ltd
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-09-03
Also published as: JPH0584100B2

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】（発明の属する技術分野）本発明はディジタル伝送系の受信復調回路に関するもの
であり、特に、符号量干渉を許容したパーシャルレスポ
ンス系の伝送路符号形式による信号波形伝送方式の受信
装置に適用される復調回路に関するものである。

（従来技術とその問題点）従来、狭帯域ディジタル伝送において、周波数検波を用
いたＧ　Ｍ　Ｓ　Ｋ　（Ｇａｕｓｓｉａｎ　ｍｉｎｉｍ
ｕｍ　ｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ）信号の復調は、受信信
号を周波数変換して帯域制限した後に振幅制限増幅し、
周波数弁別器で弁別した信号をある固定された閾値で２
値判定することによって行われる。

この閾値は、符号のＩＮを示す周波数弁別器の出力と符
号の［旧を示す周波数弁別器の出力の中間の値に固定し
て設定されていた。しかし、この設定方法は、受信信号
がいわゆるフルレスポンスの信号の場合は問題はないが
、パーシャルレスポンスの信号のときには、次に述べる
ような問題点を生ずる。

ディジタル伝送では、伝送すべきデータを、周波数スペ
クトラムの拡がりを抑えるために波形整形して変調し、
その逆操作を行って復調波形を得て、判定して受信され
てきたデータを復元する。

この場合、変調前の波形と復調後の波形は雑音がない場
合に同一になる。この波形整形処理の方法にはフルレス
ポンスとパーシャルレスポンスの方法があり、前者はデ
ータの判定点における符号量干渉がない波形整形を行い
、後者は符号量干渉を許容する波形整形を行う方法であ
る。この２つの方法を比較すると、後者の方が符号量干
渉のために伝送の効率は低下するが、その分所要伝送帯
域幅を狭くすることができるため総合的に後者が優れて
おり、様々な分野でその利用が拡がっている。

フルレスポンスの場合の信号波形の例を第１図に、また
そのときの復調時のアイパターンを第２図に示す、また
パーシャルレスポンスの信号波形とアイパターンを第３
図と第４図にそれぞれ示す。

第１図〜第４図で横軸は時間を示し、縦軸は信号の振幅
（電圧）を示す。また各図の下に示した上向きの矢印と
数字１〜５．１１〜１５は判定点、すなわち判定のタイ
ミングを示す。第１図、第３図の破線で示した部分は、
波形整形をする前の伝送すべきデータのパルス波形を示
し、実線は波形整形されたあとの変調すべきデータの波
形を示す。実線上のａ　−ｊは各判定点における信号電
圧の値を示す。

第１図のフルレスポンスの信号波形の場合、１〜５が判
定点であり、着目している部分は判定点３であり、この
ときの値はＣである。この信号波形において、着目して
いる判定点３以外の判定点１．２，４．５におけるそれ
ぞれａ、ｂ、ｄ、ｅの値は零であり、符号量干渉がない
ことがわかる。従って、この信号を変調、復調操作を行
って得られた波形が第２図に示すアイパターンである。

アイパターンは、時間軸上で判定点の間隔だけ波形をず
らして重ね合わせたものである。このアイパターンを判
定して伝送データを復元する場合、第２図の矢印の位置
で判定を行う、この場合、判定点でアイパターンは、符
号量干渉がないためにＡの位置とＢの位置の点に集束し
ている。従って、２値判定のための閾値は、通常ＡとＢ
の電圧値の中間の値に設定される。

一方、第３図のパーシャルレスポンスの信号波形の場合
、第１図の信号電圧の値Ｃに相当する着目するタイミン
グ１３の信号電圧の値はｈであり、フィルタの特性によ
りデータのパルス幅が広がり振幅が小さくなっているた
め、着目するタイミング１３の両隣りのタイミング１２
と１４においても信号波形の振幅は零にはならず、ｇと
ｉで示されるように有限の値となる。このため、判定点
１２および１４に信号電圧が現れると符号量干渉が生ず
ることが自明である。また、この信号波形を伝送したと
きの第４図に示すアイパターンと、第２図のフルレスポ
ンスのときのアイパターンとを比べれば容易にわかるよ
うに、パーシャルレスポンス系では符号量干渉のために
、判定点において信号波形のとりうる値はＣ，Ｄ、Ｅ、
Ｆ、Ｇ、Ｈの各点で示されるように６個ある。この内Ｃ
，Ｄ、　Ｅは符号のｒＩＪを示すものであり、Ｆ、　Ｇ
、　　Ｈは符号のｒＯＪ　を示すものである。従って、
これらを識別判定するためには、例えばＣとＦ、ＣとＧ
、ＣとＨをそれぞれを分ける必要がある。これらを識別
するための閾値は、判定すべき２つの値の中間に設定す
るのがよいことは自明である。すなわち、この場合は３
通りの閾値を設定しなければならない。

しかるに、従来の閾値は、第１図のデータパルスの振幅
ｒｌＪにほぼ近い０点と「０」の中間の値に固定して設
定されているため、パーシャルレスポンス系の信号波形
の最大値である第３図のｈ点との差が小さくなり、雑音
などによって判定の誤りが起こり易（、復調データの誤
りが大きいという問題点があった。

（発明の目的）本発明の目的は、符号量干渉を許容するパーシャルレス
ポンス系の復調回路において、上述のような問題点を解
決するために、２値判定する際の閾値を、着目する信号
の判定点の前後の判定点における信号電圧値を考慮して
決めることによって、符号判定の誤り率を改善した復調
回路を提供することにある。

（発明の構成と動作）以下の説明では、代表的なＧＭＳＫ信号について行い、
パーシャルレスポンス波形整形による符号量干渉は、説
明の簡単のために着目するビットの前後２ビットに亘る
もので説明する。また変復調プロセスは周波数変調２周
波数弁別器復調で説明する。これらは本発明の通用範囲
を制約するものではなく、パーシャルレスポンス系を行
うもの全てに適用できることはいうまでもない。

パーシャルレスポンス系では判定すべき信号がどの経路
をとるかは判定点の前後のデータの値から決められる。

従って判定の閾値を判定すべきデータの前後の値によっ
て制御すれば、従来行われているようなフルレスポンス
と同じ閾値、即ちＣ１Ｄ、　ＥとＦ、Ｇ、Ｈの中間の値
（これはＣとＨの中間の値になり、第２図の閾値と同じ
になる）に設定した場合に比べ、誤り率の改善が計れる
のは自明である。

この方法は次のようになされる。簡単なデータ信号の例
として、符号列「０００００」と符号列とｒｏｏｌｏｏ
」とを識別することを考える。このときの信号波形を第
５図に示す。第５図において２１．２２．２３．２４．
２５が判定点であり、２３が着目すべき判定点即ち、後
者の符号列で「１」の部分に相当する０図の左側に示し
た１と０は、「ｌ」の連続のときのレベルとｒ□、の連
続するときのレベルを示す、また図の右側に示すＸとＹ
は判定するための閾値を示す、Ｘは、従来の判定の閾値
で、レベルｌとレベルＯの中間の電圧値に固定されてい
る。この図で、符号列が’０ＯＯＯＯＪのときの信号波
形は実線で示したものであり、符号列がｒｏｏｌｏｏ」
のときの信号波形は破線で示したものである。従って、
判定点２３における信号電圧がＸよりも大きいときはｒ
ｌＪ　と判定され、小さいときはｒＯＪ　と判定される
。しかし、信号波形に雑音が重畳した場合には判定の誤
りが発生する場合がある。これは従来の判定の場合、信
号の最大値Ｍと閾値Ｘのレベルの差が小さいために発生
し易いことがわかる。これに対して閾値をＸより小さい
Ｙに設定すると、信号最大値Ｍに雑音電圧が重畳しても
、許容される雑音の振幅が大きくなり、誤り率が改善で
きることを示す。

第６図は、本発明の回路構成例を示すブロック図である
０図において、３０．３１．３２は遅延時間Ｔのアナロ
グ遅延素子（ＡＤ）である、３３は従来の形式の判定器
であり、電圧が１と０の中間に閾値をもつものである。

３４〜３８はディジタル遅延線（ＤＤ）であり、判定後
のディジタルデータをそれぞれ時間Ｔだけ遅らせるもの
である。ここで遅延時間Ｔは１ビシトデータの周期に等
しい値である。３９はデコーダであり、遅延素子３４．
３５．３７゜３８の出力の状態を判定し、アナログスイ
ッチ４０を駆動するための信号を作るものである。４０
はアナログスイッチで、デコーダ３９の出力により、予
め入力電圧の変動範囲に応じて設定された複数の閾値ｖ
ｙｔ〜ＶＴＩＩのいずれかが選択されて出力される。

４１は判定器であり、アナログ遅延線３２の出力ｍと、
アナログスイッチ４０によって着目する信号の前後２ビ
ットのデータで決められる閾値、即ちアナログスイッチ
４０の出力ｎとを比較して信号を判定し、２（直（ＩＮ
　と１旧）のデータ出力ｑを出力するものである。４２
はタイミング同期回路であり、入力信号ｋからクロック
成分を抽出し、入力信号ｋに同期した各種のタイミング
信号りを作成し各部へ供給するものである。

第７図は、本発明の回路を使用したデータ伝送系のブロ
ック図である。伝送すべき２値データｒｘＪ　は、波形
整形器５１で波形整形された後、変調器５２で搬送波を
変調する。この搬送波は伝送路５３を経て復調器５４で
復調されてベースバンド信号となり、このベースバンド
信号は復調回路５５で２値データ　［↑１に変換されて
出力される。本提案の回路は復調回路５５に相当するも
のである。従って、出力データ［↑Ｊは第６図の出力ｑ
と同じである。

第８図は、第７図のデータ伝送系の各部の信号波形を示
すタイムチャートである。Ａは入力データの符号列であ
り、Ｂは波形整形を行う前のデータパルス波形で第７図
の入力信号Ｘである。Ｃは波形整形された伝送波形（波
形整形器５１の出力）であり、またこれは受信復調され
たベースバンド波形（復調器５４の出力）でもある、伝
送波形Ｃの上下に１及びＯで示した一点鎖線は、データ
が「ｌＪ　の連続及びｒＯＪ　の連続のときのアイパタ
ーンのレベルを示す、Ｄは伝送波形Ｃを判定した受信デ
ータの符号列（復調回路５５の出力Ｅ″５２″」）であ
る、Ｅの矢印６１〜６７は判定のタイミングを示すもの
であり、番号は説明の便利のためにつけたものである。

本実施例の場合、伝送波形Ｃの実線が第６図の入力信号
にである。これは、何ら変形を受けることな（アナログ
遅延素子３２の出力ｍとして出力される。また同様に第
６図の判定器３３で判定されたデータはディジタル遅延
素子３４〜３８に順次取り込まれる。その出力は第８図
の波形りとなる。この場合、判定は伝送波形Ｃが最大、
又は最小のときのタイミングで行うことが最も適切であ
ることは明らかである。またそのときの判定閾値は固定
で第８図の波形Ｃの右側に示すＸの位置である。第６図
のＰ、には第８図の６１のタイミングのデータが、Ｐ４
には６２が、Ｐ２には６４が、Ｐ。

には６５のタイミングのデータがそれぞれ出力される。

これは着目する判定すべきＰ、即ち６３のタイミングの
前後の各２ビットのデータを示す。この例では着目する
データビットは「１０↑ＯＩＪ　のΔ印をつけたデータ
である。このデータは１又はＯのいずれかの値をとりう
る。従って、データ符号列１１０００１Ｊ　に雑音が重
畳して１１０１０１ｊと判定される場合と、データ符号
列「１Ｏ１０１」に雑音が重畳してｒｌｏｏｏｌＪ　と
判定される場合が起こりうる。

雑音はベースバンド波形に重畳されて受信ベースバンド
波形を歪ませ、そのために判定点において、閾値を逆の
方向に超える場合があり、データの判定を誤らせる。従
って判定の閾値は上記２つの場合のとりうる出力波形の
中間の電圧が最も好ましい。　ｒｔｏｔｏｔ＋　の場合
は第８図のＣの実線で、またｒｉｏｏｏｔ＋の場合は第
８図のＣの破線で示したものがとりうるそれぞれの波形
であり、そこで示したＳ、及びＳ、は雑音がないときの
判定時におけるとりうる値であり、その中間点は第８図
のＣの右側に示すＹの値である。この値Ｙは、第６図の
ディジタル遅延線３４．３５および３７゜３８の出力Ｐ
＋、ＰｇおよびＰ４．Ｐ％すなわちｒｌ。

「」Ｏｌ」　という値がデコーダ３９に入力され、その
デコーダ３９からの出力によってアナログスイッチ４０
の予め設定された閾値■↑１〜ＶＴＨの中から選ばれ、
出力ｎとして判定器４１に入力される。

この場合、出力ｎの値は第８図のＹとなる。

Ｖｔ＋〜ｖｔｎは、第８図のＸ、Ｙの値の電圧に一致す
るものであり、これらが選択されて出力される。

以上のようにして、着目すべきデータビットの前後のビ
ットから常に最適の閾値を選択して判定ができるため、
従来の固定閾値の場合に比べて誤り率の改善が計れる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明による復調回路を用
いることによってパーシャルレスポンス波形整形を行う
ディジタル伝送系における受信復調の際の符号誤り率の
改善が果たされ、実用上の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はフルレスポンス波形整形を受けた単一データパ
ルスの波形図、第２図は第１図の波形のアイパターンを
示すタイムチャート、第３図はパ−シャルレスポンス波
形整形を受けた単一データパルスの波形図、第４図は第
３図の波形のアイパターンを示すタイムチャート、第５
図は本発明による判定方法を説明するためのパーシャル
レスポンス波形図、第６図は本発明による復調回路構成
例を示すブロック図、第７図は本発明を適用しようとす
るデータ伝送系のブロック図、第８図は本発明を説明す
るための信号波形を示すタイムチャートである。１〜５．１１〜１５．２１〜２５．６１〜６７・・・判
定のタイミング、　３０．３１．３２・・・アナログ遅
延素子、３３、４］・・・判定器、　３４〜３８・・・
ディジタル遅延線、３９・・・デコーダ、　４０・・・
アナログスイッチ、４２・・・タイミング同期回路、　
５１・・・波形整形器、５２・・・変調器、　５３・・
・伝送路、　５４・・・復調器、５５・・・復調回路。第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】パーシャルレスポンス系の波形整形が施されて伝送され
るディジタル伝送系の受信復調回路において、ベースバンド入力信号を１ビットのデータ周期だけそれ
ぞれ遅延させる直列に接続された第１、第２および第３
のアナログ遅延素子と、前記ベースバンド入力信号を該信号のアイパターンの最
大レベルの１／２の値の閾値で着目するビットの「０」
または「１」のいずれかを判定するための第１の判定器
と、該第１の判定器の出力を前記１ビットのデータ周期と等
しい時間だけそれぞれ遅らせる直列に接続された第１、
第２、第３、第４、第５のディジタル遅延線と、前記第１、第２および第４、第５のディジタル遅延線の
出力を復号するデコーダと、該デコーダの出力に対応して予め段階的に設定された複
数の閾値の中から前記着目するビットの前後のそれぞれ
２ビットの値の組合せによって所望の閾値を選んで出力
するアナログスイッチと、前記第３のアナログ遅延素子
から出力される前記着目するビットの出力と前記アナロ
グスイッチから出力される前記所望の閾値とを比較して
復調データを出力する第２の判定器とを備えたことを特
徴とする復調回路。