JPH023598B2 - - Google Patents
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- JPH023598B2 JPH023598B2 JP25935484A JP25935484A JPH023598B2 JP H023598 B2 JPH023598 B2 JP H023598B2 JP 25935484 A JP25935484 A JP 25935484A JP 25935484 A JP25935484 A JP 25935484A JP H023598 B2 JPH023598 B2 JP H023598B2
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- Japan
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- output
- signal
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- ssb
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は陸上移動無線通信などのはげしいフエ
ージングの下で高品質な音声信号を伝送するため
のSSB変復調方式に関するものである。
ージングの下で高品質な音声信号を伝送するため
のSSB変復調方式に関するものである。
（従来の技術）
SSB変換方式は原理的に最も狭帯域なものであ
る。しかし、SSB変調波には振幅変調成分がある
ために、陸上移動伝搬路で発生するフエージング
によつて振幅歪を受ける。そこで、従来FM変調
のように振幅変調成分の無い変調方式が移動無線
では用いられている。しかし、FMでは必要な無
線周波数幅は音声帯域の数倍以上となる。
る。しかし、SSB変調波には振幅変調成分がある
ために、陸上移動伝搬路で発生するフエージング
によつて振幅歪を受ける。そこで、従来FM変調
のように振幅変調成分の無い変調方式が移動無線
では用いられている。しかし、FMでは必要な無
線周波数幅は音声帯域の数倍以上となる。
一方、移動通信方式では無線周波数の有効利用
が最も強く求められるところである。
が最も強く求められるところである。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記問題点に鑑みSSB変調波の狭帯域
特性を損うことなくフエージング等の歪を除去で
き、かつ、無歪な復調信号が得られるように工夫
したSSB変復調方式を提供することを目的とす
る。
特性を損うことなくフエージング等の歪を除去で
き、かつ、無歪な復調信号が得られるように工夫
したSSB変復調方式を提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段）
本発明では、フエージング等で受ける振幅歪を
除去するために振幅制限器（リミタ）を用い、ラ
ンダムFM雑音を除去するために位相同期回路
（PLL）を用いる。特に、復調部でリミタが用い
ることができるために変調部では音声信号を
Real Zerosに写像するための関数としてFull
carrier−lower sideband変調（SSB変調の一部）
方式を用いるものである。
除去するために振幅制限器（リミタ）を用い、ラ
ンダムFM雑音を除去するために位相同期回路
（PLL）を用いる。特に、復調部でリミタが用い
ることができるために変調部では音声信号を
Real Zerosに写像するための関数としてFull
carrier−lower sideband変調（SSB変調の一部）
方式を用いるものである。
（作用）
本発明がSSB方式なので必要な帯域が狭く、か
つ、受信波を振幅制限するのでノイズの影響もう
けず良好な通信方式が得られる。なお本発明の動
作原理については後述する。
つ、受信波を振幅制限するのでノイズの影響もう
けず良好な通信方式が得られる。なお本発明の動
作原理については後述する。
（実施例）
第１図は本発明の実施例である。１は音声波
源、２は局部発振器、３はSSB変調器、４は加算
回路、５はアツプコンバータ、６は送信機、７は
送信アンテナで８は１〜７で構成された送信部を
あらわす。また、９は受信アンテナ、１０はダウ
ンコンバータ、１１は増幅器、１２は振幅制限器
（リミタ）、１３は位相同期回路（PLL）、１４は
鋸歯状発生回路、１５はバンドバスフイルタ
（BRF）、１６は掛算器（周波数ミクサ）、１７は
ローパスフイルタ（LPF）、１８は音声帯域増幅
器、１９は音声信号出力端子、２０はミユーテイ
ング端子、２１は９〜２０で構成された受信部で
ある。第２図Ａ，Ｂは本実施例で用いた位相同期
回路である。２２は入力端子、２３，２４は掛算
器、２５，２６はローパスフイルタ（LPF）、２
７は電圧制御発振器（VCO）、２８はπ／２移相
器、２９はループフイルタ（LF）、３０は掛算
器、３１は電圧比較器、３２は駆動回路、３３は
VCO出力、３４はミユーテイング制御出力、３
５は２２〜３４で構成されるPLL、３６は入力
端子、３７はVCO、３８は位相比較器、３９は
LF、４０は絶対値回路、４１は電圧比較器、４
２は駆動回路、４３はVCO出力、４４はミユー
テイング制御出力、４５は３６〜４４で構成され
るPLLである。４５は入力端子、４６はBPF、
４は増幅器、４８は搬送波出力端子である。
源、２は局部発振器、３はSSB変調器、４は加算
回路、５はアツプコンバータ、６は送信機、７は
送信アンテナで８は１〜７で構成された送信部を
あらわす。また、９は受信アンテナ、１０はダウ
ンコンバータ、１１は増幅器、１２は振幅制限器
（リミタ）、１３は位相同期回路（PLL）、１４は
鋸歯状発生回路、１５はバンドバスフイルタ
（BRF）、１６は掛算器（周波数ミクサ）、１７は
ローパスフイルタ（LPF）、１８は音声帯域増幅
器、１９は音声信号出力端子、２０はミユーテイ
ング端子、２１は９〜２０で構成された受信部で
ある。第２図Ａ，Ｂは本実施例で用いた位相同期
回路である。２２は入力端子、２３，２４は掛算
器、２５，２６はローパスフイルタ（LPF）、２
７は電圧制御発振器（VCO）、２８はπ／２移相
器、２９はループフイルタ（LF）、３０は掛算
器、３１は電圧比較器、３２は駆動回路、３３は
VCO出力、３４はミユーテイング制御出力、３
５は２２〜３４で構成されるPLL、３６は入力
端子、３７はVCO、３８は位相比較器、３９は
LF、４０は絶対値回路、４１は電圧比較器、４
２は駆動回路、４３はVCO出力、４４はミユー
テイング制御出力、４５は３６〜４４で構成され
るPLLである。４５は入力端子、４６はBPF、
４は増幅器、４８は搬送波出力端子である。
次に実施例について信号の流れに従つて本発明
の動作を説明する。送信部８では、たとえば30Hz
〜30KHzに帯域制限した音声入力によつて局部発
振器２の出力をSSB変調器３で下側帯波SSB変調
波を生成する。SSB変調波発生法にはここでは位
相法（phasing method）を用いた。SSB変調器
３の出力に局部発振器の出力を付加する。このよ
うにして得られた信号をアツプコンバータ５によ
つて無線周波数に変換したのち送信機６で増幅し
た送信アンテナ７から放射する。受信部２１で
は、受信ンテナ９で受信したのちダウンコンバー
タ１０で中間周波数帯に変換し、増幅器１１で伝
搬路損失分を増幅し受信処理に必要なレベルにす
る。この出力をリミタ１２に導びき伝搬路で発生
した振幅歪を除去するためにリミタ１２を用い
る。リミタ出力は２分し、一方はPLL１３で乗
積検波に必要な搬送波の再生を計る。実施例では
第２図Ａ，ＢのPLL2種類について実施した。他
方、リミタの出力は鋸歯状波発生回路によつて、
たとえば、零電圧をよぎるリミタ出力の時間間隔
に比例した鋸歯状波を発生するようにした。この
出力はBPF１５で不要波を除去する。BPF１５
の出力とPLL１３の構成要素であるVCOの出力
との間で掛算器１６で掛算を行ないLPF１７で
その低周波成分のみを抽出する。この動作はいわ
ゆる乗積検波である。LPF１７の出力は音声帯
域増幅器１８で増幅する。この増幅器にはミユー
テイング機能をもちPLL１３からのミユーテイ
ング信号によつてコントロールされる。このよう
にして復調音声が出力端子１９に発生する。
の動作を説明する。送信部８では、たとえば30Hz
〜30KHzに帯域制限した音声入力によつて局部発
振器２の出力をSSB変調器３で下側帯波SSB変調
波を生成する。SSB変調波発生法にはここでは位
相法（phasing method）を用いた。SSB変調器
３の出力に局部発振器の出力を付加する。このよ
うにして得られた信号をアツプコンバータ５によ
つて無線周波数に変換したのち送信機６で増幅し
た送信アンテナ７から放射する。受信部２１で
は、受信ンテナ９で受信したのちダウンコンバー
タ１０で中間周波数帯に変換し、増幅器１１で伝
搬路損失分を増幅し受信処理に必要なレベルにす
る。この出力をリミタ１２に導びき伝搬路で発生
した振幅歪を除去するためにリミタ１２を用い
る。リミタ出力は２分し、一方はPLL１３で乗
積検波に必要な搬送波の再生を計る。実施例では
第２図Ａ，ＢのPLL2種類について実施した。他
方、リミタの出力は鋸歯状波発生回路によつて、
たとえば、零電圧をよぎるリミタ出力の時間間隔
に比例した鋸歯状波を発生するようにした。この
出力はBPF１５で不要波を除去する。BPF１５
の出力とPLL１３の構成要素であるVCOの出力
との間で掛算器１６で掛算を行ないLPF１７で
その低周波成分のみを抽出する。この動作はいわ
ゆる乗積検波である。LPF１７の出力は音声帯
域増幅器１８で増幅する。この増幅器にはミユー
テイング機能をもちPLL１３からのミユーテイ
ング信号によつてコントロールされる。このよう
にして復調音声が出力端子１９に発生する。
第２図のPLLについて説明する。Ａでは、リ
ミタに出力を入力端子２２に導入する。VCO２
７の出力は２分し一方にはπ／２移相器２８を挿
入し90゜回転させる。0゜と90゜のVCO出力はそれぞ
れ入力端子２２から２分された信号と掛算器２
３，２４で掛算し、LPF２５，２６で低周波成
分のみを抽出する。本実施例ではLPF２５，２
６の遮断周波数は300Hzとした。LPF２５，２６
の出力を掛算器３０で掛け適当なループフイルタ
２９でVCO２７を制御する。VCO２７の出力端
子３３から取出す。LPF２５の出力を電圧比較
器３１によつてある値以下になつたら駆動回路３
２を駆動し端子３４からミユーテイング制御信号
を出力する。Ｂではリミタ１２の出力とVCO３
７の出力とで位相比較器３８によつて位相誤差成
分を抽出する。この出力はループフイルタ３９を
通してVCO３７を制御する。位相比較器３８の
出力は絶対値回路４０で正のみの値にする。この
値を電圧比較器１で比較しあるレベルを越えたら
駆動回路４２を駆動しミユーテイング制御信号を
端子４４から出力する。第３図は上記のPLLを
用いずに乗算検波に必要な搬送波を抽出する方法
である。リミタ１２の出力を入力端子４５に導入
しバンドパスフイルタ（実施例では帯域は±300
Hzとした）４６を用い搬送波成分を切り出し、増
幅器４７で乗積検波に必要なレベルまで増巾して
出力端子４８より出力する。この方法はフエージ
ング周波数が低い場合には有効である。
ミタに出力を入力端子２２に導入する。VCO２
７の出力は２分し一方にはπ／２移相器２８を挿
入し90゜回転させる。0゜と90゜のVCO出力はそれぞ
れ入力端子２２から２分された信号と掛算器２
３，２４で掛算し、LPF２５，２６で低周波成
分のみを抽出する。本実施例ではLPF２５，２
６の遮断周波数は300Hzとした。LPF２５，２６
の出力を掛算器３０で掛け適当なループフイルタ
２９でVCO２７を制御する。VCO２７の出力端
子３３から取出す。LPF２５の出力を電圧比較
器３１によつてある値以下になつたら駆動回路３
２を駆動し端子３４からミユーテイング制御信号
を出力する。Ｂではリミタ１２の出力とVCO３
７の出力とで位相比較器３８によつて位相誤差成
分を抽出する。この出力はループフイルタ３９を
通してVCO３７を制御する。位相比較器３８の
出力は絶対値回路４０で正のみの値にする。この
値を電圧比較器１で比較しあるレベルを越えたら
駆動回路４２を駆動しミユーテイング制御信号を
端子４４から出力する。第３図は上記のPLLを
用いずに乗算検波に必要な搬送波を抽出する方法
である。リミタ１２の出力を入力端子４５に導入
しバンドパスフイルタ（実施例では帯域は±300
Hzとした）４６を用い搬送波成分を切り出し、増
幅器４７で乗積検波に必要なレベルまで増巾して
出力端子４８より出力する。この方法はフエージ
ング周波数が低い場合には有効である。
次に本発明の動作原理について説明する。帯域
制限された音声信号で下側帯波変調した後、信号
に搬送波成分を付加するとこの信号の零点はすべ
て実数となる。この時音声信号の帯域には制限が
ない。一方、上側帯波変調する場合には被変調波
の帯域は１オクターブ以内との制限がつく。この
ように実数零点（Real Zero）で記述できる信号
の情報は零点のみによつて伝送される。したがつ
たてSSB信号であつても振幅変調成分は不要とな
る。そこで、受信部では移動伝搬路等で受けた振
幅歪を除去するために振幅制限器（リミタ）が挿
入できることになる。一方、リミタで失なつた振
幅変調成分はImplicitサンプリング定理によつて
本発明の実施例のように実数零点間隔から歪なく
容易に再生できる。
制限された音声信号で下側帯波変調した後、信号
に搬送波成分を付加するとこの信号の零点はすべ
て実数となる。この時音声信号の帯域には制限が
ない。一方、上側帯波変調する場合には被変調波
の帯域は１オクターブ以内との制限がつく。この
ように実数零点（Real Zero）で記述できる信号
の情報は零点のみによつて伝送される。したがつ
たてSSB信号であつても振幅変調成分は不要とな
る。そこで、受信部では移動伝搬路等で受けた振
幅歪を除去するために振幅制限器（リミタ）が挿
入できることになる。一方、リミタで失なつた振
幅変調成分はImplicitサンプリング定理によつて
本発明の実施例のように実数零点間隔から歪なく
容易に再生できる。
次に本発明の原理を数式により説明する。
音声信号を
ｍ（ｔ）＝k1cosθ1（ｔ）＋k2cosθ2（ｔ）
（θ〓1＜θ〓2）
とし、LSB信号＋搬送波を
Ｓ（ｔ）＝cosω0t＋k1cos（ω0t−θ1）＋k2cos（ω
0t−θ2）＝Acos（ω0t−ω（ｔ）） とする。
0t−θ2）＝Acos（ω0t−ω（ｔ）） とする。
ここで、
A2＝（１＋k1cosθ1＋k2cosθ2）
｛１＋（k1sinθ1＋k2sinθ2）2／（１＋k1cosθ1
＋k2cosθ2）2｝ １＋k1cosθ1＋k2cosθ2（１≫k1，k2） ω（ｔ）＝arctank1sinθ1＋k2sinθ2／１＋k1cosθ1
＋k2cosθ2 k1sinθ1＋k2sinθ2 （１≫k1，k2） となる。リミツタ出力信号Ｌ（ｔ）は Ｌ（ｔ）＝sgnS（ｔ） ＝sgncos（ω0t−ω（ｔ）） となる。Ｌ（ｔ）信号の零点の間隔から失なわれ
た振巾項の再生を図る。
＋k2cosθ2）2｝ １＋k1cosθ1＋k2cosθ2（１≫k1，k2） ω（ｔ）＝arctank1sinθ1＋k2sinθ2／１＋k1cosθ1
＋k2cosθ2 k1sinθ1＋k2sinθ2 （１≫k1，k2） となる。リミツタ出力信号Ｌ（ｔ）は Ｌ（ｔ）＝sgnS（ｔ） ＝sgncos（ω0t−ω（ｔ）） となる。Ｌ（ｔ）信号の零点の間隔から失なわれ
た振巾項の再生を図る。
即ち零点の（瞬時）周期Ｔ（ｔ）を求めると
Ｔ（ｔ）＝2π／ｄ／dt（ω0t−ω（ｔ）
＝１／f0×１／１−k1θ1／ω0cosθ1−k2θ2／ω0
cosθ2＋… １／f0（１×k1θ〓1／ω0cosθ1＋k2θ〓2／ω0co
sθ2＋…） （１≫k1，k2） となる。上式の（ ）内が振巾項となる。この項
を抽出するためにSawtooth発生回路を用いた。
Sawtoothで発生する不要波と上式（ ）のθ〓1，
θ〓2を等化するためにBPFを用いた。この結果受信
信号 S0（ｔ）は S0（ｔ）＝（１＋Kk1／ω0cosθ1 ＋Kk2／ω0cosθ2）cos（ω0t−ω（ｔ）） ここでＫはSawtoothの立上りの早さを決める
定数である。S0（ｔ）と搬送波再生回路出力とで
乗積検波すると再生音声出力m0（ｔ）は ここでＫを調整して Kk1／ω0＝k1、Kk2／ω0＝k2 とすると上式の最初の（ ）の内は１となる。従
つて m0（ｔ）＝１＋k1cosθ1＋k2cosθ2 となり原音が再生されたことになる。
cosθ2＋… １／f0（１×k1θ〓1／ω0cosθ1＋k2θ〓2／ω0co
sθ2＋…） （１≫k1，k2） となる。上式の（ ）内が振巾項となる。この項
を抽出するためにSawtooth発生回路を用いた。
Sawtoothで発生する不要波と上式（ ）のθ〓1，
θ〓2を等化するためにBPFを用いた。この結果受信
信号 S0（ｔ）は S0（ｔ）＝（１＋Kk1／ω0cosθ1 ＋Kk2／ω0cosθ2）cos（ω0t−ω（ｔ）） ここでＫはSawtoothの立上りの早さを決める
定数である。S0（ｔ）と搬送波再生回路出力とで
乗積検波すると再生音声出力m0（ｔ）は ここでＫを調整して Kk1／ω0＝k1、Kk2／ω0＝k2 とすると上式の最初の（ ）の内は１となる。従
つて m0（ｔ）＝１＋k1cosθ1＋k2cosθ2 となり原音が再生されたことになる。
なお、露点間隔に比例する信号を得るために鋸
歯状波発生回路を用いる。この信号には高調波が
多く含まるので、SSB＋搬送波信号を通すにたる
BPF帯域のフイルタを用いる。又動作原理の項
で述べるθ〓の等化（6dB／oct）のためにBPFの振
巾特性を利用し全体として再生音声帯域が平坦で
歪のないものにする。
歯状波発生回路を用いる。この信号には高調波が
多く含まるので、SSB＋搬送波信号を通すにたる
BPF帯域のフイルタを用いる。又動作原理の項
で述べるθ〓の等化（6dB／oct）のためにBPFの振
巾特性を利用し全体として再生音声帯域が平坦で
歪のないものにする。
（発明の効果）
以上説明したように移動伝搬路等で受ける振幅
歪を除去するために、SSB変調信号でありながら
受信部にリミタが挿入でき良好な復調信号が得ら
れる利点がある。しかもSSB変調波であるから送
信する場合に必要な無線周波数帯域は各種の変調
方式の中で最も狭いものであるため移動通信等の
周波数有効利用の点からも利点が発生する。
歪を除去するために、SSB変調信号でありながら
受信部にリミタが挿入でき良好な復調信号が得ら
れる利点がある。しかもSSB変調波であるから送
信する場合に必要な無線周波数帯域は各種の変調
方式の中で最も狭いものであるため移動通信等の
周波数有効利用の点からも利点が発生する。
第１図は本実施例の送受信部、第２図は位相同
期回路、第３図は搬送波抽出回路の説明図であ
る。 １……音声波源、２……局部発振器、３……
SSB変調器、４……加算回路、５……アツプコン
バータ、６……送信機、７……送信アンテナ、８
……送信部、９……受信アンテナ、１０……ダウ
ンコンバータ、１１……増幅器、１２……振幅制
限器（リミタ）、１３……位相同期回路、１４…
…鋸歯状波発生回路、１５……BPF、１６……
掛算器、１７……LPF、１８……音声帯域増幅
器、１９……音声信号出力端子、２０……ミユー
テイング端子、２１……受信部、２２……入力端
子、２３……掛算器、２４……掛算器、２５……
LPF、２６……LPF、２７……VCO、２８……
π／２移相器、２９……ループフイルタ、３０…
…掛算器、３１……電圧比較器、３２……駆動回
路、３３……VCO出力、３４……ミユーテイン
グ制御出力、３５……PLL、３６……入力端子、
３７……VCO、３８……位相比較器、３９……
ループフイルタ、４０……絶対値回路、４１……
電圧比較器、４２……駆動回路、４３……VCO
出力、４４……ミユーテイング制御出力、４５…
…PLL。
期回路、第３図は搬送波抽出回路の説明図であ
る。 １……音声波源、２……局部発振器、３……
SSB変調器、４……加算回路、５……アツプコン
バータ、６……送信機、７……送信アンテナ、８
……送信部、９……受信アンテナ、１０……ダウ
ンコンバータ、１１……増幅器、１２……振幅制
限器（リミタ）、１３……位相同期回路、１４…
…鋸歯状波発生回路、１５……BPF、１６……
掛算器、１７……LPF、１８……音声帯域増幅
器、１９……音声信号出力端子、２０……ミユー
テイング端子、２１……受信部、２２……入力端
子、２３……掛算器、２４……掛算器、２５……
LPF、２６……LPF、２７……VCO、２８……
π／２移相器、２９……ループフイルタ、３０…
…掛算器、３１……電圧比較器、３２……駆動回
路、３３……VCO出力、３４……ミユーテイン
グ制御出力、３５……PLL、３６……入力端子、
３７……VCO、３８……位相比較器、３９……
ループフイルタ、４０……絶対値回路、４１……
電圧比較器、４２……駆動回路、４３……VCO
出力、４４……ミユーテイング制御出力、４５…
…PLL。
Claims (1)
- １ 送信側ではSSB信号に搬送波を付加して送信
し受信側では受信信号を振幅制限し、その出力を
搬送波再生回路に導びくと共に、振幅制限出力の
零点の時間間隔に比例する振幅を有する信号を発
生させ、該信号に含まれる不要波をフイルタで除
去した出力と前記の搬送波再生回路出力との乗積
検波により復調信号を得ることを特徴とするSSB
変復調方式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25935484A JPS61137431A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | Ｓｓｂ変復調方式 |
| EP85308784A EP0184923B1 (en) | 1984-12-10 | 1985-12-03 | Single-sideband communication system |
| DE8585308784T DE3585502D1 (de) | 1984-12-10 | 1985-12-03 | Einseitenbanduebertragungssystem. |
| US06/806,991 US4803739A (en) | 1984-12-10 | 1985-12-09 | SSB communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25935484A JPS61137431A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | Ｓｓｂ変復調方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61137431A JPS61137431A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH023598B2 true JPH023598B2 (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=17332941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25935484A Granted JPS61137431A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | Ｓｓｂ変復調方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61137431A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5022245B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2012-09-12 | 日本クラウンコルク株式会社 | 容器蓋巻締ヘッド |
-
1984
- 1984-12-10 JP JP25935484A patent/JPS61137431A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61137431A (ja) | 1986-06-25 |
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