JPH04123636A - ディジタル変調器 - Google Patents

ディジタル変調器

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JPH04123636A
JPH04123636A JP24521290A JP24521290A JPH04123636A JP H04123636 A JPH04123636 A JP H04123636A JP 24521290 A JP24521290 A JP 24521290A JP 24521290 A JP24521290 A JP 24521290A JP H04123636 A JPH04123636 A JP H04123636A
Authority
JP
Japan
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frequency
data
hopping pattern
channel
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP24521290A
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English (en)
Inventor
Mamoru Sawahashi
衛 佐和橋
Yoichi Saito
洋一 斉藤
Yoshifumi Yamada
山田 芳文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル無線通信に用いられるディジタル
変調器に関する。特に、周波数ホッピングに用いるディ
ジタル変調器に関する。
〔従来の技術〕
ディジタル位相変調波は、直交変調器に!チャネルおよ
びQチャネルの各ベースバンド信号を入力して生成する
ことができる。
すなわち、基準搬送波の周波数をf、とし、変調される
データ信号の1符号期間をTとして時間t=iT (i
は整数)ごとに一定の位相φ轟をとる位相変調波S(【
)は、 5(t) =Acos(2xfct+φi )・(1)
と表すことができ、さらに 5(t)  −Acos(2πfct)  CO3φ1
− As1n(2x fc t )  sinφi  
  ・(2)と変形することができ、直交変調器を用い
て変調波が得られることがわかる。
ところで、例えば陸上移動通信では、周波数選択性フェ
ージング下における周波数グイバーシチ効果とバースト
誤りのランダム化の効果を上げるために、チップごとあ
るいはフレームごとに異なる中心周波数にホッピングさ
せる周波数ホッピング(FH)が行われている。
この周波数ホッピングを行う変調器では、周波数シンセ
サイザで安定した周波数の信号を生成し、かつそれを高
速に切り替える必要がある。
第5図は、周波数シンセサイザを用いて周波数ホッピン
グを行う従来の変調器を構成例を示すブロック図である
(a)に示す構成は、ホッピングパターン発生器51か
ら出力されるホッピングパターン信号により、周波数シ
ンセサイザ52の電圧制御発振器(■CO)の発振周波
数を制御し、変調器53から出力される変調信号と周波
数シンセサイザ52の出力信号とをミクサ54で乗算す
ることにより、ホ・ンピング周波数信号が得られるよう
になっている。
(b)に示す構成は、2 (!のデータ信号と、ホンピ
ングパターン発生H51から出力されるホッピングパタ
ーン信号とをディジタル加算器55で加算し、等価的な
2周波FSX変調を行って周波数シンセサイザ56を制
御することにより、ホッピング周波数信号が得られるよ
うになっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような構成では、安定した周波数信号を高速に切り
替える周波数シンセサイザが不可欠である。
一方、周波数シンセサイザの構成は、大きくわけて直接
合成方式と間接合成方式に分類できる。
直接合成方式は、安定な信号から高調波を発生させ、高
調波間の乗算や高調波とその分周波との乗算により、希
望する周波数成分を得るものである。
この方法では、数p秒以下の時間で周波数の切り替えが
可能であり、高速切り替えに対応できるといえるが、乗
算器その他の回路部品が多くなって回路規模が大きくな
り、またスプリアスの増加も避けられず、安定した信号
の合成が極めて困難であった。
また、間接合成方式は、分周器とPLL (位相同期ル
ープ)により、出力周波数を基準周波数に同期させて希
望する周波数成分を得るものである。
この方法では、直接合成方式に比べてスプリアスは少な
く、また回路規模も小型になる。しかし、周波数の切り
替え時間は、ループフィルタ(低域通過フィルタ)の時
定数で決まり、それよりも短くすることは不可能で通常
数十m秒〜数秒が必要であった。
この周波数切り替え時間を早くしようとすると、電圧制
御発振器の出力信号の周波数安定性が劣化するために、
■引き込み時だけ時定数を下げ、またループ利得を上げ
る方法、■位相比較周波数を切り替え、実効的にループ
利得を切り替える方法、■第2次高調波底分を除去する
ために、ループフィルタの代わりにノツチフィルタを用
い、ループ応答特性を改善する方法、■分周比を切り替
えるときにディジタル/アナログ変換器によって希望周
波数に対応する直流電圧を電圧制御発振器の入力に重畳
し、■CO出力周波数を可能な限り希望周波数に近づけ
、その差周波数だけを引き込ませる方法、その他の方法
が検討されている。
しかし、いずれの方法においても、高速切り替えと周波
数安定性を両立させるには不十分であった。
さらに、例えば陸上移動通信にこの周波数ホッピング方
式を適用する場合に、従来の周波数シンセサイザを用い
る構成では、特に複数チャネルの信号を扱う基地局の変
調器において、チャネル数だけの直交変調器および周波
数シンセサイザが必要であった。したがって、チャネル
数の増大に伴って回路規模の増大が避けられなかった。
すなわち、周波数シンセサイザで周波数ホッピングを行
う構成では、高速切り替えおよび周波数安定が困難であ
り、かつ複数チャネルに対応する場合には回路規模およ
び消費電力の点で不利であった。
一方、チャネル数の増大に対応して基地局における変調
器の一層の小型化が望まれており、それを実現するもの
としてベースバンド信号処理でチャネル指定を行う方法
があり、周波数ホッピングにおいても同様の方法が考え
られている。
その構成は、各チャネルのベースバンド信号に対して、
それぞれ対応するオフセット周波数信号を乗算するミク
サを備え、さらに各ミクサから出力されるIチャネルデ
ータとQチャネルデータをそれぞれディジタル的に加算
する加算器を備え、周波数オフセットされた1チヤネル
およびQチャネルのベースバンド信号を出力するもので
ある。
しかし、この構成においても低周波数の可変周波数発振
器およびディジタル加算器が必要であり、消費電力の点
で不利であった。
本発明は、ベースバンドディジタル信号処理によって高
速にチャネル切り替えができ、かつ周波数安定度の高い
周波数ホンピンクを実現するディジタル変調器を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、ROMフィルタにより帯域制限され、かつ複
数チャネルに対応して周波数オフセットしたIチャネル
データおよびQチャネルデータを出力するベースバンド
ディジタル信号処理回路と、前記■チャネルデータおよ
びQチャネルデータを取り込み、位相変調を行う直交変
調器とを備えたディジタル変調器において、前記ROM
フィルタの入力アドレスビットが、各データをサンプリ
ングする標本化ビット、前後ビットからの符号間干渉を
計算するデータ蓄積ビットおよびオフセット周波数を指
定するホッピングパターン選択ビットから構成され、前
記ホッピングパターン選択ビットを設定し、前記Iチャ
ネルデータおよびQチャネルデータを指定のチャネルに
ホッピングさせるホッピングパターン設定手段を備えて
構成する。
(作 用〕 本発明は、あからしめ帯域制限されたデータと周波数オ
フセット情報との乗算結果をメモリに書き込んでおき、
ホッピングパターン設定手段が、ホッピングパターン選
択ビットを用いてオフセット周波数を指定することによ
り、指定のチャネルに高速かつ安定にホッピングさせる
ことができる。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。
第1図は、本発明によるQPSK変調器の一実施例構成
を示すブロック図である。
図において、入力データはシリアル/パラレル変換器(
S/P)l lを介してIチャネルデータおよびQチャ
ネルデータに分割される。
■チ中ネルデータおよびQチャネルデータは、それぞれ
シフトレジスタ12..12@を介して、それぞれRO
MフィルタIL、13gおよびROMフィルタ133.
134のアドレス入力となる。カウンタ14は、データ
クロックを取り込ろ各ROMフィルタ13.〜134に
標本化ビットを出力する。
ROMフィルタ13.には、■チャネルデータ七オフセ
ット周波数データの乗算データcosφ。
cosΔω、tが格納され、同様にROMフィルタI3
□、13s、13aには、それぞれ乗算データcosφ
i ’ SlnΔωct、sinφi’cO5Δωct
 。
sinφ1・sinΔωctが格納される。
加算器151ではROMフィルタ131.134の出力
データを加算することにより、周波数オフセットされた
Iチャネルデータcos (Δωct+φi)が得られ
、加算器15゜ではROMフィルタ13t13、の出力
データを加算することにより、周波数オフセットされた
Qチャネルデータ5in(Δω、を十φi)が得られる
以上のシリアル・パラレル変換器11から加算器15ま
での構成が、ベースバンドディジタル信号処理回路に相
当する。
各チャネル対応に周波数オフセットされた■チャネルデ
ータおよびQチャネルデータは、それぞれディジタル/
アナログ変換器(D/A)I 6゜16Q、低域通過フ
ィルタ(LPF)171.17Qを介して、直交変調器
18に入力されて位相変調信号が得られる構成である。
なお、直交変調器18には、搬送波発振器19から搬送
波周波数信号が入力される。
本発明の特徴とするところは、本実施例では、ROMフ
ィルタ13.−13.の入力アドレスとして、下位ビッ
トから順に、カウンタ14から1シンボルのデータをサ
ンプリングする標本化ビット、各シフトレジスタ12+
、12゜から前後ビットからの符号間干渉を計算するデ
ータ蓄積ビット、ホッピングパターン設定回路20から
ホッピングパターン選択ビットを与える構成にある。
ホッピングパターン設定回路20は、カウンタ21、フ
レーム長設定回路22およびパターン発生器23により
構成される。
第2図は、ホッピングパターン選択ビットの設定例を示
す図である。
ここでは、8チヤネルの周波数ホッピングを行う場合に
ついて示す。図に示すように、偶数チャネル数(2nチ
ヤネル)の場合には、直交変調器18の搬送波周波数を
nチャネルとn+1チャネルの中間の周波数に設定し、
それぞれΔfcと一Δfeの正負の周波数オフセットを
かけることにより、オフセットをかける周波数の絶対値
を半分にすることができ、サンプリング周波数を小さく
することができる。すなわち、チャネル1〜チヤネル8
について、ホッピングパターン選択ビットをそれぞれr
o OOJ〜rl 11Jに設定し、搬送波周波数から
−Δf4、−Δf1、・・・、Δf3、Δf4に周波数
ホッピングを行う。
なお、奇数チャネル数(2n+1.)の場合には、直交
変調器18の搬送波周波数をnチャネルの中心周波数に
なるように設定する。
第3図は、ROMフィルタの入力アドレスの設定例を示
す図である。
下位ビットから順に、標本化ビットに3ビツト、データ
蓄積ビットに9ビツト、ホッピングパターンiH沢ビッ
トに3ビツトの合計15ビツトが使用される。なお、イ
ンパルス応答の対称性を利用すれば、データ蓄積ビット
を削減することは可能である。
このような構成において、ホッピングパターン設定回路
20では、カウンタ21でデータクロックをリングカウ
ンタ計数し、その計数値がフレーム長設定回路22に設
定される値になると、ホッピングパターン発生器23が
ホッピングパターン選択ビットを設定する。
なお、フレーム長設定回路22の設定値を変えることに
より、1ビット単位で任意のフレーム長でホッピングさ
せることができる。
それぞれ標本化ビット、データ蓄積ビットおよびホッピ
ングパターン選択ビットが与えられるROMフィルタ1
3..134の出力データを加算することにより、帯域
制限(ロールオフ波形整形)されかつ中心周波数Δω。
に周波数オフセットされた■チャネルデータcos (
Δωct十φ、)が生成できる。同様に、ROMフィル
タ131.133の出力データを加算することにより、
Qチャネルデータ5in(ΔωC【+φ、)を生成する
ことができる。
第4図は、本発明によるπ/4シフトQPSK変調器の
ベースバンドディジタル信号処理回路構成を示すブロッ
ク図である。
図において、シリアル/パラレル変換器11から出力さ
れる■チャネルデータおよびQチャネルデータをマツピ
ング回路41に取り込む。ここで得られた振幅の異なる
夏チャネルデータf1、■ゎとQチャネルデータQ、 
、Q、とをそれぞれ対応するシフトレジスタ1281、
I Lb、  12Q−112゜bを介して、それぞれ
ROMフィルタ1311.13、、、ROMフィルタ1
3+b、13□5、ROMフィルタ133い 1341
およびROMフィルタ1335.134.のアドレス入
力とする。
加算器421.は、ROMフィルタ13.い 134゜
の出力を加算する。加算器421.は、ROMフィルタ
131b、134bの出力を加算する。加算器420m
は、ROMフィルタ13□1.13□の出力を加算する
。加算器42.1は、ROMフィルタ13th、133
bの出力を加算する。
さらに、加算器15+は、加算器421.と加算器42
1.の出力を加算して、図外のディジタル/アナログ変
換器(D/A)16.に送出する。加算器151.は、
加算器42゜、と加算器42゜、の出力を加算して、図
外のディジタル/アナログ変換器(D/A)16゜に送
出する。
ここで、ROMフィルタ13、にはA cosφム・c
osΔω、tが格納され、ROMフィルタ133.には
A cosφ、・sinΔωctが格納される。以下同
様に、ROMフィルタ131b、13zbには、B c
osφ。
cosΔωct 、 Bcosφ4− sinΔωct
が格納され、ROMフィルタ1381.134−には、
As1nIfii・cosΔωct 、 As1nφ4
− sinΔωctが格納され、ROMフィルタ133
1.134.には、Bs1nφ1・cosΔωct 、
 Bs1nφH・sinΔωctが格納される。
したがって、加算器4218.421.の出力には、振
幅の異なるA cos (Δωct+φ五)、B co
s (Δω、を十φi)が得られる。また、加算器42
o−142゜。
の出力には、振幅の異なるAs1n(Δω、t+φ、)
、Bs1n(Δω、【十φ、)が得られる。
さらに、加算器15.の出力には、 (A + B ) cos(Δωd+φ1)が得られ、
加算器15Gの出力には、 (A+B)sin(Δωct十φi) が得られる。
このように、π/4シフトQPSK変調器では、振幅の
異なる2値出力の各ROMフィルタの出力を加算して、
■チャネルおよびQチャネルの各ベースバンド信号が得
られる。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明は、高安定および高精度のクロ
ックを用いて、ベースバンドのメモリ回路(ベースバン
ドディジタル信号処理回路)で周波数オフセットをかけ
、異なる中心周波数の信号を生成するので、周波数シン
セサイザの精度に依存しないで、周波数ホッピングによ
るチャネル指定を行うことができる。
また、ディジタル回路でチャネル切り替えを行うので、
高速切り替えが可能になる。
さらに、直交変調器が一つとなるので、チャネル数の増
加に対して回路規模を大幅に低減することができ、変調
装置設備の小型化を図ることができる。また、周波数シ
ンセサイザによるチャネル指定の構成とは異なり、混変
調およびスプリアスの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるQPSK変調器の一実施例構成を
示すブロック図。 第2図はホッピングパターン選択ビットの設定例を示す
図。 第3図はROMフィルタの入力アドレスの設定例を示す
図。 第4図は本発明によるπ/4シフトQPSK変調器のベ
ースバンドディジタル信号処理回路構成を示すブロック
図。 第5図は周波数シンセサイザを用いて周波数ホッピング
を行う従来の変調器を構成例を示すブロック図。 11・・・シリアル・パラレル変換a (S/P)、1
2・・・シフトレジスタ、13・・・ROMフィルタ、
14・・・カウンタ、15・・・加算器、16・・・デ
ィジタル/アナログ変換器(D/A)、17・・・低域
通過フィルタ(LPF)、18・・・直交変調器、19
・・・搬送波発振器、20・・・ホッピングパターン設
定回路、21・・・カウンタ、22・・・フレーム長設
定回路、23・・・パターン発生器、41・・・マツピ
ング回路、42・・・加算器、51・・・ホッピングパ
ターン発生器、52.56・・・周波数シンセサイザ、
53・・・変調器、54・・・ミクサ、55・・・ディ
ジタル加算器。 ホッピングパターン選択ビットの設定例第 図 ROMフレームの入力アドレスの設定例第 図 (a) α0 周波数ホッピングを行う従来の変調器の構成例第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ROMフィルタにより帯域制限され、かつ複数チ
    ャネルに対応して周波数オフセットしたIチャネルデー
    タおよびQチャネルデータを出力するベースバンドディ
    ジタル信号処理回路と、 前記IチャネルデータおよびQチャネルデータを取り込
    み、位相変調を行う直交変調器と を備えたディジタル変調器において、 前記ROMフィルタの入力アドレスビットが、各データ
    をサンプリングする標本化ビット、前後ビットからの符
    号間干渉を計算するデータ蓄積ビットおよびオフセット
    周波数を指定するホッピングパターン選択ビットから構
    成され、 前記ホッピングパターン選択ビットを設定し、前記Iチ
    ャネルデータおよびQチャネルデータを指定のチャネル
    にホッピングさせるホッピングパターン設定手段を備え
    た ことを特徴とするディジタル変調器。
JP24521290A 1990-09-14 1990-09-14 ディジタル変調器 Pending JPH04123636A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995006987A1 (en) * 1993-09-03 1995-03-09 Ntt Mobile Communications Network Inc. Code division multiplex transmitter/receiver

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