JPH08163075A

JPH08163075A - Ｏｆｄｍ変調方式通信装置

Info

Publication number: JPH08163075A
Application number: JP6329708A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Tanaka; 友教田中
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】各シンボルごとに同期調整を行うことがで
き、且つ音声データの伝送効率を向上させることができ
るＯＦＤＭ変調方式の通信装置を提供すること。【構成】符号化器２によって各シンボルごとに２ｂｉ
ｔの同期データを付加したデータを、ＩＦＦＴ処理装置
３によってＯＦＤＭ変調し、Ｄ／Ａ変換手段４によって
アナログ変換し、直交変調手段５、ＲＦ変調手段６によ
って送信する。受信部１７で、直交復調手段７、ＲＦ変
調手段８によってベースバンドのＯＦＤＭ信号に復調
し、Ａ／Ｄ変換手段９によってディジタル変換し、ＦＦ
Ｔ処理装置１０によって元のデータにＯＦＤＭ復調す
る。同期制御手段１２によって、同期データ受信機１１
によって抽出された、ＯＦＤＭ復調された同期データの
値と予め記憶してある正規の同期データの値を比較し、
ＦＦＴ処理における位相差を算出し、当該位相差を補正
することによって同期調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直交周波数分割多重
（以下、単にＯＦＤＭと称する）変調方式によって送受
信を行うＯＦＤＭ変調方式通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＯＦＤＭ変調方式はその名前が示す通
り、周波数成分が互いに直交関係にある多数の搬送波を
用いる変調方式で、データを符号化し、符号化されたデ
ータを各搬送波に割り当てることにより、各搬送波を変
調し、変調された各搬送波から成る周波数領域のディジ
タル信号を、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって時間
領域のディジタル信号に変換し、当該ディジタル信号を
Ｄ／Ａ変換することによって実行される変調方式であ
る。復調時は、Ａ／Ｄ変換し、フーリエ変換（ＦＦＴ）
を行えば、各搬送波に割り当てられた、符号化されたデ
ータが得られる。

【０００３】このようなＯＦＤＭ変調方式を採用した通
信システムとしては、主に欧州等を中心に開発が進めら
れているデジタル音声放送（以下、単にＤＡＢと称す
る）が上げられる。

【０００４】ＤＡＢにおけるＯＦＤＭ変調方式では、２
ｂｉｔデータに１つの搬送波を割り当てることにより、
各搬送波はＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying
）変調されるのでＱＰＳＫ−ＯＦＤＭ変調方式と称す
る。この他にディジタルテレビ放送において、８値ＰＳ
Ｋ−ＯＦＤＭ、６４値ＱＡＭ−ＯＦＤＭ等も実験されて
いる。

【０００５】ＯＦＤＭ変調方式では、ＦＦＴのポイント
数が搬送波の本数になる。前記ＤＡＢ規格では搬送波は
５１２本である。従って、一度に５１２×２＝１０２４
ｂｉｔの伝送が可能である。この伝送単位をシンボルと
称している。またシンボルが数百個程度集まったものを
フレームと呼んでいる。

【０００６】同期調整は通常、同期調整用のデータから
成る同期シンボル数個を１フレームの先頭に付加するこ
とによって行われる。前記ＤＡＢ規格では３００シンボ
ル中３シンボル程度を同期シンボルとして使用してい
る。そして、受信側において、ＦＦＴされた同期データ
の実数部および虚数部の振幅と予め保持されている正規
の同期データの振幅（実際に送信側においてセットされ
た同期データの振幅）を比較し、ＦＦＴの際の同期位相
差を算出し、当該同期位相差に応じてＦＦＴタイミング
を調整することにとって同期をとる。具体的には、同期
位相差をθ、実際に送信された同期データの実数部振幅
を｜ＳＹＮＣ(real)｜、虚数部振幅を｜ＳＹＮＣ(imag
e) ｜、またＦＦＴされた同期データの実数部振幅を｜
ＳＹＮＣ´(real)｜、虚数部振幅を｜ＳＹＮＣ´(imag
e) ｜とすると、｜ＳＹＮＣ´(real)｜＝｜ＳＹＮＣ(real)｜ｃｏｓθ−
｜ＳＹＮＣ(image) ｜ｓｉｎθ ｜ＳＹＮＣ´(image) ｜＝｜ＳＹＮＣ(image) ｜ｃｏｓ
θ＋｜ＳＹＮＣ(real)｜ｓｉｎθ となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなＯＦＤＭ変調方式通信装置によれば、同期シンボ
ルを１フレームの先頭に付加しているため、フレーム単
位でしか同期調整ができず、各フレームの先頭にある同
期シンボルが入力されるまで受信を開始することができ
ないという問題があった。もしも、各シンボルごとに同
期調整を行おうとした場合は、受信した各シンボルのデ
ータから位相差を推測するための、大規模な回路を用い
た複雑なアルゴリズムを必要としていた。

【０００８】また、同期シンボル中のデータは全て同期
用のデータで構成されるため、同期データの１フレーム
に占める割合は無視できないほど大きく、全体のデータ
伝送レートを一定と考えると同期シンボルを付加した
分、音声データの伝送レートが低下してしまうという問
題があった。１シンボルを構成するデータ数が多いほど
音声データ伝送レートの低下は著しくなるが、現在の技
術動向としてはＩＦＦＴの処理能力を上げることによ
り、１シンボル中のデータ数を多くする傾向にあり、こ
の問題は今後益々顕著になることが予想される。例えば
ＤＡＢにおいては、１シンボルは１０２４ビットのデー
タで構成され、３００シンボル中に３シンボル程度を同
期シンボルとして使用しているので、１フレーム中３×
１０２４ビットを同期用に使用し、伝送データ全体に占
める同期データの比率は３％程度と大きな値になってし
まう。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、複雑なアルゴリズム
を用いること無くシンボルごとに同期調整ができ、同期
データを付加することによる音声データの伝送効率劣化
を低減することができるＯＦＤＭ変調方式通信装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、音声データに同期データを付加たシリアル
データをパラレルデータに変換して出力する符号化器
と、当該パラレルデータを実数部信号および虚数部信号
に変換するＩＦＦＴ処理装置と、当該実数部信号および
虚数部信号をそれぞれアナログ変換するＤ／Ａ変換手段
と、当該アナログ変換された実数部信号および虚数部信
号をＯＦＤＭ変調信号に直交変調する直交変調手段と、
当該ＯＦＤＭ変調信号を送信するＲＦ変調手段とを有す
る送信部、並びに、送信されたＯＦＤＭ変調信号を受信
するＲＦ復調手段と、当該受信されたＯＦＤＭ変調信号
を実数部信号および虚数部信号に直交復調する直交復調
手段と、当該直交復調された実数部信号および虚数部信
号をそれぞれディジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、当
該ディジタル変換された実数部信号および虚数部信号を
パラレルデータに変換するＦＦＴ処理装置と、当該パラ
レルデータから同期データを抽出する同期データ受信器
と、当該抽出された同期データと予め保持してある正規
の同期データに基づいて前記ＦＦＴ処理装置における同
期位相差を算出し、当該同期位相差をゼロにするように
当該ＦＦＴ処理装置に同期制御信号を与える同期制御手
段と、前記同期データ受信器を介したパラレルデータを
音声データに復号化する音声データ復号化器とを有する
受信部によって構成されている。

【００１１】

【作用】このような構成を有する本発明のＯＦＤＭ変調
方式通信装置によれば、符号化器は音声データに２ｂｉ
ｔの同期データを加えて１シンボルのシリアルデータを
作成し、１シンボルのデータを隣り合う２ｂｉｔずつの
組に分け、各組に周波数の異なる搬送波を割り当てるこ
とにより、１シンボルのシリアルデータをパラレルデー
タに変換してＩＦＦＴ処理装置に与え、ＩＦＦＴ処理装
置はパラレルデータから周波数系列の実数部信号および
虚数部信号をセットし、当該周波数系列の実数部信号お
よび虚数部信号にＩＦＦＴ処理を施すことによって時系
列の実数部信号と虚数部信号に変換してＤ／Ａ変換手段
に与える。

【００１２】当該時系列の実数部信号と虚数部信号は、
Ｄ／Ａ変換手段によってアナログ信号に変換され、不要
な高調波成分が除去されて直交変調手段に与えられ、直
交変調手段によって直交変調されて中間周波数のＯＦＤ
Ｍ変調信号としてＲＦ変調手段に与えられ、ＲＦ変調手
段によって送信周波数（ＲＦ）のＯＦＤＭ変調信号に変
換されて送信される。

【００１３】当該送信されたＯＦＤＭ変調信号はＲＦ復
調手段によって受信されて中間周波数のＯＦＤＭ変調信
号に復調され、直交復調手段によって実数部信号と虚数
部信号に直交復調されてＡ／Ｄ変換手段に与えられ、当
該直交復調された実数部信号および虚数部信号はＡ／Ｄ
変換手段よって不要な高調波成分を除去され、それぞれ
ディジタル信号に変換され、ＦＦＴ処理装置に与えられ
る。

【００１４】ＦＦＴ処理装置は当該ディジタル変換され
た実数部信号および虚数部信号にＦＦＴ処理を施すこと
によって、パラレルデータに変換して同期データ受信器
に与える。同期データ受信器は当該パラレルデータから
同期データを抽出して同期制御手段に与えるとともに、
音声データのみとなったパラレルデータを音声データ復
号化器に与える。音声データ復号化器は当該音声データ
のみとなったパラレルデータを音声データに復号化す
る。

【００１５】同期制御手段は、当該抽出された同期デー
タと予め保持してある正規の同期データに基づいて前記
ＦＦＴ処理装置における同期位相差を算出し、当該同期
位相差をゼロにするように当該ＦＦＴ処理装置に同期制
御信号を与える。当該同期制御信号に応じて、ＦＦＴ処
理装置においてＦＦＴタイミングを調整することにより
同期をとることができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明のＯＦＤＭ変調
方式通信装置のＤＡＢにおける実施例について説明す
る。

【００１７】図１は本発明の第１実施例の構成を示すブ
ロック図である。図１において当該ＯＦＤＭ変調方式通
信装置は、音声データをＱＰＳＫ−ＯＦＤＭ変調して送
信する送信部１と、送信部１から送信されたＱＰＳＫ−
ＯＦＤＭ変調信号を復調して音声データを得る受信部１
７から構成されている。

【００１８】送信部１は、図示しない音声データ出力部
より入力された音声データに同期データを付加し、音声
データと同期データから成る１シンボル分のデータを、
隣り合う２ｂｉｔずつの組に分け、各組に周波数の異な
る搬送波を割り当てることによりパラレルデータに変換
して出力する符号化器２と、当該パラレルデータに応じ
て、各搬送波から成る周波数系列の実数部信号および虚
数部信号をセットし、当該周波数系列の実数部信号およ
び虚数部信号を時系列の実数部信号および虚数部信号に
変換するＩＦＦＴ処理装置３と、当該時系列の実数部信
号および虚数部信号をアナログ信号に変換し、補間処理
を行うＤ／Ａ変換手段４と、当該アナログ変換された実
数部信号および虚数部信号を直交変調することにより、
中間周波数のＯＦＤＭ変調信号を出力する直交変調手段
５と、当該中間周波数のＯＦＤＭ変調信号を、送信周波
数に変換して送信するＲＦ変調手段６とを有している。

【００１９】Ｄ／Ａ変換手段４は、ＩＦＦＴ処理装置３
より入力された時系列の実数部信号をアナログ信号に変
換するＤ／Ａ変換器２１と、当該アナログ変換された実
数部信号に補間処理を与えて出力するＬＰＦ２３と、Ｉ
ＦＦＴ処理装置３より入力された時系列の虚数部信号を
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２２と、当該アナ
ログ変換された虚数部信号に補間処理を与えて出力する
ＬＰＦ２４によって構成されている。

【００２０】直交変調手段５は、中間周波（ＩＦ）正弦
波を出力するＩＦ発信器２５と、当該ＩＦ正弦波の位相
を９０度遅相させて出力する９０度移相器２６と、Ｄ／
Ａ変換手段４より入力された実数部信号とＩＦ発信器２
５より入力されたＩＦ正弦波を乗算して出力する乗算器
２７と、Ｄ／Ａ変換手段４より入力された虚数部信号と
９０度移相器２６より入力されたＩＦ正弦波を乗算して
出力する乗算器２８と、乗算器２７より入力された信号
と乗算器２８より入力された信号を加算して出力する加
算器２９によって構成されている。

【００２１】ＲＦ変調手段６は、ＲＦ正弦波を出力する
ＲＦ発信器３０と、当該ＲＦ正弦波と直交変調手段５よ
り入力されたＯＦＤＭ変調信号を乗算して出力する乗算
器３１と、乗算器３１より入力された信号に送信帯域以
外を制限する帯域制限を与えるＢＰＦ３２によって構成
されている。

【００２２】受信部１７は、送信されたＯＦＤＭ変調信
号を受信し、中間周波数に変換して出力するＲＦ復調手
段７と、当該中間周波数のＯＦＤＭ変調信号を直交復調
し、実数部信号と虚数部信号を出力する直交復調手段８
と、当該実数部信号と虚数部信号から不要な高調波成分
を除去し、それぞれの信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換手段９と、当該ディジタル変換された時系列
の実数部信号および虚数部信号を周波数系列の実数部信
号および虚数部信号に変換するＦＦＴ処理を行い、当該
周波数系列の実数部信号および虚数部信号に基づいてパ
ラレルデータを出力し、当該ＦＦＴ処理のタイミングを
後述する同期制御手段１２から入力される同期制御信号
に応じて可変するＦＦＴ処理装置１０と、ＦＦＴ処理装
置１０より入力されたパラレルデータから同期データを
抽出することにより同期データと音声データを別々に出
力する同期データ受信器１１と、当該抽出された同期デ
ータと予め保持してある正規の同期データとを比較する
ことにより、正規の同期データに対する受信された同期
データの位相差、つまりＦＦＴ処理装置１０における同
期位相差を算出し、当該同期位相差をゼロにするように
ＦＦＴを行うタイミングを制御する同期制御信号をＦＦ
Ｔ処理装置１０に送る同期制御手段１２と、同期データ
受信器１１より入力された音声データを復号化し、図示
しない音声出力部に送る音声データ復号化器１３とを有
している。

【００２３】ＲＦ復調手段７は、送信周波数帯域の信号
のみ通過させることによって、送信されたＯＦＤＭ変調
信号を出力するＢＰＦ３３と、ＲＦ正弦波を出力するＲ
Ｆ発信器３４と、ＢＰＦ３３より入力されたＯＦＤＭ変
調信号とＲＦ発信器３４から入力されたＲＦ正弦波を乗
算することにより、中間周波数のＯＦＤＭ変調信号を出
力する乗算器３５によって構成されている。

【００２４】直交復調手段８は、ＩＦ正弦波を出力する
ＩＦ発信器３６と、ＩＦ発信器２５より入力されたＩＦ
正弦波の位相を９０度遅相させて出力する９０度移相器
３７と、ＲＦ復調手段７から入力された中間周波数のＯ
ＦＤＭ変調信号とＩＦ発信器３６から入力されたＩＦ正
弦波を乗算することにより、実数部信号を出力する乗算
器３８と、ＲＦ復調手段７から入力された中間周波数の
ＯＦＤＭ変調信号と９０度移相器３７から入力されたＩ
Ｆ正弦波を乗算することにより、虚数部信号を出力する
乗算器３９によって構成されている。

【００２５】Ａ／Ｄ変換手段９は、直交復調手段８より
入力された実数部信号から不要な高調波成分を除去する
ＬＰＦ４０と、ＬＰＦ４０より入力された実数部信号を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２と、直交復
調手段８より入力された虚数部信号から不要な高調波成
分を除去するＬＰＦ４１と、ＬＰＦ４１より入力された
虚数部信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４
３によって構成されている。

【００２６】同期制御手段１２はデジタルシグナルプロ
セッサ（ＤＳＰ）によって構成することができ、送信部
１においてセットされた同期データの値が正規の同期デ
ータとして予め図示しない内部ＲＯＭに記憶されてい
る。

【００２７】次に動作について説明する。符号化器２は
図示しない音声データ出力部より入力された音声データ
を下記のように符号化する。前述のように１０２４ｂｉ
ｔのデータを１シンボルとしてＯＦＤＭ変調の単位とす
るので、シリアルに入力される音声データに２ｂｉｔの
同期データを加え、２ｂｉｔの同期データと１０２２ｂ
ｉｔの音声データによって１シンボルのシリアルデータ
を作成する。次に１シンボルの各データを隣り合う２ｂ
ｉｔずつ５１２組に分け、各組に５１２本の周波数の異
なる搬送波を割り当てることにより、１シンボルのシリ
アルデータを１０２４本のパラレルデータに変換しＩＦ
ＦＴ処理装置３に送る。尚この際前記２ｂｉｔの同期デ
ータは１組となっており、１つの搬送波が割り当てられ
る。

【００２８】１シンボル分の各データをｄ（ｎ）、ｄ
（ｎ＋１）（ここでｎ、ｎ＋１はデータ配列番号でｎ＝
１、３、５…１０２３、またｄ（ｎ）およびｄ（ｎ＋
１）は“０”または“１”の値を取る１ｂｉｔのデータ
である）とおくと、１シンボル分のシリアルデータは、ｄ（１）ｄ（２）…ｄ（ｎ）ｄ（ｎ＋１） …ｄ（１０２３）ｄ（１０２４）と表すことができ、これをｄ（１）とｄ（２）、ｄ（ｎ）とｄ（ｎ＋１）、ｄ（１０２３）とｄ（１０２４）、という具合に５１２組の２ｂｉｔデータに分ける。搬送
波番号をｍ（ｍ＝１〜５１２）として、ｎ番目の２ｂｉ
ｔデータの組にｍ番目の搬送波を割り当てる。例えば、ｄ（１）とｄ（２）に１番目の搬送波、ｄ（ｎ）とｄ（ｎ＋１）にｎ番目の搬送波、ｄ（１０２３）とｄ（１０２４）に５１２番目の搬送
波、というように。

【００２９】さらに各組の２ｂｉｔデータすなわち“０
０”、“０１”、“１０”または“１１”を、割り当て
られた搬送波をＱＰＳＫ変調するためのデータ、すなわ
ち搬送波の位相を表すデータに変換する。ＱＰＳＫ変調
における位相は実数部および虚数部の位相振幅によって
表すことができるので、実数部の振幅をＡｒ、虚数部の
振幅Ａｉ（ＡｒおよびＡｉは例えば、−１（逆相）、０
または１（正相）という値をとる）とすると、ｄ（ｎ）とｄ（ｎ＋１）＝“００”のときＡｒ＝１、Ａｉ＝０、＝“０１”のときＡｒ＝０、Ａｉ＝１、＝“１０”のときＡｒ＝−１、Ａｉ＝０、＝“１１”のときＡｒ＝０、Ａｉ＝−１のように対応させる。

【００３０】このようにして、ｄ（ｎ）とｄ（ｎ＋１）
の２ｂｉｔデータはＤｒ（ｍ、Ａｒ）、Ｄｉ（ｍ、Ａｉ）という、割り当てられた搬送波の番号ｍと当該搬送波の
実数部の振幅Ａｒまたは虚数部の振幅Ａｉから成る各１
６ｂｉｔの２本のパラレルデータに変換される。ここ
で、Ｄｒは実数部のデータ、Ｄｉは虚数部のデータであ
ることを示す。従ってｍ番目の搬送波は、Ｄｒ（ｍ、Ａｒ）＋ｊＤｉ（ｍ、Ａｉ）と表すことができる。

【００３１】ＩＦＦＴ処理装置３は、符号化器２から入
力された１０２４本のパラレルデータに基づいて５１２
本の搬送波から成る周波数系列の実数部信号および虚数
部信号をセットし、当該周波数系列の実数部信号および
虚数部信号にＩＦＦＴ処理を施すことによって、周波数
系列から時系列に変換された実数部信号と虚数部信号を
Ｄ／Ａ変換手段４に送る。

【００３２】図２は５１２本の搬送波によるＯＦＤＭ変
調信号波形の一例を示すもので、わかり易くするため、
アナログ信号に直したものある。図２（ａ）は５１２本
の搬送波をセットした周波数系列の信号波形、図２
（ｂ）は図２（ａ）に示す周波数系列の信号波形をＩＦ
ＦＴした時系列の信号波形である。

【００３３】図３は周波数ｆｃの搬送波に着目してその
周波数系列の信号波形を示すもので、わかり易くするた
め、アナログ信号に直したものある。図３（ａ）は２ｂ
ｉｔデータが“００”のときの周波数波形、図３（ｂ）
は２ｂｉｔデータが“０１”のときの周波数波形、図３
（ｃ）は２ｂｉｔデータが“１０”のときの周波数波
形、図３（ｄ）は２ｂｉｔデータが“１１”のときの周
波数波形をそれぞれ示すものである。図４は周波数ｆｃ
の搬送波の時系列の信号波形を示すもので、分かり易く
するため、アナログ信号に直してある。図４（ａ）は図
３（ａ）に示す周波数波形をＩＦＦＴした時間波形、図
４（ｂ）は図３（ｂ）に示す周波数波形をＩＦＦＴした
時間波形をそれぞれ示す。尚図３（ｃ）に示す周波数波
形をＩＦＦＴすると図４（ａ）に示す波形の位相を反転
させたものとなり、図３（ｄ）に示す周波数波形をＩＦ
ＦＴすると図４（ｂ）に示す波形の位相を反転させたも
のとなる。

【００３４】Ｄ／Ａ変換手段４は、時系列の実数部信号
と虚数部信号をアナログ信号に変換し、不要な高調波成
分を除去して直行変調手段５に送る。実数部信号は、Ｄ
／Ａ変換器２１によってアナログ信号に変換され、ＬＰ
Ｆ２３によって不要な高調波成分が除去される。同様に
虚数部信号は、Ｄ／Ａ変換器２２によってアナログ信号
に変換され、ＬＰＦ２４によって不要な高調波成分が除
去される。

【００３５】直交変調手段５は、Ｄ／Ａ変換手段４より
入力された実数部信号および虚数部信号を直交変調する
ことにより、中間周波数のＯＦＤＭ変調信号をＲＦ変調
手段６に送る。実数部信号は乗算器２７によって、ＩＦ
発信器２５から出力されたＩＦ正弦波と乗算されて加算
器２９に送られる。また虚数部信号は乗算器２８によっ
て、９０度移相器２６から出力されたＩＦ正弦波（ＩＦ
発信器２５から出力されたＩＦ正弦波に対して９０度遅
相されている）と乗算されて加算器２９に送られる。加
算器２９によって、乗算器２７と乗算器２８から出力さ
れた信号を加算することにより、中間周波数のＯＦＤＭ
変調信号を得る。

【００３６】ＲＦ変調手段６は、直交変調手段５から入
力されたＯＦＤＭ変調信号を、送信周波数に変換して送
信する。中間周波数のＯＦＤＭ変調信号とＲＦ発信器３
０より入力されたＲＦ正弦波を乗算器３１によって乗算
して送信周波数のＯＦＤＭ変調信号を得、当該送信周波
数のＯＦＤＭ変調信号にＢＰＦ３２によって送信帯域以
外を制限する帯域制限を与えた後送信する。

【００３７】受信部１７において、ＲＦ復調手段７は、
送信されたＯＦＤＭ変調信号を受信して中間周波数のＯ
ＦＤＭ変調信号に復調して直交復調手段８に送り、直交
復調手段８は当該中間周波数のＯＦＤＭ変調信号を実数
部信号と虚数部信号に直交復調してＡ／Ｄ変換手段９に
送る。送信されたＯＦＤＭ変調信号は、ＢＰＦ３３を介
してＲＦ発信器３４から出力されるＲＦ正弦波と乗算器
３５によって乗算されて元の中間周波数のＯＦＤＭ変調
信号にＲＦ復調され、ＲＦ復調されたＯＦＤＭ変調信号
とＩＦ発信器３６から出力されたＩＦ正弦波を乗算器３
８によって乗算し、またＲＦ復調されたＯＦＤＭ変調信
号と９０度移相器３７から出力されたＩＦ正弦波を乗算
器３９によって乗算することによりＯＦＤＭ変調信号を
直行復調し、元の実数部信号と虚数部信号を得る。

【００３８】Ａ／Ｄ変換手段９は、直交復調手段８より
入力された実数部信号および虚数部信号から不要な高調
波成分を除去し、それぞれディジタル信号に変換してＦ
ＦＴ処理装置１０に送る。実数部信号はＬＰＦ４０によ
って不要な高調波成分を除去されてＡ／Ｄ変換器４２に
よってディジタル信号に変換され、虚数部信号はＬＰＦ
４１によって不要な高調波成分を除去されてＡ／Ｄ変換
器４３によってディジタル信号に変換される。

【００３９】ＦＦＴ処理装置１０は、Ａ／Ｄ変換手段９
より入力された時系列の実数部信号および虚数部信号に
ＦＦＴ処理を施すことにより周波数系列の実数部信号お
よび虚数部信号に変換し、当該周波数系列の実数部信号
および虚数部信号に基づいて搬送波番号および搬送波の
実数部または虚数部の位相振幅のデータから成る１０２
４本のパラレルデータを同期データ受信器１１に送る。

【００４０】この際、同期のとれた状態でＦＦＴが行わ
れていれば元の周波数系列の信号波形が得られるが、同
期がずれた場合は元の周波数系列の信号波形と異なるも
のにＦＦＴされてしまう。図５および図６はＦＦＴ処理
前後のＯＦＤＭ信号波形を示すものであり、わかり易く
するため、アナログ信号に直したものある。図５（ａ）
および図６（ａ）はいずれも図２（ｂ）に示すＯＦＤＭ
時間波形が伝送されてＦＦＴ処理装置１０に入力された
ものであり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＯＦＤＭ時
間波形を同期のとれたｔ₁〜ｔ₂（期間Ｔｓ）のタイミ
ングでＦＦＴ処理したときのＯＦＤＭ周波数波形を示
し、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すＯＦＤＭ時間波形を
同期のずれたｔ₃〜ｔ₄（期間Ｔｓ）のタイミングでＦ
ＦＴ処理したときのＯＦＤＭ周波数波形を示す。Ｔｓは
シンボル期間であり、ＦＦＴの際はＴｓの期間データ取
り込みを行う。図５（ｂ）は元の周波数波形（図２
（ａ）に示す周波数波形）と同一であるが、図６（ｂ）
は元の周波数波形と異なる周波数波形である。

【００４１】この様子を再び図３および図４に示す周波
数ｆｃの搬送波に着目して説明する。図７はＦＦＴ処理
前後の周波数ｆｃの搬送波の信号波形を示すものであ
り、わかり易くするため、アナログ信号に直したものあ
る。図７（ａ）はＦＦＴ処理装置１０に入力された図４
（ａ）に示す時間波形であり、図４（ｂ）は図４（ａ）
に示す時間波形を同期のとれたｔ₁〜ｔ₂（期間Ｔｓ）
のタイミングでＦＦＴ処理したときの周波数波形を示
し、図７（ｃ）は図７（ａ）に示すＯＦＤＭ時間波形を
同期のずれたｔ₃〜ｔ₄（期間Ｔｓ）のタイミングでＦ
ＦＴ処理したときの周波数波形を示す。同期のとれた期
間ｔ₁〜ｔ₂のタイミングでＦＦＴされた時は、図３
（ａ）に示す元の周波数波形が得られるが、同期のずれ
た期間ｔ₃〜ｔ₄のタイミングでＦＦＴされると図３
（ｂ）に示す周波数波形に変換されてしまう。この同期
のずれ、すなわち同期位相差をθ［ｄｅｇ］（図７
（ａ）に示すｔ（θ）はθを時間換算したものである）
とし、周波数ｆｃの搬送波に同期データ

【００４２】をセットしたと仮定し、送信される信号の
実数部の振幅を｜ＳＹＮＣｒ｜（虚数部の振幅はゼ
ロ）、受信されてＦＦＴされた信号の実数部の振幅を｜
ＳＹＮＣｒ´｜、虚数部の振幅を｜ＳＹＮＣｉ´｜する
と、｜ＳＹＮＣｒ｜ｓｉｎθ＝｜ＳＹＮＣｒ´｜｜ＳＹＮＣｒ｜ｃｏｓθ＝｜ＳＹＮＣｉ´｜によって求められ、この場合は、 θ＝９０
［ｄｅｇ］である。従って位相差θを求めてＦＦＴタイ
ミングを同期制御手段１２より入力される同期制御信号
に応じて補正すれば同期をとることができる。

【００４３】同期データ受信器１１は、ＦＦＴ処理装置
１０から出力された１０２４本のパラレルデータから同
期データを抽出し、同期制御手段１２に送る。

【００４４】同期制御手段１２は、同期データ受信器１
１より入力された同期データの実数部および虚数部の振
幅と予め保持してある正規の同期データ（符号化器２か
ら出力された同期データと同じもの）の振幅とを比較す
ることにより、上記の位相差θを算出し、当該位相差を
ゼロにするように、ＦＦＴ処理装置１０にＦＦＴを行う
タイミングを調整する同期制御信号を与える。

【００４５】このタイミング調整を図８を用いて説明す
る。図８（ａ）はＦＦＴ処理装置１０に入力されるデー
タのタイム・チャート、図８（ｂ）は同期がとれている
ときのＦＦＴタイミング、図８（ｃ）は同期がずれたと
きの同期調整の様子をそれぞれ示す。図８（ａ）に示す
ようにＦＦＴ処理のデータ取り込み期間はシンボル期間
Ｔｓに等しく、１シンボルの期間はＴｓにガードインタ
ーバル期間Ｔｇを加えた期間であり、図８（ｂ）に示す
ように同期がとれているときはＦＦＴ処理装置１０は演
算処理をガードインターバル期間に行っている。同期位
相差がθであったとすると、同期制御手段１２は位相差
θを算出し、時間換算することにより図８（ｃ）に示す
同期位相差ｔ（θ）を求める。さらに、図８（ｃ）に示
す同期調整期間τを、 τ＝（Ｔｓ＋Ｔ
ｇ）−ｔ（θ）によって求め、同期制御信号によって、
次のデータ取り込み期間をτだけ遅延させる。これによ
って、シンボル（３）以降は同期のとれたＦＦＴを行う
ことができる。

【００４６】同期データ受信器１１より出力された、符
号化された音声データは音声データ復号化器１３によっ
て復号化され、図示しない音声出力部に送られる。

【００４７】従って上記第１実施例によれば、各シンボ
ルに２ｂｉｔの同期データを付加し、当該同期データに
よって同期調整を行うことにより音声データの伝送効率
を従来例に比べて向上させ、尚かつシンボルごとに同期
調整を行うことができる。

【００４８】図９は本発明の第２実施例の構成を示すブ
ロック図である。尚、図１に示す第１実施例と重複する
ものには、同一符号を付すと同時に、その構成および動
作の説明を省略する。

【００４９】図９において、データ遅延手段１４はメモ
リーおよびその駆動回路によって構成され、Ａ／Ｄ変換
手段９から入力された時系列の実数部信号と虚数部デー
タを時間遅延させてＦＦＴ処理装置１０に送る。データ
遅延時間は、同期制御手段１２から入力される同期制御
信号に応じて可変できる。同期制御手段１６は、ＦＦＴ
処理装置１０における同期位相差を算出し、当該同期位
相差をゼロにするようにデータ遅延時間を制御する同期
制御信号を、データ遅延手段１４に送る。

【００５０】次にデータ遅延手段１４および同期制御手
段１６の動作を図１０を用いて説明する。図１０（ａ）
はＦＦＴ処理装置１０におけるＦＦＴタイミング、図１
０（ｂ）同期がとれているときのデータ遅延手段１４か
ら出力されるデータのタイムチャート、図６（ｃ）は同
期がずれたときの同期調整の様子をそれぞれ示す。図６
（ｃ）に示す同期位相差ｔ（θ）から、同期制御手段１
５は同期調整期間τを第１実施例と同様に求め、同期制
御信号によって、シンボル（２）をτだけ遅延させて、
データ遅延手段１４から出力させる。これによって、シ
ンボル（２）以降は同期のとれたＦＦＴを行うことがで
きる。

【００５１】

【発明の効果】このように本発明のＯＦＤＭ変調方式通
信装置によれば、各シンボルに２ｂｉｔの同期データを
付加し、当該同期データによって各シンボルごとに同期
調整を行うことにより、複雑なアルゴリズムを用いずに
フレームの途中でも同期調整を行うことができ、且つ同
期データによる音声データの転送レートの低下が小さい
という優れた効果が得られる。具体的にＤＡＢを例にと
ると、従来１フレーム（＝３００シンボル、１シンボル
＝１０２４ｂｉｔ）において１０２４×３＝３０７２ｂ
ｉｔを同期用に使用していたが、本発明によれば、同期
用には２×３００＝６００ｂｉｔすなわち従来の１／５
で済み、その分音声データ転送レートを上げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるＯＦＤＭ変調方式
通信装置の構成を示すブロック図である。

【図２】ＩＦＦＴ前後のＯＦＤＭ変調信号波形の一例で
ある。（ａ）ＩＦＦＴ前のＯＦＤＭ周波数波形である。（ｂ）ＩＦＦＴ後のＯＦＤＭ時間波形である。

【図３】周波数ｆｃの搬送波の周波数波形（ＩＦＦＴ
前）である。（ａ）２ｂｉｔデータが“００”のときの周波数波形
である。（ｂ）２ｂｉｔデータが“０１”のときの周波数波形
である。（ｃ）２ｂｉｔデータが“１０”のときの周波数波形
である。（ｄ）２ｂｉｔデータが“１１”のときの周波数波形
である。

【図４】周波数ｆｃの搬送波の時間波形（ＩＦＦＴ後）
である。（ａ）２ｂｉｔデータが“００”のときの時間波形で
ある。（ｂ）２ｂｉｔデータが“０１”のときの時間波形で
ある。

【図５】同期がとれているときのＦＦＴ前後のＯＦＤＭ
変調信号波形の一例である。（ａ）ＦＦＴ前のＯＦＤＭ時間波形とＦＦＴタイミン
グ（期間ｔ₁〜ｔ₂）である。（ｂ）期間ｔ₁〜ｔ₂でＦＦＴしたときのＯＦＤＭ
周波数波形である。

【図６】同期がずれたときのＦＦＴ前後のＯＦＤＭ変調
信号波形の一例である。（ａ）ＦＦＴ前のＯＦＤＭ時間波形とＦＦＴタイミン
グ（期間ｔ₃〜ｔ₄）である。（ｂ）期間ｔ₁〜ｔ₂でＦＦＴしたときのＯＦＤＭ周
波数波形である。

【図７】周波数ｆｃの搬送波のＦＦＴ前後の信号波形で
ある。（ａ）ＦＦＴ前の時間波形（２ｂｉｔデータ“０
０”）とＦＦＴタイミングである。（ｂ）同期のとれたタイミング（期間ｔ₁〜ｔ₂）で
ＦＦＴしたときのＦＦＴ後の周波数波形である。（ｃ）同期のずれたタイミング（期間ｔ₃〜ｔ₄）で
ＦＦＴしたときのＦＦＴ後の周波数波形である。

【図８】本発明の第１実施例におけるＦＦＴ同期調整タ
イムチャートである。（ａ）入力データのタイムチャートである。（ｂ）同期がとれているときのＦＦＴタイミングを示
すタイムチャートである。（ｃ）同期がずれたときのＦＦＴタイミングによる同
期調整の様子を示すタイムチャートである。

【図９】本発明の第２実施例におけるＯＦＤＭ変調方式
通信装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第２実施例におけるＦＦＴ同期調整
タイムチャートである。（ａ）ＦＦＴタイミングを示すタイムチャートであ
る。（ｂ）同期がとれているときの入力データのタイムチ
ャートである。（ｃ）同期がずれたときの入力データによる同期調整
の様子を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１送信部２符号化器３ＩＦＦＴ処理装置４Ｄ／Ａ変換手段５直交変調手段６ＲＦ変調手段７ＲＦ復調手段８直交復調手段９Ａ／Ｄ変換手段１０ＦＦＴ処理装置１１同期データ受信器１２同期制御手段１３音声データ復号器１４データ遅延手段１６同期制御手段１７受信部２１、２２Ｄ／Ａ変換器２３、２４ＬＰＦ２５ＩＦ発信器２６９０度移相器２７、２８乗算器２９加算器３０ＲＦ発信器３１乗算器３２，３３ＢＰＦ３４ＲＦ発信器３５乗算器３６ＩＦ発信器３７９０度移相器３８、３９乗算器４０、４１ＬＰＦ４２、４３Ａ／Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＯＦＤＭ変調方式によって送受信を行う
通信装置であって、音声データに同期データを付加たシリアルデータをパラ
レルデータに変換して出力する符号化器と、当該パラレルデータを実数部信号および虚数部信号に変
換するＩＦＦＴ処理装置と、当該実数部信号および虚数部信号をそれぞれアナログ変
換するＤ／Ａ変換手段と、当該アナログ変換された実数部信号および虚数部信号を
ＯＦＤＭ変調信号に直交変調する直交変調手段と、当該ＯＦＤＭ変調信号を送信するＲＦ変調手段とを有す
る送信部、並びに、送信されたＯＦＤＭ変調信号を受信するＲＦ復
調手段と、当該受信されたＯＦＤＭ変調信号を実数部信号および虚
数部信号に直交復調する直交復調手段と、当該直交復調された実数部信号および虚数部信号をそれ
ぞれディジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、当該ディジタル変換された実数部信号および虚数部信号
をパラレルデータに変換するＦＦＴ処理装置と、当該パラレルデータから同期データを抽出する同期デー
タ受信器と、当該抽出された同期データと予め保持してある正規の同
期データに基づいて前記ＦＦＴ処理装置における同期位
相差を算出し、当該同期位相差をゼロにするように当該
ＦＦＴ処理装置に同期制御信号を与える同期制御手段
と、前記同期データ受信器を介したパラレルデータを音声デ
ータに復号化する音声データ復号化器とを有する受信部
を具備することを特徴とするＯＦＤＭ変調方式通信装
置。
【請求項２】前記Ａ／Ｄ変換手段より入力された実数
部信号および虚数部信号を遅延して前記ＦＦＴ処理装置
に与えるデータ遅延手段を有し、且つ前記同期制御手段
は前記同期データ受信器によって抽出された同期データ
と予め保持してある正規の同期データに基づいて前記Ｆ
ＦＴ処理装置における同期位相差を算出し、当該同期位
相差をゼロにするように前記データ遅延手段に同期制御
信号を与える同期制御手段である請求項１記載のＯＦＤ
Ｍ変調方式通信装置。