JPH082045B2 - デイジタル伝送システム - Google Patents

デイジタル伝送システム

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JPH082045B2
JPH082045B2 JP62005136A JP513687A JPH082045B2 JP H082045 B2 JPH082045 B2 JP H082045B2 JP 62005136 A JP62005136 A JP 62005136A JP 513687 A JP513687 A JP 513687A JP H082045 B2 JPH082045 B2 JP H082045B2
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大容量データ回線に小容量データ信号を複合
変調させて伝送することのできるディジタル伝送システ
ムに関する。
〔従来の技術〕
近年,搬送波ディジタル伝送方式の発達はめざまし
く,すでに種々の実用回線が存在している。最近では求
められる伝送方式が多様化する傾向があり,運用効率の
高い伝送方式について検討がなされ始めた。その1つと
して本発明者等が昭和53年3月29日に出願した「搬送波
ディジタル伝送方式」(特開昭54−142008号)がある。
これは,PSK変調を用いた主データ回線に2相PSK変調
でもって副データ信号を複合伝送させるものである。こ
の方法によると副データ信号の符号伝送速度を主データ
信号のそれに比して,ある比率以下にすれば,主データ
信号の誤り率に影響を与えることなく,副データ信号を
効率よく伝送することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら,この方式は主データ信号の変調方式が
PSH変調に限られ,現在主流となりつつある16値,ある
いは64値直交振幅変調には適用できないという欠点があ
った。
そこで,本発明の目的は,直交振幅変調を用いた主デ
ータ回線に副データ信号を効率よく複合伝送させること
によって,上記の欠点を除去することのできるディジタ
ル伝送システムを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のディジタル伝送システムは,変調側に,符号
伝送速度f1なる主データ信号で変調された直交振幅変調
波を符号伝送速度f2(f1>f2)なる副データ信号で2α
ラジアン位相変調して複合変調波を得る手段を備え,復
調側に,前記複合変調波を直交位相検波して復調信号P
及びQを得る手段と,少なくとも前記復調信号P及びQ
を用いた前記主データ信号の位置を判別する手段とアナ
ログ演算手段とによって前記主データ信号成分を除去し
て前記副データ信号を再生する手段と,前記復調信号P
及びQを+αラジアン移相器及び−αラジアン移相器を
介して多値識別し,得られた出力データを前記副データ
信号により制御して前記主データ信号を再生する手段と
を備えたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
次に,本発明による実施例について図面を参照して説
明する。
第1図および第2図は,本発明による実施例のそれぞ
れ変調側および復調側を示すブロック図,第3図は本発
明による実施例の複合変調波の信号配置図であり,主信
号の変調方式として16値直交振幅変調を用いた例を示し
ている。第1図において,1及び2はD−A変換器,3及び
4は低域ろ波器,5及び6は0−π変調器,7はπ/2移相
器,8は0−2α変調器,9は局部発振器である。第2図に
おいて,10は直交位相検波器,11〜14は減衰器,15及び16
は減算器,17及び18は加算器,19は副データ信号再生信
号,20は低域ろ波器,21〜25はA−D変換器,26,27は論理
回路,28は電圧制御発振器である。
変調側について説明すると、D/A変換器1,2,低域ろ波
器3,4,0−π変調器5,6,π/2移相器7,局部発振器9で構
成される従来の16値直交振幅変調装置に,0−2α変調器
8が付加されたものである。0−2α変調器8の入力で
ある副データ信号Dの符号伝送速度は主データ信号の符
号伝送速度の整数(m)分の1に選択されている。その
結果,本直交振幅変調装置の出力として得られる複合変
調波は第3図のようになる。第3図中,A1〜A16で表わさ
れる信号点は0−2α変調器8が0位相の状態の時を表
わし,B1〜B16で表わされる信号点は0−2α変調器8が
2α位相の状態の時を表わしている。信号点A1〜A16とB
1〜B16との間の位相差は2αである。C1〜C16で表わさ
れている信号点はそれぞれ,信号点A1〜A16と信号点B1
〜B16の中点を示している。
次に復調側について説明する。複合変調波は直交位相
検波器10によって直交検波され復調信号PおよびQとな
る。復調信号PおよびQは副データ信号再生回路19によ
り副データ信号に再生される。副データ信号再生回路19
はアナログ回路で構成された16QAM用搬送波再生回路で
ある。直交位相検波器10の入力信号が第3図における信
号点C1〜C16で表わされる16QAM信号であれば,副データ
信号再生回路,19出力で電圧制御発振器28を制御するこ
とにより,副データ信号再生回路19は16QAM用搬送波再
生回路として動作する。ここで,直交位相検波器10の入
力信号は,第3図において信号点C1〜C16のQAM信号から
±αラジアンの偏移を受けた信号点A1〜A16及びB1〜B16
で表わされる複合信号であるので,副データ信号再生回
路19の出力には±αラジアンの位相に対応した2値信
号,即ち副データ信号が得られる。
低域ろ波器20は副データ信号再生回路19出力に含まれ
ている熱雑音及び主データ信号の残留ジッタ成分を抑圧
するもので,その帯域は主データ信号速度の1/m付近に
選択される。副データ信号再生回路19で再生される副デ
ータ信号は,主データ信号のレベルによって信号レベル
が異なる,即ち第3図における▲▼,▲
▼,▲▼で表わされる3種類となる。よっ
て,主データ信号mタイムスロットに対応する副データ
信号1タイムスロットの中に先の3種類の信号がランダ
ムに含まれることになるので,低域ろ波器20にはそれら
を平均化する機能も必要で,低域ろ波器20の帯域はこれ
も考慮して設定される。低域ろ波器20出力はA−D変換
器25に入りここで2値デジタル信号の副データ信号D′
となる。
第4図は副データ信号再生回路19の一例であり,30〜3
5は全波整流回路,36〜39は移相器,40〜42は減算器,43〜
45はアナログスイッチ,46は加算器,47は排他的論理和回
路,48はQ−選択回路,49は振幅変調器である。50は主
信号位置判別回路である。このような回路は特公昭58−
698号に示されている。
第4図を簡単に説明すると,50は複合信号に含まれる
主データ信号の位置判別を行う回路で,第1表に示され
るように主データ信号を4つのグループに判別して判別
信号G1,G2,G4,G5を出力する。次に,復調信号P,Qを単に
2てい倍した信号Jのみでは,主データ信号が有する先
の4つのグループの違いのために最終的に得られる誤差
信号の中に位相変動,振幅変動成分が含まれるので,前
述の変動分を打消すように用意された信号K,M及び振幅
変調器49を前記位置判別信号で選択及び制御をする。よ
って,信号Hは16QAMの主データ信号が完全に除去され
た送信キャリア信号の位相回転成分を検出する位相誤差
信号となる。
第4図の入力信号は送信キャリア信号が主データ信号
によって16QAM変調されているのみならず更に副データ
信号にて2PSK変調された複合変調波となっているので,
信号Hは主データ信号が除去された副データ信号とな
る。
尚,副データ信号再生回路19としては,特公昭58−69
8号に示された第6図,第11図の回路も同様に用いるこ
とができる。その場合は電圧制御発振器制御用の信号を
信号Hとして用いれば良い。
このようにして副データ信号が再生されるが,副デー
タ信号に与えらえる信号レベルの識別余裕度は平均で第
3図における▲▼で表わされる。一方,主
データ信号の識別余裕度は2Lで表わされる。よって,第
3図の例では主データ信号の方が6dB程度良いが,先に
説明したmの値として8程度を選択すれば,低域ろ波器
20による熱雑音改善度として9dB程度期待でき,結局副
データ信号の符号誤り率特性を主データ信号より約3dB
良くすることができる。
次に,第2図を参照して主データを再生する手段につ
いて説明する。減衰器11〜14,減算器15,16,加算器17,18
は+αラジアン移相器及び−αラジアン移相器を構成し
ている。減算器15の出力を例にとって説明すると,減衰
器11の減衰量はtanαに選ばれており,減算器15出力は
P・cosθ−Q・sinθ・tanα=K・cos(θ+α)で表
わされ,復調信号Pに比してαラジアン進んだ信号P
+αとなる。同様に,加算器17の出力では,復調信号P
よりαラジアン遅れた信号P−α,加算器18の出力で
は,復調信号Qよりαラジアン進んだ信号Q+α,減算
器16の出力ではQよりαラジアン遅れた信号Q−αとな
る。
ここで,信号P−α,Q−αは第3図において,信号点
A1〜A16の場合,±3L,±1Lの値をとる4値信号となる。
よって,A−D変換器21,24で,0,±1L,±2L,±3Lの識別レ
ベルで多値識別すれば,信号点A1〜A16の場合の主信号
を再生することができる。同様に,P+α,Q+αの信号
は,第3図において信号点B1〜B16の場合,±3L,±1Lの
値をとる4値信号となる。よって,A−D変換器22,23で
0,±1L,±2L,±3Lの識別レベルで多値識別すれば,信号
点B1〜B16の場合での主信号を再生することができる。
よって,論理回路26で信号点A1〜A16とB1〜B16とを判別
する信号となるA−D変換器25の出力の副データ信号に
より,入力信号がA1〜A16の場合A−D変換器21,24出力
を選択する。一方,入力信号がB1〜B16の場合A−D変
換器22,23の出力を選択すれば,論理回路26の出力で主
データ信号X1′,X2′,Y1′,Y2′が再生される。
ここで,先に述べたように副データ信号の符号誤り率
特性は主データ信号より良いので,副データ信号の誤り
が主データ信号に相加する影響は無視することができ
る。論理回路26の出力のうちX1′,X3′,Y1′,Y3′は論
理回路27に入り,ここでキャリア誤差信号が作成され
る。論理回路27出力で電圧制御発振器28を制御すること
により,キャリア位相同期ループが形成される。論理回
路27を含む位相同期回路の動作は,本出願人による「搬
送波再生回路」(特開昭57−131151)に詳記されている
ので詳しい説明は省略する。
第5図は,本発明による変調側の他の実施例の構成を
示し,第1図と同じ部分には同一番号を付している。5
1,52はROM,53,54はD−A変換器である。主データ信号X
1,X2,Y1,Y2と副データ信号DはROM51,52に入り,ここ
で,第3図における信号点A1〜A16及びB1〜B16を得るた
めに必要なD−A変換器53,54の入力データ列に変換さ
れる。ROM51,52及びD−A変換器53,54に必要なビット
数は多ければ多い程精度の良い複合変調波が得られる
が,16値の場合は8ビット程度で十分と思われる。この
実施例によれば,第1図に比して回路規模が小さくなる
のはもちろんであるが,副データ信号と主信号間におい
てタイムング合わせの不要なこと,且つ帯域制限を共通
に行うことができる利点を有している。
なお,実施例においては,主信号の変調方式を16値直
交変調として説明したが,本発明は16値以上,即ち,32
値,64値,256値…に対しても同様に適用できることは言
うまでもない。その場合には,D−A変換器及びA−D変
換器のビット数を増し,且つ,α及びmの値を更には副
データ信号再生回路を主データ信号の多値数に対応した
アナログ搬送波再生回路に変更すれば良い。又,副デー
タ信号と主データ信号はタイミング同期がとれている必
要性はなく,非同期状態であっても動作する。
〔発明の効果〕
以上の説明により明らかなように,本発明によれば,
副データ信号の変調位相偏移量α,主データ信号の符号
伝送速度f1と副データ信号の符号伝送速度f2の比mの値
を適当に選択することによって,主データ信号の符号誤
り率特性を劣化させることなく副データ信号を伝送する
ことができる。なお,16値の場合,mの値として8程度ま
で小さくすることが可能であるなど,これによって得ら
れる効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明による実施例のそれぞれ変調
側および復調側の構成を示すブロック図,第3図は第1
図の実施例における複合変調波の信号点配置図,第4図
は第2図における副データ信号再生回路のブロック図,
第5図は本発明による変調側の他の実施例の構成を示す
ブロック図である。 図において,1,2,53,54はD−A変換器,3,4は低域ろ波
器,5,6は0−π変調器,7はπ/2移相器,8は0−2α変調
器,9は局部発振器,10は直交位相検波器,11〜14は減衰
器,15,16は減算器,17,18は加算器,19は副データ信号再
生回路,20は低域ろ波器,21〜25はA−D変換器,26,27は
論理回路,28は電圧制御発振器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変調側に,符号伝送速度f1なる主データ信
    号で変調された直交振幅変調波を符号伝送速度f2(f1
    f2)なる副データ信号で2αラジアン位相変調して複合
    変調波を得る手段を備え,復調側に,前記複合変調波を
    直交位相検波して復調信号P及びQを得る手段と,少な
    くとも前記復調信号P及びQを用いた前記主データ信号
    の位置を判別する手段とアナログ演算手段とによって前
    記主データ信号成分を除去し前記副データ信号を再生す
    る手段と,前記復調信号P及びQを+αラジアン移相器
    及び−αラジアン移相器を介して多値識別し,得られた
    出力データを前記副データ信号により制御して前記主デ
    ータ信号を再生する手段とを備えたことを特徴とするデ
    ィジタル伝送システム。
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