JPH10285228A - Digital modulation circuit - Google Patents

Digital modulation circuit

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JPH10285228A
JPH10285228A JP9965097A JP9965097A JPH10285228A JP H10285228 A JPH10285228 A JP H10285228A JP 9965097 A JP9965097 A JP 9965097A JP 9965097 A JP9965097 A JP 9965097A JP H10285228 A JPH10285228 A JP H10285228A
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JP
Japan
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frequency
baseband
signal
modulation circuit
digital
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Application number
JP9965097A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Oohira
壯 大衡
Seijun Izawa
清順 伊澤
Makoto Ito
眞 伊藤
Atsuya Yokoi
敦也 横井
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.)
Tohoku Electric Power Co Inc
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Tohoku Electric Power Co Inc
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 性能劣化を起こすことなく処理量を削減して
回路規模を小さくできるディジタル変調回路を提供する
ことである。 【解決手段】 送信データを変調して出力する機能をデ
ィジタル回路で実現したディジタル変調回路であって、
送信データをベースバンドI,Q信号に変換するベース
バンド変調器と、上記I,Q信号の帯域制限を行うベー
スバンドフィルタと、上記帯域制限されたI,Q信号に
より所望の中心周波数の変調波を生成する直交変調器
と、上記直交変調器の出力信号をアップサンプルする手
段と、上記アップサンプルされた信号をアナログ信号に
変換するD/A変換器と、所望の周波数の変調波出力を
得るため上記D/A変換器の出力信号の帯域制限を行う
バンドパスフィルタとを具備した構成となっている。
(57) [Problem] To provide a digital modulation circuit capable of reducing a processing amount and reducing a circuit scale without deteriorating performance. A digital modulation circuit having a function of modulating transmission data and outputting the data by a digital circuit,
A baseband modulator that converts transmission data into baseband I and Q signals; a baseband filter that limits the bands of the I and Q signals; and a modulated wave having a desired center frequency by the band-limited I and Q signals , A means for up-sampling the output signal of the quadrature modulator, a D / A converter for converting the up-sampled signal into an analog signal, and obtaining a modulated wave output of a desired frequency Therefore, a configuration is provided that includes a band-pass filter that limits the band of the output signal of the D / A converter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル携帯電
話等で使用されるディジタル変調回路に関するもので、
特に、ベースバンドフィルタと直交変調器をDSP(D
igital Signal Processor)等
のディジタル回路で実現した場合において、性能劣化な
く回路規模を削減できるディジタル変調回路を提供する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital modulation circuit used in a digital portable telephone or the like.
In particular, the baseband filter and the quadrature modulator are connected to a DSP (D
An object of the present invention is to provide a digital modulation circuit capable of reducing the circuit scale without deteriorating performance when realized by a digital circuit such as an digital signal processor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディジタル回路技術の発達によ
り、アナログ回路で実現していた機能をディジタル回路
で実現する例が増えている。ディジタル回路で機能を実
現した場合、特性のバラツキがない、経年劣化がない、
調整が不要というメリットが得られる。さらに、ディジ
タル回路としてDSP等のプログラマブルなデバイスを
用いた場合、ソフトウェアによって機能が記述されるの
で、修正、変更が容易であるというメリットも得られ
る。ディジタル携帯電話等の通信機の分野においてもデ
ィジタル回路への移行は進んでおり、究極の例として通
信機能のほとんどをソフトウェアで実現するソフトウェ
ア無線機(JoeMitola,”The Softw
are RadioArchitecture”,IE
EE Communication Magazine
May 1995 Vol.33 No.5)が提案
されている。図4は、ディジタル携帯電話等で使用され
るディジタル変調回路を、DSPを用いたディジタル回
路で実現した例である。図4において、このディジタル
変調回路は、送信データが入力されるベースバンド変調
器1と、上記ベースバンド変調器1に接続された第1お
よび第2のベースバンドフィルタ2、3と、上記第1お
よび第2のベースバンドフィルタ2、3にそれぞれ接続
された第1および第2の乗算器4、5と、上記第2の乗
算器5に接続された90°位相器6と、上記第1の乗算
器4および90°位相器6に接続されたローカル発振器
7と、上記第1および第2の乗算器4、5に接続された
加算器8と、上記加算器8に接続されたD/A変換器1
0と、上記D/A変換器10に接続されたローパスフィ
ルタ13とを有している。そして、上記第1および第2
の乗算器4、5および90°位相器6およびローカル発
振器7および加算器8によって直交変調器12が構成さ
れ、上記ベースバンド変調器1および第1および第2の
ベースバンドフィルタ2、3および直交変調器12の点
線で囲んだ部分はDSPのソフトウェアで機能を実現し
ている部分である。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of digital circuit technology, examples of realizing functions realized by analog circuits by digital circuits are increasing. When the functions are realized by digital circuits, there is no variation in characteristics, no aging,
The advantage that no adjustment is required is obtained. Furthermore, when a programmable device such as a DSP is used as a digital circuit, the function is described by software, so that there is an advantage that correction and change are easy. In the field of communication devices such as digital mobile phones, the shift to digital circuits is progressing. As an ultimate example, a software defined radio (JoMetola, “The Software”) that realizes most of the communication functions by software.
are RadioArchitecture ”, IE
EE Communication Magazine
May 1995 Vol. 33 No. 5) has been proposed. FIG. 4 shows an example in which a digital modulation circuit used in a digital mobile phone or the like is realized by a digital circuit using a DSP. In FIG. 4, this digital modulation circuit includes a baseband modulator 1 to which transmission data is input, first and second baseband filters 2 and 3 connected to the baseband modulator 1, First and second multipliers 4 and 5 connected to the first and second baseband filters 2 and 3, respectively; a 90 ° phase shifter 6 connected to the second multiplier 5; A local oscillator 7 connected to the multiplier 4 and the 90 ° phase shifter 6, an adder 8 connected to the first and second multipliers 4 and 5, and a D / A connected to the adder 8 Converter 1
0 and a low-pass filter 13 connected to the D / A converter 10. And the first and second
, A 90 ° phase shifter 6, a local oscillator 7 and an adder 8, constitute a quadrature modulator 12. The baseband modulator 1, the first and second baseband filters 2, 3, and the quadrature modulator The portion surrounded by the dotted line of the modulator 12 is a portion that realizes the function by the software of the DSP.

【0003】次に、動作について説明すると、まず、送
信データはベースバンド変調器1に入力される。ベース
バンド変調器1は変調方式に応じて、送信データをベー
スバンドI,Q信号に変換する。I信号とは、変調波出
力(ローパスフィルタ13の出力信号)の同相成分とな
る信号であり、Q信号とは、変調波出力(ローパスフィ
ルタ13の出力信号)の直交成分となる信号である。例
えば、ディジタル携帯電話で採用されているπ/4QP
SK変調方式では、図5に示すような規則に従ってI,
Q信号が生成される。ここで、変調のシンボル周波数す
なわちI,Q信号が変化する周波数をfbとする。そし
て、このI,Q信号を、同じ特性を持つ第1および第2
のベースバンドフィルタ2、3にそれぞれ入力し、帯域
制限を行う。上記第1および第2のベースバンドフィル
タ2、3はディジタルフィルタであるから、定められた
サンプリング周波数fsで動作し、帯域制限された出力
を、第1および第2の乗算器4、5、ローカル発振器
7、90°位相器6および加算器8からなる直交変調器
12に入力する。この直交変調器12もサンプリング周
波数fsで動作する。また、ローカル発振器7は、ディ
ジタル変調回路の所望の出力周波数fcの余弦波を発振
する。上記直交変調器12において、帯域制限されたI
信号に周波数fcの余弦波を乗算し、一方帯域制限され
たQ信号に周波数fcの正弦波を乗算し、両者の出力を
加算することによりディジタル変調波出力信号が得られ
る。ここで、直交変調器12のディジタル変調波出力信
号のスペクトルを図6に示す。ディジタル変調波出力信
号はサンプリング周波数fsの離散信号であるため、中
心周波数fcの元信号の他にイメージ信号のスペクトル
が中心周波数(fs−fc)に現れる。このディジタル
出力信号をD/A変換器10でアナログ信号に変換し、
アナログのローパスフィルタ13でイメージ信号を除去
することにより所望の変調波出力が得られる。ただし、
イメージ信号がローパスフィルタで除去できるために
は、図6から容易に分かるように、 fs>2fc+Wd (1) なる条件が必要である。ここで、Wdは変調波帯域幅で
ある。
Next, the operation will be described. First, transmission data is input to the baseband modulator 1. The baseband modulator 1 converts transmission data into baseband I and Q signals according to a modulation scheme. The I signal is a signal that is an in-phase component of the modulated wave output (output signal of the low-pass filter 13), and the Q signal is a signal that is an orthogonal component of the modulated wave output (output signal of the low-pass filter 13). For example, π / 4QP used in digital mobile phones
In the SK modulation method, I,
A Q signal is generated. Here, the symbol frequency of the modulation, that is, the frequency at which the I and Q signals change is fb. Then, the I and Q signals are converted into first and second signals having the same characteristics.
To the baseband filters 2 and 3, respectively, to perform band limitation. Since the first and second baseband filters 2 and 3 are digital filters, they operate at a predetermined sampling frequency fs and output the band-limited outputs to the first and second multipliers 4 and 5 and the local The signal is input to a quadrature modulator 12 including an oscillator 7, a 90 ° phase shifter 6, and an adder 8. This quadrature modulator 12 also operates at the sampling frequency fs. Further, the local oscillator 7 oscillates a cosine wave having a desired output frequency fc of the digital modulation circuit. In the quadrature modulator 12, the band-limited I
A digitally modulated wave output signal is obtained by multiplying the signal by a cosine wave of frequency fc, while multiplying the band-limited Q signal by a sine wave of frequency fc, and adding the outputs of both. Here, the spectrum of the digitally modulated wave output signal of the quadrature modulator 12 is shown in FIG. Since the digital modulation wave output signal is a discrete signal having the sampling frequency fs, the spectrum of the image signal appears at the center frequency (fs-fc) in addition to the original signal having the center frequency fc. The digital output signal is converted into an analog signal by the D / A converter 10,
By removing the image signal with the analog low-pass filter 13, a desired modulated wave output can be obtained. However,
In order that the image signal can be removed by the low-pass filter, the condition of fs> 2fc + Wd (1) is necessary, as is easily understood from FIG. Here, Wd is the modulation wave bandwidth.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のディジタル変調回路では、ベースバンドフィルタ
2、3の処理量が以下の理由で非常に大きくなるために
回路規模が大きくなるという問題があった。すなわち、
ベースバンドフィルタ2、3はディジタルフィルタであ
るので、その処理量はサンプリング周波数fsとディジ
タルフィルタのタップ数で決まる。アナログフィルタで
実現した時に比べて性能劣化のない特性を得るために
は、フィルタのタップを8シンボル分の時間応答に相当
するだけ用意する必要がある。したがって、必要なタッ
プ数は、 (fs/fb)×8 となる。このとき、2つのベースバンドフィルタ2、3
の処理量は次式で表せる。 fs×(fs/fb)×8×2 (2) ここで、例として、シンボル周波数fb=21kHz、
変調波出力周波数fc=455kHz、変調波帯域幅W
d=32kHzの場合を考える。まず、上記式(1)か
ら、サンプリング周波数の条件は、 fs>942kHz となり、fsを最小の942kHzとした場合の2つの
ベースバンドフィルタ2、3の処理量は式(2)から、 676MIPS(Million Instructi
onsper Secant) となる。現在の汎用DSPの処理能力は、一般に高速な
ものでも40〜50MIPSであるので、上記ベースバ
ンドフィルタを実現するための回路規模は非常に大きな
ものになってしまう。本発明は、以上説明したような従
来のディジタル変調回路の問題点を解決するためになさ
れたものであって、性能劣化を起こすことなく処理量を
削減して回路規模を小さくできるディジタル変調回路を
提供することを目的とする。
However, in the above-mentioned conventional digital modulation circuit, there is a problem that the processing amount of the baseband filters 2 and 3 becomes very large for the following reasons, so that the circuit scale becomes large. That is,
Since the baseband filters 2 and 3 are digital filters, the processing amount is determined by the sampling frequency fs and the number of taps of the digital filter. In order to obtain a characteristic with no performance degradation compared to the case of realizing with an analog filter, it is necessary to prepare filter taps corresponding to a time response of eight symbols. Therefore, the required number of taps is (fs / fb) × 8. At this time, the two baseband filters 2, 3
Can be expressed by the following equation. fs × (fs / fb) × 8 × 2 (2) Here, as an example, the symbol frequency fb = 21 kHz,
Modulation wave output frequency fc = 455 kHz, modulation wave bandwidth W
Consider the case where d = 32 kHz. First, from the above equation (1), the condition of the sampling frequency is fs> 942 kHz, and the processing amount of the two baseband filters 2 and 3 when fs is the minimum of 942 kHz is 676 MIPS (Million Instructi
onsper Second). The processing capability of current general-purpose DSPs is generally 40 to 50 MIPS even at high speeds, so that the circuit scale for realizing the baseband filter is very large. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional digital modulation circuit described above, and provides a digital modulation circuit capable of reducing the processing amount and reducing the circuit scale without deteriorating the performance. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【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、送信データを変調して出力する機能をデ
ィジタル回路で実現したディジタル変調回路において、
送信データをベースバンドI,Q信号に変換するベース
バンド変調器と、上記I,Q信号の帯域制限を行うベー
スバンドフィルタと、上記帯域制限されたI,Q信号に
より所望の中心周波数の変調波を生成する直交変調器
と、上記直交変調器の出力信号をアップサンプルする手
段と、上記アップサンプルされた信号をアナログ信号に
変換するD/A変換器と、所望の周波数の変調波出力を
得るため上記D/A変換器の出力信号の帯域制限を行う
バンドパスフィルタとを具備したことを特徴とする。本
発明の他の特徴は、上記直交変調器が、周波数fLの余
弦波を生成するローカル発振器と、上記ローカル発振器
の出力信号の位相を変化させて周波数fLの正弦波を出
力する90°位相器と、帯域制限されたI信号に周波数
fLの余弦波を乗算する第1の乗算器と、帯域制限され
たQ信号に周波数fLの正弦波を乗算する第2の乗算器
と、上記第1および第2の乗算器の出力を加算する加算
器とにより構成されていることである。本発明の他の特
徴は、上記アップサンプル手段が上記直交変調器出力信
号の周波数をn倍の周波数にアップサンプルすることで
ある。本発明の他の特徴は、上記ベースバンド変調器、
ベースバンドフィルタ、直交変調器、およびアップサン
プル手段がDSPを用いたディジタル回路で実現されて
いることである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a digital modulation circuit having a function of modulating transmission data and outputting the data by a digital circuit.
A baseband modulator that converts transmission data into baseband I and Q signals; a baseband filter that limits the bands of the I and Q signals; and a modulated wave having a desired center frequency by the band-limited I and Q signals , A means for up-sampling the output signal of the quadrature modulator, a D / A converter for converting the up-sampled signal into an analog signal, and obtaining a modulated wave output of a desired frequency For this purpose, a band pass filter for limiting the band of the output signal of the D / A converter is provided. Another feature of the present invention is that the quadrature modulator generates a cosine wave having a frequency fL, and a 90 ° phase shifter that changes a phase of an output signal of the local oscillator to output a sine wave having a frequency fL. A first multiplier for multiplying the band-limited I signal by a cosine wave of frequency fL, a second multiplier for multiplying the band-limited Q signal by a sine wave of frequency fL, And an adder for adding the output of the second multiplier. Another feature of the present invention is that the up-sampling means up-samples the frequency of the quadrature modulator output signal to an n-fold frequency. Another feature of the present invention is the baseband modulator,
The baseband filter, the quadrature modulator, and the up-sampling means are realized by a digital circuit using a DSP.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示した実施形態
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明によるディジ
タル変調回路の一実施形態を示すブロック図である。図
1において、このディジタル変調回路は、送信データが
入力されるベースバンド変調器1と、上記ベースバンド
変調器1に接続された第1および第2のベースバンドフ
ィルタ2、3と、上記第1および第2のベースバンドフ
ィルタ2、3にそれぞれ接続された第1および第2の乗
算器4、5と、上記第2の乗算器5に接続された90°
位相器6と、上記第1の乗算器4および90°位相器6
に接続されたローカル発振器7と、上記第1および第2
の乗算器4、5に接続された加算器8と、上記加算器8
に接続されたアップサンプラ9と、上記アップサンプラ
9に接続されたD/A変換器10と、上記D/A変換器
10に接続されたバンドパスフィルタ11とを有してい
る。そして、上記第1および第2の乗算器4、5および
90°位相器6およびローカル発振器7および加算器8
によって直交変調器12が構成され、上記ベースバンド
変調器1および第1および第2のベースバンドフィルタ
2、3および直交変調器12およびアップサンプラ9の
点線で囲んだ部分はDSPのソフトウェアで機能を実現
している部分である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a digital modulation circuit according to the present invention. In FIG. 1, the digital modulation circuit includes a baseband modulator 1 to which transmission data is input, first and second baseband filters 2 and 3 connected to the baseband modulator 1, And second multipliers 4 and 5 connected to the first and second baseband filters 2 and 3, respectively, and 90 ° connected to the second multiplier 5
Phaser 6, first multiplier 4 and 90 ° phaser 6
Connected to the local oscillator 7 and the first and second
Adder 8 connected to the multipliers 4 and 5 of the
, A D / A converter 10 connected to the upsampler 9, and a bandpass filter 11 connected to the D / A converter 10. The first and second multipliers 4, 5, and 90 ° phase shifter 6, local oscillator 7, and adder 8
A quadrature modulator 12 is constituted, and the portions surrounded by the dotted lines of the baseband modulator 1, the first and second baseband filters 2, 3 and the quadrature modulator 12 and the upsampler 9 function by software of the DSP. This is the part that has been realized.

【0007】次に、上記ディジタル変調回路の動作につ
いて説明すると、まず、送信データはベースバンド変調
器1に入力され、ベースバンド変調器1は変調方式に応
じて、送信データをベースバンドI,Q信号に変換す
る。ここで、I信号とは、変調波出力(バンドパスフィ
ルタ11の出力信号)の同相成分となる信号であり、Q
信号とは、変調波出力の直交成分となる信号である。例
えば、ディジタル携帯電話で採用されているπ/4QP
SK変調方式では、図5のような規則に従ってI,Q信
号が生成される。
Next, the operation of the digital modulation circuit will be described. First, transmission data is input to the baseband modulator 1, and the baseband modulator 1 converts the transmission data to baseband I, Q according to the modulation method. Convert to a signal. Here, the I signal is a signal that is an in-phase component of the modulated wave output (the output signal of the band pass filter 11),
The signal is a signal that becomes a quadrature component of the modulated wave output. For example, π / 4QP used in digital mobile phones
In the SK modulation method, I and Q signals are generated according to a rule as shown in FIG.

【0008】ここで、変調のシンボル周波数すなわち
I,Q信号が変化する周波数をfbとする。そして、こ
のI,Q信号を、同じ特性を持つ第1および第2のベー
スバンドフィルタ2、3にそれぞれ入力し、帯域制限を
行う。上記第1および第2のベースバンドフィルタ2、
3はディジタルフィルタであり、定められた第1サンプ
リング周波数fs1で動作し、帯域制限された出力を第
1および第2の乗算器4、5、ローカル発振器7、90
°位相器6および加算器8からなる直交変調器12に入
力する。この直交変調器12も第1サンプリング周波数
fs1で動作する。また、ローカル発振器7は、周波数
fLの余弦波を発振する。fLはディジタル変調回路の
所望の出力周波数fcとは異なり、後述する条件により
決定される周波数である。上記直交変調器12におい
て、帯域制限されたI信号に周波数fLの余弦波を第1
の乗算器4によって乗算し、一方帯域制限されたQ信号
に周波数fLの正弦波を第2の乗算器5によって乗算
し、両者の出力を加算器8によって加算することにより
中心周波数fLのディジタル変調波出力信号が得られ
る。直交変調器12のディジタル変調波出力信号のスペ
クトルを図2に示す。
Here, the symbol frequency of the modulation, that is, the frequency at which the I and Q signals change is fb. Then, the I and Q signals are input to first and second baseband filters 2 and 3 having the same characteristics, respectively, to perform band limitation. The first and second baseband filters 2,
Reference numeral 3 denotes a digital filter which operates at a predetermined first sampling frequency fs1, and outputs band-limited outputs to first and second multipliers 4 and 5, local oscillators 7 and 90.
° Input to quadrature modulator 12 comprising phase shifter 6 and adder 8. This quadrature modulator 12 also operates at the first sampling frequency fs1. Further, the local oscillator 7 oscillates a cosine wave having a frequency fL. fL is different from the desired output frequency fc of the digital modulation circuit, and is a frequency determined by conditions described later. In the quadrature modulator 12, a cosine wave having a frequency fL is applied to the band-limited I signal in the first direction.
, And a sine wave of frequency fL is multiplied by a second multiplier 5, and the outputs of both are added by an adder 8, whereby digital modulation of the center frequency fL is performed. A wave output signal is obtained. FIG. 2 shows the spectrum of the digitally modulated wave output signal of the quadrature modulator 12.

【0009】上記ディジタル変調波出力信号は第1サン
プリング周波数fs1の離散信号であるため、中心周波
数fLの元信号の他にイメージ信号のスペクトルが中心
周波数(fs1−fL)に現れる。この出力信号をアッ
プサンプラ9でfs1のn倍の第2サンプル周波数fs
2にアップサンプルする。アップサンプルする場合の補
間法は種々の方法があるが、ここでは増えたサンプル点
の値を全て0とするゼロ補間を行う。例として、n=8
の場合のアップサンプラ9の出力信号のスペクトルを図
3に示す。図3から分かるように、図2のスペクトルの
イメージがfs1毎に現れる。
Since the digital modulated wave output signal is a discrete signal having the first sampling frequency fs1, the spectrum of the image signal appears at the center frequency (fs1-fL) in addition to the original signal having the center frequency fL. This output signal is converted by the upsampler 9 into a second sample frequency fs which is n times fs1.
Upsample to 2. There are various interpolation methods for up-sampling. Here, zero interpolation is performed in which all the values of the increased sample points are set to 0. As an example, n = 8
FIG. 3 shows the spectrum of the output signal of the upsampler 9 in the case of (1). As can be seen from FIG. 3, an image of the spectrum of FIG. 2 appears every fs1.

【0010】すなわち、fs2=n×fs1のとき、上
記イメージ信号の中心周波数は、 (k−1)×fs1+fL、k×fs1−fL :k=1、2、…、n(3) となる。これらイメージ信号は、変調波信号のスペクト
ルと基本的に同一であるのでどれを使ってもかまわな
い。そこで、あるイメージ信号の中心周波数が所望の出
力周波数fcと一致するようにfs1、fL、kを設定
して、これらイメージ信号群をD/A変換器10でアナ
ログ信号に変換し、アナログのバンドパスフィルタ11
で帯域制限を行って不要なイメージ信号を除去すること
により所望の変調波出力を得ることができる。
That is, when fs2 = n × fs1, the center frequency of the image signal is (k−1) × fs1 + fL, k × fs1-fL: k = 1, 2,..., N (3). These image signals are basically the same as the spectrum of the modulated wave signal, and any of them may be used. Therefore, fs1, fL, and k are set so that the center frequency of a certain image signal matches the desired output frequency fc, and these image signal groups are converted into analog signals by the D / A converter 10, and the analog band is set. Pass filter 11
A desired modulated wave output can be obtained by performing band limitation and removing unnecessary image signals.

【0011】ただし、不要イメージ信号がバンドパスフ
ィルタ11で除去できるためには、図2および図3から
容易に分かるように、 fs1>2fL+Wd (4) なる条件が必要である。しかし、図3から想像できるよ
うにfcに対してfLは低い周波数を設定できるので、
fs1は従来のサンプリング周波数fsよりも低い値を
用いることが可能で、その結果として上記第1および第
2のベースバンドフィルタ2、3の処理量を削減でき
る。例として、シンボル周波数fb=21kHz、変調
波出力周波数fc=455kHz、変調波帯域幅Wd=
32kHzの場合を考える。
However, in order for the unnecessary image signal to be removed by the band-pass filter 11, the condition fs1> 2fL + Wd (4) is necessary, as can be easily understood from FIGS. However, as can be imagined from FIG. 3, since fL can set a low frequency with respect to fc,
fs1 can use a value lower than the conventional sampling frequency fs, and as a result, the processing amount of the first and second baseband filters 2 and 3 can be reduced. As an example, the symbol frequency fb = 21 kHz, the modulation wave output frequency fc = 455 kHz, the modulation wave bandwidth Wd =
Consider the case of 32 kHz.

【0012】まず式(3)および式(4)を満足しなが
ら、出力周波数fcを455kHzにするための組み合
わせを選ぶ。第1サンプリング周波数fs1=168k
Hz、ローカル発振周波数fL=49kHz、n=8、
k=3とすると、式(3)から出力周波数は、 fc=k×fs1−fL=455kHz となる。また、サンプリング周波数の条件は式(4)か
ら fs1>2fL+Wd=130kHz となり、条件を満足する。このとき2つのベースバンド
フィルタ2、3の処理量は式(2)から、 fs1×(fs1/fb)×8×2=21.5MIPS であり、従来の場合(676MIPS)の約30分の1
の処理量となる。この処理量は汎用のDSP1個で十分
対応可能である。
First, a combination for setting the output frequency fc to 455 kHz while satisfying the equations (3) and (4) is selected. First sampling frequency fs1 = 168k
Hz, local oscillation frequency fL = 49 kHz, n = 8,
If k = 3, the output frequency is fc = k × fs1−fL = 455 kHz from Expression (3). From the equation (4), the condition of the sampling frequency is fs1> 2fL + Wd = 130 kHz, which satisfies the condition. At this time, the processing amount of the two baseband filters 2 and 3 is fs1 × (fs1 / fb) × 8 × 2 = 21.5 MIPS from Expression (2), which is about 1/30 of the conventional case (676 MIPS).
Is the processing amount. This processing amount can be sufficiently handled by one general-purpose DSP.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、直交変
調器の出力信号をアップサンプルしてイメージ信号を
得、それをD/A変換した後に不要なイメージ信号を除
去する様にしたので、従来方式に比べてベースバンドフ
ィルタの処理量を著しく削減することが可能で、ディジ
タル変調回路の回路規模を小さくする上で大きな効果が
ある。
As described above, according to the present invention, an image signal is obtained by up-sampling the output signal of the quadrature modulator, and the unnecessary image signal is removed after D / A conversion. In addition, the processing amount of the baseband filter can be remarkably reduced as compared with the conventional system, and this has a great effect in reducing the circuit size of the digital modulation circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるディジタル変調回路の一実施形態
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a digital modulation circuit according to the present invention.

【図2】図1に示した実施形態の直交変調器の出力信号
のスペクトルを示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a spectrum of an output signal of the quadrature modulator according to the embodiment illustrated in FIG. 1;

【図3】図1に示した実施形態におけるアップサンプラ
の出力信号のスペクトルを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a spectrum of an output signal of an upsampler in the embodiment shown in FIG. 1;

【図4】従来のディジタル変調回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional digital modulation circuit.

【図5】図4に示した従来のディジタル変調器の直交変
調器の出力信号のスペクトルを示す図である。
5 is a diagram showing a spectrum of an output signal of a quadrature modulator of the conventional digital modulator shown in FIG.

【図6】π/4QPSK変調方式において、I,Q信号
が生成される規則を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing rules for generating I and Q signals in a π / 4 QPSK modulation scheme.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベースバンド変調器、2、3…第1および第2のベ
ースバンドフィルタ、4、5…第1および第2の乗算
器、6…90°位相器、7…ローカル発振器、8…加算
器、9…アップサンプラ、10…D/A変換器、11…
バンドパスフィルタ、12…直交変調器、13…ローパ
スフィルタ、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Baseband modulator, 2, 3 ... 1st and 2nd baseband filter, 4, 5 ... 1st and 2nd multiplier, 6 ... 90 degree phase shifter, 7 ... Local oscillator, 8 ... Adder , 9 ... upsampler, 10 ... D / A converter, 11 ...
Band-pass filter, 12: quadrature modulator, 13: low-pass filter,

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 眞 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目7番1号 東北電力株式会社内 (72)発明者 横井 敦也 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目1番1号 東洋通信機株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Makoto Ito 3-7-1 Ichibancho, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Tohoku Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Atsuya Yokoi 2-1-1 Kotani, Samukawa-cho, Koza-gun, Kanagawa Prefecture No. Toyo Tsushinki Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信データを変調して出力する機能をデ
ィジタル回路で実現したディジタル変調回路であって、
送信データをベースバンドI,Q信号に変換するベース
バンド変調器と、上記I,Q信号の帯域制限を行うベー
スバンドフィルタと、上記帯域制限されたI,Q信号に
より所望の中心周波数の変調波を生成する直交変調器
と、上記直交変調器の出力信号をアップサンプルする手
段と、上記アップサンプルされた信号をアナログ信号に
変換するD/A変換器と、所望の周波数の変調波出力を
得るため上記D/A変換器の出力信号の帯域制限を行う
バンドパスフィルタとを具備したことを特徴とするディ
ジタル変調回路。
1. A digital modulation circuit in which a function of modulating and outputting transmission data is realized by a digital circuit,
A baseband modulator that converts transmission data into baseband I and Q signals; a baseband filter that limits the bands of the I and Q signals; and a modulated wave having a desired center frequency by the band-limited I and Q signals , A means for up-sampling the output signal of the quadrature modulator, a D / A converter for converting the up-sampled signal into an analog signal, and obtaining a modulated wave output of a desired frequency A digital modulation circuit, comprising: a band-pass filter for limiting a band of an output signal of the D / A converter.
【請求項2】 上記直交変調器が、周波数fLの余弦波
を生成するローカル発振器と、上記ローカル発振器の出
力信号の位相を変化させて周波数fLの正弦波を出力す
る90°位相器と、帯域制限されたI信号に周波数fL
の余弦波を乗算する第1の乗算器と、帯域制限されたQ
信号に周波数fLの正弦波を乗算する第2の乗算器と、
上記第1および第2の乗算器の出力を加算する加算器と
により構成されていることを特徴とする請求項1に記載
のディジタル変調回路。
2. A quadrature modulator for generating a cosine wave having a frequency fL, a 90 ° phaser for changing a phase of an output signal of the local oscillator to output a sine wave having a frequency fL, The frequency fL is applied to the restricted I signal.
Multiplier that multiplies the cosine wave of
A second multiplier for multiplying the signal by a sine wave of frequency fL;
2. The digital modulation circuit according to claim 1, further comprising an adder for adding outputs of said first and second multipliers.
【請求項3】 上記アップサンプル手段が上記直交変調
器出力信号の周波数をn倍の周波数にアップサンプルす
ることを特徴とする請求項1に記載のディジタル変調回
路。
3. The digital modulation circuit according to claim 1, wherein said up-sampling means up-samples the frequency of said quadrature modulator output signal to an n-fold frequency.
【請求項4】 上記ベースバンド変調器、ベースバンド
フィルタ、直交変調器、およびアップサンプル手段がD
SPを用いたディジタル回路で実現されていることを特
徴とする請求項1に記載のディジタル変調回路。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said baseband modulator, baseband filter, quadrature modulator, and up-sampling means comprise
2. The digital modulation circuit according to claim 1, wherein the digital modulation circuit is realized by a digital circuit using an SP.
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