JPS5854703B2 - 判定回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は８個以上の多値直交振幅変調信号を判定する判
定回路に関する。

変調速度以上にデータ伝送速度を上げる場合、一般に位
相平面上に複数の信号点を配置する方法が採られている
。

このような方法としては、基準波の位相に比べて搬送波
の位相がどれだけ異っているかにより信号を伝送する位
相変調（ＰＳＫ）方式や位相および振幅の差異により信
号を伝送する多値直交振幅変調（以下単に多値ＱＡＭと
酊）方式が知られている。

このうち例えば８個位相変調方式では、第１図に示すよ
うに絶対位相零度の理想点１１を基準として４５度毎に
８個の理想点１１〜１８を設け、これらに８種類のデー
タビットを割当てて通信を行う。

また例えばＣＣＩＴＴ勧告ｖ１勧告化１２９る１６値Ｑ
ＡＭ方式では、第２図に示すように１６の理想点１９〜
３４を設け、これらに１６種類のデータビットを割当て
て通信を行う。

この方式では絶対位相零度上に相対振幅３の理想点１９
と相対振幅５の理想点２０の２つの理想点を配置してい
る。

そして９０度位相が変化する点毎に同様に２種類の理想
点２１〜２６を配置している。

また絶対位相４５度上に相対振幅７丁の理想点２７と相
対振幅３．／Ｔの理想点２８の２つの理想点を配置して
いる。

そして同様に９０度位相が変化する毎に２種類の理想点
２９〜３４を配置している。

ところで雑音を含んだ受信信号では、上記した各理想点
に信号が配置されているとは限らない。

従ってこれらの通信方式では、受信信号がある領域に属
しているときはその領域に対応する理想点の信号として
判定する判定回路が必要となる。

受信信号が位相平面内のどの位置に存在するかを判定す
る場合、全ての隣接する２個の理想点について互いを結
ぶ線分の垂直二等分線を引き、判定境界とすることが信
号再生上置も誤りが少ない。

例えば第１図に示した８相位相変調方式および第２図に
示した１６値ＱＡＭ方式では、それぞれ図で実線で示し
た境界が判定境界となる。

両方式の判定境界を比較すると、８相位相変調方式では
理想点が同一円周上に存在しているので、全ての境界線
は原点Ｏで交わる直線となる。

従って受信信号の判定は比較的容易である。

これに対してＱＡＭ方式の場合には、理想点は４種類の
円周上に存在し境界線は図のように複雑な線分となる。

このためＱＡＭ方式における受信信号の判定は、従来か
ら次のような方法に依っていた。

すなわち直交座標系における受信信号のＸ成分およびＹ
成分をアドレスとして、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
に記録された値を参照する方法である。

この方法は簡便であるが、判定の精度を上げようとする
と、各理想点と対応するアドレス入力を細かく規定しな
ければならず、これに伴って必要なＲＯＭのサイズが大
きくなるという欠点がある。

例えば受信信号が８ビット精度のとき ２８ ｘ ２８
＝ ２１６のメモリ容量を必要とし、座標変換により
判定領域を第１象限に限ってもこの四分の−すなわち１
６に語のメモリが必要とされた。

ところで最近の変復調装置（モデム）では、通信回線の
歪を補正するために、マイクロコンピュータを用いた自
動等化量を備えているのが普通である。

この既に備わっているマイクロコンピュータを利用して
演算による判定を行なえば判定用ＲＯＭが不要であると
同時に判定のために特別な演算装置を追加することもな
いのであるがＱＡＭ方式では境界が複雑なために判定に
はＲＯＭが用いられていた。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、判定用
のＲＯＭを不要とする判定回路を提供することを目的と
する。

本発明では第１および第２の判定部および写像部を設け
、このうち第１の判定部において受信信号が位相平面を
分割した８個の領域のいずれに属するかの判定を行って
いる。

また写像部で受信信号をこの８個の領域のうちの特定の
１個の領域へ位相平面のｘ＝ｏ、ｙ＝ｏ及びｘ＋ｙ＝ｏ
の線分に対して対称移動して変換し、第２の判定部でこ
の変換された領域において受信信号がどの理想点に対応
するかを判定している。

そして第１および第２の判定部の判定出力を基にして復
号部で信号を復号している。

このような信号処理はすべて演算により行うことができ
るので、判定用のＲＯＭは不要であり、前記した目的を
遠戚することができる。

以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の一実施例における判定回路を示したも
のである。

復調された１６値ＱＡＭ信号（以下入力信号と称す）は
入力端子４１に加わり、第１の判定部４２と写像部４３
に供給される。

第１の判定部４２では第４図に示した８つの境界線に従
って、復調された入力信号が第４図に示す領域０〜７の
いずれに属するかを判定する。

この判定は写像部４３による入力信号の領域変換と独立
して行うことも可能であるが、本実施例では写像部４３
の領域変換と同時に行う。

なお写像部４３は入力信号を最終的にいずれの領域に変
換しても良いが、領域０に変換する場合を例にとる。

まず第１段階で判定部４２は入力信号のＹ座標が正か負
かを判別する。

そして負である場合、写像部４３はＸ軸を対称の中心と
して領域４〜７に存在する入力信号を領域０〜３に変換
する。

次に第２段階で判定部４２は入力信号のＸ座標が正か負
かを判別する。

そして負である場合、写像部４３はＹ軸を対称の中心と
して領域２，３に存在する入力信号を領域０，１に変換
する。

最後に第３段階で判定部４２は入力信号がＹ＝Ｘなる直
線に対してどちらの側に存在するかを判別する。

そして領域１に入力信号が存在する場合、写像部４３は
Ｙ＝Ｘを対称の中心として入力信号を領域０に変換する
。

このような第１の判定部４２による３段階の判別におい
て、入力信号を変換しない段階を符号「×」、入力信号
を変換した段階を符号「○」で表わすと、入力信号のも
との領域と各段階の判別結果との関係は次表のようにな
る。

すなわち３段階の判別により入力信号がどの領域に存在
していたかが一義的に判定される。

入力信号の領域の判定が判定部４２で終了した段階では
、入力信号は領域０に変換されている。

この変換された入力信号は次に第２の判定部４４に供給
される。

判定部４４は第５図に示すような領域０において、境界
線に従って信号を判定する。

境界線は４つの理想点１９，２０，２７，２８により定
まっており、それらはそれぞれ相対振幅で座標を与えれ
ば、Ｘ−０，５Ｙ−１，７５＝０ 、 Ｙ＝１．５ 、
Ｘ＝４ 、Ｘ＋Ｙ−４＝０ 、１．５Ｙ−Ｘ＋１．７５
＝Ｏと表わすことができる。

従って判定部４４は例えば第６図・のフローチャートに
示した如く、変換された入力信号あるいは当初から領域
０に存在する入力信号の判定を行う。

すなわち判定部４４は第１段階として境界線ｙ＝１．５
のいずれの側に入力信号が存在するかを判定する。

そして境界線ｙ−１，５よりも下部に存在する入力信号
については、対応する理想点が３個（１９，２０゜２７
）存在するので、更に境界線Ｘ＝４の左右いずれに存在
するかを判定する。

この結果、入力信号のＸ座標の値が４（相対振幅４）よ
りも太きければ、入力信号は座標（５ｔＯ）に位置する
理想点２０に対応することがわかる。

またＸ座標の値が４よりも小さい場合、すなわち座標の
左側に入力信号が存在する場合には、更に境界線Ｘ−０
，５Ｙ−１，７５＝０のどちらの側に入力信号が存在す
るかが判定される。

そしてこれにより座標（１゜１）に位置する理想点２７
または座標（３，０）に位置する理想点１９のいずれか
が判別される。

一方、入力信号が境界線ｙ−１，５の上部に存在する場
合には、対応する理想点は同様に３個（２０，２７，２
８）存在する。

この場合まず、境界線Ｘ＋Ｙ−４＝Ｏのいずれの側にあ
るかを判定し、これにより入力信号が座標（Ｌｌ）に位
置する理想点２７に対応するか否かを判別する。

そして理想点２７に対応しない入力信号については次に
境界線１．５Ｙ−Ｘ＋１．７５＝Ｏのいずれの側にある
かを判定し、これにより入力信号が座標（Ｓ、Ｏ）に位
置する理想点２０に対応するか、座標（３，３）に位置
する理想点２８に対応するかを判別する。

このようにして第１の判定部４２による領域に関する判
定結果と、第２の判定部４４による領域０における理想
点の情報は復号部４５に供給され、その出力端子４６か
ら最終的な判定出力として、１６個の理想点のいずれか
に対応するデータビットが出力される。

例えば第１の判定部が領域３を出力し、第２の判定部が
理想点２０を出力した場合、復号部４５は理想点２４に
対応するデータビットを出力端子４６へ出力することと
なる。

このように本発明によれば最適境界線の実現にあたり、
写像回路部分と２種類の判定回路部分とを組合せて、そ
れぞれの判定アルゴリズムを簡単にしたので、演算だけ
で判定を行うことができ、従来必要とされた大容量のＲ
ＯＭは不要となる。

なお本発明の判定回路の第１および第２の判定部および
写像部の信号処理は、プログラムによって制御されるマ
イクロコンピュータが行えば、迅速な処理を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は８相位相変調方式における理想点の配置と、判
定の際の最適境界線を示した信号判定図、第２図〜第６
図は本発明の一実施例を説明するためのもので、このう
ち第２図は１６値ＱＡＭ方式における理想点の配置と判
定の際の境界線を示した信号判定図、第３図は判定回路
のブロック図、第４図は第１の判定部の判定する領域を
示す判定領域図、第５図は第２の判定部の判定する境界
を示す判定境界図、第６図は第２の判定部が行う判定の
フローチャートである。 ０〜７・・・・・・領域、１９〜３４・・・・・・理想
点、４２・・・・・・第１の判定部、４３・・・・・・
写像部、４４・・・・・・第２の判定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １８個以上の多値直交振幅変調信号に対して全ての隣接
   する２個の理想点を結ぶ線分の垂直二等分線を用いて１
   個の理想点と１個の領域とが一対一に対応するように位
   相平面を分割する最適境界線で入力信号の判定を行なう
   判定回路において、入力信号の位置を位相平面内の直交
   座標（ｘ、ｙ）で表わすときｘ＝ｏ 、ｙ＝ｏおよびＸ
   ±Ｙ＝０で分割された８個の領域のいずれに属するかを
   演算により判定する第１の判定部と、入力信号を前記位
   相平面のｘ＝ｏ、ｙ＝ｏ及びＸ±Ｙ＝Ｏの線分に対して
   対称移動させて前記分割された８個の領域のうちのいず
   れか１個の領域に変換する写像部と、写像部により変換
   されたこの領域について前記最適境界線に従って演算に
   より対応する理想点を判定する第２の判定部と、これら
   第１および第２の判定部の判定出力を基に各理想点に対
   応する信号を復号する復号回路とを有することを特徴と
   する判定回路。 ２ 写像部の演算により変換する領域がＸ≧Ｏ２￥≧０
   かつＸ−Ｙ２Ｏを満す領域であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の判定回路。 ３ 第１および第２の判定部および写像部の演算を、プ
   ログラムによって制御されるマイクロコンピュータが行
   うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の判定回
   路。