JPS63200635A - トランスマルチプレクサ - Google Patents

トランスマルチプレクサ

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JPS63200635A
JPS63200635A JP3255787A JP3255787A JPS63200635A JP S63200635 A JPS63200635 A JP S63200635A JP 3255787 A JP3255787 A JP 3255787A JP 3255787 A JP3255787 A JP 3255787A JP S63200635 A JPS63200635 A JP S63200635A
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JP
Japan
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clock
output
frequency
filter
channel
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JP3255787A
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Osamu Ichiyoshi
市吉 修
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NEC Corp
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Priority to DE3855244T priority patent/DE3855244T2/de
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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〕 本発明は通信網に於て広汎に用いられるディジタルトラ
ンスマルチプレクサ(以後、 TMUXと略記する)に
関する。
〔従来の技術〕
TMUXは通信網に於てFDM / TDM変換に広汎
に用いられている。
従来のTMUXの構成を第5図に示す。1はローカル発
振器、2はπ/2移送器、3,4はミキサ。
5,6はLPF 、 7 、8はA/D変換器、9は多
重化クロック発振器(周波数NΔf)、10はN分周器
、11はスイッチ回路、12−1〜12−Nは遅延器、
13−1〜13−Nはディジタルサブフィルタ。
14はN点FFTである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
T■■の動作原理図を第6図に示す。31はωに々る周
波数に同調したBPFであシ、32は乗算器。
33はキャリヤ位相発生器、34はN分周器、35はサ
ンシラである。
第7図(a) 、 (b)はFIR型ディジタルフィル
タの基本図と、サブフィルタへの分割構成を示す。41
はシフトレジスタ、 42−1.42−2.・・・42
−Lは各々係数り、) 、hl +”・hL 1の重み
回路、43.44は加算器である。
第8図はN=4.L=24の時のディジタルフィルタ及
びサブフィルタのインパルス応答の関係を示すO 以上の図面第5図〜第8図を参照してTMUXの原理を
説明する。基本LPFの特性を第7図(、)に従って。
とするとそのN個のサブフィルタ分割は。
となる。但し。
t=。
z=8jofr=8jω/(NΔf)      (4
)である。Δfはチャネル周波数間隔であり。
は多重化クロックの周期である。(1)又は(2)式の
周波数特性を持ち。
ωに=にΔω=k(2πΔf )       (6)
(k=o、±1.±2.・・・、±百−1)を中心周波
数とするディジタルBPFの伝達関数は。
、2πk z →  ej(ω−ωk)T=6  3   、  
−z       (7)なる変数変換により。
となる。
他方、第5図のφ変換器7.8の出力を。
R(z) =ΣrnZ ”          (9)
とする。但し、γ は実部及び虚部信号の対よシ成る複
素系列である。
受信信号もフィルタと同様にサブ信号分割すると。
と表わせる。但し。
R1(ZN)=ΣγnN十t (ZN)”      
  αやである。
そこで、入力信号R(z)をBPF H(z;k)に通
した出力は。
で表わせる。
ここで、 BPF kの出力をωに→0 (rad/s
ee )に周波数変換する為には。
z ヨ6j(ω+ωk)T=ej?に−z   (11
なる変数変換により。
、2π H(z;k)R(z) l z−+zej N kと々
る。但し、Hα=0(α〈0.α>N)である。弐α→
のznの項は、NT=1/Δfなる信号系列の間をTな
る周期で内挿する事を意味する。即ちHn−4(ZN)
・Rt(zN)ノタイミンクを0 、 N 、 2 N
 、−・・とすればznによる内挿出力タイミングは第
9図のようになる。
従来のTMUXは第9図に於てn=N−1のみを選ぶ方
式であった。即ち、Δfなるチャネルクロック周波数で
上記BPF−周波数変換出力をサンプリングするもので
あった。n=N−1のみを選ぶ事によりTMUX出力は
とたり、このだめの回路構成は第5図に示すものとなる
TMUXは全チャネルに共通でディジタル回路により正
確な周波数特性を有するフィルタ群を実現できるという
すぐれた長所がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが上述の従来方式は9本質的にΔfなるチャネル
間隔周波数でサンプルされた信号系列として出力信号が
得られる。このため、Δfよシも広い周波数帯域を有す
るフィルタ特性を実現する事はできない。
ちなみに、第4図(、)にフィルタの基本周波数特性を
、(b)に入力に広帯域信号が入った場合のTMLJX
の出力信号の周波数特性を示す。図中、実線で示□すよ
うに基本フィルタの帯域幅がΔf内に限られる場合には
、第4図(b)に示すように、正しく周波数スペクトル
が出力される。しかし、破線で示すように、Δfよりも
広い周波数特性のフィルタを用いると出力信号は、折り
返しのためにスにクトルに重なりを生じ、正しく信号を
分離する事ができない。このため、帯域内で平坦なフィ
ルタ特性を実現する事は不可能であるばかシでなく、帯
域内でできる限り平坦なフィルタ特性を実現しようとす
ると、急峻な周波数特性をもつフィルタを設計する必要
が生じ2回路規模が大きくなる。
本発明は上述の従来のT■■の欠点を克服し2周波数特
性がΔfに限られる事なくしかも平坦なTMUXを提供
しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によるトランスマルチゾレクサは2周波数間隔Δ
fでFDM多重されたNチャネルの入力IF倍信号ベー
スバンド帯の複素信号に周波数変換する2個のミキサと
、該2個のミキサの出力を標本化しディジタル数値信号
に変換して出力する2個のA/D変換器と、該2個のA
/D変換器に供給されるNΔfの多重化クロックを分周
してN分周のチャネルクロック及びN / m分周の内
挿クロックを発生する分周回路と、前記2個のA/D変
換器出力を受けて前記多重化クロック及びチャネルクロ
ックによるタイミングにもとづいてNサンプル毎に入力
時系列をN個の別個の出力に分離出力する時/空間分割
変換スイッチと、該時/空間分割変換スイッチの出力に
接続されて対応する信号の到来順序に比例した遅延を加
えることにより、タイミングの一致した速度ΔfのN個
の複素ベースバンド信号を発生゛する遅延回路と、該遅
延回路に接続され前記チャネルクロック及び内挿クロッ
クによるタイミングにもとづいて所定のフィルタリング
を行うと共に、前記内挿クロックのサンプル速度でフィ
ルタ出力を発生するN個の内挿形ディジタルサブフィル
タと、該N個のディジタルサブフィルタの出力を受けて
前記内挿クロックの速度で高速フーリエ変換を行うN点
FTT回路とを有する。
〔実施例〕
本発明のTMUXを第1図に示す。第5図と同じ部分に
は同番号を付し説明は省略する。15はN/m分周器、
16はm分周器である。以下、主としてm = 2の場
合について説明する。17−1〜17−Nは本発明に用
いる内挿型ディジタルサブフィルタである。
第2図は1本発明の内挿型ディジタルサブフィルタHN
1’−n(ZN)の構成を示す。第2図(a)はo<、
t4−Iの場合、第2図(b)は2 りt (N  i
の場合について示している。21,22.23はディジ
タルサブフィルタ、24はN/2サンプル進み器、25
はN/2サンプル遅れ器、26は加算器である。
第3図は本発明に用いる内挿型ディジタルサブフィルタ
の入出力タイミング関係を示す。
第4図(c) 、 (d)は本発明によるT■■の基本
フィルタ特性と、実際のフィルタ特性の関係を示す。
本発明の本質は、弐α→の基本BPF−周波数変換出力
に於て、Δfではなくその整数倍、即ちm・Δfなる周
波数でサンプリングを行う事である。例えば9m−2の
場合には弐α→に於けるn=N−1のみでな(、n−N
/2−1 、3N/2−1  なる項目をも選択して出
力する事である。即ち2本発明のTMUXは出力信号と
して。
以下余日 を得るものである。上式は更に。
と書き表す事ができる。
但し。
+HN−1−z(ZN) である。即ち2本発明の内挿型ディジタルサブフィルタ
は、第2図に示す様に2個のディジタルサブフィルタを
用い、一方を(N/2)Tだけ時間をずらして出力した
ものであり、第3図に示すように、入力信号速度の2倍
の速度でフィルタ結果を内挿出力するものである。
同様にしてm = 4の場合は、4個のディジタルサブ
フィルタを組み合わせて入力サンプル1つにつき4内挿
出力を出力する。普通はm = 2で充分である。
本発明のTMUXのフィルタ特性を第4図(c) 、 
(d)に示す。第4図(d)より分るように本発明のT
M′UXは出力信号のサンプル周波数が2Δfであるた
め(m=2)周波数帯域が2Δfを越えなければ、Δf
よりも広い周波数特性を有する基本フィルタに基くTM
UXを実現する事ができる。
それ故、第4図(c) 、 (d)に示すように、Δf
に亘って完全に平坦な伝達特性を有するTMUXも実現
可能であるばかりでなく破線で示すように緩やかな傾き
のフィルタ特性を用いても折シ返しを生じない。従って
、ディジタルフィルタの規模は小さくて済み、あるいは
大きな帯域外減衰を容易に実現する事ができる。それだ
けでなく9本発明のTMLJXは出力信号の信号帯域幅
に比べて、サンプル周波数が高いので、連続信号にもど
すだめのアナログLPFが容易に実現できる等、信号処
理が容易である。
〔発明の効果〕
本発明により次の効果が得られる。
(1)各チャネルの帯域に於て完全に平坦なフィルタ特
性のTMUXを実現できるので、あらゆる変調方式のF
DM信号に対し、スペクトルの変形を生じる事な(TM
UX動作を行う事ができる。
(2)  チャネル帯域外にも緩やかな周波数特性を有
するフィルタを用い得るのでフィルタ帯域外に於る大き
な減衰を容易に実現する事ができる。
(3)  出力信号がチャネル間隔周波数の2倍(m−
2)の速さのサンプル値系列で得られるため。
内挿等の以後の信号処理が容易である。
(4)以上の特徴を有する本発明のTMUXは1種種の
変調方式が用いられる地上系あるいは衛星系の通信網に
広汎に用いられる事が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のTM[JXの構成を示し、第2図は本
発明の内挿型ディジタルサブフィルタの構成を2つの場
合について示し、第3図は内挿型ディジタルフィルタの
入出力信号タイミング関係を示し、第4図は従来(図a
、b)及び本発明(図C2d)のTMUXのフィルタ特
性を示し、第5図は従来のTMUXの構成を示し、第6
図は従来のTMUXの動作原理を説明するだめの図、第
7図は従来のディジタルフィルタの基本構成(図a)、
及びサブフィルタ分割構成(図b)を示す図、第8図は
従来のディジタルフィルタ(図a)及びサブフィルタの
インパルス応答を示す図、第9図は出力タイミングを説
明するだめの図。 図中、11はスイッチ回路、12−1〜12−Nは遅延
器、14はN点FFT 、 15はN / m分周器。 16はm分周器、17−1〜17−Nはディジタルサブ
フィルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、周波数間隔ΔfでFDM多重されたNチャネルの入
    力IF信号をベースバンド帯の複素信号に周波数変換す
    る2個のミキサと、該2個のミキサの出力を標本化しデ
    ィジタル数値信号に変換して出力する2個のA/D変換
    器と、該2個のA/D変換器に供給されるNΔfの多重
    化クロックを分周してN分周のチャネルクロック及びN
    /m分周の内挿クロックを発生する分周回路と、前記2
    個のA/D変換器出力を受けて前記多重化クロック及び
    チャネルクロックによるタイミングにもとづいてNサン
    プル毎に入力時系列をN個の別個の出力に分離出力する
    時/空間分割変換スイッチと、該時/空間分割変換スイ
    ッチの出力に接続されて対応する信号の到来順序に比例
    した遅延を加えることにより、タイミングの一致した速
    度ΔfのN個の複素ベースバンド信号を発生する遅延回
    路と、該遅延回路に接続され前記チャネルクロック及び
    内挿クロックによるタイミングにもとづいて所定のフィ
    ルタリングを行うと共に、前記内挿クロックのサンプル
    速度でフィルタ出力を発生するN個の内挿形ディジタル
    サブフィルタと、該N個のディジタルサブフィルタの出
    力を受けて前記内挿クロックの速度で高速フーリエ変換
    を行うN点FFT回路とを有するトランスマルチプレク
    サ。
JP3255787A 1987-02-17 1987-02-17 トランスマルチプレクサ Granted JPS63200635A (ja)

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JP3255787A JPS63200635A (ja) 1987-02-17 1987-02-17 トランスマルチプレクサ
US07/155,301 US4785447A (en) 1987-02-17 1988-02-12 FDM demultiplexer using oversampled digital filters
EP88102241A EP0280161B1 (en) 1987-02-17 1988-02-16 FDM demultiplexer using oversampled digital filters
DE3855244T DE3855244T2 (de) 1987-02-17 1988-02-16 FDM-Demultiplexer mit digitalen überabgetasteten Filtern

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JPH0519341B2 JPH0519341B2 (ja) 1993-03-16

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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