JPS6324342B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6324342B2 JPS6324342B2 JP55118549A JP11854980A JPS6324342B2 JP S6324342 B2 JPS6324342 B2 JP S6324342B2 JP 55118549 A JP55118549 A JP 55118549A JP 11854980 A JP11854980 A JP 11854980A JP S6324342 B2 JPS6324342 B2 JP S6324342B2
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- JP
- Japan
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- point
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- array
- method described
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013507 mapping Methods 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229940008118 paradyne Drugs 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
- H04L27/3411—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power reducing the peak to average power ratio or the mean power of the constellation; Arrangements for increasing the shape gain of a signal set
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高速度データ伝送に関しそして特に両
側波帯−直角搬送波（DSB−QC）変調のための
信号構造に関する。
側波帯−直角搬送波（DSB−QC）変調のための
信号構造に関する。
Formey、Jr.他による1975年６月３日付の米国
特許第3887768号「両側波帯直角搬送波変調のた
めの信号構造」において、単側波帯（SSB）およ
び残留側波帯（VSB）を凌ぐDSB−QC個有の特
徴が詳論されている。簡単にいえば、DSB−QC
システムは、線路上の位相ジツタまたはSSBある
いはVSB信号よりも再生された搬送波における
位相誤差に対するより十分な抗性を有するように
設定可能であり、同時にキヤリアまたはパイロツ
トトーンの伝送を要せずに受信されたデータから
派生されるコヒーレントな局部復調キヤリアを許
容する。
特許第3887768号「両側波帯直角搬送波変調のた
めの信号構造」において、単側波帯（SSB）およ
び残留側波帯（VSB）を凌ぐDSB−QC個有の特
徴が詳論されている。簡単にいえば、DSB−QC
システムは、線路上の位相ジツタまたはSSBある
いはVSB信号よりも再生された搬送波における
位相誤差に対するより十分な抗性を有するように
設定可能であり、同時にキヤリアまたはパイロツ
トトーンの伝送を要せずに受信されたデータから
派生されるコヒーレントな局部復調キヤリアを許
容する。
前述の米国特許第3887768号は、その信号点が、
次に隣接するリングから45゜回転された同心リン
グ上の複素平面内に記入されるようなDSB−QC
変調を開示している。先行技術において論ぜられ
たような雑音および位相ジツタの結合された効果
に対抗するDSB−QC配列を開示するが多くの通
信チヤネル上の位相ジツタを実質的に減ずるため
に寄与するように従来技術における搬送波技術が
改良され、その結果雑音および位相ジツタ間の最
良特性を与えるように設計された信号配列が総合
特性の点でもはや最適ではなくなる。ここに、最
良特性とは最低の総合ビツト誤差率に限定するこ
とである。
次に隣接するリングから45゜回転された同心リン
グ上の複素平面内に記入されるようなDSB−QC
変調を開示している。先行技術において論ぜられ
たような雑音および位相ジツタの結合された効果
に対抗するDSB−QC配列を開示するが多くの通
信チヤネル上の位相ジツタを実質的に減ずるため
に寄与するように従来技術における搬送波技術が
改良され、その結果雑音および位相ジツタ間の最
良特性を与えるように設計された信号配列が総合
特性の点でもはや最適ではなくなる。ここに、最
良特性とは最低の総合ビツト誤差率に限定するこ
とである。
与えられた帯域幅において高いデータ速度を達
成するために、通信媒体において高いＳ／Ｎ比が
要求される。高いＳ／Ｎ比が要求されるので、良
好なＳ／Ｎ有効信号のための配列が要求される。
雑音のみの存在において、平方格子上に等しく配
設された点としての信号配列はほゞ最適特性を与
える。さらに、このようなパターンは、送信機に
おける単純な符号化を、そして受信機における単
純な復号化または検出を許容する。与えられた誤
差率および帯域幅で平方格子配列が比較できる同
心リング型配列よりも良好な信号対雑音特性を示
すことは知られている。実際に、例えば2400Hzの
ナイキスト帯域幅において9600ビツト伝送のため
に16点を使用する周知のリング型配列は平方格子
配列に比して与えられた信号誤差率のために
1.3dB大きなＳ／Ｎ比を要求する。上述のような
周知の同心リング配列はCCITT勧告V.29（Largo
FloridaのParadyne社によつて発売されたMP−
96 Data Modern）によつて提案されている。平
方格子配列は、Bell Systemによつてモデル209
Date Setに使用されている。
成するために、通信媒体において高いＳ／Ｎ比が
要求される。高いＳ／Ｎ比が要求されるので、良
好なＳ／Ｎ有効信号のための配列が要求される。
雑音のみの存在において、平方格子上に等しく配
設された点としての信号配列はほゞ最適特性を与
える。さらに、このようなパターンは、送信機に
おける単純な符号化を、そして受信機における単
純な復号化または検出を許容する。与えられた誤
差率および帯域幅で平方格子配列が比較できる同
心リング型配列よりも良好な信号対雑音特性を示
すことは知られている。実際に、例えば2400Hzの
ナイキスト帯域幅において9600ビツト伝送のため
に16点を使用する周知のリング型配列は平方格子
配列に比して与えられた信号誤差率のために
1.3dB大きなＳ／Ｎ比を要求する。上述のような
周知の同心リング配列はCCITT勧告V.29（Largo
FloridaのParadyne社によつて発売されたMP−
96 Data Modern）によつて提案されている。平
方格子配列は、Bell Systemによつてモデル209
Date Setに使用されている。
同心リングパターン以上の平方格子パターンの
大きなＳ／Ｎ比のために払われる犠牲は次の２点
である。
大きなＳ／Ｎ比のために払われる犠牲は次の２点
である。
１ 使用可能な点の数が2Mに等しくなければなら
ない。ここにＭは整数でありまたＭは２、４、
８、16等にのみ等しくすることができる。その
ため３×３のような格子は使用できない。
ない。ここにＭは整数でありまたＭは２、４、
８、16等にのみ等しくすることができる。その
ため３×３のような格子は使用できない。
２ 点の数が増加するので、距離の二乗平均値の
平方根に対する最も遠い点の原点からの距離は
迅速に増加する。原点からの距離が点を発生す
るために必要な電圧に比例するから、ピーク電
圧対平均電圧比は大きくなりそして大部分の通
信媒体内にクリツプするために導くことができ
る。
平方根に対する最も遠い点の原点からの距離は
迅速に増加する。原点からの距離が点を発生す
るために必要な電圧に比例するから、ピーク電
圧対平均電圧比は大きくなりそして大部分の通
信媒体内にクリツプするために導くことができ
る。
上述のように、本発明の主な目的は雑音の存在
下においてほゞ最適の特性を示す改良された
DSB−QC信号構造を提供することである。
下においてほゞ最適の特性を示す改良された
DSB−QC信号構造を提供することである。
他の目的は、簡単な符号化および復号化または
検出を可能にする上述の信号構造を提供すること
である。
検出を可能にする上述の信号構造を提供すること
である。
さらに他の目的は、４つの象限のそれぞれにお
ける点が、絶対的搬送波基準を不要とするように
異なる位相で符号化可能であるような信号構造を
提供することである。
ける点が、絶対的搬送波基準を不要とするように
異なる位相で符号化可能であるような信号構造を
提供することである。
その他の目的および特徴は、本発明の好適な実
施例を示す以下の説明から自明であろう。
施例を示す以下の説明から自明であろう。
上述のおよびその他有利な目的ならびに特徴
は、両側波帯−直角搬送波変調信号構造を与える
本発明によつて得られる。ここに該信号構造の配
列は、限定された平方格子（Square grid）にお
いて90゜対称であるＮ×Ｎ点（Ｎは整数）から構
成される。また、各象限のために、原点またはそ
の他の点よりも原点からさらに隔たる全ての点は
再配置されまたは除去される。もし平方格子が2M
である点の数を減少するために2M点（Ｍは整数）
よりも多くから構成されるとすれば、これらの点
は除去される。再配置された点は原点に接近して
設けられそして好ましくは復号化の複雑さを最小
化するような配置とされる（すなわち、軸上また
は格子上の補外法による点（extrapolate point）
上におかれる）。
は、両側波帯−直角搬送波変調信号構造を与える
本発明によつて得られる。ここに該信号構造の配
列は、限定された平方格子（Square grid）にお
いて90゜対称であるＮ×Ｎ点（Ｎは整数）から構
成される。また、各象限のために、原点またはそ
の他の点よりも原点からさらに隔たる全ての点は
再配置されまたは除去される。もし平方格子が2M
である点の数を減少するために2M点（Ｍは整数）
よりも多くから構成されるとすれば、これらの点
は除去される。再配置された点は原点に接近して
設けられそして好ましくは復号化の複雑さを最小
化するような配置とされる（すなわち、軸上また
は格子上の補外法による点（extrapolate point）
上におかれる）。
電話回線を通してのデイジタル信号化のために
使用されたデータ速度は、2400×2Mのように表わ
すことができる。ここに、Ｍは整数である。基準
速度はそれぞれ、2400、4800および9600ビツト／
秒であり、ここにＭ＝０、１および２である。こ
れら速度を好都合に達成するために、切換え可能
でありしたがつて全ての速度を発生するモデムは
通常は2400符号毎秒（symbols per second）の
速度で符号を発する。2400bpsでの伝送は各符号
時間の２つの可能位相の１位相内における符号化
すべき１つのビツトを要する。4800bpsは各符号
時間の４つの可能位相の１位相内における符号化
すべき２つのビツトを要しそして9600bpsは16点
内における符号化すべき４つのビツトを要する。
符号化のための手段および符号化機構を実施する
ための方法は前述の米国特許第3887768号で開示
されている。
使用されたデータ速度は、2400×2Mのように表わ
すことができる。ここに、Ｍは整数である。基準
速度はそれぞれ、2400、4800および9600ビツト／
秒であり、ここにＭ＝０、１および２である。こ
れら速度を好都合に達成するために、切換え可能
でありしたがつて全ての速度を発生するモデムは
通常は2400符号毎秒（symbols per second）の
速度で符号を発する。2400bpsでの伝送は各符号
時間の２つの可能位相の１位相内における符号化
すべき１つのビツトを要する。4800bpsは各符号
時間の４つの可能位相の１位相内における符号化
すべき２つのビツトを要しそして9600bpsは16点
内における符号化すべき４つのビツトを要する。
符号化のための手段および符号化機構を実施する
ための方法は前述の米国特許第3887768号で開示
されている。
2400、4800および9600bpsの動作を与えるモデ
ムにおいては、ある端子が7200bpsで動作するよ
うに設計されているから、特に7200bpsの速度で
も準備されることが望ましい。この速度を得るた
めに、符号または８可能点あたり３ビツトを得る
必要がある。本発明によれば、第１図の配列は８
可能点内で符号化すべき３ビツトを許容するよう
な機能を与える。平方配列上に８点を得るため
に、平方の寸法は、十分な点を与えることができ
ないので少なくとも３×３でなければならない。
点の組は、同相軸および直交軸上の座標＋１、
０、−１によつて表わすことができる。本発明に
よれば、零点は除外されしたがつて必要な８点が
残る。０、０点の受信が搬送波位相情報を伝達し
ないので発生する零点は搬送波位相の連続的トラ
ツキングを許容しない利点がある。既に除外され
た点は決定する必要がないので、各象限内の０、
０からもつとも遠い点であろうがなかろうが、全
ての他の点よりも遠くそして点再配置が要求され
ない。
ムにおいては、ある端子が7200bpsで動作するよ
うに設計されているから、特に7200bpsの速度で
も準備されることが望ましい。この速度を得るた
めに、符号または８可能点あたり３ビツトを得る
必要がある。本発明によれば、第１図の配列は８
可能点内で符号化すべき３ビツトを許容するよう
な機能を与える。平方配列上に８点を得るため
に、平方の寸法は、十分な点を与えることができ
ないので少なくとも３×３でなければならない。
点の組は、同相軸および直交軸上の座標＋１、
０、−１によつて表わすことができる。本発明に
よれば、零点は除外されしたがつて必要な８点が
残る。０、０点の受信が搬送波位相情報を伝達し
ないので発生する零点は搬送波位相の連続的トラ
ツキングを許容しない利点がある。既に除外され
た点は決定する必要がないので、各象限内の０、
０からもつとも遠い点であろうがなかろうが、全
ての他の点よりも遠くそして点再配置が要求され
ない。
第１図に示した８可能位相は別個に符号化され
それによつて絶対搬送波位相は不要となる。
それによつて絶対搬送波位相は不要となる。
第２図は2400符号毎秒の符号速度のための
12000ビツト毎秒のデータ速度の発生のために使
用可能な６×６配列の１象限を示すものである。
この場合、各符号は５ビツトすなわち2M＝25＝32
によつて表現されそして、Ｎ×Ｎは32以上でなけ
ればならない。故に、Ｎの最小値は６である。し
たがつて、６レベルは各軸上に許容され、各符号
時間のために５ビツトが１点に符号化されるか
ら、32の可能性のみが許容される。このように、
座標（−５、−５）、（−５、５）、（５、−５）およ
び（５、５）に生ずる不許容点がある。これら各
点の除去は伝送信号のピーク出力レベル対平均出
力レベル比を最小にする。
12000ビツト毎秒のデータ速度の発生のために使
用可能な６×６配列の１象限を示すものである。
この場合、各符号は５ビツトすなわち2M＝25＝32
によつて表現されそして、Ｎ×Ｎは32以上でなけ
ればならない。故に、Ｎの最小値は６である。し
たがつて、６レベルは各軸上に許容され、各符号
時間のために５ビツトが１点に符号化されるか
ら、32の可能性のみが許容される。このように、
座標（−５、−５）、（−５、５）、（５、−５）およ
び（５、５）に生ずる不許容点がある。これら各
点の除去は伝送信号のピーク出力レベル対平均出
力レベル比を最小にする。
第３図は第２図の配列のための符号化候補例を
示すもので、この場合、XXによつて示された最
初の２ビツトは象限間に別個に符号化されるの
で、搬送波位相基準は不要となる。搬送波位相基
準の要求を除去するための第３図の構成の象限間
の最初の２ビツトの異なる符号化は第４図に示さ
れる。
示すもので、この場合、XXによつて示された最
初の２ビツトは象限間に別個に符号化されるの
で、搬送波位相基準は不要となる。搬送波位相基
準の要求を除去するための第３図の構成の象限間
の最初の２ビツトの異なる符号化は第４図に示さ
れる。
2400符号毎秒の符号速度で14400bpsのデータ
速度を達成するためには各符号時間の64可能点の
１つにおける符号化すべき６ビツトを必要とす
る。これは第５図の構成によつて達成することが
できる。第５図は64の全点が同相軸および直交軸
に関して等しく隔てられた従来技術を示すもので
ある。しかしながら、座標（−７、−７）、（−７、
７）、（７、−７）および（７、７）に配置された
点は、点（０、０）からの最大限距離（すなわち
極端な点での所要出力が24.5A2である）のため
に比較的大きなピーク対平均出力比の原因とな
る。各軸上に等間隔を保ちかつ４象限の全てに対
称である低いピーク対平均出力比をもたらす本発
明にかかる第５図の配列の２つの変形は第６図お
よび第７図に示される。各場合において、これは
原点に接近した位置に対するその他の点（すなわ
ち、７、７；−７、７；７、−７；および−７、−
７）よりも原点からさらに隔てられた各象限の点
を再配置することによつて達成される。
速度を達成するためには各符号時間の64可能点の
１つにおける符号化すべき６ビツトを必要とす
る。これは第５図の構成によつて達成することが
できる。第５図は64の全点が同相軸および直交軸
に関して等しく隔てられた従来技術を示すもので
ある。しかしながら、座標（−７、−７）、（−７、
７）、（７、−７）および（７、７）に配置された
点は、点（０、０）からの最大限距離（すなわち
極端な点での所要出力が24.5A2である）のため
に比較的大きなピーク対平均出力比の原因とな
る。各軸上に等間隔を保ちかつ４象限の全てに対
称である低いピーク対平均出力比をもたらす本発
明にかかる第５図の配列の２つの変形は第６図お
よび第７図に示される。各場合において、これは
原点に接近した位置に対するその他の点（すなわ
ち、７、７；−７、７；７、−７；および−７、−
７）よりも原点からさらに隔てられた各象限の点
を再配置することによつて達成される。
第６図において、（７、７）の点は（９、１）
に再配置される。同様に、（−７、７）の点は
（−１、９）に再配置される。（−７、−７）は
（−９、−１）に再配置されそして（７、−７）は
（１、−９）に再配置される。
に再配置される。同様に、（−７、７）の点は
（−１、９）に再配置される。（−７、−７）は
（−９、−１）に再配置されそして（７、−７）は
（１、−９）に再配置される。
第７図において、（７、７）の点は（９、０）
に再配置される。同様に（−７、７）の点は
（０、９）に再配置される。（−７、−７）は（−
９、０）に再配置されそして（７、−７）は（０、
−９）に再配置される。
に再配置される。同様に（−７、７）の点は
（０、９）に再配置される。（−７、−７）は（−
９、０）に再配置されそして（７、−７）は（０、
−９）に再配置される。
この場合、所要ピーク出力が第６図および第７
図に示されたように0.8dBに減ぜられるので、信
号がクリツプされる危険は十分に減ぜられる。
図に示されたように0.8dBに減ぜられるので、信
号がクリツプされる危険は十分に減ぜられる。
第１図は８可能点を含む３×３配列を示す。第
２図は32可能点を含む６×６配列を示す。第３図
は６×６配列のための可能符号化構成を示す。第
４図は搬送波位相基準の必要性を除去するための
象限の応差灰色符号化を示す。第５図は８×８配
列に関する従来技術を示す。第６図は８×８配列
の変形を示す。そして、第７図は８×８配列の他
の変形を示す。
２図は32可能点を含む６×６配列を示す。第３図
は６×６配列のための可能符号化構成を示す。第
４図は搬送波位相基準の必要性を除去するための
象限の応差灰色符号化を示す。第５図は８×８配
列に関する従来技術を示す。第６図は８×８配列
の変形を示す。そして、第７図は８×８配列の他
の変形を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各符号が情報のＭビツトを伝送するような両
側波帯−直角搬送波変調システムの点配列を複素
平面に標記する方法であつて、 (a) 原点に対して90゜対称であり、Ｎ×Ｎ点（Ｎ
は整数）からなる配列に点を標記し、 (b) 原点に現われる点を除去し、 (c) 2Mを超過する点を除去し、そして、 (d) 他の点よりも原点からさらに隔たつた象限上
の点を再配置する、 各ステツプから成る上記方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
Ｍ＝３、Ｎ＝３で各点が各軸に沿つた−１、０お
よび＋１に沿つて配置されそして原点（０、０）
が除去される方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
Ｍ＝５、Ｎ＝６で、各点が各軸に沿つた−５、−
３、−１、１、３および５上に配置されそして５、
５：−５、５；５、−５；および−５、−５の各点
が除去される方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
Ｍ＝６、Ｎ＝８で、各点が各軸に沿つた−７、−
５、−３、−１、１、３、５および７に配置されそ
して（７、７）、（−７、７）、（７、−７）および
（−７、−７）に配列された点がそれぞれ（９、
１）、（−１、９）、（１、−９）および（−９、−
１）に再配置される方法。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
Ｍ＝６、Ｎ＝８で、各点が各軸に沿つた−７、−
５、−３、−１、１、３、５および７に配置されそ
して（７、７）、（−７、７）、（７、−７）および
（−７、−７）に配列された点がそれぞれ（９、
０）、（０、９）、（０、−９）および（−９、０）
に再配置される方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/071,734 US4271527A (en) | 1979-08-31 | 1979-08-31 | Double side band-quadrature carrier modulation signal structures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5652954A JPS5652954A (en) | 1981-05-12 |
| JPS6324342B2 true JPS6324342B2 (ja) | 1988-05-20 |
Family
ID=22103235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11854980A Granted JPS5652954A (en) | 1979-08-31 | 1980-08-29 | Method of marking bothhside banddlinear carrier modulation signal structure |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4271527A (ja) |
| EP (1) | EP0031193B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5652954A (ja) |
| AT (1) | ATE7994T1 (ja) |
| DE (1) | DE3068202D1 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2913669C2 (de) * | 1979-04-05 | 1981-12-10 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Erzeugen von Modem-Sendesignalen mit Quadratur-Amplituden-Modulation QAM |
| GB2118003B (en) * | 1982-02-02 | 1985-07-31 | Racal Milgo Ltd | Differential encoder and decoder for transmitting binary data |
| US4646305A (en) * | 1983-09-26 | 1987-02-24 | Case Communications, Inc. | High speed data modem using multilevel encoding |
| US4660213A (en) * | 1983-11-22 | 1987-04-21 | Infinet, Inc. | Signal structure for data communication |
| JPS6177452A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Nec Corp | 多値直交振幅変調方法および装置 |
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