JPS6377246A - デイジタル位相変調回路 - Google Patents

デイジタル位相変調回路

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JPS6377246A
JPS6377246A JP22091186A JP22091186A JPS6377246A JP S6377246 A JPS6377246 A JP S6377246A JP 22091186 A JP22091186 A JP 22091186A JP 22091186 A JP22091186 A JP 22091186A JP S6377246 A JPS6377246 A JP S6377246A
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phase
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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】 〔概 要〕 ディジタル位相変調回路であって、人力ディジタル信号
に帯域制限を加えるディジタルローパスフィルタからの
出力の極性ビットと1殿送波を発生する発振器からの出
力との排他的論理和をとることにより位相反転を生じさ
せ所要の位相変調波を得るものであり、これにより搬送
波の周波数を従来よりも高くすることを可能とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明はディジタル位相変調回路に関する。
近年のコンピュータシステムの拡大により、遠隔端末装
置等とのデータの授受の必要性が高まり、このためディ
ジタルデータ伝送系の重要度が増しつつある。−最にデ
ィジタルデータを搬送波に乗せて伝送するのに、振幅変
調、周波数変調、位相変調等が用いられるが、本発明で
はこのうち位相変調に基づくディジタル変調回路につい
て言及する。このディジタル位相変調回路は、特に無線
によるデータ伝送に適している。
〔従来の技術〕
第6図は従来のディジタル位相変調回路の一例を示す図
である。本図において、ディジタル位相変調回路10は
、ディジタル位相変調すべきディジタル人力信号S i
nを受信して、位相変調出力S outを送出する。信
号S1.、はまず、ディジタルローパスフィルタ(LP
F)11に印加され、ここで一定の帯域制限を加えたの
ち(図中のfB参照)、乗算器13に入力する。乗算3
t 3は他方、搬送波発生器12からの符号化された搬
送波CR’(周波数r′。)を受信し、CR’とローパ
スフィルタ11の出力との乗′T、′1を行う。ここに
ディジタル変調がなされる。
穀送波発生器12は、一定のクロックを供給するクロッ
ク発生器16と接続し、そのクロック出力CL(周波数
fs)を用いてサンプリング周波Orsでのサンプリン
グにより符号化されたけ送alcR’を生成する。この
Jf々送波CR’は、アナログとしては正弦波を表す。
乗算器13からの出力は、ディジタル/アナログ(D/
A)変換314によってアナログ出力に変換され、この
アナログ出力のうち所要の帯域成分をローパスフィルタ
ー5によって取出し、目的とする位相変調出力S′。、
を得る。
第7図は第6図の■および■に現れる信号の周波数スペ
クトルを示す図であり、(1)および(2)はそれぞれ
■および■での信号に対応する。
第7図の(1)および(2)における各横軸は周波数f
であり、r、および(roは、既述の如く、クロック出
力CLおよび搬送波CR’の各周波数をそれぞれ表す。
本図の(1)において、中心周波f。
Drcとする帯域幅2f、のスペクトルを一で折返した
、いわゆる折返し成分Qが示されている。この折返し成
分Qは既述のサンプリングによって不可避的に現れるも
のであり、これを取り除くために、第6図のローパスフ
ィルター5が設けられる。このフィルター5の出力に現
れるスペクトルは第7図の(2)に示すとおりであり、
点線で示すとおり折返し成分が除去される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第7図の周波数スペクトルから明らかなとおり、1殻送
波の周波数r′oは r。
で表され、結局r′oを一−fBより高く選ぶことはで
きない。これはサンプリングに起因する本来的な制約で
あり、例えば、f′oは高々数M11z止まりである。
ところがこのように低い(roは不便である。
例えばデータ伝送系の端部に設けられる?1100Eで
は、搬送波周波数として数10MHz7’l<採用され
ており、上記の数M Ilzからこの故10MIIzへ
の移行のため、いわゆるアソプコンハータを要するとい
う問題がある。
また、第6図の回路では乗1γ器13を必須の構成要件
としているが、これが変調回路10内に占めるハードウ
ェア量はかなり大であり、コストの増大につながるとい
う問題がある。したがって、より高い搬送波周波数を有
する位相変調出力が得られ、また乗算器を簡素化するこ
とが望まれる。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明に基づくディジタル位相変調回路の原理
構成図である。本発明のディジタル位相変調回路20は
、ディジタル入力信号S inを受信するディジタルロ
ーパスフィルタ21 (従来のディジタルローパスフィ
ルタ11と同じ)と、従来のD/A変換器14と同様の
ディジタル/アナログ(D/A)変換器24を有するが
、従来の乗算器13に代えて排他的論理和ゲート23が
設けられ、また従来のクロック発生器16および音速波
発生器12の対に代えて発振器22が設けられる。
発振器22は好ましくは矩形波パルスを出力し、これが
搬送波CR(周波数fc)となる。25はバンドパスフ
ィルタであり、変換器24からのアナログ出力に含まれ
る不要波を除去し、目的とする位相変調出力S。utを
得る。
〔作 用〕
ディジタルローパスフィルタ21の出力は、ディジタル
入力信号SL、、の極性を表す極性ビット出力S B 
(M S B : Mo5t 51gn1ficant
 Bit)と振幅を表すL S B (Least 5
1gn1ficant Bit)までの振幅ビット出力
群ABとからなる。排他的論理和ゲート23は、その極
性ビット出力SBと搬送波CRとを入力とし、これらの
乗算作用を行う。つまり、SBとCRの論理(“1″ 
、@0”)が共に等しければ0”、異なればl″となる
(通常の算術演算での結果と逆であるが、同符号の積で
一方の論理をとり、異符号の積で他方の論理をとること
は、すなわち乗算である)。かくして、人力信号S =
nの正負じ1″ 、“0“)に応じて、搬送波CRの位
相がOまたはπにずれ、基本的な2相位相変調が行われ
る。この延長として4相位相変調も当然実現できる(後
述)。
このように、ディジタル入力信号S i nと搬送波C
Rとの間で直接的な乗算は行わないので、従来のように
サンプリング周波数fsが介在することはなくなる。つ
まり、搬送波CRを信号S inの極性で0またはπに
移相するのみである。この結果、従来のように、搬送波
f′。が f。
f′。≦−−f、でなければならないという制約から解
放される。また、従来の回路10 (第6図)における
構成要素12 、13および16は、本発明の回路20
(第1図)における構成要素22および23に変更され
、大幅に簡素化される。
〔実施例〕
第2図は本発明の一部゛詳細例を示す図であり、第1図
の構成要素と同様のものには同一の参照番号または記号
を付して示す。ディジタルローパスフィルタ21はシフ
トレジスタ31と逓倍器32とROM (Read 0
nly Me惰ory) 33とからなり全体としてい
わゆるバイナリ−トランスバーサルフィルタをなす。ク
ロックCLKはn逓倍された上で、シフトレジスタ23
 (入力信号S inをシリアルに取り込む)のシフト
周波数を定める。ROM33は一般のトランスバーサル
フィルタにおけるタップ係数等のデータを格納しており
、所定の帯域制限を加えた出力を図中の■に得る。
第3図は第2図の■および■に現れる各信号の説明図で
あり、第3図の(1)はディジタルLPF21の出力側
■に現れる信号をアナログの状態で示す。一方、同図(
2)はバンドパスフィルタ25の出力側■に現れる信号
、すなわち2相位相変調出力S。uLを示す。同図(1
)の極性(中央レベルOより上側が正、下側が負)が切
り替わるのに応じて出力S。uLの位相が反転する様子
を示しており、2相位相変調がなされていることが分か
る。
第4図は第2図の■および■に現れる各信号の周波数ス
ペクトルを示す図であり、第4図の(1)はD/A変換
器24の出力側■に現れる信号に相当し、同図の(2)
はフィルタ25の出力側■に現れる信号、すなわち2相
位相変調出力S。uLに相当する。本図中、「、は第7
図と同様、帯域制限された後の入力信号Si、、のベー
スバンド帯域を表し、その中心周波数はf、であり、搬
送波CRの周波数である。このf、は、第7図の(1,
の如く、サンプリング周波数f、によって制約されるこ
とはなく、f、をfl、より高く選ぶことができる。
ところで、D/A変換器24のアナログ出力には、第4
図(1)に示すとおり、f、より±nf。
(nは逓倍器32(第2図)の逓倍数)のところに不要
波RおよびR′が現れるので、これをバンドパスフィル
タ25(第2図)により除去し、所要の帯域成分のみを
取出す(第4図(2)のスペクトル)。
第5図は本発明を4相位相変調に適用する一例を示す図
である。本図において、ディジタル位相変調回路40は
、基本的には第2図の回路をI(In−phase)チ
ャネル側とし、第2図の回路における発振器22の発振
出力を−だけ位相をずらした回路をQ (Quadra
 ture phase)チャネル側としてこれらを合
成したものに相当する。■チャネルとQチャネルの区別
は参照番号に1.Qを付することによって表す。上記の
合成は加算器41にて行う、Sl、、はIチャネルのデ
ィジタル人力信号、S Q、、はQチャネルのディジタ
ル入力信号である。
Qチャネル側には□移相器42を設け、発振出力の位相
を□だけずらす。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、搬送波周波数を従
来よりも高く設定できるとともに、回路の小形・簡素化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づくディジタル位相変調回路の原理
構成図、 第2図は本発明の一部詳細例を示す図、第3図は第2図
の■および■に現れる各信号の説明図、 第4図は第2図の■および■に現れる各信号の周波数ス
ペクトルを示す図、 第5図は本発明を4相位相変調に通用する一例を示すl
、 第6図は従来のディジタル位相変調回路の一例を示す図
、 第7図は第6図の■および■に現れる信号の周波数スペ
クトルを示す図である。 20・・・ディジタル位相変調回路、 21・・・ディジタルローパスフィルタ、22・・・発
振器、 23・・・排他的論理和ゲート、24・・・デ
ィジタル/アナログ変換器、25・・・バンドパスフィ
ルタ、 S i++・・・ディジタル入力信号、S out・・
・位相変調出力、 CR・・・搬送波。 第2図の■および■に現われる各信号の説明図第3図 信号の周波数スペクトルを示す図 や4図 従来のディノタル位相変調回路の一例を示す間第6図 第6図の■および(刀に現われる信号の周数数スペクト
ルを示す図第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ディジタル位相変調すべき入力ディジタル信号(S
    _i_n)に帯域制限を加えて、該入力ディジタル信号
    (S_i_n)の極性を表す極性ビット出力(SB)お
    よび振幅を表す振幅ビット出力群(AB)を送出するデ
    ィジタルローパスフィルタ(21)と、 搬送波(CR)を送出する発振器(22)と、該搬送波
    (CR)と前記極性ビット出力(SB)とを乗算する排
    他的論理和ゲート(23)と、該排他的論理和ゲート(
    23)の出力と前記振幅ビット出力群(AB)とをアナ
    ログ出力に変換するディジタル/アナログ変換器(24
    )と、 該アナログ出力のうちの所要の帯域成分のみを取出して
    位相変調出力(S_O_U__T)を送出するバンドパ
    スフィルタ(25)とからなることを特徴とするディジ
    タル位相変調回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0335640A (ja) * 1989-07-03 1991-02-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 直交変調器
US5285479A (en) * 1991-01-11 1994-02-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Quadrature modulation circuit

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EP0776110A3 (en) * 1991-01-11 1997-07-30 Mitsubishi Electric Corp Quadrature modulation circuit

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