JPH0879325A - Ｑａｍ信号の送受信方法及び送信・受信装置 - Google Patents
Ｑａｍ信号の送受信方法及び送信・受信装置Info
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- JPH0879325A JPH0879325A JP6211300A JP21130094A JPH0879325A JP H0879325 A JPH0879325 A JP H0879325A JP 6211300 A JP6211300 A JP 6211300A JP 21130094 A JP21130094 A JP 21130094A JP H0879325 A JPH0879325 A JP H0879325A
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＱＡＭ変調方式の信号配置を、データの誤り
率を低くすることができるように設定する。 【構成】 直列並列変換器２から配置変換器３を介して
供給される上位３ビットの信号と下位３ビットの信号は
夫々、非線形変換器１５，１６で非線形にかつ４ビット
の信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器４，５でアナログ信号
に変換された後、乗算器８，９で直角変調する。かかる
非線形変換器１５，１６の非線形な入出力特性により、
得られる直角変調波では、ＱＡＭ変調でのコンスタレー
ション（信号配置）において、２ビットの信号が原点に
関して回転対称な位置に配置されるとともに、各象限間
の信号の距離を大きくすることができ、かかる信号間で
のビット誤り率を低くすることができる。
率を低くすることができるように設定する。 【構成】 直列並列変換器２から配置変換器３を介して
供給される上位３ビットの信号と下位３ビットの信号は
夫々、非線形変換器１５，１６で非線形にかつ４ビット
の信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器４，５でアナログ信号
に変換された後、乗算器８，９で直角変調する。かかる
非線形変換器１５，１６の非線形な入出力特性により、
得られる直角変調波では、ＱＡＭ変調でのコンスタレー
ション（信号配置）において、２ビットの信号が原点に
関して回転対称な位置に配置されるとともに、各象限間
の信号の距離を大きくすることができ、かかる信号間で
のビット誤り率を低くすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データ伝送に係り、特
に、データを圧縮することによって伝送効率を高めるデ
ィジタル変調方式のデータの配置方法とその送受信装置
に関する。
に、データを圧縮することによって伝送効率を高めるデ
ィジタル変調方式のデータの配置方法とその送受信装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国では、情報スーパーハイウェー構想
により全米に光ケーブルによるネットワークを用い、多
チャンネルのサービスのほか、家庭からも多くの情報を
送信することが可能な双方向型のサービスへ向けて様々
な技術開発が行なわれている。日本においても、郵政省
をはじめ、ケーブルＴＶのオペレータなども各種トライ
アルを開始しようとしている。
により全米に光ケーブルによるネットワークを用い、多
チャンネルのサービスのほか、家庭からも多くの情報を
送信することが可能な双方向型のサービスへ向けて様々
な技術開発が行なわれている。日本においても、郵政省
をはじめ、ケーブルＴＶのオペレータなども各種トライ
アルを開始しようとしている。
【０００３】このようなサービスを可能とするのは、デ
ィジタル圧縮技術を用いて映像信号を充分に圧縮するこ
とが可能になったことが大きな要因である。しかし、デ
ィジタル変復調技術を用いることにより、伝送路上での
伝送効率が高まったことも大きく起因している。また、
これら２つの技術の向上のほかにも、誤り訂正技術など
の進歩もあり、これらの技術を用いることによって、ケ
ーブルによる双方向通信技術のみならず、衛星通信や地
上波放送などでも多チャンネル化が可能になりつつあ
る。
ィジタル圧縮技術を用いて映像信号を充分に圧縮するこ
とが可能になったことが大きな要因である。しかし、デ
ィジタル変復調技術を用いることにより、伝送路上での
伝送効率が高まったことも大きく起因している。また、
これら２つの技術の向上のほかにも、誤り訂正技術など
の進歩もあり、これらの技術を用いることによって、ケ
ーブルによる双方向通信技術のみならず、衛星通信や地
上波放送などでも多チャンネル化が可能になりつつあ
る。
【０００４】さて、上記ディジタル変調技術としては、
米国ＡＴＶで採用予定のＶＳＢ変調方式や衛星通信など
で用いられているＱＰＳＫ変調方式をさらに多値化した
ＱＡＭ変調方式、あるいは、欧州のオーディオ放送で採
用されているＯＦＤＭ変調方式などを主なものとして上
げることができる。これらの変調方式は夫々固有の特徴
を持つが、ケーブルによる伝送では、一般的に、ＱＡＭ
変調方式が使用されようとしている。
米国ＡＴＶで採用予定のＶＳＢ変調方式や衛星通信など
で用いられているＱＰＳＫ変調方式をさらに多値化した
ＱＡＭ変調方式、あるいは、欧州のオーディオ放送で採
用されているＯＦＤＭ変調方式などを主なものとして上
げることができる。これらの変調方式は夫々固有の特徴
を持つが、ケーブルによる伝送では、一般的に、ＱＡＭ
変調方式が使用されようとしている。
【０００５】ＱＡＭ変調方式は、搬送波の振幅と位相を
ディジタル値に応じて直交変調したものであり、理想的
には、２５６値ＱＡＭで８bits／Ｈｚの伝送レートが得
られる。しかしながら、実際には、伝送路のＣ／Ｎなど
の影響もあり、伝送効率はもっと低くなる。高い伝送効
率を得るためには、伝送経路における誤り率を小さくす
ることも重要である。多値のデータ配置方法によってこ
の誤り率を小さくするための技術が、例えば「ディジタ
ル無線通信」（室谷正芳、山本平一著、産業図書）に記
載されている。
ディジタル値に応じて直交変調したものであり、理想的
には、２５６値ＱＡＭで８bits／Ｈｚの伝送レートが得
られる。しかしながら、実際には、伝送路のＣ／Ｎなど
の影響もあり、伝送効率はもっと低くなる。高い伝送効
率を得るためには、伝送経路における誤り率を小さくす
ることも重要である。多値のデータ配置方法によってこ
の誤り率を小さくするための技術が、例えば「ディジタ
ル無線通信」（室谷正芳、山本平一著、産業図書）に記
載されている。
【０００６】図８は１６ＱＡＭ変調でのコンスタレーシ
ョン（信号配置）を示している。１６ＱＡＭ変調では、
１つのシンボルで４ビットの信号を伝送できる。
ョン（信号配置）を示している。１６ＱＡＭ変調では、
１つのシンボルで４ビットの信号を伝送できる。
【０００７】図８において、正方形の枠内に示す数値は
信号の下位２ビットを示し、各象限の中央に記された数
値は上位２ビットを示す。原点からの距離が変調された
搬送波の振幅を表わし、原点を中心とした回転方向の角
度をこの搬送波の位相を表わしている。ＱＡＭ変調方式
では、伝送経路で最も誤りが起こり易いものは、信号間
距離の小さい隣接して配置された信号（即ち、搬送波の
振幅と位相が最も近い信号）である。即ち、図８の第１
象限ではａ点とｂ点、ａ点とｃ点は誤りが起こる確率が
高く、ａ点とｄ点は誤りが起こる確率が前者に比較して
小さい。これらは配置された信号間の距離によって決ま
る。
信号の下位２ビットを示し、各象限の中央に記された数
値は上位２ビットを示す。原点からの距離が変調された
搬送波の振幅を表わし、原点を中心とした回転方向の角
度をこの搬送波の位相を表わしている。ＱＡＭ変調方式
では、伝送経路で最も誤りが起こり易いものは、信号間
距離の小さい隣接して配置された信号（即ち、搬送波の
振幅と位相が最も近い信号）である。即ち、図８の第１
象限ではａ点とｂ点、ａ点とｃ点は誤りが起こる確率が
高く、ａ点とｄ点は誤りが起こる確率が前者に比較して
小さい。これらは配置された信号間の距離によって決ま
る。
【０００８】そこで、図８では、上記誤りの起こる確率
を考慮し、グレイ符号を用いることにより、隣接した信
号間では必ず１ビットの変化しかないように配置されて
いる。グレイ符号は隣接した信号間では１ビットの変化
しか起こらないように考慮されたものである。従って、
図８に示す例では、ａ点（１１００）とｂ点（１１１
０）、あるいはｂ点（１１１０）とｄ点（１１１１）が
１ビットの変化しかない。従って、最も誤りが起こる確
率の高い隣接した信号間では、１ビットのビット誤りし
か起こらず、誤り訂正によって復元することができる可
能性が高くなる。
を考慮し、グレイ符号を用いることにより、隣接した信
号間では必ず１ビットの変化しかないように配置されて
いる。グレイ符号は隣接した信号間では１ビットの変化
しか起こらないように考慮されたものである。従って、
図８に示す例では、ａ点（１１００）とｂ点（１１１
０）、あるいはｂ点（１１１０）とｄ点（１１１１）が
１ビットの変化しかない。従って、最も誤りが起こる確
率の高い隣接した信号間では、１ビットのビット誤りし
か起こらず、誤り訂正によって復元することができる可
能性が高くなる。
【０００９】ところで、通常、ＱＡＭ変調方式では、搬
送波を伝送しないため、復調側で再生した搬送波の位相
は確定せず、π／２ずつ位相の異なる４種類の搬送波の
いずれかとなる。図８のコンスタレーションでは、例え
ば、ｂ点とｅ点が原点に関して回転対称でないため、
（××１０）点と（××０１）点は搬送波の位相によっ
て確定しない。この問題を解決した配置方法を図９に示
す。
送波を伝送しないため、復調側で再生した搬送波の位相
は確定せず、π／２ずつ位相の異なる４種類の搬送波の
いずれかとなる。図８のコンスタレーションでは、例え
ば、ｂ点とｅ点が原点に関して回転対称でないため、
（××１０）点と（××０１）点は搬送波の位相によっ
て確定しない。この問題を解決した配置方法を図９に示
す。
【００１０】図９では、下位２ビットが全て原点に関し
て回転対称の位置に配置されるようにしている。このた
め、搬送波の再生位相に関わらず、下位２ビットの復元
が可能となる。
て回転対称の位置に配置されるようにしている。このた
め、搬送波の再生位相に関わらず、下位２ビットの復元
が可能となる。
【００１１】以上は１６ＱＡＭの場合であるが、さらに
多値化した場合にも、同様の現象が起こる。図１０は、
６４ＱＡＭの場合において、全ての隣接した信号間で起
きた誤りが１ビットの誤りとなるように配置したもので
あり、図１１は同じく回転対称形に配置して回路の簡単
化を図ったものである。この場合には、ａ点とｂ点で誤
りが起きた場合には、４ビットの誤りが発生して問題が
大きい。
多値化した場合にも、同様の現象が起こる。図１０は、
６４ＱＡＭの場合において、全ての隣接した信号間で起
きた誤りが１ビットの誤りとなるように配置したもので
あり、図１１は同じく回転対称形に配置して回路の簡単
化を図ったものである。この場合には、ａ点とｂ点で誤
りが起きた場合には、４ビットの誤りが発生して問題が
大きい。
【００１２】図１２はこのような信号間配置と行なうた
めの一般的な６４ＱＡＭ変調器の基本構成を示すブロッ
ク図であって、１はデータ発生装置、１２はＱＡＭ変調
された変調信号の出力端子、２は直並列変換器、４，５
はＤ／Ａ変換器、６，７はＬＰＦ、１４は搬送波発生
器、１３は９０°移相器、８，９は乗算器、１０は加算
器、３は信号配置変換器、１１は送信部である。
めの一般的な６４ＱＡＭ変調器の基本構成を示すブロッ
ク図であって、１はデータ発生装置、１２はＱＡＭ変調
された変調信号の出力端子、２は直並列変換器、４，５
はＤ／Ａ変換器、６，７はＬＰＦ、１４は搬送波発生
器、１３は９０°移相器、８，９は乗算器、１０は加算
器、３は信号配置変換器、１１は送信部である。
【００１３】図１２において、データ発生装置１から発
生される送信すべき変調信号のディジタルビットストリ
ーム信号は、直並列変換器２により６ビットのパラレル
信号に変換される。このパラレル信号は上位３ビットと
下位３ビットとに分割され、夫々配置変換器３に供給さ
れて図１０のコンスタレーションとなるように信号変換
され、３ビットずつが夫々Ｄ／Ａ変換器４，５によって
アナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変換器４，５の出力
信号は、ＬＰＦ６，７によって帯域制限された後、乗算
器８，９で変調を行なう。被変調波は搬送波発生器１４
によって作成され、これが第１の搬送波として乗算器８
に供給され、また、この第１の搬送波が９０°移相器１
３で９０°移相されて第２の搬送波が形成され、乗算器
９に供給される。従って、第１の搬送波と第２の搬送波
は直交しており、乗算器８，９で変調された第１，第２
の搬送波は加算器１０で多重され、送信部１１によって
送信帯域に変換された後、６４ＱＡＭ変調波として出力
端子１２から出力される。
生される送信すべき変調信号のディジタルビットストリ
ーム信号は、直並列変換器２により６ビットのパラレル
信号に変換される。このパラレル信号は上位３ビットと
下位３ビットとに分割され、夫々配置変換器３に供給さ
れて図１０のコンスタレーションとなるように信号変換
され、３ビットずつが夫々Ｄ／Ａ変換器４，５によって
アナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変換器４，５の出力
信号は、ＬＰＦ６，７によって帯域制限された後、乗算
器８，９で変調を行なう。被変調波は搬送波発生器１４
によって作成され、これが第１の搬送波として乗算器８
に供給され、また、この第１の搬送波が９０°移相器１
３で９０°移相されて第２の搬送波が形成され、乗算器
９に供給される。従って、第１の搬送波と第２の搬送波
は直交しており、乗算器８，９で変調された第１，第２
の搬送波は加算器１０で多重され、送信部１１によって
送信帯域に変換された後、６４ＱＡＭ変調波として出力
端子１２から出力される。
【００１４】このようにして、かかる６４ＱＡＭ変調器
を用いることにより、図１０に示すコンスタレーション
をもつ変調された信号を作成することができる。
を用いることにより、図１０に示すコンスタレーション
をもつ変調された信号を作成することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、多
値のディジタル変調方式であるＱＡＭ変調方式の信号配
置を工夫することにより、データの誤り率を低くするこ
とができる。図８の例では、全ての隣接した信号は１ビ
ットの信号変化しかなく、ビット誤り率を低くすること
ができる。
値のディジタル変調方式であるＱＡＭ変調方式の信号配
置を工夫することにより、データの誤り率を低くするこ
とができる。図８の例では、全ての隣接した信号は１ビ
ットの信号変化しかなく、ビット誤り率を低くすること
ができる。
【００１６】しかしながら、図８に示した例では、下位
ビットの復元においても、搬送波との位相を考慮しなけ
ればならない。かかる問題を解決するようにした図９に
示す方法では、特定の隣接した信号間において、２ビッ
トの誤りが起きる可能性がある。即ち、図８に示した例
では、復調器の回路構成が非常に複雑になるという問題
があるし、図９に示した例では、ビット誤り特性に問題
がある。
ビットの復元においても、搬送波との位相を考慮しなけ
ればならない。かかる問題を解決するようにした図９に
示す方法では、特定の隣接した信号間において、２ビッ
トの誤りが起きる可能性がある。即ち、図８に示した例
では、復調器の回路構成が非常に複雑になるという問題
があるし、図９に示した例では、ビット誤り特性に問題
がある。
【００１７】本発明の目的は、かかる問題を解消し、簡
単な回路構成でビット誤り率の少ないコンスタレーショ
ンをもつＱＡＭ信号の送受信方法及び送信・受信装置を
提供することにある。
単な回路構成でビット誤り率の少ないコンスタレーショ
ンをもつＱＡＭ信号の送受信方法及び送信・受信装置を
提供することにある。
【００１８】
【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、ディジタル信号を予め定められた規則に
従って数値変換する第１の配置変換手段と、該第１の配
置変換手段の出力信号を予め定められた特性に従って非
線形に変換する第１，第２の非線形変換手段と、該第
１，第２の非線形変換手段の出力信号を直交変換して伝
送する手段と、該伝送信号を受信して直交復調する復調
手段と、該復調手段の信号に該第１，第２の非線形手段
の逆特性をもつ第３、第４の非線形変換手段と、該第
３、第４の非線形手段出力信号から、予め定められた規
則に従って元の信号を作成する第２の配置変換手段を備
えることによって達成できる。
に、本発明は、ディジタル信号を予め定められた規則に
従って数値変換する第１の配置変換手段と、該第１の配
置変換手段の出力信号を予め定められた特性に従って非
線形に変換する第１，第２の非線形変換手段と、該第
１，第２の非線形変換手段の出力信号を直交変換して伝
送する手段と、該伝送信号を受信して直交復調する復調
手段と、該復調手段の信号に該第１，第２の非線形手段
の逆特性をもつ第３、第４の非線形変換手段と、該第
３、第４の非線形手段出力信号から、予め定められた規
則に従って元の信号を作成する第２の配置変換手段を備
えることによって達成できる。
【００１９】
【作用】該第１の配置変換手段は、ＱＡＭ変調方式のコ
ンスタレーションにおいて、同一象限内での隣接した信
号で発生する誤りが１ビットとなるように信号配置を行
なう。該第１，第２の非線形変換手段は、異なった象限
間での隣接した信号間距離が、同一象限内における隣接
した信号間距離よりも大きくなるように該第１の配置変
換手段の出力信号に非線形な特性を持たせる。該第１，
第２の非線形変換手段の出力信号をＱＡＭ変調し伝送す
ると、ＱＡＭ変調波のコンスタレーションは、象限間で
隣接した信号間の距離が象限内で隣接した信号間の距離
よりも長くなる配置となる。
ンスタレーションにおいて、同一象限内での隣接した信
号で発生する誤りが１ビットとなるように信号配置を行
なう。該第１，第２の非線形変換手段は、異なった象限
間での隣接した信号間距離が、同一象限内における隣接
した信号間距離よりも大きくなるように該第１の配置変
換手段の出力信号に非線形な特性を持たせる。該第１，
第２の非線形変換手段の出力信号をＱＡＭ変調し伝送す
ると、ＱＡＭ変調波のコンスタレーションは、象限間で
隣接した信号間の距離が象限内で隣接した信号間の距離
よりも長くなる配置となる。
【００２０】受信装置は、伝送された信号をＱＡＭ復調
信号のスレショルドレベルを象限間と象限内で変えるこ
とによって正しく再生できる。該第３、第４の非線形変
換手段が変調側の第１，第２の非線形手段の逆の特性を
もって復調信号を変換し正しく元の信号を復元し、象限
間での隣接した符号間の誤りを軽減することにより、全
体のビット誤り率を低下することができる。
信号のスレショルドレベルを象限間と象限内で変えるこ
とによって正しく再生できる。該第３、第４の非線形変
換手段が変調側の第１，第２の非線形手段の逆の特性を
もって復調信号を変換し正しく元の信号を復元し、象限
間での隣接した符号間の誤りを軽減することにより、全
体のビット誤り率を低下することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明によるＱＡＭ信号の送受信方法の一実
施例におけるコンスタレーションを示す図である。
る。図１は本発明によるＱＡＭ信号の送受信方法の一実
施例におけるコンスタレーションを示す図である。
【００２２】この実施例のコンスタレーションは、図１
に示すように、図１１に示したコンスタレーションと基
本的に同一である。即ち、上位２ビットを除いて、原点
に関し回転対称の位置に配置をしている。従って、同一
象限内では、全ての隣接した信号間には１ビットの誤り
しか起こらない。
に示すように、図１１に示したコンスタレーションと基
本的に同一である。即ち、上位２ビットを除いて、原点
に関し回転対称の位置に配置をしている。従って、同一
象限内では、全ての隣接した信号間には１ビットの誤り
しか起こらない。
【００２３】しかしながら、ａ点とｂ点のような２つの
象限間にまたがる信号の間には、図１１の場合には、４
ビットもの誤りを起こす恐れがある。そこで、この実施
例では、２つの象限間にまたがって隣接した信号間の距
離を同じ象限内の隣接した信号間の距離よりも長くと
り、２つの象限間で符号の再生を誤る確率が小さくなる
ようにしている。
象限間にまたがる信号の間には、図１１の場合には、４
ビットもの誤りを起こす恐れがある。そこで、この実施
例では、２つの象限間にまたがって隣接した信号間の距
離を同じ象限内の隣接した信号間の距離よりも長くと
り、２つの象限間で符号の再生を誤る確率が小さくなる
ようにしている。
【００２４】図２はかかる方法を用いた本発明による送
信装置の第１の実施例を示すブロック図であって、１
５，１６は非線形変換器であり、図１２に対応する部分
には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
信装置の第１の実施例を示すブロック図であって、１
５，１６は非線形変換器であり、図１２に対応する部分
には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００２５】図２において、非線形変換器１５，１６
は、入力信号を３ビット、出力信号を４ビットとする図
３に示すような非線形の入出力特性を有している。この
ような非線形の入出力変換はＲＯＭテーブルを用いた
り、あるいは論理回路で行なうことができる。非線形変
換器１５，１６の出力信号は夫々Ｄ／Ａ変換器４，５で
非線形特性を持つアナログ信号に変換され、ＬＰＦ６，
７を介して乗算器８，９に供給され、直交変調されて加
算器１０で多重化され、変調出力信号が得られる。この
変調出力信号は図１に示したコンスタレーションをもっ
ている。
は、入力信号を３ビット、出力信号を４ビットとする図
３に示すような非線形の入出力特性を有している。この
ような非線形の入出力変換はＲＯＭテーブルを用いた
り、あるいは論理回路で行なうことができる。非線形変
換器１５，１６の出力信号は夫々Ｄ／Ａ変換器４，５で
非線形特性を持つアナログ信号に変換され、ＬＰＦ６，
７を介して乗算器８，９に供給され、直交変調されて加
算器１０で多重化され、変調出力信号が得られる。この
変調出力信号は図１に示したコンスタレーションをもっ
ている。
【００２６】図４は図２に示した送信装置に対する本実
施例による６４ＱＡＭ信号の受信装置の一実施例を示す
ブロック図であって、１８はＱＡＭ信号を受信して希望
信号を抽出する受信部、１７は６４ＱＡＭ信号の入力端
子、３２は復調信号の出力端子、１９，２０は乗算器、
２３，２４はＬＰＦ、２５，２６はＡ／Ｄ変換器、２
７，２８は非線形変換器、２９は配置変換器、３０は並
直列変換器、２２は搬送波再生器、２１は９０°移相
器、３１は出力デバイスに合わせてビットストリーム信
号を変換して出力する出力装置である。
施例による６４ＱＡＭ信号の受信装置の一実施例を示す
ブロック図であって、１８はＱＡＭ信号を受信して希望
信号を抽出する受信部、１７は６４ＱＡＭ信号の入力端
子、３２は復調信号の出力端子、１９，２０は乗算器、
２３，２４はＬＰＦ、２５，２６はＡ／Ｄ変換器、２
７，２８は非線形変換器、２９は配置変換器、３０は並
直列変換器、２２は搬送波再生器、２１は９０°移相
器、３１は出力デバイスに合わせてビットストリーム信
号を変換して出力する出力装置である。
【００２７】同図において、入力端子１７から受信部１
８で受信された６４ＱＡＭ信号は乗算器１９，２０に供
給され、搬送波再生器２２からの第１の再生搬送波とこ
れを９０°移相器２１で移相した第２の再生搬送波で夫
々４ビットの信号に復調され、Ａ／Ｄ変換器２７，２８
でディジタル信号に変換される。これらディジタル化信
号は、図５に示すような図３に示した特性とは逆の非線
形な入出力特性を有する非線形変換器２７，２８によ
り、図２での非線形変換器１５，１６による変換前の３
ビットずつのディジタル信号に戻され、配置変換器２
９，並列直列変換器３０により６ビットの元のビットス
トリーム信号に戻される。ここで、非線形変換器２７，
２８での図５に示す変換は、例えばＲＯＭなどによるテ
ーブルを用いたり、演算回路によって行なうことができ
る。
８で受信された６４ＱＡＭ信号は乗算器１９，２０に供
給され、搬送波再生器２２からの第１の再生搬送波とこ
れを９０°移相器２１で移相した第２の再生搬送波で夫
々４ビットの信号に復調され、Ａ／Ｄ変換器２７，２８
でディジタル信号に変換される。これらディジタル化信
号は、図５に示すような図３に示した特性とは逆の非線
形な入出力特性を有する非線形変換器２７，２８によ
り、図２での非線形変換器１５，１６による変換前の３
ビットずつのディジタル信号に戻され、配置変換器２
９，並列直列変換器３０により６ビットの元のビットス
トリーム信号に戻される。ここで、非線形変換器２７，
２８での図５に示す変換は、例えばＲＯＭなどによるテ
ーブルを用いたり、演算回路によって行なうことができ
る。
【００２８】この実施例によって得られた６４ＱＡＭ変
調波は、象限内における信号間距離よりも、象限間にお
ける信号間距離が長くなっており、ビット誤り率を小さ
くすることができる。
調波は、象限内における信号間距離よりも、象限間にお
ける信号間距離が長くなっており、ビット誤り率を小さ
くすることができる。
【００２９】また、非線形変換器１５，１６の特性を変
えることにより、任意の信号配置を得ることが可能とな
り、各信号点に対する符号配置に従ってビット誤り率を
低下させることができる。
えることにより、任意の信号配置を得ることが可能とな
り、各信号点に対する符号配置に従ってビット誤り率を
低下させることができる。
【００３０】さらに、ＲＯＭなどのデバイスを用いるこ
とにより、従来のＱＡＭ送信装置や受信装置に大きな回
路構成の変更を加えることなく、ビット誤り率を小さく
できるＱＡＭ変調波の送信装置と受信装置を提供でき
る。
とにより、従来のＱＡＭ送信装置や受信装置に大きな回
路構成の変更を加えることなく、ビット誤り率を小さく
できるＱＡＭ変調波の送信装置と受信装置を提供でき
る。
【００３１】図６は本発明による送信装置の他の実施例
を示すブロック図であって、３３，３４は非線形特性を
有するＤ／Ａ変換器であり、図２に対応する部分には同
一符号をつけて重複する説明を省略する。
を示すブロック図であって、３３，３４は非線形特性を
有するＤ／Ａ変換器であり、図２に対応する部分には同
一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００３２】同図において、この実施例は、図２におけ
る非線形変換器１５とＤ／Ａ変換器４との代わりに非線
形Ｄ／Ａ変換器３３を、図２における非線形変換器１６
とＤ／Ａ変換器５との代わりに非線形Ｄ／Ａ変換器３４
を夫々用いるものである。従って、これら非線形Ｄ／Ａ
変換器３３、３４は、配置変換器３からの３ビットの入
力信号に対し、図３の縦軸に示した４ビットのディジタ
ル値に対するアナログ値の信号、即ち、アナログ信号を
出力する。
る非線形変換器１５とＤ／Ａ変換器４との代わりに非線
形Ｄ／Ａ変換器３３を、図２における非線形変換器１６
とＤ／Ａ変換器５との代わりに非線形Ｄ／Ａ変換器３４
を夫々用いるものである。従って、これら非線形Ｄ／Ａ
変換器３３、３４は、配置変換器３からの３ビットの入
力信号に対し、図３の縦軸に示した４ビットのディジタ
ル値に対するアナログ値の信号、即ち、アナログ信号を
出力する。
【００３３】このような非線形Ｄ／Ａ変換器３３，３４
としては、例えば、電流加算型のＤ／Ａ変換器を用いる
ことができるが、この場合には、各ビットの抵抗比を、
最上位ビットをＱ２、最下位ビットをＱ０、これら間の
ビットをＱ１として、Ｑ２：Ｑ１：Ｑ０＝１：５：１０
の関係にすることにより、図３に示すような非線形特性
を持たせることができる。
としては、例えば、電流加算型のＤ／Ａ変換器を用いる
ことができるが、この場合には、各ビットの抵抗比を、
最上位ビットをＱ２、最下位ビットをＱ０、これら間の
ビットをＱ１として、Ｑ２：Ｑ１：Ｑ０＝１：５：１０
の関係にすることにより、図３に示すような非線形特性
を持たせることができる。
【００３４】この実施例によれば、図１２に示したよう
な従来のＱＡＭ送信装置で、そのＤ／Ａ変換器４，５を
非線形な特性をもつＤ／Ａ変換器に変更するのみで、ビ
ット誤り率を小さくすることが可能なＱＡＭ送信装置を
提供できる効果がある。
な従来のＱＡＭ送信装置で、そのＤ／Ａ変換器４，５を
非線形な特性をもつＤ／Ａ変換器に変更するのみで、ビ
ット誤り率を小さくすることが可能なＱＡＭ送信装置を
提供できる効果がある。
【００３５】図７は本発明による送信装置のさらに他の
実施例を示すブロック図であって、３５，３６は非線形
特性を有する増幅器であり、図２に対応する部分には同
一符号をつけて重複する説明を省略する。
実施例を示すブロック図であって、３５，３６は非線形
特性を有する増幅器であり、図２に対応する部分には同
一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００３６】同図において、この実施例は、図２におけ
る非線形変換器１５，１６の代わりに、Ｄ／Ａ変換器４
とＬＰＦ６との間に非線形特性の増幅器３５を、Ｄ／Ａ
変換器５とＬＰＦ７との間に非線形特性の増幅器３６を
夫々設けたものである。
る非線形変換器１５，１６の代わりに、Ｄ／Ａ変換器４
とＬＰＦ６との間に非線形特性の増幅器３５を、Ｄ／Ａ
変換器５とＬＰＦ７との間に非線形特性の増幅器３６を
夫々設けたものである。
【００３７】これら増幅器３５，３６は、入出力をアナ
ログ値としたときの図３に示すのと同様の非線形特性を
有しており、これにより、図１に示したようなコンスタ
レーションを得ることができる。なお、これら増幅器３
５，３６は、ＬＰＦ６，７と乗算器８，９との間に設け
てもよい。
ログ値としたときの図３に示すのと同様の非線形特性を
有しており、これにより、図１に示したようなコンスタ
レーションを得ることができる。なお、これら増幅器３
５，３６は、ＬＰＦ６，７と乗算器８，９との間に設け
てもよい。
【００３８】この実施例によれば、図１２に示したよう
な従来のＱＡＭ送信装置において、非線形な特性をもつ
増幅器を挿入するのみで、ビット誤り率を改善したＱＡ
Ｍ送信装置を提供することができる。
な従来のＱＡＭ送信装置において、非線形な特性をもつ
増幅器を挿入するのみで、ビット誤り率を改善したＱＡ
Ｍ送信装置を提供することができる。
【００３９】以上の各実施例では、夫々直交変調するた
めの乗算器８、９の前段までに振幅特性に非線形性を持
たせることにより、図１に示したコンスタレーションが
得られて、誤り率を軽減することができる。
めの乗算器８、９の前段までに振幅特性に非線形性を持
たせることにより、図１に示したコンスタレーションが
得られて、誤り率を軽減することができる。
【００４０】なお、図４に示した受信装置においても、
図６，図７に示した送信装置と同様に、非線形変換器２
７，２８の代わりに、非線形な特性をもつＡ／Ｄ変換器
や非線形な特性をもつ増幅器を利用することができ、同
様にして、ビット誤り率を改善したＱＡＭ復調装置を提
供することができる。
図６，図７に示した送信装置と同様に、非線形変換器２
７，２８の代わりに、非線形な特性をもつＡ／Ｄ変換器
や非線形な特性をもつ増幅器を利用することができ、同
様にして、ビット誤り率を改善したＱＡＭ復調装置を提
供することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＱＡＭ変調波のコンスタレーションに非線形要素を加え
ることにより、ビット誤り率を改善することが可能とな
る。
ＱＡＭ変調波のコンスタレーションに非線形要素を加え
ることにより、ビット誤り率を改善することが可能とな
る。
【図１】本発明によるＱＡＭ信号の送受信方法の一実施
例におけるコンスタレーションを示す図である。
例におけるコンスタレーションを示す図である。
【図２】本発明によるＱＡＭ信号の送信装置の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】図２における非線形変換器の入出力特性を示す
特性図である。
特性図である。
【図４】本発明によるＱＡＭ信号の受信装置の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】図４における非線形変換器の入出力特性を示す
特性図である。
特性図である。
【図６】本発明によるＱＡＭ信号の送信装置の他の実施
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図７】本発明によるＱＡＭ信号の送信装置のさらに他
の実施例を示すブロック図である。
の実施例を示すブロック図である。
【図８】従来のＱＡＭ信号の送受信方法におけるコンス
タレーションの一例を示す図である。
タレーションの一例を示す図である。
【図９】従来のＱＡＭ信号の送受信方法におけるコンス
タレーションの他の例を示す図である。
タレーションの他の例を示す図である。
【図１０】従来のＱＡＭ信号の送受信方法におけるコン
スタレーションのさらに他の例を示す図である。
スタレーションのさらに他の例を示す図である。
【図１１】従来のＱＡＭ信号の送受信方法におけるコン
スタレーションのさらに他の例を示す図である。
スタレーションのさらに他の例を示す図である。
【図１２】従来のＱＡＭ信号の送信装置の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１ データ発生器 ２ 直列並列変換器 ３ 配列変換器 ４，５ Ｄ／Ａ変換器 ６，７ ＬＰＦ ８，９ 乗算器 １１ 送信部 １２ 出力端子 １３ ９０゜移相器 １４ 搬送波発生器 １５，１６ 非線形変換器 １７ 入力端子 １８ 受信部 １９，２０ 乗算器 ２１ ９０゜移相器 ２２ 搬送波再生器 ２３，２４ ＬＰＦ ２５，２６ Ａ／Ｄ変換器 ２７，２８ 非線形変換器 ２９ 配置変換器 ３０ 並列直列変換器 ３１ 映像出力部 ３２ 出力端子 ３３，３４ 非線形Ｄ／Ａ変換器 ３５，３６ 非線形増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 一三夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】 ディジタル信号をＱＡＭ変調して伝送受
信する送受信方法において、 少なくともＱＡＭ変調手段は、変調する信号を非線形に
変換する第１の非線形変換手段を含み、 ＱＡＭ復調手段は、該第１の非線形変換手段のほぼ逆特
性を持つ第２の非線形変換手段を具備し、 ＱＡＭ変調波の信号間距離を各符号間によって変え、ビ
ット誤り率を低下させることを特徴とするＱＡＭ信号の
送受信方法。 - 【請求項２】 ディジタル信号をＱＡＭ変調して伝送受
信する送受信方法において、 少なくともＱＡＭ変調手段は、同一象限内においては、
グレー符号を用いた信号配置を行ない、象限間において
は、回転対称の位置に各符号を配置したＱＡＭ変調方法
であり、 象限間の信号間距離を象限内の信号間距離よりも大きく
したことを特徴とするＱＡＭ信号の送受信方法。 - 【請求項３】 ディジタル信号をＱＡＭ変調して伝送す
るＱＡＭ信号の送信装置において、 少なくともＱＡＭ変調手段は、変調する信号を非線形に
変換する非線形変換手段を具備し、 ＱＡＭ変調波の信号間距離を各符号間により変え、ビッ
ト誤り率を低下させることを特徴とするＱＡＭ信号の送
信装置。 - 【請求項４】 ＱＡＭ変調されたディジタル信号を受信
し、元のディジタル信号を再生するＱＡＭ信号の受信装
置において、 少なくともＱＡＭ復調手段は、各符号間で信号間距離の
異なるＱＡＭ変調波を復調するための非線形変換手段を
具備し、ビット誤り率を低下させることを特徴とするＱ
ＡＭ信号の受信装置。 - 【請求項５】 請求項３において、 少なくとも送信するための信号をビットストリーム信号
として出力するデータ発生手段と、 前記データ発生手段からのビットストリーム信号をパラ
レル信号に変換する直並列変換手段と、 前記直並列変換手段の出力信号をあらかじめ定められた
規則に従って数値変換する配置変換手段と、 前記配置変換手段の出力信号のNビットを入力して非線
形変換を行なう第１の非線形変換手段と、 前記配置変換手段の出力信号のＭビットを入力して非線
形変換を行なう第２の非線形変換手段と、 該第１，第２の非線形変換手段の出力信号をアナログ信
号に変換する第１，第２のＤ／Ａ変換手段と、 第１の搬送波を発生する搬送波発生手段と、 該第１の搬送波の位相を変えて第２の搬送波を発生する
移相手段と、 該第１の搬送波と該第１のＤ／Ａ変換手段の出力信号と
を乗算する第１の搬送波抑圧振幅変調手段と、 該第２の搬送波と該第２のＤ／Ａ変換手段の出力信号と
を乗算する第２の搬送波抑圧振幅変調手段と、 該第１，第２の搬送波抑圧振幅変調手段の出力信号を加
算することによってＱＡＭ変調信号を得る加算手段と、 該加算手段の出力信号を送信するための送信手段とを備
え、予め定められた信号間の距離を他の符号の信号間距
離よりも長くして伝送することを特徴とするＱＡＭ信号
の送信装置。 - 【請求項６】 請求項４において、 少なくとも入力された変調波から希望した変調波を選択
する受信手段と、 第１の搬送波を再生する搬送波再生手段と、 該第１の搬送波の移相を変えて第２の搬送波を再生する
移相手段と、 該受信手段の出力信号を該第１の搬送波で同期検波する
第１の検波手段と、 該受信手段の出力信号を該第２の搬送波で同期検波する
第２の検波手段と、 該第１，第２の検波手段の出力信号をディジタル値に変
換する第１，第２のＡ／Ｄ変換手段と、 該第１，第２の検波手段の出力信号を非線形変換する第
１，第２の非線形変換手段と、 該第１，第２の非線形変換手段の出力信号を予め定めら
れた規則に従って数値変換する配置変換手段と、 該配置変換手段の出力信号をビットストリームに変換す
る並直列変換手段と、 該ビットストリーム信号を再生可能な信号に変換して出
力する出力手段とを備え、伝送されたビトストリーム信
号を再生することを特徴とするＱＡＭ信号の受信装置。 - 【請求項７】 請求項３において、 少なくとも送信するための信号をビットストリーム信号
として出力するデータ発生手段と、 該データ発生手段からのビットストリーム信号をパラレ
ル信号に変換する直並列変換手段と、 該直並列変換手段の出力信号を予め定められた規則に従
って数値変換する配置変換手段と、 該配置変換手段の出力信号のＮビットを入力して非線形
な特性を持ったアナログ信号に変換する第１の非線形Ｄ
／Ａ変換手段と、 該配置変換手段の出力信号のＭビットを入力して非線形
な特性を持ったアナログ信号に変換する第２の非線形Ｄ
／Ａ変換手段と、 第１の搬送波を発生する搬送波発生手段と、 該第１の搬送波の位相を変えて第２の搬送波を発生する
移相手段と、 該第１の搬送波と該第１の非線形Ｄ／Ａ変換手段の出力
信号とを乗算する第１の搬送波抑圧振幅変調手段と、 該第２の搬送波と該第２の非線形Ｄ／Ａ変換手段の出力
信号とを乗算する第２の搬送波抑圧振幅変調手段と、 該第１，第２の搬送波抑圧振幅変調手段の出力信号を加
算するすることによってＱＡＭ変調信号を得る加算手段
と、 該加算手段の出力信号を送信するための送信手段とを備
え、予め定められた信号間の距離を他の符号の信号間距
離よりも長くして伝送することを特徴とするＱＡＭ信号
の送信装置。 - 【請求項８】 請求項４において、 少なくとも入力された変調波から希望した変調波を選択
する受信手段と、 第１の搬送波を再生する搬送波再生手段と、 該第１の搬送波の移相を変えて第２の搬送波を再生する
移相手段と、 該受信手段の出力信号を第１の搬送波で同期検波する第
１の検波手段と、 該受信手段の出力信号を第２の搬送波で同期検波する第
２の検波手段と、 該第１，第２の検波手段の出力信号を非線形特性を持た
せたディジタル値に変換する第１，第２の非線形Ａ／Ｄ
変換手段と、 該第１，第２の非線形Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を予め
定められた規則に従って数値変換する配置変換手段と、 該配置変換手段の出力信号をビットストリームに変換す
る並直列変換手段と、 該ビットストリーム信号を再生可能な信号に変換して出
力する出力手段とを備え、伝送されたビトストリーム信
号を再生することを特徴とするＱＡＭ信号の受信装置。 - 【請求項９】 請求項３において、 少なくとも送信するための信号をビットストリーム信号
として出力するデータ発生手段と、 該データ発生手段からのビットストリーム信号をパラレ
ル信号に変換する直並列変換手段と、 該直並列変換手段の出力信号を予め定められた規則に従
って数値変換する配置変換手段と、 該配置変換手段の出力信号のＮビットを入力してアナロ
グ信号に変換する第１のＤ／Ａ変換手段と、 該配置変換手段の出力信号のＭビットを入力してアナロ
グ信号に変換する第２のＤ／Ａ変換手段と、 該第１，第２のＤ／Ａ変換手段の出力信号を非線形特性
を持たせて増幅する第１，第２の非線形増幅手段と、 第１の搬送波を発生する搬送波発生手段と、 該第１の搬送波の位相を変えて第２の搬送波を発生する
移相手段と、 該第１の搬送波と該第１の非線形増幅手段の出力信号と
を乗算する第１の搬送波抑圧振幅変調手段と、 該第２の搬送波と該第２の非線形増幅手段の出力信号と
を乗算する第２の搬送波抑圧振幅変調手段と、 該第１，第２の搬送波抑圧振幅変調手段の出力信号を加
算するすることによってＱＡＭ変調信号を得る加算手段
と、 該加算手段の出力信号を送信するための送信手段とを備
え、予め定められた信号間の距離を他の符号の信号間距
離よりも長くして伝送することを特徴とするＱＡＭ信号
の送信装置。 - 【請求項１０】 請求項４において、 少なくとも入力された変調波から希望した変調波を選択
する受信手段と、 第１の搬送波を再生する搬送波再生手段と、 該第１の搬送波の移相を変えて第２の搬送波を再生する
移相手段と、 該受信手段の出力信号を第１の搬送波で同期検波する第
１の検波手段と、 該受信手段の出力信号を第２の搬送波で同期検波する第
２の検波手段と、 該第１，第２の検波手段の出力信号に非線形特性を持た
せて増幅する第１，第２の増幅手段と、 該第１，第２の非線形増幅手段の出力信号をディジタル
値に変換する第１，第２のＡ／Ｄ変換手段と、 該第１，第２のＡ／Ｄ変換手段の出力信号を予め定めら
れた規則に従って数値変換する配置変換手段と、 該配置変換手段の出力信号をビットストリームに変換す
る並直列変換手段と、 該ビットストリーム信号を再生可能な信号に変換して出
力する出力手段とを備え、伝送されたビトストリーム信
号を再生することを特徴とするＱＡＭ信号の受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6211300A JPH0879325A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Ｑａｍ信号の送受信方法及び送信・受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6211300A JPH0879325A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Ｑａｍ信号の送受信方法及び送信・受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0879325A true JPH0879325A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16603666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6211300A Pending JPH0879325A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Ｑａｍ信号の送受信方法及び送信・受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0879325A (ja) |
Cited By (13)
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1994
- 1994-09-05 JP JP6211300A patent/JPH0879325A/ja active Pending
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