JPH06507053A - 多チャネル伝送システムにおける信号の差分変調方法および装置 - Google Patents

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】 多チャネル伝送システムにおける信号の差分変調方法および装置 本発明は、データ流が、周波数領域において順次並んでいる複数のサブキャリア に分割される多チヤネル伝送システム用のデジタル変調方法および装置に関する 。

本発明は、とりわけ、デジタル放送に使用されるＣＯＦＤＭ　（符号化直交周波 数分割多重化）　（Ｃｏｄｅｄ　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　 Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方法に使用される。

デジタルデータ伝送のための多チヤネル変調方法では、伝送すべきデータ流が、 周波数領域において順次並んでいるある数の（例えば数百の）サブキャリアに分 割され、その際サブキャリアのスペクトルは互いに重畳している可能性がある。

この動作様式によって、それぞれのサブキャリアにおいて、本来のデータレート より幾オーダ分も低いデータレートが伝送され、これによりシンボル持続時間は 相応に大きくなる。このことは、伝送チャネルにエコーが生じるとき有利に作用 する。サブキャリアの数を適当に設定することによって、多チヤネル変調方法は 常時、シンボル持続時間が生起い得る最大のエコー遅延伝搬時間に比して太きい ように仕様設計され得る。

エコーの影響は例えば、シンボルを直ぐ相次いで送信せずに、２つの連続するシ ンボルの間にその都度、最初に送信されたシンボルのエコーが減衰するガードタ イムを設けることによって完全に排除される。

多チヤネル変調方法の技術的な実現手法は例えば、デジタル方法として、例えば 、送信側において送信信号を複合ベースバンドにてまたは中間周波数にて算出す る少なくとも１つのマイクロプロセッサにおけるプログラムとして行われる。合 公知のアナログ技術方法では送信信号を搬送周波数位置にセツティング（変換） することができる。相応に受信機において信号はまずアナログで受信され、それ からベースバンドまたは中間周波数にダウンコンバートされかつそれからデジタ ルで引き続き処理される。

多チヤネル変調信号は、時間−周波数スロットから成る。タイムスロットは、デ ィスリレートなシンボルクロックによ７て形成され、周波数スロットはサブキャ リアー周波数間隔によって形成される。エコーを減衰するための手段、例えば上 述のガードタイムが設けられているとき、それぞれの時間−周波数スロットにお ける無線チャネルの影響は、減衰および位相回転にある。減衰および位相回転は 通例、時間および周波数可変である。

多チヤネル信号のサブキャリアに対する変調方法として有利には、公知の位相変 調が使用される。その際種々のデータシンボルは送信信号の種々様々な位相特性 経過として表示される。その場合復調に対して、チャネルにより規定される位相 回転が障害量として作用し、それは適当な手段によって補償しなければならない 。

公知の方法は、差分復調および差分ブリコーディング（予測符号化）である。こ の場合データは、シンボルの位相そのものとしてではなくて、２つの連続するシ ンボル相互間の位相差として伝送される。多チヤネル方法では、差分復調および ブリコーディング（予測符号化）はそれぞれのサブキャリアにおいて別個に実施 される。

差分ブリコーディング（予測符号化）は送信機において行われ（第１Ａ図）かつ 差分復調は受信機において行われる（第１Ｂ図）。

複素数の乗算は、その位相の加算に相応し、共役複素数の形成は、位相の極性の 反転に相応する。“Ｄ”は、第１Ａ図、第１Ｂ図において１シンボル分の遅延を 表し、＊は共役複素成分を表す。

差分復調ないし差分ブリコーディングは、チャネルに起因する位相回転が１つの シンボルから後続のシンボルまで変化しないという仮定に基づいている。しかし 時間的に変化する（時変性の）無線チャネルでは、特に比較的長いシンボル持続 時間を有する多チヤネル方法においてこの仮定は満たされないことが多い。その 場合雑音のない状態においてすら伝送エラーが発生する。

従って本発明の課題は、不安定な無線チャネルの信号の伝送品質が改善される、 多チヤネル伝送システムに対する変調方法および装置を提供することである。

この課題は、請求項１ないし４の特徴部分に記載の構成によって解決される。別 の構成は請求項５に記載されている。

次に本発明を実施例につき添付図面を参照して説明する。

第２図の実施例において、送信側および受信側の装置の部分が複数のサブキャリ ア・・・ｋ−１，に、に＋１・・・とともに示されており、それらは送信側およ び受信側においてそれぞれ、隣接するサブキャリアのデータをその都度結合する 乗算器を含んでいる。送信機において例えば、サブキャリアに−１，にの乗算さ れたデータがサブキャリアに＋ｌの乗算器に供給されかつサブキャリアに＋ｌの データと乗算される。受信機側において、サブキャリアに十ｉのこの信号はサブ キャリアにの共役複素信号と乗算される。この方法は、周波数差分変調と称され る。

この装置によって実施される方法は、１・っのサブキャリアから次のサブキャリ アまでチャネルに起因する位相回転が変化しないという仮定に基づいている。こ の仮定は公知の差分変調における仮定に類似しているが、ただ、時間不変性に周 波数不変性が代わっている。しかし多チヤネル変調方法では後者の方がむしろし ばしば生じる。というのは、長いシンボル持続時間にサブキャリアの小さな周波 数間隔が相応するからである。

第３図の別の実施例において、サブキャリアの時間的に連続するデータシンボル 並びに隣接するサブキャリアのデータも相互に結合される、送信側および受信側 の装置が示されている。例えば送信機のサブキャリアに＋］において、２つの連 続するデータシンボル相互間の位相差として伝送されるデータが、サブキャリア に−１，にの乗算されたデータとともに乗算器に供給される。受信機において、 サブキャリアに＋１のこの乗算された、複素信号がサブキャリアにの共役複素信 号というのは乗算される。引き続いてこの乗算された信号は、時間的に遅延され た、共役複素信号ととともに別の乗算器に供給される。この２回の差分変調によ って、送信機においてサブキャリアの信号がまず差分予備符号化されかつ引き続 いて周波数差分ブリコーディングされかつそれから受信機においてまず差分復調 されかつ引き続いて周波数差分復調される。２回の差分変調は、送信機側並びに 受信機側においてもまず、周波数差分変調および引き続く差分変調によって実施 される。

２回の差分変調により、従来の差分変調および周波数差分変調にも比べて、それ が、チャネルに起因する位相回転の時間的な不変性の仮定も周波数不変性の仮定 も必要とせず、時間および周波数に関するチャネル位相特性を１つの信号空間特 性平面により近似するという格別な利点が得られる。この近似は、無線チャネル において、時間ないし周波数に関して一定な位相経過による近似よりも著しく良 好である。

Ｆ旧、ＩＡ　ＦＩＧ、ＩＢ 送信機　受信機 Ｆ旧２ 送信機　受信機

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．データ流を、周波数領域において順次並んでいる複数のサブキャリアに分割 する多チャネル変調方法において、 データを、隣り合うサブキャリア相互間の位相差として伝送する ことを特徴とする多チャネル変調方法。
2. ２．データを、隣り合うサブキャリア相互間の位相差および時間的に連続するデ ータシンボルの位相差としてそれぞれのサブキャリアにおいて伝送する請求項１ の上位概念に記載の多チャネル変調方法。
3. ３．受信側および送信側においてそれぞれのサブキャリア経路中に少なくとも１ つの垂算器が含まれており、該乗算器は隣接するサブキャリアのデータを結合す る ことを特徴とする請求項１および２に記載の多チャネル変調方法に対する受信機 および送信機装置。
4. ４．受信側および送信側においてそれぞれのサブキャリアに１つの乗算器が含ま れており、該乗算器は２つの時間的に連続するデータシンボルのデータをそれぞ れのサブキャリアにおいて結合しかつそれに続いて、隣接するサブキャリアのデ ータを結合する別の乗算器が設けられている ことを特徴とする請求項２に記載の多チャネル変調方法に対する受信機および送 信機装置。
5. ５．受信側および送信側においてそれぞれのサブキャリアに１つの乗算器が含ま れており、該乗算器は隣接するサブキャリアのデータを結合しかつそれに続いて 、２つの時間的に連続するデータシンボルのデータをそれぞれのサブキャリアに おいて結合する別の乗算器が設けられている ことを特徴とする請求項２に記載の多チャネル変調方法に対する受信機および送 信機装置。