JP2002111754A - 複数の変調方式に対応可能な受信デマッピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デマッピング処理の切り換えが容易であって、
変調方式に対応して新たなデマッピングソフトウェアを
ロードし直すことなく複数の変調方式に対応可能な受信
デマッピング装置を提供する。 【解決手段】予め定められた複数の変調方式のうちの任
意の一つの変調方式に基づいて変調されたディジタル変
調信号から元のデータ系列のシンボル値を再生するデマ
ッピング処理を行う受信デマッピング装置において、プ
ログラムメモリ３に予めロードされたデマッピングソフ
トウェアに従って受信ディジタル変調信号からシンボル
値を生成するディジタル信号処理部２を設け、パラメー
タ入力部４から受信ディジタル変調信号の変調方式に対
応したパラメータ５をデマッピングソフトウェアに対す
る引数としてディジタル信号処理部２に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線機の受信部に
備えられる受信デマッピング装置に関し、特にソフトウ
ェアによって無線機能を実現するいわゆるソフトウェア
無線機において複数の変調方式により変調された受信デ
ィジタル変調信号から元のデータ系列のシンボル値を生
成可能な受信デマッピング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の移動通信システムの急速な発展に
伴い、ユーザの利用形態も従来の音声通話から、メール
やインタネットなどのデータ通信及び動画像通信など、
多様性を帯びてきている。このような利用形態の多様化
に伴い、一台の端末で複数のシステムを利用できる、い
わゆるマルチモード端末への要求が高まっている。この
ような流れを受けて、ＰＨＳ(Personal Handy-phone Sy
stem)とＰＤＣ(PersonalDigital Cellular)を一台の端
末で利用可能なデュアルモード端末が開発され市場に投
入されている。

【０００３】このデュアルモード端末は、ＰＨＳに対応
した機能を実現するハードウェアとＰＤＣに対応した機
能を実現するハードウェアの二つのハードウェアを一つ
の筐体に収めたものである。従って、このデュアルモー
ド端末はＰＨＳとＰＤＣには対応可能であるが、さらに
別の無線通信システムに対応した機能を実現したり、既
に内蔵している機能をバージョンアップすることは不可
能であった。

【０００４】この問題を解決するための一つの手段とし
て、ディジタル・シグナル・プロセッサなどの一つのハー
ドウェアを用いて無線通信機能或いは無線通信機能の一
部をソフトウェア処理で実現し、ソフトウェアを入れ替
えるだけで複数の無線通信システムに対応可能で、かつ
内蔵している機能のバージョンアップが可能な、いわゆ
るソフトウェア無線機が提案され、実用化に向けて検討
が行われている。

【０００５】このソフトウェア無線機に内蔵されている
受信デマッピング装置は、それぞれの無線通信システム
によって異なる、複数の変調方式によって変調された信
号をデマッピング処理する機能を備えている。デマッピ
ングとは、受信ディジタル変調信号から元のデータ系列
のシンボル値を生成する処理である。しかし、ソフトウ
ェア無線機に内蔵されている従来の受信デマッピング装
置は、あらかじめ用意された変調方式にしか対応できな
かった。また、変調方式を切換えるためには、一度デマ
ッピング処理を中断して、所望のデマッピングソフトウ
ェアをメモリからプロセッサにロードしてから再びデマ
ッピング処理を開始する、という手順を踏まなければな
らなかった。さらに、用意されていない別の変調方式に
より変調された信号をデマッピング処理するためには、
その変調方式により変調された信号をデマッピング処理
する機能を実現するデマッピングソフトウェアを新たに
ダウンロードする必要があった。

【０００６】このようなソフトウェア無線機における従
来の受信デマッピング装置は、具体的にはプロセッサと
これに接続されたメモリからなり、メモリに例えばＢＰ
ＳＫデマッピングソフトウェア、π／４−ＱＰＳＫデマ
ッピングソフトウェア、ＧＭＳＫデマッピングソフトウ
ェア及びＡＳＫデマッピングソフトウェアが格納され
る。このような構成により、所望の変調方式に従ってメ
モリ内にあるデマッピングソフトウェアをプロセッサに
ロードし、プロセッサが入力された変調信号をデマッピ
ング処理して所望のデマッピング処理出力を得る。

【０００７】変調方式を切換える場合は、一旦処理を止
め、メモリ内にある別のデマッピングソフトウェアをプ
ロセッサに再ロードして、再びプロセッサがデマッピン
グ処理を行う。例えば、ＢＰＳＫ変調方式を選択した場
合は、ＢＰＳＫデマッピングソフトウェアがプロセッサ
にロードされ、入力されたＢＰＳＫ変調信号に対してデ
マッピング処理が施され、復調信号が出力される。変調
方式をπ／４−ＱＰＳＫに変更する場合は、ＢＰＳＫデ
マッピング処理を一旦止め、π／４−ＱＰＳＫを選択す
ることにより、メモリからπ／４−ＱＰＳＫデマッピン
グソフトウェアがプロセッサに再ロードし、入力された
π／４−ＱＰＳＫ変調信号に対してπ／４−ＱＰＳＫデ
マッピング処理を行う。

【０００８】この従来の受信デマッピング装置を用い
て、新たにＱＰＳＫ変調方式により変調された信号をデ
マッピング処理するためには、新たにＱＰＳＫデマッピ
ングソフトウェアをメモリにダウンロードしてから、上
記と同様の処理を行わなければならない。従って、所望
の変調方式に対応したデマッピング処理に切換えるため
に非常に多くの時間と手順を要し、無線伝送路の安定性
に応じて各タイムスロット毎に変調方式を切換えるよう
なシステムには実質的に対応できないという欠点を有し
ていた。

【０００９】また、従来の受信デマッピング装置では、
多くの変調方式に対応したデマッピング処理を行うため
に、想定される変調方式の数分だけのデマッピングソフ
トウェアをメモリに格納しておかなければならず、非常
に大きな容量のメモリを必要とする欠点を有していた。
そして、ダウンロードによる新たな変調方式のデマッピ
ングソフトウェアのメモリへの追加が二度、三度と多数
回に渡った場合、あらかじめ内蔵されているメモリの容
量が不足し、メモリ自体をさらに大容量のメモリに交換
しなければならないという重大な欠点も有していた。

【００１０】さらに、従来の受信デマッピング装置で
は、新たな変調方式に対応したデマッピングソフトウェ
アをダウンロードすることは、無線機へダウンロードす
るソフトウェアの総量の増加につながり、ダウンロード
のために非常に長い時間を要するという欠点を有してい
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
受信デマッピング装置では、所望の変調方式に対応した
デマッピング処理に切り換えるために多くの手順と長い
時間を要するばかりでなく、新たな変調方式に対応した
デマッピングソフトウェアをダウンロードする場合にメ
モリの容量が不足する可能性が生じ、またダウンロード
するソフトウェアの総量が増加するという問題点を有し
ていた。

【００１２】本発明は、このような問題点を解消して、
デマッピング処理の切り換えが容易であって、変調方式
に対応して新たなデマッピングソフトウェアをロードし
直すことなく複数の変調方式に対応可能な受信デマッピ
ング装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は予め定められた複数の変調方式のうちの任
意の一つの変調方式で変調された受信ディジタル変調信
号から元のデータ系列のシンボル値を生成するデマッピ
ング処理を行う受信デマッピング装置において、受信デ
ィジタル変調信号の変調方式に対応したデマッピング処
理のためのパラメータを入力するパラメータ入力部と、
複数の変調方式に対応可能に構成され、該パラメータに
従って受信ディジタル変調信号を該ディジタル変調信号
の変調方式に対応した復調方式で復調する復調部と、該
パラメータに従って復調部からの出力信号を復号化する
少なくとも一つの復号化部とを有する。

【００１４】復調部及び復号化部は、具体的にはディジ
タル信号処理部によって実現が可能であり、ディジタル
信号処理部は予め読み込まれたされたデマッピング処理
のためのソフトウェアに従って、復調及び復号化をディ
ジタル信号処理により実行し、受信ディジタル変調信号
からシンボル値を生成する。この場合、ディジタル変調
信号の変調方式に対応したデマッピング処理のためのパ
ラメータは、ディジタル信号処理部にロードされている
ソフトウェアに対する引数としてディジタル信号処理部
に入力される。

【００１５】パラメータ入力部は、具体的には変調方式
のタイプと、変調多値数と、前記変調方式が周波数変調
の場合の変調指数と、変調方式が位相変調の場合の位相
オフセットと、グレイ復号化のオン／オフ及び差動復号
化のオン／オフを指定する情報をパラメータとして入力
する。

【００１６】このように本発明では、変調方式のタイ
プ、変調多値数、位相オフセット（ＰＳＫの場合）及び
変調指数（ＦＳＫの場合）といったパラメータを例えば
ディジタル信号処理部にデマッピングのためのソフトウ
ェアに対する引数として与えることによ、複数の変調方
式によって変調された信号をデマッピング処理して、元
のデータ系列のシンボル値を復調信号として出力するこ
とが可能なデマッピング装置を提供することができる。

【００１７】従って、変調方式毎にメモリからプロセッ
サへのデマッピングソフトウェアのロードすることが必
要なくなるため、瞬時にデマッピング処理が切り換わ
り、新たなデマッピングソフトウェアをダウンロードし
直すことなく、種々の複数の変調方式に対応したデマッ
ピング処理を行うことが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１に、本発明の一実施形態に係
る受信デマッピング装置の概略構成を示す。入力端子１
にはデマッピング処理の対象である受信ディジタル変調
信号が入力され、ディジタル信号処理部２によってデマ
ッピング処理される。ディジタル信号処理部２は、ディ
ジタル信号処理によって所望の機能を実現する装置であ
り、例えばＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッ
サ）あるいはＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・
ゲート・アレイ）が用いられる。このディジタル信号処
理部２は、内蔵のプログラムメモリ３にロードされたデ
マッピング処理のためのソフトウェア（以下、デマッピ
ングソフトウェアという）に従って、受信ディジタル変
調信号に対しデマッピング処理を行う。

【００１９】ここで、プログラムメモリ３にロードされ
たデマッピングソフトウェアは、複数の変調方式に共通
であり、このデマッピングソフトウェアには例えばＣＰ
Ｕからなるパラメータ入力部４から入力された、受信デ
ィジタル変調信号の変調方式に対応したデマッピング処
理のためのパラメータ５が引数として与えられる。従っ
て、このパラメータ５を受信ディジタル変調信号の変調
方式に対応させて変更することにより、ディジタル信号
処理部２においては共通の一種類のデマッピングソフト
ウェアを用いて、複数の変調方式に対応することが可能
となる。このようにしてディジタル信号処理部２におい
てデマッピング処理が行われ、シンボル値系列が生成さ
れて出力端子６から出力される。

【００２０】図１においては、ディジタル信号処理部２
においてプログラムメモリ３にロードされたデマッピン
グソフトウェアによって実現される機能をブロック図で
表している。ディジタル信号処理部２は、基本的に復調
部１０とグレイ復号化部１４及び差動復号化部１５の機
能を有する。復調部１０は、ＰＳＫ復調部１１、ＦＳＫ
復調部１２及びＱＡＭ復調部１３と、これらを切り換え
るためのスイッチＳＷ１，ＳＷ２の機能を有する。一
方、グレイ復号化部１４及び差動復号化部１５は、スイ
ッチＳＷ３〜ＳＷ６とバイパス路Ｌ１，Ｌ２によって個
別にバイパスできる構造となっており、これによって差
動復号化ＯＮ／ＯＦＦ、グレイ復号化ＯＮ／ＯＦＦの選
択が可能となっている。

【００２１】一方、デマッピング処理のためのパラメー
タ５としては、変調方式のタイプ（ＰＳＫ／ＦＳＫ／Ｑ
ＡＭ）、変調多値数（２のべき乗、ＱＡＭでは４のべき
乗）、位相オフセット（ＰＳＫの場合）、変調指数（Ｆ
ＳＫの場合）を受信ディジタル変調信号の変調方式に応
じて適宜設定することが可能となっている。このパラメ
ータ５がプログラムメモリ３にロードされているデマッ
ピングソフトウェアに引数として与えられることによ
り、受信ディジタル変調信号に対応するデマッピング処
理がディジタル信号処理部２で実行される。

【００２２】例として、最初にパラメータ５を「変調方
式のタイプ＝ＰＳＫ」、「変調多値数＝４」、「位相オ
フセット＝０」、「グレイ復号化ＯＮ」、「差動復号化
ＯＦＦ」と設定して、次に復調パラメータ５を「変調方
式のタイプ＝ＱＡＭ」、「変調多値数＝１６」、「グレ
イ復号化ＯＦＦ」、「差動復号化ＯＮ」に変更する場合
について説明する。

【００２３】まず、ＰＳＫデマッピング処理が選択さ
れ、ＰＳＫ復調部１１に入力されたＰＳＫ信号に対して
「変調多値数＝４」、「位相オフセット＝０」のＰＳＫ
（ＱＰＳＫ）復調がなされる。次に、ＰＳＫ復調部１１
からの出力はグレイ復号化部１４に入力され、グレイ復
号化処理がなされる。グレイ復号化部１４からの出力は
差動復号化部１５をバイパスし、出力端子６から出力さ
れる。

【００２４】次に、パラメータ５を「変調方式のタイプ
＝ＱＡＭ」、「変調多値数＝１６」、「グレイ復号化Ｏ
ＦＦ」、「差動復号化ＯＮ」に変更すると、ＱＡＭデマ
ッピング処理が選択され、ＱＡＭ復調部１２に入力され
たＱＡＭ信号に対して「変調多値数＝１６」のＱＡＭ
（１６ＱＡＭ）デマッピング処理がなされる。次に、Ｑ
ＡＭ復調部１２からの出力はグレイ復号化部１４をバイ
パスし、差動復号部１５に入力して差動復号化処理がな
され、出力端子６から出力される。

【００２５】このように本実施形態による受信デマッピ
ング装置では、メモリからデマッピングソフトウェアを
ロードすることなく、パラメータ５を設定することによ
り、瞬時に所望のデマッピング処理に切り換えることが
できる。従って、タイムスロット毎に変調方式が切り換
わるような通信システムにおいても、各タイムスロット
の先頭に変調方式を決めるパラメータをパイロット信号
として付加することにより、タイムスロット毎に変調方
式に合わせたデマッピング処理を行うことが可能であ
る。

【００２６】また、さらにもう一つの例として、この受
信デマッピング装置に「変調方式のタイプ＝ＦＳＫ」、
「変調多値数＝８」、「変調指数＝０．５」、「グレイ
復号化ＯＮ」、「差動復号化ＯＮ」のデマッピング処理
（８ＦＳＫ）が必要とされた場合について説明する。

【００２７】本実施形態による受信デマッピング装置で
は、この８ＦＳＫデマッピング処理機能を実現するため
に、新たに８ＦＳＫデマッピングソフトウェアをダウン
ロードする必要はなく、パラメータとして「変調方式の
タイプ＝ＦＳＫ」、「変調多値数＝８」、「変調指数＝
０．５」、「グレイ復号化ＯＮ」、「差動復号化ＯＮ」
を設定するだけで、所望の８ＦＳＫデマッピング処理機
能を実現することが可能である。従って、新たなソフト
ウェアのダウンロードを必要とせず、無線機にダウンロ
ードするソフトウェアの総量を増加させないという点で
有効である。

【００２８】なお、本実施形態では、復調部１０にＰＳ
Ｋ復調部１１、ＦＳＫ復調部１２及びＱＡＭ復調部１３
が用意されている例を示したが、さらにＡＳＫ復調部な
どの他の変調方式に対応した復調部が追加されいても本
発明の効果を損なうものではなく、さらに有効に利用す
ることが可能である。

【００２９】（ＰＳＫ復調部１１について）次に、図２
を用いてＰＳＫ復調部１１の構成を説明する。入力端子
２１から入力されたＰＳＫ信号の同相成分及び直交成分
データは、信号点判定部２２に入力される。信号点判定
部２２では、入力されたＰＳＫ信号の位相平面上での信
号点を判定する。この位相平面上で信号点を判定する方
法は、次の通りである。

【００３０】ＰＳＫでは、あるシンボルの情報はベース
バンド信号の位相情報として変調され、送信される。し
かし、無線伝播経路を経て受信デマッピング装置に入力
した変調信号は、雑音や干渉及びフェージング等によ
り、変調時に設定した本来の信号点からずれる。このよ
うに受信した信号の信号点が本来の信号点からずれてい
たとしても、位相平面上で信号点が存在する領域を判定
することにより、元の位相情報を求めることができる。

【００３１】ｎ値ＰＳＫでは、位相平面上の原点を中心
とする単位円周上に、隣接する信号点間の位相差（これ
を単位位相差と呼ぶ）が一定となるｎ個の点に信号点が
配置される。ただし、ｎは２のべき乗であるとする。単
位位相差θは、 θ＝２π／ｎ と表され、ｎ個の信号点の位相φは、 φ＝θ・ｋ＋α （ｋ＝０，１，…，ｎ−１）と表わされる。ただし、α
は位相オフセットである。この様子を８値ＰＳＫの場合
を例に図３に示している。

【００３２】また、各信号点と隣接する信号点のなす角
を二等分する直線（これを判定境界直線と呼ぶ）によっ
て、位相平面を位相情報に対応するｎ個の領域に分割す
ることができる。この様子を８値ＰＳＫの場合を例にと
って図４に示している。

【００３３】従って、受信したＰＳＫ信号の信号点がｎ
個の領域のうちのどの領域に存在するかを判定すること
ができれば、元の位相情報が判定できる。以下に、これ
を実現するための具体的な方法の一つの例を説明する。
まず、与えられた位相オフセットに従って、入力ＰＳＫ
信号の同相成分データ及び直交成分データを位相平面上
で原点を中心として位相オフセットの大きさだけ負の方
向に回転する。同相成分データ及び直交成分データの振
幅値をそれぞれＶ(I)及びＶ(Q)、回転後の同相成分デー
タ及び直交成分データの振幅値をＵ(I)及びＵ(Q)、位相
オフセットをαとすると、回転後の同相成分データ及び
直交成分データの振幅値は、 Ｕ(I)＝cos(-α)・Ｖ(I)−sin(-α)・Ｖ(Q) Ｕ(Q)＝sin(-α)・Ｖ(I)＋cos(-α)・Ｖ(Q) と求められる。そして、Ｕ(I)及びＵ(Q)の値をメモリに
保持する。

【００３４】次に、Ｕ(I)及びＵ(Q)の信号点について位
相平面上での存在領域を判定する。信号点が存在する領
域を判定するための判定境界直線は、同相成分をＩ、直
交成分をＱとして、 ａ(k)・Ｑ＝ｂ(k)・Ｉ と表わすことができる。ここで、ａ(k)，ｂ(k)は判定境
界直線の係数であり、次式で表される。

【００３５】

【数１】

【００３６】ここで、ａ(k)が負の場合はａ(k)，ｂ(k)
それぞれに−１を乗算する。この理由は、信号点を判定
する際に、判定境界直線のＱの値の大小を比較判定する
ためであり、判定境界直線のＱの係数ａ(k)は常に正で
なくてはならないからである。そして、これらの係数を
メモリに保持する。

【００３７】また、ｎ／２本の判定境界直線で分けられ
るｎ個の領域に対して、図５に示すように番号ｐを決め
る。すなわち、この番号ｐが位相情報を表わしている。
ｋを０から（ｎ／２）−１まで＋１ずつ変化させてい
き、Ｕ(I)、Ｕ(Q)が以下の判定条件を満たした場合にそ
の信号点についての判定は終了し、次の信号点について
の判定を開始するという処理を繰返す。

【００３８】［ｋ＝(n/4)-1の場合（ケース１）］ａ(k)
・Ｕ(Q)＞ｂ(k)・Ｕ(I)を満たすとき、ａ(k+1)・Ｕ(Q)＞ｂ
(k+1)・Ｕ(I)を満たすならば、 ｐ＝ｎ／４ と求められ、ａ(k)・Ｕ(Q)＞ｂ(k)・Ｕ(I)を満たさないと
き、ａ(k+1)・Ｕ(Q)＜ｂ(k+1)・Ｕ(I)を満たすならば、 ｐ＝３ｎ／４ と求められる。

【００３９】［ｋがそれ以外の場合（ケース２）］ａ
(k)・Ｖ(Q)＞ｂ(k)・Ｖ(I)を満たすとき、ａ(k+1)・Ｖ(Q)
＜ｂ(k+1)・Ｖ(I)を満たすならば、

【数２】

【００４０】ａ(k)・Ｖ(Q)＞ｂ(k)・Ｖ(I)を満たさないと
き、ａ(k+1)・Ｕ(Q)＞ｂ(k+1)・Ｕ(I)を満たすならば、

【数３】

【００４１】と求められる。

【００４２】ただし、ｋ＝（ｎ／４）−１の場合（ケー
ス１）は、ｋ番目とｋ＋１番目の２つの判定境界直線が
それぞれＱ軸を挟む場合である。この様子を８値ＰＳＫ
を例にとって図６に示している。図６では８値ＰＳＫで
あるから、ｋ＝（８／４）−１＝２−１＝１のとき、ｋ
＝１とｋ＝２の判定境界直線がＱ軸を挟んでおり、この
場合はケース１の判定条件によりｐ＝２またはｐ＝６と
決まる。また、ケース２の場合を８値ＰＳＫを例にとっ
て図７に示している。この場合は、２つの判定境界直線
がＱ軸を挟まない場合で、ケース２の判定条件によりｐ
＝１またはｐ＝５と決まる。

【００４３】信号点判定部２２で判定された結果は、テ
ーブル参照部２３に入力される。テーブル参照部２３で
は、入力された位相情報を表わす番号ｐから、位相情報
とシンボル値との対応関係を記憶したテーブル２４を参
照してシンボル値を求める。求められたシンボル値は、
出力端子２５から出力される。

【００４４】テーブル２４には、位相情報を表わす番号
ｐとそれに対応したシンボル値が記載されている。この
テーブル２４の構成を８値ＰＳＫを例にとって、図８に
示している。図８を例に考えると、テーブル参照部２３
に位相情報を表わす番号ｐ＝２が入力された場合には、
テーブル２４を参照して、ｐ＝２に対応したシンボル値
“１０１”が出力され、ｐ＝６が入力された場合には、
テーブル２４を参照して、ｐ＝６に対応したシンボル値
“００１”が出力される。

【００４５】以上のようにＰＳＫ復調部１１を構成する
ことにより、変調多値数ｎ及び位相オフセットαを変更
することによって、あらゆる変調多値数のＰＳＫデマッ
ピング処理が可能となる。

【００４６】（ＱＰＳＫの例）以下、具体例を示す。信
号点判定部２２に入力された同相成分データ及び直交成
分データの振幅が Ｖ(I)＝−Ａ Ｖ(Q)＝０ であり、位相オフセットα＝０であるとする。ただし、
Ａ＞０とする。また、位相情報とシンボル値との対応関
係を記憶したテーブル２４は、図９のように構成されて
いるとする。

【００４７】判定境界直線の係数は次式のように計算さ
れ、メモリに記憶保持される。

【数４】

【００４８】ｋを０から（ｎ／２）−１、すなわち１ま
で＋１ずつ変化させると、ｋ＝１のとき、次式を満た
す。

【数５】

【００４９】すなわち、α(k)・Ｕ(Q)＞ｂ(k)・Ｕ(I)を満
たさない。このとき、

【数６】

【００５０】すなわち、ａ(1+1)・Ｖ(I)＞ｂ(1+1)・Ｖ(Q)
を満たし、かつｋ＝１＝（ｎ／２）−１であるから、位
相情報を表わす番号ｐは、 ｐ＝ｎ−１−ｋ＝４−１−１＝２ と求めることができる。

【００５１】ｐ＝２はテーブル参照部２３に入力され、
図９のテーブル２４を参照することにより、シンボル値
は“００”と求めることができる。従って、この場合の
シンボル値“００”が出力端子２５から出力される。

【００５２】（ＦＳＫ復調部１２について）次に、図１
０を用いてＦＳＫ復調部１２の構成を説明する。入力端
子３１から入力されたＦＳＫ信号の同相成分データ及び
直交成分データは、まず入力バッファ３２に入力され
る。入力バッファ３２には、１シンボル前の同相成分デ
ータ及び直交成分データと現在の同相成分データ及び直
交成分データが貯えられる。

【００５３】これらの同相成分データ及び直交成分デー
タは角速度判定部３３に入力され、信号点の角速度が判
定される。角速度を判定する方法は、次の通りである。
ＦＳＫでは、あるシンボルの情報はベースバンド信号の
角速度情報として変調され、送信される。無線伝播経路
を経て受信デマッピング装置に入力した変調信号は、雑
音や干渉及びフェージング等により、変調時に設定した
本来の角速度からずれる。しかし、受信した信号の角速
度が本来の角速度からずれていたとしても、角速度を判
定することにより、元の角速度情報を求めることができ
る。

【００５４】ｎ値ＦＳＫでは、多値数ｎと変調指数ｈが
与えられると、角速度は隣接する角速度の大きさ（これ
を単位角速度差と呼ぶ）ωが一定となるような異なるｎ
個の値をとる。これを数直線上にプロットすると、図１
１のようになる。ただし、ｎは２のべき乗であるとす
る。単位角速度差ωは、 ω＝（πｈ／Ｔ）／（ｎ−１） と表わされ、ｎ個の角速度Ωは、 Ω＝ω｛−（ｎ−１）＋２ｋ｝ （ｋ＝０，１，…，ｎ−１）と表される。ただし、ｈは
変調指数、Ｔはシンボルレートの逆数である。

【００５５】また、それぞれの角速度と隣接する角速度
の中点を判定境界値と呼ぶと、数直線は（ｎ−１）個の
判定境界値によってｎ個の領域に分割される。この様子
を図１２に示している。

【００５６】従って、受信した信号の角速度が上記ｎ個
の領域のうちどの領域に存在するかを判定することがで
きれば、元の角速度情報が判定できる。以下に、これを
実現するための具体的な方法の一つの例を説明する。こ
の例では、現在の同相成分データ及び直交成分データと
１つ前の同相成分データ及び直交成分データの内積及び
外積の値により角速度を判定するが、まず、その理由に
ついて述べる。

【００５７】ｒ−１番目のシンボルの同相成分と直交成
分データの信号点Ｐ（ｒ−１）及びｒ番目のシンボルの
同相成分と直交成分データの信号点Ｐ（ｒ）は、 Ｐ(r-1)＝(Ａcos（φ(r-1)Ｔ))，Ａsin（φ(r-1)Ｔ)) Ｐ(r)＝(Ａcosφ(rＴ))，Ａsinφ(rＴ)) と表わされる。ただし、φ(rＴ)はｒ番目のシンボルの
位相である。

【００５８】これら２点の内積(Ｐ(r)・Ｐ(r-1))をＬと
し、外積(Ｐ(r)・Ｐ(r-1))をＭとすると、 Ｌ＝Ａ²cos{φ(rＴ)−φ(r-1)Ｔ)} Ｍ＝Ａ²sin{φ(rＴ)−φ(r-1)Ｔ)} と計算され、位相と角速度の関係、 φ(rＴ)＝Ω・Ｔ＋φ((r-1)Ｔ) を用いると、 Ｌ＝Ａ²cos(Ω・Ｔ) Ｍ＝Ａ²sin(Ω・Ｔ) と求められる。このように計算された内積及び外積は、
それぞれ（角速度）×（シンボルレートの逆数）のコサ
イン関数及びサイン関数の値であり、角速度に対応して
決まることがわかる。

【００５９】次に、角速度の判定方法について説明す
る。（ｎ−１）個の角速度の判定境界値の値は、 Ｇ＝ω（−ｎ＋２＋２ｋ） （ｋ＝０，１，…，ｎ−１）で与えられるから、この判
定境界値のサイン関数及びコサイン関数の値と、入力さ
れた同相成分データ及び直交成分データの内積及び外積
の値とを比較、判定する。

【００６０】また、（ｎ−１）個の判定境界値によって
分割されたｎ個の領域に対して、図１３に示すように番
号ｓを決める。すなわち、この番号ｓが角速度情報を表
わしている。ｒ−１番目のシンボルの信号点Ｐ（ｒ−
１）及びｒ番目のシンボルの信号点Ｐ（ｒ）から、内積
Ｌ及び外積Ｍを計算する。

【００６１】《Ｍ＞０の場合》ｋを（ｎ／２）−１から
＋１ずつ変化させ、初めて Ｌ＞cos{ω(−ｎ＋２＋２ｋ)} を満たしたとき、 ｓ＝ｋ＋１ と求められる。

【００６２】《Ｍ＜０の場合》ｋを（ｎ／２）−１から
−１ずつ変化させ、初めて Ｌ＜cos{ω(−ｎ＋２＋２ｋ)} を満たしたとき、 ｓ＝ｋ と求められる。

【００６３】角速度判定部３３で判定された結果は、テ
ーブル参照部３４に入力される。テーブル参照部３４で
は、入力された角速度情報を表わす番号ｓから、角速度
情報とシンボル値との対応関係を記憶したテーブル３５
を参照してシンボル値を求める。求められたシンボル値
は、出力端子３６から出力される。テーブル３５はあら
かじめ与えておく。このテーブル３５には、角速度情報
を表わす番号ｓと、それに対応したシンボル値が記載さ
れている。このテーブルを８値ＰＳＫを例にとって図１
４に示している。

【００６４】図１４を例に考えると、テーブル参照部３
４に位相情報を表わす番号ｓ＝７が入力された場合に
は、テーブル３５を参照してｓ＝７に対応したシンボル
値“０１０”が出力され、ｐ＝３が入力された場合に
は、テーブル３５を参照してｓ＝３に対応したシンボル
値“０１１”が出力される。

【００６５】以上のようにＦＳＫ復調部１２を構成する
ことにより、変調多値数ｎ及び変調指数ｈを変更するこ
とによって、あらゆる変調多値数及び変調指数のＦＳＫ
デマッピング処理が可能となる。

【００６６】（４値ＦＳＫの例）以下、具体例を示す。
４値ＦＳＫで変調指数が０．７５、角速度情報とシンボ
ル値との対応関係を記憶したテーブル３５は図１５のよ
うに構成されているとする。ｒ−１番目のシンボルの信
号点をＰ(r-1)、ｒ番目のシンボルの信号点Ｐ(r)が次式
であるとする。

【数７】

【００６７】内積Ｌと外積Ｍは、次式で計算される。

【数８】

【００６８】Ｍ＞０であるから、ｋを（ｎ／２）−１、
すなわち１から＋１ずつ変化させると、ｋ＝２のとき

【数９】

【００６９】すなわち、 Ｌ＞cos{ω(−ｎ＋２＋２ｋ)} を初めて満たすので、角速度を表わす番号ｓは、 ｓ＝ｋ＋１＝３ と求めることができる。

【００７０】ｓ＝３はテーブル参照部３４に入力され、
図１５のテーブル３５を参照することにより、シンボル
値は“０１”と求めることができる。従って、この場合
のシンボル値“０１”が出力端子３６から出力される。

【００７１】（ＱＡＭ復調部１３について）次に、図１
６を用いてＱＡＭ復調部１３の構成を説明する。入力端
子４１から入力されたＱＡＭ信号の同相成分データ及び
直交成分データは、まず信号点判定部４２に入力され
る。信号点判定部４２では、入力されたＱＡＭ信号の位
相平面上での信号点を判定する。この位相平面上で信号
点を判定する方法は、次の通りである。

【００７２】ＱＡＭでは、あるシンボルの情報はベース
バンド信号の振幅と位相の両方の情報として変調され、
送信される。無線伝播経路を経て受信デマッピング装置
に入力した変調信号は、雑音や干渉及びフェージング等
により、変調時に設定した本来の信号点からずれる。し
かし、受信した信号の信号点が本来の信号点からずれて
いたとしても、位相平面上で信号点が存在する領域を判
定することにより、元の振幅・位相情報を求めることが
できる。

【００７３】ｎ値ＱＡＭの信号点は、位相平面上の格子
点上に、隣接する信号点間の距離が一定となるｎ個の点
に配置される。ただし、ｎは４のべき乗であるとする。
この様子を１６値ＱＡＭの場合を例に図１７に示してい
る。また、同相成分だけに着目すると、各信号点は信号
点の中点を通るｎ^1/2−１本の直線（同相成分判定境界
直線）によって分割されるｎ^1/2個の領域のいずれかに
存在する。この様子を１６値ＱＡＭを例に図１８に示し
ている。同様に、直交成分だけに着目すると、各信号点
は信号点の中点を通るｎ^1/2−１本の直線（直交成分判
定境界直線）によって分割されるｎ^1/2−１個の領域の
いずれかに存在する。この様子を１６値ＱＡＭを例に図
１９に示している。従って、受信した信号の信号点が同
相成分、直交成分毎にどの領域に存在するかを判定する
ことができれば、元の振幅・位相情報を復元することが
できる。

【００７４】以下に、これを実現するための具体的な方
法の一つの例を説明する。まず、位相平面上において、
同相成分についてｎ^1/2−１本の直線によって分割され
るｃ個の領域に対して、図２０のように番号ｘを決め
る。同様に、直交成分についてｎ^1/2−１本の直線によ
って分割されるｎ^1/2個の領域に対して、図２１のよう
に番号ｙを決める。この番号ｘとｙの組合せは、入力さ
れた信号の振幅・位相情報を表す。

【００７５】次に、入力された同相成分データの振幅値
Ｖ(I)に対して、ｋを０からｎ^1/2−２まで＋１ずつ変化
させ、初めて

【数１０】

【００７６】を満たしたときに、 ｘ＝ｋ＋１ と求められる。ただし、ａ＞０である。ｋがｎ^1/2−２
になっても上記条件を満たさない場合は、 ｘ＝ｎ^1/2 と求められる。

【００７７】同様に、入力された直交成分データの振幅
値Ｖ(Q)に対して、ｋを０からｎ^1/2−２まで＋１ずつ変
化させ、初めて

【数１１】

【００７８】を満たしたときに、 ｙ＝ｋ＋１ と求められる。ただし、ａ＞０である。ｋがｎ^1/2−２
になっても上記条件を満たさない場合は、 ｙ＝ｎ^1/2 と求められる。

【００７９】信号点判定部４２で判定された結果は、テ
ーブル参照部４３に入力される。テーブル参照部４３で
は、入力された振幅・位相情報を表す番号ｘ及びｙか
ら、振幅・位相情報とシンボル値との対応関係を記憶し
たテーブル４４を参照して、シンボル値を求める。求め
られたシンボル値は、出力端子４５から出力される。

【００８０】振幅・位相情報とシンボル値との対応関係
を記憶したテーブル４４はあらかじめ与えておく。この
テーブル４４には、振幅・位相情報を表す番号ｘ及びｙ
と、それに対応したシンボル値が記載されている。この
テーブル４４の構成を１６ＱＡＭを例にとって図２２に
示している。

【００８１】図２２を例に考えると、テーブル参照部４
３に振幅・位相情報を表す番号ｘ＝１、ｙ＝３が入力さ
れた場合には、テーブル４４を参照してｘ＝１、ｙ＝３
に対応したシンボル値“００１０”が出力端子４５へ出
力される。

【００８２】以上のようにＱＡＭ復調部１３を構成する
ことにより、変調多値数ｎを変更することによって、あ
らゆる変調多値数のＱＡＭデマッピング処理が可能とな
る。

【００８３】（１６ＱＡＭの例）以下、具体例を示す。
信号点判定部４２に入力された同相成分データ及び直交
成分データの振幅が Ｖ(I)＝ａ Ｖ(Q)＝−ａ であるとする。ただし、ａ＞０とする。また、振幅・位
相情報とシンボル値との対応関係を記憶したテーブル４
４は、図２２のように構成されているとする。

【００８４】まず、同相成分Ｖ(I)＝ａは、ｋ＝２のと
き初めて

【数１２】

【００８５】すなわち、 ａ＜−（４−２）ａ＋２ａ・２＝２ａ を満たすから、 ｘ＝３ と求められる。

【００８６】次に、直交成分Ｖ(Q)＝−ａは、ｋ＝１の
とき初めて

【数１３】

【００８７】すなわち、 −ａ＜−（４−２）ａ＋２ａ・１＝０ を満たすから、 ｙ＝２ と求められる。

【００８８】ｘ＝３、ｙ＝２はテーブル参照部４３に入
力され、図２２のテーブル４３を参照することにより、
シンボル値は“１１１１”と求めることができる。従っ
て、この場合シンボル値“１１１１”が出力端子４５か
ら出力される。

【００８９】（グレイ復号化部１４について）次に、グ
レイ復号化部１４について説明する。グレイ復号化部１
４には、グレイ符号化されたデータが入力する。まず、
与えられた多値数ｎに応じて、グレイ符号化前の値ｃ
と、グレイ符号化された値ｇ（ｃ）のテーブルを作成す
る。

【００９０】次に、入力されたデータ、すなわちグレイ
符号化された値ｇ（ｃ）に対して、作成したテーブルを
参照し、ｇ（ｃ）に対応したｃをグレイ復号化したデー
タとして出力する。このような動作を繰り返すことによ
り、グレイ復号化を行うことができる。

【００９１】（４値グレイ復号化の例）まず、与えられ
た多値数ｎ＝４から、グレイ符号化前の値ｃと、グレイ
符号化された値ｇ（ｃ）のテーブルを作成する。このテ
ーブルは以下のように求められる。 ｇ(00)＝００ ｇ(01)＝０１ ｇ(10)＝１１ ｇ(11)＝１０ 次に、入力されたグレイ符号化されたデータが“１０”
であるとすると、作成したテーブルを参照することによ
り、“１１”がグレイ復号化されたデータとして出力さ
れる。

【００９２】（差動復号化部１５について）次に、差動
復号化部１５について説明する。差動復号化部１５に
は、差動符号化された０／１のデータが入力される。一
つ前に入力したデータビットをＤ(pre)とし、入力する
データビットをＤとすると、差動復号化による出力デー
タビットＤ(out)は、

【数１４】

【００９３】となる。このような動作を繰返すことによ
り、差動復号化されたデータを出力することができる。

【００９４】（差動復号化の例）まず、与えられた初期
データビットが０であるとすると、 Ｄ(pre)＝０ となる。入力されたデータビットＤが、 Ｄ＝１ のとき、出力データビットＤ(out)は Ｄ(out)＝１ となる。これで１ビットの出力は終わる。

【００９５】次に、２ビット目の出力は、１つ前（１ビ
ット目）に入力されたデータビットは１であるから、 Ｄ(pre)＝１ となり、入力されたデータビットＤが、 Ｄ＝１ であれば、出力データビットＤ(out)は、 Ｄ(out)＝０ となる。このようにして、差動復号化されたデータを出
力することができる。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば一
つの受信デマッピング装置で複数の変調方式に対応した
デマッピング処理出力を得ることが可能であるため、複
数のシステムを一台の端末で取扱うようなアプリケーシ
ョンに用いることによって、所望のデマッピング処理出
力が得られる。また、パラメータを設定することにより
デマッピング処理可能な変調方式が切り換わるため、タ
イムスロット毎に変調方式が切り換わるようなシステム
にも対応可能である。さらに、新たに別の変調方式のデ
マッピング処理を行わなければならないような場合に、
新たなデマッピングソフトウェアをダウンロードするこ
となく、デマッピングソフトウェアに引数として与える
パラメータを変更するだけで、所望の変調方式に対応し
たデマッピング処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る受信デマッピング装
置の構成を示すブロック図

【図２】同実施形態におけるＰＳＫ復調部の構成を示す
ブロック図

【図３】ＰＳＫ復調部について説明するための８値ＰＳ
Ｋにおける位相平面上の信号点配置を示す図

【図４】ＰＳＫ復調部について説明するための８値ＰＳ
Ｋにおいて位相平面を複数の領域に分割する様子を示す
図

【図５】ＰＳＫ復調部について説明するための位相平面
上の位相情報を表す番号を示す図

【図６】ＰＳＫ復調部について説明するための８値ＰＳ
Ｋにおける信号点の判定方法の一例を示す図

【図７】ＰＳＫ復調部について説明するための８値ＰＳ
Ｋにおける信号点の判定方法の他の例を示す図

【図８】図２におけるテーブルの内容の一例を示す図

【図９】図２におけるテーブルの内容の他の例を示す図

【図１０】同実施形態におけるＦＳＫ復調部の構成を示
す図

【図１１】ＦＳＫ復調部について説明するための数直線
上に等間隔にプロットされたｎ個の角速度Ωを示す図

【図１２】ＦＳＫ復調部について説明するための角速度
Ωが判定境界値によって分割された領域のいずれかに存
在することを示す図

【図１３】ＦＳＫ復調部について説明するための数直線
上の角速度情報を表す番号を示す図

【図１４】図１０におけるテーブルの内容の一例を示す
図

【図１５】図１０におけるテーブルの内容の他の例を示
す図

【図１６】同実施形態におけるＱＡＭ復調部の構成を示
す図

【図１７】ＱＡＭ復調部について説明するための１６Ｑ
ＡＭにおける位相平面上の信号点配置を示す図

【図１８】ＱＡＭ復調部について説明するための同相成
分について分割された領域を示す図

【図１９】ＱＡＭ復調部について説明するための直交成
分について分割された領域を示す図

【図２０】ＱＡＭ復調部について説明するための直交成
分に付けられた番号を示す図

【図２１】ＱＡＭ復調部について説明するための同相成
分に付けられた番号を示す図

【図２２】図１６におけるテーブルの内容の他の例を示
す図

【符号の説明】

１…ディジタル変調信号の入力端子 ２…ディジタル信号処理部 ３…プログラムメモリ ４…パラメータ入力部 ５…パラメータ ６…シンボル値の出力端子 １０…復調部 １１…ＰＳＫ復調部 １２…ＦＳＫ復調部 １３…ＱＡＭ復調部 ２１…ＰＳＫ信号の入力端子 ２２…信号点判定部 ２３…テーブル参照部 ２４…テーブル ２５…シンボル値の出力端子 ３１…ＦＳＫ信号の入力端子 ３２…入力バッファ ３３…角速度判定部 ３４…テーブル参照部 ３５…テーブル ４１…ＱＡＭ信号の入力端子 ４２…信号点判定部 ４３…テーブル参照部 ４４…テーブル ４５…シンボル値の出力端子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め定められた複数の変調方式のうちの任
   意の一つの変調方式で変調された受信ディジタル変調信
   号から元のデータ系列のシンボル値を生成するデマッピ
   ング処理を行う受信デマッピング装置において、 前記受信ディジタル変調信号の変調方式に対応した前記
   デマッピング処理のためのパラメータを入力するパラメ
   ータ入力部と、 前記複数の変調方式に対応可能に構成され、前記パラメ
   ータに従って前記受信ディジタル変調信号を該ディジタ
   ル変調信号の変調方式に対応した復調方式で復調する復
   調部と、 前記パラメータに従って前記復調部からの出力信号を復
   号化する少なくとも一つの復号化部とを備えたことを特
   徴とする受信デマッピング装置。
2. 【請求項２】予め定められた複数の変調方式のうちの任
   意の一つの変調方式で変調されたディジタル変調信号か
   ら元のデータ系列のシンボル値を再生するデマッピング
   処理を行う受信デマッピング装置において、 予め読み込まれた前記デマッピング処理のためのソフト
   ウェアに従って、ディジタル信号処理により前記受信デ
   ィジタル変調信号から前記シンボル値を生成するディジ
   タル信号処理部と、 前記ディジタル変調信号の変調方式に対応した前記デマ
   ッピング処理のためのパラメータを前記ソフトウェアに
   対する引数として前記ディジタル信号処理部に入力する
   パラメータ入力部とを備えたことを特徴とする受信デマ
   ッピング装置。
3. 【請求項３】前記パラメータ入力部は、前記変調方式の
   タイプと、変調多値数と、前記変調方式が周波数変調の
   場合の変調指数と、前記変調方式が位相変調の場合の位
   相オフセットと、グレイ復号化のオン／オフ及び差動復
   号化のオン／オフを指定する情報を前記パラメータとし
   て入力することを特徴とする請求項１記載の受信デマッ
   ピング装置。
4. 【請求項４】前記復調部は、前記パラメータとして与え
   られる変調多値数及び位相オフセットに応じて前記受信
   ディジタル変調信号の同相成分データ及び直交成分デー
   タに基づいて位相平面上で信号点を判定する信号点判定
   部と、位相変調されたディジタル変調信号の位相情報と
   シンボル値との対応関係を記憶したテーブルと、前記信
   号点判定部の出力に基づいて前記テーブルを参照するこ
   とにより前記シンボル値を求めるテーブル参照部とから
   なる位相復調部を有することを特徴とする請求項１記載
   の受信デマッピング装置。
5. 【請求項５】前記復調部は、前記復調パラメータとして
   与えられる前記変調多値数及び変調指数に応じて前記受
   信ディジタル変調信号の同相成分データ及び直交成分デ
   ータを必要なサンプル数貯える入力バッファと、前記入
   力バッファの出力に基づいて角速度を判定する角速度判
   定部と、周波数変調されたディジタル変調信号の角速度
   情報とシンボル値との対応関係を記憶したテーブルと、
   前記角速度判定部の出力に基づいて前記テーブルを参照
   することによりシンボル値を求めるテーブル参照部とか
   らなる周波数復調部を有することを特徴とする請求項１
   記載の受信デマッピング装置。
6. 【請求項６】前記復調部は、前記復調パラメータとして
   与えられる変調多値数に応じて前記受信ディジタル変調
   信号の同相成分データ及び直交成分データに基づいて位
   相平面上で信号点を判定する信号点判定部と、直交振幅
   変調されたディジタル変調信号の振幅及び位相情報とシ
   ンボル値との対応関係を記憶したテーブルと、前記信号
   点判定部の出力に基づいて前記テーブルを参照すること
   によりシンボル値を求めるテーブル参照部とからなる直
   交振幅復調部を有することを特徴とする請求項１記載の
   受信デマッピング装置。