(57)【要約】【課題】  前の振幅変調方式系のスロット（信号部分）での位相状態に影響を受けずに、位相変調信号部分を復調できるようにする。【課題手段】  本発明の位相変調信号復調回路は、振幅変調方式系の第１の変調方式で変調された第１の信号部分の後に、位相変調方式系の第２の変調方式で変調された第２の信号部分を含む受信信号が入力され、第２の信号部分を復調するものである。そして、入力信号を第２の変調方式に従って復調する位相復調回路と、復調ベースバンド信号からデータを再生するデータ再生回路と、位相復調回路とデータ再生回路との間に介挿された直流分カット用のコンデンサと、データ再生回路への入力信号における、第２の信号部分に対する復調信号部分から、第１の信号部分の位相による不要成分を除外させる不要成分除外手段とを有する。本発明のデジタル復調装置は、本発明の位相変調信号復調回路を適用したものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅変調方式系の第１の変調方式で変調された第１の信号部分の後に、位相変調方式系の第２の変調方式で変調された第２の信号部分を含む受信信号が入力され、上記第２の信号部分を復調する位相変調信号復調回路であって、
入力信号を上記第２の変調方式に従って復調する位相復調回路と、
復調されたベースバンド信号からデータを再生するデータ再生回路と、
上記位相復調回路と上記データ再生回路との間に介挿された直流分カット用のコンデンサと、
上記データ再生回路への入力信号における、上記第２の信号部分に対する復調信号部分から、上記第１の信号部分の位相による不要成分を除外させる不要成分除外手段と
を有することを特徴とする位相変調信号復調回路。
【請求項２】
上記不要成分除外手段は、上記第１の信号成分の期間で入力信号を遮断し、上記第２の信号成分期間で入力信号を通過させる、上記位相復調回路の前段に設けられたスイッチ回路であることを特徴とする請求項１に記載の位相変調信号復調回路。
【請求項３】
上記不要成分除外手段は、上記第１の信号成分の期間で入力信号を遮断し、上記第２の信号成分期間で入力信号を通過させる、上記位相復調回路と上記コンデンサとの間に設けられたスイッチ回路であることを特徴とする請求項１に記載の位相変調信号復調回路。
【請求項４】
上記不要成分除外手段は、上記第２の信号成分期間に至る直前で、上記直流分カット用コンデンサの充電電荷を放電させる放電回路であることを特徴とする請求項１に記載の位相変調信号復調回路。
【請求項５】
振幅変調方式系の第１の変調方式で変調された第１の信号部分の後に、位相変調方式系の第２の変調方式で変調された第２の信号部分を含む受信信号が入力され、上記第１の変調方式に従って復調する振幅変調信号復調回路と、上記受信信号が入力され、上記第２の変調方式に従って復調する位相変調信号復調回路と、上記振幅変調信号復調回路と上記位相変調信号復調回路とからの復調データを統合する復調データ統合手段とを有するデジタル復調装置において、
上記位相変調信号復調回路として、請求項１〜４のいずれかに記載の位相変調信号復調回路を適用したことを特徴とするデジタル復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル変調方式が異なる信号部分が混在する受信信号を復調するデジタル復調装置、及び、そのようなデジタル復調装置に適用可能な位相変調信号復調回路に関し、例えば、狭域通信（ＤＳＲＣ）システムのような複数の変調方式を切替えて通信を行う必要があるシステムに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
高度道路交通システム（ＩＴＳ）における要素技術として、ＤＳＲＣシステムが適用されている。
【０００３】
ＤＳＲＣシステムにおいては、特許文献１に記載のように、振幅変調方式（以下、ＡＳＫ方式）と位相変調方式の一種であるπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式とを切替えて通信を行う必要がある。例えば、ＡＳＫ方式に従っている受信信号に対する復調方式として、一般には包絡線検波方式を用い、また、π／４シフトＤＱＰＳＫ方式に従っている受信信号に対する復調方式として、一般には非同期検波方式（例えば、特許文献２参照）を用いる。受信信号を、ＡＳＫ復調回路及びπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路の双方に入力させ、それぞれから出力された復調データ系列を、時間軸上で合成させて最終的な復調データ列を得るようになされている。
【０００４】
図２は、一般的なπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路の構成を示している。高周波受信回路１よりの入力信号を、直交復調回路２において、キャリア再生回路３からの再生キャリア信号を用いて復調する。復調されたＩ相及びＱ相のべースバンド信号は、増幅器４Ｉ、４Ｑによりそれぞれ増幅され、信号処理部５にて位相／振幅変換され、受信データとして判定される。この位相／振幅変換の際に、精度良く変換を行うために、Ｉ、Ｑの信号の直流分調整を行う回路６Ｉ、６Ｑが必要となる。
【０００５】
調整回路６Ｉ、６Ｑの内部構成が複雑となるのでこれら調整回路６Ｉ、６Ｑを省略するために、図３に示すように、直交復調回路２と増幅器４Ｉ、４Ｑとの間を直流分（ＤＣ分）カットのコンデンサＣＩ、ＣＱを介して結合することも考えられる。
【特許文献１】「狭域通信（ＤＳＲＣ）システム標準規格」、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７５  １．１版、社団法人電波産業会発行
【特許文献２】喜安善市監修、関清三著、「ディジタル変復調回路の基礎」、オーム社発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＤＳＲＣシステムにおいて、π／４シフトＤＱＰＳＫ方式の復調信号が、時間的に前のＡＳＫ方式の復調信号の位相状態に影響を受けるという課題を有する。
【０００７】
ＤＳＲＣシステムにおけるスロット構成例を図４に示すと共に、ＡＳＫ方式とπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式のシンボル軌跡を図５に示している。
【０００８】
図４に示すように、ＡＳＫ方式のスロットの後、所定期間のガードタイムを挟んでπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式のスロットに移行する。π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路に対し、上述したように、ＡＳＫ方式のスロットの信号を入力させている。図５（Ａ）に示すように、ＡＳＫ方式は振幅の変動は大きいが、位相状態はほぼ一定値をとる。このため、図６に示すように、ＡＳＫ方式の位相状態により、コンデンサＣＩ、ＣＱに蓄えられた電圧の影響を受け、π／４シフトＤＱＰＳＫ方式のスロット（パケット）前半の位相情報が、プラス電位やマイナス電位に引き寄せられる。これにより、スロットの前半のクロック再生用データ、個別データに誤りを生じる。
【０００９】
このようなデータ誤りを生じさせないために、従来では、例えば、両方式のスロット間隔（ガードタイム）に、およそ１００μｓｅｃ以上の切替時間を追加する必要がある。この追加時間は、システム要求を満足しない。
【００１０】
そのため、前の振幅変調方式系の変調方式のスロット（信号部分）での位相状態に影響を受けない、位相変調信号復調回路や、そのような復調回路を搭載したデジタル復調装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため、本発明は、振幅変調方式系の第１の変調方式で変調された第１の信号部分の後に、位相変調方式系の第２の変調方式で変調された第２の信号部分を含む受信信号が入力され、上記第２の信号部分を復調する位相変調信号復調回路であって、（１）入力信号を上記第２の変調方式に従って復調する位相復調回路と、（２）復調されたベースバンド信号からデータを再生するデータ再生回路と、（３）上記位相復調回路と上記データ再生回路との間に介挿された直流分カット用のコンデンサと、（４）上記データ再生回路への入力信号における、上記第２の信号部分に対する復調信号部分から、上記第１の信号部分の位相による不要成分を除外させる不要成分除外手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のデジタル復調装置は、振幅変調方式系の第１の変調方式で変調された第１の信号部分の後に、位相変調方式系の第２の変調方式で変調された第２の信号部分を含む受信信号が入力され、上記第１の変調方式に従って復調する振幅変調信号復調回路と、上記受信信号が入力され、上記第２の変調方式に従って復調する位相変調信号復調回路と、上記振幅変調信号復調回路と上記位相変調信号復調回路とからの復調データを統合する復調データ統合手段とを有するものであって、上記位相変調信号復調回路として、第１の本発明の位相変調信号復調回路を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、データ再生回路への入力信号における、第２の信号部分に対する復調信号部分から、第１の信号部分の位相による不要成分を除外させる不要成分除外手段を設けるようにしたので、直流分の調整の回路を設けずに、直流分カット用のコンデンサを設けた場合でも、第１の信号部分の位相による不要成分の悪影響を排除でき、データ再生精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるデジタル復調装置及び位相変調信号復調回路をＤＳＲＣシステムに適用した第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図７は、第１の実施形態のデジタル復調装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１６】
図７において、第１の実施形態のデジタル復調装置１０は、受信アンテナ１１、ＡＳＫ復調回路１２、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３及びデータ処理回路１４を有する。
【００１７】
受信アンテナ１１が電波を捕捉して得た受信信号は、ＡＳＫ復調回路１２及びπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３に与えられる。ＡＳＫ復調回路１２は、受信信号に対して、ＡＳＫ復調動作を行い、得られたデータ系列をデータ処理回路１４に与え、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３は、受信信号に対して、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調動作を行い、得られたデータ系列をデータ処理回路１４に与える。
【００１８】
ここで、ＡＳＫ復調回路１２からのデータ系列においては、受信信号のＡＳＫ期間において有効なデータが含まれ、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３からのデータ系列においては、受信信号のπ／４シフトＤＱＰＳＫ期間（以下、ＱＰＳＫ期間と呼ぶ）において有効なデータが含まれ、データ処理回路１４は、ＤＳＲＣシステムにおけるフレーム構成に従い、ＡＳＫ期間ではＡＳＫ復調回路１２からのデータ系列を取り込み、ＱＰＳＫ期間ではπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３からのデータ系列を取り込んで、受信データに応じた処理を行う。
【００１９】
データ処理回路１４におけるＡＳＫ期間やＱＰＳＫ期間を管理するタイミング管理構成からは、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３へ、後述するようなスイッチ制御信号が与えられるようになされている。
【００２０】
図１は、第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３の詳細構成を示すブロック図であり、上述した図３との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００２１】
第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３は、受信アンテナ１１からの受信信号を増幅あるいは周波数変換（ダウンコンバート）する高周波受信回路１と、この高周波受信回路１からの出力信号の通過をデータ処理回路１４からのスイッチ制御信号に応じてオンオフするスイッチ回路２０と、スイッチ回路２０の出力信号や信号処理部５における信号などから復調用キャリア信号を生成する復調用キャリア生成回路３と、スイッチ回路２０の出力信号に対し、復調用キャリア信号を用いてπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調を行う直交復調回路２と、直交復調回路２から出力されたＩ相及びＱ相のベースバンド信号の直流分をカットするコンデンサＣＩ、ＣＱと、コンデンサＣＩ、ＣＱからの出力信号を増幅する増幅器４Ｉ、４Ｑと、増幅器４Ｉ、４Ｑからの両信号に基づき、位相／振幅変換を行った後、符号判定してデータを再生する信号処理部５とを有している。
【００２２】
第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３は、スイッチ回路２０が設けられていることを大きな特徴としている。このスイッチ回路２０は、データ処理回路１４からのスイッチ制御信号にオンオフするものである。図８は、スイッチ制御信号の説明図である。スイッチ制御信号は、ＱＰＳＫ期間においてはオンを指示し、ＡＳＫ期間（及びガードタイム期間）においてはオフを指示するものである。なお、ガードタイム期間の終期に近いタイミングでオンするようにしても良い。
【００２３】
高周波受信回路１からの受信入力信号は、スイッチ回路２０によって、ＡＳＫ期間（及びガードタイム期間）では遮断され、ＱＰＳＫ期間ではスイッチ回路２０を通過して直交復調回路２に与えられる。従って、直交復調回路２、コンデンサＣＩ、ＣＱ、増幅器４Ｉ、４Ｑ、信号処理部５は、ＱＰＳＫ期間においてのみ有効に機能し、コンデンサＣＩ、ＣＱがＡＳＫ期間において充電されるようなこともなく、ＱＰＳＫ期間において、直流分を直ちにカットすることができる。
【００２４】
以上のように、第１の実施形態によれば、直交復調回路２からのＩ相及びＱ相のベースバンド信号には直流分が表れず、ＡＳＫ期間の位相状態の影響を受けていなくなる。図９は、第１の実施形態での信号処理部５への入力信号の波形イメージを示すものであり、スイッチ回路２０の存在により、直流分が遮断された波形を呈している（従来に係る図６参照）。
【００２５】
これにより、直流分の調整回路を用いずに、直流カットコンデンサを介在させる方法でも、ＤＳＲＣシステム要求のＡＳＫスロットとπ／４シフトＤＱＰＳＫスロットとの間隔（切替時間）を満足させることができる。
【００２６】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるデジタル復調装置及び位相変調信号復調回路をＤＳＲＣシステムに適用した第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
第２の実施形態のデジタル復調装置も、その全体構成は、第１の実施形態に係る図７で表すことができる。第２の実施形態は、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３の内部構成が第１の実施形態のものと異なっている。
【００２８】
図１０は、第２の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３の詳細構成を示すブロック図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【００２９】
図１０及び図１の比較から明らかなように、第２の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３は、第１の実施形態のスイッチ回路２０に代え、直流分カットのコンデンサＣＩ、ＣＱの前段に、ＱＰＳＫ期間だけ、直交復調回路２の出力信号を通過させるスイッチ回路２０Ｉ、２０Ｑを設けた点が、第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路と異なっている。
【００３０】
第１の実施形態の一ではなく、以上のような位置にスイッチ回路２０Ｉ、２０Ｑを介在させても、直流分カットのコンデンサＣＩ、ＣＱには、ＡＳＫ期間での直交復調回路２からの出力信号は入力されず、コンデンサＣＩ、ＣＱが、ＡＳＫ期間の固定位相の影響を受けて充電されることも生じない。
【００３１】
第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。すなわち、ＡＳＫ期間の位相状態の影響を受けることなく、π／４シフトＤＱＰＳＫ信号の復調が行うことができる。
【００３２】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明によるデジタル復調装置及び位相変調信号復調回路をＤＳＲＣシステムに適用した第３の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
第３の実施形態のデジタル復調装置も、その全体構成は、第１の実施形態に係る図７で表すことができる。第３の実施形態は、π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３の内部構成が第１の実施形態のものと異なっている。
【００３４】
図１１は、第３の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３の詳細構成を示すブロック図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【００３５】
図１１及び図１の比較から明らかなように、第３の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路１３は、第１の実施形態のスイッチ回路２０に代え、直流分カットのコンデンサＣＩ、ＣＱの後段に、ＱＰＳＫ期間に至る直前に、直流分カットのコンデンサＣＩ、ＣＱの充電電荷を放電させる放電回路２１Ｉ、２１Ｑを設けた点が、第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路と異なっている。放電回路２１Ｉ、２１Ｑは、例えば、スイッチングトランジスタをオンさせたときに、コンデンサＣＩ、ＣＱの一端を接地させる構成のものである。
【００３６】
以上のように放電回路２１Ｉ、２１Ｑを設け、ＱＰＳＫ期間に至る直前に、直流分カットのコンデンサＣＩ、ＣＱの充電電荷を放電させるようにしたので、ＡＳＫ期間において、コンデンサＣＩ、ＣＱが、ＡＳＫ期間の固定位相の影響を受けて充電されていてもそれを除電でき、ＱＰＳＫ期間において、充電電圧が信号処理部５に伝播されることはない。
【００３７】
第３の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。すなわち、ＡＳＫ期間の位相状態の影響を受けることなく、π／４シフトＤＱＰＳＫ信号の復調が行うことができる。
【００３８】
（Ｄ）他の実施形態
上記第１、第２の実施形態では、直交復調回路の入力段又は出力段にスイッチ回路を設けてＡＳＫ期間の悪影響を除去するものを示し、第３の実施形態では、放電回路を用いてＡＳＫ期間の悪影響を除去するものを示したが、本発明は、これに限定されず、他の方法によって、ＱＰＳＫ期間に信号処理部に入力されるベースバンド信号が、不要な直流成分を備えないようにしても良い。例えば、位相復調回路（直交復調回路）そのものの省電力機能（待機状態）を利用し、ＡＳＫ期間にその機能を有効とさせるようにしても良い。
【００３９】
また、第３の実施形態では、放電回路にトランジスタスイッチを用いたが、これに限定することなく、ダイオードやその他スイッチング素子を利用することも可能である。
【００４０】
さらに、上記各実施形態では、本発明をＤＳＲＣシステムに適用した場合を示したが、本発明はＤＳＲＣシステムに限定されず、少なくとも２つの変調方式の信号が時間軸上で混在し、後の信号の変調方式が位相変調方式系（π／４シフトＤＱＰＳＫ方式に限定されない）の方式に従い、前の信号の変調方式が振幅変調方式系（ＡＳＫ方式に限定されない）の方式に従っているならば、本発明を適用することができる。特許請求の範囲における「位相変調信号復調回路」における位相変調信号は、いずれかの位相変調方式によって変調された位相変調信号を表している。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路の構成を示すブロック図である。
【図２】従来のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路を一部変形した構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＳＲＣシステムにおけるスロット構成例を示す説明図である。
【図５】ＤＳＲＣシステムにおけるＡＳＫ方式とπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式のシンボル軌跡を示す説明図である。
【図６】ＡＳＫ期間の位相状態の影響を受けた、π／４シフトＤＱＰＳＫ方式の復調アイパターンを示す説明図である。
【図７】第１の実施形態のデジタル復調装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態のスイッチ制御信号の説明図である。
【図９】第１の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式の復調アイパターンを示す説明図である。
【図１０】第２の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】第３の実施形態のπ／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…高周波受信回路１、２…直交復調回路（位相変調回路）、３…復調用キャリア生成回路、４Ｉ、４Ｑ…増幅器、５…信号処理部（データ再生回路）、１０…デジタル復調装置、１１…受信アンテナ、１２…ＡＳＫ復調回路、１３…π／４シフトＤＱＰＳＫ復調回路、１４…データ処理回路、２０、２０Ｉ、２０Ｑ…スイッチ回路、２１Ｉ、２１Ｑ…放電回路、ＣＩ、ＣＱ…コンデンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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