(57)【要約】【課題】  様々な帯域の効率的な波形、例えばＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１２／４ＱＡＭ、３２ＱＡＭおよび６４ＱＡＭおよびそれより高いものを生成するためのユニバーサル変調器アーキテクチャを提供する。【解決手段】  該変調器は、１またはそれ以上のＱＰＳＫ変調器に接続された１またはそれ以上の二相変調器を含む。二相変調器の各々は、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、１２／４ＱＡＭ、３２ＱＡＭおよび６４ＱＡＭおよびそれより高い信号に関する様々なコンステレーションを形成するために、シンボルの位相シフトの度合いを変えるための１対の切り替え可能な減衰器を含む。該アーキテクチャは、高次変調方式、例えば２５６ＱＡＭ、５１２ＱＡＭ、および１０２４ＱＡＭおよびそれより高いものを生成するように拡張可能である。該アーキテクチャは、非線形プレディストーションをサポートするようにも拡張可能である。【選択図】          図３
2004289800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１またはそれ以上の二相変調器；および
前記１またはそれ以上の二相変調器に直列に接続された１またはそれ以上のＱＰＳＫ変調器
を含むユニバーサル変調器。
【請求項２】
前記ユニバーサル変調器は、少なくとも２対の並列接続されたＱＰＳＫ変調器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【請求項３】
前記１またはそれ以上の二相変調器に、前記並列接続されたＱＰＳＫ変調器のうちの１またはそれ以上を選択的に接続するための、１またはそれ以上のスイッチをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【請求項４】
前記ユニバーサル変調器は、ともに直列に接続された第一の二相変調器および第二の二相変調器を画定する２つの二相変調器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【請求項５】
前記第一の二相変調器は、第一の９０度位相シフト装置と、前記第一の位相シフト装置の出力を選択可能な論理レベルと混合するための第一のミキサとを含み、前記第一のミキサは、前記第一の位相シフト装置に接続された第一の入力と、前記選択可能な論理レベルに接続された第二の入力と、出力とを有することを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【請求項６】
前記第一の二相変調器は、前記一対の第一の減衰器の一方または他方を前記第一のミキサの前記出力に選択的に接続するための、第一および第二の減衰レベルを画定する一対の減衰器スイッチによって並列に接続された、一対の第一の交流電源をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のユニバーサル変調器。
【請求項７】
前記第一の位相シフト装置と前記一対の第一の交流電源との間を接続する第一の加算ジャンクションであって、第一の出力ターミナルを有する該第一の加算ジャンクションをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載のユニバーサル変調器。
【請求項８】
前記第二の二相変調器は、前記第一の加算ジャンクションの第一の出力に接続された第二の入力および２つの第二の出力を有する第二の９０度位相シフト装置と、前記第二の９０度位相シフト装置の前記出力のうちの１つに接続され、かつ２つの第二の入力と第二の出力を有する第二の加算ジャンクションと、を含み、前記第二の加算ジャンクションの第二の入力のうちの１つ及び一対の第二の減衰器は、第二のミキサと前記第二の加算ジャンクションとの間に接続され、当該第二の減衰器は、第三ならびに第四の減衰レベルを有し、かつ前記第二の９０度位相シフト装置のための前記第二の出力のうちの１つに、前記一対の第二の減衰器を選択的に接続するための、第二の一対の減衰器スイッチを含むことを特徴とする、請求項７に記載のユニバーサル変調器。
【請求項９】
前記１またはそれ以上の二相変調器に直列に接続された前記ＱＰＳＫ変調器の数は、２５６ＱＡＭを生成するように選択されることを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【請求項１０】
前記１またはそれ以上の二相変調器に直列に接続された前記ＱＰＳＫ変調器の数は、５１２ＱＡＭを生成するように選択されることを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【請求項１１】
前記１またはそれ以上の二相変調器に直列に接続された前記ＱＰＳＫ変調器の数は、１０２４ＱＡＭまたはそれより高いものを生成するように選択されることを特徴とする、請求項１に記載のユニバーサル変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．本発明の分野
本発明は変調装置に関し、より具体的には、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭおよび１２／４ＱＡＭなど、様々な帯域の効率的な信号を生成するためのユニバーサル変調器のアーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
２．従来技術の説明
帯域幅効率は、デジタル通信システムにおいては重要である。それは、システムが適切に作動するのに必要な帯域幅に対する、情報伝達の速度の比である。情報通信に対する増大しつつある需要および帯域幅割り当ての限られたリソースは、高いレベルの帯域幅効率を提供する通信システムに中心的な重要性を有している。
【０００３】
デジタル通信システムは通常、予め決められた記号のシンボルから選択されたシンボルを、送信機と受信機の間で送ることによって作動し、それぞれのシンボルは、ある数の情報ビットを表す。必要とされる帯域幅は、通常毎秒のシンボル数で表されるシンボル伝達の速度に相関する。デジタル通信システムの帯域幅効率を増加させるための戦略は、それぞれのシンボルがより多くの情報ビットを表すような、より大きなシンボルの記号を使用することである。
【０００４】
例えば、単純な二相シフトキーイング（biphase shift keyed）変調方式においては、２つのシンボルの記号が使用される。それぞれのシンボルは、単一のビット（１または０）を表す。一定振幅の搬送波信号の位相は、２つのシンボルの各々を表すために、０度または１８０度シフトさせられる。それぞれのシンボルは、図１ａに示されるような点で表される。
【０００５】
伝達される記号のシンボルを４つに増やすことで、２ビットのデジタル情報をそれぞれのシンボルで送信することができる。これは、４相シフトキーイング変調方式（ＱＰＳＫ）と称される。該搬送波は、図１ｂで示されるように、それぞれのシンボルを表すために、９０度ごとに分割される４つ取り得る位相のうちの１つで送信される。そのようなＱＰＳＫ変調技術は技術上公知であり、および参照によってここに含まれる米国特許第５，４４０，２５９；５，６１５，２３０；５，４４０，２６８；５，５５０，８６８；５，５９８，４４１；５，５００，８７６；および５，４８５，４８９に説明されている。
【０００６】
これは、８または１６のシンボルの記号が３または４ビットのデジタル情報を表す、８ＰＳＫおよび１６ＰＳＫにも拡張することができる。搬送波はそれから、例えば図１ｃおよび１ｄに記載されるように、４５度または２２．５度で分離される８または１６相のうちの１つで伝達される。上述のすべての場合において、振幅（プロット上での原点までの距離）は、すべてのシンボルに関して一定であることに注意する。
【０００７】
伝達されるシンボルの減少した角度の分離は、情報ビット伝達エラーを生じさせる、受信側の誤ったシンボル決定の可能性を増大させる。これは、ＰＳＫシンボルのより大きな記号の有用性を制限する。
【０００８】
搬送波の位相に加えて振幅を変えることによって、受信機においてシンボルの分離を保持したまま、より大きなシンボルの記号を用いて通信システムは動作することができる。これを利用する変調方式は、直交振幅変調（ＱＡＭ）として知られており、図１ｅから１ｇに示されている。１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭおよび６４ＱＡＭは、それぞれ各シンボルで４、５および６ビットの情報を伝達する。複数の振幅および位相がシンボルを区別することに注意する。そのようなＱＡＭ変調技術は、技術上比較的よく知られている。そのようなＱＡＭ変調技術の実施例は、米国特許第５，６１２，６５１；５，３４３，４９９；５，３６３，４０８；および５，３０７，３７７で議論されており、参照によってここに含まれている。
【０００９】
図１ｈは、１６ＱＡＭの特殊な場合である１２／４ＱＡＭを示している。１６ＱＡＭには３つの値が使用されるのと比較して、たった２つの値の振幅が１２／４ＱＡＭには使用される。低い振幅のシンボルは９０度で分離され、および大きい振幅のシンボルは３０度で分離される。１２／４ＱＡＭは、制限された送信機電力をより有効に使用することができるので、１６ＱＡＭの望ましい代替である。
【００１０】
ＱＰＳＫおよびＱＡＭ信号のような、帯域幅の効率的な信号を生成するための変調器は、相対的に複雑である。直列形変調器は、ＰＳＫ波形を生成するためのものとして知られている。しかしながら、そのような直列形変調器は、振幅変調能力を持っておらず、よってＱＡＭ応用においては使用することができない。並列形変調器は、位相および振幅変調の両方を供給するように適応しており、そのような変調器をＱＰＳＫおよびＱＡＭの用途の両方に適するようにするものとして知られている。しかしながら、そのような並列形変調器の複雑さおよびクリティカルな配列が、そのような変調器を比較的高価にする。デジタルベクトル変調器も、上述の問題の多くを克服するものとして知られている。しかしながら、そのようなデジタルベクトル変調器は、より低いデータ速度の用途における使用にのみ適している。
【００１１】
異なる変調技術のためには異なる変調器が必要になることを防止するために、変調器のためのユニバーサルアーキテクチャが米国特許第５，６４８，９８５号に開示されている。特に、’９８５号特許は、ＱＡＭおよびＰＳＫ両方の信号を生成するためのユニバーサルアーキテクチャを開示する。残念なことに、そのようなユニバーサル変調器は、他の帯域が効率的な変調技術、例えばＦＳＫには適しておらず、使用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、従来技術における様々な問題を解決することである。
本発明のさらに別の目的は、様々なＰＳＫおよびＱＡＭの用途において使用することができる帯域の効率的な波形を生成するための変調器を供給することである。
１２／４ＱＡＭ波形を生成するための相対的に単純な変調器を供給することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
簡潔には、本発明はＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭおよび１２／４ＱＡＭなど、様々な帯域の効率的な信号を生成するための帯域の効率的な変調装置に関する。ユニバーサル変調器アーキテクチャは、１またはそれ以上のＱＰＳＫ位相変調器を含み、それは同様に直列に１またはそれ以上の二相変調器(biphase modulator)に接続される。二相変調器の各々は、位相シフトの量を変えるための一対の切り替え可能減衰器を含む。複数のＱＰＳＫ変調器を利用する構成において、そのような変調器は、ＱＰＳＫ、１６ＰＳＫ、および３２ＰＳＫなどのように、コンステレーションに変化する位相および振幅のＱＡＭシンボルを与えるために、並列に接続される。複数の二相変調器を利用する実施態様においては、二相変調器はお互いに直列に接続される。並列に接続されたＱＰＳＫ変調と併せた、直列に接続された二相変調器の作動は、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫおよび１２／４ＱＡＭなど、追加的なコンステレーションに変化する位相および振幅のシンボルを与える。該アーキテクチャは、２５６ＱＡＭ、５１２ＱＡＭ、および１０２４ＱＡＭなど、高次の変調フォーマットを生成するように拡張可能である。該アーキテクチャは、非線形プレディストーション（予歪、プリエンファシス）をサポートするようにも拡張可能である。該並列に接続されたＱＰＳＫ変調器は、ＱＰＳＫ、１６ＰＳＫおよび３２ＰＳＫなど、コンステレーションに変化する位相および振幅のシンボルを与える。並列に接続されたＱＰＳＫ変調器と併せた、直列に接続された二相変調器の作動は、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫおよび１２／４ＱＡＭなど、追加的コンステレーションに変化する位相および振幅のシンボルを与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、および１２／４ＱＡＭ信号など、様々な帯域の効率的な信号を生成するためのユニバーサル変調器に関する。大きく参照番号２０で特定されているユニバーサル変調器は、１，２またはそれ以上の直列接続二相変調器２２ならびに２４、および１、２またはそれ以上の並列接続ＱＰＳＫ変調器２６、２８ならびに２９を含む。二相変調器２２および２４の各々は、９０度位相シフト装置３０、３２、ミキサ３４、３６、加算ジャンクション３８、４０および減衰器回路４２、４４を含む。各減衰器回路４２および４４は、コンステレーションを形成するシンボルの位相を選択的に変えるための、一対の単極双投スイッチ５４、５６および５８、６０によって選択された、一対の減衰器４６、４８および５０、５２を含む。減衰器４６、４８、５０および５２の値は、２２．５度、３０度、または４５度の位相シフトを与えるように選択される。特に、スイッチが図３に示されるように構成されているとき、第一の直列形変調器２２は、０度または３０度の位相シフトを与える一方で、第二の変調器は、０度、３０度、６０度、または９０度の全体の位相シフトに関して追加的に０度または３０度の位相シフトも与える。スイッチ５４、５６、５８および６０が図３に示されるものと反対の位置にあるとき、減衰器の値は、０度、２２．５度、４５度、または６７．５度の全体の位相シフトを与えるように選択されている。
【００１５】
ローカルオシレータ（ＬＯ）入力は、第一の二相変調器２２に印可される。ローカルオシレータ入力ＬＯは、好ましくはサイン波である。ミキサ３４および３６への一対の入力６２および６４は、直列形変調器２２および２４を制御するために使用される。入力６２および６４は、デジタル入力（すなわち、それぞれ＋Ｖおよび−Ｖに対応する論理値１および０）でもよい。
【００１６】
論理値０がミキサ３４の入力６２に印可されるとき、二相変調器２２の出力における信号の位相は変わらない。しかしながら、論理値１がミキサ３４の入力６２に印可されるとき、スイッチ５４および５６が図３に示された位置にある場合は、二相変調器２２の出力の位相は３０度シフトされる。ミキサ３４の入力６２への、論理値１の印可は、スイッチ５４および５６が図３に示されたものとは反対の位置にある場合、２２．５度の位相シフトを生じさせる。二相変調器２４は、スイッチ５８および６０が図２に示された位置にある場合、０度または３０度のいずれか、その出力の位相をシフトすることによって、二相変調器２２と類似の方法で作動する。減衰器５０の値は、スイッチ５８および６０が図示されたものとは反対の位置にある場合には、ミキサ３６への入力６４への論理値０または１の印可時に、０度か２２．５度、二相変調器２４がその出力の位相をシフトするように選択される。
【００１７】
二相変調器２２および２４の直列接続は、各セクションにおける位相シフトの和に等しい入力ＬＯ信号の全体の位相シフトを生じさせる。０度、３０度または６０度の全体の位相シフトは、スイッチ５４、５６、５８および６０が図３に示された位置にあるとき、入力６２および６４における正しい論理レベルの印可によってプログラムされてもよい。スイッチ５４、５６、５８および６０が図３に示されたものと反対にあるとき、２２．５度、４５度または６７．５度の全体の位相シフトがプログラムされてもよい。
【００１８】
ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９は、一対の加算ジャンクション６６および６８によって並列に接続される。ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９は、加算ジャンクション６６の入力へ、加算ジャンクション４０の出力を接続することによって、二相変調器２２および２４に直列に接続される。加算ジャンクション６８は、本発明に従って、ユニバーサル変調器２０の出力を形成する。
【００１９】
各ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９は、４５度、１３５度、２２５度または３１５度、入力正弦波ＬＯ信号の位相をシフトすることができる。各ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９は、９０度位相シフト装置７２、７４、７５、加算ジャンクション７６、７８、７９および一対のミキサ８０、８２、８４、８５、８６および８７を含む。ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９の４つの可能な位相シフト（４５度、１３５度、２２５度、３１５度）の１つを選択するために、３対のデジタル入力８１、８３、８８、９０および８９ならびに９１が、それぞれミキサ８０、８２および８４、８６および８５、８７に印可される。
【００２０】
位相シフトの度合いは、ミキサ入力、例えばＱＰＳＫ変調器２６に関する入力８１ならびに入力８３、およびＱＰＳＫ変調器２８に関する入力８８ならびに入力９０、およびＱＰＳＫ変調器２９に関する入力８９ならびに入力９１への論理値１または０の信号の組み合わせを適用することによって制御される。
【００２１】
ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９の各々は、ＱＰＳＫ変調器の典型的なコンステレーションである図２ａに示されたようなコンステレーションを生成する。３つのＱＰＳＫ変調器、２６、２８および２９は、それぞれ加算ジャンクション６６から、等しい位相および振幅の入力ＬＯ信号を受信する。固定減衰器７０、例えば６ｄＢ減衰器、可変減衰器９２および可変位相シフタ９６は、出力加算ジャンクション６８とＱＰＳＫ変調器２８との間で接続されてもよい。固定減衰器７１、例えば１２ｄＢ減衰器、可変減衰器９４、および可変位相シフタ９８は、出力加算ジャンクション６８とＱＰＳＫ変調器２９との間に接続されてもよい。複数の双極単投スイッチ１００、１０２、１０４、１０６、１０８および１１０により、ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９の各々は、３つすべてのＱＰＳＫ変調器が、一定の変調方式を生成することを求められない場合に、ユニバーサル変調器回路２０から不作動にすることができる。図３に示されたスイッチ位置は、３つのＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９のすべてがアクティブであることを示す。複数の双極単投（ＤＰＳＴ）スイッチ１００、１０２、１０４、１０６、１０８および１１０は、１またはそれ以上のＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９がアクティブでないときに、制御されたインピーダンスが常に加算ジャンクション６６および６８に現われるように、複数の終端１１２、１１４、１１６，１１８、１２０および１２２にも接続される。
【００２２】
上述したように、ユニバーサル変調器２０は、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭおよび１２／４ＱＡＭコンステレーションを供給するように適応している。第一の作動モードでは、ユニバーサル変調器２０は、ＱＰＳＫ変調器セクション２６のみを起動することによって、図２に示されたようなＱＰＳＫ変調コンステレーションを生成するように構成されてもよい。この場合、ＤＰＤＴスイッチ１００および１０２は図示されたとおりであり、およびスイッチ１０４、１０６、１０８および１１０は図３に示されたものと反対の位置にある。変調されるべきデータ信号、およびＬＯ信号は、ＱＰＳＫ変調器２６入力８１および８３に印可される。二相変調器２２および２４のスイッチ５４、５６、５８および６０の位置は、ユニバーサル変調器のＱＰＳＫ作動モードには関係ない。二相変調器２２および２４のデータ入力６２および６４は、ＱＰＳＫ作動モードに関しては無変化でなければならない。図３に示されたように構成されたスイッチ１００、１０２、１０４ならびに１０６、および反対の位置にあるスイッチ１０８ならびに１１０の第二の作動モードにおいて、ＱＰＳＫ変調器２９はこのモードでは非アクティブであり、および１６ＱＡＭ変調器は、論理値０を直列形変調器２２および２４の入力６２および６４へ印可することによって形成されてもよい。スイッチ５４、５６、５８および６０の位置は、ユニバーサル変調器の１６ＱＡＭ作動モードには関係ない。そのようなモードにおいて、ＱＰＳＫ変調器２６および２８の各々は、４５度、１３５度、２２５度および３１５度でシンボルを供給するように適応している。ＱＰＳＫ変調器２８の出力を６ｄＢ減衰させ、およびＱＰＳＫ変調器２６の出力にそれを加えることによって、１６ＱＡＭ変調器コンステレーションは図２ｂに示されたように形成される。
【００２３】
搬送波上へ変調されるべきデータは、ＱＰＳＫ変調器２６および２８のデータ入力８４、８１、８３および９０に印可される。二相変調器２２および２４のデータ入力６２および６４は、無変化でなければならない。
図３に示されたように構成されたスイッチ１００、１０２、１０４、１０６、１０８および１１０での第三の作動モードにおいて、６４ＱＡＭ変調器は、論理値０を、直列形変調器２２および２４の入力６２および６４に印可することによって形成されてもよい。スイッチ５４、５６、５８および６０の位置は、ユニバーサル変調器の６４ＱＡＭまたは３２ＱＡＭ作動モードとは関係ない。そのようなモードにおいて、ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９の各々は、４５度、１３５度、２２５度および３１５度でシンボルを供給するように適応している。ＱＰＳＫ変調器２６の出力を６ｄＢ減衰させ、ＱＰＳＫ変調器２９の出力を１２ｄＢ減衰させ、およびこれらの減衰した信号をＱＰＳＫ変調器２６の出力に加えることによって、６４ＱＡＭ変調器コンステレーションは、図２ｃに示されたように形成される。搬送波上に変調されるべきデータは、ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９のデータ入力８１、８３、８８、９０、８９および９１に印可される。二相変調器２２および２４のデータ入力６２および６４は、無変化でなければならない。３２ＱＡＭコンステレーションは、例えば図２ｄに示されているように、最も外側の３２点が削除されている６４ＱＡＭコンステレーションのサブセットである。ＱＰＳＫ変調器２６、２８および２９のデータ入力８１、８３、８８、９０、８９および９１にかかる論理的な制約は、最も外側のコンステレーション点を排除し、そして３２ＱＡＭ変調方式コンステレーションの生成を生じさせる。
【００２４】
８ＰＳＫおよび１６ＰＳＫコンステレーションを生成するために、スイッチ１００および１０２は図３に示されたように構成される一方で、スイッチ５４、５６、５８、６０、１０４、１０６、１０８および１１０は、図３に示されたものとは反対の位置で構成される。そのような構成は、ＱＰＳＫ変調器２８および２９をディスエーブルにし、および二相変調器２２を０度または２２．５度、および二相変調器２４を０度または４５度位相変調に設定する。搬送波上に変調されるべきデータは、ＱＰＳＫ変調器２０入力８１および８３、二相変調器２２および２４入力６２および６４に印可される。この作動モードにおいて、ＱＰＳＫ変調器２０は、図２ａに記載のように、それぞれ９０度で分割された４つの可能な搬送波位相を生成する。各点の位相は、８相位置（均等に４５度で分割されている）のいずれか、または１６相位置（均等に２２．５度で分割されている）のいずれかへの搬送波信号の変調が、８ＰＳＫおよび１６ＰＳＫに関して図１ｃおよび１ｄに示されている変調コンステレーションを生成できるようにするために、二相変調器２２および２４の動作によって、追加的に２２．５度、４５度、または６７．５度（２２．５度と４５度の和）だけ回転してもよい。
【００２５】
ユニバーサル変調器２０は１２／４ＱＡＭコンステレーションを形成するために使用されてもよい。この構成において、スイッチ５４、５６、５８、６０、１００、１０２，１０４および１０６は図３に示されたように構成される。スイッチ１０８および１１０は、図３に示されたものとは反対の位置に構成され、それによってＱＰＳＫ変調器２９はディスエーブルになる。この構成において、ＱＰＳＫ変調器２６および２８は、図２ｂに示されたように１６ＱＡＭ変調コンステレーションを生成する。１２／４ＱＡＭコンステレーションを生成するために、図４において太字で示されたように、最も内側の４点および最も外側の４点のみが使用される。内側４点は均等に９０度に分割され、および図１ｈに示された１２／４ＱＡＭコンステレーションにおける内側の円の点を形成する。二相変調器２２および２４は、図５に示されたように０度、３０度、または６０度のいずれか、外側４点の位置を回転させるために使用される。外側４点の各々は、３つの角度位置のいずれかへ回転してもよく、計１２の位置が均等に３０度分割されるようにし、図１ｈに記載の１２／４コンステレーションに示された１２コンステレーション点の外環を形成する。
【００２６】
可変減衰器９２は、１２／４ＱＡＭ構成における４つの内側および１２の外側コンステレーション点の間の相対的振幅を制御するように調整してもよい。可変位相シフタ９６は、１２／４ＱＡＭ構成における４つの内側および１２の外側コンステレーション点の間の相対的位相を制御するように調整してもよい。これらの調整は、電力増幅器飽和特性における変化、例えばＡＭ−ＡＭディストーションとして知られる振幅圧縮、およびＡＭ−ＰＭディストーションとして知られる偶発的な位相変調を相殺するために使用してもよい。
ほとんどの広帯域なデータリンクにおいては、最適な効率を達成するために、電力増幅器はできるだけ飽和に近いところで動作させることが一般的には望ましい。飽和での、または飽和に近いところでの電力増幅器の作動は、ＱＡＭ波形の振幅変調部分の望ましくない圧縮を生じさせる。図６に示された技術は、変調器における振幅レベルに、振幅圧縮を相殺する。
【００２７】
広帯域データリンク性能も、非線形効果、例えばＡＭ−ＰＭ（振幅変調−位相変調）ディストーションによってしばしば制約される。非線形プレディストーションとして知られる、十分に立証された技術は、これらの影響をうまく軽減することがわかっている。非線形プレディストーションをサポートする能力は、ユニバーサル変調器に組み込まれてもよい。図３に示されたユニバーサル変調器は、０度、２２．５度、３０度、または４５度位相シフトを供給するようにプログラムされてもよい２つの二相変調器を組み込んでいる。必要に応じて段階的に細かい位相調整を作るようにプログラムされている追加的な二相変調器が加えられてもよい。通常は、１１．２度、５．６度、２．６度．．．のバイナリ移行が使用されてもよい。求められる細かい度合いの位相制御が達成されるように、追加的な二相変調器が追加されてもよい。細かい位相調整の組み合わせは、ＡＭ−ＰＭディストーションによる劣化を最小にすることによって、データリンク性能を最適化するために使用されてもよい。
【００２８】
図７は、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ，１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭおよび１２／４ＱＡＭをサポートするユニバーサル変調器の高レベルブロック図を示す。図８は、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および１２／４ＱＡＭをサポートするユニバーサル変調器に関する高レベルブロック図を示す。ユニバーサル変調器の単純化は可能である。例えば、３２ＱＡＭおよび６４ＱＡＭが必要でない場合、ＱＰＳＫ変調器２９が省略されてもよい。この場合、電力分割器６６および電力結合器６８は、図３に示されたように３方向装置の代わりに２方向装置になるだろう。また、スイッチ１０８ならびに１１０、終端１２０ならびに１２２、および減衰器７１が必要とされないだろう。
反対に、高次変調方式をサポートするために、図３に示された基本的なユニバーサル変調器に、追加的なＱＰＳＫ変調器セクションが加えられてもよい。図９は、２５６ＱＡＭ、５１２ＱＡＭおよび１０２４ＱＡＭを追加的にサポートするユニバーサル変調器の高レベルブロック図を示す。
明らかに、本発明の多くの変更および変形が、上述の教示に照らして可能である。このように、添付の特許請求の範囲内において、本発明は具体的に上述した以外に実施化されてもよいと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】ＢＰＳＫ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｂ】ＱＰＳＫ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｃ】８ＰＳＫ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｄ】１６ＰＳＫ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｅ】１６ＱＡＭ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｆ】３２ＱＡＭ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｇ】６４ＱＡＭ変調信号のコンステレーション図である。
【図１ｈ】１２／４ＱＡＭ変調信号のコンステレーション図である。
【図２ａ】ＱＰＳＫ変調器の出力のコンステレーション図である。
【図２ｂ】１つの変調器出力が加算の前に６ｄＢ減衰させられるときの、２つのＱＰＳＫ変調器の出力の和に関するコンステレーション図である。
【図２ｃ】加算の前に、１つが６ｄＢ減衰させられ、別のものが１２ｄＢ減衰させられる場合の、３つのＱＰＳＫ変調器の出力の和に関するコンステレーション図である。
【図２ｄ】３２ＱＡＭコンステレーションが、６４ＱＡＭコンステレーションのサブセットであることを示す図である。
【図３】本発明に従ったユニバーサル変調器の詳細なブロック図である。
【図４】１２／４ＱＡＭコンステレーションを形成するために使用されるべき１６ＱＡＭコンステレーションから選択された点を示す図である。
【図５】１２／４ＱＡＭコンステレーションを形成するために３０度の間隔で外側の４つのコンステレーションの点を回転させる効果を示す図である。
【図６】１２／４ＱＡＭコンステレーションにおける内環および外環の点の間の振幅差を示す図である。
【図７】ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、および１２／４ＱＡＭをサポートするユニバーサル変調器の高レベルブロック図である。
【図８】ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および１２／４ＱＡＭをサポートする単純化したユニバーサル変調器アーキテクチャの高レベルブロック図である。
【図９】２５６ＱＡＭ、５１２ＱＡＭ、１０２４ＱＡＭおよび非線形プレディストーションをサポートする強化されたユニバーサル変調器アーキテクチャの高レベルブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
２０  ユニバーサル変調器
２２  二相変調器
２４  二相変調器
２６  ＱＰＳＫ変調器
２８  ＱＰＳＫ変調器
２９  ＱＰＳＫ変調器
３０  ９０度位相シフト装置
３２  ９０度位相シフト装置
３４  ミキサ
３６  ミキサ
３８  加算ジャンクション
４０  加算ジャンクション
４２  減衰器回路
４４  減衰器回路
４６  減衰器
４８  減衰器
５０  減衰器
５２  減衰器
５４  単極双投スイッチ
５６  単極双投スイッチ
５８  単極双投スイッチ
６０  単極双投スイッチ
６８  加算ジャンクション
７２  ９０度位相シフト装置
７４  ９０度位相シフト装置
７５  ９０度位相シフト装置
７６  加算ジャンクション
７８  加算ジャンクション
７９  加算ジャンクション
８０  ミキサ
８１  デジタル入力
８２  ミキサ
８３  デジタル入力
８４  ミキサ
８５  ミキサ
８６  ミキサ
８７  ミキサ
８８  デジタル入力
８９  デジタル入力
９０  デジタル入力
９１  デジタル入力
１００  単極双投スイッチ
１０２  単極双投スイッチ
１０４  単極双投スイッチ
１０６  単極双投スイッチ
１０８  単極双投スイッチ
１１０  単極双投スイッチ
１１２  終端
１１４  終端
１１６  終端
１１８  終端
１２０  終端
１２２  終端
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図１ｇ】
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【図１ｈ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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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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【外国語明細書】
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