(57)【要約】【課題】  信号点配置が正方形型ＱＡＭに準じており、位相雑音によるＢＥＲ特性の劣化を効率よく抑えられるＱＡＭ信号点の配置を用いた変調方法及び回路を提供する。【解決手段】  多値の正方形型ＱＡＭの信号点配置に、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点を追加し、さらに、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記追加した信号点の数以内の信号点を削除し、残りの信号点に、送信ビット系列をマッピングする。【選択図】  図３
2005333545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル通信の変調方法において、
多値の正方形型ＱＡＭの信号点配置に、
同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点を追加し、
さらに、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記追加した信号点の数以内の信号点を削除し、
残りの信号点に、送信ビット系列をマッピングすることを特徴とする変調方法。
【請求項２】
デジタル通信の変調方法において、
多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされた入力信号の各信号点が、移動元信号点であるか否かを判定する第１のステップと、
移動元信号点である場合は、前記入力信号の信号点を、対である移動先信号点へ移動させる第２のステップとを有し、
前記移動先信号点は、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点であり、
前記移動元信号点は、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記移動先信号点の数以内の信号点であることを特徴とする変調方法。
【請求項３】
デジタル通信の変調方法において、
前記第１のステップの前に、送信ビット系列を、多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングするステップを有し、
前記第２のステップの後に、伝送路に応じた信号に変換し送信するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の変調方法。
【請求項４】
デジタル通信の復調方法において、
請求項１から３のいずれか１項に記載の変調方法により変調された信号を入力し、送信ビット系列を出力することを特徴とする復調方法。
【請求項５】
直交振幅変調を用いたデジタル通信用変調回路において、
多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を入力信号とし、入力信号の信号点が移動元信号点であるか否かを判定し、判定結果を出力する第１の判定回路と、
前記第１の判定回路の出力を第１の入力信号、前記正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を第２の入力信号とし、第１の入力信号により移動元信号であると通知された場合に、対である移動先信号点へ、第２の入力信号の信号点を移動させる再マッピング回路とを有し、
前記移動先信号点は、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点であり、
前記移動元信号点は、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記移動先信号点の数以内の信号点であることを特徴とする変調回路。
【請求項６】
送信するビット系列を多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングし、前記第１の判定回路に入力するマッピング回路と、
前記再マッピング回路の出力信号を、伝送路に応じた信号に変換し送信する送信回路とを有することを特徴とする請求項５に記載の変調回路。
【請求項７】
直交振幅変調方式を用いたデジタル通信用復調回路において、
受信多値ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を入力信号とし、入力信号の信号点が移動先信号点であるか否かを判定し、判定結果を出力する第２の判定回路と、
前記第２の判定回路の出力を第１の入力信号、前記多値ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を第２の入力信号とし、第１の入力信号により移動先信号点であると通知された場合に、対である移動元信号点へ、第２の入力信号の信号点を移動させる信号点復元回路とを有し、
前記移動先信号点は、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点であり、
前記移動元信号点は、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記移動先信号点の数以内の信号点であることを特徴とする復調回路。
【請求項８】
伝送路からのデジタル変調信号を受信する受信回路と、
前記受信回路の出力信号の信号点位置を判別し、前記第２の判定回路と、前記信号点復元回路へ入力する信号点判別回路と、
前記信号点復元回路の出力信号をシンボル判定し、ビット系列を再生するシンボル判定回路とを有することを特徴とする請求項７に記載の復調回路。
【請求項９】
請求項５又は６に記載の変調回路と、
請求項７又は８に記載の復調回路とを有することを特徴とする変復調回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式において、送受信機発振器の位相雑音によるビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）特性の劣化を軽減する変復調方法及び回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＱＡＭはデジタル変調方式のひとつであり、振幅と位相の両方を使って情報を表現することによって限られた帯域幅で効率よくデータを転送することができる。このため、ＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ）やＣＡＴＶ等の十分な搬送波対雑音電力比（Ｃ／Ｎ：Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が確保できるシステムにおいて広く用いられている。多値ＱＡＭにおける信号点配置の方式には、様々なものが提案されているが、信号点が同相方向及び直交方向に正方形に配置される正方形型ＱＡＭは、同相・直交成分をそれぞれ独立と看做した変復調が可能なため、実装が容易であるといったメリットがある。図４は、６４値の正方形型ＱＡＭの信号点配置を示す図である。
【０００３】
この正方形型ＱＡＭのＢＥＲ特性に劣化を与える要因の一つに、送受信機における局部発振周波数の揺らぎ（位相雑音）がある。位相雑音Φ（ｔ）が重畳した受信信号ｒ（ｔ）は、同相・直交成分の変調信号ｉ（ｔ）、ｑ（ｔ）、角周波数ω、時刻ｔを用いて、次式
ｒ（ｔ）＝ｉ（ｔ）ｃｏｓ（ωｔ＋Φ（ｔ））−ｑ（ｔ）ｓｉｎ（ωｔ＋Φ（ｔ））
により与えられる。通常、位相雑音Φ（ｔ）の帯域は、数十ｋＨｚ程度であり、シンボルレートが数ＭＨｚ以上の高速通信においては、緩やかな位相の揺らぎといった形で影響が現れる。図５は、正方形型ＱＡＭの信号点に位相雑音が重畳した場合を表す図である。図５に示すように、位相雑音の影響により元の信号点が位相方向に広がった形となる。
【０００４】
正方形型ＱＡＭでは、同相・直交方向に均一に信号点が配置されるため、位相方向への識別余裕は不均一である。特に、信号点の振幅が大きくなるほど位相に対する識別余裕が小さくなる傾向があるため、変調多値数の増加に伴い、位相雑音によるＢＥＲ特性の劣化が顕著になる。具体的に図４の正方形型６４ＱＡＭにおいて、信号点４０１では、隣の信号点４０２までの位相間隔は、０．５π（ｒａｄ）であるが、外側の信号点４０３では、隣の信号点４０４までの位相間隔は、０．０５３π（ｒａｄ）である。このため、信号点４０１及び４０２では、位相雑音の影響が小さいのに対し、信号点４０３及び４０４では、位相雑音による影響が大きくなる。
【０００５】
位相雑音を除去する手法として、受信機のベースバンド処理部において、基準信号点からの受信信号の位相誤差を算出し、補償を行う自動位相制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路がある。ＡＰＣ回路は、緩やかな位相変動に対しては、高精度な補償を実現するが、位相雑音の帯域がＡＰＣ回路の補償範囲より広い場合には、位相雑音による受信信号の揺らぎに対して十分な追従ができないため、ＡＰＣ回路の出力に位相雑音が残留する。
【０００６】
また、ＡＰＣ回路と併用可能な手法として、正方形型ＱＡＭの信号点の一部を変更するものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１、２に記載されているＳｔｅｐｐｅｄ  Ｓｑｕａｒｅ  ＱＡＭ（以下、ＳＳ−ＱＡＭという）の変調方法、回路は、正方形型ＱＡＭにおける最大振幅の信号点及びその近傍に存在する高振幅の信号点を、新たに作成された振幅の小さい信号点へ移動させることによって、Ｃ／Ｎの向上を図ったものである。新たに作成される信号点は、元の正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない範囲で、元の信号点の外側に同相・直交成分を等分割して作成される。図９は、６４値のＳＳ−ＱＡＭの信号点配置を示す図である。図９に示すように、ＳＳ−６４ＱＡＭは、正方形型６４ＱＡＭの最大電力を持つ信号点９００ａ〜９００ｄを、それぞれ信号点９０１ａ〜９０１ｄへ移動することで実現される。これにより、移動前の信号点と、移動後の信号点でのＣ／Ｎを約０．８ｄＢ、信号全体の平均Ｃ／Ｎを約０．２ｄＢ改善できる。同時に、ＳＳ−ＱＡＭは、信号点配置が同相・直交方向に等間隔であることから、正方形型ＱＡＭ用の搬送波同期回路やシンボルタイミング同期回路等を、大幅に変更することなく利用可能といったメリットがある。
【０００７】
また、正方形型ＱＡＭから、信号点を変更させずに位相雑音の影響を軽減する手法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。図１０は、非特許文献１に記載の各信号点の閾値を表す図である。これは、従来では図４のように熱雑音に対するシンボル判定の誤りの特性が最良となるように、同相・直交平面上において直線で表していた信号点の閾値を、熱雑音と位相雑音の両面から最良となるように決定される曲線に置き換えたものである。ここで、閾値を表す線は、図１０に示すように振幅が大きくなるほど位相方向に識別余裕を大きくとるように広がったものとなる。これにより、熱雑音と位相雑音環境下におけるＢＥＲ特性を最適にでき、また、正方形型ＱＡＭからシンボル判定回路だけ変更すればよく、少ない変更で位相雑音の影響を軽減できるといったメリットがある。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−０７７４５２号公報
【特許文献２】特公平０６−７１２７８号公報
【非特許文献１】倉掛、中村、小山田、“位相雑音の影響を低減するＱＡＭシンボル判定法”２００３年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、Ｂ−８−８、２００３年、ｐ２８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＳＳ−ＱＡＭ方式は、平均Ｃ／Ｎに対するピークＣ／Ｎを下げることにより、一定の送信電力で全信号点に対して利得を得ることを目的としている。このため、振幅方向に均等に影響を与える熱雑音環境においては、良い特性を示すが、前述のように特定の信号点において特性劣化が顕著になる位相雑音に対しては、補償効果が不十分である。
【００１０】
また、非特許文献１の方法では、正方形型ＱＡＭの変復調器から、少ない変更で位相雑音の影響を低減できるものの、熱雑音と位相雑音の変化により最適な閾値が変化するため、設計が困難という問題点がある。また、特性に関して、位相雑音に対する特性を高めるために閾値を歪ませることにより、熱雑音に対するＢＥＲ特性が劣化するといった、トレードオフの関係があり、大きな改善効果が得られない問題があった。
【００１１】
このように、正方形型ＱＡＭにおいて、位相雑音によって生じるＢＥＲ特性劣化を十分に改善する手法は提案されていない。
【００１２】
従って、本発明は、ＡＰＣ回路と併用することが可能で、信号点配置が正方形型ＱＡＭに準じており、位相雑音によるＢＥＲ特性の劣化を効率よく抑えられるＱＡＭ信号点の配置を用いた変調方法及び回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明における変調方法によれば、
多値の正方形型ＱＡＭの信号点配置に、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点を追加し、さらに、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記追加した信号点の数以内の信号点を削除し、残りの信号点に、送信ビット系列をマッピングすることを特徴とする。
【００１４】
即ち、正方形型ＱＡＭの信号点のうち、位相雑音の影響が特に大きい最も外側に位置する信号点を、四隅からひとつ置きに選び出し、正方形型ＱＡＭの外側の信号点へ移動することを特徴としている。ここで、移動先の信号点は、ＳＳ−ＱＡＭと同様に、同相・直交成分を等分割して作成され、元の正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えることなく決定される。また本発明において移動先の信号点は、互いに隣接しないように決定される。位相雑音環境下では、信号点の振幅が大きくなるほど位相方向に隣接する信号点との識別誤りが多く発生するため、正方形型ＱＡＭの外側の信号点を交互に取り除くことで、十分な位相余裕を確保できる。この結果、正方形型ＱＡＭの信号点が持つ最大振幅を増加させることなく、位相雑音に特化した特性改善が可能となる。また、ＳＳ−ＱＡＭと同様に、正方形型ＱＡＭに準じた信号点を持つため、各種同期処理は、正方形型ＱＡＭと同様のものを用いることができるといった利点もある。
【００１５】
本発明の変調方法における他の実施形態によれば、
多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされた入力信号の各信号点が、移動元信号点であるか否かを判定する第１のステップと、移動元信号点である場合は、前記入力信号の信号点を、対である移動先信号点へ移動させる第２のステップとを有し、前記移動先信号点は、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点であり、前記移動元信号点は、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記移動先信号点の数以内の信号点であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の変調方法における他の実施形態によれば、前記第１のステップの前に、送信ビット系列を、多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングするステップを有し、前記第２のステップの後に、伝送路に応じた信号に変換し送信するステップを有することも好ましい。
【００１７】
本発明における復調方法によれば、
前記のいずれかに記載の変調方法により変調された信号を入力し、送信ビット系列を出力することを特徴とする。
【００１８】
本発明における変調回路によれば、
多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を入力信号とし、入力信号の信号点が移動元信号点であるか否かを判定し、判定結果を出力する第１の判定回路と、前記第１の判定回路の出力を第１の入力信号、前記正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を第２の入力信号とし、第１の入力信号により移動元信号であると通知された場合に、対である移動先信号点へ、第２の入力信号の信号点を移動させる再マッピング回路とを有し、前記移動先信号点は、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点であり、前記移動元信号点は、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記移動先信号点の数以内の信号点であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の変調回路における他の実施形態によれば、
送信するビット系列を多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングし、前記第１の判定回路に入力するマッピング回路と、前記再マッピング回路の出力信号を、伝送路に応じた信号に変換し送信する送信回路とを有することも好ましい。
【００２０】
本発明における複調回路によれば、受信多値ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を入力信号とし、入力信号の信号点が移動先信号点であるか否かを判定し、判定結果を出力する第２の判定回路と、前記第２の判定回路の出力を第１の入力信号、前記多値ＱＡＭの信号点にマッピングされた信号を第２の入力信号とし、第１の入力信号により移動先信号点であると通知された場合に、対である移動元信号点へ、第２の入力信号の信号点を移動させる信号点復元回路とを有し、前記移動先信号点は、同相・直交成分を等間隔に分割し、前記正方形型ＱＡＭの信号点の外側で、前記正方形型ＱＡＭの最大振幅を超えない信号点の中から、それぞれが隣接しないように選択された信号点であり、前記移動元信号点は、前記正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点で、かつ、四隅に隣接又は四隅に隣接する信号点から一つおきの信号点で、かつ、四隅からの近さの順が前記移動先信号点の数以内の信号点であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の復調回路における他の実施形態によれば、
伝送路からのデジタル変調信号を受信する受信回路と、前記受信回路の出力信号の信号点位置を判別し、前記第２の判定回路と、前記信号点復元回路へ入力する信号点判別回路と、前記信号点復元回路の出力信号をシンボル判定し、ビット系列を再生するシンボル判定回路とを有することも好ましい。
【００２２】
本発明における変複調回路によれば、
前記いずれかの変調回路と、前記いずれかの復調回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、デジタル信号処理により位相雑音の影響緩和が可能となる。通常、発振器は、位相雑音の特性を良くするほど高価になるため、本発明によりデジタル通信システムの低価格化が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。以下の説明においては、６４値の場合を例にとり説明を行うが、Ｍ値（Ｍは２のべき乗）にも適用可能である。
【００２５】
図３は、６４値の場合の、本発明の変復調方法及び回路が使用する信号点配置図である（以下、本発明の信号点配置という）。
【００２６】
本発明による変調方法の第１の実施形態は、送信するビット系列を、本発明の信号点配置にマッピングすることであり、本発明の復調方法の実施形態は、本発明の信号点配置にマッピングされた信号を、送信されたビット系列に変換することである。ビット系列と、本発明の信号点配置の各信号点との対応は、任意の方法により予め決められる。
【００２７】
以下、本発明の信号点配置の作成方法について、正方形型ＱＡＭの信号点配置を基準に説明する。
【００２８】
図４の正方形型６４ＱＡＭの信号点のうち移動されるもの、即ち、削除される信号点（以下、移動元信号点という）と、それらの移動後の信号点、即ち、新たな信号点（以下、移動先信号点という）を以下の手順により決定する。
【００２９】
まず、正方形型６４ＱＡＭの外側、かつ、正方形型６４ＱＡＭの最大振幅を超えない位置に確保できる信号点を調査する。図６より、最大振幅を表す円６００の内側に、信号点６０１ａ〜６０１ｐの計１６個の信号点が確保できる。
【００３０】
次に、これらの信号点について、位相雑音の影響を避けるため、それぞれが隣接しないように取捨選択を行う。図７は、取捨選択の例を表す図である。ここでは、６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｆ、６０１ｇ、６０１ｊ、６０１ｋ、６０１ｎ及び６０１ｏの８点を間引き、移動先信号点として、６０１ａ、６０１ｄ、６０１ｅ、６０１ｈ、６０１ｉ、６０１ｌ、６０１ｍ及び６０１ｐの８点を採用する。
【００３１】
続いて移動元信号点を決定する。図５からも明らかなように、信号点の振幅が大きいほど移動雑音の影響が大きくなるため、正方形型ＱＡＭの最外周上の信号点であり、かつ、四隅に隣接する信号点又は四隅に隣接する信号点から一つおきにある信号点であり、かつ、四隅から近い順に数えた順番が上記移動先信号点数以内の信号点を選択する。ここでは、移動後の信号点が８個であるため、四隅の信号点に隣接する８つの信号点、即ち、図３における３００ａ、３００ｄ、３００ｅ、３００ｈ、３００ｉ、３００ｌ、３００ｍ及び３００ｐを移動元信号点とする。
【００３２】
以上、正方形型ＱＡＭの信号点配置に、移動先信号点を追加し、同数の移動元信号点を削除したものが、本発明の信号点配置となる。
【００３３】
図２は、本発明による変調方法及び復調方法の第２の実施形態のフローチャートである。
【００３４】
(S201)  まず送信ビット系列を多値の正方形型ＱＡＭへマッピングする。
【００３５】
(S202, S210, S211)  前記、正方形型ＱＡＭへマッピングされた信号点が、移動元信号点であるか否かを判定する。つまり、正方形型ＱＡＭの最外周上の点であるか否か、四隅の信号点に隣接又は四隅の信号点から一つおきの信号点であるか否か、四隅からの近さの順が用意された移動先信号点の個数以内であるか否かにより判定する。図３の例では、信号点３００ａ、３００ｄ、３００ｅ、３００ｈ、３００ｉ、３００ｌ、３００ｍ及び３００ｐが、移動元信号点と判定される。
【００３６】
(S203)  S202, S210, S211により移動元信号点と判定された場合、予め作成している対となる移動先信号点へ移動させる。なお、移動元信号点と移動先信号点の対の決め方は任意である。図３の例では、信号点３００ａを６０１ａに、３００ｄを６０１ｄに、３００ｅを６０１ｅに、３００ｈを６０１ｈ、３００ｉを６０１ｉに、３００ｌを６０１ｌに、３００ｍを６０１ｍに、３００ｐを６０１ｐに、それぞれ移動させ、図３に示す信号点配置を持つＱＡＭ信号を得る。
【００３７】
(S206)  上記得られたＱＡＭ信号は、伝送路に送信され(S204)、受信側で受信された後(S205)、本発明の信号点配置のいずれの位置であるかの判別が行われる。
【００３８】
(S207)  上記判別された信号点の位置が、移動先信号点であるか否かを判定する。図３の例では、信号点６０１ａ、６０１ｄ、６０１ｅ、６０１ｈ、６０１ｉ、６０１ｌ、６０１ｍ、６０１ｐのいずれかに該当するか否かが判定する。
【００３９】
(S208)  移動先信号点であると判定された場合は、対である移動元信号点、即ち、元の正方形型ＱＡＭの信号点の位置へ信号を移動させる。図３の例では、信号点６０１ａを３００ａに、６０１ｄを３００ｄに、６０１ｅを３００ｅに、６０１ｈを３００ｈ、６０１ｉを３００ｉに、６０１ｌを３００ｌに、６０１ｍを３００ｍに、６０１ｐを３００ｐに、それぞれ移動させ、正方形型６４ＱＡＭ信号を復元する。
【００４０】
(S209)  続いて、これをシンボル判定し、ビット系列を再生する。
【００４１】
図１は、本発明による変調回路及び復調回路の実施形態を示すブロック図である。変調回路１０１は、マッピング回路１０３、判定回路１０４、再マッピング回路１０５及び送信回路１０６を含む。復調回路１０２は、受信回路１０７、信号点判別回路１０８、判定回路１０９、信号点復元回路１１０及びシンボル判定回路１１１を含む。
【００４２】
送信ビット系列は、マッピング回路１０３に入力される。マッピング回路１０３において多値の正方形型ＱＡＭの信号点にマッピングされ、マッピングされた信号は、判定回路１０４及び再マッピング回路１０５に入力される。
【００４３】
判定回路１０４は、入力信号の信号点が、移動元信号点であるか否かを判定する。図３の例では、信号点３００ａ、３００ｄ、３００ｅ、３００ｈ、３００ｉ、３００ｌ、３００ｍ又は３００ｐであるか否かの判定を行う。判定結果は、再マッピング回路１０５に入力される。
【００４４】
再マッピング回路１０５は、判定回路１０４からの判定結果が“移動元信号点”を示している場合、マッピング回路１０３からの入力信号の信号点を、予め決められた対である移動先信号点に移動させる。図３の例では、信号点３００ａを６０１ａに、３００ｄを６０１ｄに、３００ｅを６０１ｅに、３００ｈを６０１ｈ、３００ｉを６０１ｉに、３００ｌを６０１ｌに、３００ｍを６０１ｍに、３００ｐを６０１ｐに、それぞれ移動させ、図３に示す信号点配置を持つＱＡＭ信号を得る。
【００４５】
送信回路１０６は、再マッピング回路１０５からの、本発明の信号点配置にマッピングされた信号を、伝送路に応じた信号に変換し、送信を行う。
【００４６】
受信回路１０７は、伝送路からの信号を受信し、直交復調を行った後、信号点判別回路１０８へ入力を行う。
【００４７】
信号点判別回路１０８は、受信回路１０７からの入力信号の信号点が、本発明の信号点配置のいずれの位置であるかを判定する。ここでは、ユークリッド距離の最も近い点への判定を行う。判定後の信号は、判定回路１０９及び信号点復元回路１１０へ入力される。
【００４８】
判定回路１０９は、入力信号の信号点が、移動先信号点であるか否かの判定を行い、判定結果は信号点復元回路１１０へ入力される。
【００４９】
信号点復元回路１１０は、判定回路１０９からの入力信号により、”移動先信号点”であると通知された場合は、信号点判別回路１０８からの入力信号の信号点を、対である移動元信号点に移動させる。これにより、正方形型ＱＡＭが復元される。図３の例では、信号点６０１ａを３００ａに、６０１ｄを３００ｄに、６０１ｅを３００ｅに、６０１ｈを３００ｈ、６０１ｉを３００ｉに、６０１ｌを３００ｌに、６０１ｍを３００ｍに、６０１ｐを３００ｐに、それぞれ移動させ、図４で表される正方形型６４ＱＡＭ信号を得る。復元された正方形型６４ＱＡＭ信号は、シンボル判定回路１１１に入力される。
【００５０】
シンボル判定回路１１１は、信号点復元回路１１０からの入力信号の同相・直交成分より送信ビット系列を再生する。
【００５１】
もしくは、受信信号から送信ビット系列の再生回路に関して、信号点判別回路１０８と、判定回路１０９と、信号点復元回路１１０とを受信信号の同相・直交成分に対応したメモリを保持し、これをアドレスとして対応するビットを返す回路で構成することも可能である。
【００５２】
図８は、本発明の信号点配置とＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いたＡＰＣ回路を適用した場合の、位相雑音環境下でのＢＥＲ特性を計算機シミュレーションにより求めた結果である。ただし、位相雑音のキャリアＣ／Ｎは２０ｄＢ、カットオフ周波数は３５ｋＨｚである。比較のため、正方形型６４ＱＡＭにＬＭＳを採用した場合についてもＢＥＲ特性を示している。図８によると、本発明による配置方法を用いることでＢＥＲ特性を改善できることがわかる。ＢＥＲ＝１０−５において、正方形型ＱＡＭと比較し、約０．７ｄＢの改善効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による変調回路及び復調回路のブロック図である。
【図２】本発明による変調方法の第２の実施形態のフローチャートである。
【図３】６４値の場合の、本発明の変復調方法及び回路が使用する信号点配置図である。
【図４】６４値の正方形型ＱＡＭの信号点配置を示す図である。
【図５】正方形型ＱＡＭの信号点に位相雑音が重畳した場合を表す図である。
【図６】６４値の正方形型ＱＡＭの信号点配置の最大振幅を超えない、新しい信号点を表す図である。
【図７】図６の新しい信号点から、位相雑音の影響を除去するために行う選択の例を表す図である。
【図８】本発明の信号点配置とＡＰＣ回路を適用した場合の、位相雑音環境下でのＢＥＲ特性図である。
【図９】６４値のＳＳ−ＱＡＭの信号点配置を示す図である。
【図１０】位相雑音の影響軽減のための従来法による、閾値変更を表す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１  変調回路
１０２  復調回路
１０３  マッピング回路
１０４、１０９  判定回路
１０５  再マッピング回路
１０６  送信回路
１０７  受信回路
１０８  信号点判別回路
１１０  信号点復元回路
１１１  シンボル判定回路
３００ａ〜３００ｐ  移動元信号点
４０１〜４０４  正方形型ＱＡＭの信号点  
６００  正方形型ＱＡＭの最大振幅を表す線
６０１ａ〜６０１ｐ  移動先信号点候補
９００ａ〜９００ｄ  ＳＳ−ＱＡＭ方式での移動元信号点
９０１ａ〜９０１ｄ  ＳＳ−ＱＡＭ方式での移動先信号点
【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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