(57)【要約】【課題】伝送路特性の認識が容易に得られ、伝送路特性の変動にも的確に対応できるようにした伝送路特性表示装置を提供すること。【解決手段】受信データに直交検波処理と同期処理及び等化処理を施してからデマッピング処理によりデータを復調する演算部の直交検波処理により得られる受信データの受信レベルを表わす信号と、同期処理により得られる変調方式を表わす信号と、等化処理により得られる前記受信データのＩＱ情報を表わす信号の３種の信号を取り込んで処理し、ＩＱモニタ図形表示５２がなされているモニタの表示面５０に、パーセンテージによるＩＱ判定表示５４とＩＱ判定結果表示５５が同時に表示されるようにしたもの。【選択図】図３
2012124834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重変調方式のデータ通信システムにおける伝送路特性表示装置において、
復調部と演算部及びモニタ部を設け、
前記復調部は、受信データに直交検波処理と同期処理及び等化処理を施してからデマッピング処理によりデータを復調し、
前記演算部は、前記復調部の直交検波処理により得られる前記受信データの受信レベルを表わす信号と、前記同期処理により得られる前記受信データの変調方式を表わす信号と、前記等化処理により得られる前記受信データのＩＱ情報を表わす信号の３種の信号を取り込んで処理し、伝送路特性の数字による判定結果の表示とＩＱモニタ図形の表示及び受信信号レベルの表示に必要な処理を施して複数の項目からなる表示データを出力し、
前記モニタ部は、前記演算部から前記表示データの供給を受け、伝送路特性の判定表示とＩＱモニタ図形表示及び受信信号レベル表示の各表示を同一のモニタ面に映出させることを特徴とする伝送路特性表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重変調方式のデータ通信システムにおける伝送路特性表示装置に係り、特に秘話方式を適用した場合の通信システムに好適な伝送路特性表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＦＤＭ変調方式で代表される直交周波数分割多重変調方式のディジタルデータ通信システムが広く用いられるようになっているが、これに伴い、データの秘匿性維持が重要になり、このため暗号装置を用いた秘話方式のデータ通信システムが用いられるようになっている。そして、この場合、近年は、その変復調処理にＤＳＰ(Digital Signal Processor)のプログラムによる処理を用いるのが一般的である。
【０００３】
ところで、このようなディジタル方式の通信システムの場合、データ伝送の維持が可能な信号の状態に閾値があり、伝送状態が有る程度まで悪くなると突然、データの復調が得られなくなってしまう。
そこで、このような状態の発生に備えるため、従来から通信チャンネルの状態をモニタし、予め伝送路特性が把握できるようにしているが、ここでＯＦＤＭ変調方式によるデータ通信システムの場合、変調信号のＩＱ成分のモニタ、すなわちＩＱモニタにより伝送路特性を把握する方法が従来から知られている(例えば特許文献１などを参照)。
【０００４】
ここでＩ成分とは信号の同相成分のことで、Ｑ成分とは信号の直交成分のことであるが、この場合の伝送路特性のモニタには、ベクトルスコープやオシロスコープをＩＱモニタとして用い、その表示面に、復調したキャリアの信号点を複素平面(ＩＱ平面)上に配置したコンスタレーションと呼ばれているＩＱ信号直交表示図形(ＩＱモニタ図形という)を表示させる方法が従来から用いられている。
【０００５】
図５は、このＩＱモニタ図形を示したもので、ここで、まず、(a)が１６ＱＡＭ方式(１６値直交振幅変調方式)の場合の図形であり、次に、(b)は６４ＱＡＭ方式(６４値直交振幅変調方式)の場合の図形、(c)はＤＱＰＳＫ方式(４相差動位相変移変調方式)の場合の図形、そして、(d)は１６ＤＡＰＳＫ方式(１６相差動振幅位相変移変調方式)の場合の図形である。
【０００６】
ところで、この図５は、受信したデータに偏りがない場合のＩＱ信号表示図形を示したものであり、従って、全ての信号点は、ほぼ所定の位置に表示されているが、しかし、伝送状態が悪かった場合や受信したデータに偏りがあった場合、信号点の位置が理想位置(伝送状態が良く偏りがない場合の位置)から変移したり、信号点の一部が表示されなくなったりする。
そこで、このときの信号点の表示状況を見れば伝送路の状態が把握でき、従って、ＩＱ信号表示図形のモニタにより伝送特性が判定できるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１３０５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、秘話方式のデータ通信システムの場合、秘話装置を介していることから、送信すべきデータは、暗号器によりランダムデータに変換されてから送信される。
そうすると、この場合、たとえ送信信号にデータの偏りがあったとしても、受信され復調されたデータによるＩＱ信号表示図形においては、それがランダムデータに変換されていることから、ほぼ全ての信号点が常時表示されてしまうことになる。
【０００９】
しかも、ここで、特に伝送路の特性変化が激しい場合、ＩＱ信号の動きも激しくなるので、通信中での伝送路特性の把握に多大の時間が必要になる。
従って、従来のＩＱモニタによる伝送路特性の把握方法の場合、特に秘話方式が適用された通信システムにおいて、通信中での伝送路特性の把握が困難になり、的確な対応に問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、伝送路特性の認識が容易に得られ、伝送路特性の変動にも的確に対応できるようにした伝送路特性表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、直交周波数分割多重変調方式のデータ通信システムにおける伝送路特性表示装置において、復調部と演算部及びモニタ部を設け、前記復調部は、受信データに直交検波処理と同期処理及び等化処理を施してからデマッピング処理によりデータを復調し、前記演算部は、前記復調部の直交検波処理により得られる前記受信データの受信レベルを表わす信号と、前記同期処理により得られる前記受信データの変調方式を表わす信号と、前記等化処理により得られる前記受信データのＩＱ情報を表わす信号の３種の信号を取り込んで処理し、伝送路特性の判定結果の表示とＩＱモニタ図形の表示及び受信信号レベルの表示に必要な処理を施して複数の項目からなる表示データを出力し、前記モニタ部は、前記演算部から前記表示データの供給を受け、伝送路特性の判定表示とＩＱモニタ図形表示及び受信信号レベル表示の各表示を同一のモニタ面に映出させることにより達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＩＱモニタ図形の表示と同時に伝送路の特性が数値で表示されるようにしたので、伝送路の状態が変動していた場合でもモニタ表示をみるだけで直ちに伝送状態が把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による伝送路特性表示装置の一実施の形態を示すシステム概念図である。
【図２】本発明の一実施形態における復調部のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による特性表示の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による特性表示の詳細説明図である。
【図５】ＩＱ信号表示図形の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による伝送路特性表示装置について、図示の実施形態により詳細に説明する。
図１は、ＯＦＤＭ変調方式による秘話方式のデータ通信システムに、本発明に係る伝送路特性表示装置を適用した場合の一実施形態で、このため図示の通り、秘話装置１と暗号器２、変復調部３、ＰＣ４、それにモニタ５を備えている。
そして、この秘話装置１は、当該通信システムにおけるデータ送受信用の一方の端末の主要部を構成し、同じ構成の他方の端末(図示せず)と秘話方式によるデータ通信が相互に行えるようになっている。
【００１５】
従って、秘話装置１には、送信データと受信データが入力されるが、このとき送信データは、端末にある送信データ生成部(図示せず)から秘話装置１に入力され、受信データは、他方の端末から伝送系(図示せず)を介して秘話装置１に入力される。
このとき暗号器２は、データの暗号化と暗号解読を行い、変復調部３は、ＤＳＰによりＯＦＤＭ変調方式の変復調処理を行う。
【００１６】
まず、送信データが秘話装置１に入力されると、変復調部３に供給され、ここでＯＦＤＭ変調処理されてから暗号器２により暗号解読され、当該変復調部３から伝送系に送出され、他方の端末により受信されるようにする。
また、受信データが秘話装置１に入力されると、変復調部３に供給され、ここでＯＦＤＭ復調処理されてから当該端末にある受信データ処理部(図示せず)に入力される。
【００１７】
次に、図２は、変復調部３において、ＤＳＰのプログラムにより復調部３０として動作する部分の処理をブロックで表わしたものであるが、ここで、復調部３０により復調されたディジタルデータが暗号器２に入力され、解読されて当該変復調部３から出力される。
【００１８】
そして、この受信データは、まず直交検波部３１により処理され、次に同期部３２により処理され更に等化部３３で処理される。そしてデマップ部３４で処理されることにより変復調部３からＯＦＤＭ復調結果が出力され、上記したように当該端末にある受信データ処理部(図示せず)に供給される。
そこで、このシステムによれば、秘話方式によるＯＦＤＭ変調方式のデータ通信が複数の端末間で行えることになる。
【００１９】
こうして復調部３０により受信データがＯＦＤＭ復調されるとき、当該復調部３０は、更に受信データの受信信号レベルを表わす信号Ｘと復調方式を表わす信号Ｙ、それにＩＱ情報を表わす信号Ｚの３種の信号を出力する。
すなわち、直交検波部３１では直交検波に伴って受信レベルが検出されるので、受信レベルを表わす信号Ｘが出力され、次に同期部３２では同期処理に伴って変調方式が判るので、変調方式を表わす信号Ｙが出力され、そして等化部３３では等化処理によりＩＱ情報が得られるので、ＩＱ情報を含んだ信号Ｚが出力されるのである。
【００２０】
そして、これら３種の信号は、図示のように、ＰＣ４に入力される。
ここで、このＰＣ４は、いわゆるパソコン(パーソナルコンピュータ)で、変復調部３から出力される信号Ｘと信号Ｙ、それに信号Ｚの３種の信号をシリアル通信により取り込み、詳細は後述するが、モニタ５に伝送路特性とＩＱモニタ及び受信信号レベルの表示を行わせるのに必要な処理を施し、複数の項目からなる表示データＤを出力するための演算部として機能する。
【００２１】
モニタ５は、例えば液晶表示パネルなどの画像表示装置で構成され、ＰＣ４から出力される表示データＤを入力し、その表示面に、図３に示すＩＱ表示ソフトウエア５０を映出させる働きをする。なお、ここでＩＱ表示ソフトウエアとは、ＩＱ表示用の「ウインドウ」のことである。
そして、このＩＱ表示ソフトウエア５０には、伝送路特性表示エリア５１とＩＱモニタ表示エリア５２、それに受信レベル表示エリア５３が設定されている。
【００２２】
まず、伝送路特性表示エリア５１には、ＩＱ判定表示エリア５４とＩＱ判定結果表示エリア５５、それに復調方式表示エリア５６の３種の表示エリアが設けられている。なお、詳しくは後述する。
次に、ＩＱモニタ表示エリア５２には、ＩＱ信号表示図形が表示されるが、このとき、信号点のＩＱ座標軸上での位置に応じて色分けして表示されるようになっている。これも、詳しくは後述する。
そして、受信レベル表示エリア５３には、受信データの入力レベルを１０段階に正規化し、棒グラフ表示したものである。
【００２３】
そこで、次に、伝送路特性表示エリア５１における各エリアについて説明する。
まず、ＩＱ判定表示エリア５４は、ＩＱモニタ表示エリア５２に表示されているＩＱ信号点において、“Good”になっている信号点の個数と“Normal”の信号点の個数、それに“Bad”の信号点の個数について夫々に集計し、割合を数字により個別にパーセンテージ表示したものである。
このときの信号点の種別を表わす“Good”と“Normal”及び“Bad”については、後述するように、ＰＣ４の演算処理により判定される。
【００２４】
次に、伝送路特性表示エリア５１のＩＱ判定結果表示エリア５５は、ＩＱ信号点の中で割合が一番多い信号点の種別を表示したものである。
そして、復調方式表示エリア５６は、その名称のとおり、このときの受信データの復調方法をそのまま文字により表示したものである。
【００２５】
ここで、まず、“Good”の信号点とは、伝送路特性が理想的なときの位置(上記した理想位置)から近い位置で、実用上からは殆ど理想位置と言える位置、つまり「良好」な位置に表示された信号点のことで、次に、“Normal”の信号点とは、“Good”の信号点からは外れるが、実用上は許容範囲と言える位置、つまり「普通」の位置に表示された信号点のことであり、許容範囲を外れた位置に表示された信号点が“Bad”の信号点、つまり「不良」である。
【００２６】
従って、この図３の場合、“Good”が１９％で“Normal”は６８％であり、そして“Bad”は１３％であることは、ＩＱ判定表示エリア５４を一見するだけで直ちに、しかも正確に認識できる。
しかも、このとき、更にＰＣ４は、“Good”については、下地を青色に表示させ、その中に黒の数字により数値を表示させる。
同様に、“Normal”については、下地を黄色に表示し、その中に黒の数字により数値を表示させ、“Bad”では下地を赤色に表示して黒の数字により数値を表示させる。
【００２７】
また、この場合、ＩＱ判定結果表示エリア５５の表示は「Normal」になるので、下地部分は黄色になり、従って、このときは、伝送路特性は「普通」であることが一見しただけで直ちに、しかも簡単正確に認識できる。
ここで、「Good」の場合は青色になり、「Bad」では赤色になるので、同じく一見しただけで直ちに、しかも簡単正確に認識できる。
【００２８】
一方、このときの受信データの復調方式については、復調方式表示エリア５６における文字の表示から明らかで、これも一見しただけで直ちに認識でき、この場合は１６ＱＡＭ方式であることが簡単に判る。
【００２９】
次に、ＩＱモニタ表示エリア５２の表示について説明する。
このエリアには、上記したように、ＩＱ座標軸上での位置に応じて信号点を色分けしたＩＱ信号表示図形が表示されるようになっている。
しかして、このためには、各信号点のＩＱ座標軸上での位置についての判定が必要である。
【００３０】
そこで、以下、この判定について、図４により説明する。
この図４は、ＩＱモニタ表示エリア５２におけるＩＱ座標面の一部を拡大して示した図で、ここで、まず、信号点の理想位置(4-1)については、このとき受信データに適用されている復調方式、例えば１６ＱＡＭ方式から、ＰＣ４のプログラムにより、例えばテーブル検索により直ちに各信号点毎に算出することができる。
【００３１】
そして、実際に受信データから算出される信号点についての判定は、当該信号点の位置が、対応する理想位置(4-1)から離れている距離により、閾値α、βを用いて行う。
この閾値α、βについては、予め所望の値に設定しておくのであるが、このとき「α＜β」になるように設定する。
【００３２】
ここで、いま、或る信号点が理想位置に近く、実用上、殆ど理想位置と言える位置にあったとすると、この場合、つまり
「理想位置＜当該信号点の位置≧理想位置＋α」
になった場合には、その信号点は“Good”(4-2)であると判定する。
【００３３】
次に、この“Good”の信号点が含まれる領域からは外れるが、実用上は許容範囲内であると言える位置にあった場合、つまり
「理想位置＋α＜当該信号点の位置≦理想位置＋β」
になった場合、その信号点は“Normal”(4-3)であると判定する。
【００３４】
そして、この“Normal”の信号点から更に閾値＋β以上離れている場合、つまり
「当該信号点の位置＞理想位置＋δ」
になった場合、その信号点は“Bad”(4-4)であると判定するのである。
【００３５】
そこで、ＰＣ４は、受信データから算出した信号点をＩＱモニタ表示エリア５２に表示する際、まず、“Good”の信号点は、例えば「青色」の点として表示し、次に“Normal”の信号点は、例えば「黄色」の点として表示する。そして、“Bad”の信号点については、例えば「赤色」の点として表示するのである。
【００３６】
この場合、図３において、まず、“Good”の信号点(3-4)は青色で表示され、次に、“Bad”の信号点(3-5)は赤色で表示される。そして、“Normal”の信号点(3-6)が黄色で表示されることになる。
また、このときの信号点についての“Good”と“Normal”及び“Bad”の判定結果は、上記した伝送路特性表示エリア５１における表示にも利用されることになる。
【００３７】
従って、このＩＱモニタ表示エリア５２の表示によれば、信号点の位置について認識する際、表示されている信号点の色を見分け、異なる色の配置状態を見るだけで伝送状態について概略が把握でき、この結果、伝送路の特性変化が激しい場合でも、短時間で容易に、しかも正確に伝送状態を認識することができる。
【００３８】
しかも、このときＩＱ表示ソフトウエア５０には、このＩＱモニタ表示エリア５２によるＩＱ信号表示図形の表示に加え、伝送路特性表示エリア５１のＩＱ判定表示エリア５４によるＩＱ判定と、ＩＱ判定結果表示エリア５５によるＩＱ判定結果、それに復調方式表示エリア５６による復調方式が同時に表示され、更に受信レベル表示エリア５３による受信データ入力レベルの棒グラフ表示がなされている。
【００３９】
従って、この実施形態によれば、ＩＱ表示ソフトウエア５０の表示を見るだけで、受信データの状態が多角的に読み取れ、ひいては通信チャンネルの状態を表わす伝送路特性についても正確に把握することができる。
そして、この結果、この実施形態によれば、秘話方式が適用された通信システムにおいても伝送路特性の認識が容易に得られ、伝送路特性の変動にも的確に対応できることになる。
【００４０】
このとき、上記した閾値α、βについては、固定値とするのではなく、必要に応じて設定値が変えられるようにしても良い。
この場合、伝送すべきデータの内容に応じて閾値α、βの設定を変え、例えば、データ誤りがさほど問題にならないデータの場合には閾値α、βを大きくし、重要なデータの場合は小さくするなどの対応が可能になる。
【符号の説明】
【００４１】
１  秘話装置
２  暗号器
３  変復調部(変調処理部と復調処理部)
４  ＰＣ(パソコン)
５  モニタ(表示装置)
３０  復調部
３１  直交検波部
３２  同期部
３３  等化部
３４  デマップ部(デマッピング部)
【図２】
2012124834.tif 000003
【図５】
2012124834.tif 000004
【図１】
2012124834.tif 000005
【図３】
2012124834.tif 000006
【図４】
2012124834.tif 000007