CN106664274B - 信号处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

本技术涉及用于限制电力消耗量增加的信号处理装置和方法。根据本技术的一个方面，使用发送对象的数字数据生成用于控制载波信号的频率调制的控制数据，该控制数据使得与使用数字数据控制载波信号的频率调制时相比，可以抑制频率调制的量的时间平均值的变化量；基于所生成的控制数据执行该载波信号的频率调制；并且发送经频率调制的载波信号作为发送信号。本技术可以应用于例如信号处理装置、发送装置、接收装置、通信装置、具有发送功能、接收功能或通信功能的电子装置或者控制以上装置的计算机等。

Description

信号处理装置和方法

技术领域

本技术涉及信号处理装置和方法，具体地，涉及可以抑制电力消耗增加的信号处理装置和方法。

背景技术

通常，在用于发送和接收数字数据的无线通信中，存在众所周知的作为调制方法的相位调制方法，诸如二进制相移键控(BPSK)调制或正交相移键控(QPSK)调制。在例如被称为相对短的距离的无线网络标准的电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.4中，将BPSK调制或QPSK调制用作调制系统。

同时，频繁地使用频移键控调制(在下文中也称为FSK调制)。

当在相同的无线通信路径条件下比较相位调制和频率调制时，已知相位调制(BPSK调制或QPSK调制)通常可以在相对长的距离上通信，但是具有发送信号的包络线(envelope)不恒定的特征。如在图1中所示的示例，BPSK调制的输出包络线的值与调制数据一起大幅波动。当包络线以这种方式波动时，发送器的末级放大器电路复杂，并且会增大电力消耗。

因此，提出了具有恒定包络线线的BPSK调制(例如，参见非专利文献1)。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：H.C.Park,"Power and bandwidth efficient constant-envelopeBPSK signals and its continuous phase modulation interpretation",IEE Proc.-Commun.,Vol.152,No.3,June 2005,pp.288-294。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在非专利文献1所公开的方法中，需要将载波的相位精确地保持为四个模式(π/4、3π/4、-3π/4、-π/4)的值中的任一个。为了实现这一点，需要所谓的正交调制器(IQ调制器)，但是正交调制器很复杂并且具有低的功率效率，并且会增加电力消耗。

考虑到这种情况，提出了本技术并且本技术用于抑制电力消耗增加。问题的解决方案

本技术的一方面是一种信号处理装置，包括：控制数据生成单元，被配置为生成控制数据，该控制数据用于使用待发送的数字数据来控制对载波信号的频率调制并且用于比使用该数字数据控制对该载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量(frequencymodulation amount)的时间平均值(time average)的波动量(fluctuation amount)；频率调制单元，被配置为基于由该控制数据生成单元生成的该控制数据对该载波信号进行频率调制；以及发送单元，被配置为发送通过该频率调制单元执行了频率调制的该载波信号作为发送信号。

该控制数据生成单元可以包括：边缘检测单元，被配置为检测边缘，该数字数据的值在该边缘处改变；以及边缘数据生成单元，被配置为生成以比在该数字数据中的该边缘的时间间隔短的时间间隔指示由该边缘检测单元检测到的该边缘的位置的边缘数据作为该控制数据。

该边缘检测单元可以通过在该数字数据的相邻的位之间进行异或运算(exclusive OR operation)来检测该边缘，并且该边缘数据生成单元可以通过增大由该边缘检测单元生成的该边缘的检测结果的位长度来生成该边缘数据。

该边缘检测单元可以生成指示在位之间的异或运算的结果的1位数据作为该边缘的检测结果，并且该边缘数据生成单元可以将由该边缘检测单元生成的该1位数据转换为10位数据。

该控制数据生成单元可以进一步包括数据转换器，该数据转换器转换该数字数据使得在该数字数据中的边缘的时间平均值恒定，并且该边缘检测单元可以检测在由该数据转换器转换的数字数据中的边缘。

该数据转换器可以基于预定的转换表每隔预定的位长度转换该数字数据。

该数据转换器可以每3位识别该数字数据的3位的值，并且将该3位转换为边缘数量恒定的5位数据。

该控制数据生成单元可以进一步包括校正数据附加单元，该校正数据附加单元将校正数据添加至该数字数据，使得由该边缘数据指示的边缘的数量的时间平均值是恒定的，并且该边缘检测单元可以检测在由该校正数据附加单元添加了校正数据的数字数据中的边缘。

该校正数据可以是1位数据。

该边缘数据生成单元可以生成通过脉冲指示该边缘的位置的边缘数据，并且该控制数据生成单元可以进一步包括极性调整单元，该极性调整单元被配置为调整在由该边缘数据生成单元生成的该边缘数据中的脉冲的极性，使得每种极性的比例相等。

该边缘数据生成单元可以生成由具有正极性的脉冲指示该边缘的位置的该边缘数据，并且该极性调整单元可以通过将在由该边缘数据生成单元生成的边缘数据中的脉冲的极性交替地反转来将具有正极性的脉冲转换为具有负极性的脉冲。

该频率调制单元可以通过基于该控制数据对该载波信号进行频率调制来对该载波信号的相位进行二进制相移调制。

该频率调制单元可以通过基于该控制数据对该载波信号进行频率调制来对该载波信号的相位进行正交相移调制。

该频率调制单元可以使用小数PLL对该载波信号进行频率调制，其中，通过调制在PLL中分割振荡信号并且执行相位比较时使用的分频比来执行该频率调制。

可以进一步包括高斯波形生成单元，该高斯波形生成单元根据由该控制数据生成单元生成的控制数据生成高斯波形，并且该频率调制单元可以使用由该高斯波形生成单元生成的高斯波形对该载波信号进行频率调制。

本技术的一方面也是一种信号处理方法，包括：生成控制数据，该控制数据用于使用待发送的数字数据控制对载波信号的频率调制并且用于比使用该数字数据控制对该载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；基于生成的该控制数据对该载波信号进行频率调制；并且发送执行了频率调制的该载波信号作为发送信号。

本技术的另一方面是一种信号处理装置，包括：接收单元，被配置为接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，该控制数据用于使用待发送的数字数据控制对该载波信号的频率调制并且用于比使用该数字数据控制对该载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；振荡信号生成单元，被配置为将作为由该接收单元接收的该发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的该接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将该接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；频率转换器，被配置为使用由该振荡信号生成单元生成的该振荡信号将该接收信号的频率转换为中频；以及解调单元，被配置为检测和解调被该频率转换器转换成中频的该接收信号的相位。

本技术的另一方面是一种信号处理方法，包括：接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，该控制数据用于使用待发送的数字数据控制对该载波信号进行频率调制并且用于比使用该数字数据控制对该载波信号进行频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；将作为接收的该发送信号的接收信号的频率校正由于由该频率调制造成的相移而引起的该接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将该接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；使用生成的该振荡信号将该接收信号的频率转换为中频；并且检测和解调转换成中频的该接收信号的相位。

本技术的又一方面是一种信号处理装置，包括：频率调制单元，被配置为使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；以及发送单元，被配置为发送由该频率调制单元执行了频率调制的该载波信号作为发送信号。

本技术的又一方面是一种信号处理装置，包括：接收单元，被配置为接收发送信号，其中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；振荡信号生成单元，被配置为将作为由该接收单元接收的该发送信号的接收信号的频率校正由于由该频率调制造成的相移而引起的该接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将该接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；频率转换器，被配置为使用由该振荡信号生成单元生成的该振荡信号将该接收信号的频率转换为中频；以及解调单元，被配置为检测和解调由该频率转换器转换成中频的该接收信号的相位。

在本技术的一方面中，生成控制数据，该控制数据用于使用待发送的数字数据控制对载波信号的频率调制并且用于比使用该数字数据控制对该载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；基于由该控制数据生成单元生成的控制数据对该载波信号进行频率调制；并且发送由该频率调制单元对其进行了频率调制的载波信号作为发送信号。

在本技术的另一方面中，接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，该控制数据用于使用待发送的数字数据控制对载波信号的频率调制并且用于比使用该数字数据控制对该载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；校正由于由该频率调制造成的相移而引起的接收信号的载波频率的移位量的作为接收的发送信号的接收信号的频率；并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；使用生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；并且检测和解调被转换成中频的接收信号的相位。

在本技术的又一方面中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位；并且发送由该频率调制单元对其进行了频率调制的载波信号作为发送信号。

在本技术的另一方面中，接收发送信号，其中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每预定的单位时间控制相位；将作为由该接收单元接收的该发送信号的接收信号的频率校正由于由该频率调制造成的相移而引起的该接收信号的载波频率的移位量，并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；使用由该振荡信号生成单元生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；并且检测和解调被该频率转换器转换成中频的接收信号的相位。

本发明的效果

根据本技术可以处理信号。此外，根据本技术可以抑制电力消耗的增大。

附图说明

[图1]是示出BPSK调制的输出包络线的示例的示图。

[图2]是示出发送装置的主要配置示例的方框图。

[图3]是各单元中的信号的示例的示图。

[图4]是示出发送装置的主要配置示例的方框图。

[图5]是各单元中的信号的示例的示图。

[图6]是示出边缘检测单元的主要配置示例的方框图。

[图7]是示出高斯特性生成单元的主要配置示例的方框图。

[图8]是示出高斯特性的示例的示图。

[图9]是示出频率调制单元的主要配置示例的方框图。

[图10]是说明发送处理过程的示例的流程图。

[图11]是说明边缘检测处理过程的示例的流程图。

[图12]是说明高斯波形转换处理过程的示例的流程图。

[图13]是说明频率调制处理过程的示例的流程图。

[图14]是示出包括相位变化的数据的解调结果的示图。

[图15]是示出发送装置的主要配置示例的方框图。

[图16]是说明发送处理过程的示例的流程图。

[图17]是示出接收装置的主要配置示例的方框图。

[图18]是说明接收处理过程的示例的流程图。

[图19]是示出解调结果的示图。

[图20]是示出发送装置的主要配置示例的方框图。

[图21]是各单元中的信号的示例的示图。

[图22]是说明发送处理过程的示例的流程图。

[图23]是示出发送装置的主要配置示例的方框图。

[图24]是各单元中的信号的示例的示图。

[图25]是示出边缘检测逆变器的主要配置示例的方框图。

[图26]是说明发送处理过程的示例的流程图。

[图27]是说明边缘检测反转处理过程的示例的流程图。

[图28]是示出计算机的主要配置示例的方框图。

具体实施方式

在下文中，描述了用于执行本公开的方式(在下文中称为“实施方式”)。注意，按照以下顺序进行描述：

1、第一实施方式(发送装置)

2、第二实施方式(发送装置)

3、第三实施方式(接收装置)

4、第四实施方式(发送装置)

5、第五实施方式(发送装置)

6、第六实施方式(计算机)

<1、第一实施方式>

<BPSK调制>

通常，在用于发送和接收数字数据的无线通信中，存在众所周知的作为调制方法的相位调制方法，例如，BPSK调制或QPSK调制。在例如称为相对短的距离的无线网络标准的IEEE 802.15.4中，BPSK调制或QPSK调制用作调制系统。

同时，频繁地使用频移键控调制(在下文中也称为FSK调制)。

当在相同的无线通信路径条件下比较相位调制和频率调制时，相位调制(BPSK调制或QPSK调制)通常可以在比频率调制更长的距离上通信。因此，当需要在长距离上通信时，频率调制是不合适的并且期望使用相位调制。

图2示出了作为发送信号的调制系统的执行相位调制的发送装置的主要配置示例。在图2中所示的发送装置10发送从气象观测装置31提供的气象观测数据作为无线信号。

气象观测装置31观测气象数据，例如，温度、日照、降雨量、风向或风速。气象观测装置31包括用于观测气象数据的各种传感器和用于控制这些传感器的控制器。气象观测装置31将观测到的气象数据(气象观测数据)提供给发送装置10。

气象观测装置31安装在例如人难以观测气象数据或进入的地方，例如，山区。发送装置10安装在气象观测装置31的附近。

而且，从气象观测装置31提供的气象观测数据发送给例如山脚下的城市区域(在诸如大学等的研究设施等设施或者数据中心中)。即，发送装置10需要在长距离上发送无线信号。

如图2所示，发送装置10包括循环冗余校验(CRC)附加单元11、同步信号(SYNC)生成单元12、选择单元13、黄金码生成单元(Gold code generation unit)14、乘法器15、载波振荡器16、乘法器17、带通滤波器(BPF)18、放大器19以及天线20，并且无线地发送从气象观测装置31提供的气象观测数据TM。

发送装置10可以根据需要增加前导码、里德-所罗门码、卷积码等。

图3是示意性示出发送数据包的帧格式的示图。如从图3的顶部的第一行中所示，发送数据包由22位的Sync、64位的气象观测数据TM以及64位的CRC构成。如从图3的顶部的第二行所示，发送数据QD的1数据包由150位构成。总共需要384ms来无线地发送该发送数据QD的1数据包。

在图2中，输入到发送装置10的气象观测数据TM被输入到CRC附加单元11，以附加循环冗余校验码(CRC)。选择单元13将通过同步信号(SYNC)生成单元12获得的同步模式加入来自CRC 11的输出。黄金码生成单元14包括两个最大序列生成器，并且生成具有256位长度的伪随机数序列。乘法器15通过将伪随机数序列与发送数据QD相乘来生成发送数据序列PN。如从图3的顶部的第三行中所示，发送数据序列PN是总共具有38000位长度(150×256)的伪随机数。

载波振荡器16生成用于无线传输的载波频率并将其提供给乘法器17。乘法器17根据发送数据序列PN调制载波频率的极性，并将其提供给带通滤波器(BPF)18作为调制信号CM。

换言之，如从图3的顶部的第四行中所示，当发送数据序列PN为“1”时，载波的相位被调制为π，当发送数据序列PN为“0”时，载波的相位被调制为-π(极性反转)。通过这种方式反转其极性的调制信号CM在切换点处急剧变化，并且在宽频率分量上扩展。如果按照原样无线地发送调制信号CM，则可以影响在相似频带中的无线通信。

因此，带通滤波器18将调制信号CM的频率分量限制在载波频率附近。通过这种方式执行BPSK调制，并且获得由带通滤波器18限制其频带的发送信号TX，如图5的最下行所示。发送信号TX由放大器19放大，从天线20辐射，从而作为无线信号从发送装置10发送。

如上所述，假设气象观测装置31和发送装置10通常安装在山区等中。即，气象观测装置31和发送装置10安装在难以准备大规模外部电源的地方。因此，这些装置需要由诸如电池或光伏发电机等小规模电源驱动。即，需要以更低的电力消耗来驱动这些装置。

然而，如在图3的最下行中所示，发送信号TX的包络线由于带通滤波器18的频带限制而大幅波动。放大器19需要按照原样放大包络线。因此，放大器19需要具有优异的线性的放大(A类放大器电路等)，但是该电路配置复杂并且会增加电力消耗。

相反，在频率调制的情况下，发送信号的包络线是恒定的，并且调制电路可以由开关元件构成。因此，与用于相位调制的无线电装置相比，用于频率调制的无线电装置可以更容易且更廉价地实现，并且抑制发送所需的电力消耗。然而，如上所述，与相位调制相比，频率调制难以在长距离上通信，并且频率调制并不适合于像发送装置10那样在长距离上发送无线信号所需的使用。

相反，非专利文献1提出了具有恒定包络线的BPSK调制。然而，在该方法中，需要将载波的相位精确地保持为四个模式(π/4、3π/4、-3π/4，-π/4)的值中的任一个。为了实现这一点，需要所谓的正交调制器(IQ调制器)，但是正交调制器复杂，功率效率差并且会增加电力消耗。

因此，将生成控制数据，该控制数据用于使用待发送的数字数据来控制对载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；基于生成的控制数据对所述载波信号进行频率调制；并且发送对其进行了频率调制的载波信号作为发送信号。

因此，可以实现具有恒定包络线的相位调制。因此，可以在相位调制的信号发送期间抑制电力消耗的增加。

注意，通过检测在边缘处数字数据的值改变的边缘，可以生成以比在数字数据中的边缘的时间间隔短的时间间隔指示所检测到的边缘的位置的边缘数据作为控制数据。

而且，通过在数字数据的相邻位之间执行异或运算来检测边缘，并且增加所生成的边缘的检测结果的位长度，可以生成边缘数据。

此时，可以生成指示在位之间的异或运算的结果的1位数据作为边缘的检测结果，并且所生成的1位数据可以转换为10位数据。

而且，通过转换数字数据，使得在数字数据中的边缘的时间平均值恒定，可以检测在转换后的数字数据中的边缘。

而且，通过基于控制数据对载波信号执行频率调制，可以对载波信号的相位执行二进制相移调制。

而且，通过基于控制数据对载波信号执行频率调制，可以对载波信号的相位执行正交相移调制。

而且，通过解调在PLL中分割振荡信号并且执行相位比较时通过解调所使用的分频比，可以使用执行频率调制的小数PLL来对载波信号执行频率调制。

根据所生成的控制数据生成高斯波形，并且可以使用所生成的高斯波形对载波信号进行频率调制。

而且，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位，并且可以发送对其执行频率调制的载波信号作为发送信号。

例如，信号处理装置可以包括：频率调制单元，其使用要发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位；以及发送单元，其发送由频率调制单元对其执行了频率调制的载波信号作为发送信号。

而且，例如，程序可以使计算机用作：频率调制单元，其使用要发送的数字数据对载波信号执行频率调制以便每预定的单位时间控制相位；以及发送单元，其发送由所述频率调制单元对其执行频率调制的载波信号作为发送信号。

因此，可以实现具有恒定包络线的相位调制。因此，可以在相位调制的信号发送期间抑制电力消耗的增加。

注意，可以通过对载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位进行二进制相移调制，使得每单位时间，该载波信号的相位为预定的两个相位中的任一个。

而且，可以通过对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位进行正交相移调制，使得每单位时间，该载波信号的相位为预定的四个相位中的任一个。

可以使用小数PLL来对所述载波信号进行频率调制，其中，通过调制在PLL中分割振荡信号并且执行相位比较时使用的分频比来执行所述频率调制。

而且，可以使用要发送的数字数据，生成用于每单位时间控制相位的控制数据。然后，基于生成的控制数据，可以对载波信号进行频率调制。

作为这种控制数据，可以生成高斯波形，所述高斯波形能够包括用于每单位时间控制频率调制单元的脉冲波形，使得所述载波信号的相位改变预定量。然后，可以对载波信号进行频率调制，使得载波信号的相位根据生成的高斯波形的脉冲波形部分改变预定量。

而且，检测在边缘处数字数据的值改变的边缘，并且可以通过脉冲波形生成指示所检测的边缘的位置的高斯波形。然后，基于所生成的高斯波形，可以对载波信号进行频率调制。

注意，单位时间可以是数字数据的每个数据的时间间隔，并且脉冲波形可以是在比单位时间更短的时间内的波形。

而且，可以通过在数字数据的相邻位之间进行异或运算来检测边缘。

<发送装置>

图4示出了作为应用了上述本技术的信号处理装置的实施方式的发送装置的主要配置示例。与在图2中的发送装置10一样，在图4中所示的发送装置100发送从气象观测装置31提供的气象观测数据(例如，诸如温度、日照、降雨量、风向或风速等观测数据)作为无线信号。发送装置100安装在例如气象观测装置31的附近，并且将来自山区等的无线信号发送给安装在山脚等的城市区域中的接收装置(在诸如大学等的研究设施等设施或数据中心中)(即，远距离的发送目的地)。

如图4中所示，发送装置100包括循环冗余校验(CRC)附加单元111、同步信号(SYNC)生成单元112、选择单元113、黄金码生成单元114、乘法器115、边缘检测单元116、高斯特性生成单元117、频率调制单元118、放大器119以及天线120。

CRC附加单元111将用于误差检测的循环冗余校验码(CRC)添加至从气象观测装置31提供的气象观测数据TM，并将其提供给选择单元113.该循环冗余校验码可以是任何代码，并且数据长度也是任意的。

同步信号生成单元112生成预定的同步模式(synchronization pattern)，并将其提供给选择单元113。该同步模式可以是任何模式并且数据长度也是任意的。

选择单元113通过适当地选择输入，将从同步信号生成单元112提供的同步模式加入从CRC附加单元111提供的增加了循环冗余校验码的气象观测数据TM，并且生成发送数据QD。

将每预定的数据长度增加了循环冗余校验码和同步模式的气象观测数据TM封包化(发送数据包)。图5的顶行示出了发送数据包(发送数据QD的1数据包)的帧格式。如图5中所示，发送数据包由22位同步模式(Sync)、64位气象观测数据TM以及64位循环冗余校验码构成。即，发送数据QD的1数据包由150位构成，如从图1的顶部开始的第二行所示。发送发送数据QD的1位所需的时间为2.56ms，发送该发送数据QD的1数据包所需的时间为384ms(2.56ms×150位)。

选择单元113将通过这种方式添加了循环冗余校验码和同步模式的作为气象观测数据TM的发送数据QD提供给乘法器115。

黄金码生成单元114包括两个最大序列生成器，并且生成具有256位长度(256个码片(chip))的伪随机数序列。例如，黄金码生成单元114生成具有256位长度的位序列的预定模式，作为伪随机数字序列。该伪随机数序列可以是任何序列，并且数据长度也是任意的。黄金码生成单元114将其提供给乘法器115。

乘法器115通过将从选择单元113提供的发送数据QD乘以从黄金码生成单元114提供的伪随机数序列来生成发送数据序列PN。即，乘法器115将伪随机数序列分配给发送数据QD的每一位，并且从每个发送数据包生成38000位(150位×256位)伪随机数序列(发送数据序列PN)。

此时，分配给发送数据QD的值为“0”(QD＝0)的位的伪随机数字序列的每一位的值相对于分配给发送数据QD的值为“1”(QD＝1)的位的伪随机数序列的每一位的值反转。即，例如，乘法器115将伪随机数序列分配给发送数据QD的值为“0”(QD＝0)的位，并且分配伪随机数序列，其中，每一位的值反转为发送数据QD的值为“1”(QD＝1)的位。更具体地，例如，如在图5的顶部的第三行所示，乘法器115将伪随机数序列“1101000110100......1001”分配给发送数据QD的值为“1”(QD＝1)的位并且将伪随机数序列“0010111001011...0110”分配给发送数据QD的值为”0“(QD＝0)的位。

即，通过这种方式生成的发送数据序列PN的256位(256个码片)伪随机数序列发送2.56ms。因此，发送该发送数据序列PN的(伪随机数序列的)每一位(1个码片)所需的时间是10μsec。乘法器115将通过上述方式生成的发送数据序列PN提供给边缘检测单元116。

边缘检测单元116检测从乘法器115提供的发送数据序列PN的值改变(从0变成1或从1变成0)的边缘，并且生成指示边缘的位置的边缘脉冲MX，即，值从在发送数据序列PN中的前一位改变的位置。

在图5的顶部的第四行中所示的示例中，边缘检测单元116将指示边缘的10位标识模式“1000000000”分配给值从在发送数据序列PN中的前一位改变的位，并且将指示无边缘的10位标识模式“0000000000”分配给值不改变的位。在这种情况下的边缘脉冲MX中，值“1”表示在发送数据序列PN中的边缘的位置。因此，在这种情况下，发送数据序列PN以10μsec的间隔改变，但是改变单元时间在边缘脉冲MX中变成1/10，并且为1μsec脉冲。

边缘检测单元116将所生成的边缘脉冲MX提供给高斯特性生成单元117。

高斯特性生成单元117将从边缘检测单元116提供的边缘脉冲MX转换为高斯波形MD。作为在图5的顶部的第五行中所示的示例，在高斯波形MD中，在边缘脉冲MX的值为“1”的位处生成具有预定幅度的脉冲。即，可以每隔预定的单位时间(例如，发送数据序列PN的每个数据的时间间隔)生成脉冲(控制脉冲的生成)。而且，脉冲由例如20位位宽度表示。高斯波形MD用作用于控制对发送信号的载波信号的频率调制的控制数据。即，高斯特性生成单元117可以使用要发送的数字数据来生成用于每单位时间控制相位的控制数据。尤其地，高斯特性生成单元117可以生成能够包括用于每单位时间控制频率调制单元118的脉冲波形的高斯波形，作为控制数据，使得载波信号的相位改变预定量。

高斯特性生成单元117将高斯波形MD提供给频率调制单元118。

频率调制单元118根据从高斯特性生成单元117提供的高斯波形MD对载波信号执行频率调制。例如，，频率调制单元118使用小数PLL对载波信号执行频率调制，其中，通过调制在锁相环(PLL)中分割振荡信号并且执行相位比较时使用的分频比来执行所述频率调制。

例如，频率调制单元118根据高斯波形MD生成具有振荡频率的载波信号。作为发送信号TX。图5的最下行示出了发送信号TX的示例。发送信号TX的频率通过高斯波形MD的脉冲部分短暂地增加，并且发送信号TX的相位改变π。该位移量取决于高斯波形MD的脉冲部分的波形，如后所述。在此处，高斯波形MD的脉冲部分的波形被设置为使得发送信号TX的相位改变π。因此，每当在高斯波形MD中生成脉冲时，即，每当在发送数据序列PN中生成边缘时，发送信号TX的相位改变π(预定量)。即，与BPSK调制一样，调制发送信号TX。

即，频率调制单元118使用要发送的数字数据对载波信号执行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位。频率调制单元118将通过这种方式调制的发送信号TX提供给放大器119。

放大器119放大从频率调制单元118提供的发送信号TX。经由天线120辐射由放大器119放大的发送信号TX。换言之，经由天线120发送该发送信号TX作为无线信号。

<边缘检测单元>

图6示出边缘检测单元116的主要配置示例。在图6所示的示例中，边缘检测单元116包括延迟单元131、异或运算单元132以及边缘数据转换器133。

延迟单元131暂时保持从乘法器115提供的发送数据序列PN，然后将其提供给异或运算单元132。延迟单元131的配置是任意的。例如，延迟单元131可以由触发器电路构成。发送数据序列PN从乘法器115提供，例如，逐个位地。延迟单元131通过暂时保持发送数据序列PN的每一位来将其延迟1位。例如，当假设同步信号的每个时钟提供发送数据序列PN的每一位时，延迟单元131保持同步信号的时钟的每一位，然后将其提供给异或运算单元132。

从乘法器115提供的发送数据序列PN进一步提供给异或运算单元132而没有延迟单元131。异或运算单元132在发送数据序列PN的每一位与从延迟单元131提供的并且延迟1位的发送数据序列PN的每一位之间执行异或运算。即，异或运算单元132在发送数据序列PN的每一位和每一位的前一位之间执行异或运算。即，检测具有与在发送数据序列PN中的前一位(即，边缘)不同的值的位。

异或运算单元132将异或运算结果提供给边缘数据转换器133。在异或运算结果中，边缘由值“1”表示。

边缘数据转换器133增加从异或运算单元132提供的异或运算的结果的位长度，并且以比在异或运算结果中的边缘的时间间隔更短的时间间隔生成指示边缘的位置的边缘数据(边缘脉冲MX)。在图5的示例中，在异或运算结果中以10μsec的间隔表示边缘，但在边缘脉冲MX中以1μsec的间隔表示边缘。通过这种方式详细地指定边缘的位置，边缘数据转换器133可以更急剧地执行对发送信号TX的频率转换。因此，可以实现更接近于原始相位调制的相位调制，与图3的示例一样。

边缘数据转换器133将所生成的边缘数据(边缘脉冲MX)提供给高斯特性生成单元117。

注意，只要与以上描述一样进行转换，边缘数据转换器133对边缘数据的转换方法就是任意的。例如，如图6中所示，边缘数据转换器133可以预先包括预定转换表141，并且基于转换表转换从异或运算单元132提供的异或运算结果。

如图6中所示，转换表141将值“0”的位转换为10位的位序列“0000000000”，并且将值“1”的位转换为10位的位序列“1000000000”。边缘数据转换器133根据转换表141转换异或运算结果的每一位。通过这种方式执行转换，如图5所示，10位的位序列指示发送数据序列PN的每一位是否是边缘。换言之，发送数据序列PN的每一位由边缘数据转换器133转换成表示该位是否是边缘的10位识别模式。然后，如上所述，由于在指示边缘的10位识别模式中具有值“1”的仅仅一位，所以当值“1”表示在边缘脉冲MX中的边缘时，以更短的时间间隔(在这种情况下为1/10)指示边缘的位置。

勿庸置疑，转换表141是任意的，并且不限于图6的示例。例如，可以每多个位地执行数据转换。在转换之后的位序列和位长度是任意的，并且不限于上述10位。而且，可以从边缘数据转换器133的外部提供转换表141。可替换地，边缘数据转换器133可以生成边缘脉冲MX，而不使用转换表141。例如，边缘数据转换器133可以通过执行预定的运算来生成边缘脉冲MX。

注意，在图5的示例中，边缘由在边缘脉冲MX中的值为“1”的位表示，但是边缘的表达是任意的。例如，边缘可以由值为“0”的位或多个位表示。

<高斯特性生成单元>

图7示出了高斯特性生成单元117的主要配置示例。在图7所示的示例中，高斯特性生成单元117包括定序器(sequencer)151、计数器152、高斯特性转换器153以及附加单元154。

定序器151根据由边缘检测单元116提供的边缘脉冲MX指示的边缘将计数器152的初始值设置为零，并且开始计数。例如，在图5的情况下，在边缘脉冲MX中的值“1”的位表示边缘。在这种情况下，当输入值“1”时，定序器151将计数器152的初始值设置为零，并且开始计数。

计数器152通过对未示出的时钟进行计数来根据经过的时间输出计数值。计数器152的计数值作为高斯特性表161的地址提供给高斯特性转换器153。

高斯特性转换器153预先包括高斯特性表161。高斯特性表161是任意信息，只要该信息指示高斯特性即可。例如，高斯特性表161由预定的高斯特性曲线构成。

图8示出了其示例。在图8中所示的曲线是高斯特性曲线。注意，尽管横坐标表示在图8中的时间(ms)，但是计数器152的计数值作为等同于时间的信息提供给高斯特性转换器153。高斯特性转换器153基于高斯特性表161的高斯特性曲线，根据计数器152的计数值(根据该计数值的时间)读取高斯特性值Fm，并将其提供给附加单元154。

例如，当执行BPSK调制(可以执行其中调制等同于BPSK调制的频率调制)时，预先调整高斯特性曲线的幅度，使得高斯特性的总积分值为“0.5”。换言之，当在高斯特性表161的高斯特性曲线中的高斯特性的总积分值为“0.5”时，由于在发送信号TX中的频率变化而引起的相移量为π。

注意，高斯特性表161是任意的，并且不限于图8的示例。而且，可以从高斯特性转换器153的外部提供高斯特性表161。

附加单元154将从高斯特性转换器153提供的高斯特性值Fm加入载波中心频率设定值Fn，并将其作为高斯波形MD提供给频率调制单元118。高斯波形MD是任意格式的数据。例如，高斯波形MD可以是具有20位宽度的数字数据。

<频率调制单元>

图9示出了频率调制单元118的主要配置示例。在图9所示的示例中，频率调制单元118包括参考振荡器(TCXO)171、相位比较器172、特性滤波器173、压控振荡器(VCO)174、缓冲放大器175以及小数分频器176。

参考振荡器171生成不受环境温度等的变化的影响的参考频率并将振荡信号(参考频率信号)提供给相位比较器172。

相位比较器172计算在从参考振荡器171提供的参考频率信号和从小数分频器176提供的分频信号之间的相位差，并将所计算的相位差(指示相位差的相位差信号)提供给特性滤波器173。

特性滤波器173例如包括低通滤波器。特性滤波器173使用低通滤波器从相位比较器172提供的相位差信号中消除高频波动分量。控制滤波器173将去除了高频分量的相位差信号提供给VCO 174。

VCO 174是压控振荡器。VCO 174以根据特性滤波器173的输出的频率振荡，并且将振荡信号提供给缓冲放大器175和小数分频器176。

缓冲放大器175放大从VCO 174提供的振荡信号，并将其作为发送信号TX提供给放大器119。

小数分频器176分割来自VCO 174的振荡信号，并将其提供给相位比较器172。此时，小数分频器176的分频比具有ΣΔ型配置，并且由高斯波形MD设置。在此处，高斯波形MD具有例如20位分辨率。

即，频率调制单元118根据高斯波形MD以振荡频率调制载波信号。因此，如参考图5所述，对具有位移量π的发送信号TX执行相位调制(二进制相移调制)，并且等效地执行BPSK调制。

即，高斯波形MD在执行相位反转的时间改变，并且频率调制单元118(小数PLL)的振荡频率由此暂时上升。当高斯特性的积分值与“0.5”匹配时，发送信号TX的相位改变π。结果，发送信号TX的相位等同于执行BPSK调制的相位。

如上所述，发送装置100可以使用频率调制来执行BPSK调制。因此，如在图5的最下行所示，发送装置100使发送信号TX的包络线恒定，并且放大器119由具有更简单配置的放大器电路实现，例如，D类放大器。即，发送装置100可以以更简单的配置来执行BPSK调制。因此，发送装置100可以抑制整个装置的电力消耗增加。

换言之，发送装置100可以在更长的距离上发送无线信号，同时抑制整个装置的电力消耗增加。因此，通过应用发送装置100，可以更容易地实现一种系统，该系统发送由安装在人难以观测气象数据的地方(例如，山区)的气象观测装置31获得的气象观测数据，并且难以给例如山脚下的城市区域(在诸如大学等的研究设施等设施或者数据中心中)确保大规模外部电源。

<发送处理过程>

接下来，描述在上述发送装置100中执行的各种类型的处理过程。首先，参考在图10中的流程图描述发送处理过程。当输入要发送的数据(例如，气象观测数据)时，发送装置100开始发送处理。

当发送处理开始时，CRC附加单元111将循环冗余校验码(CRC)加入在步骤S101中要发送的数据。

在步骤S102中，同步信号生成单元112生成预定的同步模式，并且选择单元113将同步模式加入要发送的数据，并且生成发送数据QD。

在步骤S103中，黄金码生成单元114生成预定的伪随机数序列，并且乘法器115将伪随机数序列与发送数据QD(其每个发送数据包)相乘，并生成发送数据序列PN。

在步骤S104中，边缘检测单元116进行边缘检测处理，检测发送数据序列PN的变化部分(边缘)，并且生成边缘脉冲MX。

在步骤S105中，高斯特性生成单元117执行高斯波形转换处理，并将边缘脉冲MX转换为高斯波形MD。

在步骤S106中，频率调制单元118执行频率调制处理，并且生成具有根据高斯波形MD的频率的发送信号TX。

在步骤S107中，放大器119放大发送信号TX并经由天线120发送。

<边缘检测处理过程>

接下来，参考在图11中的流程图描述在图10的步骤S104中执行的边缘检测处理过程的示例。

当边缘检测处理开始时，在步骤S121中，延迟单元131将每个时钟(即，发送数据序列PN)要输入的输入数据延迟1个时钟。

在步骤S122中，异或运算单元132通过在延迟之前和之后的输入数据之间执行异或运算来检测在发送数据序列PN中的边缘。

在步骤S123中，边缘数据转换器133使用例如转换表141等对在步骤S122中执行的异或运算的运算结果的每一位执行数据转换，以便以比在操作结果中的边缘的时间间隔短的时间间隔指示边缘的位置并且生成边缘脉冲MX。

当在步骤S123中的处理结束时，处理返回到图10。

<高斯波形转换处理过程>

接下来，参考在图12中的流程图，描述在图10的步骤S105中执行的高斯波形转换处理过程的示例。

当高斯波形转换处理开始时，在步骤S141中，定序器151根据边缘脉冲MX(例如，每当指示边缘的值出现在边缘脉冲MX中)，重置计数器152的计数值并且开始计数。

在步骤S142中，计数器152基于在步骤S141中的处理开始计数并且随后对经过的时间进行计数。

在步骤S143中，高斯特性转换器153使用高斯特性表161将在步骤S152中获得的计数值转换为高斯特性值。

在步骤S144中，附加单元154将在步骤S143中获得的高斯特性值加入载波中心频率设置值，并且生成高斯波形MD。

当在步骤S144中的处理结束时，处理返回到图10。

<频率调制处理过程>

接下来，参考在图13中的流程图，描述了在图10的步骤S106中执行的频率调制处理的示例。

当开始频率调制处理时，在步骤S161中，参考振荡器171以参考频率振荡并生成参考频率信号。

在步骤S162中，相位比较器172计算在参考频率信号与振荡信号的分频信号之间的相位差，并生成相位差信号。

在步骤S163中，特性滤波器173消除在步骤S162中获得的相位差信号的不必要的高频分量。

在步骤S164中，VCO 174以根据由从其中消除了高频分量的相位差信号指示的相位差的频率振荡，并且生成具有该频率的振荡信号。

在步骤S165中，缓冲放大器175放大在步骤S164中获得的振荡信号，并且生成发送信号TX。

在步骤S166中，小数分频器176根据在图10的步骤S105中获得的高斯波形MD，将在步骤S164中获得的振荡信号除以分频比。该分频信号用于在步骤S162中的处理。

当在步骤S166中的处理结束时，处理返回到图10。

在每个步骤中的上述处理可以按照任意顺序、并行或根据需要反复执行。然后，在继续输入要发送的数据时，反复执行每个发送处理。即，也反复执行伴随发送处理的其他处理。

通过上述方式执行每个处理，发送装置100可以使用频率调制执行BPSK调制，并且在更长的距离上发送无线信号，同时抑制整个装置的电力消耗增加。

可以由处理公共BPSK调制的接收装置接收和解调从上述发送装置100发送的发送信号TX。

注意，虽然在以上描述中描述了发送装置100通过频率调制将发送信号TX的相位移动π，由此进行BPSK调制(二进制相移调制)，但是相移量是任意的并且不限于以上。例如，可以执行QPSK调制(正交相移调制)。在QPSK调制的情况下，相移量为π/2，并且载波的相位具有0、π/2、π以及3π/2这四种模式。即，发送装置100(频率调制单元118)可以通过对载波信号执行频率调制来对载波信号的相位执行二进制相移调制，使得载波信号的相位是每单位时间的预定的两个相位中的任一个，或者可以通过对载波信号执行频率调制来对载波信号的相位执行正交相移调制，使得载波信号的相位是每单位时间的预定的四个相位中的任一个。

相移量取决于在高斯波形MD中的高斯特性的积分值。例如，通过在在由高斯特性生成单元117使用的高斯特性表161中将高斯特性的积分值设置为“0.25”，在频率调制单元118内的发送信号TX的相移量可以为π/2，并且可以执行QPSK调制。

在这种情况下，可以由处理公共QPSK调制的接收装置接收和解调从发送装置100发送的发送信号TX。

注意，要由发送装置100发送的数据是任意的，并且不限于上述气象观测数据。换言之，发送装置100可以应用于除了观测气象数据的上述系统之外的任意系统。

而且，尽管在以上描述中描述了发送装置100发送作为无线信号的发送信号TX，但是发送装置100可以经由任意有线通信介质发送该发送信号TX。

<2、第二实施方式>

<边缘数量的控制>

在第一实施方式中描述的方法的情况下，为了执行BPSK调制，将高斯特性的积分值设置为“0.5”，但是需要精确地设置积分值，使得发送信号TX的相移量精确地为π。

当发送信号TX的相移量不精确地为π时，即，当相移量包括误差(ε)时，可能难以精确地执行解调。例如，在图14中示出当误差ε＝0.3时的发送信号TX的解调结果作为星座。

由于进行BPSK调制，所以理论上在IQ平面上应出现两个发光点。然而，如果相移量包括误差(ε)，则每当数据反转时，发光点的角度移动ε，如图14所示。结果，在圆周上的所有角度上出现发光点，并且可能难以精确地执行解调。

因此，高斯特性的积分值需要精确地设置为“0.5”，但是限制在实际小数PLL中的操作速度，并且可能难以完全精确地遵循高斯波形MD。在这种情况下，相移量包括误差(ε)，并且可能难以进行精确的解调。

因此，通过转换数字数据(发送数据序列PN)，使得在数字数据中的边缘的时间平均值恒定，可以检测在转换之后的数字数据中的边缘。

此时，可以基于预定的转换表，每预定的位长度转换数字数据。

此时，可以每3位识别数字数据的3位的值，并且可以将数字数据转换为边缘的数量恒定的5位数据。

如果每单位时间的边缘的数量是恒定的，则在发送信号TX中的每单位时间的相移的数量是恒定的。即，由于每单位时间的相移量的误差量也是恒定的，所以如果已知误差ε，则可以通过每单位时间将相位移动预定量来消除误差ε。

即，如上所述，通过控制在发送数据序列PN中的边缘数量，使得每单位时间的边缘的数量恒定，可以更精确地解调发送信号TX。

<发送装置>

图15示出了作为应用了上述本技术的信号处理装置的实施方式的发送装置的主要配置示例。在图15中示出的发送装置200与在图1中的发送装置100相似，并且将从气象观测装置31提供的气象观测数据(例如，诸如温度、日照、降雨量、风向或风速等观测数据)作为无线信号发送。

如图15所示，发送装置200基本上具有与发送装置100的配置相似的配置，但是除了发送装置100的配置之外，还包括3/5转换器211。

3/5转换器211转换发送数据序列PN的位序列，使得在发送数据序列PN中的边缘的时间平均值是恒定的。例如，3/5转换器211以3位为单位分解发送数据序列PN，并且每3位转换为边缘的数量恒定的5位数据。注意，5位数据的值根据在转换之前的3位的值。即，3位被转换为具有能够识别在转换之前的3位的值的值的5位数据。

3/5转换器211包括用于预先将3位的值转换为5位数据的转换表221，并且基于转换表221执行上述转换。

转换表221例如是指示在转换之前的3位与在转换之后的5位之间的对应关系的表信息，与以下示例一样：

000→00010

001→00100

010→00110

011→01100

100→01110

101→10000

110→11000

111→11100

例如，当发送数据序列PN的要处理的3位数据序列是“000”时，3位数据序列转换成5位数据序列“00010”。同样，当3位数据序列是“100”时，3位数据序列转换成5位数据序列“01110”。同样，当3位数据序列是“111”时，3位数据序列转换成5位数据序列“11100”。

即，每个3位数据序列的值转换为具有不同值的5位数据序列。因此，在接收(解调)时，可以将5位数据序列返回到原始的3位数据序列。

然后，在转换之后的所有5位数据序列具有相同数量的边缘。在上述转换表221的示例中，在任何5位数据序列中，边缘是“0→1”或“1→0”(初始值是“0”，并且如果第一位值是“1”，则边缘被计算一次)。即，通过执行该转换，3/5转换器211可以使发送数据序列PN(边缘脉冲MX)的每单元位数的边缘的数量恒定。换言之，3/5转换器211执行转换，从而使在发送数据序列PN(边缘脉冲MX)中的边缘的时间平均值恒定。

3/5转换器211将在转换之后的5位数据序列提供给边缘检测单元116，作为发送数据序列PN。

边缘检测单元116使用与在第一实施方式中描述的情况相似的方法，将从3/5转换器211提供的发送数据序列PN转换为边缘脉冲MX。

即，由乘法器115生成的发送数据序列PN的3位如下转换成边缘脉冲MX：

000→00010→00011

001→00100→00110

010→00110→00101

011→01100→01010

100→01110→01001

101→10000→11000

110→11000→10100

111→11100→10010

如上所示，“1”在边缘脉冲MX中每5个时钟出现两次。因此，由于误差ε引起的相位变化量每5个时钟相应地是两倍。

换言之，在上述示例中，当假设发送5位边缘脉冲MX的时间为5Δ时，在该时间期间相位移动2ε。这等同于载波频率移动由以下表达式(1)确定的频率Fs：

Fs＝ε÷(5Δπ)...(1)

因此，当解调发送信号TX时，可以通过有意地将载波频率移动频率Fs来消除包括在相位变化量中的误差ε。即，可以更精确地解调发送信号TX。例如，当假设ε＝0.3，并且Δ＝10μs时，频率Fs约为2KHz。

发送装置200可以与发送装置100一样使用频率调制执行BPSK调制，并且在抑制整个装置的电力消耗增加的同时，在更长距离上发送无线信号。而且，3/5转换器211通过上述方式对发送数据序列PN执行数据转换，从而发送装置200可以更准确地解调发送信号TX。

勿庸置疑，转换表221是任意的，并且不限于图15的示例。例如，可以每2位或更少位，或4位或更少位地执行数据转换。而且，在转换之后的位序列和位长度不限于上述示例。而且，可以从3/5转换器211的外部提供转换表221。可替换地，3/5转换器211可以在不使用转换表221的情况下执行数据转换。

<发送处理过程>

接下来，参考在图16中的流程图，描述在这种情况下的发送处理过程。

在这种情况下，在与图10的步骤S101至S103中的每个处理一样，执行在步骤S201至S203中的每个处理。

在步骤S204中，3/5转换器211每3位识别发送数据序列PN的3位的值，并将其转换为边缘的数量恒定的5位数据序列。

与在图10的步骤S104至S107中的每个处理一样，对在步骤S204中的转换之后的发送数据序列PN执行在步骤S205至S208中的每个处理。

通过以上述方式执行每个处理，发送装置200可以使用频率调制执行等同于BPSK调制的调制，并且在抑制整个装置的电力消耗增加的同时，在更长距离上发送无线信号。然后，发送装置200可以更精确地解调发送信号TX。

注意，与发送装置100一样，发送装置200可以实现QPSK调制(正交相移调制)以及BPSK调制(二进制相移调制)。

而且，由发送装置200发送的数据是任意的，并且不限于上述气象观测数据。即，发送装置200可以应用于除了观测气象数据的上述系统之外的任意系统。

而且，尽管在以上描述中描述了发送装置200发送作为无线信号的发送信号TX，但是发送装置200可以经由任意有线通信介质发送该发送信号TX。

<3、第三实施方式>

<接收装置>

图17示出作为应用本技术的信号处理装置的实施方式的接收装置的主要配置示例。在图17所示的接收装置300接收并解调从在图15中的发送装置200发送的发送信号TX，并且获得例如气象观测数据等(例如，诸如温度、日照、降雨量、风向或风速等观测数据)。例如，接收装置300安装在诸如大学等的研究设施等设施或者在山脚下的城市区域中的数据中心等内，并且接收从安装在山区等的发送装置200发送的无线信号(即，长距离发送的无线信号)。

如在第二实施方式中所述，对发送信号TX执行等同于BPSK调制的调制。

如图17所示，接收装置300包括天线311、低噪声放大器312、表面声波(SAW)滤波器313、本地振荡器314、乘法器315、带通滤波器(BPF)316、乘法器317、乘法器318、低通滤波器(LPF)319、低通滤波器(LPF)320、黄金码生成单元321、乘法器322、乘法器323、积分器324、积分器325、相位检测单元326、解调单元327、反馈单元328、VCO 329以及90度移位器330。

低噪声放大器312经由天线311接收无线信号(发送信号TX)，放大接收信号，并将其提供给SAW滤波器313。

SAW滤波器313从提供的接收信号中消除与期望的频带大不相同的分量，并将其提供给乘法器315。

本地振荡器314以预定频率振荡，并且将振荡信号提供给乘法器315。

乘法器315通过将从SAW滤波器313提供的接收信号与从本地振荡器314提供的振荡信号相乘，将接收信号转换为中频信号。乘法器315将中频信号提供给带通滤波器316。

在公共无线电接收机的情况下，振荡信号的频率(本地振荡器的振荡频率)LOF设置为以下表达式(2)：

LOF＝载波频率-中频…(2)

例如，当载波频率是920MHz并且中频是2MHz时，LOF设置为918MHz。

相反，在本地振荡器314的情况下，由于相移ε，所以振荡频率LOF设置为以下表达式(3)：

LOF＝载波频率-中频-Fs…(3)

通过这种方式移动载波频率，接收装置300可以基本上消除相移(ε)的影响。

带通滤波器316穿过中频信号的分量。带通滤波器316将经过滤的中频信号提供给乘法器317和乘法器318。

乘法器317将从带通滤波器316提供的中频信号与从可变频率振荡器(VCO)329提供的振荡信号相乘，并将相乘结果提供给低通滤波器319。

乘法器318将从带通滤波器316提供的中频信号与由可变频率振荡器(VCO)329生成的振荡信号相乘，该振荡信号的相位由90度移相器330偏移90°，并且该乘法器将相乘结果提供给低通滤波器320。

低通滤波器319消除所提供的信号的高频分量，并且生成InPhase信号(I信号)。低通滤波器319将I信号提供给乘法器322。

低通滤波器320消除所提供的信号的高频分量，并且生成正交信号(Q信号)。低通滤波器320将Q信号提供给乘法器323。

黄金码生成单元321生成与由发送装置200的黄金码生成单元114生成的伪随机数序列相同的伪随机数序列，并将其提供给乘法器322和乘法器323。例如，当黄金码生成单元114作为图5的示例操作时。黄金码生成单元321生成256位(256个码片)伪随机数序列。

乘法器322将从低通滤波器319提供的I信号与从黄金码生成单元321提供的伪随机数序列相乘。乘法器322将相乘结果提供给积分器324。

乘法器323将从低通滤波器320提供的Q信号与从黄金码生成单元321提供的伪随机数序列相乘。乘法器323将相乘结果提供给积分器325。

积分器324通过对乘以伪随机数序列的从乘法器322提供的I信号进行1位积分来执行反向扩展处理。因此，可以大幅提高接收信号的信噪比(SNR)。积分器324将反向扩展的I信号提供给相位检测单元326。

积分器325通过对乘以伪随机数序列的从乘法器323提供的Q信号进行1位积分来执行反向扩展处理。因此，可以大幅提高接收信号的信噪比(SNR)。积分器325将反向扩展的Q信号提供给相位检测单元326。

相位检测单元326检测相对于从积分器324提供的I信号和从积分器325提供的Q信号(即，接收信号)的相位角。如果准确地获得I信号和Q信号并且没有噪声和误差，则该相位角应该是“+π”或“-π”。相位检测单元326将检测结果提供给解调单元327和反馈单元328。

解调单元327通过确定在从相位检测单元326提供的相位检测结果中的相位角的极性来解调发送数据QD(在图5的示例中，150位的发送数据包)。而且，解调单元327通过执行CRC操作来执行误差确定。当确定没有发生误差时，解调单元327从发送数据QD提取气象观测数据TM(在图5的示例中，64位)，并将其输出。

反馈单元328根据从相位检测单元326提供的相位角检测结果计算相位角误差，过滤相位角误差，然后，将其提供给VCO 329。即，反馈单元328控制VCO 329的振荡频率，使得相位检测单元326可以获得±π相位角。

VCO 329以根据反馈单元328的控制的频率振荡，并将振荡信号提供给乘法器317和90度移位器330。

90度移位器330将从VCO 329提供的振荡信号的相位移动90°。90度移位器330将其相位移动90°的振荡信号提供给乘法器318。

如上所述，接收装置300可以接收并精确地解调从发送装置200发送的无线信号(发送信号TX)。即，接收装置300可以在更长的距离上发送无线信号，同时抑制整个装置的电力消耗增加。

而且，通过如上所述反馈接收信号的相位检测结果并且根据相位角误差控制接收信号的相位，接收装置300可以减小接收信号的相位角误差。因此，接收装置300可以更准确地解调接收信号(即，发送信号TX)。

即，可以接收发送信号，其中，使用要发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位；可以校正由于由频率调制造成的相移而引起的接收信号的载波频率的移位量的作为接收的发送信号的接收信号的频率，并且可以进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；可以使用生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；并且可以检测和解调转换成中频的接收信号的相位。

例如，信号处理装置可以包括：接收单元，其接收发送信号，其中，使用要发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位；振荡信号生成单元，其校正由于由所述频率调制造成的相移而引起的接收信号的载波频率的移位量的作为由所述接收单元接收的发送信号的接收信号的频率，并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；频率转换器，其使用由所述振荡信号生成单元生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；以及解调单元，其检测和解调由所述频率转换器转换成中频的接收信号的相位。

而且，例如，一种程序可以促使计算机用作：接收控制单元，其促使接收单元接收发送信号，其中，使用要发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每预定的单位时间控制相位；振荡信号生成单元，其校正由于由所述频率调制造成的相移而引起的接收信号的载波频率的移位量的作为由所述接收单元接收的发送信号的接收信号的频率，并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；频率转换器，其使用由所述振荡信号生成单元生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；以及解调单元，其检测和解调由所述频率转换器转换成中频的接收信号的相位。

因此，可以接收并精确地解调所发送的无线信号(发送信号TX)。即，可以在更长的距离上发送无线信号，同时抑制整个装置的电力消耗增加。

<接收处理过程>

接下来，参考图18的流程图，描述在上述接收装置300中执行的接收处理过程的示例。

当开始接收处理时，接收装置300的低噪声放大器312在步骤S301中经由天线311接收无线信号(发送信号TX)。

在步骤S302中，低噪声放大器312放大作为在步骤S301中接收的无线信号的接收信号。

在步骤S303中，SAW滤波器313从在步骤S302中放大的接收信号中消除与期望频带大不相同的分量(即，不必要的频率分量)。

在步骤S304中，本地振荡器314以预定频率振荡，并且乘法器315通过将振荡信号与接收信号相乘来将接收信号转换为中频信号。此时，本地振荡器314的振荡频率设置为上述表达式(3)。即，本地振荡器314和乘法器315通过移动载波频率来将接收信号转换为中频信号，以便消除接收信号的相移。

在步骤S305中，带通滤波器316通过中频信号的分量，并从中频信号中消除不必要的频率分量。

在步骤S306中，乘法器317将中频信号与作为VCO输出的振荡信号相乘。

在步骤S307中，乘法器318将中频信号与其相位偏移90°的VCO输出(振荡信号)相乘。

在步骤S308中，低通滤波器319消除所提供的信号的高频分量，并生成I信号。而且，低通滤波器320消除所提供的信号的高频分量，并且生成Q信号。即，低通滤波器319和低通滤波器320从I信号和Q信号中消除不必要的高频分量。

在步骤S309中，黄金码生成单元321生成与由发送装置200的黄金码生成单元114生成的伪随机数序列相同的伪随机数序列。乘法器322将伪随机数序列与I信号相乘，并且乘法器323将伪随机数序列与Q信号相乘。即，黄金码生成单元321、乘法器322以及乘法器323将I信号和Q信号与伪随机数序列相乘。

在步骤S310中，积分器324将I信号进行1位积分，并且积分器325将Q信号进行1位积分。

在步骤S311中，相位检测单元326检测相对于I信号和Q信号(即，接收信号)的相位角。

在步骤S312中，解调单元327解调检测到的相位角的极性。

在步骤S313中，解调单元327通过执行CRC操作来执行误差确定。

在步骤S314中，当在步骤S313中的误差确定中确定没有发生误差时，解调单元327输出在步骤S312中获得的解调数据(气象观测数据TM)。

在步骤S315中，反馈单元328根据在步骤S311中获得的相位角检测结果计算相位角误差，并且过滤相位角误差。反馈单元328基于相位角误差来控制VCO 329的振荡频率，使得相位检测单元326获得±π相位角(以便减小相位角误差)。通过这种方式控制来获得的VCO输出用于在步骤S306中的处理。

当在步骤S315中的处理结束时，接收处理结束。

在每个步骤中的上述处理可以按照任意顺序、并行或根据需要反复执行。

通过以上述方式执行每个处理，接收装置300可以接收并精确地解调从发送装置200发送的无线信号(发送信号TX)。即，接收装置300可以在更长的距离上发送无线信号，同时抑制整个装置的电力消耗增加。

图19是当假设ε为约0.3时通过应用本实施方式的解调结果。这表明消除了误差ε的影响，并且获得了BPSK调制的精确星座。

注意，在以上描述中，接收装置300可以处理除了等同于BPSK调制(二进制相移调制)的调制之外的调制(即，可以精确地执行解调)。例如，接收装置300可以处理等同于QPSK调制(正交相移调制)的调制(即，可以精确地执行解调)。

注意，要由接收装置300接收的数据(要由解调单元327输出的发送数据QD)是任意的，并且不限于上述气象观测数据TM。即，接收装置300可以应用于除了观测上述气象数据的系统之外的任意系统。

而且，虽然在以上描述中说明了接收装置300接收无线信号，但是接收装置300接收的信号不限于此，并且可以接收经由任意的有线通信介质发送的信号(发送信号TX)。

<4、第四实施方式>

<发送装置>

当从要发送的气象观测数据生成发送信号TX时，可以将校正数据加入发送数据序列PN，使得由边缘脉冲MX表示的边缘的数量(即，每单位时间的边缘的数量)的时间平均值恒定。

如上所述，在边缘脉冲MX中的每单位时间的边缘数恒定(换言之，具有表示每单元位数的边缘的值的位数是恒定的)，因此，在发送信号TX中的每单位时间的相移的数量是恒定的。然后，如果已知相移量的误差ε，则可以通过在解调时的相移来抵消误差ε。即，与第二实施方式一样，可以更精确地解调发送信号TX。

图20示出了作为在这种情况下应用本技术的信号处理装置的实施方式的发送装置的主要配置示例。在图20中示出的发送装置400与在图4中的发送装置100相似，并且将从气象观测装置31提供的气象观测数据(例如，诸如温度、日照、降雨量、风向或风速等观测数据)作为无线信号发送。

如图20中所示，发送装置200基本上具有与发送装置100相似的配置，但是包括扩频码生成单元(spread code generation unit)411代替发送装置100的黄金码生成单元114，并且进一步包括边缘和值(ESV)校正单元412。

扩频码生成单元411生成始终固定的扩展模式421(例如，“01100011”)，并将其提供给乘法器115。

乘法器115将发送数据QD(在图5的示例中为150位)与从扩频码生成单元411提供的扩展模式421相乘，并且生成发送数据序列PN。从图21的顶部开始的第一行示出了发送数据QD的示例，并且从顶部开始的第二行示出了发送数据序列PN的示例。即，在这种情况下，乘法器115通过以下方式从发送数据QD生成发送数据序列PN。

发送数据QD为“0”→发送数据序列PN＝“01100011”的情况

发送数据QD为“1”→发送数据序列PN＝“10011100”的情况

乘法器115将所生成的发送数据序列PN提供给ESV校正单元412。

ESV校正单元412对发送数据序列PN的每个预定数量的位(例如，8位)增加1位的ESV校正位。控制ESV校正位的值，使得边缘脉冲MX的值“1”的位的频率始终恒定。

ESV校正单元412将ESV校正位加入发送数据序列PN，并将发送数据序列PN提供给边缘检测单元116。

与在第一实施方式中描述的情况一样，边缘检测单元116检测来自增加了ESV校正位的发送数据序列PN的边缘，并且生成边缘脉冲MX。

例如，如图21中所示，发送数据QD的每一位生成9位边缘脉冲MX，其中，具有值“1”的位数恒定(例如，4)。在边缘脉冲MX为“1”时，进行相位调制。因此，在图21的示例中，对发送数据QD的每一位执行四次相位调制。

当相位调制量包括误差ε时，其等同于载波频率移动4ε÷(2πT)(在此处，T是发送该发送数据QD的1位所需的时间)。

由于误差ε可以假设为“载波频率偏移(carrier frequency shift)”，因此接收装置300可以通过将载波频率移动4ε÷(2πT)来准确地执行解调。

即，发送装置400可以与发送装置100一样使用频率调制执行BPSK调制，并且在抑制整个装置的电力消耗增加的同时，在更长的距离上发送无线信号。而且，发送装置400可以更精确地解调发送信号TX。

注意，在发送装置200的调制方法中，调制速度被降低为3/5，但是在发送装置400的调制方法中，将调制速度的降低抑制为8/9。通过组合扩展模式和ESV校正，可以以更高的效率执行调制。勿庸置疑，扩展模式421的位长度是任意的。通过增加扩展模式421的位长度，可以提高效率。

注意，尽管在以上描述中描述了ESV校正位是1位，但是ESV校正位的位数是任意的，并且可以是2位或更多。

<发送处理过程>

接下来，参考在图22中的流程图，描述在这种情况下的发送处理过程。

在这种情况下，与在图10的步骤S101和S102中的每个处理一样，执行在步骤S401和S402中的每个处理。

在步骤S403中，扩频码生成单元411生成预定扩展模式421，乘法器115将发送数据QD与扩展模式421相乘，并且生成发送数据序列PN。

在步骤S404中，ESV校正单元412对发送数据序列PN的每个预定数量的位添加ESV校正位。换言之，ESV校正单元412添加ESV校正位，使得由边缘脉冲MX指示的边缘的数量的时间平均值恒定(使得表示边缘脉冲MX的每单元位数的边缘的值的位数恒定)。

与在图10的步骤S104至S107中的每个处理一样，执行在步骤S405至S408中的每个处理。

通过上述方式执行每个处理，发送装置400可以使用频率调制执行等同于BPSK调制的调制，并且在抑制整个装置的电力消耗增加的同时，在更长的距离上发送无线信号。

与从发送装置200发送的发送信号TX一样，从上述发送装置400发送的发送信号TX可以由上述接收装置300接收和解调。

注意，与发送装置100一样，发送装置400可以实现QPSK调制(正交相移调制)以及BPSK调制(二进制相移调制)。

而且，由发送装置400发送的数据是任意的，并且不限于上述气象观测数据。即，发送装置400可以应用于除了观测气象数据的上述系统之外的任意系统。

而且，尽管在以上描述中描述了发送装置400发送作为无线信号的发送信号TX，但是发送装置400可以经由任意有线通信介质发送该发送信号TX。

<5、第五实施方式>

<发送装置>

可以调整在通过脉冲指示边缘的位置的边缘脉冲MX中的脉冲的极性，使得每个极性的速率相等。例如，在边缘脉冲MX中的脉冲的极性可以交替地反转。

因此，在发送信号TX中具有彼此不同的方向的多个相移中，可以消除包括在相移中的误差ε。因此，可以减少在相移中的误差，并且更精确地解调发送信号TX。尤其地，通过交替地反转在边缘脉冲MX中的脉冲的极性并且每次反转相移的方向，可以减少在相移中的误差并且更精确地解调发送信号TX。

图23示出了作为在这种情况下应用本技术的信号处理装置的实施方式的发送装置的主要配置示例。在图23所示的发送装置500与在图4中的发送装置100相似，并且发送从气象观测装置31提供的气象观测数据(例如，诸如温度、日照、降雨量、风向或风速等观测数据)，作为无线信号。

如图23中所示，发送装置500基本上具有与发送装置100相似的配置，但是包括边缘检测逆变器511，代替发送装置100的边缘检测单元116。

边缘检测逆变器511与边缘检测单元116一样检测从乘法器115提供的发送数据序列PN的值改变(从0变成1或从1变成0)的边缘，并且生成指示边缘的位置的边缘脉冲MX，即，从发送数据序列PN中的前一位改变值的位置。然而，边缘检测逆变器511每次反转指示边缘的值的极性。

例如，如图24中所示，边缘检测逆变器511将表示无边缘的10位识别模式“0000000000”分配给从发送数据序列PN中的前一位不改变值的位，将表示边缘的10位识别模式“1000000000”分配给从前一位改变值的奇数位，并且将表示边缘的10位识别模式“1000000000”分配给从前一位改变值的偶数位。在这种情况下的边缘脉冲MX中，值“1”或“-1”表示在发送数据序列PN中的边缘的位置，并且值“1”和值“-1”交替地出现。

边缘检测逆变器511将边缘的极性通过这种方式反转的边缘脉冲MX提供给高斯特性生成单元117。

与在第一实施方式中的情况一样，高斯特性生成单元117将边缘脉冲MX转换为高斯波形MD。当边缘脉冲MX的输出为“-1”时，高斯波形MD的极性也反转。即，如图24所示，由于指示边缘的位的极性在边缘脉冲MX中交替地反转，所以指示边缘的脉冲的极性也在高斯波形MD中交替地反转。因此，在发送信号TX中，相移的方向每次都反转。即，相移量改变“π+ε”→“-π-ε”→“π+ε”→“-π-ε”。因此，由于每次相移时相移量交替地消除为+ε、-ε、+ε、-ε...，所以可以减小误差ε的影响。

<边缘检测逆变器>

图25示出边缘检测逆变器511的主要配置示例。如图25所示，边缘检测逆变器511基本上具有与边缘检测单元116(图6)相似的配置，并且除了边缘检测单元116的配置以外，进一步包括一位计数器531、极性逆变器532以及选择单元533。

与参考图6描述的边缘检测单元116的情况一样，在发送数据序列PN中的边缘由延迟单元131和异或运算单元132检测，并且边缘脉冲MX由边缘数据转换器133生成。

异或运算单元132还将异或运算结果提供给一位计数器531。

每当在异或运算结果中出现值“1”时，一位计数器531向上计数。然而，由于位数是1位，所以一位计数器531的输出交替地变为“1”→“0”→“1”→“0”。

一位计数器531将1位计数值提供给选择单元533。

顺便提及，边缘数据转换器133将所生成的边缘脉冲MX提供给极性逆变器532和选择单元533。

极性逆变器532使边缘脉冲MX的极性反转。换言之，在边缘脉冲MX中的值“1”的位的极性反转为“-1”。注意，按照原样输出值“0”。极性逆变器532将极性反转的边缘脉冲MX提供给选择单元533。

选择单元533根据从一位计数器531提供的计数值，选择从边缘数据转换器133提供的边缘脉冲MX或从极性逆变器532提供的极性反转的边缘脉冲MX。例如，当计数值为“1”时，选择单元533选择从边缘数据转换器133提供的边缘脉冲MX，并且当计数值为“0”时，选择单元533选择从极性逆变器532提供的极性反转的边缘脉冲MX。

选择单元533对边缘脉冲MX的每一位执行该选择。选择单元533将所选择的边缘脉冲MX提供给高斯特性生成单元117。

如上所述，发送装置500可以与发送装置100一样使用频率调制执行BPSK调制，并且在抑制整个装置的电力消耗增加的同时，在更长的距离上发送无线信号。此外，通过上述方式反转指示边缘的脉冲的极性，发送装置500可以更精确地解调发送信号TX。

<发送处理过程>

接下来，在参考图26中的流程图，描述在这种情况下的发送处理过程。

在这种情况下，与在图10的步骤S101至S103中的每个处理一样，执行在步骤S501至S503中的每个处理。

在步骤S504中，边缘极性逆变器511进行边缘检测反转处理，检测在发送数据序列PN中的变化部分(边缘)，并且生成边缘脉冲MX，其中，对每个变化部分(边缘)反转输出极性。

与在图10的步骤S105至S107中的每个处理一样，执行在步骤S505至S507中的处理。

<边缘检测反转处理过程>

接下来，参考在图27中的流程图，描述在图26的步骤S504中执行的边缘检测反转处理过程的示例。

与在图11的步骤S121至S123中的边缘检测处理一样，执行在步骤S521至S523中的每个处理。

在步骤S524中，1位计数器531以1位计数在步骤S522中执行的异或运算的运算结果为“1”的次数。

在步骤S525中，极性逆变器532反转在步骤S523中的数据转换之后的数据(即，边缘脉冲MX)的输出特性。

在步骤S526中，选择单元533根据在步骤S524中获得的计数值，选择在步骤S523中通过数据转换获得的在转换之后的数据(即，边缘脉冲MX)的极性。即，选择单元533根据在步骤S524中获得的计数值，选择在步骤S523中通过数据转换获得的在转换之后的数据或者在步骤S525中获得的极性反转的在转换之后的数据。

当在步骤S526中的处理结束时，处理返回到图26。

通过以上述方式执行每个处理，发送装置500可以使用频率调制执行等同于BPSK调制的调制，并且在抑制整个装置的电力消耗增加的同时，在更长的距离上发送无线信号。然后，发送装置500可以更精确地解调发送信号TX。

从上述发送装置500发送的发送信号TX可以由处理公共BPSK调制的接收装置接收和解调。

而且，由发送装置500发送的数据是任意的，并且不限于上述气象观测数据。换言之，发送装置500可以应用于除了观测气象数据的上述系统之外的任意系统。

而且，尽管在以上描述中描述了发送装置500发送作为无线信号的发送信号TX，但是发送装置500可以经由任意有线通信介质发送该发送信号TX。

<6、第六实施方式>

<计算机>

上述一系列处理可以由硬件或软件执行。当由软件执行一系列处理时，构成软件的程序安装在计算机中。在此处，计算机包括嵌入专用硬件中的计算机和能够通过安装各种程序来执行各种功能的个人计算机。

图28是示出通过程序执行上述一系列处理的计算机的硬件配置示例的方框图。

在图28所示的计算机600中，中央处理单元(CPU)611、只读存储器(ROM)612以及随机存取存储器(RAM)613通过总线614彼此连接。

总线614进一步连接至输入/输出接口620。输入/输出接口620与输入单元621、输出单元622、存储单元623、通信单元624以及驱动器625连接。

输入单元621包括例如键盘、鼠标、麦克风、触摸面板以及输入终端。输出单元622包括例如显示器、扬声器以及输出终端。存储单元623包括例如硬盘、RAM盘以及非易失性存储器。通信单元624包括例如网络接口。驱动器625驱动可移除介质631，例如，磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器。

在具有上述配置的计算机中，CPU 611通过输入/输出接口620和总线614将存储在例如存储单元623中的程序加载到RAM 613内并且执行该程序，从而执行上述一系列处理。在RAM 613中，适当地存储CPU 611执行各种类型的处理等所需的数据。

由计算机(CPU 611)执行的程序可以通过存储在可移除介质631中来使用，例如，作为封装介质等。在这种情况下，可以通过将可移除介质631连接至驱动器625，经由输入/输出接口620将程序安装在存储单元623中。

而且，可以通过有线或无线发送介质(例如，局域网、互联网、数字卫星广播)来提供程序。在这种情况下，程序可以由通信单元624接收并且安装在存储单元623中。

除了上述之外，程序可以预先安装在ROM 612或存储单元623中。

注意，由计算机执行的程序可以是以时间序列以在本说明书中描述的顺序执行处理的程序，或者是并行地或在必要的时间(例如，在调用时)执行处理的程序。

而且，在本说明书中，描述记录在记录介质中的程序的步骤不仅包括以时间序列以所描述的顺序执行的处理，而且还包括并行或单独执行的不一定以时间序列执行的处理。

此外，可以在上述装置或除了上述装置之外的任意装置中执行在每个步骤中的上述处理。在这种情况下，执行处理的装置具有执行上述处理所需的功能(功能块等)。而且，将处理所需的信息适当地发送给该装置。

此外，在本说明书中，系统是指多个构成要素(装置、模块(部件)等)的集合，并且所有构成要素不必在同一壳体中。因此，存储在单独壳体中并且经由网络彼此连接的多个装置以及在壳体中具有多个模块的装置均是系统。

而且，在以上描述中被描述为一个装置(或一个处理单元)的配置可以分割并且配置为多个装置(或多个处理单元)。可替换地，在以上描述中被描述为多个装置(或多个处理单元)的配置可以整合并且配置为一个装置(或一个处理单元)。而且，除了以上配置之外的配置可以自然地加入每个装置(或每个处理单元)的配置中。而且，只要系统整体的配置或操作总体上相等，装置(或处理单元)的配置的一部分就可以包括在其他装置(或其他处理单元)中。

尽管已经参考附图详细描述了本公开的合适的实施方式，但是本公开的技术范围不限于以上示例。显然，本公开的技术领域的普通技术人员可以在权利要求中描述的技术理念的范围内设想各种修改或校正，并且应当理解，这些修改或校正自然属于本公开的技术范围。

例如，本技术可以是云计算的配置，其中，经由网络由多个装置共享/协同处理功能。

而且，在上述流程图中描述的每个步骤可以由一个装置执行，或者由多个装置共享和执行。

此外，当步骤包括多个处理时，包含在该步骤中的多个处理可以由装置执行，或者由多个装置共享和执行。

而且，本技术不限于此，并且可以被实现为配备有这种装置或构成系统的装置的任何配置，例如，作为系统大规模集成(LSI)等的处理器、使用多个处理器等的模块，使用多个模块等的单元、或者进一步向单元等(即，装置的配置的一部分)增加其他功能的设置。

注意，本技术可以具有以下配置。

(1)一种信号处理装置，包括：

控制数据生成单元，被配置为生成控制数据，所述控制数据用于使用待发送的数字数据来控制对载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；

频率调制单元，被配置为基于由所述控制数据生成单元生成的所述控制数据对所述载波信号进行频率调制；以及

发送单元，被配置为发送通过所述频率调制单元执行了频率调制的所述载波信号作为发送信号。

(2)根据(1)所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元包括：

边缘检测单元，被配置为检测边缘，所述数字数据的值在所述边缘处改变；以及

边缘数据生成单元，被配置为生成以比在所述数字数据中的所述边缘的时间间隔短的时间间隔指示由所述边缘检测单元检测到的所述边缘的位置的边缘数据作为所述控制数据。

(3)根据(2)所述的信号处理装置，其中，

所述边缘检测单元通过在所述数字数据的相邻的位之间进行异或运算来检测所述边缘，并且

所述边缘数据生成单元通过增大由所述边缘检测单元生成的所述边缘的检测结果的位长度来生成所述边缘数据。

(4)根据(3)所述的信号处理装置，其中，

所述边缘检测单元生成指示在位之间的异或运算的结果的1位数据作为所述边缘的检测结果，并且

所述边缘数据生成单元将由所述边缘检测单元生成的所述1位数据转换为10位数据。

(5)根据(2)到(3)中任一项所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元进一步包括数据转换器，所述数据转换器被配置为转换所述数字数据，使得在所述数字数据中的所述边缘的时间平均值恒定，并且

所述边缘检测单元检测在由所述数据转换器转换的所述数字数据中的所述边缘。

(6)根据(5)所述的信号处理装置，其中，所述数据转换器基于预定转换表每隔预定的位长度转换所述数字数据。

(7)根据(6)所述的信号处理装置，其中，所述数据转换器每3位识别所述数字数据的3位的值并且将所述3位转换为所述边缘的数量恒定的5位数据。

(8)根据(2)到(7)中任一项所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元进一步包括校正数据附加单元，所述校正数据附加单元被配置为将校正数据添加至所述数字数据，使得由所述边缘数据指示的所述边缘的数量的时间平均值是恒定的，并且

所述边缘检测单元检测在由所述校正数据附加单元添加了所述校正数据的所述数字数据中的所述边缘。

(9)根据(8)所述的信号处理装置，其中，所述校正数据是1位数据。

(10)根据(2)到(9)中任一项所述的信号处理装置，其中，

所述边缘数据生成单元生成通过脉冲指示所述边缘的位置的边缘数据，并且

所述控制数据生成单元进一步包括极性调整单元，所述极性调整单元被配置为调整在由所述边缘数据生成单元生成的所述边缘数据中的脉冲的极性，使得每种极性的比例相等。

(11)根据(10)所述的信号处理装置，其中，

所述边缘数据生成单元生成由具有正极性的脉冲指示所述边缘的位置的所述边缘数据，并且

所述极性调整单元通过将在由所述边缘数据生成单元生成的所述边缘数据中的脉冲的极性交替地反转来将具有正极性的脉冲转换为具有负极性的脉冲。

(12)根据(1)到(11)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元通过基于所述控制数据对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位执行二进制相移调制。

(13)根据(1)到(12)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元通过基于所述控制数据对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位执行正交相移调制。

(14)根据(1)到(13)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元使用小数PLL对所述载波信号进行频率调制，其中，通过调制在PLL中分割振荡信号并且执行相位比较时使用的分频比来执行频率调制。

(15)根据(1)到(14)中任一项所述的信号处理装置，进一步包括：

高斯波形生成单元，被配置为根据由所述控制数据生成单元生成的所述控制数据生成高斯波形，其中，

所述频率调制单元使用由所述高斯波形生成单元生成的所述高斯波形对所述载波信号进行频率调制。

(16)一种信号处理方法，包括：

生成控制数据，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；

基于生成的所述控制数据对所述载波信号进行频率调制；并且

发送执行了频率调制的所述载波信号作为发送信号。

(17)一种程序，使计算机用作：

控制数据生成单元，被配置为生成控制数据，所述控制数据用于使用待发送的数字数据来控制对载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；

频率调制单元，被配置为基于由所述控制数据生成单元生成的所述控制数据对所述载波信号进行频率调制；以及

发送单元，被配置为发送通过所述频率调制单元执行了频率调制的所述载波信号作为发送信号。

(18)一种信号处理装置，包括：

接收单元，被配置为接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对所述载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；

振荡信号生成单元，被配置为将作为由所述接收单元接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将所述接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

频率转换器，被配置为使用由所述振荡信号生成单元生成的所述振荡信号将所述接收信号的频率转换为中频；以及

解调单元，被配置为检测和解调被所述频率转换器转换成中频的所述接收信号的相位。

(19)一种信号处理方法，包括：

接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对所述载波信号进行频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号进行频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；

将作为接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由所述频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将所述接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

使用生成的所述振荡信号将所述接收信号的频率转换为中频；并且

检测和解调转换成中频的所述接收信号的相位。

(20)一种程序，使计算机用作：

接收单元，被配置为接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对所述载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制频率调制量的时间平均值的波动量；

振荡信号生成单元，被配置为将作为由所述接收单元接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将所述接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

频率转换器，被配置为使用由所述振荡信号生成单元生成的所述振荡信号将所述接收信号的频率转换为中频；以及

解调单元，被配置为检测和解调被所述频率转换器转换成中频的所述接收信号的相位。

(21)一种信号处理装置，包括：

频率调制单元，被配置为使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；以及

发送单元，被配置为发送由所述频率调制单元执行了频率调制的所述载波信号作为发送信号。

(22)根据(21)所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元通过对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位进行二进制相移调制，使得每隔单位时间，所述载波信号的相位为预定的两个相位中的任一个。

(23)根据(21)所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元通过对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位进行正交相移调制，使得每隔单位时间，所述载波信号的相位为预定的四个相位中的任一个。

(24)根据(21)到(23)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元使用小数PLL来对所述载波信号进行频率调制，其中，通过调制在PLL中分割振荡信号并且执行相位比较时使用的分频比来执行所述频率调制。

(25)根据(21)到(24)中任一项所述的信号处理装置，进一步包括：

控制数据生成单元，使用每单位时间要发送的数字数据生成用于控制相位的控制数据，其中，

所述频率调制单元基于由所述控制数据生成单元所生成的控制数据对所述载波信号进行频率调制。

(26)根据(25)所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元生成高斯波形作为控制数据，所述高斯波形能够包括用于每隔单位时间控制频率调制单元的脉冲波形，使得所述载波信号的相位改变一预定量，并且

所述频率调制单元对载波信号进行频率调制，使得所述载波信号的相位根据由所述控制数据生成单元生成的高斯波形的脉冲波形部分改变一预定量。

(27)根据(26)所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元检测所述数字数据的值改变的边缘并且通过所述脉冲波形生成指示所检测的边缘的位置的高斯波形，并且

所述频率调制单元基于由所述控制数据生成单元生成的高斯波形对所述载波信号进行频率调制。

(28)根据(27)所述的信号处理装置，其中，

所述单位时间是数字数据的每个数据的时间间隔，并且

所述脉冲波形是比单位时间短的波形。

(29)根据(27)或(28)所述的信号处理装置，其中，所述控制数据生成单元通过在所述数字数据的相邻的位之间进行异或运算来检测所述边缘。

(30)根据(27)到(29)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述控制数据生成单元转换所述数字数据，使得在所述数字数据中的边缘的时间平均值恒定并且检测在所转换的数字数据中的边缘。

(31)根据(30)所述的信号处理装置，其中，所述控制数据生成单元基于预定的转换表每隔预定的位长度转换所述数字数据。

(32)根据(31)所述的信号处理装置，其中，所述控制数据生成单元每3位识别所述数字数据的3位的值，并且将所述3位转换为5位数据，其中，边缘的数量恒定。

(33)根据(27)到(32)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述控制数据生成单元将校正数据添加至所述数字数据，使得要检测的边缘的数量的时间平均值是恒定的，并且检测在添加了校正数据的数字数据中的边缘。

(34)根据(33)所述的信号处理装置，其中，所述校正数据是1位数据。

(35)根据(27)到(34)中任一项所述的信号处理装置，其中，所述控制数据生成单元将所述脉冲波形的极性交替地反转。

(36)一种信号处理方法，包括：

使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；并且

发送对其进行了频率调制的载波信号作为发送信号。

(37)一种程序，使计算机用作：

频率调制单元，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制，以便每隔预定的单位时间来控制相位；以及

发送单元，发送由所述频率调制单元对其进行了频率调制的载波信号作为发送信号。

(38)一种信号处理装置，包括：

接收单元，接收发送信号，其中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；

振荡信号生成单元，将作为由所述接收单元接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

频率转换器，使用由所述振荡信号生成单元生成的振荡信号将该接收信号的频率转换为中频；以及

解调单元，检测和解调由所述频率转换器转换成中频的接收信号的相位。

(39)一种信号处理方法，包括：

接收发送信号，其中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；

将作为所接收的发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量，并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

使用由所述振荡信号生成单元生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；并且

检测和解调由所述频率转换器转换成中频的接收信号的相位。

(40)一种程序，使计算机用作：

接收控制单元，使接收单元接收发送信号，其中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；

振荡信号生成单元，将作为由所述接收单元接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量，并且进一步生成用于将接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

频率转换器，使用由所述振荡信号生成单元所生成的振荡信号将接收信号的频率转换为中频；以及

解调单元，检测和解调被所述频率转换器转换成中频的接收信号的相位。

符号说明

100：发送装置

111：CRC附加单元

112：同步信号生成单元

113：选择单位

114：黄金码生成单元

115：乘法器

116：边缘检测单元

117：高斯特性生成单元

118：频率调制单元

119：放大器

120：天线

131：延迟单元

132：异或运算单元

133：边缘数据转换器

141：转换表

151：定序器

152：计数器

153：高斯特性转换器

154：附加单元

161：高斯特性表

171：参考振荡器

172：相位比较器

173：特性滤波器

174：VCO

175：缓冲放大器

176：小数分频器

200：发送装置

211：3/5转换器

221：转换表

300：接收装置

311：天线

312：低噪声放大器

313：SAW滤波器

314：本地振荡器

315：乘法器

316：带通滤波器

317、318：乘法器

319、320：低通滤波器

321：黄金码生成单元

322、323：乘法器

324、325：积分器

326：相位检测单元

327：解调单元

328：反馈单元

329：VCO

330：90度移位器

400：发送装置

411：扩频码生成单元

412：ESV校正单元

421：扩展模式

500：发送装置

511：边缘检测逆变器

531：一位计数器

532：极性逆变器

533：选择单位

600：计算机

Claims (18)

1.一种信号处理装置，包括：

控制数据生成单元，被配置为生成控制数据，所述控制数据用于使用待发送的数字数据来控制对载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制包络线的时间平均值的波动量；

频率调制单元，被配置为基于由所述控制数据生成单元生成的所述控制数据对所述载波信号进行频率调制；以及

发送单元，被配置为发送通过所述频率调制单元执行了频率调制的所述载波信号作为发送信号；

其中，

所述控制数据生成单元包括：

边缘检测单元，被配置为检测边缘，所述数字数据的值在所述边缘处改变；以及

边缘数据生成单元，被配置为生成以比在所述数字数据中的所述边缘的时间间隔短的时间间隔指示由所述边缘检测单元检测到的所述边缘的位置的边缘数据作为所述控制数据。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述边缘检测单元通过在所述数字数据的相邻的位之间进行异或运算来检测所述边缘，并且

所述边缘数据生成单元通过增大由所述边缘检测单元生成的所述边缘的检测结果的位长度来生成所述边缘数据。

3.根据权利要求2所述的信号处理装置，其中，

所述边缘检测单元生成指示在位之间的异或运算的结果的1位数据作为所述边缘的检测结果，并且

所述边缘数据生成单元将由所述边缘检测单元生成的所述1位数据转换为10位数据。

4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元进一步包括数据转换器，所述数据转换器被配置为转换所述数字数据，使得在所述数字数据中的所述边缘的时间平均值恒定，并且

所述边缘检测单元检测在由所述数据转换器转换的所述数字数据中的所述边缘。

5.根据权利要求4所述的信号处理装置，其中，所述数据转换器基于预定转换表每隔预定的位长度转换所述数字数据。

6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其中，所述数据转换器每3位识别所述数字数据的3位的值并且将所述3位转换为所述边缘的数量恒定的5位数据。

7.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述控制数据生成单元进一步包括校正数据附加单元，所述校正数据附加单元被配置为将校正数据添加至所述数字数据，使得由所述边缘数据指示的所述边缘的数量的时间平均值是恒定的，并且所述边缘检测单元检测在由所述校正数据附加单元添加了所述校正数据的所述数字数据中的所述边缘。

8.根据权利要求7所述的信号处理装置，其中，所述校正数据是1位数据。

9.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述边缘数据生成单元生成通过脉冲指示所述边缘的位置的边缘数据，并且

所述控制数据生成单元进一步包括极性调整单元，所述极性调整单元被配置为调整在由所述边缘数据生成单元生成的所述边缘数据中的脉冲的极性，使得每种极性的比例相等。

10.根据权利要求9所述的信号处理装置，其中，

所述边缘数据生成单元生成由具有正极性的脉冲指示所述边缘的位置的所述边缘数据，并且

所述极性调整单元通过将在由所述边缘数据生成单元生成的所述边缘数据中的脉冲的极性交替地反转来将具有正极性的脉冲转换为具有负极性的脉冲。

11.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元通过基于所述控制数据对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位执行二进制相移调制。

12.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元通过基于所述控制数据对所述载波信号进行频率调制来对所述载波信号的相位执行正交相移调制。

13.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，所述频率调制单元使用小数PLL对所述载波信号进行频率调制，其中，通过调制在PLL中分割振荡信号并且执行相位比较时使用的分频比来执行频率调制。

14.根据权利要求1所述的信号处理装置，进一步包括：

高斯波形生成单元，被配置为根据由所述控制数据生成单元生成的所述控制数据生成高斯波形，其中，

所述频率调制单元使用由所述高斯波形生成单元生成的所述高斯波形对所述载波信号进行频率调制。

15.一种信号处理方法，包括：

生成控制数据，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制包络线的时间平均值的波动量；

基于生成的所述控制数据对所述载波信号进行频率调制；并且

发送执行了频率调制的所述载波信号作为发送信号；

其中，生成控制数据包括：

检测边缘，所述数字数据的值在所述边缘处改变；以及

生成以比在所述数字数据中的所述边缘的时间间隔短的时间间隔指示所检测到的所述边缘的位置的边缘数据作为所述控制数据。

16.一种信号处理装置，包括：

接收单元，被配置为接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对所述载波信号的频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号的频率调制的情况更多地抑制包络线的时间平均值的波动量；

振荡信号生成单元，被配置为将作为由所述接收单元接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将所述接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

频率转换器，被配置为使用由所述振荡信号生成单元生成的所述振荡信号将所述接收信号的频率转换为中频；以及

解调单元，被配置为检测和解调被所述频率转换器转换成中频的所述接收信号的相位。

17.一种信号处理方法，包括：

接收基于控制数据对载波信号进行频率调制的发送信号，所述控制数据用于使用待发送的数字数据控制对所述载波信号进行频率调制并且用于比使用所述数字数据控制对所述载波信号进行频率调制的情况更多地抑制包络线的时间平均值的波动量；

将作为接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由所述频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将所述接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

使用生成的所述振荡信号将所述接收信号的频率转换为中频；并且

检测和解调转换成中频的所述接收信号的相位。

18.一种信号处理装置，包括：

接收单元，被配置为接收发送信号，其中，使用待发送的数字数据对载波信号进行频率调制以便每隔预定的单位时间控制相位；

振荡信号生成单元，被配置为将作为由所述接收单元接收的所述发送信号的接收信号的频率校正由于由所述频率调制造成的相移而引起的所述接收信号的载波频率的移位量；并且进一步生成用于将所述接收信号的频率转换为预定的中频的振荡信号；

频率转换器，被配置为使用由所述振荡信号生成单元生成的所述振荡信号将所述接收信号的频率转换为中频；以及

解调单元，被配置为检测和解调由所述频率转换器转换成中频的所述接收信号的相位。

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