JP2001024542A - 双方向型無線通信装置 - Google Patents

双方向型無線通信装置

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JP2001024542A
JP2001024542A JP11192766A JP19276699A JP2001024542A JP 2001024542 A JP2001024542 A JP 2001024542A JP 11192766 A JP11192766 A JP 11192766A JP 19276699 A JP19276699 A JP 19276699A JP 2001024542 A JP2001024542 A JP 2001024542A
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JP
Japan
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reference signal
signal
transmission
antenna
terminal
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JP11192766A
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English (en)
Inventor
Daisuke Nishimura
大介 西村
Michio Tsuneoka
道朗 恒岡
Yukio Sakai
幸雄 堺
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーソナルコンピュータやプリンタなどの情
報通信機器に利用される双方向型無線通信装置において
受信信号の品質改善を実現させ、小型化と低コスト化を
同時に満たすことを目的とする。 【解決手段】 変調信号あるいは送信波を生成する際に
用いた基準信号と送信信号の2つの信号を送信するため
の送信部6と、前記基準信号と送信信号を分離し、前記
基準信号を用いて前記送信信号から搬送波の再生を行う
ための受信部7とを備えた双方向型無線通信装置とする
ことにより、受信信号の品質改善および双方向型無線通
信装置の小型化と低コスト化を同時に実現させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやプリンタなどの情報通信機器に利用される双方
向型無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のデジタル変調方式の復調方式とし
て、同期検波方式、準同期検波方式がある。同期検波方
式は、搬送波の角周波数をωcとすると、デジタル変調
信号s(t)にcos(ωct)を乗算して、この積を
示す信号を低域フィルタに通し、この低域フィルタの出
力をベースバンド信号として得るというものであって、
理想的な復調特性を得るために広く利用されている。
【0003】この様な同期検波方式を実現するには、デ
ジタル変調された信号から同位相の搬送波を抽出すると
いう搬送波再生が必要となり、一般的に復調した符号を
用いて角周波数ωcの信号を生成し、この信号の周波数
制御をVCOで行うものが多い。これに対して準同期検
波方式は、搬送波の角周波数ωcとほぼ等しい固定発振
周波数の発振信号によって、変調信号を検波し、これに
よって形成された暫定的な復調信号の位相を制御して、
確定した復調信号を得るというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】受信信号の品質評価に
は、デジタル通信の場合にはビット誤り率により評価を
行うが、従来の同期検波方式であれば、送信側の搬送波
周波数(f)と受信側の固定発振器により再生された搬
送波周波数(f+Δ)の周波数誤差(Δ)、または位相
誤差(θ)によりビット誤り率が劣化するという課題が
あった。
【0005】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、受信部で固定発振器を用いて搬送波再生を行うので
はなく、変調信号、あるいは送信波を生成する際に用い
た基準信号と送信信号の2つの信号を送信し、受信側で
前記基準信号と送信信号を分離し、前記基準信号を用い
て前記送信信号から搬送波の再生を行うことにより、受
信信号の品質改善を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、変調信号あるいは送信波を生成する際に用
いた基準信号と送信信号の2つの信号を送信するための
送信部と、前記基準信号と送信信号を分離し、前記基準
信号を用いて前記送信信号から搬送波の再生を行うため
の受信部とを備えた双方向型無線通信装置とするもの
で、受信信号の品質改善および双方向型無線通信装置の
小型化と低コスト化を同時に実現させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、変調信号あるいは送信波を生成する際に用いた基準
信号と送信信号の2つの信号を送信するための送信部
と、前記基準信号と送信信号を分離し、前記基準信号を
用いて前記送信信号から搬送波の再生を行うための受信
部とを備えた双方向型無線通信装置であり受信信号の品
質改善を実現するという作用を有する。
【0008】請求項2記載の発明は基準信号と送信信号
の2つの信号を送受信するための2周波用アンテナと、
アンテナ端子とアンテナ切替スイッチ端子との間に接続
された帯域通過フィルタと、前記アンテナ切替スイッチ
の受信端子とCMOSエクスクルーシブORゲートの間
に接続された低雑音増幅器、リミッタアンプおよびイン
バータと、前記CMOSエクスクルーシブORゲートの
出力端子とPLL発振器の間に接続された電圧制御用基
準信号発生器により構成された搬送波再生回路を有する
請求項1記載の双方向型無線通信装置であり受信信号の
品質改善を実現するという作用を有する。
【0009】請求項3記載の発明はPLL発振器に必要
な基準信号、受信部で復調されたI,Q成分をそれぞれ
A/D変換するためのA/D変換用クロックおよび信号
処理器に必要なシステムクロックとを同一の電圧制御用
基準信号発生器から供給した請求項1または2記載の双
方向型無線通信装置であり双方向型無線通信の小型化と
低コスト化を同時に実現するという作用を有する。
【0010】以下、本発明の一実施の形態について図1
から図3を用いて説明する。
【0011】(実施の形態1)図1は、本発明の第1の
実施の形態による双方向型無線通信装置の構成例を示す
回路図である。図1における双方向型無線通信装置は、
2周波用アンテナ1、第1、第2の帯域通過フィルタ
2、3、第1、第2のアンテナ切替スイッチ4、5、送
信部6、受信部7、搬送波再生部8、基準信号発生器9
を有する。以下に図1の示す回路の動作について説明す
る。
【0012】図1において、送信動作の場合、第1のア
ンテナ切替スイッチ4のアンテナ端子4aと送信端子側
4bが接続され送信部6と接続、また第2のアンテナ切
替スイッチ5のアンテナ端子5aと送信端子側5cが接
続され基準信号発生器9と接続される。一方、受信動作
の場合、第1のアンテナ切替スイッチ4のアンテナ端子
4aと受信端子側4cが接続され受信部7に接続、また
第2のアンテナ切替スイッチ5のアンテナ端子5aと受
信端子側5bが接続され搬送波再生回路8に接続され
る。
【0013】このように双方向型無線通信装置を図1の
ような回路構成とすることにより、送信側で、送信信号
と基準信号の2つの信号を送信し、受信側で、送信信号
と基準信号の2つの信号を受信し、前記基準信号を用い
て前記送信信号から搬送波の再生を行うことが可能とな
るため、結果として、受信信号の品質改善を図ることが
可能となる。
【0014】(実施の形態2)図2は、本発明の第2の
実施の形態による双方向型無線通信装置を示す回路図で
ある。図1、図2において、2周波用アンテナ1は、変
調信号、あるいは送信波を生成する際に用いた基準信号
と送信信号の2つの信号を送信または受信することの可
能なアンテナを用いている。この際、2周波用アンテナ
1は着脱式でも一体型でも構わない。
【0015】第1、第2の帯域通過フィルタ2、3は、
アンテナ端子1aと第1、第2のアンテナ切替スイッチ
4、5のアンテナ端子4a、5aの間に接続しており、
第1の帯域通過フィルタ2は、送信信号のみを選択的に
通過させ、不要な送信高調波を除去するとともに不要な
受信妨害波を除去するために設けている。また第2の帯
域通過フィルタは、変調信号あるいは送信波を生成する
際に用いた基準信号のみを選択的に通過させ、不要な送
信波を除去するとともに不要な受信妨害波を除去するた
めに設けている。
【0016】本実施の形態においては第1の帯域通過フ
ィルタ2は、チップコイルとチップコンデンサで構成
し、第2の帯域通過フィルタ3は水晶フィルタにより構
成しているが、SAWフィルタや誘電体フィルタでも構
わない。
【0017】第1、第2のアンテナ切替スイッチ4と5
は第1、第2のアンテナ端子4a、5aと受信端子4
c、5bと送信端子4b、5cからなり、図示しない図
外の制御部から入力される送信/受信切替信号により切
替制御され、送信動作の場合、第1のアンテナ切替スイ
ッチ4のアンテナ端子4aと送信端子側4bが接続され
送信部6と接続、また第2のアンテナ切替スイッチ5の
アンテナ端子5aと送信端子側5cが接続され基準信号
発生器9と接続される。一方、受信動作の場合、第1の
アンテナ切替スイッチ4のアンテナ端子4aと受信端子
側4cが接続され受信部7に接続、また第2のアンテナ
切替スイッチ5のアンテナ端子5aと受信端子側5bが
接続され搬送波再生回路8に接続される。
【0018】本実施の形態では、第1、第2のアンテナ
切替スイッチ4と5はGaAsによるSPDTスイッチ
で構成しており、電圧制御によるアンテナ切替動作で低
消費電流化を図っている。なお、アンテナ切替スイッチ
はPINダイオードでも構わない。
【0019】低雑音増幅器10、リミッタアンプ11お
よびインバータ12は送信側で送信信号と合わせて送信
された基準信号を一定レベル以上に増幅させるために設
けている。本実施の形態では低雑音増幅器10は順方向
電力利得33dB、雑音指数1.5dBとし、リミッタ
アンプ11はPHS等に用いられるIFアンプを用いて
おり、インバータ12は2段の高速CMOSインバータ
を用いている。
【0020】また低雑音増幅器10、リミッタアンプ1
1、インバータ12、およびCMOSエクスクルーシブ
ORゲート13の電源は、第1、第2のアンテナ切替ス
イッチ2、3と連動して動作させており、送信時には低
雑音増幅器10、リミッタアンプ11、インバータ12
およびCMOSエクスクルーシブORゲート13の電源
をOFFにすることで、システムの低消費電力化を図っ
ている。
【0021】位相比較器は、受信された基準信号と電圧
制御用基準信号発生器14から発生する信号の位相誤差
情報を取り出して電圧制御用基準信号発生器14にフィ
ードバックし受信側で送信側搬送波と同じ搬送波を再生
するために設けている。位相比較器はCMOSエクスク
ルーシブORゲート13と電圧制御用基準信号発生器1
4により構成している。このようにすれば、受信側で再
生された基準信号はPLL発振器15の基準信号として
入力され送信側と同じ搬送波を再生することを可能に
し、結果として、送信側の搬送波周波数(f)と受信側
の固定発振器により再生された搬送波周波数(f+Δ)
の周波数誤差(Δ)、または位相誤差(θ)によりビッ
ト誤り率が劣化するという従来の課題を解決することが
可能となる。
【0022】(実施の形態3)図3は、本発明の第3の
実施の形態を示す双方向型無線通信装置の回路図であ
る。PLL発振器15の基準信号と受信部で復調された
I,Q成分をそれぞれA/D変換するためのA/Dコン
バータ16で用いるクロックと、信号処理器に必要なシ
ステムクロックとを同一の電圧制御用基準信号発生器1
4から供給するように構成している。ここで用いている
電圧制御用基準信号発生器14はTCXOとしており、
温度環境変化に対して安定した動作が可能となる。この
ようにPLL発振器15の基準信号とA/D変換のA/
D変換用クロックと信号処理器用システムクロックを共
通化することが出来るので、結果として、大幅な部品点
数削減が可能となり、双方向型無線通信装置の小型化と
低コスト化の実現が可能となる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、変調信号
あるいは送信波を生成する際に用いた基準信号と送信信
号の2つの信号を送信するための送信部と、前記基準信
号と送信信号を分離し、前記基準信号を用いて前記送信
信号から搬送波の再生を行うための受信部とを備えた双
方向型無線通信装置とすることで、受信信号の品質改善
を図ることが可能となる。
【0024】またPLL発振器に必要な基準信号と、受
信部で復調されたI,Q成分をそれぞれA/D変換する
ためにA/D変換用クロックと、信号処理器に必要なシ
ステムクロックとを同一の電圧制御用基準信号発生器か
ら供給することにより、双方向型無線通信装置の小型
化、低コスト化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による双方向型無線通信
装置を示す回路図
【図2】本発明の実施の形態2による双方向型無線通信
装置を示す回路図
【図3】本発明の実施の形態3による双方向型無線通信
装置を示す回路図
【図4】従来の同期位相検波回路を示す回路図
【図5】従来の準同期位相検波回路を示す回路図
【符号の説明】
1 2周波用アンテナ 1a アンテナ端子 2 第1の帯域通過フィルタ 3 第2の帯域通過フィルタ 4 第1のアンテナ切替スイッチ 4a 第1のアンテナ切替スイッチのアンテナ端子 4b 第1のアンテナ切替スイッチの送信端子 4c 第1のアンテナ切替スイッチの受信端子 5 第2のアンテナ切替スイッチ 5a 第2のアンテナ切替スイッチのアンテナ端子 5b 第2のアンテナ切替スイッチの受信端子 5c 第2のアンテナ切替スイッチの送信端子 6 送信部 7 受信部 8 搬送波再生部 9 基準信号発生器 10 低雑音増幅器 11 リミッタアンプ 12 インバータ 13 CMOSエクスクルーシブORゲート 14 電圧制御用基準信号発生器 15 PLL発振器 16 A/Dコンバータ 17 第1の低域通過フィルタ 18 PLL装置 19 第2の低域通過フィルタ 20 第3の低域通過フィルタ 21 直交変調器 22 直交復調器 23 第2の低雑音増幅器 24 信号処理器 25 データ入力端子 26 データ出力端子 27 位相比較器 28 ループフィルタ 29 可変周波数発振器 30 再変調回路 31 位相制御回路 32 変調信号受信入力端子 33 受信ディジタル信号入力端子 34 再生搬送波出力端子 35 ディジタル複素乗算器 36 ディジタル可変周波数発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 幸雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5K011 BA10 DA10 DA21 DA27 EA01 EA02 FA07 GA06 KA13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変調信号あるいは送信波を生成する際に
    用いた基準信号と送信信号の2つの信号を送信するため
    の送信部と、前記基準信号と送信信号を分離し、前記基
    準信号を用いて前記送信信号から搬送波の再生を行うた
    めの受信部とを備えた双方向型無線通信装置。
  2. 【請求項2】 基準信号と送信信号の2つの信号を送受
    信するための2周波用アンテナと、アンテナ端子とアン
    テナ切替スイッチ端子との間に接続された帯域通過フィ
    ルタと、前記アンテナ切替スイッチの受信端子とCMO
    SエクスクルーシブORゲートの間に接続された低雑音
    増幅器、リミッタアンプおよびインバータと、前記CM
    OSエクスクルーシブORゲートの出力端子とPLL発
    振器の間に接続された電圧制御用基準信号発生器により
    構成された搬送波再生回路を有する請求項1記載の双方
    向型無線通信装置。
  3. 【請求項3】 PLL発振器に必要な基準信号、受信部
    で復調されたI,Q成分をそれぞれA/D変換するため
    のA/D変換用クロックおよび信号処理器に必要なシス
    テムクロックとを同一の電圧制御用基準信号発生器から
    供給した請求項1または2記載の双方向型無線通信装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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