JP2002164832A

JP2002164832A - 無線通信装置

Info

Publication number: JP2002164832A
Application number: JP2000356998A
Authority: JP
Inventors: Takenobu Nakayama; 剛延中山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘリコプターと地上との間で無線通信する無
線通信装置に関し、ヘリコプターのロータの回転に従っ
たアンテナの送受信信号レベルの落ち込みによる受信誤
りを低減する。【解決手段】送信部１と、受信部２と、タイミング制
御部３とを含み、送信部１は、データ処理部１１と、フ
レーム処理部１２と、変調部１３と、電力増幅部１４と
を備え、受信部２は、復調部１５と、同期ワード検出部
１６と、フレーム復号部１７と、データ処理部１８とを
備え、タイミング制御部３は、タイミング記憶手段と、
記憶したタイミング毎にガードデータの挿入タイミング
を制御するガードタイミング制御手段とを含み、ヘリコ
プター局のタイミング記憶手段は、アンテナからの反射
波レベルが判定閾値を超えたタイミングを記憶し、地上
局のタイミング記憶手段は、同期ワードの検出タイミン
グを記憶する構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声データ又は各
種データを所定のフレームフォーマットに変換し、ヘリ
コプターと地上との間で無線で送受信する為の無線通信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリコプターは、大型のメインロータと
小型のテールロータとを備えた構成が比較的多いもので
ある。なお、２個のメインロータを設けてテールロータ
を省略した構成も知られている。又ヘリコプターの飛行
中は、ホバリングを含めて、各ロータの回転数はほぼ一
定である。又ヘリコプターの搭乗員と地上勤務者等との
間で、通話や各種データの送受信を行う為に、地上の無
線通信装置との間で無線通信する無線通信装置をヘリコ
プターに搭載している。このヘリコプター搭載無線通信
装置と、地上の無線通信装置との間の無線周波数として
は、例えば、３０ＭＨｚ〜１５０ＭＨｚ程度の範囲の周
波数帯が使用されている。又ヘリコプターに搭載するア
ンテナは、各種の制約があるが、利得を大きくする為
に、比較的大型のものが使用されている。

【０００３】図６は従来の無線通信装置の説明図であ
り、１０１は速度変換部、１０２はフレーム処理部、１
０３は変調部、１０４は電力増幅部、１０６はアンテ
ナ、１０７は復調部、１０８は同期ワード検出部、１０
９はフレーム復号部、１１０は速度変換部、１１１は通
信制御部、１１２はユーザーデータ入力部、１１３はユ
ーザーデータ出力部、１１４は送信／受信切替スイッチ
を示す。又電力増幅部１０４は、増幅器１０４ａと、方
向性結合器１０４ｂと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１
０４ｃと、進行波検出器１０４ｄと、反射波検出器１０
４ｅと、自動パワー制御部（ＡＰＣ）１０４ｆとを含む
構成を有し、ヘリコプター搭載用の無線通信装置と、フ
レームフォーマットとを示す。

【０００４】通信制御部１１１は、送信制御情報の入力
等に従って、表示装置等のマンマシンインタフェースと
のデータの授受と、音声／データ切替スイッチ１１２
ｃ，１１３ｃの切替制御と、送信／受信切替スイッチ１
１４による送信／受信の切替制御等を行うものである。
又ユーザーデータ入力部１１２は、音声符号器１１２ａ
と、誤り訂正符号器１１２ｂと、音声／データ切替スイ
ッチ１１２ｃとを含む構成を有し、音声符号器１１２ａ
により音声入力をディジタル信号に変換して符号化す
る。又誤り訂正符号器１１２ｂにより、各種データ入力
を誤り訂正符号化する。音声／データ切替スイッチ１１
２ｃは、通信制御部１１１からの制御信号に従って、音
声符号器１１２ａと誤り訂正符号器１１２ｂとを切替え
て、音声データ又は各種データを速度変換部１０１に加
える。

【０００５】フレームフォーマットは、概略を図示した
ように、ビットタイミング再生等を可能とするプリアン
ブルＰＡと、所定のパターンの同期ワードＳＹＮと、制
御データＣＤと、符号化した音声データや誤り訂正符号
化した各種データを含むユーザーデータＵＤと、所定の
パターンの終了ワードＥＷとを含み、ガードデータＧを
所定間隔毎に挿入した構成を有するものであり、速度変
換部１０１は、ガードデータＧを挿入できるように、音
声データ又は各種データの速度を変換し、通信制御部１
１１からのタイミング制御信号によりフレーム処理部１
０２に於いて図示のフレームフォーマットとして、変調
部１０３に加える。

【０００６】変調部１０３は、フレーム処理部１０２か
らのデータを無線送信する為の変調方式に従って変調す
る構成を有するものである。この変調部１０３により変
調された信号を、電力増幅部１０４の増幅器１０４ａに
より増幅し、方向性結合器１０４ｂとローパスフィルタ
１０４ｃとを介して送信／受信切替スイッチ１１４に加
える。又自動パワー制御部１０４ｆは、進行波検出器１
０４ｄにより検出したアンテナ方向への進行波レベル
と、反射波検出器１０４ｅにより検出したアンテナから
の反射波レベルとを基に、増幅器１０４ａの利得制御を
行い、所定の送信レベルとなるように増幅する。そし
て、通信制御部１１１からの送信／受信切替信号により
送信／受信切替スイッチ１１４を制御し、送信の場合
は、アンテナ１０６から送信する。

【０００７】又アンテナ１０６による受信信号は、送信
／受信切替スイッチ１１４が受信に切替えられている
と、図示を省略した増幅部を介して復調部１０７に加え
る。この復調部１０７は、送信側の変調方式に対応して
変調信号を復調する構成を有し、復調したデータを同期
ワード検出部８とフレーム復号部１０９とに加える。同
期ワード検出部１０８により、フレームフォーマットの
同期ワードＳＹＮを検出し、フレームの同期信号として
フレーム復号部１０９に加える。

【０００８】フレーム復号部１０９は、フレームフォー
マットのガードデータＧを除いてユーザーデータＵＤを
速度変換部１０１に加え、又制御データＣＤを抽出して
通信制御部１１１に加える。速度変換部１１０は、所定
間隔毎のガードデータＧを除いたユーザーデータＵＤを
連続した送信側のデータに復元するように速度変換し、
ユーザーデータ出力部１１３に加える。

【０００９】ユーザデータ出力部１１３は、音声／デー
タ切替スイッチ１１３ｃと、音声復号器１１３ａと、誤
り訂正器１１３ｂとを含み、通信制御部１１１からの制
御信号に従って音声／データ切替スイッチ１１３ｃは、
音声復号器１１３ａと誤り訂正器１１３ｂとを選択す
る。即ち、通話を行う場合は、ユーザーデータ入力部１
１２の音声符号器１１２ａを選択し、ユーザーデータ出
力部１１３の音声復号器１１３ａを選択することにな
り、又各種データの送受信を行う場合は、ユーザーデー
タ入力部１１２の誤り訂正符号器１１２ｂを選択し、ユ
ーザーデータ出力部１１３の誤り訂正器１１３ｂを選択
することになる。そして、送信／受信切替スイッチ１１
４を制御して、相手の無線通信装置との間で、送信と受
信とを切替えて、音声データ又は各種データの送受信を
行うものである。

【００１０】ヘリコプターが停止している状態で、ヘリ
コプター局、即ち、ヘリコプターに搭載した無線通信装
置から、地上局、即ち、地上に設置した無線通信装置へ
送信した場合の信号波形の一例を図７に示し、又地上局
からヘリコプター局へ送信した場合の信号波形の一例を
図８に示す。

【００１１】ロータの回転が停止しているヘリコプター
局から地上局へ送信する場合、図７に示すように、ヘリ
コプター局の送信制御信号を送信オンとする。即ち、送
信／受信切替スイッチ１１４を電力増幅部１０４側に切
替える。そして、ユーザーデータ入力部１１２からのユ
ーザーデータを速度変換部１０１に転送し、フレーム処
理部１０２に於いて、送信フレームデータとして示すプ
リアンブルＰＡと、同期ワードＳＮＹと、制御データＣ
Ｄと、ユーザーデータＵＤと、終了ワードＥＷと、ガー
ドデータＧとを含むフレームフォーマットとし、変調部
１０３による変調と、電力増幅部１０４による増幅とを
行って、アンテナ１０６から送信する。この場合の送信
アンテナ出力信号は、電力増幅部１０４の自動パワー制
御によって、図示のようにレベルＬはほぼ一定となる。

【００１２】又地上局では、送信／受信切替スイッチ１
１４を復調部１０７側に切替えておき、受信変調信号を
復調部１０７に加えて復調する。この場合、ヘリコプタ
ー局の送信アンテナ出力信号は、ほぼ一定のレベルであ
り、従って、地上局の受信信号のレベルＬもほぼ一定の
レベルとなる。そして、復調部１０７により復調された
受信フレームデータは、送信フレームデータと同一とな
り、フレーム復号部１０９によりガードデータＧを削除
し、速度変換部１１０により速度変換することにより、
ユーザーデータを復元することができる。

【００１３】又地上局からヘリコプター局へ送信する場
合は、図８に示すように、地上局の送信制御信号を送信
オンとし、ユーザーデータを送出する。このユーザーデ
ータを、前述のフレームフォーマットに従ってガードデ
ータＧを含む送信フレームデータを形成して送信する。
この場合も、送信アンテナ出力信号は、図示のようにレ
ベルＬはほぼ一定となる。従って、ヘリコプター局に於
いても、受信信号のレベルＬはほぼ一定となり、前述の
地上局の場合と同様に受信フレームデータに復調し、連
続したユーザーデータに復元することができる。

【００１４】又アンテナは、通常はヘリコプターのテー
ル近傍であるが、比較的大型であることにより、メイン
ロータ又はテールロータの回転に従ってアンテナのイン
ピーダンスが変化する。この場合のヘリコプター局と地
上局との間の送受信信号は、図９及び図１０に示す信号
波形となる。

【００１５】ヘリコプター局から地上局へ送信した場
合、図９に示すように、送信制御信号とユーザーデータ
と送信フレームデータとは、図７に示す場合と同一とし
ても、送信アンテナ出力信号は、レベルＬは一定ではな
く、アンテナのインピーダンス変化に従って大きな落ち
込みが生じる。この場合の落ち込みの周期τは、（ロー
タの回転数）×（ロータの枚数）の逆数に相当したもの
となる。

【００１６】従って、地上局の受信信号のレベルＬも周
期τに従った大きな落ち込みが発生し、自動利得制御等
によっても受信信号レベルの低下を完全に補償できない
から、受信フレームデータに、斜線で示す期間の誤りが
発生する。その為に、ユーザーデータを復元する時に、
斜線で示す範囲の誤りを含むものとなる。

【００１７】又地上局からヘリコプター局へ送信した場
合、地上局の送信フレームデータや送信アンテナ出力信
号は、図８に示す場合と同一のレベルＬとなるが、ヘリ
コプター局に於いては、アンテナのインピーダンスが周
期τに従った変化することにより、受信信号のレベルＬ
に大きな落ち込みが発生し、地上局が受信する場合と同
様に、受信フレームデータには、斜線で示す誤りが発生
し、それにより、ユーザーデータは斜線で示す範囲の誤
りを含むものとなる。

【００１８】又ヘリコプターに搭載した無線通信装置を
用いて衛星通信を行う方式が提案されている。その場
合、ヘリコプターの機体上部にアンテナを設けて、上空
の通信衛星に電波を放射し、又通信衛星からの電波を受
信する構成が知られている。その場合、電波の伝搬経路
をメインロータが横切り、電波を遮蔽するようになる。
そこで、複数個のアンテナを設け、メインロータの回転
位置を検出し、メインロータによって遮蔽されていない
アンテナを用いるように切替える手段が提案されている
（例えば、特開平２−２９５２０５号公報参照）。

【００１９】又ヘリコプターのメインロータの回転位置
検出手段として、アンテナから通信衛星に向けて放射し
た送信電波がメインロータから反射した信号を検出する
手段を用い、この手段による検出信号を基に、複数のア
ンテナの中のメインロータによって電波が遮蔽されてい
ないアンテナを選択するように切替える手段が提案され
ている（例えば、特開平１０−７６９９９号公報参
照）。

【００２０】又ヘリコプターと通信衛星との間の無線通
信に於いて、通信衛星からの受信信号のレベルを基にメ
インロータによって遮蔽されるタイミングを求め、遮蔽
されないタイミングで電波を送信し、遮蔽されるタイミ
ングでは送信を停止する手段も提案されている（例え
ば、特開平７−２２９９３号公報参照）。

【００２１】又ガードタイムに関連する従来例として、
時分割双方向通信方式に於いて、自局の送信信号が伝送
路上で反射されて受信することにより、この反射された
信号を、相手局からの送信信号と誤認する問題を回避す
る為に、送信と受信との間にガードタイムを設け、この
ガードタイムでは、送信を完全に中止し、又このガード
タイムを固定又は可変とする手段が知られている（例え
ば、特開平４−３２６６３４号参照）。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】無線通信装置をヘリコ
プターに搭載したヘリコプター局と、地上に固定設置又
は移動可能に設置した無線通信装置による地上局との間
の無線通信に於いて、ヘリコプターに搭載したアンテナ
は、衛星通信とは相違して、テール又はその近傍に設け
る場合が一般的である。又メインロータの近傍に設けた
としても、地上局との間の無線通信時に、メインロータ
によって電波が遮蔽されることは殆どない構成となる。
しかし、テールロータやメインロータの回転によってア
ンテナのインピーダンスの変化、即ち、電圧定在波比Ｖ
ＳＷＲの劣化が生じる。それにより、図９及び図１０に
示すような送信レベル及び受信レベルが大きく落ち込
む。例えば、３０ｄＢ以上落ち込むことがある。それに
よって、受信データ誤りが多くなる問題がある。

【００２３】そこで、このような問題を解決する為に、
前述の従来例のように、ヘリコプターと通信衛星との間
の無線通信に於けるメインロータの回転検出によるアン
テナの切替手段を適用することが考えられる。しかし、
複数のアンテナをヘリコプターに設けると共に、アンテ
ナの切替手段を設ける必要があり、コストアップ並びに
搭載スペースの問題が生じることになる。

【００２４】又前述の従来例の時分割双方向通信方式に
於ける反射波の検出による送信停止を行う手段をヘリコ
プター局に適用して、アンテナからの反射波を検出して
送信停止を行う構成とすると、ロータの回転に対応して
送信停止を繰り返すことなる。従って、バースト的に送
信を行うことになるから、送信帯域の広がりの問題が生
じると共に、バースト受信同期を行う必要が生じ、更
に、隣接周波数帯への干渉の問題が生じる。

【００２５】本発明は、ヘリコプターには１個のアンテ
ナを搭載し、ヘリコプターのロータの回転に従ったアン
テナのインピーダンス変化による反射波を検出して、送
信レベル及び受信レベルの大きな落ち込みの区間をガー
ドデータとしたフレームフォーマットとし、送受信のデ
ータ誤りを低減することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の無線通信装置
は、図１を参照して説明すると、少なくとも送信部１と
タイミング制御部３とを含み、送信部１は、符号化処理
を行うと共に速度変換処理を行うデータ処理部１１と、
このデータ処理部１１からのデータに同期ワードを付加
すると共に、この同期ワードを基準に所定間隔でガード
データを挿入したフレームフォーマットに変換するフレ
ーム処理部１２と、送信信号に変調する変調部１３と、
送信信号のアンテナ５への進行波レベルとアンテナ５か
らの反射波レベルとを基に増幅利得を制御して、アンテ
ナ５から所定の送信信号レベルで送信する電力増幅部１
４とを備え、又タイミング制御部３は、アンテナからの
反射波レベルが所定値を超えたタイミングを記憶する記
憶手段と、この記憶手段に記憶されたタイミング毎に、
フレーム処理部１２に於けるガードデータの挿入タイミ
ングを制御する制御手段とを備えている。

【００２７】又タイミング制御部の記憶手段は、電力増
幅部に於いて検出したアンテナからの反射波が所定値を
超えたタイミングを求める反射波レベル判定部と、この
反射波レベル判定部による前記タイミングを記憶するタ
イミング記憶部とを含む構成を有する。

【００２８】又少なくとも受信部２と送信部１とタイミ
ング制御部３とを含み、受信部１は、アンテナ５による
受信信号を復調する復調部１５と、復調された信号から
同期ワードを検出する同期ワード検出部１６とを備え、
送信部１は、符号化処理を行うと共に速度変換処理を行
うデータ処理部１１と、このデータ処理部１１からのデ
ータに同期ワードを付加すると共に、同期ワードを基準
に所定間隔でガードデータを挿入したフレームフォーマ
ットに変換するフレーム処理部１２と、送信信号に変調
する変調部１３とを備え、タイミング制御部３は、受信
部２の同期ワード検出部１６による同期ワードの検出タ
イミングを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶さ
れたタイミング毎に前記ガードデータの挿入タイミング
を制御する制御手段とを備えている。

【００２９】又少なくとも受信部２と送信部１とタイミ
ング制御部３とを含み、受信部２は、アンテナ５による
受信信号を復調する復調部１５と、復調された信号から
同期ワードを検出する同期ワード検出部１６とを備え、
送信部１は、符号化処理を行うと共に速度変換処理を行
うデータ処理部１１と、このデータ処理部１１からのデ
ータに同期ワードを付加すると共に、同期ワードを基準
に所定間隔でガードデータを挿入したフレームフォーマ
ットに変換するフレーム処理部１２と、送信信号に変調
する変調部１３と、送信信号のアンテナ５への進行波レ
ベルとアンテナ５からの反射波レベルとを基に増幅利得
を制御して、アンテナ５からの送信信号レベルを制御す
る電力増幅部１４とを備え、タイミング制御部３は、ア
ンテナ５からの反射波レベルが所定値を超えたタイミン
グ又は同期ワード検出部１６による同期ワードの検出タ
イミングの何れか一方を選択可能に記憶する記憶手段
と、この記憶手段に記憶されたタイミング毎にガードデ
ータの挿入タイミングを制御する制御手段とを備えてい
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の原理説明図であ
り、１は送信部、２は受信部、３はタイミング制御部、
４は送信／受信切替回路（ＳＷ）、５はアンテナ、１１
はデータ処理部、１２はフレーム処理部、１３は変調
部、１４は電力増幅部、１５は復調部、１６は同期ワー
ド検出部、１７はフレーム復号部、１８はデータ処理部
を示す。

【００３１】送信部１のデータ処理部１１は、送信する
音声データ又は各種データの符号化等を行い、且つガー
ドデータを挿入できるように速度変換処理を行う。又フ
レーム処理部１２は、同期ワード，制御データ，ユーザ
ーデータ，終了ワード等を含むフレームに、タイミング
制御部３からの制御によって、同期ワードを基準にし
て、所定間隔で無効データからなるガードデータの挿入
タイミングを制御し、送信フレームフォーマットを形成
する。そして、変調部１３に於いて変調し、電力増幅部
１４に於いて所定の送信信号レベルとなるように増幅
し、図示を省略した通信制御部からの送信／受信の切替
制御信号ｓｗｃにより送信／受信切替回路４を制御し
て、アンテナ５から送信する。

【００３２】又受信時は、アンテナ５により受信した信
号を送信／受信切替回路４から復調部１５に加えて復調
し、同期ワード検出部１６に於いて受信フレームデータ
から同期ワードを検出し、フレーム復号部１７に於いて
無効のガードデータを削除し、データ処理部１８に於い
て、速度変換と復号処理や誤り訂正処理を行ってユーザ
データとして受信出力する。

【００３３】又電力増幅部１４は、従来例と同様に、自
動パワー制御手段を備えており、その場合にアンテナ５
への進行波と共にアンテナ５からの反射波を検出するか
ら、ヘリコプター搭載の無線通信装置に於いては、その
反射波の検出信号をタイミング制御部３に加える。この
タイミング制御部３は、反射波レベルが所定値を超えた
タイミングは、ヘリコプターのロータによって、アンテ
ナ５のインピーダンスが変化したと判定し、そのタイミ
ング及び周期を記憶し、それに基づいて、フレーム処理
部１２に於いて、データ処理部１１からのデータにガー
ドデータを挿入するタイミングを制御する。即ち、送信
信号レベルの落ち込みの期間にガードデータを送信する
ように、同期ワードと共に、その同期ワードを基準に所
定間隔でガードデータを挿入するタイミングを制御す
る。

【００３４】従って、アンテナ５のインピーダンスが大
きく変化して反射波レベルが大きい期間は、ガードデー
タを送信する期間であり、他の送信信号レベルが正常の
期間に於いて送信されるデータ処理部１１からのユーザ
ーデータ等は、通信相手の無線通信装置の受信部２に於
いて正常に受信されることになり、ユーザーデータの受
信誤りを低減することができる。

【００３５】又地上局に於いては、アンテナのインピー
ダンス変化が殆ど生じないものであり、且つヘリコプタ
ー局のアンテナのインピーダンス変化を送信開始前には
認識できないものである。そこで、地上局では、同期ワ
ード検出部１６に於いて受信フレームデータの同期ワー
ドを検出し、この同期ワードの検出タイミングを基にガ
ードデータの挿入タイミングを認識できるから、フレー
ム復号部１７に於いて無効のガードデータを削除してユ
ーザーデータを復元する。

【００３６】又同期ワード検出部１６に於ける同期ワー
ドの検出タイミングを、タイミング制御部３に通知して
記憶させる。従って、地上局に於いても、記憶したタイ
ミングにより、ヘリコプター局のアンテナのインピーダ
ンス変化のタイミングを識別することができるから、地
上局からヘリコプター局へ送信する場合、その記憶した
タイミングを用いて、ユーザデータにガードデータを挿
入するようにタイミング制御して送信フレームデータを
形成することになる。それにより、ヘリコプター局に於
いて、地上局からの受信信号は、ヘリコプター局のアン
テナのインピーダンス変化により、受信信号レベルが大
きく落ち込んだタイミングを避けてユーザーデータを受
信処理することになるから、ユーザーデータの受信誤り
を低減することができる。

【００３７】図２は本発明の実施の形態の説明図であ
り、２１は速度変換部、２２はフレーム処理部、２３は
変調部、２４は電力増幅部、２５はタイミング制御部、
２６はアンテナ、２７は復調部、２８は同期ワード検出
部、２９はフレーム復号部、３０は速度変換部、３１は
通信制御部、３２はユーザーデータ入力部、３３はユー
ザーデータ出力部、３４は送信／受信切替スイッチを示
す。

【００３８】又電力増幅部２４は、増幅器４１と、方向
性結合器４２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４３と、
進行波検出器４４と、反射波検出器４５と、自動パワー
制御部（ＡＰＣ）４６とを含む構成を有し、又タイミン
グ制御部２５は、反射波レベル判定部５１と、タイミン
グ記憶部５２と、ガードタイミング制御部５３とを含む
構成を有する。又ユーザーデータ入力部３２は、音声符
号器６１と、誤り訂正符号器６２と、音声／データ切替
スイッチ６３とを含む構成を有し、ユーザーデータ出力
部３３は、音声復号器７１と、誤り訂正器７２と、音声
／データ切替スイッチ７３とを含む構成を有する。

【００３９】この実施の形態は、図６に示す従来の構成
に対して、タイミング制御部２５を設け、このタイミン
グ制御部２５によりフレーム処理部１２に於けるガード
データの挿入タイミングを制御する構成としたものであ
り、ヘリコプター局に於けるタイミング制御部２５は、
アンテナ２６からの反射波レベルが所定値を超えたタイ
ミングを記憶するタイミング記憶部５２等の記憶手段
と、この記憶手段に記憶されたタイミング毎に、フレー
ム処理部２２に於けるガードデータの挿入タイミングを
制御するガードタイミング制御部５３等の制御手段を備
えている。

【００４０】又地上局に於けるタイミング制御部５２
は、同期ワード検出部２８による同期ワードの検出タイ
ミングを記憶するタイミング記憶部５２等の記憶手段
と、ヘリコプター局への送信時に、フレーム処理部２２
に於けるガードデータの挿入タイミングを制御するガー
ドタイミング制御部５３等の制御手段を備えている。

【００４１】又ガードタイミング制御部５３は、タイミ
ング記憶部５２に記憶されたタイミング毎に、ガードデ
ータを挿入するように、フレーム処理部２２を制御する
ものであるから、タイミング記憶部５２は、検出したタ
イミングの周期毎にタイミング信号を出力する構成とす
ることができる。例えば、クロック信号をカウントする
カウンタにより構成し、記憶するタイミングでカウンタ
をリセットして、クロック信号のカウントを開始し、所
定のカウント値でタイミング信号を出力して、リセット
することを繰り返す構成とすることができる。この場
合、タイミングとその周期とを記憶していることにな
る。なお、周期は、カウンタからタイミング信号を出力
するカウント値を設定することにより、記憶することに
なる。

【００４２】又図２に示す実施の形態は、ヘリコプター
局と地上局とを兼用できるように、タイミング記憶部５
２は、設定信号によって、ヘリコプター局の場合は、反
射波レベル判定部５１によるタイミングを記憶し、地上
局の場合は、同期ワード検出部２８による検出タイミン
グを記憶するように切替える手段を備えた場合を示す
が、ヘリコプター局と地上局は異なる構成とすることも
可能である。又他の図６と同一の名称の部分は、殆ど同
一の機能を有するものである。又ヘリコプター局からの
み各種のデータを送信する場合は、送信部とタイミング
制御部とを含む無線通信装置を構成することもできる。

【００４３】又電力増幅部２４は、自動利得制御機能を
備えており、増幅器４１により増幅した送信信号を、方
向性結合器４２により、一部を分岐して進行波検出器４
４に入力し、又アンテナ２６からの反射波を分岐して反
射波検出器４５に入力し、進行波レベルと反射波レベル
とを基に自動パワー制御部４６は増幅器４１の利得を制
御する。その時、反射波検出器４５による反射波の検出
信号をタイミング制御部２５の反射波レベル判定部５１
に入力する。

【００４４】ヘリコプターに搭載したアンテナ２６は、
前述のように、ロータの回転のタイミングに従ってイン
ピーダンスが変化し、電圧定在波比ＶＳＷＲが劣化し
て、反射波が増加することにより、送信信号レベルが大
きく落ち込むことになる。反射波レベル判定器５１は、
この反射波レベルが所定値を超えた時のタイミングを、
タイミング記憶器５２に入力する。ヘリコプター局に於
いては、このタイミングを前述のようにタイミング記憶
部５２に記憶する。なお、地上局に於いては、同期ワー
ド検出部２８による同期ワードの検出タイミングをタイ
ミング記憶部５２に記憶する。

【００４５】反射波レベル判定部５１に於ける所定値
は、通信品質劣化の許容範囲に対応して設定することが
できる。例えば、通信品質としてビット誤り率で表した
時、音声データに対しては１×１０^-2、各種データに対
しては１×１０^-6とする場合が多いものである。従っ
て、通信制御部３１からの音声／データ切替えの制御信
号によって、音声データ送信時と各種データ送信時とに
於ける反射波レベルの判定レベルを切替えることもでき
る。又受信側では、制御データに音声／データの種別情
報を含ませることにより、この制御データをフレーム復
号部２９から抽出して通信制御部３１に転送し、通信制
御部３１からユーザーデータ出力部３３の音声／データ
切替スイッチ７３を制御することもできる。

【００４６】又ガードデータ幅は、ヘリコプター局の送
信信号レベルの落ち込み期間又は受信信号レベルの落ち
込み期間に相当して設定することができる。そして、通
信品質を高く維持する必要がある場合、判定閾値を低く
設定して、レベル低下期間中は、ユーザーデータではな
く、ガードデータを挿入して送信するようにし、又反対
に通信品質を低くしても良い場合は、判定閾値を高く設
定することになる。なお、ガードデータ幅を広くした場
合は、ユーザーデータの伝送速度を速度変換部２１に於
いて高くするように変換する必要がある。

【００４７】従って、反射波レベル判定部５１に於ける
判定タイミング信号と、その周期と、判定閾値を超えた
反射波レベルの期間とを基に、フレーム処理部２２に於
けるガードデータの挿入タイミングとその期間とを制御
すると共に、速度変換部２１に於けるユーザーデータの
速度変換制御を行うことができる。この速度変換制御
は、通信制御部３１から行う構成又はタイミング制御部
２５から行う構成とすることができる。又フレーム処理
部２２に於いて形成された同期ワード，データ，ガード
データ等を含むフレームフォーマットをバッファに一時
的に蓄積し、前述の挿入タイミングに同期ワードを同期
させて読出すように制御することにより、ガードデータ
を挿入タイミングに従って挿入して送信することができ
る。

【００４８】又前述のように、タイミング記憶部５２
に、反射波レベルの判定閾値を超えたタイミングと、そ
の期間と、タイミングの周期とを記憶する構成とするこ
ともできる。これらもカウンタを用いた構成によって記
憶することができる。又通信開始時に、前述のタイミン
グ記憶部５２に記憶させることにより、ロータの回転数
がほぼ一定であることにより、周期は一定となるから、
通信終了までその状態を継続することができるが、許容
範囲を超えた変動が発生した場合、それを検出して、タ
イミング記憶部５２の記憶内容を更新することもでき
る。

【００４９】図３及び図４は本発明の実施の形態の送受
信信号の説明図であり、図３はヘリコプター局から地上
局へ送信した場合の信号波形の一例を示し、図４は地上
局からヘリコプター局へ送信した場合の信号波形の一例
を示す。

【００５０】図３に於いて、ヘリコプター局は、送信制
御信号を送信オンとして、送信／受信切替スイッチ３４
を電力増幅部２４に切替え、ユーザー入力部３２からの
ユーザーデータを、速度変換部２１を介してフレーム処
理部２２に入力し、プリアンブルＰＡと、同期ワードＳ
ＹＮと、制御データＣＤと、ユーザーデータＵＤと、ガ
ードデータＧとを含む送信フレームデータを形成し、ア
ンテナ２６から送信すると、ヘリコプターのロータの回
転に従ってアンテナ２６のインピーダンスが変化し、送
信アンテナ出力信号（進行波）のレベルＬは、周期τで
大きな落ち込みとなる。この時の反射波信号のレベルＬ
は、送信アンテナ出力信号のレベル低下と逆に増加す
る。

【００５１】この反射波信号のレベルが所定値を超えた
時のタイミングを反射波レベル判定部５１に於いて検出
し、タイミング記憶部５２に、検出タイミング信号とし
て記憶する。なお、反射波レベル検出結果として示すｔ
は、反射波信号レベルの増大期間を示す。即ち、反射波
レベル判定部５１に於いて、判定閾値を反射波レベルが
超えた期間ｔの判定結果信号を出力する。又ガードタイ
ミング制御部５３は、タイミング記憶部５２に記憶され
たタイミングを基にフレーム処理部２２を制御し、この
フレーム処理部２２に於いて、ガードデータＧを挿入す
る。この場合のガードデータＧの幅を、期間ｔとするよ
うに制御することができる。即ち、送信アンテナ出力信
号（進行波）の落ち込みの期間ｔに、無効データによる
ガードデータＧを挿入して、送信フレームデータを形成
することができる。

【００５２】この場合、送信過程に於ける反射波レベル
の判定結果に従ったタイミングでガードデータＧの挿入
タイミングを制御することも可能であるが、前述のよう
に、ロータの回転数がほぼ一定であるから、通信中は、
タイミング記憶部５２に記憶した内容を基に継続して、
周期τのタイミング毎にガードデータＧを挿入するよう
に制御することができる。

【００５３】地上局に於ける受信信号のレベルＬは、送
信アンテナ出力信号のレベルに対応したものとなる。し
かし、受信フレームデータのガードデータＧと、受信信
号のレベルの落ち込みのタイミングとが一致することに
より、誤り発生はガードデータＧに於いて生じるだけで
あるから、ユーザーデータには影響を及ぼさないことに
なる。又同期ワードＳＹＮの検出タイミングを基に、一
定の周期τ毎のガードデータＧを判定して、ガードデー
タＧを削除するものであるから、フレーム復号部２９
は、この同期ワードＳＹＮの検出信号を基に、図示のよ
うな周期τのタイミング信号を形成する。又タイミング
記憶部５２に、同期ワードＳＹＮの検出タイミングとそ
の周期τとを記憶する。

【００５４】地上局からヘリコプター局へ送信する場合
は、図４に示すように、地上局では、受信信号のレベル
が周期τで落ち込み、その落ち込み期間に受信フレーム
データにガードデータＧが挿入されており、同期ワード
ＳＹＮの検出タイミングを基に、周期τのタイミング信
号を記憶した場合を示す。

【００５５】そして、地上局の送信制御信号を送信オン
とし、ユーザーデータをユーザーデータ入力部３２から
速度変換部２１を介してフレーム処理部２２に入力する
と、フレーム処理部２２は、タイミング制御部２５のタ
イミング記憶部５２に記憶されたタイミング信号を基
に、ガードタイミング制御部５３からガードデータＧの
挿入タイミングが制御され、送信フレームデータのガー
ドデータＧは、ヘリコプター局のアンテナのインピーダ
ンス変化が大きい区間に挿入されたものとなる。この場
合、ガードデータＧの幅を予め定めた一定幅とするか、
又は前述のように、ヘリコプター局で反射波レベル判定
結果を基にしたガードデータＧの幅情報を受信して記憶
し、この記憶内容を基にガードデータＧの幅及び速度変
換部２１に於けるユーザーデータの速度変換の制御を行
うことができる。なお、地上局のアンテナは、インピー
ダンスの変化が殆どないから、送信アンテナ出力信号
（進行波）のレベルＬは、電力増幅部２４（図２参照）
によりほぼ一定に制御されている。

【００５６】ヘリコプター局は、地上局の送信アンテナ
出力信号が一定のレベルであっても、アンテナ２６のイ
ンピーダンス変化により、受信信号のレベルＬは、周期
τで大きな落ち込みが発生する。しかし、この受信信号
レベルの落ち込みの期間は、受信フレームデータのガー
ドデータＧの期間であるから、誤り発生が受信信号のレ
ベルＬの落ち込みの期間に発生しても、ユーザーデータ
には影響を及ぼさないことになる。

【００５７】図５は本発明の実施の形態の送受信タイミ
ング確立のフローチャートを示し、ヘリコプター局と地
上局とについて示し、ヘリコプター局は、タイミング確
立手順スタートとし、タイミング確立データ（任意デー
タ）を送信する。その時、反射波検出を行う。即ち、タ
イミング制御部２５の反射波レベル判定部５１に於い
て、電力増幅部２４の反射波検出器４５からの反射波信
号のレベルが判定閾値を超えたか否かを判定し、超えた
時のタイミングを検出する。そして、このタイミングを
タイミング記憶部５２に記憶する。

【００５８】以上のタイミング確立手順スタート及びタ
イミング記憶までの手順は、地上局は無視する。即ち、
地上局で受信しても同期検出等を行うことができないパ
ターンのデータをヘリコプター局は送信するから、地上
局でそれを受信しても正常な対応ができないものであ
る。

【００５９】次にヘリコプター局は、送信を停止、或い
は、引き続き、地上局タイミング確立用フレームデータ
を送信する。この場合、例えば、プリアンブルＰＡと、
ガードデータＧと、同期ワードＳＹＮと、ガードデータ
Ｇと、制御データＣＤと、ガードデータＧと、終了ワー
ドＥＷとを含むフレームデータをヘリコプター局から送
信することができるもので、この時、同期ワードＳＹＮ
を基準に所定間隔で挿入するガードデータＧは、前述の
ヘリコプター局に於ける反射波の判定結果によるタイミ
ングに従ったものである。

【００６０】地上局は、同期ワード検出部２８により、
タイミング確立用フレームデータの同期ワードＳＹＮを
検出して、そのタイミングをタイミング記憶部５２に記
憶する。ヘリコプター局は、タイミング確立用フレーム
データを送信後、送信停止、又は音声データや各種デー
タの送信を開始する。又地上局は、タイミング確立用フ
レームデータの受信終了により、相互のタイミング確立
手順が終了し、引き続きヘリコプター局から送信した場
合の音声データや各種データの受信処理を行うことがで
きると共に、記憶したタイミングを基に、ヘリコプター
局へ送信することができる。又このタイミング確立手順
に於いて、ヘリコプター局からガードデータＧの幅を制
御データとして送信することも可能である。

【００６１】本発明は、前述の実施の形態にのみ限定さ
れるものではなく、種々付加変更することが可能であ
り、前述の実施の形態は、送信と受信とを切替えて行う
半二重通信の場合を示すが、１個のアンテナにより、送
信と受信とを同時に異なる周波数で行う全二重通信を行
う無線通信装置にも適用可能である。

【００６２】（付記１）少なくとも送信部とタイミング
制御部とを含み、前記送信部は、符号化処理を行うと共
に速度変換処理を行うデータ処理部と、該データ処理部
からのデータに同期ワードを付加すると共に、該同期ワ
ードを基準に所定間隔でガードデータを挿入したフレー
ムフォーマットに変換するフレーム処理部と、送信信号
に変調する変調部と、送信信号のアンテナへの進行波レ
ベルとアンテナからの反射波レベルとを基に増幅利得を
制御して前記アンテナからの送信信号レベルを制御する
電力増幅部とを備え、前記タイミング制御部は、前記ア
ンテナからの反射波レベルが所定値を超えたタイミング
を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されたタイミ
ング毎に前記フレーム処理部に於けるガードデータの挿
入タイミングを制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする無線通信装置。（付記２）前記タイミング制御部の記憶手段は、前記電
力増幅部に於いて検出したアンテナからの反射波が所定
値を超えたタイミングを求める反射波レベル判定部と、
該反射波レベル判定部による前記タイミングを記憶する
タイミング記憶部とを含む構成を有することを特徴とす
る付記１記載の無線通信装置。

【００６３】（付記３）少なくとも受信部と送信部とタ
イミング制御部とを含み、前記受信部は、アンテナによ
る受信信号を復調する復調部と、復調された信号から同
期ワードを検出する同期ワード検出部とを備え、前記送
信部は、符号化処理を行うと共に速度変換処理を行うデ
ータ処理部と、該データ処理部からのデータに同期ワー
ドを付加すると共に、該同期ワードを基準に所定間隔で
ガードデータを挿入したフレームフォーマットに変換す
るフレーム処理部と、送信信号に変調する変調部とを備
え、前記タイミング制御部は、前記同期ワード検出部に
よる同期ワードの検出タイミングを記憶する記憶手段
と、該記憶手段に記憶されたタイミング毎に前記ガード
データの挿入タイミングを制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信装置。

【００６４】（付記４）少なくとも受信部と送信部とタ
イミング制御部とを含み、前記受信部は、アンテナによ
る受信信号を復調する復調部と、復調された信号から同
期ワードを検出する同期ワード検出部とを備え、前記受
信部は、アンテナによる受信信号を復調する復調部と、
復調された信号から同期ワードを検出する同期ワード検
出部とを備え、前記送信部は、符号化処理を行うと共に
速度変換処理を行うデータ処理部と、該データ処理部か
らのデータに同期ワードを付加すると共に、該同期ワー
ドを基準に所定間隔でガードデータを挿入したフレーム
フォーマットに変換するフレーム処理部と、送信信号に
変調する変調部と、送信信号のアンテナへの進行波レベ
ルとアンテナからの反射波レベルとを基に増幅利得を制
御して前記アンテナからの送信信号レベルを制御する電
力増幅部とを備え、前記タイミング制御部は、前記アン
テナからの反射波レベルが所定値を超えたタイミング又
は前記同期ワード検出部による同期ワードの検出タイミ
ングの何れか一方を選択可能に記憶する記憶手段と、該
記憶手段に記憶されたタイミング毎に前記ガードデータ
の挿入タイミングを制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする無線通信装置。

【００６５】（付記５）前記タイミング制御部は、前記
タイミングの記憶を通信開始時に行うことを特徴とする
付記１記載の無線通信装置。（付記６）前記タイミング制御部の記憶手段は、前記ア
ンテナからの反射波レベルが所定値を超えたタイミング
の周期を記憶し、前記制御手段は、前記所定間隔を、前
記記憶したタイミングの周期に対応させて制御すると共
に、前記記憶手段に記憶されたタイミングで前記ガード
データの挿入タイミングを制御する構成を有することを
特徴とする付記１記載の無線通信装置。（付記７）前記タイミング制御部の記憶手段は、前記同
期ワードの検出タイミングの周期を記憶し、前記制御手
段は、前記所定間隔を、前記記憶手段に記憶した周期に
対応させた制御すると共に、前記記憶手段に記憶された
タイミングで前記ガードデータの挿入タイミングを制御
する構成を有することを特徴とする付記３記載の無線通
信装置。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線通信
装置は、ヘリコプターと地上との間で無線通信を行う場
合に、ロータの回転によるヘリコプター搭載のアンテナ
のインピーダンス変化で、送信信号レベル又は受信信号
レベルの大きな落ち込みが発生して、受信誤りが大きく
なる問題を解決したものであり、アンテナのインピーダ
ンス変化による反射波のレベル判定結果によって、送信
信号レベルの大きな落ち込みのタイミングを検出し、こ
のタイミングを記憶して、このタイミング毎にガードデ
ータＧを挿入するように制御し、ユーザーデータは、送
信信号レベル又は受信信号レベルの大きな落ち込みが生
じないタイミングとすることにより、受信誤りを低減し
たものであり、僅かな構成を追加するだけで、ヘリコプ
ターのロータの回転によるアンテナの周期的なインピー
ダンス変化による送受信誤りを低減して、所望の無線通
信回線品質を維持することができる利点がある。又ヘリ
コプター局と地上局とに於けるタイミング制御部２５を
兼用可能とすることにより、装置のコストダウンを図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施の形態の説明図である。

【図３】本発明の実施の形態の送受信信号の説明図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の送受信信号の説明図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態の送受信タイミング確立の
フローチャートである。

【図６】従来の無線通信装置の説明図である。

【図７】ヘリコプター停止時の送受信信号の説明図であ
る。

【図８】ヘリコプター停止時の送受信信号の説明図であ
る。

【図９】ロータ回転時の送受信信号の説明図である。

【図１０】ロータ回転時の送受信信号の説明図である。

【符号の説明】

１送信部２受信部３タイミング制御部４送信／受信切替スイッチ（ＳＷ）５アンテナ１１データ処理部１２フレーム処理部１３変調部１４電力増幅部１５復調部１６同期ワード検出部１７フレーム復号部１８データ処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも送信部とタイミング制御部と
を含み、前記送信部は、符号化処理を行うと共に速度変換処理を
行うデータ処理部と、該データ処理部からのデータに同
期ワードを付加すると共に、該同期ワードを基準に所定
間隔でガードデータを挿入したフレームフォーマットに
変換するフレーム処理部と、送信信号に変調する変調部
と、送信信号のアンテナへの進行波レベルとアンテナか
らの反射波レベルとを基に増幅利得を制御して前記アン
テナからの送信信号レベルを制御する電力増幅部とを備
え、前記タイミング制御部は、前記アンテナからの反射波レ
ベルが所定値を超えたタイミングを記憶する記憶手段
と、該記憶手段に記憶されたタイミング毎に前記フレー
ム処理部に於けるガードデータの挿入タイミングを制御
する制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信装
置。
【請求項２】前記タイミング制御部の記憶手段は、前
記電力増幅部に於いて検出したアンテナからの反射波が
所定値を超えたタイミングを求める反射波レベル判定部
と、該反射波レベル判定部による前記タイミングを記憶
するタイミング記憶部とを含む構成を有することを特徴
とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】少なくとも受信部と送信部とタイミング
制御部とを含み、前記受信部は、アンテナによる受信信号を復調する復調
部と、復調された信号から同期ワードを検出する同期ワ
ード検出部とを備え、前記送信部は、符号化処理を行うと共に速度変換処理を
行うデータ処理部と、該データ処理部からのデータに同
期ワードを付加すると共に、該同期ワードを基準に所定
間隔でガードデータを挿入したフレームフォーマットに
変換するフレーム処理部と、送信信号に変調する変調部
とを備え、前記タイミング制御部は、前記同期ワード検出部による
同期ワードの検出タイミングを記憶する記憶手段と、該
記憶手段に記憶されたタイミング毎に前記ガードデータ
の挿入タイミングを制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする無線通信装置。
【請求項４】少なくとも受信部と送信部とタイミング
制御部とを含み、前記受信部は、アンテナによる受信信号を復調する復調
部と、復調された信号から同期ワードを検出する同期ワ
ード検出部とを備え、前記送信部は、符号化処理を行うと共に速度変換処理を
行うデータ処理部と、該データ処理部からのデータに同
期ワードを付加すると共に、該同期ワードを基準に所定
間隔でガードデータを挿入したフレームフォーマットに
変換するフレーム処理部と、送信信号に変調する変調部
と、送信信号のアンテナへの進行波レベルとアンテナか
らの反射波レベルとを基に増幅利得を制御して前記アン
テナからの送信信号レベルを制御する電力増幅部とを備
え、前記タイミング制御部は、前記アンテナからの反射波レ
ベルが所定値を超えたタイミング又は前記同期ワード検
出部による同期ワードの検出タイミングの何れか一方を
選択可能に記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶され
たタイミング毎に前記ガードデータの挿入タイミングを
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信
装置。