JP2003179516A - 無線通信システム及び、無線送信機、無線受信機 - Google Patents
無線通信システム及び、無線送信機、無線受信機Info
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- Radio Transmission System (AREA)
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- Superheterodyne Receivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミリ波帯等の高周波数帯を用いた場合にも、
効果的にダイバーシチを実現し、信号遮断を防ぐととも
に、簡便で低コストな無線通信システムを提供するこ
と。 【解決手段】 入力信号６３を中間周波数帯に変調する
ＩＦ信号発生部７８と、該ＩＦ信号発生部７８からの信
号を分配する信号分配部６４と、信号分配部６４で分配
された信号を無線周波数帯に変調し、無線周波数帯変調
信号を送信する複数の信号送信部６５とを少なくとも備
える無線送信機６１と、該無線周波数帯変調信号を受信
し、再び中間周波数帯の受信信号を得る無線受信機６２
とを備える。
効果的にダイバーシチを実現し、信号遮断を防ぐととも
に、簡便で低コストな無線通信システムを提供するこ
と。 【解決手段】 入力信号６３を中間周波数帯に変調する
ＩＦ信号発生部７８と、該ＩＦ信号発生部７８からの信
号を分配する信号分配部６４と、信号分配部６４で分配
された信号を無線周波数帯に変調し、無線周波数帯変調
信号を送信する複数の信号送信部６５とを少なくとも備
える無線送信機６１と、該無線周波数帯変調信号を受信
し、再び中間周波数帯の受信信号を得る無線受信機６２
とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信分野にお
ける通信システムに関わるものであり、より詳しくは、
複数の受信機又は送信機を用いて高性能な無線通信を実
現する技術に関するものである。
ける通信システムに関わるものであり、より詳しくは、
複数の受信機又は送信機を用いて高性能な無線通信を実
現する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ通信をはじめとする近年の
無線通信需要の拡大に伴い、広帯域なディジタル信号や
アナログ信号を高品質に伝送する技術が求められてい
る。そして、その占有帯域の広さと現状でのマイクロ波
帯における周波数の不足から、特にＳＨＦ 帯以上の高
周波数帯が用いられ、例えばミリ波を用いた映像多重伝
送システムや、無線ＬＡＮ 、無線ホームリンク、無線
路車間（車車間）通信システムにおける活用が図られて
いる。
無線通信需要の拡大に伴い、広帯域なディジタル信号や
アナログ信号を高品質に伝送する技術が求められてい
る。そして、その占有帯域の広さと現状でのマイクロ波
帯における周波数の不足から、特にＳＨＦ 帯以上の高
周波数帯が用いられ、例えばミリ波を用いた映像多重伝
送システムや、無線ＬＡＮ 、無線ホームリンク、無線
路車間（車車間）通信システムにおける活用が図られて
いる。
【０００３】一般的に、高い無線周波数帯を使用する無
線通信システムにおいては、送信機は中間周波数帯にお
いて変調信号の生成と複数チャネルの多重処理を行った
後に、これを局部発振源を用いて使用無線周波数帯へ周
波数変換（アップコンバート）する。逆に受信機では受
信した無線周波数帯信号を局部発振源を用いて中間周波
数帯へ周波数変換（ダウンコンバート）したのちチャネ
ルの抽出と信号の復調を行う。このとき送受信機双方で
用いる局部発振源間は同期している必要があり、周波数
差または位相差に時間変動が生じた場合、これがダウン
コンバート後の変調信号に重畳されて復調信号の品質劣
化の原因になる。
線通信システムにおいては、送信機は中間周波数帯にお
いて変調信号の生成と複数チャネルの多重処理を行った
後に、これを局部発振源を用いて使用無線周波数帯へ周
波数変換（アップコンバート）する。逆に受信機では受
信した無線周波数帯信号を局部発振源を用いて中間周波
数帯へ周波数変換（ダウンコンバート）したのちチャネ
ルの抽出と信号の復調を行う。このとき送受信機双方で
用いる局部発振源間は同期している必要があり、周波数
差または位相差に時間変動が生じた場合、これがダウン
コンバート後の変調信号に重畳されて復調信号の品質劣
化の原因になる。
【０００４】したがって、送信機及び受信機双方に非常
に周波数安定度の高い局部発振源を備える必要がある
が、高周波数における安定した周波数を得られる局部発
振器は技術的に困難であり、実現したとしても、製造コ
ストが極めて高く、無線通信システムの高コスト化を招
いてしまう。また、ミリ波等の高周波数帯を使用する無
線通信は、一般に直接波受信を必要とするため、人物な
どの障害物によって通信がしばしば遮断され、安定した
無線通信を実現することが難しかった。
に周波数安定度の高い局部発振源を備える必要がある
が、高周波数における安定した周波数を得られる局部発
振器は技術的に困難であり、実現したとしても、製造コ
ストが極めて高く、無線通信システムの高コスト化を招
いてしまう。また、ミリ波等の高周波数帯を使用する無
線通信は、一般に直接波受信を必要とするため、人物な
どの障害物によって通信がしばしば遮断され、安定した
無線通信を実現することが難しかった。
【０００５】前者の問題点を克服すべく、本件出願人は
特開２００１−５３６４０号公報において、局部発振信
号を用いて送信信号を中間周波数帯から無線周波数帯に
変換し、該局部発振信号と該無線周波数帯変調信号とを
同時に無線送信する一方、受信時に該両信号の乗積成分
を生成することで中間周波数帯に変換する自己へテロダ
イン方式の無線通信システムを提供した。該自己へテロ
ダイン方式によれば簡易な受信機の構成で、高品質な信
号伝送を実現でき、無線通信システムの低廉化に寄与す
ることができた。
特開２００１−５３６４０号公報において、局部発振信
号を用いて送信信号を中間周波数帯から無線周波数帯に
変換し、該局部発振信号と該無線周波数帯変調信号とを
同時に無線送信する一方、受信時に該両信号の乗積成分
を生成することで中間周波数帯に変換する自己へテロダ
イン方式の無線通信システムを提供した。該自己へテロ
ダイン方式によれば簡易な受信機の構成で、高品質な信
号伝送を実現でき、無線通信システムの低廉化に寄与す
ることができた。
【０００６】後者の解決策としては、独立複数の送信機
又は受信機を設け、ダイバーシチ方式によることが効果
的であるが、ミリ波帯等で用いるには従来の構成ではい
くつかの問題があった。すなわち、各送信機又は受信機
からの信号を切り替えて送・受信する切り替えダイバー
シチと呼ばれる手法では、画像伝送等を行っている際
に、切り替えによるスイッチング雑音が生じる。また、
切り替え後に大きな周波数オフセットが生じた場合に、
瞬時に復調回路が応答することが困難であり、安定した
無線通信が難しい。また、独立な複数の信号を合成して
送・受信する合成ダイバーシチと呼ばれる手法では、そ
れぞれが独立にもつ発振器の間で、周波数差が避けがた
く、また独立な位相揺らぎ（位相雑音）が生じているた
め、同相合成が困難であった。
又は受信機を設け、ダイバーシチ方式によることが効果
的であるが、ミリ波帯等で用いるには従来の構成ではい
くつかの問題があった。すなわち、各送信機又は受信機
からの信号を切り替えて送・受信する切り替えダイバー
シチと呼ばれる手法では、画像伝送等を行っている際
に、切り替えによるスイッチング雑音が生じる。また、
切り替え後に大きな周波数オフセットが生じた場合に、
瞬時に復調回路が応答することが困難であり、安定した
無線通信が難しい。また、独立な複数の信号を合成して
送・受信する合成ダイバーシチと呼ばれる手法では、そ
れぞれが独立にもつ発振器の間で、周波数差が避けがた
く、また独立な位相揺らぎ（位相雑音）が生じているた
め、同相合成が困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、その
目的は、ミリ波帯等の高周波数帯を用いた場合にも、効
果的にダイバーシチを実現し、信号遮断を防ぐととも
に、簡便で低コストな無線通信システムを提供すること
である。
術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、その
目的は、ミリ波帯等の高周波数帯を用いた場合にも、効
果的にダイバーシチを実現し、信号遮断を防ぐととも
に、簡便で低コストな無線通信システムを提供すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次のような無線通信システムを創出す
る。まず、本発明では局部発振信号を用いて送信信号を
中間周波数帯から無線周波数帯に変換し、該局部発振信
号と該無線周波数帯変調信号とを同時に無線送信する一
方、受信時に該両信号の乗積成分を生成することで中間
周波数帯に変換する自己へテロダイン方式を採用するも
のとする。そして、複数のアンテナや送信機構を具備す
る無線送信機と、少なくとも１個のアンテナや受信機構
を具備する無線受信機とから構成され、送信ダイバーシ
チを実現する無線通信システムを提供する。
解決するために、次のような無線通信システムを創出す
る。まず、本発明では局部発振信号を用いて送信信号を
中間周波数帯から無線周波数帯に変換し、該局部発振信
号と該無線周波数帯変調信号とを同時に無線送信する一
方、受信時に該両信号の乗積成分を生成することで中間
周波数帯に変換する自己へテロダイン方式を採用するも
のとする。そして、複数のアンテナや送信機構を具備す
る無線送信機と、少なくとも１個のアンテナや受信機構
を具備する無線受信機とから構成され、送信ダイバーシ
チを実現する無線通信システムを提供する。
【０００９】ここで、上記無線送信機には、送信信号を
中間周波数帯に変調する中間周波数帯変調部と、該中間
周波数帯変調部からの信号を分配する信号分配部と、信
号分配部で分配された信号を無線周波数帯に変換し、無
線周波数帯変調信号を送信する複数の信号送信部とを少
なくとも備える。一方、無線受信機には局部発振信号を
生成する局部発振器が不要であり、無線周波数帯変調信
号を受信し、再び中間周波数帯の受信信号を得る。
中間周波数帯に変調する中間周波数帯変調部と、該中間
周波数帯変調部からの信号を分配する信号分配部と、信
号分配部で分配された信号を無線周波数帯に変換し、無
線周波数帯変調信号を送信する複数の信号送信部とを少
なくとも備える。一方、無線受信機には局部発振信号を
生成する局部発振器が不要であり、無線周波数帯変調信
号を受信し、再び中間周波数帯の受信信号を得る。
【００１０】本発明では、少なくとも１個のアンテナや
送信機構を具備する無線送信機と、複数のアンテナや受
信機構を具備する無線受信機とから構成され、受信ダイ
バーシチを実現することもできる。無線送信機は、送信
信号を無線周波数帯変調信号に変換して無線送信する一
方、無線受信機には、該無線周波数帯変調信号をそれぞ
れの受信アンテナで受信する複数の信号受信部、該各信
号受信部毎に受信信号に適当な位相オフセット又は電力
調整の少なくともいずれかを施す信号調整部、該信号調
整部からの受信信号を合成する信号合成部、合成して得
られた中間周波数帯変調信号を復調する中間周波数帯復
調部を少なくとも備える。
送信機構を具備する無線送信機と、複数のアンテナや受
信機構を具備する無線受信機とから構成され、受信ダイ
バーシチを実現することもできる。無線送信機は、送信
信号を無線周波数帯変調信号に変換して無線送信する一
方、無線受信機には、該無線周波数帯変調信号をそれぞ
れの受信アンテナで受信する複数の信号受信部、該各信
号受信部毎に受信信号に適当な位相オフセット又は電力
調整の少なくともいずれかを施す信号調整部、該信号調
整部からの受信信号を合成する信号合成部、合成して得
られた中間周波数帯変調信号を復調する中間周波数帯復
調部を少なくとも備える。
【００１１】さらに、無線通信システムにおいて用いる
ことのできる無線送信機又は無線受信機のみを提供する
ことも可能である。無線送信機には、送信信号を中間周
波数帯に変調する中間周波数帯変調部、該中間周波数帯
の信号を分配する信号分配部、信号分配部で分配された
信号を無線周波数帯で送信する複数の信号送信部を備え
る。特に、信号送信部にはそれぞれ、局部発振手段、該
局部発振手段による局部発振信号と送信信号との乗積成
分を生成する乗積手段、帯域濾波手段、増幅手段、送信
アンテナを配設し、それらを複数設置する。
ことのできる無線送信機又は無線受信機のみを提供する
ことも可能である。無線送信機には、送信信号を中間周
波数帯に変調する中間周波数帯変調部、該中間周波数帯
の信号を分配する信号分配部、信号分配部で分配された
信号を無線周波数帯で送信する複数の信号送信部を備え
る。特に、信号送信部にはそれぞれ、局部発振手段、該
局部発振手段による局部発振信号と送信信号との乗積成
分を生成する乗積手段、帯域濾波手段、増幅手段、送信
アンテナを配設し、それらを複数設置する。
【００１２】また、無線受信機には、無線周波数帯の無
線信号を受信する複数の信号受信部と、該各信号受信部
毎に受信信号に適当な位相オフセット又は電力調整の少
なくともいずれかを施す信号調整部と、該信号調整部か
らの受信信号を合成する信号合成部と、合成して得られ
た中間周波数帯変調信号を復調する中間周波数帯復調部
とを備える。これらにより、無線送信機においては複数
の独立発振器を用いることによる周波数オフセットや位
相雑音の影響を及ぼさず、受信機側において完全にコヒ
ーレントな合成ダイバーシチが可能となり、受信機側が
移動した場合でも、シームレスなハンドオフが可能とな
る。無線受信機においては、複数の受信機構を備えるこ
とによって、いくつかの信号が遮断した場合でも、受信
信号に瞬断のない、シームレスなダイバーシチを実現す
ることができる。
線信号を受信する複数の信号受信部と、該各信号受信部
毎に受信信号に適当な位相オフセット又は電力調整の少
なくともいずれかを施す信号調整部と、該信号調整部か
らの受信信号を合成する信号合成部と、合成して得られ
た中間周波数帯変調信号を復調する中間周波数帯復調部
とを備える。これらにより、無線送信機においては複数
の独立発振器を用いることによる周波数オフセットや位
相雑音の影響を及ぼさず、受信機側において完全にコヒ
ーレントな合成ダイバーシチが可能となり、受信機側が
移動した場合でも、シームレスなハンドオフが可能とな
る。無線受信機においては、複数の受信機構を備えるこ
とによって、いくつかの信号が遮断した場合でも、受信
信号に瞬断のない、シームレスなダイバーシチを実現す
ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施方法を図面に
示した実施例に基づいて説明する。なお、本発明の実施
形態は以下に限定されず、適宜変更可能である。図１及
び図２には、本発明による自己ヘテロダイン方式の無線
通信システムで用いる送信機及び受信機の構成図を示
す。自己ヘテロダイン方式における送信機（１）は、入
力されるＩＦ帯変調信号（１５）をＲＦ帯変調信号に周
波数変換した信号（１６ａ）・（１６ｃ）と、受信側で
ダウンコンバートに必要な無変調キャリア（１６ｂ）を
重畳させた信号（（１６）（１６’）（１６’’）のい
ずれか）とを送信する機能を基本的に有する。その主な
構成要素としてはアンテナ（１４）と、周波数変換回路
（アップコンバータ）（１１）（１２）・・（１３）と
から成り、さらにアップコンバータの構成としては、図
３（ａ）ないし（ｅ）に示すいずれかの構成をとる。
示した実施例に基づいて説明する。なお、本発明の実施
形態は以下に限定されず、適宜変更可能である。図１及
び図２には、本発明による自己ヘテロダイン方式の無線
通信システムで用いる送信機及び受信機の構成図を示
す。自己ヘテロダイン方式における送信機（１）は、入
力されるＩＦ帯変調信号（１５）をＲＦ帯変調信号に周
波数変換した信号（１６ａ）・（１６ｃ）と、受信側で
ダウンコンバートに必要な無変調キャリア（１６ｂ）を
重畳させた信号（（１６）（１６’）（１６’’）のい
ずれか）とを送信する機能を基本的に有する。その主な
構成要素としてはアンテナ（１４）と、周波数変換回路
（アップコンバータ）（１１）（１２）・・（１３）と
から成り、さらにアップコンバータの構成としては、図
３（ａ）ないし（ｅ）に示すいずれかの構成をとる。
【００１４】図３（ａ）に示すアップコンバータの構成
では入力信号と局部発振信号（１０１）からの信号がミ
キサ（１０２）に入力され、帯域ろ波器（１０３）によ
って局部発振信号成分とイメージ成分を除去したのの
ち、アンプ（１０４）によって増幅されて出力される。
またミキサ（１０２）をダブルバランスドミキサ構成と
し、ミキサ出力における局部発振信号成分とイメージ成
分の両方を帯域ろ波器（１０３）に頼らずに抑圧する方
法もある。図３（ｂ）の構成では入力信号と局部発振信
号（１０１）からの信号がミキサ（１０２）に入力さ
れ、その後の帯域ろ波器（１０８）によってイメージ成
分のみを抑圧し、局部発振信号成分がアップコンバート
された信号に重畳されて出力される。またミキサ（１０
２）をイメージ成分のみ抑圧するバランスドミキサ構成
とし、ミキサ出力におけるイメージ成分を帯域ろ波器
（１０３）に頼らずに抑圧する方法もある。
では入力信号と局部発振信号（１０１）からの信号がミ
キサ（１０２）に入力され、帯域ろ波器（１０３）によ
って局部発振信号成分とイメージ成分を除去したのの
ち、アンプ（１０４）によって増幅されて出力される。
またミキサ（１０２）をダブルバランスドミキサ構成と
し、ミキサ出力における局部発振信号成分とイメージ成
分の両方を帯域ろ波器（１０３）に頼らずに抑圧する方
法もある。図３（ｂ）の構成では入力信号と局部発振信
号（１０１）からの信号がミキサ（１０２）に入力さ
れ、その後の帯域ろ波器（１０８）によってイメージ成
分のみを抑圧し、局部発振信号成分がアップコンバート
された信号に重畳されて出力される。またミキサ（１０
２）をイメージ成分のみ抑圧するバランスドミキサ構成
とし、ミキサ出力におけるイメージ成分を帯域ろ波器
（１０３）に頼らずに抑圧する方法もある。
【００１５】図３（ｃ）に示す構成では、図３（ａ）と
同等の手法で、一度、局部発振信号成分およびイメージ
成分を抑圧した信号を得るが、これに、予め局部発振信
号（１０１）の出力から分岐させた信号を後で足しあわ
せるアップコンバータである。図３（ｄ）はイメージ成
分も局部発振信号成分も抑圧しない両側帯波型のアップ
コンバータである。図３（ｅ）はミキサ（１０２）をバ
ランスドミキサ構成にするか、もしくは帯域ろ波（１０
３）を用いて、一度は局部発振信号成分を抑圧するが、
これに、予め部発振信号（１０１）の出力から分岐させ
た信号を後で足しあわせる両側帯波型のアップコンバー
タである。
同等の手法で、一度、局部発振信号成分およびイメージ
成分を抑圧した信号を得るが、これに、予め局部発振信
号（１０１）の出力から分岐させた信号を後で足しあわ
せるアップコンバータである。図３（ｄ）はイメージ成
分も局部発振信号成分も抑圧しない両側帯波型のアップ
コンバータである。図３（ｅ）はミキサ（１０２）をバ
ランスドミキサ構成にするか、もしくは帯域ろ波（１０
３）を用いて、一度は局部発振信号成分を抑圧するが、
これに、予め部発振信号（１０１）の出力から分岐させ
た信号を後で足しあわせる両側帯波型のアップコンバー
タである。
【００１６】図１において送信機（１）は、少なくとも
１個のアップコンバータ（１１）（１２）・・（１３）
と送信アンテナ（１４）とから構成され、アップコンバ
ータが１個の場合は図３（ｂ）ないし（ｅ）のいずれか
の構成のアップコンバータを用いる。また、複数の場合
はそのうちのいずれかが図３（ｂ）ないし（ｅ）いずれ
かの構成のアップコンバータを用い、その他のアップコ
ンバータは図３（ａ）の構成のアップコンバータを用い
る。
１個のアップコンバータ（１１）（１２）・・（１３）
と送信アンテナ（１４）とから構成され、アップコンバ
ータが１個の場合は図３（ｂ）ないし（ｅ）のいずれか
の構成のアップコンバータを用いる。また、複数の場合
はそのうちのいずれかが図３（ｂ）ないし（ｅ）いずれ
かの構成のアップコンバータを用い、その他のアップコ
ンバータは図３（ａ）の構成のアップコンバータを用い
る。
【００１７】一方、自己ヘテロダイン方式における受信
機（２）は基本的にアンテナ（２４）より受信したＲＦ
帯変調信号（２５ａ）・（２５ｃ）とそれに重畳伝送さ
れている無変調キャリア（２５ｂ）の乗積成分を生成す
ることで所望の中間周波数帯（２６）へ周波数変換（ダ
ウンコンバート）するが、その主な構成要素としては受
信アンテナ（２４）とダウンコンバータ（２１）（２
２）・・（２３）からなり、さらにダウンコンバータの
構成としては図４（ａ）ないし（ｃ）に示すいずれかの
構成をとる。
機（２）は基本的にアンテナ（２４）より受信したＲＦ
帯変調信号（２５ａ）・（２５ｃ）とそれに重畳伝送さ
れている無変調キャリア（２５ｂ）の乗積成分を生成す
ることで所望の中間周波数帯（２６）へ周波数変換（ダ
ウンコンバート）するが、その主な構成要素としては受
信アンテナ（２４）とダウンコンバータ（２１）（２
２）・・（２３）からなり、さらにダウンコンバータの
構成としては図４（ａ）ないし（ｃ）に示すいずれかの
構成をとる。
【００１８】図４（ａ）では入力信号をアンプ（１０
６）で増幅し、帯域ろ波器（１０７）で不要信号成分を
除去した後、これと局部発振信号（１０８）の信号をミ
キサ（１０９）に入力することでダウンコンバートを実
現している。図４（ｂ）では入力信号をアンプ（１０
６）で増幅し、帯域ろ波器（１０７）で不要信号成分を
除去した後、二乗器（１１１）でダウンコンバートを実
現している。図４（ｃ）では入力信号をアンプ（１０
６）で増幅した後、信号を一部分岐しこれを、更にアン
プ（１１２）、帯域ろ波器（１１３）、注入同期発振器
または単一同調増幅器（１１４）で無変調信号成分のみ
を再生したのち、これをミキサ（１０９）に入力してダ
ウンコンバートを実現している。
６）で増幅し、帯域ろ波器（１０７）で不要信号成分を
除去した後、これと局部発振信号（１０８）の信号をミ
キサ（１０９）に入力することでダウンコンバートを実
現している。図４（ｂ）では入力信号をアンプ（１０
６）で増幅し、帯域ろ波器（１０７）で不要信号成分を
除去した後、二乗器（１１１）でダウンコンバートを実
現している。図４（ｃ）では入力信号をアンプ（１０
６）で増幅した後、信号を一部分岐しこれを、更にアン
プ（１１２）、帯域ろ波器（１１３）、注入同期発振器
または単一同調増幅器（１１４）で無変調信号成分のみ
を再生したのち、これをミキサ（１０９）に入力してダ
ウンコンバートを実現している。
【００１９】図２において受信機（２）は、受信アンテ
ナ（２４）と最低１個のダウンコンバータ（２１）（２
２）・・（２３）から構成され、ダウンコンバータが１
個の場合は図４（ｂ）または（ｃ）のいずれかの構成の
ダウンコンバータを用いる。また、複数の場合はそのう
ちのいずれかが図４（ｂ）または（ｃ）の構成のダウン
コンバータを用い、その他のダウンコンバータは図４
（ａ）の構成を用いる。
ナ（２４）と最低１個のダウンコンバータ（２１）（２
２）・・（２３）から構成され、ダウンコンバータが１
個の場合は図４（ｂ）または（ｃ）のいずれかの構成の
ダウンコンバータを用いる。また、複数の場合はそのう
ちのいずれかが図４（ｂ）または（ｃ）の構成のダウン
コンバータを用い、その他のダウンコンバータは図４
（ａ）の構成を用いる。
【００２０】本発明では、以上のような自己へテロダイ
ン方式の無線通信システムを用い、さらにこれからの周
波数資源として注目される高周波数帯、例えばミリ波帯
による無線通信時の通信性能を向上させるものである。
すなわち、上記の無線送信機（２）及び無線受信機
（３）を基礎として、合成ダイバーシチを実現する無線
通信システムを提供する。図５には受信ダイバーシチに
よる無線通信システム、図６には送信ダイバーシチによ
る無線通信システムをそれぞれ示し、以下、順に説述す
る。
ン方式の無線通信システムを用い、さらにこれからの周
波数資源として注目される高周波数帯、例えばミリ波帯
による無線通信時の通信性能を向上させるものである。
すなわち、上記の無線送信機（２）及び無線受信機
（３）を基礎として、合成ダイバーシチを実現する無線
通信システムを提供する。図５には受信ダイバーシチに
よる無線通信システム、図６には送信ダイバーシチによ
る無線通信システムをそれぞれ示し、以下、順に説述す
る。
【００２１】図５に示す無線通信システム（３０）は、
無線送信機（３１）と無線受信機（３２）とから構成さ
れる。そして、入力信号（３３）をＩＦ信号発生部（３
４）で変調して、ＩＦ帯変調信号を出力する。ＩＦ帯変
調信号は、ミリ波送信部（３５）に入力され、ミリ波帯
例えば６０ＧＨｚで無線送信される。このとき、ミリ波
送信部（３５）には乗積器（３６）、局部発振器（３
７）、帯域ろ波器（３８）、増幅器（３９）、送信アン
テナ（４０）が具備され、乗積器（３６）によって自己
へテロダイン方式の特徴である無変調キャリアが無線変
調信号に重畳された信号が出力される。
無線送信機（３１）と無線受信機（３２）とから構成さ
れる。そして、入力信号（３３）をＩＦ信号発生部（３
４）で変調して、ＩＦ帯変調信号を出力する。ＩＦ帯変
調信号は、ミリ波送信部（３５）に入力され、ミリ波帯
例えば６０ＧＨｚで無線送信される。このとき、ミリ波
送信部（３５）には乗積器（３６）、局部発振器（３
７）、帯域ろ波器（３８）、増幅器（３９）、送信アン
テナ（４０）が具備され、乗積器（３６）によって自己
へテロダイン方式の特徴である無変調キャリアが無線変
調信号に重畳された信号が出力される。
【００２２】一方、無線受信機（３２）には複数のミリ
波受信部（４１）（４２）（４３）・・が備えられ、そ
れらを加算器（４４）（４４）・・において合成し、Ｉ
Ｆ信号復調部（４５）で復調、さらに出力信号（４６）
を得る。ミリ波受信部（４１）（４２）（４３）・・に
はそれぞれ、受信アンテナ（４７）、増幅器（４８）、
帯域ろ波器（４９）、乗積器（５０）が備えられてい
る。
波受信部（４１）（４２）（４３）・・が備えられ、そ
れらを加算器（４４）（４４）・・において合成し、Ｉ
Ｆ信号復調部（４５）で復調、さらに出力信号（４６）
を得る。ミリ波受信部（４１）（４２）（４３）・・に
はそれぞれ、受信アンテナ（４７）、増幅器（４８）、
帯域ろ波器（４９）、乗積器（５０）が備えられてい
る。
【００２３】このように複数のミリ波受信部（４１）
（４２）（４３）・・で受信して得たＩＦ帯変調信号
は、固定の位相差や電力のばらつきが生じているため、
例えば１個のミリ波受信部（４１）で得たＩＦ帯変調信
号を基準として、他のミリ波受信部（４２）（４３）で
受信して得たＩＦ帯変調信号に適当な位相オフセット及
び電力調整を施す。そのために本発明においては、信号
調整部（５１）（５１）・・を配設した後、加算器（４
４）（４４）・・で合成する。
（４２）（４３）・・で受信して得たＩＦ帯変調信号
は、固定の位相差や電力のばらつきが生じているため、
例えば１個のミリ波受信部（４１）で得たＩＦ帯変調信
号を基準として、他のミリ波受信部（４２）（４３）で
受信して得たＩＦ帯変調信号に適当な位相オフセット及
び電力調整を施す。そのために本発明においては、信号
調整部（５１）（５１）・・を配設した後、加算器（４
４）（４４）・・で合成する。
【００２４】以上の構成によると、ミリ波送信部におけ
る１個の局部発振器（３７）で発生させた無変調キャリ
アを用い、各ミリ波受信部においてＩＦ帯変調信号を得
るので、各ミリ波受信部に複数独立した局部発振器を設
けた場合に生じる周波数オフセットや位相雑音の影響を
受けることがない。これによって、完全にコヒーレント
な状態で送信元のＩＦ信号の再生・合成が可能となり、
同時に簡易で低コストな受信ダイバーシチを実現するこ
とができる。合成ダイバーシチが可能となるため、ミリ
波帯リンクで、どちらかの受信パスが障害物などの影響
で遮断されても、通信信号に瞬断がなく、シームレスな
ダイバーシチを提供できる。
る１個の局部発振器（３７）で発生させた無変調キャリ
アを用い、各ミリ波受信部においてＩＦ帯変調信号を得
るので、各ミリ波受信部に複数独立した局部発振器を設
けた場合に生じる周波数オフセットや位相雑音の影響を
受けることがない。これによって、完全にコヒーレント
な状態で送信元のＩＦ信号の再生・合成が可能となり、
同時に簡易で低コストな受信ダイバーシチを実現するこ
とができる。合成ダイバーシチが可能となるため、ミリ
波帯リンクで、どちらかの受信パスが障害物などの影響
で遮断されても、通信信号に瞬断がなく、シームレスな
ダイバーシチを提供できる。
【００２５】次に図６に示す送信ダイバーシチを実現す
る無線通信システム（６０）につき説述する。本システ
ム（６０）では、無線送信機（６１）と無線受信機（６
２）とから構成される。そして、入力信号（６３）をＩ
Ｆ信号発生部（７８）で変調して、ＩＦ帯変調信号を出
力する。ＩＦ帯変調信号は、信号分配器（６４）（６
４）・・によって複数のミリ波送信部（６５）（６５）
・・に分配される。
る無線通信システム（６０）につき説述する。本システ
ム（６０）では、無線送信機（６１）と無線受信機（６
２）とから構成される。そして、入力信号（６３）をＩ
Ｆ信号発生部（７８）で変調して、ＩＦ帯変調信号を出
力する。ＩＦ帯変調信号は、信号分配器（６４）（６
４）・・によって複数のミリ波送信部（６５）（６５）
・・に分配される。
【００２６】ミリ波送信部（６５）からは、ミリ波帯例
えば６０ＧＨｚで無線送信される。このとき、ミリ波送
信部（６５）には乗積器（６６）、局部発振器（６
７）、帯域ろ波器（６８）、増幅器（６９）、送信アン
テナ（７０）が具備され、乗積器（６６）によって自己
へテロダイン方式の特徴である無変調キャリアとＩＦ帯
変調信号とを乗積する。
えば６０ＧＨｚで無線送信される。このとき、ミリ波送
信部（６５）には乗積器（６６）、局部発振器（６
７）、帯域ろ波器（６８）、増幅器（６９）、送信アン
テナ（７０）が具備され、乗積器（６６）によって自己
へテロダイン方式の特徴である無変調キャリアとＩＦ帯
変調信号とを乗積する。
【００２７】一方、無線受信機（６２）はミリ波受信部
（７１）で受信し、ＩＦ信号復調部（７２）でＩＦ帯に
復調、さらに出力信号（７３）を得る。ミリ波受信部
（７１）には、受信アンテナ（７４）、増幅器（７
５）、帯域ろ波器（７６）、乗積器（７７）が備えられ
ている。
（７１）で受信し、ＩＦ信号復調部（７２）でＩＦ帯に
復調、さらに出力信号（７３）を得る。ミリ波受信部
（７１）には、受信アンテナ（７４）、増幅器（７
５）、帯域ろ波器（７６）、乗積器（７７）が備えられ
ている。
【００２８】以上の構成によると、自己へテロダイン方
式のため、送受信機に複数の独立発振器を設けた場合に
生じる周波数オフセットや位相雑音等の影響を全く受け
ない、完全にコヒーレントなＩＦ信号の分配と、無線受
信機での合成が可能となる。
式のため、送受信機に複数の独立発振器を設けた場合に
生じる周波数オフセットや位相雑音等の影響を全く受け
ない、完全にコヒーレントなＩＦ信号の分配と、無線受
信機での合成が可能となる。
【００２９】なお、図５においてはミリ波送信部（３
５）の構成に図３（ｂ）の構成を用いているが、上述し
たようにこれらは任意に変更可能である。ミリ波受信部
（４１）（４２）（４３）・・の構成も、図４（ｂ）の
構成で示しているが、同様に変更することができる。本
発明は自己へテロダイン方式による通信であれば、各送
受信機の構成は変更可能であり、図５に示すミリ波によ
る通信範囲（５２）における各送受信部（３５）（４
１）（４２）（４３）・・の内部構成は問わず、本件出
願人が特開２００１−５３６４０号公報において開示し
たあらゆる構成をとることもできる。
５）の構成に図３（ｂ）の構成を用いているが、上述し
たようにこれらは任意に変更可能である。ミリ波受信部
（４１）（４２）（４３）・・の構成も、図４（ｂ）の
構成で示しているが、同様に変更することができる。本
発明は自己へテロダイン方式による通信であれば、各送
受信機の構成は変更可能であり、図５に示すミリ波によ
る通信範囲（５２）における各送受信部（３５）（４
１）（４２）（４３）・・の内部構成は問わず、本件出
願人が特開２００１−５３６４０号公報において開示し
たあらゆる構成をとることもできる。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以上の構成を備えるので、次
の効果を奏する。請求項１に記載の無線通信システムに
よると、自己へテロダイン方式を採用することによっ
て、無線システムの低コスト化、簡易化を図るととも
に、該方式と極めて良好に整合する受信ダイバーシチを
提供することができる。受信ダイバーシチの実現は、ミ
リ波帯リンク等で、いずれかの受信パスが障害物などに
よって遮断されても、通信に瞬断を発生させず、安定し
た無線通信が可能となる。また、本構成では、従来のダ
イバーシチに比べ、各機材の簡易化を図り、システム全
体のコストを抑制することができる。
の効果を奏する。請求項１に記載の無線通信システムに
よると、自己へテロダイン方式を採用することによっ
て、無線システムの低コスト化、簡易化を図るととも
に、該方式と極めて良好に整合する受信ダイバーシチを
提供することができる。受信ダイバーシチの実現は、ミ
リ波帯リンク等で、いずれかの受信パスが障害物などに
よって遮断されても、通信に瞬断を発生させず、安定し
た無線通信が可能となる。また、本構成では、従来のダ
イバーシチに比べ、各機材の簡易化を図り、システム全
体のコストを抑制することができる。
【００３１】請求項２に記載の無線通信システムによる
と、自己へテロダイン方式の採用により独立した複数の
発振器による周波数オフセットや位相雑音の影響を全く
受けることのない、コヒーレントなＩＦ信号の分配と受
信機での合成が可能になる。また、無線受信機が移動し
た場合でも、急激な周波数オフセット等が生じないた
め、シームレスな送信アンテナのハンドオフが可能とな
る。これにより、簡易な構成で低コストな送信ダイバー
シチを実現することができる。
と、自己へテロダイン方式の採用により独立した複数の
発振器による周波数オフセットや位相雑音の影響を全く
受けることのない、コヒーレントなＩＦ信号の分配と受
信機での合成が可能になる。また、無線受信機が移動し
た場合でも、急激な周波数オフセット等が生じないた
め、シームレスな送信アンテナのハンドオフが可能とな
る。これにより、簡易な構成で低コストな送信ダイバー
シチを実現することができる。
【００３２】請求項３および４によれば、自己へテロダ
イン方式を利用し、ダイバーシチによる通信が可能な無
線送信機又は無線受信機を提供することができるので、
低コスト化に寄与する。
イン方式を利用し、ダイバーシチによる通信が可能な無
線送信機又は無線受信機を提供することができるので、
低コスト化に寄与する。
【図１】本発明に係る自己へテロダイン方式の送信機の
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明に係る自己へテロダイン方式の受信機の
構成図である。
構成図である。
【図３】（ａ）ないし（ｅ）はそれぞれ送信機における
アップコンバータの構成例である。
アップコンバータの構成例である。
【図４】（ａ）ないし（ｃ）はそれぞれ送信機における
ダウンコンバータの構成例である。
ダウンコンバータの構成例である。
【図５】本発明における受信ダイバーシチの説明図であ
る。
る。
【図６】本発明における送信ダイバーシチの説明図であ
る。
る。
３０ 無線通信システム
３１ 無線送信機
３２ 無線受信機
３３ 入力信号
３４ ＩＦ信号発生部
３５ ミリ波送信部
３６ 乗積器
３７ 局部発振器
３８ 帯域ろ波器
３９ 増幅器
４０ 送信アンテナ
４１ ミリ波受信機
４２ ミリ波受信機
４３ ミリ波受信機
４４ 加算器
４５ ＩＦ信号復調部
４６ 出力信号
４７ 受信アンテナ
４８ 増幅器
４９ 帯域ろ波器
５０ 乗積器
５１ 信号調整部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１月２２日（２００２．１．２
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自己へテロダイン方式の送信機の
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明に係る自己へテロダイン方式の受信機の
構成図である。
構成図である。
【図３（ａ）】送信機におけるアップコンバータの構成
例である。
例である。
【図３（ｂ）】送信機におけるアップコンバータの構成
例である。
例である。
【図３（ｃ）】送信機におけるアップコンバータの構成
例である。
例である。
【図３（ｄ）】送信機におけるアップコンバータの構成
例である。
例である。
【図３（ｅ）】送信機におけるアップコンバータの構成
例である。
例である。
【図４（ａ）】送信機におけるダウンコンバータの構成
例である。
例である。
【図４（ｂ）】送信機におけるダウンコンバータの構成
例である。
例である。
【図４（ｃ）】送信機におけるダウンコンバータの構成
例である。
例である。
【図５】本発明における受信ダイバーシチの説明図であ
る。
る。
【図６】本発明における送信ダイバーシチの説明図であ
る。
る。
【符号の説明】
３０ 無線通信システム
３１ 無線送信機
３２ 無線受信機
３３ 入力信号
３４ ＩＦ信号発生部
３５ ミリ波送信部
３６ 乗積器
３７ 局部発振器
３８ 帯域ろ波器
３９ 増幅器
４０ 送信アンテナ
４１ ミリ波受信機
４２ ミリ波受信機
４３ ミリ波受信機
４４ 加算器
４５ ＩＦ信号復調部
４６ 出力信号
４７ 受信アンテナ
４８ 増幅器
４９ 帯域ろ波器
５０ 乗積器
５１ 信号調整部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図３（ｃ）】
【図３（ｄ）】
【図３（ｅ）】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図４（ｃ）】
【図５】
【図６】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小川 博世
東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立
行政法人通信総合研究所内
Ｆターム(参考） 5K011 DA03 DA06 DA15 DA27 EA01
JA03 KA01
5K020 BB06 DD21 EE01 EE16 FF00
GG00 HH13 JJ07
5K059 BB08 CC02 CC03 DD36
Claims (4)
- 【請求項１】局部発振信号を用いて送信信号を中間周波
数帯から無線周波数帯に変換し、該局部発振信号と該無
線周波数帯変調信号とを同時に無線送信する一方、受信
時に該両信号の乗積成分を生成することで中間周波数帯
に変換する自己へテロダイン方式の無線通信システムで
あって、 送信信号を中間周波数帯に変調する中間周波数帯変調部
と、 該中間周波数帯変調部からの信号を分配する信号分配部
と、 信号分配部で分配された信号を無線周波数帯に変換し、
無線周波数帯変調信号を送信する複数の信号送信部とを
少なくとも備える無線送信機と、 該無線周波数帯変調信号を受信し、再び中間周波数帯の
受信信号を得る無線受信機とから構成されることを特徴
とする無線通信システム。 - 【請求項２】局部発振信号を用いて送信信号を中間周波
数帯から無線周波数帯に変換し、該局部発振信号と該無
線周波数帯変調信号とを同時に無線送信する一方、受信
時に該両信号の乗積成分を生成することで中間周波数帯
に変換する自己へテロダイン方式の無線通信システムに
おいて、 送信信号を無線周波数帯変調信号に変換して無線送信す
る無線送信機と、 該無線周波数帯変調信号をそれぞれの受信アンテナで受
信する複数の信号受信部と、 該各信号受信部毎に受信信号に適当な位相オフセット又
は電力調整の少なくともいずれかを施す信号調整部と、 該信号調整部からの受信信号を合成する信号合成部と、 合成して得られた中間周波数帯変調信号を復調する中間
周波数帯復調部とを少なくとも備える無線受信機とから
構成されることを特徴とする無線通信システム。 - 【請求項３】局部発振信号を用いて送信信号を中間周波
数帯から無線周波数帯に変換し、該局部発振信号と該無
線周波数帯変調信号とを同時に無線送信する一方、受信
時に該両信号の乗積成分を生成することで中間周波数帯
に変換する自己へテロダイン方式の無線送信機であっ
て、 送信信号を中間周波数帯に変調する中間周波数帯変調部
と、 該中間周波数帯変調部からの信号を分配する信号分配部
と、 信号分配部で分配された信号を無線周波数帯で送信する
複数の信号送信部と、 を備え、 該各信号送信部にはそれぞれ、 局部発振手段、該局部発振手段による局部発振信号と送
信信号との乗積成分を生成する乗積手段、帯域濾波手
段、増幅手段、送信アンテナを配設したことを特徴とす
る無線送信機。 - 【請求項４】局部発振信号を用いて送信信号を中間周波
数帯から無線周波数帯に変換し、該局部発振信号と該無
線周波数帯変調信号とを同時に無線送信する一方、受信
時に該両信号の乗積成分を生成することで中間周波数帯
に変換する自己へテロダイン方式の無線受信機であっ
て、 無線周波数帯の無線信号を受信する複数の信号受信部
と、 該各信号受信部毎に受信信号に適当な位相オフセット又
は電力調整の少なくともいずれかを施す信号調整部と、 該信号調整部からの受信信号を合成する信号合成部と、 合成して得られた中間周波数帯変調信号を復調する中間
周波数帯復調部とを備え、 該各信号受信部にはそれぞれ受信アンテナ、増幅手段、
帯域濾波手段、局部発振信号と受信信号との乗積成分を
生成する乗積手段を配設したことを特徴とする無線受信
機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376816A JP2003179516A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 無線通信システム及び、無線送信機、無線受信機 |
| US10/271,785 US7251461B2 (en) | 2001-12-11 | 2002-10-17 | Wireless communications system, wireless transmitter, and wireless receiver |
| CA2408893A CA2408893C (en) | 2001-12-11 | 2002-10-18 | Wireless communications system, wireless transmitter, and wireless receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376816A JP2003179516A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 無線通信システム及び、無線送信機、無線受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003179516A true JP2003179516A (ja) | 2003-06-27 |
Family
ID=19184933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001376816A Pending JP2003179516A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 無線通信システム及び、無線送信機、無線受信機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7251461B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003179516A (ja) |
| CA (1) | CA2408893C (ja) |
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| US8781412B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-07-15 | Sony Corporation | Radio transmission system, radio communication apparatus, and radio transmission method |
| US8831073B2 (en) | 2009-08-31 | 2014-09-09 | Sony Corporation | Wireless transmission system, wireless communication device, and wireless communication method |
| US8988993B2 (en) | 2009-09-29 | 2015-03-24 | Sony Corporation | Wireless transmission system, wireless communication device and wireless transmission method |
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|---|---|---|---|---|
| US20050214457A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-09-29 | Applied Materials, Inc. | Deposition of low dielectric constant films by N2O addition |
| JP4391291B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2009-12-24 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 無線装置 |
| KR101225082B1 (ko) * | 2006-01-17 | 2013-01-22 | 삼성전자주식회사 | 비압축 ａⅴ 데이터를 송수신하는 장치 및 방법 |
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