JP2004200930A - 無線装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にさせた無線装置を提供する。
【解決手段】送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段２と、位相変調手段２の出力信号の振幅を送信データに応じて調整する振幅調整手段３と、振幅変調動作時は、位相変調手段２から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を位相変調手段２に供給すると共に振幅調整手段３に送信データを供給し、位相変調動作時は、振幅調整手段３から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段３に供給すると共に位相変調手段２に送信データを供給するように位相変調手段２及び振幅調整手段３の入力をそれぞれ制御する信号制御手段１と、を備えて構成した。
【選択図】 図１
【解決手段】送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段２と、位相変調手段２の出力信号の振幅を送信データに応じて調整する振幅調整手段３と、振幅変調動作時は、位相変調手段２から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を位相変調手段２に供給すると共に振幅調整手段３に送信データを供給し、位相変調動作時は、振幅調整手段３から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段３に供給すると共に位相変調手段２に送信データを供給するように位相変調手段２及び振幅調整手段３の入力をそれぞれ制御する信号制御手段１と、を備えて構成した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振幅変調機能と位相変調機能を備えた無線装置に関し、特に、一つの位相変調手段を用いて位相変調（Phase Shift Keying：ＰＳＫ）及び振幅変調（Amplitude Shift Keying：ＡＳＫ）の両方の送信を可能にした無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線装置には、デジタルデータを送信する場合、送信データに応じて搬送波を振幅変調して行うＡＳＫ方式や、同相信号（以下、Ｉ信号）と直交信号（以下、Ｑ信号）とを用いて搬送波の位相を変調して行うＰＳＫ方式等がある。
【０００３】
ＡＳＫは、現在、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）において、車載器と路側器との無線通信に使用されている。このＡＳＫ方式の無線装置は、高周波信号源から出力される搬送波を、ＡＳＫ手段において送信データに応じて振幅変調し、これを増幅してアンテナから送信する機能と、アンテナで受信したＡＳＫの受信信号と高周波信号源の出力とを復調手段で混合してＡＳＫ復調波を生成し、これを、例えば、包絡線検波して受信データを得る機能を備えたものである。
【０００４】
一方、このような車載器の無線装置を用いて、移動中に動画像、交通情報、自動運転支援、物流・運行管理等の高度情報をも扱えるようにすることが検討されている。
【０００５】
ところが、ＡＳＫは、波形干渉等のノイズに弱い欠点があり、上記高度情報を無線通信する手段には適さない。そこで、上記高度情報の無線通信にはノイズに強いＰＳＫを適用し、ＥＴＣにはそのままＡＳＫを適用するようにしたＰＳＫ・ＡＳＫ併有の無線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２１６１７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の無線装置は、一つの無線装置にＰＳＫ機能とＡＳＫ機能の両方を併有させるために、ＰＳＫ用及びＡＳＫ用の二つの変調手段を個別に備えているので、無線装置の製造コストが上昇し、装置が大型化し、重量・消費電力が増大する問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に着目してなされたもので、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にさせた無線装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このために、請求項１の第１の発明は、送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段と、振幅変調動作時は、前記位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を前記位相変調手段に供給すると共に、前記振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、前記振幅調整手段から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段に供給すると共に前記位相変調手段に送信データを供給するように前記位相変調手段及び振幅調整手段の入力をそれぞれ制御する信号制御手段と、を備える構成とした。
【００１０】
このような構成により、信号制御手段から位相変調手段及び振幅調整手段に制御信号を入力し、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を位相変調手段に供給すると共に、振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、前記振幅調整手段から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段に供給すると共に前記位相変調手段に送信データを供給する。これにより、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にする。
【００１１】
本発明の無線装置は、具体的には請求項２のように、前記信号制御手段は、前記送信データを並列送信データに変換するパラレル変換器と、該並列送信データを同相信号及び直交信号のデータに変換して出力するデータ変換器と、振幅変調と位相変調との切換信号に応じて、前記第１制御信号と前記データ変換器の出力とを選択して前記位相変調手段に出力する第１セレクタ及び前記第２制御信号と送信データとを選択して前記振幅調整手段に出力する第２セレクタを有する切換手段と、を備えて構成するとよい。
【００１２】
また、請求項３の第２の発明は、送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段と、振幅変調動作時は、前記位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号を前記位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、前記位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる送信データを前記位相変調手段に供給するように前記位相変調手段及び振幅調整手段の入力をそれぞれ制御する信号制御手段と、を備えて構成した。
【００１３】
このような構成により、信号制御手段から位相変調手段及び振幅調整手段に制御信号を入力し、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号を第１データ変換手段で生成して位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる送信データを位相変調手段に供給する。これにより、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にする。
【００１４】
本発明の無線装置は、具体的には請求項４のように、前記信号制御手段は、送信データに応じて前記第３制御信号を生成して出力する第１データ変換手段と、前記送信データを並列送信データに変換するパラレル変換器及び該並列送信データを同相信号及び直交信号のデータに変換して出力するデータ変換器を有する第２データ変換手段と、振幅変調と位相変調との切換信号に応じて前記第１データ変換手段の出力と前記第２データ変換手段の出力とを選択して前記位相変調手段に出力する切換手段と、を備えて構成するとよい。または、前記第１データ変換手段を、請求項５のように、送信データに応じて「１」，「０」，「−１」の３値で符号化された前記第３制御信号を出力するように構成してもよい。この場合、請求項６のように、前記第３制御信号は、「１」と「−１」の符号が同数現れるようにするとよい。または、請求項７のように、送信データの同一符号に対応付けられた「１」と「−１」の符号が交互に現れるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、本発明に係る無線装置の第１実施形態における送信部の概略構成を、また、図２に受信部の概略構成をそれぞれブロック図で示す。
図１において、本実施形態の無線装置の送信部は、ＰＳＫ及びＡＳＫの両変調機能を併有したものであり、信号制御手段１と、位相変調手段２と、振幅調整手段３と、電力増幅器４と、アンテナ５と、を備えて構成している。
【００１６】
ここで、信号制御手段１は、振幅変調動作時は、後述の位相変調手段２から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を位相変調手段２に供給すると共に後述の振幅調整手段３に送信データを供給し、位相変調動作時は、振幅調整手段３から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段３に供給すると共に位相変調手段２に送信データを供給するように位相変調手段２及び振幅調整手段３の入力をそれぞれ制御するものである。
【００１７】
そして、信号制御手段１は、送信データＤ（ｔ）を並列送信データに変換するパラレル変換器６と、該並列送信データをデータ状のＩ信号及びＱ信号（以下、Ｉd信号及びＱd信号）に変換して出力するデータ変換器としてのＩＱ変換器７と、ＡＳＫとＰＳＫとの切換信号に応じて上記第１制御信号としての一定信号と上記ＩＱ変換器７の出力であるＩd信号及びＱd信号とを選択して位相変調手段２に出力する第１セレクタ９及び上記第２制御信号としての一定電位と送信データとを選択して振幅調整手段３に出力する第２セレクタ１０を有する切換手段８と、を備えて構成している。
【００１８】
上記位相変調手段２は、第１セレクタ９から入力する一定信号またはＩd信号及びＱd信号に応じて出力の信号形態を変化させるものであり、例えば、位相変調手段２に一定信号が入力されると、それに応じて一定振幅で一定位相の正弦波が出力し、位相変調手段２にＩd信号とＱd信号が入力されると、それに応じて搬送波の位相を離散的に変化させた一定振幅の位相変調波が出力するようにされている。そして、この位相変調手段２は、Ｄ／Ａ変換器（以下、ＤＡＣ）１１と、混合器１２ａ，１２ｂと、高周波信号源１３と、π／４位相器１４と、加算器１５と、を備える。
【００１９】
上記ＤＡＣ１１は、入力する一定信号またはデータ状のＩd信号及びＱd信号を、アナログのＩa信号及びＱa信号に変換して出力し混合器１２ａ，１２ｂに供給する。混合器１２ａは、Ｉa信号の供給線上に設けられており、後述の高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）を受け、アナログ変換されたＩa信号と混合してＩaｃｏｓωｔを出力する。また、混合器１２ｂは、Ｑa信号の供給線上に設けられており、高周波信号源１３から、π／４位相器１４を介して受けた正弦波（ｓｉｎωｔ）を、アナログ変換されたＱa信号と混合してＱaｓｉｎωｔを出力する。また、高周波信号源１３は、搬送波を生成するものであり、例えば１〜10GHz程度の周波数の余弦波（ｃｏｓωｔ）を出力している。そして、混合器１２ａ，１２ｂから出力したＩaｃｏｓωｔ及びＱaｓｉｎωｔの各信号は、加算器１５で加算される。なお、図１においては、位相器にπ／４位相器１４を適用した８相ＰＳＫの構成例を示しているが、これに限られない。
【００２０】
上記位相変調手段２の出力は、振幅調整手段３に供給される。この振幅調整手段３は、位相変調手段２の出力と上記切換手段８の第２セレクタ１０から供給される送信データＤ（ｔ）または一定電位と混合するものであり、ＡＳＫ送信する場合に位相変調手段２から入力される一定振幅で一定位相の正弦波（搬送波）を第２セレクタ１０から供給される送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調してＡＳＫ信号を出力し、ＰＳＫ送信する場合は、位相変調手段２から供給される位相変調波を第２セレクタ１０から供給される一定電位で増幅してＰＳＫ信号を出力するものである。
【００２１】
そして、上記振幅調整手段３の出力端には電力増幅器４が、また増幅器５の出力端にはアンテナ５が設けられており、振幅調整手段３から出力されたＡＳＫまたはＰＳＫ信号を、電力増幅器４で所定の送信電力まで増幅してアンテナ５から無線送信するように構成している。
【００２２】
また、図２に示す受信部は、無線送信されたＡＳＫまたはＰＳＫ信号を受信して受信データに復調するものであり、アンテナ５と、増幅器１６と、直交復調手段１７と、デジタル信号処理部１８と、を備えて構成している。
【００２３】
増幅器１６は、アンテナ５で受信したＡＳＫまたはＰＳＫ信号を増幅し、直交復調手段１７に供給する。直交復調手段１７は、上記ＡＳＫまたはＰＳＫの受信信号をＩd信号とＱd信号のデータに変換して出力するものであり、二つの混合器１９ａ，１９ｂと、高周波信号源１３と、π／４位相器１４と、ローパスフィルター（以下、ＬＰＦ）２０と、Ａ／Ｄ変換器（以下、ＡＤＣ）２１と、を備えて構成している。混合器１９ａは、Ｉa信号出力線上に設けられ高周波信号源１３から余弦波（ｃｏｓωｔ）を直接受け、入力した上記ＡＳＫまたはＰＳＫ信号と混合してＩa信号を出力し、混合器１９ｂは、Ｑa信号出力線上に設けられ高周波信号源１３から、例えばπ／４位相器１４を介して正弦波（ｓｉｎωｔ）を受け、入力した上記ＰＳＫまたはＡＳＫ信号と混合してＱa信号を出力する。そして、ＬＰＦ２０は、上記Ｉa信号及びＱa信号から高周波成分を除去して、送信時と同じＩa信号及びＱa信号を得るためのものであり、ＡＤＣ２１は、ＬＰＦ２０を通過したＩa信号及びＱa信号をＡ／Ｄ変換して出力するものである。
【００２４】
次に、上記第１実施形態の無線装置の動作を説明する。
先ず、送信データＤ（ｔ）をＡＳＫ送信する場合について図１を参照して説明する。
この場合、切換手段８に対してＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号が入力し、図１中実線で示すように、第１セレクタ９の電極端子ｃとｅ及びｄとｆとを接続するように信号供給線の系を切換える。これにより、第１セレクタ９からは、電極端子ｃ及びｄに供給されている一定信号がＩd信号及びＱd信号供給線に出力し、位相変調手段２に供給される。
【００２５】
次に、位相変調手段２においては、第１セレクタ９から入力した一定信号は、ＤＡＣ１１でＤ／Ａ変換され、ＤＡＣ１１から振幅が一定電位Ａであり位相が一定値φのＩa信号及びＱa信号が出力する。この場合、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ａｓｉｎφ
と、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ａｃｏｓφ
と表される。
【００２６】
これらのＩa信号及びＱa信号は、混合器１２ａ，１２ｂで搬送波と混合される。即ち、Ｉa信号は、高周波信号源１３から直接供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合され、Ｉaｃｏｓωｔの信号を出力する。また、Ｑa信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合され、Ｑaｓｉｎωｔの信号を出力する。そして、上記二つの信号は、加算器１５で加算され、Ｓ’（ｔ）の信号を出力する。この場合、Ｓ’（ｔ）は、
Ｓ’（ｔ）＝Ｉaｃｏｓωｔ＋Ｑaｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎφｃｏｓωｔ＋Ａｃｏｓφｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）
と表され、一定振幅で位相が一定の正弦波の搬送波である。
【００２７】
なお、ＤＡＣ１１に入力する一定信号は、いずれか一方が、ゼロ値で他方が一定信号であってもよい。この場合、加算器１５の一方の端子部には、常時ゼロ値の信号が入力することになる。したがって、加算器１５の出力はＡｃｏｓωｔまたはＡｓｉｎωｔの搬送波となる。
【００２８】
一方、切換手段８の第２セレクタ１０は、図１中に実線で示すように、ＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号に応じて電極端子ｇとｉとを接続するように信号供給線の系を切換えている。したがって、第２セレクタ１０からは送信データＤ（ｔ）が出力し、振幅調整手段３に供給される。これにより、振幅調整手段３では、上記搬送波のＳ’（ｔ）が送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調され、変調波Ｓ（ｔ）が得られる。この場合、変調波Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）
と表されＡＳＫ信号となる。そして、このＡＳＫ信号は、電力増幅器４で所定の送信電力まで増幅されアンテナ５より無線送信される。
【００２９】
次に、送信データＤ（ｔ）をＰＳＫ送信する場合には、切換手段８に対してＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号が入力され、図１中破線で示すように、第１セレクタ９の電極端子ａとｅ及びｂとｆとを接続するように信号供給線の系が切換えられる。この場合、第１セレクタ９の電極端子ａ及びｂには、送信データがパラレル変換器６でパラレル変換され、さらにＩＱ変換器７でＩd信号とＱd信号のデータに変換されて入力しており、該Ｉd信号とＱd信号が第１セレクタ９を介して位相変調手段２に供給されることになる。
【００３０】
次に、位相変調手段２においては、第１セレクタ９から入力したＩd信号及びＱd信号は、ＤＡＣ１１でそれぞれＤ／Ａ変換され、Ｉd信号及びＱd信号に応じてアナログのＩa信号及びＱa信号となる。なお、図１において、位相変調手段２は、π／４位相器１４を適用して８相ＰＳＫを構成しているので、Ｉa信号及びＱa信号は、８つのシンボル（０００），（００１），（０１０），（０１１），（１００），（１０１），（１１０），（１１１）に基づくものとなる。この場合、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ａｓｉｎφi
と、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ａｃｏｓφi
と表される。ここで、位相φiは、０，π／４，π／２，３π／４，π，５π／４，３π／２，７π／４に設定される。
【００３１】
これらのＩa信号及びＱa信号は、混合器１２ａ，１２ｂで搬送波と混合される。即ち、Ｉa信号は、高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合器１２ａで混合されＩaｃｏｓωｔの信号に、また、Ｑa信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合器１２ａで混合されＱaｓｉｎωｔの信号になる。そして、これら混合された二つの信号は、加算器１５で加算され、信号Ｓ’（ｔ）を出力する。この場合、Ｓ’（ｔ）は、
Ｓ’（ｔ）＝Ｉaｃｏｓωｔ＋Ｑaｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎφiｃｏｓωｔ＋Ａｃｏｓφiｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）
と表され、送信データＤ（ｔ）に応じて搬送波の位相がφiで離散的に変化する位相変調の信号形態をなしている。
【００３２】
一方、切換手段８の第２セレクタ１０は、図１中に破線で示すように、ＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号に応じて電極端子ｈとｉとを接続するように信号供給線の系を切換えている。したがって、第２セレクタ１０からは一定電位が出力し、振幅調整手段３に供給される。これにより、振幅調整手段３では、上記加算器１５から出力するＳ’（ｔ）を一定電位で増幅して、変調波Ｓ（ｔ）を得る。この場合、変調波Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋φi）
と表されＰＳＫ信号となる。そして、このＰＳＫ信号は、電力増幅器４で所定の送信電力まで増幅されアンテナ５より無線送信される。なお、上記Ｂは増幅後の振幅を示す。
【００３３】
次に、上述のうように変調されたＡＳＫ信号を受信する場合について、図２を参照して説明する。
アンテナ５で受信したＡＳＫ信号は、増幅器１６で所定のレベルまで増幅され直交復調手段１７に送られる。直交復調手段１７に入力したＡＳＫ信号は、二つの経路に分けられ、一方は混合器１９ａに、他方は混合器１９ｂに供給される。
【００３４】
上記混合器１９ａにおいて、ＡＳＫ信号は、高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合され、Ｉa信号として、
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）ｃｏｓωｔ
＝Ｄ（ｔ）Ｃ｛ｓｉｎ（２ωｔ＋φ）＋ｓｉｎφ｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００３５】
また、混合器１９ｂにおいては、ＡＳＫ信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合され、Ｑa信号として、
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）ｓｉｎωｔ
＝Ｄ（ｔ）Ｃ｛−ｃｏｓ（２ωｔ＋φ）＋ｃｏｓφ｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００３６】
これらの、Ｉa信号及びＱa信号は、それぞれローパスフィルター２０を通り高周波成分が除去される。そして、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ｃｓｉｎφ
となり、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ｃｃｏｓφ
となってＡＤＣ２１にそれぞれ供給される。
【００３７】
ここで、Ｉa信号及びＱa信号は、送信データＤ（ｔ）に応じてＤ／Ａ変換して得たＩa信号及びＱa信号とほぼ同様のものとなっている。したがって、これらのＩa信号及びＱa信号を、ＡＤＣ２１においてＡ／Ｄ変換し、さらに、デジタル信号処理部１８において信号処理することによって、送信データＤ（ｔ）と同じ受信データＤ（ｔ）が復元される。
【００３８】
次に、ＰＳＫ信号を受信する場合について、図２を参照して説明する。この場合も、ＡＳＫ信号と同様にして行われる。
先ず、アンテナ５で受信したＰＳＫ信号は、増幅器１６介して直交復調手段１７に送られる。そして、ここで、二つの経路に分けられ、一方は混合器１９ａに、他方は混合器１９ｂに供給される。
【００３９】
上記混合器１９ａにおいて、ＰＳＫ信号は、高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合され、Ｉa信号として、
Ｉa＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）ｃｏｓωｔ
＝Ｃ｛ｓｉｎ（２ωｔ＋φi）＋ｓｉｎφi｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００４０】
また、混合器１９ｂにおいては、ＰＳＫ信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合され、Ｑa信号として、
Ｑa＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）ｓｉｎωｔ
＝Ｃ｛−ｃｏｓ（２ωｔ＋φi）＋ｃｏｓφi｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００４１】
これらの、Ｉa信号及びＱa信号は、それぞれローパスフィルター２０を通り高周波成分が除去される。そして、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ｃｓｉｎφi
となり、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ｃｃｏｓφi
となり、送信時のＩa信号及びＱa信号とほぼ同様のものとなってＡＤＣ２１にそれぞれ供給される。したがって、ＡＤＣ２１において、上記Ｉa信号及びＱa信号をそれぞれＡ／Ｄ変換することによって送信時と同じＩd信号及びＱd信号が復調される。さらに、デジタル信号処理部１８において、該Ｉd信号及びＱd信号を信号処理して送信データＤ（ｔ）と同じ、受信データＤ（ｔ）が復元される。
【００４２】
このように、第１実施形態によれば、送信データを一つの位相変調手段２でＡＳＫ変調またはＰＳＫ変調して送信することができ、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００４３】
次に、本発明に係る第２実施形態の無線装置について説明する。
図３は、第２実施形態の概略構成を示すブロック図である。第１実施形態と同じ要素については、同一の符号を用いて示し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
図３の第２実施形態は、信号制御手段１にＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号に応じて信号の供給線路を切換える切換手段８として第１セレクタ９のみを備え、該切換手段８の入力側に第１のデータ変換手段２２と、第２データ変換手段２３とを設けて構成している。上記第１のデータ変換手段２２は、位相変調手段２から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号として二つの同一信号を送信データに基づいて得るものであり、第２データ変換手段２３は、送信データＤ（ｔ）をパラレル変換するパラレル変換器６及びパラレル変換されたデータをＩd信号及びＱd信号に変換するＩＱ変換器７を備えたものである。
【００４５】
この場合、ＡＳＫ送信をするときは、ＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号を切換手段８に供給して、図３中に実線で示すように、第１セレクタ９の電極端子ａとｅ及びｂとｆを接続するように信号供給線の系を切換える。これにより、送信データＤ（ｔ）が第１データ変換手段２２で二つの同一信号に変換されて、第１セレクタ９を介してＩd信号供給線及びＱd信号供給線に供給され、位相変調手段２に入力する。
【００４６】
位相変調手段２において、入力した送信データＤ（ｔ）に基づく二つの同一信号は、Ｄ／Ａ変換されてアナログのＩa信号及びＱa信号となる。この場合、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎφ
Ｑa信号は、
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ａｃｏｓφ
と表される。ここで、Ａは一定電位の振幅値を示し、φは一定値の位相である。
【００４７】
さらに、これらＩa信号及びＱa信号は、混合器１２ａ，１２ｂで高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）及びπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）とそれぞれ混合され、それぞれ
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎφｃｏｓωｔ
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ａｃｏｓφｓｉｎωｔ
となる。
【００４８】
そして、上記Ｉa信号及びＱa信号は、加算器１５で共に加算され、変調波Ｓ（ｔ）が出力する。この場合、Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）
と表され、搬送波が送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調されたＡＳＫ信号となる。
【００４９】
また、ＰＳＫ送信する場合は、ＰＳＫ切換信号を切換手段８に与え、図３中に破線で示すように、電極端子ｃとｅ及びｄとｆとが接続するように切換手段８を切換える。そして、送信データＤ（ｔ）を第２データ切換手段８３において、パラレル変換器６でパラレル変換し、さらにＩＱ変換器７でＩＱ変換して得たＩd及びＱd信号が切換手段８を介して位相変調手段２に供給される。
【００５０】
位相変調手段２においては、第１実施形態と同様にして、搬送波が送信データＤ（ｔ）に応じて位相変調され、変調波Ｓ（ｔ）が出力する。この場合、Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）
と表され、ＰＳＫ信号となる。
【００５１】
このように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、送信データを一つの位相変調手段２でＡＳＫ変調またはＰＳＫ変調して送信することができ、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００５２】
次に、本発明に係る第３実施形態の無線装置について説明する。
図４は、第３実施形態の概略構成を示すブロック図である。第２実施形態と同じ要素については、同一の符号を用いて示し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５３】
図４の第３実施形態は、位相変調手段２にＤＡＣ１１の後段でＩa信号及びＱa信号のそれぞれの供給線上にノイズ除去等のためのカップリングコンデンサ２４を挿入すると共に、第２実施形態における第１データ変換手段２２に替えて、送信データＤ（ｔ）を「１」，「０」，「−１」の３値に符号化したデータに変換する第３データ変換手段２５を備えたものであり、該３値の符号からなる同一のデータを第１セレクタ９の電極端子ａ及びｂにそれぞれ供給している。なお、上記カップリングコンデンサ２４に替えて、図５に示すように、トランス２６をＩa信号及びＱa信号の供給線上にそれぞれ挿入してもよい。
【００５４】
一般に、図４または図５に示すようなカップリングコンデンサ２４またはトランス２６を挿入した位相変調手段２に対して、図６に示す「１」，「０」の２値の符号からなる直流成分を含む同一のデータを第１セレクタ９を介して供給し、搬送波をＡＳＫしようとした場合には、カップリングコンデンサ２４またはトランス２６によって直流成分が除去され、変調波Ｓ（ｔ）には、時間ｔの経過と共に、送信データＤ（ｔ）の符号「０」に対応する部分に搬送波に対して位相が１８０度ずれた信号が現れる。そして、一定時間経過後には、変調波Ｓ（ｔ）は、振幅が一定となり、送信データＤ（ｔ）の符号「１」に対応して搬送波と同相の信号が、また符号「０」に対応して搬送波と位相が１８０度ずれた信号が発生し、いわゆるＢＰＳＫと同様の変調波が生成されることになる。
【００５５】
そこで、本第３実施形態においては、ＡＳＫ送信する場合、送信データＤ（ｔ）を第３データ変換手段２５により、「１」，「０」，「−１」の３値の符号からなるデータに変換して直流成分を含まないようにし、該３値の符号からなる同一のデータを第１セレクタ９を介して位相変調手段２に供給するようにしている。
【００５６】
これにより、図７に示すように、送信データＤ（ｔ）の符号［１］，「０」に対応して、第３データ変換手段２５においてデータ変換し、符号「１」，「０」，「−１」で表された３値データを得る。ここで、送信データＤ（ｔ）の符号「１」は、データ変換後「１」と「−１」の符号で表され、この符号「１」と「−１」は、送信データＤ（ｔ）の符号「１」に対応して交互に発生するように設定される。なお、符号「１」と「−１」の発生は、交互に発生する場合に限られず、「１」と「−１」の符号が同数出現するように定めるならばいかなる配列でもよい。そして、図７に示すように、上記３値データに応じて搬送波を変調すると、送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調された変調波Ｓ（ｔ）が得られる。
【００５７】
このように、第３実施形態によれば、位相変調手段２にカップリングコンデンサ２４が挿入されている場合でも、該位相変調手段２により送信データＤ（ｔ）をＡＳＫして送信することができ、一つの位相変調手段２によりＡＳＫ及びＰＳＫ送信が可能となり、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の無線装置によれば、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させるような一定信号を位相変調手段に供給すると共に、振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させるようなＩ信号及びＱ信号を位相変調手段に供給すると共に、振幅調整手段に一定電位を供給する構成としたことにより、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を行うことができる。したがって、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００５９】
また、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させるような二つの同一の信号を位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させるようなＩ信号及びＱ信号を位相変調手段に供給する構成としても、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を行うことができ、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００６０】
さらに、カップリングコンデンサやトランス等を信号供給線上に備えた位相変調手段を用いてＡＳＫを行う際、送信データに応じて「１」，「０」，「−１」の３値で符号化された直流成分を含まないデータを位相変調手段に供給することにより、「１」，「０」の２値で符号化されたデータを供給する場合のような時間経過と共に位相変調された信号が出力されてしまう不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無線装置の第１実施形態における送信部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における受信部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態における送信部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態における送信部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４の位相変調手段の他の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図４の位相変調手段に２値のデータを供給したときに、生成される変調波を示す説明図である。
【図７】図４の位相変調手段に３値のデータを供給したときに、生成される変調波を示す説明図である。
【符号の説明】
１…信号制御手段
２…位相変調手段
３…振幅調整手段
４…パラレル変換器
７…ＩＱ変換器
８…切換手段
９…第１セレクタ
１０…第２セレクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、振幅変調機能と位相変調機能を備えた無線装置に関し、特に、一つの位相変調手段を用いて位相変調（Phase Shift Keying：ＰＳＫ）及び振幅変調（Amplitude Shift Keying：ＡＳＫ）の両方の送信を可能にした無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線装置には、デジタルデータを送信する場合、送信データに応じて搬送波を振幅変調して行うＡＳＫ方式や、同相信号（以下、Ｉ信号）と直交信号（以下、Ｑ信号）とを用いて搬送波の位相を変調して行うＰＳＫ方式等がある。
【０００３】
ＡＳＫは、現在、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）において、車載器と路側器との無線通信に使用されている。このＡＳＫ方式の無線装置は、高周波信号源から出力される搬送波を、ＡＳＫ手段において送信データに応じて振幅変調し、これを増幅してアンテナから送信する機能と、アンテナで受信したＡＳＫの受信信号と高周波信号源の出力とを復調手段で混合してＡＳＫ復調波を生成し、これを、例えば、包絡線検波して受信データを得る機能を備えたものである。
【０００４】
一方、このような車載器の無線装置を用いて、移動中に動画像、交通情報、自動運転支援、物流・運行管理等の高度情報をも扱えるようにすることが検討されている。
【０００５】
ところが、ＡＳＫは、波形干渉等のノイズに弱い欠点があり、上記高度情報を無線通信する手段には適さない。そこで、上記高度情報の無線通信にはノイズに強いＰＳＫを適用し、ＥＴＣにはそのままＡＳＫを適用するようにしたＰＳＫ・ＡＳＫ併有の無線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２１６１７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の無線装置は、一つの無線装置にＰＳＫ機能とＡＳＫ機能の両方を併有させるために、ＰＳＫ用及びＡＳＫ用の二つの変調手段を個別に備えているので、無線装置の製造コストが上昇し、装置が大型化し、重量・消費電力が増大する問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に着目してなされたもので、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にさせた無線装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このために、請求項１の第１の発明は、送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段と、振幅変調動作時は、前記位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を前記位相変調手段に供給すると共に、前記振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、前記振幅調整手段から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段に供給すると共に前記位相変調手段に送信データを供給するように前記位相変調手段及び振幅調整手段の入力をそれぞれ制御する信号制御手段と、を備える構成とした。
【００１０】
このような構成により、信号制御手段から位相変調手段及び振幅調整手段に制御信号を入力し、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を位相変調手段に供給すると共に、振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、前記振幅調整手段から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段に供給すると共に前記位相変調手段に送信データを供給する。これにより、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にする。
【００１１】
本発明の無線装置は、具体的には請求項２のように、前記信号制御手段は、前記送信データを並列送信データに変換するパラレル変換器と、該並列送信データを同相信号及び直交信号のデータに変換して出力するデータ変換器と、振幅変調と位相変調との切換信号に応じて、前記第１制御信号と前記データ変換器の出力とを選択して前記位相変調手段に出力する第１セレクタ及び前記第２制御信号と送信データとを選択して前記振幅調整手段に出力する第２セレクタを有する切換手段と、を備えて構成するとよい。
【００１２】
また、請求項３の第２の発明は、送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段と、振幅変調動作時は、前記位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号を前記位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、前記位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる送信データを前記位相変調手段に供給するように前記位相変調手段及び振幅調整手段の入力をそれぞれ制御する信号制御手段と、を備えて構成した。
【００１３】
このような構成により、信号制御手段から位相変調手段及び振幅調整手段に制御信号を入力し、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号を第１データ変換手段で生成して位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる送信データを位相変調手段に供給する。これにより、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を可能にする。
【００１４】
本発明の無線装置は、具体的には請求項４のように、前記信号制御手段は、送信データに応じて前記第３制御信号を生成して出力する第１データ変換手段と、前記送信データを並列送信データに変換するパラレル変換器及び該並列送信データを同相信号及び直交信号のデータに変換して出力するデータ変換器を有する第２データ変換手段と、振幅変調と位相変調との切換信号に応じて前記第１データ変換手段の出力と前記第２データ変換手段の出力とを選択して前記位相変調手段に出力する切換手段と、を備えて構成するとよい。または、前記第１データ変換手段を、請求項５のように、送信データに応じて「１」，「０」，「−１」の３値で符号化された前記第３制御信号を出力するように構成してもよい。この場合、請求項６のように、前記第３制御信号は、「１」と「−１」の符号が同数現れるようにするとよい。または、請求項７のように、送信データの同一符号に対応付けられた「１」と「−１」の符号が交互に現れるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に、本発明に係る無線装置の第１実施形態における送信部の概略構成を、また、図２に受信部の概略構成をそれぞれブロック図で示す。
図１において、本実施形態の無線装置の送信部は、ＰＳＫ及びＡＳＫの両変調機能を併有したものであり、信号制御手段１と、位相変調手段２と、振幅調整手段３と、電力増幅器４と、アンテナ５と、を備えて構成している。
【００１６】
ここで、信号制御手段１は、振幅変調動作時は、後述の位相変調手段２から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を位相変調手段２に供給すると共に後述の振幅調整手段３に送信データを供給し、位相変調動作時は、振幅調整手段３から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段３に供給すると共に位相変調手段２に送信データを供給するように位相変調手段２及び振幅調整手段３の入力をそれぞれ制御するものである。
【００１７】
そして、信号制御手段１は、送信データＤ（ｔ）を並列送信データに変換するパラレル変換器６と、該並列送信データをデータ状のＩ信号及びＱ信号（以下、Ｉd信号及びＱd信号）に変換して出力するデータ変換器としてのＩＱ変換器７と、ＡＳＫとＰＳＫとの切換信号に応じて上記第１制御信号としての一定信号と上記ＩＱ変換器７の出力であるＩd信号及びＱd信号とを選択して位相変調手段２に出力する第１セレクタ９及び上記第２制御信号としての一定電位と送信データとを選択して振幅調整手段３に出力する第２セレクタ１０を有する切換手段８と、を備えて構成している。
【００１８】
上記位相変調手段２は、第１セレクタ９から入力する一定信号またはＩd信号及びＱd信号に応じて出力の信号形態を変化させるものであり、例えば、位相変調手段２に一定信号が入力されると、それに応じて一定振幅で一定位相の正弦波が出力し、位相変調手段２にＩd信号とＱd信号が入力されると、それに応じて搬送波の位相を離散的に変化させた一定振幅の位相変調波が出力するようにされている。そして、この位相変調手段２は、Ｄ／Ａ変換器（以下、ＤＡＣ）１１と、混合器１２ａ，１２ｂと、高周波信号源１３と、π／４位相器１４と、加算器１５と、を備える。
【００１９】
上記ＤＡＣ１１は、入力する一定信号またはデータ状のＩd信号及びＱd信号を、アナログのＩa信号及びＱa信号に変換して出力し混合器１２ａ，１２ｂに供給する。混合器１２ａは、Ｉa信号の供給線上に設けられており、後述の高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）を受け、アナログ変換されたＩa信号と混合してＩaｃｏｓωｔを出力する。また、混合器１２ｂは、Ｑa信号の供給線上に設けられており、高周波信号源１３から、π／４位相器１４を介して受けた正弦波（ｓｉｎωｔ）を、アナログ変換されたＱa信号と混合してＱaｓｉｎωｔを出力する。また、高周波信号源１３は、搬送波を生成するものであり、例えば１〜10GHz程度の周波数の余弦波（ｃｏｓωｔ）を出力している。そして、混合器１２ａ，１２ｂから出力したＩaｃｏｓωｔ及びＱaｓｉｎωｔの各信号は、加算器１５で加算される。なお、図１においては、位相器にπ／４位相器１４を適用した８相ＰＳＫの構成例を示しているが、これに限られない。
【００２０】
上記位相変調手段２の出力は、振幅調整手段３に供給される。この振幅調整手段３は、位相変調手段２の出力と上記切換手段８の第２セレクタ１０から供給される送信データＤ（ｔ）または一定電位と混合するものであり、ＡＳＫ送信する場合に位相変調手段２から入力される一定振幅で一定位相の正弦波（搬送波）を第２セレクタ１０から供給される送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調してＡＳＫ信号を出力し、ＰＳＫ送信する場合は、位相変調手段２から供給される位相変調波を第２セレクタ１０から供給される一定電位で増幅してＰＳＫ信号を出力するものである。
【００２１】
そして、上記振幅調整手段３の出力端には電力増幅器４が、また増幅器５の出力端にはアンテナ５が設けられており、振幅調整手段３から出力されたＡＳＫまたはＰＳＫ信号を、電力増幅器４で所定の送信電力まで増幅してアンテナ５から無線送信するように構成している。
【００２２】
また、図２に示す受信部は、無線送信されたＡＳＫまたはＰＳＫ信号を受信して受信データに復調するものであり、アンテナ５と、増幅器１６と、直交復調手段１７と、デジタル信号処理部１８と、を備えて構成している。
【００２３】
増幅器１６は、アンテナ５で受信したＡＳＫまたはＰＳＫ信号を増幅し、直交復調手段１７に供給する。直交復調手段１７は、上記ＡＳＫまたはＰＳＫの受信信号をＩd信号とＱd信号のデータに変換して出力するものであり、二つの混合器１９ａ，１９ｂと、高周波信号源１３と、π／４位相器１４と、ローパスフィルター（以下、ＬＰＦ）２０と、Ａ／Ｄ変換器（以下、ＡＤＣ）２１と、を備えて構成している。混合器１９ａは、Ｉa信号出力線上に設けられ高周波信号源１３から余弦波（ｃｏｓωｔ）を直接受け、入力した上記ＡＳＫまたはＰＳＫ信号と混合してＩa信号を出力し、混合器１９ｂは、Ｑa信号出力線上に設けられ高周波信号源１３から、例えばπ／４位相器１４を介して正弦波（ｓｉｎωｔ）を受け、入力した上記ＰＳＫまたはＡＳＫ信号と混合してＱa信号を出力する。そして、ＬＰＦ２０は、上記Ｉa信号及びＱa信号から高周波成分を除去して、送信時と同じＩa信号及びＱa信号を得るためのものであり、ＡＤＣ２１は、ＬＰＦ２０を通過したＩa信号及びＱa信号をＡ／Ｄ変換して出力するものである。
【００２４】
次に、上記第１実施形態の無線装置の動作を説明する。
先ず、送信データＤ（ｔ）をＡＳＫ送信する場合について図１を参照して説明する。
この場合、切換手段８に対してＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号が入力し、図１中実線で示すように、第１セレクタ９の電極端子ｃとｅ及びｄとｆとを接続するように信号供給線の系を切換える。これにより、第１セレクタ９からは、電極端子ｃ及びｄに供給されている一定信号がＩd信号及びＱd信号供給線に出力し、位相変調手段２に供給される。
【００２５】
次に、位相変調手段２においては、第１セレクタ９から入力した一定信号は、ＤＡＣ１１でＤ／Ａ変換され、ＤＡＣ１１から振幅が一定電位Ａであり位相が一定値φのＩa信号及びＱa信号が出力する。この場合、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ａｓｉｎφ
と、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ａｃｏｓφ
と表される。
【００２６】
これらのＩa信号及びＱa信号は、混合器１２ａ，１２ｂで搬送波と混合される。即ち、Ｉa信号は、高周波信号源１３から直接供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合され、Ｉaｃｏｓωｔの信号を出力する。また、Ｑa信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合され、Ｑaｓｉｎωｔの信号を出力する。そして、上記二つの信号は、加算器１５で加算され、Ｓ’（ｔ）の信号を出力する。この場合、Ｓ’（ｔ）は、
Ｓ’（ｔ）＝Ｉaｃｏｓωｔ＋Ｑaｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎφｃｏｓωｔ＋Ａｃｏｓφｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）
と表され、一定振幅で位相が一定の正弦波の搬送波である。
【００２７】
なお、ＤＡＣ１１に入力する一定信号は、いずれか一方が、ゼロ値で他方が一定信号であってもよい。この場合、加算器１５の一方の端子部には、常時ゼロ値の信号が入力することになる。したがって、加算器１５の出力はＡｃｏｓωｔまたはＡｓｉｎωｔの搬送波となる。
【００２８】
一方、切換手段８の第２セレクタ１０は、図１中に実線で示すように、ＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号に応じて電極端子ｇとｉとを接続するように信号供給線の系を切換えている。したがって、第２セレクタ１０からは送信データＤ（ｔ）が出力し、振幅調整手段３に供給される。これにより、振幅調整手段３では、上記搬送波のＳ’（ｔ）が送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調され、変調波Ｓ（ｔ）が得られる。この場合、変調波Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）
と表されＡＳＫ信号となる。そして、このＡＳＫ信号は、電力増幅器４で所定の送信電力まで増幅されアンテナ５より無線送信される。
【００２９】
次に、送信データＤ（ｔ）をＰＳＫ送信する場合には、切換手段８に対してＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号が入力され、図１中破線で示すように、第１セレクタ９の電極端子ａとｅ及びｂとｆとを接続するように信号供給線の系が切換えられる。この場合、第１セレクタ９の電極端子ａ及びｂには、送信データがパラレル変換器６でパラレル変換され、さらにＩＱ変換器７でＩd信号とＱd信号のデータに変換されて入力しており、該Ｉd信号とＱd信号が第１セレクタ９を介して位相変調手段２に供給されることになる。
【００３０】
次に、位相変調手段２においては、第１セレクタ９から入力したＩd信号及びＱd信号は、ＤＡＣ１１でそれぞれＤ／Ａ変換され、Ｉd信号及びＱd信号に応じてアナログのＩa信号及びＱa信号となる。なお、図１において、位相変調手段２は、π／４位相器１４を適用して８相ＰＳＫを構成しているので、Ｉa信号及びＱa信号は、８つのシンボル（０００），（００１），（０１０），（０１１），（１００），（１０１），（１１０），（１１１）に基づくものとなる。この場合、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ａｓｉｎφi
と、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ａｃｏｓφi
と表される。ここで、位相φiは、０，π／４，π／２，３π／４，π，５π／４，３π／２，７π／４に設定される。
【００３１】
これらのＩa信号及びＱa信号は、混合器１２ａ，１２ｂで搬送波と混合される。即ち、Ｉa信号は、高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合器１２ａで混合されＩaｃｏｓωｔの信号に、また、Ｑa信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合器１２ａで混合されＱaｓｉｎωｔの信号になる。そして、これら混合された二つの信号は、加算器１５で加算され、信号Ｓ’（ｔ）を出力する。この場合、Ｓ’（ｔ）は、
Ｓ’（ｔ）＝Ｉaｃｏｓωｔ＋Ｑaｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎφiｃｏｓωｔ＋Ａｃｏｓφiｓｉｎωｔ
＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）
と表され、送信データＤ（ｔ）に応じて搬送波の位相がφiで離散的に変化する位相変調の信号形態をなしている。
【００３２】
一方、切換手段８の第２セレクタ１０は、図１中に破線で示すように、ＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号に応じて電極端子ｈとｉとを接続するように信号供給線の系を切換えている。したがって、第２セレクタ１０からは一定電位が出力し、振幅調整手段３に供給される。これにより、振幅調整手段３では、上記加算器１５から出力するＳ’（ｔ）を一定電位で増幅して、変調波Ｓ（ｔ）を得る。この場合、変調波Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋φi）
と表されＰＳＫ信号となる。そして、このＰＳＫ信号は、電力増幅器４で所定の送信電力まで増幅されアンテナ５より無線送信される。なお、上記Ｂは増幅後の振幅を示す。
【００３３】
次に、上述のうように変調されたＡＳＫ信号を受信する場合について、図２を参照して説明する。
アンテナ５で受信したＡＳＫ信号は、増幅器１６で所定のレベルまで増幅され直交復調手段１７に送られる。直交復調手段１７に入力したＡＳＫ信号は、二つの経路に分けられ、一方は混合器１９ａに、他方は混合器１９ｂに供給される。
【００３４】
上記混合器１９ａにおいて、ＡＳＫ信号は、高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合され、Ｉa信号として、
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）ｃｏｓωｔ
＝Ｄ（ｔ）Ｃ｛ｓｉｎ（２ωｔ＋φ）＋ｓｉｎφ｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００３５】
また、混合器１９ｂにおいては、ＡＳＫ信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合され、Ｑa信号として、
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）ｓｉｎωｔ
＝Ｄ（ｔ）Ｃ｛−ｃｏｓ（２ωｔ＋φ）＋ｃｏｓφ｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００３６】
これらの、Ｉa信号及びＱa信号は、それぞれローパスフィルター２０を通り高周波成分が除去される。そして、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ｃｓｉｎφ
となり、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ｃｃｏｓφ
となってＡＤＣ２１にそれぞれ供給される。
【００３７】
ここで、Ｉa信号及びＱa信号は、送信データＤ（ｔ）に応じてＤ／Ａ変換して得たＩa信号及びＱa信号とほぼ同様のものとなっている。したがって、これらのＩa信号及びＱa信号を、ＡＤＣ２１においてＡ／Ｄ変換し、さらに、デジタル信号処理部１８において信号処理することによって、送信データＤ（ｔ）と同じ受信データＤ（ｔ）が復元される。
【００３８】
次に、ＰＳＫ信号を受信する場合について、図２を参照して説明する。この場合も、ＡＳＫ信号と同様にして行われる。
先ず、アンテナ５で受信したＰＳＫ信号は、増幅器１６介して直交復調手段１７に送られる。そして、ここで、二つの経路に分けられ、一方は混合器１９ａに、他方は混合器１９ｂに供給される。
【００３９】
上記混合器１９ａにおいて、ＰＳＫ信号は、高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）と混合され、Ｉa信号として、
Ｉa＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）ｃｏｓωｔ
＝Ｃ｛ｓｉｎ（２ωｔ＋φi）＋ｓｉｎφi｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００４０】
また、混合器１９ｂにおいては、ＰＳＫ信号は、高周波信号源１３からπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）と混合され、Ｑa信号として、
Ｑa＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）ｓｉｎωｔ
＝Ｃ｛−ｃｏｓ（２ωｔ＋φi）＋ｃｏｓφi｝
を出力する。ここで、Ｃは一定の振幅値を示す。
【００４１】
これらの、Ｉa信号及びＱa信号は、それぞれローパスフィルター２０を通り高周波成分が除去される。そして、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ｃｓｉｎφi
となり、また、Ｑa信号は、
Ｑa＝Ｃｃｏｓφi
となり、送信時のＩa信号及びＱa信号とほぼ同様のものとなってＡＤＣ２１にそれぞれ供給される。したがって、ＡＤＣ２１において、上記Ｉa信号及びＱa信号をそれぞれＡ／Ｄ変換することによって送信時と同じＩd信号及びＱd信号が復調される。さらに、デジタル信号処理部１８において、該Ｉd信号及びＱd信号を信号処理して送信データＤ（ｔ）と同じ、受信データＤ（ｔ）が復元される。
【００４２】
このように、第１実施形態によれば、送信データを一つの位相変調手段２でＡＳＫ変調またはＰＳＫ変調して送信することができ、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００４３】
次に、本発明に係る第２実施形態の無線装置について説明する。
図３は、第２実施形態の概略構成を示すブロック図である。第１実施形態と同じ要素については、同一の符号を用いて示し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
図３の第２実施形態は、信号制御手段１にＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号に応じて信号の供給線路を切換える切換手段８として第１セレクタ９のみを備え、該切換手段８の入力側に第１のデータ変換手段２２と、第２データ変換手段２３とを設けて構成している。上記第１のデータ変換手段２２は、位相変調手段２から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号として二つの同一信号を送信データに基づいて得るものであり、第２データ変換手段２３は、送信データＤ（ｔ）をパラレル変換するパラレル変換器６及びパラレル変換されたデータをＩd信号及びＱd信号に変換するＩＱ変換器７を備えたものである。
【００４５】
この場合、ＡＳＫ送信をするときは、ＡＳＫ／ＰＳＫ切換信号を切換手段８に供給して、図３中に実線で示すように、第１セレクタ９の電極端子ａとｅ及びｂとｆを接続するように信号供給線の系を切換える。これにより、送信データＤ（ｔ）が第１データ変換手段２２で二つの同一信号に変換されて、第１セレクタ９を介してＩd信号供給線及びＱd信号供給線に供給され、位相変調手段２に入力する。
【００４６】
位相変調手段２において、入力した送信データＤ（ｔ）に基づく二つの同一信号は、Ｄ／Ａ変換されてアナログのＩa信号及びＱa信号となる。この場合、Ｉa信号は、
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎφ
Ｑa信号は、
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ａｃｏｓφ
と表される。ここで、Ａは一定電位の振幅値を示し、φは一定値の位相である。
【００４７】
さらに、これらＩa信号及びＱa信号は、混合器１２ａ，１２ｂで高周波信号源１３から供給される余弦波（ｃｏｓωｔ）及びπ／４位相器１４を介して供給される正弦波（ｓｉｎωｔ）とそれぞれ混合され、それぞれ
Ｉa＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎφｃｏｓωｔ
Ｑa＝Ｄ（ｔ）Ａｃｏｓφｓｉｎωｔ
となる。
【００４８】
そして、上記Ｉa信号及びＱa信号は、加算器１５で共に加算され、変調波Ｓ（ｔ）が出力する。この場合、Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）Ａｓｉｎ（ωｔ＋φ）
と表され、搬送波が送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調されたＡＳＫ信号となる。
【００４９】
また、ＰＳＫ送信する場合は、ＰＳＫ切換信号を切換手段８に与え、図３中に破線で示すように、電極端子ｃとｅ及びｄとｆとが接続するように切換手段８を切換える。そして、送信データＤ（ｔ）を第２データ切換手段８３において、パラレル変換器６でパラレル変換し、さらにＩＱ変換器７でＩＱ変換して得たＩd及びＱd信号が切換手段８を介して位相変調手段２に供給される。
【００５０】
位相変調手段２においては、第１実施形態と同様にして、搬送波が送信データＤ（ｔ）に応じて位相変調され、変調波Ｓ（ｔ）が出力する。この場合、Ｓ（ｔ）は、
Ｓ（ｔ）＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋φi）
と表され、ＰＳＫ信号となる。
【００５１】
このように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、送信データを一つの位相変調手段２でＡＳＫ変調またはＰＳＫ変調して送信することができ、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００５２】
次に、本発明に係る第３実施形態の無線装置について説明する。
図４は、第３実施形態の概略構成を示すブロック図である。第２実施形態と同じ要素については、同一の符号を用いて示し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５３】
図４の第３実施形態は、位相変調手段２にＤＡＣ１１の後段でＩa信号及びＱa信号のそれぞれの供給線上にノイズ除去等のためのカップリングコンデンサ２４を挿入すると共に、第２実施形態における第１データ変換手段２２に替えて、送信データＤ（ｔ）を「１」，「０」，「−１」の３値に符号化したデータに変換する第３データ変換手段２５を備えたものであり、該３値の符号からなる同一のデータを第１セレクタ９の電極端子ａ及びｂにそれぞれ供給している。なお、上記カップリングコンデンサ２４に替えて、図５に示すように、トランス２６をＩa信号及びＱa信号の供給線上にそれぞれ挿入してもよい。
【００５４】
一般に、図４または図５に示すようなカップリングコンデンサ２４またはトランス２６を挿入した位相変調手段２に対して、図６に示す「１」，「０」の２値の符号からなる直流成分を含む同一のデータを第１セレクタ９を介して供給し、搬送波をＡＳＫしようとした場合には、カップリングコンデンサ２４またはトランス２６によって直流成分が除去され、変調波Ｓ（ｔ）には、時間ｔの経過と共に、送信データＤ（ｔ）の符号「０」に対応する部分に搬送波に対して位相が１８０度ずれた信号が現れる。そして、一定時間経過後には、変調波Ｓ（ｔ）は、振幅が一定となり、送信データＤ（ｔ）の符号「１」に対応して搬送波と同相の信号が、また符号「０」に対応して搬送波と位相が１８０度ずれた信号が発生し、いわゆるＢＰＳＫと同様の変調波が生成されることになる。
【００５５】
そこで、本第３実施形態においては、ＡＳＫ送信する場合、送信データＤ（ｔ）を第３データ変換手段２５により、「１」，「０」，「−１」の３値の符号からなるデータに変換して直流成分を含まないようにし、該３値の符号からなる同一のデータを第１セレクタ９を介して位相変調手段２に供給するようにしている。
【００５６】
これにより、図７に示すように、送信データＤ（ｔ）の符号［１］，「０」に対応して、第３データ変換手段２５においてデータ変換し、符号「１」，「０」，「−１」で表された３値データを得る。ここで、送信データＤ（ｔ）の符号「１」は、データ変換後「１」と「−１」の符号で表され、この符号「１」と「−１」は、送信データＤ（ｔ）の符号「１」に対応して交互に発生するように設定される。なお、符号「１」と「−１」の発生は、交互に発生する場合に限られず、「１」と「−１」の符号が同数出現するように定めるならばいかなる配列でもよい。そして、図７に示すように、上記３値データに応じて搬送波を変調すると、送信データＤ（ｔ）に応じて振幅変調された変調波Ｓ（ｔ）が得られる。
【００５７】
このように、第３実施形態によれば、位相変調手段２にカップリングコンデンサ２４が挿入されている場合でも、該位相変調手段２により送信データＤ（ｔ）をＡＳＫして送信することができ、一つの位相変調手段２によりＡＳＫ及びＰＳＫ送信が可能となり、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の無線装置によれば、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させるような一定信号を位相変調手段に供給すると共に、振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させるようなＩ信号及びＱ信号を位相変調手段に供給すると共に、振幅調整手段に一定電位を供給する構成としたことにより、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を行うことができる。したがって、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００５９】
また、振幅変調動作時は、位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させるような二つの同一の信号を位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させるようなＩ信号及びＱ信号を位相変調手段に供給する構成としても、一つの位相変調手段でＰＳＫ及びＡＳＫの両方の送信を行うことができ、無線装置の製造コストを低減し、小型・省力化を図ることができる。
【００６０】
さらに、カップリングコンデンサやトランス等を信号供給線上に備えた位相変調手段を用いてＡＳＫを行う際、送信データに応じて「１」，「０」，「−１」の３値で符号化された直流成分を含まないデータを位相変調手段に供給することにより、「１」，「０」の２値で符号化されたデータを供給する場合のような時間経過と共に位相変調された信号が出力されてしまう不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無線装置の第１実施形態における送信部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における受信部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態における送信部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態における送信部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４の位相変調手段の他の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図４の位相変調手段に２値のデータを供給したときに、生成される変調波を示す説明図である。
【図７】図４の位相変調手段に３値のデータを供給したときに、生成される変調波を示す説明図である。
【符号の説明】
１…信号制御手段
２…位相変調手段
３…振幅調整手段
４…パラレル変換器
７…ＩＱ変換器
８…切換手段
９…第１セレクタ
１０…第２セレクタ
Claims (7)
- 送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段と、
前記位相変調手段の出力信号の振幅を送信データに応じて調整する振幅調整手段と、
振幅変調動作時は、前記位相変調手段から一定振幅で一定位相の信号を出力させる第１制御信号を前記位相変調手段に供給すると共に前記振幅調整手段に送信データを供給し、位相変調動作時は、前記振幅調整手段から一定振幅の信号を出力させる第２制御信号を振幅調整手段に供給すると共に前記位相変調手段に送信データを供給するように前記位相変調手段及び振幅調整手段の入力をそれぞれ制御する信号制御手段と、
を備えて構成したことを特徴とする無線装置。 - 前記信号制御手段は、前記送信データを並列送信データに変換するパラレル変換器と、該並列送信データを同相信号及び直交信号のデータに変換して出力するデータ変換器と、振幅変調と位相変調との切換信号に応じて、前記第１制御信号と前記データ変換器の出力とを選択して前記位相変調手段に出力する第１セレクタ及び前記第２制御信号と送信データとを選択して前記振幅調整手段に出力する第２セレクタを有する切換手段と、を備えて構成したことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
- 送信データに応じ搬送波の位相を変化させる位相変調手段と、
振幅変調動作時は、前記位相変調手段から一定位相で振幅が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる第３制御信号を前記位相変調手段に供給し、位相変調動作時は、前記位相変調手段から一定振幅で位相が送信データに応じて離散的に変化する信号を出力させる送信データを前記位相変調手段に供給するように前記位相変調手段及び振幅調整手段の入力をそれぞれ制御する信号制御手段と、
を備えて構成したことを特徴とする無線装置。 - 前記信号制御手段は、送信データに応じて前記第３制御信号を生成して出力する第１データ変換手段と、前記送信データを並列送信データに変換するパラレル変換器及び該並列送信データを同相信号及び直交信号のデータに変換して出力するデータ変換器を有する第２データ変換手段と、振幅変調と位相変調との切換信号に応じて前記第１データ変換手段の出力と前記第２データ変換手段の出力とを選択して前記位相変調手段に出力する切換手段と、を備えて構成したことを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
- 前記第１データ変換手段は、送信データに応じて「１」，「０」，「−１」の３値で符号化された前記第３制御信号を出力するように構成したことを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
- 前記第３制御信号は、「１」と「−１」の符号が同数現れるようにしたものであることを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
- 前記第３制御信号は、送信データの同一符号に対応付けられた「１」と「−１」の符号が交互に現れるようにしたものであることを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002365671A JP2004200930A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 無線装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008093743A1 (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Panasonic Corporation | 変調装置及び復調装置 |
| JP2008211782A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 変調装置及び復調装置 |
| JP2014087006A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Ａｓｋ受信器およびこれを備えるｉｃチップ |
| US10298428B2 (en) | 2016-01-08 | 2019-05-21 | Lapis Semiconductor Co., Ltd. | Wireless transmission device and wireless transmission method |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002365671A patent/JP2004200930A/ja active Pending
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