JP2005072790A - 通信システムの応答器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 質問波を受信するアンテナ71と、副搬送波を生成する副搬送波発振器52と、所定の情報信号53に基づいて副搬送波を変調した変調信号を生成する副搬送波変調器54とを備え、前記変調信号に含まれる高調波成分を抑制するための1又は複数の補正信号を前記変調信号に合成した補正変調信号により前記質問波を変調し、前記アンテナ71から質問器に返信させる変復調器70とを備える。
【選択図】図4
Description
返信される反射波に含まれる高調波成分を抑制できるので、他の応答器の信号に高調波成分による妨害を与え難くでき、質問器側では各応答器からの正確な情報を取り出すことができる。
この請求項2の通信システムの応答器によれば、変調信号生成手段により生成する変調信号と補正信号生成手段により生成する補正信号は、2値のパルス信号(デジタル波形)であるため、変調信号生成手段と補正信号生成手段の構成が簡単にできる。
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の通信システムの応答器において、前記変調信号生成手段を、副搬送波を生成する副搬送波発振器と、所定の情報信号に基づいて当該副搬送波を変調する副搬送波変調器とから構成したことを特徴とする。
この請求項5の通信システムの応答器によれば、反射波を質問器に送信する送信タイミング毎に、副搬送波周波数を周波数ホッピング手段により変化させることができる。このため、この応答器を用いて上記通信システムを構築すれば、各応答器が質問器へ反射波を返信する各タイミング毎に副搬送波周波数が変化し、各応答器が反射波を質問器に同時に返信しても各応答器の副搬送波周波数が連続して重なる確率は非常に小さくなり、質問器において複数の応答器を同時に識別することが可能となる。
請求項4の通信システムの応答器によれば、変調信号生成手段を、応答器が本来有している副搬送波発振器と副搬送波変調器とで構成したことにより、変調信号を生成するための他の特別な構成を設ける必要がなく、簡単な構成で請求項1と同様の効果が得られる。
図1は、通信システム1の構成を示す図であり、図2は通信システム1で使用される主搬送波と反射波の関係を示す図である。
即ち、各応答器20〜22は、質問器10から送信された主搬送波Fc1を、情報信号(データ)により1次変調した副搬送波(サブキャリア)信号fs1〜fs3で2次変調して、反射波Fs1〜Fs3を生成し、質問器10へ返信するのである。
図3に示すように、質問器10は、デジタル回路部30とアナログ回路部40とから構成され、アナログ回路部40は、900MHz、2.4GHz、5GHz等の周波数の主搬送波を発振する発振器41と、発振器41で発振された主搬送波を変調する変調器42と、当該変調器42で変調された主搬送波を電力増幅する電力増幅器43と、当該電力増幅器43からの出力をアンテナ47に伝え、また、当該アンテナ47が受信した電波を後述する低雑音増幅器(以下、LNAと称す。)45に伝えるように出力と入力の分離を行うサーキュレータ44と、アンテナ47が受信した各応答器20〜22からの受信信号を増幅するLNA45と、LNA45で増幅された受信信号を発振器41からの信号とミキシングしてホモダイン検波する主搬送波復調器46とから構成されている。
発振器41で発振された主搬送波Fc1は、変調器42でコントローラ31の制御により、質問器の情報によりASK変調が行われて、サーキュレータ44を介して、アンテナ47から応答器に送信される。
なお、下記においては応答器20について説明するが、応答器21、22は応答器20と同様の構成になっている。
変復調器70は、この入力された補正変調信号により、質問器10から受信した主搬送波を変調して、反射波としてアンテナ71から送信させる。
なお、前記変調信号生成手段は、コントローラ51のクロックを利用して変調信号をソフト的に生成するように構成してもよい。
なお、上述した図4A)と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、他の部分についてのみ説明する。
該遅延器56は副搬送波変調器54に接続され、副搬送波変調器54は加算器55の他方に入力される
遅延器56は、コンデンサC及び抵抗Rから成るCR遅延回路のコンデンサC又は抵抗Rの値を制御し、さらに2分周することにより、所定の遅延時間を有する補正副搬送波信号を生成できる。このとき、遅延器56には分周器も含まれている。例えば、図4B)におけるコントローラ51、副搬送波変調器54、遅延器56は図6のような回路で実現できる。
図6において、発振回路81は図7(a)に示す副搬送波周波数の2倍の周波数foscを有する2倍波信号を発生する。副搬送波を周波数ホッピングさせると副搬送波及びその2倍波信号は途中FHP(Frequency Hopping Point)のタイミングで変化する。この2倍波信号をモノステーブルマルチバイブレータ82に入力することにより図7(b)に示す信号に変換される。このとき、モノステーブルマルチバイブレータ82の出力信号のパルス幅Tpは発振回路81で発振する最高周波数の信号の周期よりも短く設定する。
なお、上述した図4A)、図4B)と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、他の部分についてのみ説明する。
図8において、副搬送波周波数の2倍の周波数を発振する副搬送波発振器52は、分周器57を介して副搬送波変調器54に接続されると共に第2補正信号生成手段たる遅延器58に接続される。
副搬送波発振器52の出力は図9(a)に示すように、1/2周期はT2であり、この出力を分周器57Bで分周して周波数を1/2(周期は2倍)とした副搬送波を図9(b)に示す。この副搬送波を図9(c)に示す情報信号53により位相変調した波形が図9(d)である。この波形(d)を遅延器55でD1だけ遅延させた波形が(e)となり、この波形(e)と波形(d)とを加算器55で加算した波形が(f)に示される。図4A)の回路ではこの波形(f)で変復調器70により変調を行う。
図13において、副搬送波発振器の発振周波数の2倍の周波数の信号(a)を基準とし、この波形(a)の立ち上がりをトリガとして2分周したものが波形(b)となり、立ち下がりをトリガとして2分周したのが波形(c)、波形(b)をさらに2分周したものが波形(d)、波形(c)を2分周したものが波形(e)である。
従って、波形(a)の2分周器、波形(b)の2分周器、波形(c)の2分周器、波形(d)の2分周器をそれぞれ設けることにより、高調波成分を抑制するのに必要な遅延時間D1を有する第1補正信号及び遅延時間D2を有する第2補正信号を簡単に生成させることができる。
図14においては、図8に示す、副搬送波変調器54から出力される変調信号を一方に入力する加算器55と変調信号を所定時間遅延させる遅延器56に代えてフィルタ91を設けている。
一方、副搬送波発振器52は、副搬送波周波数の2倍の周波数を有する第2高調波発振器93に入力され、該第2高調波発振器93は減衰器94を介して、その出力信号を所定時間遅延させる遅延器95に接続される。該遅延器95は前記加算器92の他方に接続され、該加算器92の出力はD/A変換器96を介して変復調器70に接続される。
前述した副搬送波変調器54からの図9(d)に示す信号をレイズドコサインフィルタ等のフィルタ91により3次高調波に対応する成分を抑制して加算器92に加算すると、図15のスペクトルに示すように3次高調波に対応する成分は抑制されるが、2次高調波に対応する成分は増加する。このため、副搬送波発振器52からの発振出力を第2高調波発振器93に入力し、第2高調波発振器93からの周期2T2の信号を減衰器94及び遅延器95でその振幅及び位相を制御して加算器92に加算した後D/A変換器96によりデジタル/アナログ変換して変復調器70にて復調すると、図16に示すように副搬送波の2次及び3次の高調波に対応する成分が抑制される。
、31…コントローラ、32…帯域分割フィルタ、33…副搬送波復調器、40…アナ
ログ回路部、41…発振器、42…変調器、43…電力増幅器、44…サーキュレータ
、45…低雑音増幅器(LNA)、46…主搬送波復調器、50…デジタル回路部、5
1…コントローラ、52、52B…副搬送波発振器(変調信号生成手段)、53…情報信号、5
4…副搬送波変調器(変調信号生成手段)、55、60…加算器(補正変調信号生成手
段)、56…遅延器(第1補正信号生成手段)、57、57B…分周器、58…遅延器(第2補正信号生成手段
)、59,94…減衰器(振幅調整手段)、70…変復調器(変調返信手段)、71…
アンテナ(変調返信手段)、81…発振回路、82…モノステーブルマルチバイブレー
タ、83…積分回路、84…容量可変ダイオード、86、87…2分周回路、88、8
9…変調器、91…フィルタ、93…第2高調波発振器、96…D/A変換器。
Claims (10)
- 質問器から質問波を送信して、当該質問波を受信した応答器が当該質問波に対して所定の変調を行った反射波を質問器に返信する通信システムの応答器であって、
当該応答器は、
前記質問波を受信するアンテナと、
所定の情報信号に基づいて変調信号を生成する変調信号生成手段と、
前記変調信号に含まれる高調波成分を抑制するための1又は複数の補正信号を生成し、該生成した補正信号を前記変調信号に合成することにより補正変調信号を生成する補正変調信号生成手段と、
該補正変調信号生成手段により生成された補正変調信号により前記質問波を変調し、前記アンテナから質問器に返信させる変調返信手段と、
を備えてなることを特徴とする通信システムの応答器。 - 前記変調信号及び前記補正信号は、2値のパルス信号からなることを特徴とする請求項1に記載の通信システムの応答器。
- 前記補正変調信号生成手段で生成される補正信号は、変調信号生成手段で生成される変調信号を所定時間遅延させた信号であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システムの応答器。
- 前記変調信号生成手段は、副搬送波を生成する副搬送波発振器と、前記情報信号に基づいて当該副搬送波を変調する副搬送波変調器とからなることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の通信システムの応答器。
- 前記副搬送波の周波数をホッピングする周波数ホッピング手段を備えたことを特徴とする請求項4に記載の通信システムの応答器。
- 前記補正変調信号生成手段は、前記変調信号を所定時間遅延させた遅延変調信号に基づき第1補正信号を生成する第1補正信号生成手段と、前記副搬送波の2倍の周波数を有する信号であって、副搬送波に対し、所定時間遅延させた第2補正信号を生成する第2補正信号生成手段とを備え、該各補正信号生成手段にて生成された第1補正信号及び第2補正信号を前記変調信号と合成することにより、前記補正変調信号を生成することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の通信システムの応答器。
- 前記第1補正信号の遅延時間の第1補正信号の1/2周期に対する割合と、第2補正信号の遅延時間の第2補正信号の1/2周期に対する割合を略等しくしたことを特徴とする請求項6に記載の通信システムの応答器。
- 前記第2補正信号の振幅を所定レベルに設定するための振幅調整手段を設けたことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の通信システムの応答器。
- 前記補正変調信号生成手段は、前記変調信号に含まれる高調波成分を抑制するための低域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項1に記載の通信システムの応答器。
- 前記変調信号生成手段は、副搬送波を生成する副搬送波発振器と、前記情報信号に基づいて当該副搬送波を変調する副搬送波変調器とを含み、前記補正変調信号生成手段は、前記副搬送波の2倍の周波数からなる補正信号を生成することを特徴とする請求項1又は請求項9に記載の通信システムの応答器。
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