JP2006115150A - 無線通信システム、無線送信機、無線受信機、無線通信方法、無線送信方法および無線受信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線送信機は、送信すべきデータ信号を、このデータ信号の論理値に対応して状態遷移する信号S1に変換する信号変換部1と、信号S1の状態遷移に同期した矩形波信号S2を生成する矩形波信号生成部2と、矩形波信号S2を送信する送信アンテナ3とを有し、矩形波信号S2のパルス幅をTとしたときに、送信アンテナ3の中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致するように設定する。
【選択図】 図1
Description
また、本発明の無線通信システムの1構成例は、前記第2の矩形波信号の第2のパルスに対する前記第3のパルスの遅延時間を2mT(mは正の整数)とし、前記第3の矩形波信号の前記第4のパルスに対する前記第5のパルスの遅延時間を(2n+1)T(nはmと同一もしくは異なる正の整数)とするものである。
また、本発明の無線通信システムの1構成例において、前記無線受信機の検波器は、前記受信アンテナで受信された信号を包絡線検波する包絡線検波器と、前記受信アンテナで受信された信号を遅延検波する遅延検波器とからなり、前記無線受信機の復元手段は、前記包絡線検波器と前記遅延検波器の出力結果の組み合わせに基づいて、前記受信アンテナで受信された信号の状態を判別して前記データ信号を復元する信号判別器を備えるものである。
また、本発明は、送信すべきデータ信号をパルス幅がTの矩形波信号に変換して、中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致する送信アンテナにより前記矩形波信号を送信する無線送信機から、信号を受信する無線受信機であって、前記送信された信号を受信する受信アンテナと、この受信アンテナで受信された信号を検波する検波器と、この検波器の出力信号に基づいて前記データ信号を復元する復元手段とを有するものである。
また、本発明の無線送信方法は、送信すべきデータ信号を、このデータ信号の論理値に対応して状態遷移する信号に変換する信号変換手順と、この信号変換手順で変換された信号の状態遷移に同期した矩形波信号を生成する矩形波信号生成手順と、前記矩形波信号を送信アンテナから送信する送信手順とを有し、前記矩形波信号のパルス幅をTとしたときに、前記送信アンテナの中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致するようにしたものである。
また、本発明は、送信すべきデータ信号をパルス幅がTの矩形波信号に変換して、中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致する送信アンテナにより前記矩形波信号を送信する無線送信機から、信号を受信する無線受信方法であって、前記送信された信号を受信アンテナで受信する受信手順と、前記受信された信号を検波する検波手順と、この検波手順で得られた出力信号に基づいて前記データ信号を復元する復元手順とを有するものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る無線通信システムの無線送信機の構成を示すブロック図、図2は、この無線送信機の各部の信号波形の一例を示す図である。
図1に示す無線送信機は、データがコードされたディジタル信号(以下、データ信号という)を、データ信号の論理値「1」に対応して状態遷移する信号S1に変換する信号変換部1と、信号変換部1から入力される信号S1の状態遷移に同期して矩形波信号S2を生成する矩形波信号生成部2と、矩形波信号生成部2から供給される矩形波信号S2により励振される送信アンテナ3とから構成される。
信号S1と信号S1を遅延させた信号との排他的論理和演算により、図2(E)に示すように、信号S1の立ち上がりおよび立ち下がりに同期してパルス幅Tの矩形波信号S2が生成される。矩形波信号S2のパルス幅Tは、遅延回路21の遅延量によって決まる。
また、図5、図6では、RF信号をそのまま包絡線検波しているが、RF信号を適当な中間周波数にダウンコンバートしてから包絡線検波する構成にしても良い。この場合、ダウンコンバートを行う回路が必要になるが、RF信号を直接検波する場合に比べて包絡線検波の実現が容易になる。
第1の実施の形態では、RFパルス信号のオンオフで2値情報を伝送したが、本実施の形態は、第1の実施の形態をRF信号で伝送できる情報を4値に多値化したものであり、第1の実施の形態の特徴に加え、送信可能なビットレートを2倍に向上できるという特徴を持つ。以下に内容を詳細に説明する。
図15に遅延検波器36の構成例を示す。遅延検波器36は、遅延回路361と、乗算器362とから構成され、ミキサ34からの入力信号と、入力信号を遅延回路361で一定時間遅延させたものとを乗算器362で乗算することにより、遅延検波を行う。遅延回路361の遅延時間は、送信側の遅延回路21b,21cで設定した遅延時間2mTと(2n+1)Tの平均値とする。
Claims (16)
- 無線送信機と無線受信機とを備え、
前記無線送信機は、送信すべきデータ信号を、このデータ信号の論理値に対応して状態遷移する信号に変換する信号変換手段と、この信号変換手段から出力された信号の状態遷移に同期した矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段と、前記矩形波信号を送信する送信アンテナとを有し、
前記無線受信機は、前記送信された信号を受信する受信アンテナと、この受信アンテナで受信された信号を検波する検波器と、この検波器の出力信号に基づいて前記データ信号を復元する復元手段とを有し、
前記矩形波信号のパルス幅をTとしたときに、前記送信アンテナの中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1記載の無線通信システムにおいて、
前記無線送信機の矩形波信号生成手段は、前記パルス幅がTの第1のパルスを備えた第1の矩形波信号を生成する第1の矩形波信号生成回路と、
前記パルス幅がTの第2のパルス及び第3のパルスを備えた第2の矩形波信号を生成する第2の矩形波信号生成回路と、
前記パルス幅がTで、かつ前記第2の矩形波信号とパルスの間隔が異なる第4のパルス及び第5のパルスを備えた第3の矩形波信号を生成する第3の矩形波信号生成回路と、
前記第1の矩形波信号生成回路の出力端子と前記送信アンテナとの間に配設された第1のスイッチと、
前記第2の矩形波信号生成回路の出力端子と前記送信アンテナとの間に配設された第2のスイッチと、
前記第3の矩形波信号生成回路の出力端子と前記送信アンテナとの間に配設された第3のスイッチと、
前記データ信号に応じて前記第1のスイッチ、第2のスイッチ及び第3のスイッチの開閉を制御するスイッチ制御回路とからなることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項2記載の無線通信システムにおいて、
前記第2の矩形波信号の第2のパルスに対する前記第3のパルスの遅延時間を2mT(mは正の整数)とし、前記第3の矩形波信号の前記第4のパルスに対する前記第5のパルスの遅延時間を(2n+1)T(nはmと同一もしくは異なる正の整数)とすることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項2記載の無線通信システムにおいて、
前記無線受信機の検波器は、前記受信アンテナで受信された信号を包絡線検波する包絡線検波器と、前記受信アンテナで受信された信号を遅延検波する遅延検波器とからなり、
前記無線受信機の復元手段は、前記包絡線検波器と前記遅延検波器の出力結果の組み合わせに基づいて、前記受信アンテナで受信された信号の状態を判別して前記データ信号を復元する信号判別器を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 送信すべきデータ信号を、このデータ信号の論理値に対応して状態遷移する信号に変換する信号変換手段と、
この信号変換手段から出力された信号の状態遷移に同期した矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段と、
前記矩形波信号を送信する送信アンテナとを有し、
前記矩形波信号のパルス幅をTとしたときに、前記送信アンテナの中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致することを特徴とする無線送信機。 - 請求項5記載の無線送信機において、
前記矩形波信号生成手段は、前記パルス幅がTの第1のパルスを備えた第1の矩形波信号を生成する第1の矩形波信号生成回路と、
前記パルス幅がTの第2のパルス及び第3のパルスを備えた第2の矩形波信号を生成する第2の矩形波信号生成回路と、
前記パルス幅がTで、かつ前記第2の矩形波信号とパルスの間隔が異なる第4のパルス及び第5のパルスを備えた第3の矩形波信号を生成する第3の矩形波信号生成回路と、
前記第1の矩形波信号生成回路の出力端子と前記送信アンテナとの間に配設された第1のスイッチと、
前記第2の矩形波信号生成回路の出力端子と前記送信アンテナとの間に配設された第2のスイッチと、
前記第3の矩形波信号生成回路の出力端子と前記送信アンテナとの間に配設された第3のスイッチと、
前記データ信号に応じて前記第1のスイッチ、第2のスイッチ及び第3のスイッチの開閉を制御するスイッチ制御回路とからなることを特徴とする無線送信機。 - 請求項6記載の無線送信機において、
前記第2の矩形波信号の第2のパルスに対する前記第3のパルスの遅延時間を2mT(mは正の整数)とし、前記第3の矩形波信号の前記第4のパルスに対する前記第5のパルスの遅延時間を(2n+1)T(nはmと同一もしくは異なる正の整数)とすることを特徴とする無線送信機。 - 送信すべきデータ信号をパルス幅がTの矩形波信号に変換して、中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致する送信アンテナにより前記矩形波信号を送信する無線送信機から、信号を受信する無線受信機であって、
前記送信された信号を受信する受信アンテナと、
この受信アンテナで受信された信号を検波する検波器と、
この検波器の出力信号に基づいて前記データ信号を復元する復元手段とを有することを特徴とする無線受信機。 - 送信すべきデータ信号を、このデータ信号の論理値に対応して状態遷移する信号に変換する信号変換手順と、
この信号変換手順で変換された信号の状態遷移に同期した矩形波信号を生成する矩形波信号生成手順と、
前記矩形波信号を送信アンテナから送信する送信手順と、
前記送信された信号を受信アンテナで受信する受信手順と、
前記受信された信号を検波する検波手順と、
この検波手順で得られた出力信号に基づいて前記データ信号を復元する復元手順とを有し、
前記矩形波信号のパルス幅をTとしたときに、前記送信アンテナの中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致することを特徴とする無線通信方法。 - 請求項9記載の無線通信方法において、
前記矩形波信号生成手順は、前記パルス幅がTの第1のパルスを備えた第1の矩形波信号を生成する第1の矩形波信号生成手順と、
前記パルス幅がTの第2のパルス及び第3のパルスを備えた第2の矩形波信号を生成する第2の矩形波信号生成手順と、
前記パルス幅がTで、かつ前記第2の矩形波信号とパルスの間隔が異なる第4のパルス及び第5のパルスを備えた第3の矩形波信号を生成する第3の矩形波信号生成手順と、
前記データ信号に応じて前記送信アンテナへの出力を、信号出力無しの状態、若しくは前記第1の矩形波信号と第2の矩形波信号と第3の矩形波信号のうちいずれか1つを出力する状態の中から選択する選択手順とを含むことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項10記載の無線通信方法において、
前記第2の矩形波信号の第2のパルスに対する前記第3のパルスの遅延時間を2mT(mは正の整数)とし、前記第3の矩形波信号の前記第4のパルスに対する前記第5のパルスの遅延時間を(2n+1)T(nはmと同一もしくは異なる正の整数)とすることを特徴とする無線通信方法。 - 請求項10記載の無線通信方法において、
前記検波手順は、前記受信アンテナで受信された信号を包絡線検波する包絡線検波手順と、前記受信アンテナで受信された信号を遅延検波する遅延検波手順とからなり、
前記復元手順は、前記包絡線検波手順と前記遅延検波手順の出力結果の組み合わせに基づいて、前記受信アンテナで受信された信号の状態を判別して前記データ信号を復元することを特徴とする無線通信方法。 - 送信すべきデータ信号を、このデータ信号の論理値に対応して状態遷移する信号に変換する信号変換手順と、
この信号変換手順で変換された信号の状態遷移に同期した矩形波信号を生成する矩形波信号生成手順と、
前記矩形波信号を送信アンテナから送信する送信手順とを有し、
前記矩形波信号のパルス幅をTとしたときに、前記送信アンテナの中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致することを特徴とする無線送信方法。 - 請求項13記載の無線送信方法において、
前記矩形波信号生成手順は、前記パルス幅がTの第1のパルスを備えた第1の矩形波信号を生成する第1の矩形波信号生成手順と、
前記パルス幅がTの第2のパルス及び第3のパルスを備えた第2の矩形波信号を生成する第2の矩形波信号生成手順と、
前記パルス幅がTで、かつ前記第2の矩形波信号とパルスの間隔が異なる第4のパルス及び第5のパルスを備えた第3の矩形波信号を生成する第3の矩形波信号生成手順と、
前記データ信号に応じて前記送信アンテナへの出力を、信号出力無しの状態、若しくは前記第1の矩形波信号と第2の矩形波信号と第3の矩形波信号のうちいずれか1つを出力する状態の中から選択する選択手順とを含むことを特徴とする無線送信方法。 - 請求項14記載の無線送信方法において、
前記第2の矩形波信号の第2のパルスに対する前記第3のパルスの遅延時間を2mT(mは正の整数)とし、前記第3の矩形波信号の前記第4のパルスに対する前記第5のパルスの遅延時間を(2n+1)T(nはmと同一もしくは異なる正の整数)とすることを特徴とする無線送信方法。 - 送信すべきデータ信号をパルス幅がTの矩形波信号に変換して、中心周波数が2Tを1周期とする周波数の奇数倍に一致する送信アンテナにより前記矩形波信号を送信する無線送信機から、信号を受信する無線受信方法であって、
前記送信された信号を受信アンテナで受信する受信手順と、
前記受信された信号を検波する検波手順と、
この検波手順で得られた出力信号に基づいて前記データ信号を復元する復元手順とを有することを特徴とする無線受信方法。
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