JP2007074187A - マルチモード信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号経路の輻輳を回避しながら、回路の利用効率を向上させることが可能となるマルチモード信号処理装置を提供すること。
【解決手段】通信に利用される複数のモードに対応した信号処理を行う複数の信号処理部１０２、１０５、１０８と、複数の信号処理部の出力を、逆方向の信号として選択する逆方向信号選択部１０３、１０６と、順方向の信号と逆方向の信号とを選択する入力信号選択部１０１、１０４、１０７と、を設けたことにより、信号経路の輻輳を発生させることなく信号処理ブロックの出力信号を前段に戻すことができるため、同一信号処理部内の複数の信号処理回路を同時利用可能となり、マルチモード信号処理装置内の回路の利用効率を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報通信を行う無線通信装置に関し、特に複数の通信方式に１台で対応するマルチモード無線通信装置の信号処理を行うマルチモード信号処理装置に関する。

従来、複数の無線通信システムに対応可能とした装置として、例えば、特許文献１に示される変調回路がある。

図６に示すように変調回路６００は、ＱＰＳＫ変調回路６０２と、８ＰＳＫ変調回路６０３、６４ＱＡＭ変調回路６０４、拡散変調回路６０７、第１ＯＦＤＭ変調回路６１０、及び第２ＯＦＤＭ変調回路６１１と、各変調回路の接続関係を切り換えるスイッチ６０１、６０５、６０６、６０８、６０９、６１２と、変調制御回路６１５とを備える。スイッチ６０１、６０５、６０６、６０８、６０９、６１２を変調制御回路６１５からの制御で切り換えて変調経路を変更することにより、ＱＰＳＫなどの一次変調方式と、拡散変調、ＯＦＤＭ変調を、当該処理を行わない場合も含めて任意に組み合わせることができる。

このようにして、１系統の変調回路により複数の変調方式に柔軟に対応することができる。
特開２００３−３１８９９９号公報

しかしながら、上記変調回路を用いれば、あらかじめ想定された組み合わせで変調方式に対応することができるが、特定の変調方式を選択した場合に、余剰となる回路部分の再利用や転用については何ら配慮がなされていない。したがって、対応する方式が増えれば増えるほど、回路全体の利用効率が低下してしまう。マルチモード無線機の対応方式が増加傾向にあることが想定される昨今においては、無駄な回路部分が拡大し、回路全体の大型化、高コスト化を招く要因となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、装置内の回路の利用効率を改善し、小型化、低コスト化に優れたマルチモード信号処理装置を提供することを目的とする。

本発明のマルチモード信号処理装置の特徴は、通信に利用される複数のモードに対応した信号処理を行う複数の信号処理部と、信号処理部の出力を、１つ後ろに配置された信号処理部の入力部、１つ後ろに配置された信号選択部、１つ前に配置された信号選択部いずれか１つ以上を選択して接続する信号選択部とを交互に具備することにある。

本発明によれば、信号経路の輻輳を発生させることなく信号処理部の出力信号を前段に戻すことができるため、同一信号処理部内の複数の信号処理回路を同時利用可能となり、装置内の回路の利用効率を向上することができるマルチモード信号処理装置を提供することができる。

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。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

（実施の形態１）
まず、本実施の形態に係るマルチモード信号処理装置について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、マルチモード信号処理装置は、複数の入力信号から信号を選択する信号選択部１０１、１０３、１０４、１０６、１０７と、モードに応じて変調処理や復調処理等を行う複数の信号処理部１０２、１０５、１０８と、信号選択部１０１、１０３、１０４、１０６、１０７の信号選択動作を制御する経路制御部１０９とを備える。この信号処理部１０２、１０５、１０８は、例えば、携帯電話や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ディジタルテレビ信号の受信等に必要なディジタル信号処理を行うようになっている。

ここで、入力信号選択部１０１、１０４、１０７は、信号処理部１０２、１０５、１０８に入力する信号を選択するためのものであり、逆方向信号選択部１０３、１０６は、信号処理部１０２、１０５、１０８で処理された信号を、前段の信号処理部に再度入力するための信号を選択するための信号選択部である。なお、信号選択部は、各信号処理部に、入力信号選択部と逆方向信号選択部が配置されているが、本実施の形態では、第３信号処理部が最終の信号処理部のため、逆方向信号選択部は、配置されていない。

なお、各実施の形態においてディジタル信号処理とは、例えば、直交変復調、ディジタル変復調、タイミング同期、ディジタルフィルタ、ＦＦＴ、拡散／逆拡散、誤り訂正、フレーム生成／解除など、通信を行う上で必要となる全てのディジタル信号処理を意味する。

信号選択部１０１、１０３、１０４、１０６、１０７は、マルチモード信号処理装置が例えば論理回路で構成されている場合には、複数の入力信号から信号を選択して出力するマルチプレクサに相当する。

経路制御部１０９は、マルチモード信号処理装置に備えられた信号選択部１０１、１０３、１０４、１０６、１０７全体の制御を行っている。具体的には、経路制御部１０９は、マルチモード信号処理装置全体で所望のディジタル信号処理が実施できるように、信号選択部１０１、１０３、１０４、１０６、１０７から出力する入力信号の選択を行い、信号処理部１０２、１０５、１０８間の信号処理経路を制御する。

次いで、マルチモード信号処理装置の動作について説明する。

ここでは、所望の信号処理経路の一例として、第１の信号処理部１０２を１回、第２の信号処理部１０５を２回、第３の信号処理部１０８を１回、処理対象となる信号が通過するように制御する場合について説明する。当該制御を行う際には、信号選択部１０１、１０６、１０７の選択動作は一定で変化しない。

具体的には、本実施の形態において、第１入力信号選択部１０１は、マルチモード信号処理装置への入力信号を、常に選択し、出力する。第２逆方向信号選択部１０６は、第２の信号処理部１０５の出力信号を、常に選択し、出力する。第３入力信号選択部１０７は、第２の信号処理部１０５の出力信号を、常に選択して出力する。また、第１逆方向信号選択部１０３の動作は、マルチモード信号処理装置全体の動作に影響はなく、どのような信号選択をしてもよく、動作を行わなくてもよい。

第２入力信号選択部１０４は、第２の信号処理部１０５の１回目の信号処理の際には、第１の信号処理部１０２の出力信号を選択し、第２の信号処理部１０５の２回目の信号処理の際には、第２逆方向信号選択部１０６の出力信号を選択し、出力する。つまり、１回目の処理は、順方向の信号の流れとして、第１信号処理部の出力を、第２信号処理部に入力する。２回目の処理は、逆方向の信号の流れとして、第２信号処理部の出力を、再度、第２信号処理部に入力するものである。

以上の信号選択部１０１、１０３、１０４、１０６、１０７の動作切り替えは、経路制御部１０９からの制御信号によって実施される。経路制御部１０９が、第２の信号処理部１０５の信号処理過程を把握するに際しては、あらかじめ第２の信号処理部１０５の信号処理に所望の動作時間をデータベースとして保持しておき、時刻管理を行うことによって実施する方法がある。

なお、データベース化する動作時間情報は、実時間情報の他、動作クロック数などの形式がある。また、第２の信号処理部１０５から動作状態情報を、経路制御部１０９に通知する方法によっても、経路制御部１０９が第２の信号処理部１０５の信号処理過程を把握することが可能となる。ここで、前記動作状態情報には、第２の信号処理部１０５の処理終了情報、処理開始情報と処理に要する時間情報、処理終了予測情報等がある。

このように、本実施の形態によれば、通信に利用される複数のモードに対応した信号処理を行う複数の信号処理部１０２、１０５、１０８と、複数の信号処理部の出力を、逆方向の信号として選択する逆方向信号選択部１０３、１０６と、順方向の信号と逆方向の信号とを選択する入力信号選択部１０１、１０４、１０７と、を設けたことにより、信号経路の輻輳を発生させることなく信号処理ブロックの出力信号を前段に戻すことができるため、同一信号処理部内の複数の信号処理回路を同時利用可能となり、マルチモード信号処理装置内の回路の利用効率を向上することができる。

なお、上記実施の形態においては、マルチモード信号処理装置全体の信号処理手順として、第１の信号処理部１０２を１回、第２の信号処理部１０５を２回、第３の信号処理部１０８を１回、処理対象となる信号が通過するように制御する場合について説明した。しかしながら、各信号処理部を信号が通過する回数は、１回以上の任意の回数でよい。

なお、上記実施の形態においては、マルチモード信号処理装置に備えられる信号処理部を第１信号処理から第３信号処理部１０２、１０５、１０８の３つとしたが、数はこれに限ったものではなく、２以上の任意の数でよい。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るマルチモード信号処理装置の構成図である。

第２の実施形態の第１逆方向信号選択部２０１は、第１の信号処理部１０２と第２逆方向信号選択部１０６からの信号に加えて、第３の信号処理部１０８の出力信号の中から、経路制御部１０９からの制御信号に応じて信号を選択し、第１入力信号選択部１０１に出力するように構成されている。信号選択部１０１、１０４、１０６、１０７と、信号処理部１０２、１０５、１０８と、経路制御部１０９との構成は、第１の実施形態と同様である。

上記構成において、信号経路を制御する手順は、第１の実施形態と同様の手順となる。第１の実施形態と異なる点は、第３の信号処理部１０８からの出力信号を、第１逆方向信号選択部２０１に直接入力するようにして、第２逆方向信号選択部１０６を経由せずに、第３の信号処理部１０８からの信号を、第１の信号処理部１０２に受け渡すことを可能にしている点である。

したがって、第２の実施形態では、逆方向の信号を、信号処理部ごとに配置された逆方向信号選択部を順次、経由することなく、任意の信号選択部に受け渡すために、常時、逆方向信号選択部を用いる必要がなく、逆方向信号選択部の動作効率を向上することができる。

なお、上記実施の形態においては、マルチモード信号処理装置に備えられる信号処理部を１０２、１０５、１０８の３つとしたが、数はこれに限ったものではなく、２以上の任意の数でよい。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施形態に係るマルチモード信号処理装置の構成図である。

第３の実施形態の順方向信号選択部３０１、３０２は、各信号処理部に配置され、１つ前段の信号処理部からの出力信号と１つ前段の順方向信号選択部からの出力とを選択し、１つ後段に配置された順方向信号選択部と１つ後段の入力信号選択部に出力するように構成されている。

例えば、第１順方向信号選択部３０１は、マルチモード信号処理装置の入力信号と、第１信号処理部１０２の出津力信号が入力され、第３入力信号選択部３０４と第２順方向信号選択部３０２に出力される。この場合、１つ前段の順方向信号選択部が存在しないので、マルチモード信号処理装置の入力信号が入力されている。

入力信号選択部３０３、３０４、３０５は、各信号処理部からの信号と１つ前段の順方向信号選択部からの出力信号を選択し、１つ後段に配置された信号処理部に出力するように構成されている。ただし、最終段の第４入力信号選択部３０５の出力は、そのままマルチモード信号処理装置の出力となる。第１入力信号選択部１０１、第２逆方向信号選択部１０６、第１逆方向信号選択部２０１と、信号処理部１０２、１０５、１０８と、経路制御部１０９の構成は、第２の実施形態と同様であるので、本実施の形態での詳細な説明は省略する。

また、上記構成による信号経路を制御する手順において、第２の実施形態と異なる点は、第１順方向信号選択部３０１、第２順方向信号選択部３０２、第２入力信号選択部３０３、第３入力信号選択部３０４、第４入力信号選択部３０５を設けて、信号処理部１０２、１０５、１０８を経由せずに、１つ前段の信号処理部の出力信号を、１つ後段の信号処理部に受け渡すことを可能にしている点である。

したがって、第３の実施形態では、直接信号処理を実施しない信号処理部を、ただ単に通過させる処理を排除することができ、利用していない信号処理部を休止することが可能となり、マルチモード信号処理装置の動作効率を向上することができる。また、信号処理部の並んでいる順番と異なる順番、たとえば、第１の信号処理部、第３の信号処理部、第２の信号処理部の順番で信号処理を実施することが可能となり、マルチモード信号処理装置の動作自由度が向上する。

なお、上記実施の形態においては、マルチモード信号処理装置に備えられる信号処理部を第１から第３信号処理部１０２、１０５、１０８の３つとしたが、数はこれに限ったものではなく、２以上の任意の数でよい。

（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るマルチモード信号処理装置の構成図である。

第４の実施形態の第２順方向信号選択部４０１は、第２の信号処理部１０５と第１順方向信号選択部３０１とからの出力信号に加えて、第１の信号処理部１０２の出力信号の中から、経路制御部１０９からの制御信号に応じて信号を選択し、第４入力信号選択部３０５に出力するように構成されている。信号選択部１０１、１０６、２０１、３０１、３０３、３０４、３０５と、信号処理部１０２、１０５、１０８と、経路制御部１０９の構成は第３の実施形態と同様であるので、本実施の形態での説明は省略する。

上記構成による信号経路を制御する手順において、第３の実施形態と異なる点は、第１の信号処理部１０２の出力信号を、第２順方向信号選択部４０１に直接入力するようにして、第１順方向信号選択部３０１を経由せずに、マルチモード信号処理装置の入力信号を、第４入力信号選択部３０５に受け渡すことを可能にしている点である。

したがって、第４の実施形態では、１つ前段に配置された信号処理部の出力を、１つ後段に配置された信号選択部に受け渡すために、第１順方向信号選択部３０１を用いる必要がなく、信号選択部の動作効率を向上することができる。

なお、上記実施の形態においては、マルチモード信号処理装置に備えられる第１から第３信号処理部１０２、１０５、１０８の３つとしたが、数はこれに限ったものではなく、２以上の任意の数でよい。また、このとき、第１の信号処理部１０２の出力信号を接続する先は、第３の信号処理部１０８と同段に備えられた第２順方向信号選択部４０１には限らず、３段以降の任意の段に備えられた順方向信号選択部のいずれかでよく、また、複数の順方向信号選択部であってもよい。

（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施形態に係るマルチモード信号処理装置の構成図である。

第５の実施形態のバッファ部５０１、５０２、５０３は、それぞれ、信号処理部１０２、１０５、１０８の前に備えられ、タイミング制御部５０４からの制御信号に基づいて、入力信号選択部１０１、３０３、３０４からの信号を蓄え、信号処理部１０２、１０５、１０８に出力するように構成されている。タイミング制御部５０４は、信号処理部１０２、１０５、１０８とバッファ部５０１、５０２、５０３との動作タイミングを制御し、データの蓄積や非同期処理などを実現する。信号選択部１０１、１０６、２０１、３０１、３０３、３０４、３０５、４０１と、信号処理部１０２、１０５、１０８と、経路制御部１０９の構成は第４の実施形態と同様であるので、本実施の形態での説明は省略する。

上記構成による信号経路を制御する手順において、第４の実施形態と異なる点は、バッファ部５０１、５０２、５０３およびタイミング制御部５０４を設けて、信号処理部１０２、１０５、１０８における信号処理を、非同期および複数系統対応可能な構成にしている点である。

したがって、第５の実施形態では、データ系列を同一の信号処理部で複数回扱うことが可能となり、マルチモード信号処理装置に必要となる回路規模を抑圧することができる。また、複数のデータ系列を同一の信号処理部で時間分割して扱うことが可能となり、マルチモード信号処理装置に必要となる回路規模を抑圧することができる。また、非同期処理により、信号処理部の動作時間を短縮することができ、マルチモード信号処理装置の消費電力の削減が期待できる。このときの動作時間とは、信号処理部が入力信号に対して信号処理を行い、信号を出力することが可能である時間をいう。

なお、上記実施の形態においては、マルチモード信号処理装置が、第１から第３信号処理部１０２、１０５、１０８の３つを備えられる構成としたが、数はこれに限ったものではなく、２以上の任意の数でよい。

本発明のマルチモード信号処理装置は、信号経路の輻輳を回避しながら、信号処理の自由度を向上させることができ、１つの信号処理部を再定義することで複数の信号処理を行うことができる効果を有し、特に複数の無線システムに柔軟に対応するマルチモード通信機を用いた無線通信システムに適用されるマルチモード信号処理装置として有用である。

本発明の実施の形態１に係るマルチモード信号処理装置の構成図 実施の形態２に係るマルチモード信号処理装置の構成図 実施の形態３に係るマルチモード信号処理装置の構成図 実施の形態４に係るマルチモード信号処理装置の構成図 実施の形態５に係るマルチモード信号処理装置の構成図 従来の変調回路の構成を示す図

符号の説明

１０１ 第１入力信号選択部
１０２ 第一の信号処理部
１０３，２０１ 第１逆方向信号選択部
１０４，３０３ 第２入力信号選択部
１０５ 第二の信号処理部
１０６ 第２逆方向信号選択部
１０７，３０４ 第３入力信号選択部
１０８ 第三の信号処理部
１０９ 経路制御部
３０１ 第１順方向信号選択部
３０２，４０１ 第２順方向信号選択部
３０４ 第３入力信号選択部
３０５ 第４入力信号選択部
５０１，５０２，５０３ バッファ部
５０４ タイミング制御部
６００ 変調回路
６０１，６０５，６０６，６０８，６０９，６１２ スイッチ
６０２ ＱＰＳＫ変調回路
６０３ ８ＰＳＫ変調回路
６０４ ６４ＱＡＭ変調回路
６０７ 拡散変調回路
６１０ 第１ＯＦＤＭ変調回路
６１１ 第２ＯＦＤＭ変調回路
６１３ ディジタル／アナログ変換回路
６１４ 電源制御部
６１５ 変調制御部

Claims (6)

1. 通信に利用される複数のモードに対応した信号処理を行う複数の信号処理手段と、
   複数の入力信号から信号を選択し、出力する複数の信号選択手段と、
   前記信号選択手段の動作を制御する信号経路制御手段と、
   を具備するマルチモード信号処理装置。
2. 前記信号選択手段は、
   前記信号処理手段又は前記信号選択手段の出力信号のうち、逆方向の信号が入力される逆方向信号選択部と、
   前記信号処理手段毎に配置され、前記信号処理手段又は前記信号選択手段の出力信号が入力され、選択した信号を前記信号処理手段に出力する入力信号選択手段と、
   を含む請求項１記載のマルチモード信号処理装置。
3. 前記逆方向信号選択手段は、
   前記信号処理手段毎に配置され、
   同段の信号処理手段の出力信号と１つ以上後段の信号処理手段の出力信号と１つ後段に配置された逆方向信号選択手段の出力信号との少なくとも２つ以上の信号が入力され、選択された信号は、１つ前段の信号処理手段に配置された逆方向信号選択手段又は同段の入力信号選択手段に出力される請求項２記載のマルチモード信号処理装置。
4. 前記信号選択手段は、
   前記信号処理手段又は前記信号選択手段の出力信号のうち、順方向の信号が入力される順方向信号選択部と、
   前記信号処理手段又は前記信号選択手段の出力信号が入力され、選択した信号を前記信号処理手段に出力する入力信号選択手段と、
   を含む請求項１記載のマルチモード信号処理装置。
5. 前記順方向信号選択手段は、
   前記信号処理手段毎に配置され、
   同段の信号処理手段の出力信号と１つ以上前段の信号処理手段の出力信号と１つ前段に配置された順方向信号選択手段の出力信号との少なくとも２つ以上の信号が入力され、選択された信号は、１つ後段の信号処理手段に配置された順方向信号選択手段又は１つ後段の入力信号選択手段に出力される
   請求項４記載のマルチモード信号処理装置。
6. 前記信号処理手段への入力信号を蓄積する信号蓄積手段と、
   前記信号処理手段および前記信号蓄積手段の動作タイミングを制御するタイミング制御手段を具備した請求項１ないし５のいずれか記載のマルチモード信号処理装置。

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