JP2011097242A - 音響変調装置、送信装置および音響通信システム - Google Patents
音響変調装置、送信装置および音響通信システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】データ符号を拡散符号で拡散し、この拡散符号を差動符号化する。この差動符号をキャリア信号と乗算して周波数シフトし、符号変調信号として出力する。キャリア信号の周波数はユーザの聴感や外乱信号等に応じて切り換え可能である。受信側では、周波数シフトされた符号変調信号を差動符号1チップ分の遅延時間で遅延検波する。遅延検波によりキャリア信号の周波数にかかわらず拡散符号が復調可能である。復調された拡散符号を整合フィルタで同期を検出することにより、データ符号を復調する。
【選択図】図1
Description
前記合成信号を入力して符号変調信号を抽出するフィルタと、前記符号変調信号を前記差動符号1チップ分の遅延時間で遅延検波する遅延検波部と、前記遅延検波された信号波形と前記拡散符号との同期を検出する同期検出部と、検出された同期点のピーク極性に基づき前記データ符号を復調する復調部と、を備えた受信装置と、
を含むことを特徴とする。
図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態である音響通信システムの構成を示す図である。この音響通信システムは、送信装置1、受信装置2で構成される。送信装置1は、ユーザおよび受信装置2に向けて音響信号を放音する。音響信号は、ユーザに聞かせるべき音声信号Sと受信装置2に受信させるべきデータ符号Dを重畳した符号変調信号MDMPNを加算合成した合成信号である。音声信号Sはたとえば楽音信号などの心地よいオーディオ信号で構成される。送信装置1は、ユーザに音声信号Sを聴感上違和感なく聞かせ、受信装置2にデータ符号Dを高精度に復調させるよう、以下に説明するような方式でデータ符号Dを変調し、符号変調信号MDMPNの周波数帯域を割り当てる。
図2(A)は、送信装置1のデータ重畳部10の構成例を示す図である。音声信号入力部31から入力された音声信号Sは、LPF32によって高域がカットされる。LPF32のカットオフ周波数は、聴感と符号変調信号MDMPNに割り当てる帯域幅に基づいて決定される。カットオフ周波数を低くしすぎると音質が劣化する。逆に、LPF32のカットオフ周波数を高くしすぎると、符号変調信号MDMPNの帯域を広くすることができず、データ符号Dの伝送品質が低下する。したがって、LPF32のカットオフ周波数は、LPF32を通過させた音声信号Sの聴感評価および要求される符号変調信号MDMPNの帯域幅等を考慮して決定される。なお、音声信号Sが中低音帯域のみに周波数成分を有し、高音帯域に成分が存在しないような信号の場合には、LPF32は省略してもよい。
図5は、受信装置2の復調部21の構成例を示す図である。復調部21には、マイク22で収音され、アナログ回路部23でA/D変換された合成信号が入力される。入力された合成信号は、HPF51に入力される。HPF51は合成信号から音声信号Sの成分を除去し、キャリア信号で周波数シフトされた拡散信号である符号変調信号MDMPNの成分を取り出すためのフィルタである。HPF51のカットオフ周波数は、送信装置1のLPF32のカットオフ周波数と同じ、または、若干それよりも高く設定すればよい。これにより、符号変調信号MDMPNがキャリア信号fa/fbのいずれで周波数シフトされていても、その信号を音声信号Sから分離・抽出することができる。
上記実施形態では、エラー訂正符号の付加等については記載していないが、送信装置側でエラー訂正やインターリーブ等を使用した場合には、受信装置側で、受信シンボルに対してそれらの処理を追加すればよい。
2 送信装置
10 データ重畳部
21 復調部
32 LPF
37 乗算器(拡散処理)
38 差動符号化部
41A,41B キャリア信号発生部
42 乗算器(変調部)
44 切換部
47 外部スイッチ
49 外乱信号検出部
52 遅延部
53 乗算器
Claims (4)
- データ符号で拡散符号を変調することにより、前記データ符号を拡散する拡散処理部と、
前記データ符号で変調された前記拡散符号を差動符号化する差動符号化部と、
複数の周波数でキャリア信号を発生するキャリア信号発生部と、
前記差動符号を前記キャリア信号と乗算して周波数シフトし、符号変調信号として出力する変調部と、
前記キャリア信号発生部が発生するキャリア信号の周波数を切り換える周波数切換部と、
を備えた音響変調装置。 - 前記周波数切換部は、前記符号変調信号が伝送される空間で、前記キャリア信号付近の周波数のノイズを検出したとき、前記キャリア信号の周波数を異なる周波数に切り換える請求項1に記載の音響変調装置。
- 請求項1または請求項2の音響変調装置と、
該音響変調装置が出力した符号変調信号を可聴周波数帯域の音声信号とミキシングするミキシング部と、
ミキシングされた合成信号を放音する放音部と、
を備えた送信装置。 - 請求項3に記載の送信装置と、
前記合成信号を入力して符号変調信号を抽出するフィルタと、前記符号変調信号を前記差動符号1チップ分の遅延時間で遅延検波する遅延検波部と、前記遅延検波された信号波形と前記拡散符号との同期を検出する同期検出部と、検出された同期点のピーク極性に基づき前記データ符号を復調する復調部と、を備えた受信装置と、
を含む音響通信システム。
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