JP2012044437A - 信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器内や電子機器間で無線通信を行なうに当たり、回路規模の増大や消費電力の増大を抑えつつ、無線通信用のパラメータ設定を行なう。
【解決手段】送信側の伝送路結合部１０８の前段には、信号生成部１０７と第１設定値処理部７１００を備え、受信側の伝送路結合部２０８の後段には、信号生成部２０７と第２設定値処理部７２００を備える。信号生成部１０７や信号生成部２０７は、設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう。第１設定値処理部７１００は信号生成部１０７用の予め定められた設定値を信号生成部１０７に入力し、第２設定値処理部７２００は信号生成部２０７用の予め定められた設定値を信号生成部２０７に入力する。環境の変化等に対応させて設定値を動的に変化させるものではないので、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減が実現され、環境変化のない状態で使用する場合でもパラメータ演算回路の無駄が生じない。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法に関する。より詳細には、信号処理用のパラメータ（設定値）の信号処理部に対する供給手法に関する。

例えば、１つの電子機器内や比較的近距離（例えば数センチ〜１０数センチ以内）に配置されている電子機器間での高速信号伝送を実現する手法として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）が知られている。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。

伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす手法がある。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等が求められる。又、高速・大容量のデータを配線で引き回すことでいわゆる電磁界障害が問題となる。

ＬＶＤＳや配線数を増やす手法における問題は、何れも、電気配線により信号を伝送することに起因している。そこで、電気配線により信号を伝送することに起因する問題を解決する手法として、電気配線を無線化して伝送する手法が提案されている。

例えば、特開２００５−２０４２２１号公報や特開２００５−２２３４１１号公報には、筐体内の信号伝送を無線で行なうとともに、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信方式を適用することが提案されている。これら２つの特許文献におけるＵＷＢ通信方式では、搬送周波数が低く、例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。さらに、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため、無線信号とベースバンド信号との間で干渉が起こり易いという問題点もある。又、搬送周波数が低い場合は、機器内の駆動系ノイズの影響を受け易く、その対処が必要になる。

これに対して、特開平１０−２５６４７８号公報や米国特許第特５７５４９４８号明細書には、ミリ波帯の搬送周波数を使用することが記載されている。これら２つの特許文献のように、より波長の短いミリ波帯の搬送周波数を使用すると、アンテナサイズや干渉や駆動系ノイズの影響の問題を解決し得る。

特開２００５−２０４２２１号公報 特開２００５−２２３４１１号公報 特開平１０−２５６４７８号公報 米国特許第特５７５４９４８号明細書

ところで、無線通信を行なうために各種の信号処理部を動作させる際には、一般的に、その動作を規定する設定値を信号処理部に与える、つまりパラメータ設定を行なう。このとき、信号処理部を取り巻く環境の変化に設定値（パラメータ）を対応させるべく、制御回路や演算回路を持った動的な調整機構を設けるのが一般的である。例えば、野外での無線通信のような信号処理部を取り巻く環境の変化が大きい動的な環境下にあっては、動的な調整機構を設けることがほぼ必須となる。

しかしながら、このような動的な調整機構を設けることは、回路規模の増大を招くし、消費電力も大きくなる。機器内や機器間での無線通信等のように、信号処理部を取り巻く環境の変化が少ないあるいはその環境の変化が殆どない（換言すると環境変化の影響を無視できる）ような静的な環境下で使用する場合は、動的な調整機構を設けることは無駄になってしまう。

そこで、本発明は、回路規模の増大や消費電力の増大を抑えつつ、無線通信用のパラメータ設定を実行できる発明を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る信号伝送装置は、伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する送信部、及び、送信部から送信された無線信号を受信する受信部の内の少なくとも一方を備える。ここで、送信部と受信部との間の伝送特性は既知である。そして、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方に、更に、設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう信号処理部と、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部とを備える。本発明の第１の態様に係る信号伝送装置の従属項に記載された各信号伝送装置は、本発明の第１の態様に係る信号伝送装置のさらなる有利な具体例を規定する。

本発明の第２の態様に係る電子機器は、いわゆる機器内の信号伝送に関するものであり、伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する送信部、送信部から送信された無線信号を受信する受信部、及び、送信部と受信部との間で無線伝送を可能にする無線信号伝送路が１つの筐体内における予め定められた箇所に配置されている。ここで、送信部と受信部との間の伝送特性は既知である。そして、更に、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方には、設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう信号処理部と、予め定められた信号処理用の設定値（好ましくは送信部と受信部との間の伝送特性に対応するもの）を信号処理部に入力する設定値処理部とを備える。

本発明の第３の態様に係る電子機器は、いわゆる機器間の信号伝送に関するものであり、伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する送信部が１つの筐体内における予め定められた送信箇所に配置されている第１の電子機器と、送信部から送信された無線信号を受信する受信部が１つの筐体内における予め定められた受信箇所に配置されている第２の電子機器とを備えて、１つの電子機器の全体が構成されている。そして、第１の電子機器と第２の電子機器が定められた位置に配置されたとき、送信部と受信部との間に無線伝送を可能にする無線信号伝送路が形成されるようになっており、送信部と受信部との間の伝送特性は既知である。そして更に、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方には、設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう信号処理部と、予め定められた信号処理用の設定値（好ましくは送信部と受信部との間の伝送特性に対応するもの）を信号処理部に入力する設定値処理部とを備える。

本発明の第４の態様に係る信号伝送方法は、伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信部から送信し、送信部から送信された無線信号を受信部で受信する。この際には、送信部と受信部との間の伝送特性が既知であり、予め定められた信号処理用の設定値（好ましくは送信部と受信部との間の伝送特性に対応するもの）を信号処理部に入力し、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方において、更に、入力された設定値に基づいて、予め定められた信号処理を信号処理部において行なう。

本発明の第２の態様に係る電子機器、本発明の第３の態様に係る電子機器、本発明の第４の態様に係る信号伝送方法のそれぞれにおいては、本発明の第１の態様に係る信号伝送装置に適用される各種の技術・手法（本発明の第１の態様に係る信号伝送装置の従属項に記載された各信号伝送装置の技術・手法）が同様に適用可能である。

本発明の第１〜第４の各態様においては、送信部と受信部との間の伝送特性が既知であり、送信側や受信側の各信号処理部は設定値（パラメータ）に従って予め定められた信号処理を行なうが、その際には、設定値処理部は、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する。要するに、信号処理用の設定値を予め定められた値（つまり固定値）にする。環境の変化等に対応させて設定値を動的に変化させるものではないので、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減が実現される。動的な調整機構を設けずに済むので、環境変化の影響を無視できるような静的な環境下で使用する場合でも、パラメータ演算回路の無駄が生じない。

本発明によれば、回路規模の増大や消費電力の増大を抑えつつ、無線通信用のパラメータ設定を実行できる。

図１は、本実施形態の無線伝送装置の第１の基本構成（第１例）を示す図である。 図２は、本実施形態の無線伝送装置の第１の基本構成（第２例）を示す図である。 図３は、本実施形態の無線伝送装置の第２の基本構成（第１例）を示す図である。 図４は、本実施形態の無線伝送装置の第２の基本構成（第２例）を示す図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、実施例１（変調機能部及び復調機能部の第１例）を説明する図である。 図６は、実施例２（変調機能部及び復調機能部の第２例）を説明する図である。 図７（Ａ）〜図７（Ｂ）は、実施例３を説明する図である。 図８は、実施例４（双方向通信時のエコーキャンセラ技術）を説明する図である。 図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、実施例５（受信側に適用するＭＩＭＯ処理）を説明する図である。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｂ）は、受信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算手法を説明する図である。 図１１は、受信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算手法を説明する図である。 図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、アンテナ配置の制約とＭＩＭＯ処理量（逆行列演算量）の関係を説明する図である。 図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、実施例６（送信側に適用するＭＩＭＯ処理）を説明する図である。 図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）は、送信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算手法を説明する図である。 図１５（Ａ）は、送信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算手法を説明する図である。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、実施例７（変調機能部の第３例とその周辺回路）を説明する図である。 図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）は、実施例７（復調機能部の第３例とその周辺回路）を説明する図である。 図１８は、位相振幅調整部の構成例を示す図である。 図１９は、注入同期方式を適用する送信器側の構成例の第１例を説明する図である。 図２０は、注入同期方式を適用する受信器側の構成例の第１例を説明する図である。 図２１は、注入同期方式を適用する送信器側の構成例の第２例（その１）を説明する図である。 図２２は、注入同期方式を適用する送信器側の構成例の第２例（その２）を説明する図である。 図２３は、注入同期方式を適用する受信器側の構成例の第２例（その１）を説明する図である。 図２４は、注入同期方式を適用する受信器側の構成例の第２例（その２）を説明する図である。 図２５は、注入同期における各信号の位相関係を示す図である。 図２６は、実施例７を説明する図であって、注入同期に対応した変復調の基本構成を示す図である。 図２７は、実施例７を説明する図であって、変調搬送信号と自走時の復調搬送信号の周波数差と、注入信号とインジェクションロック時の復調搬送信号との位相差θの関係の一例を示す図である。 図２８（Ａ）〜図２８（Ｃ）は、実施例７を説明する図であって、注入信号とインジェクションロック時の復調搬送信号との位相差と復調出力のＤＣ成分の関係の一例を示す図である。 図２９（Ａ）〜図２９（Ｃ）は、実施例７を説明する図であって、受信レベルとロックレンジの関係の一例を示す図である。 図３０（Ａ）〜図３０（Ｂ）は、実施例８を説明する図であって、周波数混合部に供給される受信信号と復調搬送信号との位相差を説明する図である。 図３１（Ａ）〜図３１（Ｃ）は、実施例８を説明する図であって、周波数混合部に供給される受信信号と復調搬送信号との位相差と、復調信号のＤＣ成分との関係を説明する図である。 図３２（Ａ）〜図３２（Ｂ）は、実施例８を説明する図であって、周波数混合部に供給される受信信号と復調搬送信号との位相差の影響を抑制する手法を説明する図である。 図３３は、実施例９（拡散符号方式）の通信装置を説明する図である。 図３４は、実施例９の通信装置における全体動作を説明する図（第１例）である。 図３５は、実施例９の通信装置における全体動作を説明する図（第２例）である。 図３６は、実施例１０を適用した無線伝送装置の全体概要を示す図である。 図３７（Ａ）〜図３７（Ｃ）は、送信側及び受信側の搬送波に対する周波数ずれを説明する周波数振幅特性例を示す図である。 図３８（Ａ）〜図３８（Ｂ）は、実施例１１の電子機器の第１例を説明する図である。 図３９は、実施例１１の電子機器の第２例を説明する図である。 図４０は、実施例１１の電子機器の第３例を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各機能要素について形態別に区別する際には、Ａ，Ｂ，Ｃ，…等のように大文字のアルファベットの参照子を付して記載し、特に区別しないで説明する際にはこの参照子を割愛して記載する。図面においても同様である。

説明は以下の順序で行なう。
１．全体概要
２．通信処理系統：基本構成１
３．通信処理系統：基本構成２
４．実施例１：変調機能部及び復調機能部の第１例
５．実施例２：変調機能部及び復調機能部の第２例
６．実施例３：周波数特性補正処理
７．実施例４：双方向通信時のエコーキャンセラ技術
８．実施例５：空間分割多重（受信側でのＭＩＭＯ処理）
９．実施例６：空間分割多重（送信側でのＭＩＭＯ処理）
10．実施例７：変調機能部及び復調機能部の第３例（インジェクションロック方式）
11．実施例８：インジェクションロック方式での位相差補正対応
12．実施例９：拡散符号方式
13：実施例10：伝送データの高速化対応
14：実施例11：電子機器への適用事例

＜全体概要＞
［無線伝送装置、無線伝送方法］
本発明の第１の態様や第４の態様と対応する本実施形態の第１の構成においては、送信部（例えば送信側の伝送路結合部）と受信部（例えばの伝送路結合部）の内の少なくとも一方を備えて無線伝送装置を構成する。送信部は、伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する。受信部は、送信部から送信された無線信号を受信する。ここで、送信部と受信部との間の伝送特性が既知であるものとする。例えば、１つの筐体内の送信部と受信部の配置位置が変化しない場合（機器内通信の場合）や、送信部と受信部のそれぞれが各別の筐体内に配置される場合でも使用状態のときの送信部と受信部の配置位置が予め定められた状態となる場合（比較的近距離の機器間の無線伝送の場合）のように、送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、送信部と受信部との間の伝送特性を予め知ることができる。そして、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方には更に、信号処理部と設定値処理部とを備える。信号処理部は、設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう。設定値処理部は、予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する。

伝送特性に対応した設定値や機器内や機器間の信号伝送には限るものではなく、例えば、回路素子のバラツキ補正のためのパラメータ設定も含むが、好ましくは、設定値処理部は、送信部と受信部との間の伝送特性に対応して予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力するのがよい。送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。信号処理用の設定値を予め定められた値（つまり固定値）にすることでパラメータ設定を動的に変化させずに済むので、パラメータ演算回路を削減できるし、消費電力を削減することもできる。機器内や比較的近距離の機器間の無線伝送においては通信環境が固定されるため、通信環境に依存する各種回路パラメータを予め決定することができるし、伝送条件が固定である環境下においては、信号処理部の動作を規定する設定値を固定値として扱っても、つまり、パラメータ設定を固定にしても、信号処理部を不都合なく動作させることができる。例えば、工場出荷時に最適なパラメータを求めておき、そのパラメータを装置内部に保持しておくことで、パラメータ演算回路の削減や消費電力の削減を行なうことができる。

各種回路パラメータを予め決定する際には、機器内で自動的に生成する第１の手法と、無線伝送装置（あるいは電子機器）の外部で生成したものを利用する第２の手法の何れをも採り得る。第１の手法をとる際には、設定値処理部は、設定値を決定する設定値決定部と、設定値決定部が決定した設定値を記憶する記憶部と、記憶部から読み出した設定値に基づいて信号処理部を動作させる動作制御部とを有するものとするのがよい。第２の手法をとる際には、設定値処理部は、設定値を外部から受け付ける設定値受付部と、設定値受付部が受け付けた設定値を記憶する記憶部と、記憶部から読み出した設定値に基づいて信号処理部を動作させる動作制御部とを有するものとするのがよい。

信号処理のパラメータ設定としては種々のものがある。例えば、信号増幅回路（振幅調整部）のゲイン設定（信号振幅設定）がある。信号増幅回路は、例えば、送信電力設定や復調機能部に入力される受信レベル設定や自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）等に利用される。これらの場合、信号処理部は、入力信号の大きさを調整し調整済みの信号を出力する信号処理を行なう振幅調整部を有するものとし、設定値処理部は、入力信号の大きさを調整するための設定値を振幅調整部に入力する。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、位相調整量の設定がある。例えば、搬送信号やクロックを別送する系で、送信信号の遅延量に合わせて位相を調整する場合である。これらの場合、信号処理部は、入力信号の位相を調整し調整済みの信号を出力する信号処理を行なう位相調整部を有するものとし、設定値処理部は、入力信号の位相を調整するための設定値を位相調整部に入力する。この位相調整量の設定を前述のゲイン設定と組み合わせた態様とすることもできる。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、周波数特性の設定がある。例えば、送信側で予め低域周波数成分や高域周波数成分の振幅を強調する場合である。これらの場合、信号処理部は、入力信号の周波数特性を補正し補正済みの信号を出力する周波数特性補正処理部を有するものとし、設定値処理部は、入力信号の周波数特性を補正するための設定値を周波数特性補正処理部に入力する。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、双方向通信を行なう場合のエコーキャンセル量の設定がある。この場合、信号処理部は、送信側から出力される信号のうちの入力側に混入したエコー成分を抑制するエコー抑制部を有するものとし、設定値処理部は、エコー成分を抑制するための設定値をエコー抑制部に入力する。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、送信部と受信部はそれぞれ複数のアンテナを有し、送受信間で空間多重通信を行なう場合のクロストークのキャンセル量の設定がある。この場合、信号処理部は、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なう行列演算処理部を有するものとし、設定値処理部は、行列演算を行なうための設定値を行列演算処理部に入力する。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、受信した信号に基づく注入同期方式により送信側の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号（変調搬送信号）と同期した復調用の搬送信号（復調搬送信号）を生成する場合の注入信号の振幅値（注入量）や位相シフト量、あるいは復調機能部に入力される受信信号と復調搬送信号の位相差の補正量等の設定がある。注入信号の振幅値や位相シフト量、あるいは受信信号と復調搬送信号の位相差の補正量等、注入同期に関する設定値を「注入同期を行なうための設定値」と称する。この場合、送信用の信号処理部は、変調用の搬送信号を生成する第１の搬送信号生成部と、伝送対象信号を第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号で周波数変換して変調信号を生成する第１の周波数変換部を有し、変調信号を無線信号伝送路へ送出するものとする。受信用の信号処理部は、無線信号伝送路を介して受信した信号が注入されることで第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号と同期した復調用の搬送信号を生成する第２の搬送信号生成部と、無線信号伝送路を介して受信した変調信号を第２の搬送信号生成部で生成された復調用の搬送信号で周波数変換する第２の周波数変換部を有するものとする。そして、設定値処理部は、注入同期を行なうための設定値を送信用の信号処理部及び／又は受信用の信号処理部に入力する。

復調機能部に入力される受信信号と復調搬送信号の位相差によって復調機能部で復調された信号（復調信号）の直流成分の大きさが決まるが、その直流成分が最大のときが位相差がゼロとなり、注入信号とインジェクションロックで生成される復調搬送信号の自走周波数差がなくなるので、復調信号の直流成分が大きくなるように「注入同期を行なうための設定値」を決定するのがよい。但し、注入信号レベル（注入量）の大きさによってロックレンジが変化するので、ロック状態を維持しつつ最大値を早く探すためには、復調搬送信号の自走周波数を変化させる変化量（ステップ）を最適に選ぶ必要がある。この対処のためには、予め復調機能部に入力される受信信号の振幅から最適ステップを計算して記憶部に記憶しておき、復調搬送信号の自走周波数を変化させる際に利用するとよい。あるいは、注入量が一定になるように最適ゲインを求めて記憶部に記憶しておき、注入量の設定に利用するとよい。なお、復調機能部に入力される受信信号と復調搬送信号にはパス差があるので、その影響が位相差に表れ、復調信号の直流成分の変化の仕方が変わる。よって、位相差を補正する位相調整部（移相器）を、注入信号や復調搬送信号や受信信号の各経路の少なくとも１つに挿入し、位相調整量（位相シフト量）の値を予め記憶部に保持しておき、位相調整の設定に利用するとよい。

「注入同期を行なうための設定値」を決定する構成としては、例えば、注入同期判定とその判定結果に基づく調整機構を利用するとよい。例えば、受信用の信号処理部は、第２の搬送信号生成部における注入同期の状態を示す情報を検出する注入同期検出部を備えるものとし、送信用の信号処理部および受信用の信号処理部の少なくとも一方は、注入同期検出部が検出した注入同期の状態を示す情報に基づき、第２の搬送信号生成部で生成される復調用の搬送信号が、第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号と同期するように同期調整を行なう注入同期調整部を備えるものとするのがよい。設定値処理部は、注入同期調整部により調整された設定値を記憶部に保持し読み出して信号処理部の動作設定に利用する。

注入同期調整部による同期調整は、受信側で行なってもよいし、送信側で行なってもよい。例えば、受信側で行なう場合には、注入同期調整部は、第２の搬送信号生成部に注入される信号の振幅及び／又は第２の搬送信号生成部の自走発振時の出力信号の周波数を変更させることで同期調整を行なうのがよい。送信側で行なう場合には、注入同期調整部は、第１の搬送信号生成部で生成される変調用の搬送信号の周波数及び／又は無線信号伝送路に送出される信号の振幅を変更させることで同期調整を行なう。なお、同期調整を受信側と送信側の何れで行なうかということであり、送信側で行なう場合の制御主体は、受信側と送信側の何れに配置されていてもよい。

注入同期方式により復調搬送信号を生成する場合、好ましくは、送信側の信号処理部は、変調される伝送対象情報の直流近傍成分を抑圧する変調対象信号処理部を有するものとして、送信側の周波数変換部は、変調対象信号処理部で処理された処理済み信号を送信側の搬送信号生成部で生成された変調搬送信号で周波数変換して伝送信号を生成するとよい。要するに、注入同期し易いように、予め直流カットするのである。好ましくは、変調対象信号処理部は、デジタルの伝送対象情報に対してＤＣフリー符号化を行なうとよい。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、拡散符号方式の無線通信における拡散符号列の同期機構のために拡散符号列に同期したクロック信号を送出する場合のクロック位相の補正量の設定がある。この場合、基準信号を出力する基準信号出力部、及び、基準信号出力部から出力された基準信号に基づいて拡散符号方式の無線通信処理に関する信号処理用のクロック信号を基準信号と同期して生成するクロック生成部をさらに備えるものとする。クロック生成部は、設定値に従って位相補正を行なう位相補正部を有するものとし、信号処理部は、位相補正部により位相補正がされたクロック信号に基づいて信号処理を行ない、設定値処理部は、位相補正を行なうための設定値を位相補正部に入力する。信号処理部は、クロック生成部で生成されたクロック信号に同期して拡散符号列を生成する拡散符号列発生部、及び、拡散符号列発生部で生成された拡散符号列に基づいて伝送対象データの拡散処理を信号処理として行なう拡散処理部を有するものとするのがよい。

信号処理のパラメータ設定の他の例としては、搬送周波数に対する送受信間の伝送周波数特性の非対称性を利用して伝送データの高速化対応を図る際の、送信側や受信側の搬送周波数のずらし量の設定がある。この場合、変調用の搬送信号を生成する第１の搬送信号生成部及び伝送対象信号を前記第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号で周波数変換して伝送信号を生成する第１の周波数変換部を具備する送信側の信号処理部と、復調用の搬送信号を生成する第２の搬送信号生成部及び受信した伝送信号を前記第２の搬送信号生成部で生成された復調用の搬送信号で周波数変換する第２の周波数変換部を具備する受信側の信号処理部を備えるものとする。そして、変調用の搬送信号と復調用の搬送信号の少なくとも一方を、送受信間の伝送特性の帯域中心に対してずれて設定する。例えば送信系と受信系の何れか一方のみを周波数シフトすればよく、送信系（送信側の信号処理部、変調機能部だけでなく送信側の増幅回路を含んでよい）の帯域中心と受信系（受信側の信号処理部、復調機能部だけでなく受信側の増幅回路を含んでよい）の帯域中心の何れか一方のみを搬送信号の周波数に対してずれて設定すればよい。あるいは、送信系と受信系の双方を同方向に周波数シフトしてもよく。この場合、送信系の帯域中心と受信系の帯域中心の双方を、搬送信号の周波数に対して同方向にずれて設定する。

好ましくは、復調は同期検波で行なう、つまり、受信側の周波数変換部は、同期検波方式により周波数変換を行なうことで伝送対象信号を復調する。好ましくは、注入同期方式により復調搬送信号を生成するとよい。この際には、好ましくは、前述のように「注入同期の設定値」を固定化するとよく、「注入同期を行なうための設定値」を決定する構成としては、例えば、注入同期判定とその判定結果に基づく調整機構を利用するとよい。注入同期方式の場合、好ましくは、注入同期し易いように送信側で予め直流カット（例えばＤＣフリー符号化）を行なうとよいのは前述の通りである。

［電子機器］
本発明の第２の態様や本発明の第３の態様と対応する本実施形態の電子機器においては、各部がひとつの筐体内に収容された状態の装置構成で１つの電子機器とすることもできるし、複数の装置（電子機器）の組合せで１つの電子機器の全体が構成されることもある。本実施形態の無線伝送装置は、例えば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像装置、携帯電話装置、ゲーム装置、コンピュータ等の電子機器において使用される。

以下で説明する本実施形態の無線伝送装置では、ミリ波帯（波長が１〜１０ｍｍ）の搬送周波数を使用するものとして説明するが、ミリ波帯に限らず、より波長の短い、例えばサブミリ波帯等、ミリ波帯近傍の搬送周波数を使用する場合にも適用可能である。

無線伝送装置を構成する場合、送信側単独の場合と、受信側単独の場合と、送信側と受信側の双方を有する場合とがある。送信側と受信側は無線信号伝送路（例えばミリ波信号伝送路）を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成される。伝送対象の信号を広帯域伝送に適したミリ波帯域に周波数変換して伝送するようにする。例えば、第１の通信部（第１のミリ波伝送装置）と第２の通信部（第２のミリ波伝送装置）で、無線伝送装置を構成する。そして、比較的近距離に配置された第１の通信部と第２の通信部の間では、伝送対象の信号をミリ波信号に変換してから、このミリ波信号をミリ波信号伝送路を介して伝送するようにする。本実施形態の「無線伝送」とは、伝送対象の信号を一般的な電気配線（単純なワイヤー配線）ではなく無線（この例ではミリ波）で伝送することを意味する。

「比較的近距離」とは、放送や一般的な無線通信で使用される野外（屋外）での通信装置間の距離に比べて距離が短いことを意味し、伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。「閉じられた空間」とは、その空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部から空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態の空間を意味し、典型的にはその空間全体が電波に対して遮蔽効果を持つ筐体（ケース）で囲まれた状態である。例えば、１つの電子機器の筐体内での基板間通信や同一基板上でのチップ間通信や、一方の電子機器に他方の電子機器が装着された状態のように複数の電子機器が一体となった状態での機器間の通信が該当する。「一体」は、装着によって両電子機器が完全に接触した状態が典型例であるが、両電子機器間の伝送範囲が閉じられた空間として実質的に特定できる程度のものであればよい。例えば数センチ以内あるいは１０数センチ以内等、比較的近距離で、両電子機器が多少離れた状態で定められた位置に配置されていて「実質的に」一体と見なせる場合も含む。要するに、両電子機器で構成される電波が伝搬し得る空間内部から外部への電波の漏れが少なく、逆に、外部からその空間内部への電波の到来（侵入）が少ない状態であればよい。

以下では、１つの電子機器の筐体内での信号伝送を筐体内信号伝送と称し、複数の電子機器が一体（以下、「実質的に一体」も含む）となった状態での信号伝送を機器間信号伝送と称する。筐体内信号伝送の場合は、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）が同一筐体内に収容され、通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成された無線伝送装置が電子機器そのものとなる。一方、機器間信号伝送の場合、送信側の通信装置（通信部：送信部）と受信側の通信装置（通信部：受信部）がそれぞれ異なる電子機器の筐体内に収容され、両電子機器が定められた位置に配置され一体となったときに両電子機器内の通信部（送信部と受信部）間に無線信号伝送路が形成されて無線伝送装置が構築される。

ミリ波信号伝送路を挟んで設けられる各通信装置においては、送信系統と受信系統が対となって組み合わされて配置される。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させることで双方向通信ができる。各通信装置に送信系統と受信系統を併存させる場合、一方の通信装置と他方の通信装置との間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。例えば、第１の通信部が送信側となり第２の通信部が受信側となる場合には、第１の通信部に送信部が配置され第２の通信部に受信部が配置される。第２の通信部が送信側となり第１の通信部が受信側となる場合には、第２の通信部に送信部が配置され第１の通信部に受信部が配置される。

送信部は、例えば、伝送対象の信号を信号処理してミリ波の信号を生成する送信側の信号生成部（伝送対象の電気信号をミリ波の信号に変換する信号変換部）と、ミリ波の信号を伝送する伝送路（ミリ波信号伝送路）に送信側の信号生成部で生成されたミリ波の信号を結合させる送信側の信号結合部を備えるものとする。好ましくは、送信側の信号生成部は、伝送対象の信号を生成する機能部と一体であるのがよい。

例えば、送信側の信号生成部は変調回路を有し、変調回路が伝送対象の信号を変調する。送信側の信号生成部は変調回路によって変調された後の信号を周波数変換してミリ波の信号を生成する。原理的には、伝送対象の信号をダイレクトにミリ波の信号に変換してもよい。送信側の信号結合部は、送信側の信号生成部によって生成されたミリ波の信号をミリ波信号伝送路に供給する。

受信部は、例えば、ミリ波信号伝送路を介して伝送されてきたミリ波の信号を受信する受信側の信号結合部と、受信側の信号結合部により受信されたミリ波の信号（入力信号）を信号処理して通常の電気信号（伝送対象の信号）を生成する受信側の信号生成部（ミリ波の信号を伝送対象の電気信号に変換する信号変換部）を備えるものとする。好ましくは、受信側の信号生成部は、伝送対象の信号を受け取る機能部と一体であるのがよい。例えば、受信側の信号生成部は復調回路を有し、ミリ波の信号を周波数変換して出力信号を生成し、その後、復調回路が出力信号を復調することで伝送対象の信号を生成する。原理的には、ミリ波の信号からダイレクトに伝送対象の信号に変換してもよい。

つまり、信号インタフェースをとるに当たり、伝送対象の信号に関して、ミリ波信号により接点レスやケーブルレスで伝送する（電気配線での伝送でない）ようにする。好ましくは、少なくとも信号伝送（特に高速伝送や大容量伝送が要求される映像信号や高速のクロック信号等）に関しては、ミリ波信号により伝送するようにする。要するに、従前は電気配線によって行なわれていた信号伝送を本実施例ではミリ波信号により行なう。ミリ波帯で信号伝送を行なうことで、Ｇｂｐｓオーダーの高速信号伝送を実現することができるし、ミリ波信号の及ぶ範囲を容易に制限でき、この性質に起因する効果も得られる。

ここで、各信号結合部は、第１の通信部と第２の通信部がミリ波信号伝送路を介してミリ波の信号が伝送可能となるようにするものであればよい。例えばアンテナ構造（アンテナ結合部）を備えるものとしてもよいし、アンテナ構造を具備せずに結合をとるものであってもよい。「ミリ波の信号を伝送するミリ波信号伝送路」は、空気（いわゆる自由空間）であってもよいが、好ましくは、ミリ波信号を伝送路中に閉じ込めつつミリ波信号を伝送させる構造（ミリ波閉込め構造あるいは無線信号閉込め構造と称する）を持つものがよい。ミリ波閉込め構造を積極的に利用することで、例えば電気配線のようにミリ波信号伝送路の引回しを任意に確定することができる。このようなミリ波閉込め構造のものとしては、例えば、典型的にはいわゆる導波管が該当するが、これに限らない。例えば、ミリ波信号伝送可能な誘電体素材で構成されたもの（誘電体伝送路やミリ波誘電体内伝送路と称する）や、伝送路を構成し、かつ、ミリ波信号の外部放射を抑える遮蔽材が伝送路を囲むように設けられその遮蔽材の内部が中空の中空導波路がよい。誘電体素材や遮蔽材に柔軟性を持たせることでミリ波信号伝送路の引回しが可能となる。空気（いわゆる自由空間）の場合、各信号結合部はアンテナ構造をとることになり、そのアンテナ構造によって近距離の空間中を信号伝送することになる。一方、誘電体素材で構成されたものとする場合は、アンテナ構造をとることもできるが、そのことは必須でない。

［電気配線による信号伝送と無線伝送との対比］
電気配線を介して信号伝送を行なう信号伝送では、次のような問題がある。
i）伝送データの大容量・高速化が求められるが、電気配線の伝送速度・伝送容量には限界がある。
ii）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす手法がある。しかしながら、この手法では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化、コネクタ部や電気的インタフェースの物理サイズの増大等が求められ、それらの形状が複雑化し、これらの信頼性が低下し、コストが増大する等の問題が起こる。
iii）映画映像やコンピュータ画像等の情報量の膨大化に伴い、ベースバンド信号の帯域が広くなるに従って、ＥＭＣ（電磁環境適合性）の問題がより顕在化してくる。例えば、電気配線を用いた場合は、配線がアンテナとなって、アンテナの同調周波数に対応した信号が干渉される。又、配線のインピーダンスの不整合等による反射や共振によるものも不要輻射の原因となる。このような問題を対策するために、電子機器の構成が複雑化する。
iv）ＥＭＣの他に、反射があると受信側でシンボル間での干渉による伝送エラーや妨害の飛び込みによる伝送エラーも問題となってくる。

これに対して、電気配線ではなく無線（例えばミリ波帯を使用）で信号伝送を行なう場合、配線形状やコネクタの位置を気にする必要がないため、レイアウトに対する制限があまり発生しない。ミリ波による信号伝送に置き換えた信号については配線や端子を割愛できるので、ＥＭＣの問題から解消される。一般に、通信装置内部で他にミリ波帯の周波数を使用している機能部は存在しないため、ＥＭＣの対策が容易に実現できる。送信側の通信装置と受信側の通信装置を近接した状態での無線伝送となり、固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるため、次のような利点が得られる。
１）送信側と受信側の間の伝搬チャネル（導波構造）を適正に設計することが容易である。
２）送信側と受信側を封止する伝送路結合部の誘電体構造と伝搬チャネル（ミリ波信号伝送路の導波構造）を併せて設計することで、自由空間伝送より、信頼性の高い良好な伝送が可能になる。
３）無線伝送を管理するコントローラの制御も一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを一般の無線通信に比べて小さくすることができる。その結果、制御回路や演算回路等で使用する設定値 （いわゆるパラメータ）を定数（いわゆる固定値）にすることができ、小型、低消費電力、高速化が可能になる。例えば、製造時や設計時に無線伝送特性を校正し、個体のばらつき等を把握すれば、そのデータを参照できるので、信号処理部の動作を規定する設定値は、プリセットや静的な制御にできる。その設定値は信号処理部の動作を概ね適正に規定するから、簡易な構成かつ低消費電力でありながら、高品位の通信が可能になる。

例えば、いわゆるセルラ等の野外通信とは異なり、機器内や機器間の無線伝送においては、伝搬路の状況が変化しない、受信電力変動やタイミング変動が実質的にない（皆無あるいは極めて少ない）、伝搬距離が短い、マルチパスの遅延スプレッドが小さい、等の特徴がある。これらを纏めて、「機器内又は機器間の無線伝送」の特徴と記す。「機器内又は機器間の無線伝送」では、野外の無線通信のように、常に伝搬路の状況を調べる必要はなく、予め定められた設定値を使用できると考えてよい。即ち、「機器内又は機器間の無線伝送」では静的な環境での無線信号伝送と考えてよく、通信環境特性は概ね不変であると考えてよい。このことは、「通信環境が不変（固定）であるからパラメータ設定も不変（固定）でよい」ことを意味する。よって、例えば、製品出荷時に通信環境特性を示すパラメータを決定し、そのパラメータをメモリに保存しておき、動作時はこのパラメータを元に信号処理部の動作設定を行なえばよい。設定値に基づいて動作を行なうので調整機構そのものは存在するが、通信環境特性を常に監視してその結果に基づいて設定値を最適な状態にする機構（制御機構）は不要であるから、回路規模を小さくでき、又、消費電力を小さくできる。

又、波長の短いミリ波帯での無線通信にすることで、次のような利点が得られる。
ａ）ミリ波通信は通信帯域を広く取れるため、データレートを大きくとることが簡単にできる。
ｂ）伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数から離すことができ、ミリ波とベースバンド信号の周波数の干渉が起こり難い。
ｃ）ミリ波帯は波長が短いため、波長に応じてきまるアンテナや導波構造を小さくできる。加えて、距離減衰が大きく回折も少ないため電磁シールドが行ない易い。
ｄ）通常の野外での無線通信では、搬送波の安定度については、干渉等を防ぐため、厳しい規制がある。そのような安定度の高い搬送波を実現するためには、高い安定度の外部周波数基準部品と逓倍回路やＰＬＬ（位相同期ループ回路）等が用いられ、回路規模が大きくなる。しかしながら、ミリ波は（特に固定位置間や既知の位置関係の信号伝送との併用時は）、容易に遮蔽でき、外部に漏れないようにできる。安定度を緩めた搬送波で伝送された信号を受信側で小さい回路で復調するのには、注入同期方式（詳細は後述する）を採用するのが好適である。

例えば、比較的近距離（例えば１０数センチ以内）に配置されている電子機器間や電子機器内での高速信号伝送を実現する手法として、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）が知られている。しかしながら、最近のさらなる伝送データの大容量高速化に伴い、消費電力の増加、反射等による信号歪みの影響の増加、不要輻射の増加（いわゆるＥＭＩの問題）、等が問題となる。例えば、映像信号（撮像信号を含む）やコンピュータ画像等の信号を機器内や機器間で高速（リアルタイム）に伝送する場合にＬＶＤＳでは限界に達してきている。

データの高速伝送に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落としてもよい。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまう。その結果、プリント基板やケーブル配線の複雑化や半導体チップサイズの拡大等が求められる。また、高速・大容量のデータを配線で引き回すことでいわゆる電磁界障害が問題となる。

ＬＶＤＳや配線数を増やす手法における問題は何れも、電気配線により信号を伝送することに起因している。そこで、電気配線により信号を伝送することに起因する問題を解決する手法として、電気配線を無線化して伝送する手法を採ってもよい。電気配線を無線化して伝送する手法としては例えば、筐体内の信号伝送を無線で行なうとともに、ＵＷＢ（Ultra Wide Band ）通信方式を適用してもよいし（第１の手法と記す）、波長の短い（１〜１０ｍｍ）ミリ波帯の搬送周波数を使用してもよい（第２の手法と記す）。しかしながら、第１の手法のＵＷＢ通信方式では、搬送周波数が低く、例えば映像信号を伝送するような高速通信に向かないし、アンテナが大きくなる等、サイズ上の問題がある。さらに、伝送に使う周波数が他のベースバンド信号処理の周波数に近いため、無線信号とベースバンド信号との間で干渉が起こり易いという問題点もある。また、搬送周波数が低い場合は、機器内の駆動系ノイズの影響を受け易く、その対処が必要になる。これに対して、第２の手法のように、より波長の短いミリ波帯の搬送周波数を使用すると、アンテナサイズや干渉の問題を解決し得る。

ここでは、ミリ波帯で通信を行なう場合で説明したが、その適用範囲はミリ波帯で通信を行なうものに限定されない。ミリ波帯を下回る周波数帯や、逆にミリ波帯を超える周波数帯での通信を適用してもよい。例えばマイクロ波帯、あるいはミリ波帯より波長の短い（０．１〜１ｍｍ）サブミリ波帯を適用してもよい。ただし、筐体内信号伝送や機器間信号伝送においては、過度に波長が長くも短くもないミリ波帯を使用するのが効果的である。

以下、本実施例の無線伝送装置や電子機器について具体的に説明する。なお、最も好適な例として、多くの機能部が半導体集積回路（チップ）に形成されている例で説明するが、このことは必須でない。

＜通信処理系統：基本構成１＞
図１及び図２は、本実施形態の無線伝送装置（信号伝送装置）の信号インタフェースを機能構成面から説明する第１の基本構成（基本構成１）である。

［機能構成］
図１及び図２に示すように、信号伝送装置１は、第１の無線機器の一例である第１通信装置１００と第２の無線機器の一例である第２通信装置２００がミリ波信号伝送路９を介して結合されミリ波帯で信号伝送を行なうように構成されている。図では、第１通信装置１００側に送信系統を設け、第２通信装置２００に受信系統を設けた場合で示している。

第１通信装置１００にはミリ波帯送信に対応した半導体チップ１０３が設けられ、第２通信装置２００にはミリ波帯受信に対応した半導体チップ２０３が設けられている。

本実施例では、ミリ波帯での通信の対象となる信号を、高速性や大容量性が求められる信号のみとし、その他の低速・小容量で十分なものや電源等直流と見なせる信号に関してはミリ波信号への変換対象としない。これらミリ波信号への変換対象としない信号（電源を含む）については、従前と同様の手法で基板間の信号の接続をとるようにする。ミリ波に変換する前の元の伝送対象の電気信号を纏めてベースバンド信号と称する。

［第１通信装置］
第１通信装置１００は、基板１０２上に、ミリ波帯送信に対応した半導体チップ１０３と伝送路結合部１０８が搭載されている。半導体チップ１０３は、ＬＳＩ機能部１０４と信号生成部１０７（ミリ波信号生成部）を一体化したＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）である。

半導体チップ１０３は伝送路結合部１０８と接続される。伝送路結合部１０８は、送信部の一例であり、例えば、アンテナ結合部やアンテナ端子やマイクロストリップ線路やアンテナ等を具備するアンテナ構造が適用される。

ＬＳＩ機能部１０４は、第１通信装置１００の主要なアプリケーション制御を司るもので、例えば、相手方に送信したい各種の信号を処理する回路が含まれる。

信号生成部１０７（電気信号変換部）は、ＬＳＩ機能部１０４からの信号をミリ波信号に変換し、ミリ波信号伝送路９を介した信号送信制御を行なうための送信側信号生成部１１０を有する。送信側信号生成部１１０と伝送路結合部１０８で送信系統（送信部：送信側の通信部）が構成される。

送信側信号生成部１１０は、入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成するために、多重化処理部１１３、パラレルシリアル変換部１１４、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７を有する。増幅部１１７は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整部の一例である。なお、変調部１１５と周波数変換部１１６は纏めていわゆるダイレクトコンバーション方式のものにしてもよい。

多重化処理部１１３は、ＬＳＩ機能部１０４からの信号の内で、ミリ波帯での通信の対象となる信号が複数種（Ｎ１とする）ある場合に、時分割多重、周波数分割多重、符号分割多重等の多重化処理を行なうことで、複数種の信号を１系統の信号に纏める。例えば、高速性や大容量性が求められる複数種の信号をミリ波での伝送の対象として、１系統の信号に纏める。

パラレルシリアル変換部１１４は、パラレルの信号をシリアルのデータ信号に変換して変調部１１５に供給する。変調部１１５は、伝送対象信号を変調して周波数変換部１１６に供給する。パラレルシリアル変換部１１４は、本実施例を適用しない場合に、パラレル伝送用の複数の信号を使用するパラレルインタフェース仕様の場合に備えられ、シリアルインタフェース仕様の場合は不要である。

変調部１１５としては、基本的には、振幅・周波数・位相の少なくとも１つを伝送対象信号で変調するものであればよく、これらの任意の組合せの方式も採用し得る。例えば、アナログ変調方式であれば、例えば、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）とベクトル変調がある。ベクトル変調として、周波数変調（ＦＭ：Frequency Modulation）と位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）がある。デジタル変調方式であれば、例えば、振幅遷移変調（ＡＳＫ：Amplitude shift keying）、周波数遷移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）、位相遷移変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）、振幅と位相を変調する振幅位相変調（ＡＰＳＫ：Amplitude Phase Shift Keying）がある。振幅位相変調としては直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が代表的である。本実施例では、特に、受信側で同期検波方式を採用し得る方式を採る。

周波数変換部１１６は、変調部１１５によって変調された後の伝送対象信号を周波数変換してミリ波の電気信号を生成して増幅部１１７に供給する。ミリ波の電気信号とは、概ね３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲のある周波数の電気信号をいう。「概ね」と称したのはミリ波通信による効果が得られる程度の周波数であればよく、下限は３０ＧＨｚに限定されず、上限は３００ＧＨｚに限定されないことに基づく。

周波数変換部１１６としては様々な回路構成を採り得るが、例えば、周波数混合回路（ミキサー回路）と局部発振回路とを備えた構成を採用すればよい。局部発振回路は、変調に用いる搬送波（キャリア信号、基準搬送波）を生成する。周波数混合回路は、パラレルシリアル変換部１１４からの信号で局部発振回路が発生するミリ波帯の搬送波と乗算（変調）してミリ波帯の伝送信号を生成して増幅部１１７に供給する。

増幅部１１７は、周波数変換後のミリ波の電気信号を増幅して伝送路結合部１０８に供給する。増幅部１１７には図示しないアンテナ端子を介して双方向の伝送路結合部１０８に接続される。

伝送路結合部１０８は、送信側信号生成部１１０によって生成されたミリ波の信号をミリ波信号伝送路９に送信する。伝送路結合部１０８は、アンテナ結合部で構成される。アンテナ結合部は伝送路結合部１０８（信号結合部）の一例やその一部を構成する。アンテナ結合部とは、狭義的には半導体チップ内の電子回路と、チップ内又はチップ外に配置されるアンテナを結合する部分をいい、広義的には、半導体チップとミリ波信号伝送路９を信号結合する部分をいう。例えば、アンテナ結合部は、少なくともアンテナ構造を備える。アンテナ構造は、ミリ波信号伝送路９との結合部における構造をいい、ミリ波帯の電気信号をミリ波信号伝送路９に結合させるものであればよく、アンテナそのもののみを意味するものではない。

ミリ波の伝搬路であるミリ波信号伝送路９は、自由空間伝送路として、例えば筐体内の空間を伝搬する構成にしてもよい。又、好ましくは、導波管、伝送線路、誘電体線路、誘電体内等の導波構造で構成し、ミリ波帯域の電磁波を伝送路に閉じ込める構成にして、効率よく伝送させる特性を有するものとするのが望ましい。例えば、一定範囲の比誘電率と一定範囲の誘電正接を持つ誘電体素材を含んで構成された誘電体伝送路９Ａにするとよい。例えば、筐体内の全体に誘電体素材を充填することで、伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８の間には、自由空間伝送路ではなく誘電体伝送路９Ａが配される。又、伝送路結合部１０８のアンテナと伝送路結合部２０８のアンテナの間を誘電体素材で構成されたある線径を持つ線状部材である誘電体線路で接続することで誘電体伝送路９Ａを構成してもよい。なお、ミリ波信号を伝送路に閉じ込める構成のミリ波信号伝送路９としては、誘電体伝送路９Ａの他に、伝送路の周囲が遮蔽材で囲まれその内部が中空の中空導波路としてもよい。

又、本実施例の第１通信装置１００は、第１設定値決定部７１１０と、第１設定値記憶部７１３０と、第１動作制御部７１５０とを具備した第１設定値処理部７１００を基板１０２上に備える。第１設定値決定部７１１０は、半導体チップ１０３の各機能部の動作（換言すると第１通信装置１００の全体動作）を指定するための設定値（変数、パラメータ）を決定する。設定値を決定する処理は、例えば、工場での製品出荷時に行なう。第１設定値記憶部７１３０は、第１設定値決定部７１１０により決定された設定値を記憶する。第１動作制御部７１５０は、第１設定値記憶部７１３０から読み出した設定値に基づいて半導体チップ１０３の各機能部（この例では、変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７等）を動作させる。

図１に示す例では、第１設定値処理部７１００を基板１０２上に備える例で示しているが、図２に示す例のように、第１設定値処理部７１００は半導体チップ１０３が搭載されている基板１０２とは別の基板７１０２に搭載されていてもよい。又、図１に示す例では、第１設定値処理部７１００は半導体チップ１０３の外部に備える例で示しているが、第１設定値処理部７１００を半導体チップ１０３に内蔵してもよく、この場合は、第１設定値処理部７１００は制御対象となる各機能部（変調部１１５、周波数変換部１１６、増幅部１１７等）が搭載されている基板１０２と同一の基板１０２に搭載されることになる（図示は割愛する）。

［第２通信装置］
第２通信装置２００は、基板２０２上に、ミリ波帯受信に対応した半導体チップ２０３と伝送路結合部２０８が搭載されている。半導体チップ２０３は、ＬＳＩ機能部２０４と信号生成部２０７（ミリ波信号生成部）を一体化したＬＳＩである。図示しないが、第１通信装置１００と同様に、ＬＳＩ機能部２０４と信号生成部２０７を一体化しない構成にしてもよい。

半導体チップ２０３は伝送路結合部１０８と同様の伝送路結合部２０８と接続される。伝送路結合部２０８は、受信部の一例であり、伝送路結合部１０８と同様のものが採用され、ミリ波信号伝送路９からミリ波の信号を受信し受信側信号生成部２２０に出力する。

信号生成部２０７（電気信号変換部）は、ミリ波信号伝送路９を介した信号受信制御を行なうための受信側信号生成部２２０を有する。受信側信号生成部２２０と伝送路結合部２０８で受信系統（受信部：受信側の通信部）が構成される。

受信側信号生成部２２０は、伝送路結合部２０８によって受信したミリ波の電気信号を信号処理して出力信号を生成するために、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６、シリアルパラレル変換部２２７、単一化処理部２２８を有する。増幅部２２４は、入力信号の大きさを調整して出力する振幅調整部の一例である。周波数変換部２２５と復調部２２６は纏めていわゆるダイレクトコンバーション方式のものにしてもよい。

伝送路結合部２０８には受信側信号生成部２２０が接続される。受信側の増幅部２２４は、伝送路結合部２０８に接続され、アンテナによって受信された後のミリ波の電気信号を増幅して周波数変換部２２５に供給する。周波数変換部２２５は、増幅後のミリ波の電気信号を周波数変換して周波数変換後の信号を復調部２２６に供給する。復調部２２６は、周波数変換後の信号を復調してベースバンドの信号を取得しシリアルパラレル変換部２２７に供給する。

シリアルパラレル変換部２２７は、シリアルの受信データをパラレルの出力データに変換して単一化処理部２２８に供給する。シリアルパラレル変換部２２７は、パラレルシリアル変換部１１４と同様に、本実施例を適用しない場合に、パラレル伝送用の複数の信号を使用するパラレルインタフェース仕様の場合に備えられる。第１通信装置１００と第２通信装置２００の間の元々の信号伝送がシリアル形式の場合は、パラレルシリアル変換部１１４とリアルパラレル変換部２２７を設けなくてもよい。

第１通信装置１００と第２通信装置２００の間の元々の信号伝送がパラレル形式の場合には、入力信号をパラレルシリアル変換して半導体チップ２０３側へ伝送し、又半導体チップ２０３側からの受信信号をシリアルパラレル変換することにより、ミリ波変換対象の信号数が削減される。

単一化処理部２２８は、多重化処理部１１３と対応するもので、１系統に纏められている信号を複数種の信号_@（＠は１〜Ｎ）に分離する。例えば、１系統の信号に纏められている複数本のデータ信号を各別に分離してＬＳＩ機能部２０４に供給する。

ＬＳＩ機能部２０４は、第２通信装置２００の主要なアプリケーション制御を司るもので、例えば、相手方から受信した種々の信号を処理する回路が含まれる。

又、本実施例の第２通信装置２００は、第２設定値決定部７２１０と、第２設定値記憶部７２３０と、第２動作制御部７２５０とを具備した第２設定値処理部７２００を基板２０２上に備える。第２設定値決定部７２１０は、半導体チップ２０３の各機能部の動作（換言すると第２通信装置２００の全体動作）を指定するための設定値（変数、パラメータ）を決定する。設定値を決定する処理は、例えば、工場での製品出荷時に行なう。第２設定値記憶部７２３０は、第２設定値決定部７２１０により決定された設定値を記憶する。第２動作制御部７２５０は、第２設定値記憶部７２３０から読み出した設定値に基づいて半導体チップ２０３の各機能部（この例では、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６等）を動作させる。

図１に示す第１例では、第２設定値処理部７２００ を基板２０２上に備える例で示しているが、図２に示す第２例のように、第２設定値処理部７２００は半導体チップ２０３が搭載されている基板２０２とは別の基板７２０２に搭載されていてもよい。又、図１に示す例では、第２設定値処理部７２００は半導体チップ２０３の外部に備える例で示しているが、第２設定値処理部７２００を半導体チップ２０３に内蔵してもよく、この場合は、第２設定値処理部７２００は制御対象となる各機能部（増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６）が搭載されている基板２０２と同一の基板２０２に搭載されることになる（図示は割愛する）。

［双方向通信への対応］
信号生成部１０７と伝送路結合部１０８や信号生成部２０７と伝送路結合部２０８はデータの双方向性を持つ構成にすることで、双方向通信にも対応できる。例えば、信号生成部１０７や信号生成部２０７には、それぞれ受信側の信号生成部、送信側の信号生成部を設ける。伝送路結合部１０８や伝送路結合部２０８は、送信側と受信側に各別に設けてもよいが、送受信に兼用されるものとすることもできる。

なお、ここで示す「双方向通信」は、ミリ波の伝送チャネルであるミリ波信号伝送路９が１系統（一芯）の一芯双方向伝送となる。この実現には、時分割多重（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を適用する半二重方式と、周波数分割多重（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）等が適用される。

［接続と動作］
入力信号を周波数変換して信号伝送するという手法は、放送や無線通信で一般的に用いられている。これらの用途では、どこまで通信できるか（熱雑音に対してのＳ／Ｎの問題）、反射やマルチパスにどう対応するか、妨害や他チャンネルとの干渉をどう抑えるか等の問題に対応できるような比較的複雑な送信器や受信器等が用いられている。

これに対して、本実施例で使用する信号生成部１０７と信号生成部２０７は、放送や無線通信で一般的に用いられる複雑な送信器や受信器等の使用周波数に比べて、より高い周波数帯のミリ波帯で使用され、波長λが短いため、周波数の再利用がし易く、近傍に配置された多くのデバイス間での通信をするのに適したものが使用される。

本実施例では、従来の電気配線を利用した信号インタフェースとは異なり、前述のようにミリ波帯で信号伝送を行なうことで高速性と大容量に柔軟に対応できるようにしている。例えば、高速性や大容量性が求められる信号のみをミリ波帯での通信の対象としており、装置構成によっては、第１通信装置１００と第２通信装置２００は、低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の電気配線によるインタフェース（端子・コネクタによる接続）を一部に備えることになる。

信号生成部１０７は、設定値に基づいて予め定められた信号処理を行なう信号処理部の一例であり、この例では、ＬＳＩ機能部１０４から入力された入力信号を信号処理してミリ波の信号を生成する。信号生成部１０７は、例えば、マイクロストリップライン、ストリップライン、コプレーナライン、スロットライン等の伝送線路で伝送路結合部１０８に接続され、生成されたミリ波の信号が伝送路結合部１０８を介してミリ波信号伝送路９に供給される。

伝送路結合部１０８は、アンテナ構造を有し、伝送されたミリ波の信号を電磁波に変換し、電磁波を送出する機能を有する。伝送路結合部１０８はミリ波信号伝送路９と結合されており、ミリ波信号伝送路９の一方の端部に伝送路結合部１０８で変換された電磁波が供給される。ミリ波信号伝送路９の他端には第２通信装置２００側の伝送路結合部２０８が結合されている。ミリ波信号伝送路９を第１通信装置１００側の伝送路結合部１０８と第２通信装置２００側の伝送路結合部２０８の間に設けることにより、ミリ波信号伝送路９にはミリ波帯の電磁波が伝搬する。

ミリ波信号伝送路９には第２通信装置２００側の伝送路結合部２０８が結合されている。伝送路結合部２０８は、ミリ波信号伝送路９の他端に伝送された電磁波を受信し、ミリ波の信号に変換して信号生成部２０７（ベースバンド信号生成部）に供給する。信号生成部２０７は、設定値に基づいて予め定められた信号処理を行なう信号処理部の一例であり、この例では、変換されたミリ波の信号を信号処理して出力信号（ベースバンド信号）を生成しＬＳＩ機能部２０４へ供給する。

ここまでは第１通信装置１００から第２通信装置２００への信号伝送の場合で説明したが、第１通信装置１００と第２通信装置２００をともに双方向通信へ対応した構成にすることで、第２通信装置２００のＬＳＩ機能部２０４からの信号を第１通信装置１００へ伝送する場合も同様に考えればよく双方向にミリ波の信号を伝送できる。

＜通信処理系統：基本構成２＞
図３及び図４は、本実施形態の無線伝送装置（信号伝送装置）の信号インタフェースを機能構成面から説明する第２の基本構成（基本構成２）である。図３に示す第１例は図１に対する変形例であり、図４に示す第２例は図２に対する変形例である。

第２の基本構成は、装置外部にて決定された設定値を記憶する点に特徴がある。以下では、第１の基本構成との相違点を中心に説明する。第２の基本構成は、第１設定値決定部７１１０に代えて第１入出力インタフェース部７１７０を備え、第２設定値決定部７２１０に代えて第２入出力インタフェース部７２７０を備えている。第１入出力インタフェース部７１７０と第２入出力インタフェース部７２７０のそれぞれは、設定値を外部から受け付ける設定値受付部の一例である。

第１入出力インタフェース部７１７０は、第１設定値記憶部７１３０との間のインタフェース機能をなし、外部から与えられる設定値を第１設定値記憶部７１３０に記憶し、又、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値を読み出して外部に出力する。第２入出力インタフェース部７２７０は、第２設定値記憶部７２３０との間のインタフェース機能をなすもので、外部から与えられる設定値を第２設定値記憶部７２３０に記憶し、又、第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値を読み出して外部に出力する。

第２の基本構成の場合、第１設定値処理部７１００や第２設定値処理部７２００にて設定値を決定するのではなく、外部にて設定値を決定する。例えば、設計パラメータと実機の状態から設定値を決定してもよいし、装置の実働試験に基づいて設定値を決定してもよい。又、何れの場合も、装置ごとに個別の設定値を決定するのではなく、各装置に共通の設定値を決定してもよい。設計パラメータから設定値を決定する場合は、概ねこの場合に該当するし、標準の装置での実働試験に基づいて設定値を決定する場合も、この場合に該当する。

次に、本実施例の特徴点であるパラメータ設定の固定化について、具体的な事例を挙げる。なお、本発明について実施例を用いて説明するが、本発明の技術的範囲は後述の実施例に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で後述の実施例に多様な変更又は改良を加えることができ、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。又、後述の実施例は、クレーム（請求項）に係る発明を限定するものではなく、又実施例の中で説明される特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。後述の実施例には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。後述する各実施例は、それぞれ単独で適用されることに限らず、可能な範囲で、それぞれ任意に組み合わせて適用することもできる。実施例に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

図５は、実施例１を説明する図である。ここでは、特に、変調機能部及び復調機能部の第１例として説明する。

［変調機能部：第１例］
図５（Ａ）には、送信側に設けられる第１例の変調機能部８３００Ａの構成が示されている。伝送対象の信号（ベースバンド信号：例えば１２ビットの画像信号）はパラレルシリアル変換部８１１４（Ｐ−Ｓ：パラレルシリアル変換部１１４と対応）により、高速なシリアル・データ系列に変換され変調機能部８３００Ａに供給される。変調機能部８３００Ａは、パラレルシリアル変換部８１１４からの信号を変調信号として、予め定められた変調方式に従ってミリ波帯の信号に変調する。

変調機能部８３００Ａとしては、変調方式に応じて様々な回路構成を採り得るが、例えば、振幅を変調する方式であれば、２入力型の周波数混合部８３０２（ミキサー回路、乗算器）と送信側局部発振部８３０４を備えた構成を採用すればよい。

送信側局部発振部８３０４（第１の搬送信号生成部）は、変調に用いる搬送信号（変調搬送信号）を生成する。周波数混合部８３０２（第１の周波数変換部）は、パラレルシリアル変換部８１１４からの信号で送信側局部発振部８３０４が発生するミリ波帯の搬送波と乗算（変調）してミリ波帯の伝送信号（被変調信号）を生成して増幅部８１１７（増幅部１１７と対応）に供給する。伝送信号は増幅部８１１７で増幅されアンテナ８１３６から放射される。

［復調機能部：第１例］
図５（Ｂ）には、受信側に設けられる第１例の復調機能部８４００Ａの構成が示されている。復調機能部８４００Ａは、送信側の変調方式に応じた範囲で様々な回路構成を採用し得るが、ここでは、変調機能部８３００Ａの前記の説明と対応するように、振幅が変調されている方式の場合で説明する。

第１例の復調機能部８４００Ａは、２入力型の周波数混合部８４０２（周波数変換部、ミキサー回路、乗算器等とも称する）と搬送波再生部８４０３とを備え、いわゆる同期検波方式により復調を行なう。同期検波方式では、受信信号に含まれる搬送波を周波数混合部８４０２とは別の搬送波再生部８４０３で再生し、再生搬送波を利用して復調を行なう。図示しないが、同期検波方式に限らず、包絡線検波や自乗検波を適用し得る。

搬送波再生部８４０３としては、種々の構成を採り得るが、ここでは搬送周波数に一致した線スペクトルを発生させこれを共振回路や位相同期ループ(ＰＬＬ：Phase Locked Loop) 回路に入力して搬送波を再生する方式、周波数逓倍による方式、逆変調による方式の何れかを採用する。

搬送波再生部８４０３は、周波数及び位相が送信側の搬送波と完全に同一の、つまり、周波数同期及び位相同期した復調用の搬送信号（復調搬送信号：再生搬送信号と称する）を抽出し、周波数混合部８４０２に供給する。周波数混合部８４０２は、再生搬送波と受信信号とを乗算する。その乗算出力には伝送対象の信号成分である変調信号成分（ベースバンド信号）と高調波成分（場合によっては直流成分も）が含まれる。

図示した例では、周波数混合部８４０２の後段にフィルタ処理部８４１０とクロック再生部８４２０（ＣＤＲ：クロック・データ・リカバリ ／Clock Data Recovery）とシリアルパラレル変換部８２２７（Ｓ−Ｐ：シリアルパラレル変換部２２７と対応）が設けられている。フィルタ処理部８４１０には、例えば低域通過フィルタ（ＬＰＦ）が設けられ、乗算出力に含まれる高調波成分を除去する。

アンテナ８２３６で受信されたミリ波受信信号は可変ゲイン型でかつローノイズ型の増幅部８２２４（増幅部２２４と対応：ＬＮＡ）に入力され振幅調整が行なわれた後に復調機能部８４００Ａに供給される。振幅調整された受信信号は周波数混合部８４０２と搬送波再生部８４０３に入力され、前述のようにして同期検波により周波数混合部８４０２にて乗算信号が生成され、フィルタ処理部８４１０に供給される。周波数混合部８４０２で生成された乗算信号は、フィルタ処理部８４１０の低域通過フィルタで高域成分が除去されることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が生成され、クロック再生部８４２０に供給される。

クロック再生部８４２０（ＣＤＲ）は、このベースバンド信号を元にサンプリング・クロックを再生し、再生したサンプリング・クロックでベースバンド信号をサンプリングすることで受信データ系列を生成する。生成された受信データ系列はシリアルパラレル変換部８２２７（Ｓ−Ｐ）に供給され、パラレル信号（例えば１２ビットの画像信号）が再生される。クロック再生の方式としては様々な方式があるが例えばシンボル同期方式を採用する。

［問題点］
ここで、第１例の変調機能部８３００Ａと復調機能部８４００Ａで無線伝送装置を構成する場合、次のような難点がある。先ず、発振回路については、次のような難点がある。例えば、野外（屋外）通信においては、多チャンネル化を考慮する必要がある。この場合、搬送波の周波数変動成分の影響を受けるため、送信側の搬送波の安定度の要求仕様が厳しい。筐体内信号伝送や機器間信号伝送において、ミリ波でデータを伝送するに当たり、送信側と受信側に、屋外の無線通信で用いられているような通常の手法を用いようとすると、搬送波に安定度が要求され、周波数安定度数がｐｐｍ（parts per million）オーダー程度の安定度の高いミリ波の発振回路が必要となる。

周波数安定度が高い搬送信号を実現するためには、例えば、安定度の高いミリ波の発振回路をシリコン集積回路（ＣＭＯＳ：Complementary Metal-oxide Semiconductor）上に形成する手法を採り得る。通常のＣＭＯＳプロセスで使用される典型的なＬＣ発振回路の場合、シリコン基板は絶縁性が低く、ディスクリート部品に比べてインダクタを構成する配線が薄い。したがって、容易にＱ値（Quality Factor）の高いタンク回路が形成できず、実現が容易でない。例えば、ＣＭＯＳチップ上でインダクタンスを形成した場合、そのＱ値は３０〜４０程度になってしまう。

よって、安定度の高い発振回路を実現するには、例えば、発振回路の本体部分が構成されているＣＭＯＳ外部に水晶振動子等で高いＱ値のタンク回路を設けて低い周波数で発振させ、その発振出力を逓倍してミリ波帯域へ上げるという手法を採り得る。しかし、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）等の配線による信号伝送をミリ波による信号伝送に置き換える機能を実現するのに、このような外部タンクを全てのチップに設けることは好ましくない。

周波数安定度数高い搬送信号を実現するための他の手法として、高い安定度の周波数逓倍回路やＰＬＬ回路等を使用する手法を採り得るが、回路規模が増大してしまう。この問題点を対策する手法については後述する実施例７等で説明する。

［実施例１の作用効果］
実施例１では、図５（Ａ）に示すように、送信側においては、増幅部８１１７から出力される送信信号のレベルを制御する第１設定値処理部７１００Ａが設けられている。第１設定値処理部７１００Ａは、第１動作制御部７１５０として、増幅部８１１７の出力レベルを設定する出力レベルＤＡＣ７１５２を備えている。第１設定値処理部７１００Ａは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第１入出力インタフェース部７１７０に代えて第１設定値決定部７１１０を備えてもよい。出力レベルＤＡＣ７１５２は、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値を読み出して、その設定値に基づいて増幅部８１１７を制御することで、送信出力レベルが適正な値になるようにする。増幅部８１１７は、送信出力レベルが大きいときには消費電力が大きいが、過大でもなく過小でもない丁度よい受信レベルとなるように、送信出力レベルを下げることで低消費電力化が実現できる。

つまり、送信電力を管理するための機構が設けられるのであるが、その目的は、過剰レベルにならないよう、あるいは、過小レベルにならないように、あるいはＳＮＲ（Signal Noise Ratio：信号雑音比、信号対雑音比、Ｓ／Ｎ）が過小レベルにならないようにすることである。送受信器の配置による伝送距離や伝送路の状態等の伝送特性（通信環境特性）に基づき送信出力レベルを適切に管理することで、送信レベルを必要最低限とし、低消費電力の通信（さらに好ましくは不要輻射の少ない通信）を実現するのである。

送信電力を管理するための機構として、固定設定（いわゆるプリセット設定）にするのか自動制御にするのか、又、設定レベルの判断を如何様にするのか等の観点から様々な手法を採り得るが、実施例１では少なくとも固定設定の手法を採用する。

例えば、送受信間の伝送特性（通信環境）に基づいて送信出力レベルをプリセット設定する手法を採る。その際には、好ましい態様として、送信装置である送信チップと受信装置である受信チップの間の伝送特性の状態を検知する伝送特性指標検知部を設け、その検知結果である伝送特性指標信号を参照して、送信チップ側の送信出力レベルをプリセット設定できるようにする。例えば、第１設定値決定部７１１０や第２設定値決定部７２１０が伝送特性指標検知部の機能をなすようにする。例えば伝送特性指標検知部を受信チップ側に設け（あるいは、伝送特性指標検知部は受信チップに内蔵しなくてもよい）、受信した無線信号の状態を検知し、その検知結果である状態検知信号を参照して、送信チップ側の送信出力レベルをプリセット設定する（決定した設定値を第１設定値記憶部７１３０に記憶しておく）。

受信レベルが過剰な場合や過小な場合にはＳＮＲが低下する等受信レベルとＳＮＲに一定の対応関係があれば受信レベルを判断指標とすることはＳＮＲを判断指標とすることと等価である。受信レベルとＳＮＲに一定の対応関係がない装置構成の場合は、受信レベルに代えて、例えばエラーレート等を判断指標にする等、ＳＮＲに着目したレベル管理を行なってもよい。つまり、受信レベルやＳＮＲ等の実際の伝送特性を反映した判断指標を検知する検知機構（伝送特性指標検知部）を受信チップ側に設け、その検知結果を参照して送信側の出力レベルをマニュアルで設定する。あるいは、図示のように、外部で決定した設定値を第１入出力インタフェース部７１７０を介して第１設定値記憶部７１３０に記憶しておく。

この実施例１の手法は、フィードバックによる自動制御の手法ではないが、送信レベルをプリセット設定する際の判断指標として受信側の受信レベルやＳＮＲを参照する趣旨である。送受信器の配置による伝送距離や伝送路の状態等の伝送特性に応じて受信レベルやＳＮＲが変化するので、送受信間の距離を直接に判断するのではなく、実際の伝送特性を反映した受信レベルやＳＮＲを判断指標として使用して、送信レベルを管理するようにする。つまり、送信チップは、送信出力レベルを可変の構成とし、送信出力レベルを下げることで消費電力が小さくなるものを使用し、送受信器の配置による伝送距離や伝送路の状態等の伝送特性に応じて変化する受信レベルやＳＮＲを参照して、受信状態が適切な状態となるように、送信出力レベルを適切に設定する。例えば、受信レベル（つまり受信強度）が高いときには送信出力レベルを低くし、受信レベルが低いときには送信出力レベルを高くすることで、受信レベルが過大でもなく過小でもない丁度よいレベルとなるように送信出力レベルを設定する。送信出力レベルを必要最低限とすることで、出力増幅器を低消費電力で動作させ、低消費電力の通信を実現する。

通信環境（通信範囲や伝送路特性等）を勘案して送信器の出力レベルを必要最低限のレベルに設定することで、送信器の出力を最低限のレベルに下げて使用することができるので、送信出力増幅器の消費電力を下げることができる。送信出力増幅器を低消費電力で動作させることで低消費電力の通信を実現できる。受信器への入力レベルが一定レベルとなることで、強入力への耐性を緩和することができ、受信器の消費電力も下げることができる。送信出力が必要最低限のレベルとなるため機器外への輻射も緩和される。フィードバックによる自動制御の手法ではないので、自動制御の場合よりも、出力レベルを制御（設定）する回路規模が小さくて済むし消費電力も小さくて済む。

実施例１では、フィードバック制御を行なわないので通信環境が変化したことに連動して適正なレベルに管理できるとはいえないが、通信環境の変化があったときに、マニュアルで設定値を変更することで対処できる。

又、実施例１では、図５（Ｂ）に示すように、受信側においては、増幅部８２２４から出力される受信信号のレベルを制御する第２設定値処理部７２００Ａが設けられている。第２設定値処理部７２００Ａは、第２動作制御部７２５０として、増幅部８２２４の出力レベルを設定する出力レベルＤＡＣ７２５２を備えている。第２設定値処理部７２００Ａは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第２入出力インタフェース部７２７０に代えて第２設定値決定部７２１０を備えてもよい。出力レベルＤＡＣ７２５２は、第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値を読み出して、その設定値に基づいて増幅部８２２４を制御することで、増幅部８２２４の出力レベル（換言すると、復調機能部８４００への入力レベル）が適正な値になるようにする。こうすることで、アンテナ８２３６での受信レベルに関わらず、復調機能部８４００にて適正な復調処理ができる。

図５（Ｃ）に示す構成例では、受信チップ８００２（受信装置）には、増幅部８２２４と、復調機能部８４００と、伝送環境指標検知部８４７０が設けられている。伝送環境指標検知部８４７０は、送信チップ８００１（送信装置）と受信チップ８００２の間の伝送環境の状態を検知し、検知結果に基づいて伝送環境指標信号を出力する。特に、本例では、受信レベルを検知するものとして説明する。つまり、本例の伝送環境指標検知部８４７０は、受信レベル（入力レベル）を検知する機構をなすもので、受信レベル検波を行ない、入力レベルを検知し、その検知結果であるレベル検知信号Ｖdetを出力する。伝送環境指標検知部８４７０には、復調機能部８４００の入力信号（つまり受信した信号、詳しくは増幅部８２２４の出力）を供給してもよいし、復調機能部８４００で復調されたベースバンド信号（つまり復調機能部８４００の出力信号）を供給してもよい。伝送環境指標検知部８４７０は、それら入力された信号に基づいて入力レベルを検知する。

伝送環境指標検知部８４７０から出力されたレベル検知信号Ｖdetが示す受信器の入力レベルに基づいて送受信器の距離や伝送路による減衰量を求めることができ、送信器の出力レベルを最適値に設定することができる。レベル検知信号Ｖdetに基づいて送信出力レベルのフィードバック制御を行なうが、機器内や機器間の信号伝送の場合は、一旦送信出力レベルを最適状態に設定してしまえば、動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はなく、フィードバック制御を停止させて、最適値として記憶した設定値を使用すればよい。フィードバック制御とは異なるが、実際の伝送特性を反映した判断指標を検知する検知機構（伝送特性指標検知部）を受信チップ８００２側に設け、その検知結果であるレベル検知信号Ｖdetを参照して、送信チップ８００１の送信出力レベルを適正レベル（過小でもなく過大でもない丁度よいレベル）とすることができる。減衰量が小さいときには、出力レベルを下げ、低消費電力での通信を行なうことが可能となる。つまり、利得可変の増幅部８１１７を持つ送信チップ８００１（送信器の一例）と伝送環境指標検知部８４７０を持つ受信チップ８００２（受信器の一例）により、低消費電力の通信を行なうことができる。

例えば、図示しないが、伝送環境指標検知部８４７０で検知された情報を、図５（Ａ）に示す第１設定値処理部７１００Ａで利用してもよい。この場合、例えば、伝送環境指標検知部８４７０で取得される検知情報（レベル検知信号Ｖdet）が操作者による送信出力レベル設定時に参照される。操作者は、伝送環境指標検知部８４７０から出力された検知結果に基づいて、送信チップ８００１の送信出力レベルが適正レベル（過小でもなく過大でもない丁度よいレベル）となる設定値を第１入出力インタフェース部７１７０を介して第１設定値記憶部７１３０に記憶する。

伝送環境指標検知部８４７０で検知された情報を、図５（Ｃ）に示す第１設定値処理部７１００Ａで自動的に利用する構成にしてもよい。構成的には、フィードバック制御を実行する利得制御部８０９０を備えている。図示した例では、利得制御部８０９０は、送信チップ８００１及び受信チップ８００２の外部に設けている。図示しないが、利得制御部８０９０は、送信チップ８００１と受信チップ８００２の何れか一方に内蔵してもよい。伝送特性指標検知部８４７０と利得制御部８０９０の間のレベル検知信号Ｖdetの伝送及び利得制御部８０９０と第１設定値処理部７１００Ａの間の信号Ｇconttの伝送は無線、有線の何れでもよい。無線にする場合、光・電波の何れでもよく、周波数帯は無線信号Ｓｍと同じでもよいし異なっていてもよい。

利得制御部８０９０は、伝送特性指標検知部８４７０から出力されたレベル検知信号Ｖdetに基づき、送信チップ８００１の送信出力レベルが適正レベル（過小でもなく過大でもない丁度よいレベル）となる設定値を決定する。その決定された設定値が第１入出力インタフェース部７１７０を介して第１設定値記憶部７１３０に記憶される。例えば、動作開始当初は、送信チップ８００１（増幅部８１１７）は最大出力で動作を開始し、受信チップ８００２（伝送特性指標検知部８４７０）は受信信号レベルを検出し、利得制御部８０９０にレベル検知信号Ｖdetを供給する。利得制御部８０９０は、レベル検知信号Ｖdetに基づいて送信出力レベルが適正レベルとなるように利得制御信号Ｇcontを生成し、送信チップ８００１の増幅部８１１７の利得を制御する。通信環境の変化に対応できるように、通信処理時の一定時間間隔でフィードバック制御を行なってもよい。一定時間間隔でのフィードバック制御には対応できなくなるが、決定された設定値を第１設定値記憶部７１３０に記憶しておけばよいので、利得制御部８０９０は製品に搭載することは必須ではなく、例えば、工場出荷時などに接続して調整を行なって、その後外してしまってもよい。

実施例１を適用しない場合、送信器出力を大きなレベルで一定とし、受信側では信号を検波し、受信器内で利得の制御を行なうことで、一定のベースバンド信号を得ることができる。しかしながら、通信距離が近い送受信間では、必要以上に大きなレベルでの通信となり、消費電力も大きい。無駄な電力を消費することになる。受信器は強入力の信号でも受信できる必要があるため、リニアリティの良い回路が必要となり、受信器の消費電力も大きくなる。送信出力が大きい場合には、外部への輻射が大きくなるという問題もある。

これに対して、実施例１の手法によれば、送信出力レベルを送受信間の伝送特性に応じた適正なレベルに管理（設定）するので、これらの問題を解決できる。又、受信側において、復調機能部８４００の前段の増幅部８２２４でその出力レベルが適正になるように調整することで、仮に送信出力レベルが過剰であっても、復調機能部８４００は適正に復調処理を行なえる。特に、機器内や機器間の信号伝送においては、送受信間の距離や伝送路の状態等の伝送特性が特定されたものとなる固定位置間や既知の位置関係の信号伝送であるから、送受信間の伝搬チャネルを適正に設計することが容易である。このため、無線伝送を管理するコントローラの制御（本例の場合は利得制御部）は一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はなく、製造時や設計時に無線伝送特性を校正し、個体のばらつき等を把握することで、送信出力レベルの設定は、プリセットや静的な制御が可能であり、全体構成の小型や低消費電力化が可能になる。

図６は、実施例２を説明する図である。ここでは、特に、変調機能部及び復調機能部の第２例として、変調機能部及び復調機能部の第１例との相違点を中心に説明する。なお、図示しないが、この実施例２に対してさらに前述の実施例１を適用して、増幅部８１１７の出力レベルを第１設定値処理部７１００Ａで設定し、増幅部８２２４の出力レベルを第２設定値処理部７２００Ａで設定してもよい。このことは、後述する他の実施例でも同様である。

実施例２は、伝送対象信号とは別に搬送信号を送信する系（搬送周波数別送の系）で、アンテナ８１３６からアンテナ８２３６へ無線で伝送される送信信号の遅延量に合わせて、送信側から受信した搬送信号の位相を調整する機構を備える場合に、第２設定値処理部７２００Ｂにて位相の調整量を設定する点に特徴がある。図示しないが、同様の考え方は、伝送対象のデータとは別にクロック再生用のクロックを送信する系（クロック別送の系）で、送信データ（送信信号）の遅延量に合わせて受信したクロックの位相を調整する場合にも適用できる。

例えば、受信側には、位相調整回路（移相器）の機能を備える位相振幅調整部８４０６を復調機能部８４００Ｂに設けている。位相振幅調整部８４０６には、送信側の送信側局部発振部８３０４から搬送信号が有線又は無線で供給される。さらに、受信側においては、第２設定値処理部７２００Ｂは、第２動作制御部７２５０として、位相振幅調整部８４０６（の位相調整回路）の位相シフト量を設定する移相量ＤＡＣ７２５３を備えている。第２設定値処理部７２００Ｂは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第２入出力インタフェース部７２７０に代えて第２設定値決定部７２１０を備えてもよい。

［実施例２の作用効果］
第２設定値記憶部７２３０には、復調機能部８４００（の位相調整回路）による位相シフト量の最適値を設定するための設定値を予め保持しておく。移相量ＤＡＣ７２５３は、第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値を読み出して、その設定値に基づいて復調機能部８４００（の位相振幅調整部８４０６の移相器の機能部）を制御することで、位相振幅調整部８４０６から出力される搬送信号の位相シフト量が適正な値になるようにする。こうすることで、送受信間の伝送特性に左右される信号の伝送遅延量に関わらず、復調機能部８４００にて適正な復調処理ができる。つまり、伝送対象信号の遅延量に合わせて搬送信号の位相を適正に設定することで適正な復調処理ができる。

図７は、実施例３を説明する図である。実施例３は、再生される伝送対象信号の高域成分あるいは低域成分を補正する機能部（周波数特性補正処理部）を設ける場合に、その周波数特性補正処理部の動作設定を第１設定値処理部７１００Ｃや第２設定値処理部７２００Ｃにて行なう点に特徴がある。

例えば、図７（Ａ）に示した例は、復調機能部８４００の後段に設けられたフィルタ処理部８４１０が周波数特性補正処理部として波形等化機能を備える場合に、等化器の動作設定を第２設定値処理部７２００Ｃにて行なう。フィルタ処理部８４１０は、低域通過フィルタ８４１２と等化器８４１４を有する。等化器８４１４は、例えば符号間干渉を低減させるため、受信した信号の高周波帯域に、低下した分の利得を加えるイコライザ（つまり波形等化）フィルタを有する。復調機能部８４００で復調されたベースバンド信号は低域通過フィルタ８４１２で高域成分が除去され、等化器８４１４により高域成分が補正される。

［実施例３の作用効果］
実施例３の第２設定値処理部７２００Ｃは、第２動作制御部７２５０として、等化器８４１４の動作設定（詳しくはタップ係数の設定）を行なう等化器ＤＡＣ７２５４を備えている。第２設定値処理部７２００Ｃは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第２入出力インタフェース部７２７０に代えて第２設定値決定部７２１０を備えてもよい。第２設定値記憶部７２３０には、等化器８４１４に対する最適な設定値（タップ係数）を予め保持しておく。等化器ＤＡＣ７２５４は、第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値を読み出して、その設定値に基づいて等化器８４１４のタップ係数を調整する。

ミリ波帯あるいはその前後の波長帯を用いた機器内や機器間の無線伝送の場合、反射が存在していても、固定の反射であるので、小さい等化器で容易にその影響を受信側で除去できる。等化器の設定も、プリセットや静的な制御で可能であり、実現が容易である。

図７（Ａ）では、受信側に、周波数特性補正処理部として波形等化機能を備える場合で説明したが、送信側に、周波数特性補正処理部としてプリエンファシス部を備えるようにして、このプリエンファシス部の動作を第１設定値処理部７１００Ｃで制御してもよい。例えば、図７（Ｂ）に示すように、変調機能部８３００Ａ（周波数混合部８３０２）の前段に、プリエンファシス部の機能を備える変調対象信号処理部８３０１を設ける。変調対象信号処理部８３０１（のプリエンファシス部）は、予め伝送対象信号の高周波成分を強調して変調機能部８３００に供給する。

この場合において、実施例３の第１設定値処理部７１００Ｃは、第１動作制御部７１５０として、変調対象信号処理部８３０１の動作設定（詳しくは高域強調度合いの設定）を行なうプリエンファシスＤＡＣ７１５４を備えている。第１設定値処理部７１００Ｃは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第１入出力インタフェース部７１７０に代えて第１設定値決定部７１１０を備えてもよい。第１設定値記憶部７１３０には、変調対象信号処理部８３０１のプリエンファシス部に対する最適な設定値（高域強調度合い）を予め保持しておく。プリエンファシスＤＡＣ７１５４は、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値を読み出して、その設定値に基づいて変調対象信号処理部８３０１における伝送対象信号の高周波成分の強調度合いを調整する。さらには、図示しないが、送信側に周波数特性補正処理部としての高域強調処理部を設けこれを第１設定値処理部７１００Ｃで制御しつつ、受信側に周波数特性補正処理部としての等化器８４１４を設けこれを第２設定値処理部７２００Ｃで制御してもよい。

図８は、実施例４を説明する図である。実施例４は、双方向通信を行なう構成の場合に、エコーキャンセラ技術を適用する点に特徴を有する。送信信号が受信信号に被る場合に、公知のエコーキャンセラ技術を用いて、エコー成分を抑制する。「エコーキャンセラ技術」とは、送信側から出力される信号が入力側に拾われてエコーやハウリング等と称されるノイズ（以下エコー成分と称する）が混入することを防止する（つまりエコー成分を抑制する）技術を意味する。エコー成分を抑制する技術としては種々の方式があるが、実施例４では、最も簡易な手法として、振幅位相調整した送信信号を受信信号から差し引く手法を採用する。「振幅位相調整」とは、入力信号の振幅と位相の双方を調整対象として、処理済み信号のエコー成分が抑制（キャンセル）されるように（最適にはエコー成分がゼロとなるように）調整を行なうことを意味する。なお、実施例４では「振幅位相調整」によりエコー成分を抑制するが、必ずしもこれには限らず、エコー成分を抑制することのできる手法である限り、何れの手法を採用してもよい。

双方向通信を行なう構成とするべく、第１通信装置１００と第２通信装置２００のそれぞれには、送信系統の機能部と受信系統の機能部が設けられる。例えば、第１通信装置１００は、送信系統の機能部として、増幅部８１１７_1とアンテナ８１３６_1を備えるとともに、受信系統の機能部として、アンテナ８２３６_1と増幅部８２２４_1と復調機能部８４００_1を備える。第２通信装置２００は、送信系統の機能部として、増幅部８１１７_2とアンテナ８１３６_2を備えるとともに、受信系統の機能部として、アンテナ８２３６_2と増幅部８２２４_2と復調機能部８４００_2を備える。さらにエコーキャンセラ技術を適用するべく、第１通信装置１００は位相振幅調整部８３８６_1と加減算部８３８８_1を有するエコーキャンセル部８３８０_1を備え、第２通信装置２００は位相振幅調整部８３８６_2と加減算部８３８８_2を有するエコーキャンセル部８３８０_2を備える。

エコーキャンセル部８３８０_1及びエコーキャンセル部８３８０_2は、送信側から出力される信号のうちの入力側に混入したエコー成分を抑制するエコー抑制部の一例である。本構成では、各位相振幅調整部８３８６は位相反転して出力するようにしており、これに対応して、加減算部８３８８は加算処理部としている。各位相振幅調整部８３８６は位相反転せずに出力する場合、これに対応して、加減算部８３８８は減算処理部とすればよい。各位相振幅調整部８３８６は、変調機能部８３００で変調され増幅部８１１７に入力される信号の位相と振幅を調整し、調整済みの信号を加減算部８３８８に供給する。加減算部８３８８は、位相振幅調整部８３８６により振幅と位相を調整した送信信号と増幅部８２２４から出力された受信信号を加算する。実態としては、受信信号から振幅と位相を調整した送信信号を減算することになり受信信号に被る送信信号の成分がキャンセルされる。

［実施例４の作用効果］
第１設定値処理部７１００Ｄは、第１動作制御部７１５０として、エコーキャンセル部８３８０_1の位相振幅調整部８３８６_1の位相シフト量と振幅調整量を設定するエコーキャンセルＤＡＣ７１５６を備えている。第２設定値処理部７２００Ｄは、第２動作制御部７２５０として、エコーキャンセル部８３８０_2の位相振幅調整部８３８６_2の位相シフト量と振幅調整量を設定するエコーキャンセルＤＡＣ７２５６を備えている。第１設定値処理部７１００Ｄ及び第２設定値処理部７２００Ｄは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第１入出力インタフェース部７１７０に代えて第１設定値決定部７１１０を備え、第２入出力インタフェース部７２７０に代えて第２設定値決定部７２１０を備えてもよい。第１設定値記憶部７１３０と第２設定値記憶部７２３０のそれぞれには、受信信号に被る送信信号の成分をキャンセルできるように、位相振幅調整部８３８６による位相シフト量及び振幅調整量の最適値を設定するための設定値を予め保持しておく。各エコーキャンセルＤＡＣ７１５６は、第１設定値記憶部７１３０や第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値を読み出し、その設定値に基づいて位相振幅調整部８３８６から出力される信号の位相（のシフト量）と振幅レベルを調整する。

図９は、実施例５を説明する図である。実施例５は、伝送路結合部１０８と伝送路結合部２０８の対（組）が複数設けられ、これによって、複数系統のミリ波信号伝送路９を備える、換言すると、多チャネル化を図る点に特徴を有する。なお、実施例５（後述の実施例６も）では、ミリ波信号伝送路９は自由空間伝送路９Ｂであるとするがこのことは必須でない。さらに、実施例５では、チャネル間の干渉対策としてＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）処理を適用するが、後述の実施例６との相違点として、干渉対策の要求度合いを緩和する信号処理を受信側にて行なう点に特徴がある。「干渉対策の要求度合いを緩和する」とは、無線信号の遮蔽体を用いずにチャネル間距離を短縮できるようにすることや、干渉対策を軽減できるようにすることを意味する。

複数系統のミリ波信号伝送路９は、空間的に干渉しない（干渉の影響がない）ように設置され複数系統の信号伝送において同一周波数や同一時間に通信を行なうことができるものとする。「空間的に干渉しない」ということは、複数系統の信号を独立して伝送できることを意味する。このような手法を「空間分割多重」と称する。伝送チャネルの多チャネル化を図る際に、空間分割多重を適用しない場合は例えば周波数分割多重を適用して各チャネルでは異なる搬送周波数を使用することが必要になるが、空間分割多重を適用すれば、同一の搬送周波数の搬送信号を使用する場合でも干渉の影響を受けずに伝送できる。実施例５（後述の実施例６も）では、各チャネルの搬送周波数を共通化するがこのことは必須でなく、各チャネルの搬送周波数が少なくとも同期した関係にあればよい。

ここで、「空間分割多重」を適用するに当たっては、ミリ波信号を伝送可能な３次元空間において、複数系統のミリ波信号伝送路９を形成するものであればよく、自由空間中に複数系統のミリ波信号伝送路９を構成することに限定されない。例えば、ミリ波信号（電磁波）を伝送可能な３次元空間が誘電体素材（有体物）から構成されている場合に、その誘電体素材中に複数系統のミリ波信号伝送路９を形成するものでもよい。又、複数系統のミリ波信号伝送路９のそれぞれも、自由空間であることに限定されず、誘電体伝送路や中空導波路等の形態を採ってよい。

多チャネル化を図る一手法としては、複数の送受信対のそれぞれが異なる搬送周波数を用いるいわゆる周波数分割多重方式がある。全二重双方向化も異なる搬送周波数を用いれば容易に実現でき、電子機器の筐体内で複数の送受信対が独立して通信するような状況も実現できる。しかしながら、周波数分割多重で多チャネル化を採ると、ミリ波信号伝送路の全体の使用帯域をかなり広くする必要がある。自由空間伝送路であればこの要求に応え得るが、誘電体伝送路のような帯域幅が限られた伝送路では問題となる。

一方、機器内や機器間の無線伝送では、回路部材やアンテナその他の配置位置を規定することが容易であるから、空間分割多重方式の適用が容易である。空間分割多重の場合、基本的には、各チャネル（複数の送受信対のそれぞれ）が同一の搬送周波数を使えるため伝送帯域幅の制約から解放される利点がある。ただし、空間分割多重では、各チャネル間の干渉（いわゆるクロストーク）対策が必要となる。例えば、自由空間伝送路では、送信アンテナ間（あるいは受信アンテナ間）の距離を十分とることが肝要となる。しかし、このことはチャネル間距離に制約があることを意味し、狭い空間内に多数のアンテナ対（つまり伝送チャネル）を配置する必要があるときには問題となる。

別の干渉対策手法としては、例えば送信アンテナ間（あるいは受信アンテナ間）に電波伝搬を妨げる構造を採り得る。又、誘電体伝送路や中空導波路等のような無線信号を閉込める構造を採用することでチャネル間距離を縮める手法を採り得る。しかしながらこれらの手法は、自由空間伝送路に比べるとコストアップになる。

これに対して、送信側と受信側とにそれぞれ複数のアンテナ（送信側と受信側でアンテナの本数が異なっていてもよい）を設けて、複数のアンテナによって空間分割多重を利用したＭＩＭＯ方式により伝送容量の拡大を行なう技術が知られている。ＭＩＭＯ方式では、送信側は、ｋ個の送信データを符号化して多重化し、例えばＭ本のアンテナにそれぞれ分配して伝送空間（チャネルとも称される）に送出し、受信側は伝送空間経由でｍ本（Ｍ≠ｍ又はＭ＝ｍの何れでもよい）のアンテナにより受信した受信信号を復号してＫ個の受信データを得る。つまり、ＭＩＭＯ方式は、送信側において複数アンテナに送信データを分配して送信し、受信側で複数アンテナにより受信した信号から信号処理によって受信データを得るものであり、伝送空間の伝送特性を利用した空間分割多重方式による通信方式である。ＭＩＭＯ方式では、同一の周波数及び同一の時間で、クロストークのない複数の独立な論理的なパスを得ることができ、同時刻に同一周波数を使用して複数のデータを無線通信で伝送することができ、伝送速度の向上を実現できる。

ＭＩＭＯ方式によるデータ伝送の構成方式には、チャネル行列の特異値分解（ＳＶＤ：Singular Value Decomposition）や固有値分解を利用した固有モード伝送等種々の方式があるが、従来の手法は一般的に演算量が大きい。例えば、固有モード伝送を行なうためには、送信側のアンテナ数をＭ、受信側のアンテナ数をｍとして、ｍ行×Ｍ列のチャネル行列に対する演算を行なわなければならない。

このようなＭＩＭＯ方式を利用した空間分割多重方式における問題点を緩和する手法として、実施例５（後述の実施例６も）では、干渉対策の要求度合いを緩和する信号処理を受信側にて行なう。基本的には、図９に示すように、受信側において、ＭＩＭＯ処理部６０４を設けて、ベースバンド信号処理の側面から干渉対策をとることで、アンテナ間隔を狭くできるようにする。ＭＩＭＯ処理部６０４は、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なう行列演算処理部（伝達特性補正部）の一例である。具体的には、ＭＩＭＯ処理部６０４は、複数のアンテナ１３６のそれぞれと対応する複数の送信対象信号のそれぞれに対して、送信側のアンテナ１３６と受信側のアンテナ２３６との間におけるミリ波信号伝送路９（伝送空間）の伝達特性に基づく補正演算を行なう。伝達特性はチャネル行列で表わされ、補正演算としては、各チャネルの伝送対象信号に対して逆行列演算を行なうことになる。

その補正演算（逆行列演算）の意義は、復調信号に対して伝達特性分を補正することで、処理済み信号としては、伝達特性の影響を排除した送信対象信号を取得できるようにすることである。各チャネルの変調方式が同じ場合は、アンテナ２３６で受信される不要波に基づく復調成分が完全に相殺される。各チャネルの変調方式が異なる場合には、不要波の成分が完全に相殺されると言うことにはならないが復調処理の対応によりその影響を受けないようにできる。

ここで、実施例５のＭＩＭＯ処理部６０４におけるＭＩＭＯ処理は、送受間の直接波のみを対象とするＭＩＭＯ処理である点に特徴がある。このことは、通常採り得る機器間や筐体内での無線伝送におけるＭＩＭＯ処理では、筐体内の部品や壁等によって送信側から送信された電波が反射・回折するマルチパス環境下に置かれ、複数の経路から同一の電波が受信側に届くというマルチパス対策のため、１つの受信アンテナが同じ送信アンテナから発せられた直接波とは異なる経路を辿った反射波も対象とした複数の受信信号を扱う信号処理となるのと大きく異なる。これは、機器内や機器間での無線信号伝送において波長が比較的短いミリ波（あるいはマイクロ波）を使用することで、空間分割多重が適用されているミリ波信号伝送路９が形成される空間には、無線伝送に対して実質的に邪魔になる障害物がないようにすることができ、その場合は、反射波の影響を考慮する必要は殆どないからである。

マルチパス環境下では、複数の経路からの電波を受信側において受信すると、複数の経路の距離が異なることにより、送信側からの電波が受信側に到達するのに要する時間が経路によって異なる。このため、位相がずれた複数の電波が受信側で受信され、その結果、受信信号の波形が歪み、信号を復号できなくなる虞れがある。その対策としてＭＩＭＯ処理を適用し得る。この場合、当然にチャネル行列の考え方もマルチパス対策に適合する。

これに対して、実施例５や後述の実施例６のＭＩＭＯ処理は、このようなマルチパス対策のためのＭＩＭＯ処理とは異なり、チャネル行列の考え方も、マルチパス対策用のものとは異なる。ただし、反射波が豊富にある環境下ではチャネル行列の逆行列は解き易いが、直接波のみが存在して反射波が全く存在しない実環境下では、チャネル行列の逆行列が得難くなるということが懸念される。実施例５や実施例６では、アンテナ配置を制約することで、チャネル行列の逆行列が得難くなることを防止する。

その際には、実施例５では、ＭＩＭＯ処理で必要となる掛算器（増幅器の要素）と加算器の数を低減できるようにアンテナ配置（送信側及び受信側の各アンテナ間隔）を決められたものに設定し、それに応じた受信側でのＭＩＭＯ処理にする。つまりＭＩＭＯ処理数を低減できるようにアンテナ配置を決め、それに合わせた直接波のみを対象とする受信側でのＭＩＭＯ処理にすると言うことである。ただし、これらの関係によっては、復調機能部８４００において直交検波や同期検波の要否が左右される。直交検波や同期検波が不要な条件であれば、包絡線検波や自乗検波を適用し得る。直交検波や同期検波が不要な条件となるように送信側の各アンテナ１３６と受信側の各アンテナ２３６のアンテナ間距離を設定することで、包絡線検波や自乗検波を適用する構成を採るとよい。何れにしても、受信側にＭＩＭＯ処理を適用することで、自由空間伝送路とした場合の干渉対策の要請を緩和する。好ましくは、各チャネルの搬送周波数を共通化することで受信側においてベースバンドでＭＩＭＯ処理を行ない、さらに好ましくは、アンテナ配置を制約することでＭＩＭＯ処理量（逆行列演算量）を削減する。

なお、各チャネルの搬送周波数を共通化することが好ましいが、このことは必須でない。各チャネルの搬送周波数が少なくとも同期した関係にあればよい。空間分割多重の基本的な考え方としては、通常、搬送信号の周波数を共通化（同一に）する。送信側の搬送信号の周波数を共通化すると各チャネルで搬送周波数の影響が確実に同じになるため、ベースバンド領域でのＭＩＭＯ処理を確実かつ効率的に行なうことができる。搬送周波数がチャネルによって異なる場合には、受信側では、各搬送周波数に対応した復調回路や周波数選択フィルタをチャネルごとに設ける等の対処が必要になり装置規模が大きくなる。これらの点においては、各チャネルの搬送周波数を共通にすることの利点が大きい。

図９（Ａ）に示した第１例は、Ｎ系統に対して、受信側が１チップ構成であり、送信側は変調機能部８３００（ＭＯＤ）を収容した半導体チップ１０３を系統別に使用する構成（Ｎ対１の構成と称する）である。図９（Ｂ）に示す第２例は、受信側が１チップ構成であり、又、送信側も１チップ構成の１対１の構成である。第２例の構成を採る場合、送信側が１チップ構成であることから、送信側信号生成部１１０内の変調機能部８３００は、系統別に送信側局部発振部８３０４を備えることは必須でない。すなわち、送信側局部発振部８３０４を１系統のみ設け、残りの系統は、送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号そのものを使って周波数変換（変調）するとよい。図９（Ｃ）に示す第３例は、送信側が１チップ構成であり、受信側は系統別のチップを使用する構成（１対Ｎの構成と称する）である。図９（Ｄ）に示す第４例は、送信側は系統別のチップを使用する構成であり、受信側も系統別のチップを使用する構成（Ｎ対Ｎの構成）である。第３例や第４例の場合、各系統の復調機能部８４００（ＤＥＭＯＤ）とシリアルパラレル変換部８２２７との間に、全系統に共有されるＭＩＭＯ処理部６０４を設ける。

第１例〜第４例の何れにおいても、ＭＩＭＯ処理部６０４の動作を制御する第２設定値処理部７２００Ｅが設けられる。実施例５の第２設定値処理部７２００Ｅは、第２動作制御部７２５０（図示せず）として、ＭＩＭＯ処理部６０４の動作設定（詳しくはＭＩＭＯ処理のマトリクス演算の係数（行列要素と対応する）の設定）を行なうＭＩＭＯ係数ＤＡＣ７２５７を備えている。第２設定値処理部７２００Ｅは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第２入出力インタフェース部７２７０に代えて第２設定値決定部７２１０を備えてもよい。クロストークを好適にキャンセルできる最適なＭＩＭＯ処理のパラメータ（後述する各行列要素の値）を予め調べておき、その値（設定値の一例）を予め第２設定値処理部７２００Ｅの第２設定値記憶部７２３０に保持しておく。第２動作制御部７２５０は、第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値（各行列要素の値）を読み出してＭＩＭＯ処理部６０４に設定する。

以下、受信側のＭＩＭＯ処理に着目して、具体的に説明する。なお、以下では特段の断りのない限り、説明を簡単にするため、第１通信装置１００から第２通信装置２００への片方向の通信で説明する。又、送信系のチップ構成としては、最適な形態として、Ｍ系統分の送信側信号生成部１１０（変調機能部８３００を収容）を１つの半導体チップ１０３に収容する場合で示す。受信系に関しても、最適な形態として、Ｍ系統分の全ての受信側信号生成部２２０（復調機能部８４００を収容）を１つの半導体チップ２０３に収容する場合で示す。つまり、Ｍ系統分の送信側信号生成部１１０を収容した１つの半導体チップ１０３を搭載している第１通信装置１００から、Ｍ系統分の受信側信号生成部２２０を収容した１個の半導体チップ２０３を搭載した第２通信装置２００への片方向の通信で説明する。

［受信側に適用するＭＩＭＯ処理の概要］
図１０〜図１１は、受信側に適用するＭＩＭＯ処理の概要を説明する図である。ここで、図１０は、受信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算を説明する図である。図１１は、受信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算手法の基本を説明する図である。

図１０中において、空間分割多重における伝送チャネルをＭ本とするべく、アンテナ１３６及びアンテナ２３６をそれぞれＭ本にしている。送信側の各アンテナ１３６からは、対向して配置された受信側のアンテナ２３６へミリ波信号が伝送される。図１０中において、実線で示しているのは、アンテナ１３６_a（ａは１〜Ｍの何れか）から、そのアンテナ１３６_aに対して対向配置されたアンテナ２３６_aへ直接に伝達される所望波である。点線で示しているのは、アンテナ１３６_aから、そのアンテナ１３６_aに対して対向配置されていない他のアンテナ２３６_b（ｂは１〜Ｍの何れかで、かつ、ｂ≠ａ）へ直接に伝達される不要波（干渉波）である。所望波及び不要波の何れも、アンテナ１３６_aからアンテナ２３６_aとアンテナ２３６_bへ直接に伝達される直接波である。

ここで、ＭＩＭＯ処理演算に適用されるチャネル行列Ｈは、式（１−１）で示される。Ｍ行Ｍ列のチャネル行列Ｈにおいて、行列要素ｈ_i,jの内で、ｉ＝ｊの要素は所望波に関する要素であり、ｉ≠ｊの要素は不要波に関する要素である。又、このときの受信信号ｒは式（１−２）で示される。なお、ｓは送信信号、ｖはノイズである。

図１０（Ｂ）に示すように、ＭＩＭＯ処理部６０４における受信側でのＭＩＭＯ処理では、チャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1を受信信号ｒに掛ける。その結果、受信側では、送信対象信号ｓ（詳しくは、さらにノイズ成分Ｈ^-1・ｖも）が得られる。送信対象信号ｓは変調前のベースバンド信号である。つまり、ＭＩＭＯ処理部６０４におけるＭＩＭＯ処理は、行列要素ｈ_i,jの値を使用したマトリクス演算となる。詳しくは、逆行列Ｈ^-1に基づくＭＩＭＯ処理部６０４での逆行列演算は、受信側のアンテナ２３６で受信される不要波に基づく成分が相殺（キャンセル）されるように、所望波と不要波とが混在した受信信号の復調出力に対して、ベースバンド領域で不要波に基づく成分と逆の成分を重畳する処理となる。受信側において復調後にベースバンド領域でＭＩＭＯ処理を適用すれば、干渉波の影響を受けない送信対象信号ｓを取得できる。この結果、空間分割多重により多重伝送を実現する場合に、ミリ波信号伝送路９を自由空間伝送路９Ｂとした場合でも、干渉対策の要求度合いを緩和でき、干渉対策が不要になる、又は、干渉対策を軽減できる。なお、図１０（Ｂ）では、図示の都合から、第２設定値処理部７２００Ｅを半導体チップ２０３の外部に示している。

図１１には、受信側に適用するＭＩＭＯ処理と搬送周波数の関係が示されている。第１通信装置１００は、変調機能部８３００として、チャネル別に周波数混合部８３０２を備えている。この例では、各チャネル（系統）の周波数混合部８３０２は振幅を変調する方式であって直交変調を採っていない。そして、変調機能部８３００は、全チャネルに共有される送信側局部発振部８３０４を１つ有している。送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号そのものを各チャネルの周波数混合部８３０２が使って変調を行なう。この構成は、送信側の半導体チップ１０３が１チップ構成であるので都合がよい。

第２通信装置２００は、復調機能部８４００として、チャネル別に振幅検波回路８４０３を備えている。振幅検波回路８４０３は、直交検波や同期検波を採用せず、単純に振幅変調波の振幅成分を復調する方式のもので、例えば包絡線検波回路や自乗検波回路を採用する。

全チャネルに共有される送信側局部発振部８３０４を１つ設け、送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号そのものを各チャネルの周波数混合部８３０２が使って変調を行なうようにすると、各系統で搬送周波数の影響が同じになる。空間分割多重の基本的な利点を活かすべく全系統の搬送周波数を共通化することで、各系統で搬送周波数の影響が同じになるため受信側においてベースバンド領域でＭＩＭＯ処理が行なえる。

［アンテナ配置の制約とＭＩＭＯ処理量の関係］
図１２には、アンテナ配置の制約とＭＩＭＯ処理量（逆行列演算量）の関係が示されている。図１２には、最も単純な構成として、２チャネル（アンテナ対が２つ）の場合が示されている。図１２（Ａ）に示すように、送信側の半導体チップ１０３には、アンテナ１３６_1とアンテナ１３６_2が設けられ、半導体チップ２０３にはアンテナ１３６_1と正対するようにアンテナ２３６_1が設けられ、アンテナ１３６_2と正対するようにアンテナ２３６_2が設けられている。アンテナ１３６はアンテナ８１３６と等価であり、アンテナ２３６はアンテナ８２３６と等価である。以下、この点は他の記載においても同様である。

「正対」とは、アンテナが指向性に依存した位相特性を持たないようにアンテナ対が配置されていることを意味する。換言すると、所望波のアンテナ１３６からの放射角や対応するアンテナ２３６への入射角がゼロであることを意味する。「正対」の関係が崩れた場合は、アンテナの指向性に依存した位相特性に基づく補正を行なえばよい。以下では、特段の断りのない限り、アンテナ対が「正対」の状態で配置されるものとする。

所望波と関係するアンテナ間距離はｄ１である。すなわち、半導体チップ１０３のアンテナ１３６_1と半導体チップ２０３のアンテナ２３６_1との間の正対距離はｄ１であり、同じく、半導体チップ１０３のアンテナ１３６_2と半導体チップ２０３のアンテナ２３６_2との間の正対距離もｄ１である。一方、不要波と関係するアンテナ間距離はｄ２である。すなわち、半導体チップ１０３のアンテナ１３６_1と半導体チップ２０３のアンテナ２３６_2との間の距離はｄ２であり、同じく、半導体チップ１０３のアンテナ１３６_2と半導体チップ２０３のアンテナ２３６_1との間の距離もｄ２である。アンテナ１３６_1から送信された所望波は、直接にアンテナ２３６_1で受信される。アンテナ１３６_2から送信された所望波は、直接にアンテナ２３６_2で受信される。アンテナ１３６_1から送信された不要波は、直接にアンテナ２３６_2で受信される。アンテナ１３６_2から送信された不要波は、直接にアンテナ２３６_1で受信される。「距離ｄ１＜距離ｄ２」であるから、アンテナ１３６_1とアンテナ１３６_2の送信レベルが同じであっても、距離減衰により、アンテナ２３６_1（あるいはアンテナ２３６_2）で受信される所望波の受信レベルの方がアンテナ２３６_2（あるいはアンテナ２３６_1）で受信される不要波の受信レベルよりも大きい。このことはチャネル行列の逆行列が必ず存在することの要因ともなっている。

ＭＩＭＯ処理は、一般に複素数演算（あるいはそれに相当する処理）が必要となり回路規模が大きくなってしまう。これに対して、直接波のみを対象とする点に着目してアンテナ配置を制約するとともに、それに合わせた信号処理にすることで、ＭＩＭＯ処理量（逆行列演算量）を削減できる。例えば、２チャネルの場合における所望波のアンテナ間距離ｄ１と不要波のアンテナ間距離ｄ２との距離差（パス差とも称する）をΔｄ（＝ｄ２−ｄ１）とし、距離減衰要素をαとする。Ｍ行Ｍ列のチャネル行列Ｈにおいて、行列要素ｈ_i,jを複素数で表すとき、それぞれは、実数項（ｃｏｓ項）と虚数得項（ｓｉｎ項）の合成で表される。この場合、パス差Δｄに一定の条件を設定すれば、チャネル行列Ｈの各行列要素ｈ_i,jは、実数項（ｃｏｓ項）又は虚数得項（ｓｉｎ項）のみとなる。又、距離減衰要素αの存在により、チャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1が必ず求められ、逆行列Ｈ^-1の各要素も、実数項（ｃｏｓ項）又は虚数項（ｓｉｎ項）のみとなる。例えば、２チャネルの場合のチャネル行列Ｈにおいて正規化して考えた場合、所望波の要素（１行１列、２行２列の各要素）はパス差Δｄに関わらずそれぞれ実数項（Ｒｅ＝＝１）であり、逆行列Ｈ^-1の各要素も、実数項（Ｒｅ’）である。これに対して、不要波の要素（１行２列、２行１列の各要素）はパス差Δｄによって、実数項のみ、虚数項のみ、「実数項＋虚数項」の何れかとなる。

例えば、図１２（Ｂ）に示すように、「Δｄ＝（ｎ／２＋１／４）λｃ（ｎは０又は１以上の正の整数）」を満たす場合（パス条件１と称する）、パス差Δｄは位相的にはπ／２の奇数倍の関係となり、実数項はゼロとなるため虚数項（Ｉｍ）のみとなり、逆行列Ｈ^-1の各要素も虚数項（Ｉｍ’）のみとなる（図１２（Ｂ−１））。パス条件１の関係からズレると「実数項＋虚数項」となるが、パス条件１の関係に近いときには、虚数項成分に対する実数項成分が遙かに小さく、実質的に虚数項のみとして扱ってもよい。つまり、Δｄ＝（ｎ／２＋１／４）λｃを完全に満たすことが最適であるが、この関係から多少ずれていても構わない。本明細書で「虚数項のみ」とは、このような多少のズレがある場合も含むものとする。ここで、詳細には、ｎが０又は偶数の場合は、虚数項は「＋１」となるので、不要波は所望波に対して、パス差で位相がπ／２だけ回る。このとき、パス差Δｄに対応する時間差をΔｔとし、Ｄ＝ｅｘｐ（−ｊωΔｔ）としたとき、「ｄｅｔＨ＝１−（α・Ｄ）²＝１−（α・−ｊ）²＞１」であるからチャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1が存在し得る。ＭＩＭＯ処理では、「−α・Ｄ＝−ｊ・α」となるから、不要成分が所望成分に対して位相的には「−π／２」となるようにする。一方、ｎが奇数の場合は、虚数項は「−１」となるので、不要波は所望波に対して、パス差で位相が−π／２だけ回る。このとき、「ｄｅｔＨ＝１−（α・Ｄ）²＝１−（α・ｊ）²＞１」であるからチャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1が存在し得る。ＭＩＭＯ処理では、「−α・Ｄ＝ｊ・α」となるから、不要成分が所望成分に対して位相的には「π／２」となるようにする。

何れにしても、１行１列と２行２列の所望波の要素は実数項のみであり、１行２列と２行１列の不要波の要素は虚数項のみである。そのため、ＭＩＭＯ処理量が削減できる。虚数項Ｉｍ’（直交成分）が存在するので、本構成例を適用しない場合の変調方式が、例えばＡＳＫ方式やＢＰＳＫ方式等のように、元々は直交成分を伴わない変調のときであっても、復調機能部８４００としては直交成分の復調回路（つまり直交検波回路）が必要となる。例えば、図１２（Ｂ−２）には、変調方式をＢＰＳＫ方式とする場合に対しての、パス条件１を適用して受信側でＭＩＭＯ処理する場合の各チャネルの受信信号の状態が示されている。図示のように、第１チャネルｃｈ１の成分は、本来（所望信号用）の所望波のＩ軸成分（Ｃｈ１_I）と第２チャネルｃｈ２による不要信号用の不要波のＱ軸成分（Ｃｈ２_Q’）の合成としてアンテナ２３６_1が受信することになる。第２チャネルｃｈ２の成分は、本来（所望信号用）の所望波のＩ軸成分（Ｃｈ２_I）と第１チャネルｃｈ１による不要信号用の不要波のＱ軸成分（Ｃｈ１_Q’）の合成としてアンテナ２３６_2が受信することになる。図からも分かるように、所望波と不要波が直交しているので、復調機能部８４００としては直交検波回路が必要となる。受信側でのＭＩＭＯ処理では、所望信号に対して直交成分として現われる不要波の成分をキャンセルするので、復調機能部８４００としては直交検波回路が必要である。

図１２（Ｃ）に示すように、「Δｄ＝（ｎ／２）λｃ（ｎは１以上の正の整数）」を満たす場合（パス条件２と称する）、パス差Δｄは位相的にはπの整数倍の関係となり、虚数項はゼロとなるため実数項（Ｒｅ”）のみとなり、逆行列Ｈ^-1の各要素も実数項（Ｒｅ”’）のみとなる（図１２（Ｃ−１））。パス条件２の関係からズレると「実数項＋虚数項」となるが、このパス条件の関係に近いときには、実数項成分に対する虚数項成分が遙かに小さく、実質的に実数項のみとして扱ってもよい。つまり、Δｄ＝（ｎ／２）λｃを完全に満たすことが最適であるが、この関係から多少ずれていても構わない。本明細書で「実数項のみ」とは、このような多少のズレがある場合も含むものとする。ここで、詳細には、ｎが偶数の場合は、実数項は「＋１」となるので、不要波は所望波に対して、パス差で位相が２πだけ回る（つまり同相・同極性となる）。このとき、「ｄｅｔＨ＝１−（α・Ｄ）²＝１−（α・１）²＞１」であるからチャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1が存在し得る。ＭＩＭＯ処理では、「−α・Ｄ＝−α」となるから、不要成分が所望成分に対して位相的には「−π」（つまり同相・逆極性）となるようにする。一方、ｎが奇数の場合は、実数項は「−１」となるので、不要波は所望波に対して、パス差で位相がπだけ回る（つまり同相・逆極性となる）。このとき、「ｄｅｔＨ＝１−（α・Ｄ）²＝１−（α・−１）²＞１」であるからチャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1が存在し得る。ＭＩＭＯ処理では、「−α・Ｄ＝α」となるから、不要成分が所望成分に対して位相的には「２π」（つまり同相・同極性）となるようにする。

何れにしても、１行１列と２行２列の所望波の要素は実数項であるし、１行２列と２行１列の不要波の要素も実数項のみである。そのため、ＭＩＭＯ処理量が削減できる。この場合、虚数項（直交成分）が存在しないので、本構成例を適用しない場合の変調方式が、例えばＡＳＫ方式のように、元々は直交成分を伴わない変調のときであれば、復調機能部８４００としては直交成分の復調回路（つまり直交検波回路）が不要になる。例えば、図１２（Ｃ−２）には、本構成例を適用しない場合の変調方式をＡＳＫ方式とする場合に対しての、パス条件２を適用して受信側でＭＩＭＯ処理する場合の各チャネルの送信信号の状態が示されている。図示のように、第１チャネルｃｈ１の成分は、本来（所望信号用）の所望波のＩ軸成分（Ｃｈ１_I）と第２チャネルｃｈ２による不要信号用の不要波のＩ軸成分（Ｃｈ２_I’）の合成としてアンテナ２３６_1が受信することになる。第２チャネルｃｈ２の成分は、本来（所望信号用）の所望波のＩ軸成分（Ｃｈ２_I）と第１チャネルｃｈ１による不要信号用の不要波のＩ軸成分（Ｃｈ１_I’）の合成としてアンテナ２３６_2が受信することになる。図からも分かるように、受信側でのＭＩＭＯ処理では、所望波に対して同相成分として現われる不要信号の成分をキャンセルすればよく、復調機能部８４００としては直交検波回路が不要である。

送信側のアアンテナ１３６と受信側のアンテナ２３６との間における所望波のアンテナ間距離ｄ１と不要波のアンテナ間距離ｄ２の差が、伝送空間（この例では自由空間伝送路９Ｂ）の伝達特性を規定するチャネル行列Ｈ（やその逆行列Ｈ^-1も）の不要波の各要素が、実質的に、実数項のみ又は虚数項のみで表わし得るように設定されているものとすればよい。このようなパス差Δｄの設定値に基づく特徴に着目して、アンテナ配置を前記のパス条件１又はパス条件２を満たすようにすることで、チャネル行列の不要波の要素を虚数項のみ又は実数項のみにでき、ＭＩＭＯ処理部６０４における逆行列演算処理を簡略化できる。特に、実数項のみとなるパス条件２を満たすようにすることで、復調機能部８４００が、直交検波回路を使用せずに構成でき構成を極めて簡易にできる。

［実施例５の作用効果］
ここで、各行列要素ｈ_i,jの値は、アンテナ１３６とアンテナ２３６との間における伝送空間（ミリ波信号伝送路９）の伝達特性に依存するが、「機器内又は機器間の無線伝送」であれば、通信環境特性は概ね不変であると考えてよいので、固定値を使用できる。そこで、クロストークを好適にキャンセルできる最適な各行列要素ｈ_i,jの値を予め調べておき、その値に基づく逆行列の行列要素（設定値の一例）を予め第２設定値処理部７２００Ｅの第２設定値記憶部７２３０に保持しておく。つまり、この場合、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なうための設定値は、チャネル行列の逆行列の行列要素が該当する。ＭＩＭＯ処理部６０４は、第２設定値記憶部７２３０に記憶されている設定値（各行列要素ｈ_i,jの値）を読み出して、その設定値に基づいてＭＩＭＯ処理を行なう。こうすることで、受信側のＭＩＭＯ処理部６０４にて、クロストークを好適にキャンセルできる。

図１３は、実施例６を説明する図である。実施例６は、多チャネル化を図る際に、チャネル間の干渉対策としてＭＩＭＯ処理を適用する点では実施例５と同様であるが、干渉対策の要求度合いを緩和する信号処理を送信側にて行なう点が実施例５と異なる。基本的には、図１３に示すように、送信側において、ＭＩＭＯ処理部６０１を設けて、ベースバンド信号処理の側面から干渉対策をとることで、アンテナ間隔を狭くできるようにする。

ＭＩＭＯ処理部６０１は、ＭＩＭＯ処理部６０４は、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なう行列演算処理部（伝達特性補正部）の一例である。具体的には、ＭＩＭＯ処理部６０１は、複数のアンテナ１３６のそれぞれと対応する複数の送信対象信号のそれぞれに対して、送信側のアンテナ１３６と受信側のアンテナ２３６との間におけるミリ波信号伝送路９（伝送空間）の伝達特性に基づく補正演算を行なう。伝達特性はチャネル行列で表わされ、補正演算としては、各チャネルの伝送対象信号に対して逆行列演算を行なうことになる。ＭＩＭＯ処理部６０１におけるＭＩＭＯ処理は、各アンテナにおける送受間の直接波のみを対象とするＭＩＭＯ処理である点に特徴がある。これらの点は、受信側に設けたＭＩＭＯ処理部６０４の場合と同様である。ただし、ＭＩＭＯ処理部６０１の補正演算（逆行列演算）の本質的な意義は、伝達特性分を予め補正して送信することで、受信側では伝達特性の影響を受けることなく送信対象信号を受信できるようにすることである。アンテナ２３６で受信される不要信号の成分が完全に相殺され、信号成分はそれぞれ所望信号に基づく成分のみが復調機能部８４００に入力される。

実施例６でも、好ましくはアンテナ配置を制約することで、チャネル行列の逆行列が得難くなることを防止する。その際には、ＭＩＭＯ処理で必要となる掛算器（増幅器の要素）と加算器の数を低減できるようにアンテナ配置（送信側及び受信側の各アンテナ間隔）を決められたものに設定し、それに応じた送信側でのＭＩＭＯ処理にする。つまりＭＩＭＯ処理数を低減できるようにアンテナ配置を決め、それに合わせた直接波のみを対象とする送信側でのＭＩＭＯ処理にする。これらの関係によっては、変調機能部における直交変調の要否や、復調方法（注入同期方式にするか包絡線検波や自乗検波にするか）等が左右される。何れにしても、送信側にＭＩＭＯ処理を適用することで、自由空間伝送路９Ｂとした場合の干渉対策の要請を緩和し、又、各チャネルの搬送周波数を共通化することで送信側においてベースバンドでＭＩＭＯ処理を行ない、さらに、アンテナ配置を制約することでＭＩＭＯ処理量（逆行列演算量）を削減する。

図１３（Ａ）に示した第１例は、Ｎ系統に対して、送信側が１チップ構成であり、受信側は復調機能部８４００（ＤＥＭＯＤ）を収容した半導体チップ２０３を系統別に使用する構成（１対Ｎの構成）である。第１例の構成を採る場合、送信側局部発振部８３０４を１系統のみ設け、残りの系統は、送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号そのものを使って周波数変換（変調）するとよい。図１３（Ｂ）に示す第２例は、送信側が１チップ構成であり、又、受信側も１チップ構成の１対１の構成である。第２例の構成を採る場合、受信側が１チップ構成であることから、受信側信号生成部２２０内の復調機能部８４００は、系統別に受信側局部発振部８４０４を備えることは必須でなく、受信側局部発振部８４０４を１系統のみ設け、残りの系統は、受信側局部発振部８４０４で生成された再生搬送信号そのものを使って同期検波で受信信号を復調するとよい。図１３（Ｃ）に示す第３例は、受信側が１チップ構成であり、送信側は系統別のチップを使用する構成（Ｎ対１の構成）である。図１３（Ｄ）に示す第４例は、送信側は系統別のチップを使用する構成であり、受信側も系統別のチップを使用する構成（Ｎ対Ｎの構成）である。第３例や第４例の場合、各系統の変調機能部８３００（ＭＯＤ）とパラレルシリアル変換部８１１４との間に、全系統に共有されるＭＩＭＯ処理部６０１を設ける。

第１例〜第４例の何れにおいても、ＭＩＭＯ処理部６０１の動作を制御する第１設定値処理部７１００Ｆが設けられる。実施例６の第１設定値処理部７１００Ｆは、第１動作制御部７１５０（図示せず）として、ＭＩＭＯ処理部６０１の動作設定（詳しくはＭＩＭＯ処理のマトリクス演算の係数（行列要素と対応する）の設定）を行なうＭＩＭＯ係数ＤＡＣ７１５７を備えている。第１設定値処理部７１００Ｆは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第１入出力インタフェース部７１７０に代えて第１設定値決定部７１１０を備えてもよい。クロストークを好適にキャンセルできる最適なＭＩＭＯ処理のパラメータ（後述する各行列要素の値）を予め調べておき、その値（設定値の一例）を予め第１設定値処理部７１００Ｆの第１設定値記憶部７１３０に保持しておく。第１動作制御部７１５０は、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値（各行列要素の値）を読み出してＭＩＭＯ処理部６０１に設定する。

以下、送信側のＭＩＭＯ処理に着目して、具体的に説明する。なお、以下では特段の断りのない限り、説明を簡単にするため、第１通信装置１００から第２通信装置２００への片方向の通信で説明する。又、送信系のチップ構成としては、最適な形態として、Ｍ系統分の送信側信号生成部１１０（変調機能部８３００を収容）を１つの半導体チップ１０３に収容する場合で示す。受信系に関しては、Ｍ系統分の受信側信号生成部２２０（復調機能部８４００を収容）を各別の半導体チップ２０３に収容する場合で示す。つまり、Ｍ系統分の送信側信号生成部１１０を収容した１つの半導体チップ１０３を搭載している第１通信装置１００から、１系統分の受信側信号生成部２２０を収容したＭ個の半導体チップ２０３を搭載した第２通信装置２００への片方向の通信で説明する。

［送信側に適用するＭＩＭＯ処理の概要］
図１４〜図１５は、送信側に適用するＭＩＭＯ処理の概要を説明する図である。ここで、図１４は、送信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算を説明する図である。図１５は、送信側に適用するＭＩＭＯ処理の演算手法の基本を説明する図である。

図１４中において、空間分割多重における伝送チャネルをＭ本とするべく、アンテナ１３６及びアンテナ２３６をそれぞれＭ本にする。送信側の各アンテナ１３６からは、対向して配置された受信側のアンテナ２３６へミリ波信号が伝送される。図１４中において、実線で示しているのは、アンテナ１３６_a（ａは１〜Ｍの何れか）から、そのアンテナ１３６_aに対して対向配置されたアンテナ２３６_aへ直接に伝達される所望波である。点線で示しているのは、アンテナ１３６_aから、そのアンテナ１３６_aに対して対向配置されていない他のアンテナ２３６_b（ｂは１〜Ｍの何れかで、かつ、ｂ≠ａ）へ直接に伝達される不要波（干渉波）である。所望波及び不要波の何れも、アンテナ１３６_aからアンテナ２３６_aとアンテナ２３６_bへ直接に伝達される直接波である。

図１０（Ａ）と図１４（Ａ）との比較から推測されるように、ＭＩＭＯ処理演算に適用されるチャネル行列Ｈは、実施例５と同様に、式（１−１）で示される。ただし、実施例６では、送信側でＭＩＭＯ処理演算を行なうので、図１４（Ｂ）に示すように、ＭＩＭＯ処理部６０１における送信側でのＭＩＭＯ処理では、チャネル行列Ｈの逆行列Ｈ^-1を送信対象信号ｓ＾（ｓハット）に掛ける。その結果、受信側では、送信対象信号ｓ＾（詳しくは、さらにノイズｖも）が得られる。送信対象信号ｓ＾はＭＩＭＯ処理部６０１に入力される信号である。これからも分かるように、送信側にＭＩＭＯ処理を適用すれば、干渉波の影響を受けない送信対象信号ｓ＾を取得できる。この結果、空間分割多重により多重伝送を実現する場合において、ミリ波信号伝送路９を自由空間伝送路９Ｂとした場合でも、干渉対策の要求度合いを緩和でき、干渉対策が不要になる、又は、干渉対策を軽減することができる。

逆行列Ｈ^-1に基づくＭＩＭＯ処理部６０１での逆行列演算は、実施例６を適用しない場合に受信側のアンテナ２３６で自チャネルの伝送対象信号（所望信号）に基づく所望波とともに受信される他チャネルの伝送対象信号（不要信号）に基づく不要波の成分が相殺されるようにする処理となる。より詳しくは、不要信号に基づく不要波の成分と逆の成分を予め重畳して所望波として送信できるようにする処理となる。

図１５には、送信側に適用するＭＩＭＯ処理と搬送周波数の関係が示されている。第１通信装置１００は、ＭＩＭＯ処理部６０１の後段に、変調機能部８３００として、チャネル別に周波数混合部８３０２を備えている。この例では、周波数混合部８３０２は直交変調を行なうもので示しているが、このことは必須でない。そして、変調機能部８３００は、全チャネルに共有される送信側局部発振部８３０４を１つ有している。送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号そのものを各チャネルの周波数混合部８３０２が使って変調を行なう。この構成は、送信側の半導体チップ１０３が１チップ構成であるので都合がよい。第２通信装置２００は、周波数混合部８４０２と受信側局部発振部８４０４を有する変調機能部８３００をチャネル別に備えている。この例では、周波数混合部８４０２は、送信側の直交変調と対応するように、直交検波を行なうもので示している。送信側が直交変調でなければ、周波数混合部８４０２は直交検波を行なうものでなくてもよい。このように、全チャネルに共有される送信側局部発振部８３０４を１つ設け、送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号そのものを各チャネルの周波数混合部８３０２が使って変調を行なうようにすると、各系統で搬送周波数の影響が同じになる。空間分割多重の基本的な利点を活かすべく全系統の搬送周波数を共通化することで、各系統で搬送周波数の影響が同じになるためベースバンドでＭＩＭＯ処理が行なえる。

［実施例６の作用効果］
実施例５と同様に、各行列要素ｈ_i,jの値は、アンテナ１３６とアンテナ２３６との間におけるミリ波信号伝送路９の伝達特性に依存するが、「機器内又は機器間の無線伝送」であれば、通信環境特性は概ね不変であると考えてよいので、固定値を使用できる。そこで、クロストークを好適にキャンセルできる最適な各行列要素ｈ_i,jの値を予め調べておき、その値に基づく逆行列の行列要素（設定値の一例）を予め第１設定値記憶部７１３０に保持しておく。つまり、この場合、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なうための設定値は、チャネル行列の逆行列の行列要素が該当する。ＭＩＭＯ処理部６０１は、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値（各行列要素ｈ_i,jの値）を読み出して、その設定値に基づいてＭＩＭＯ処理を行なう。こうすることで、受信側でクロストークを好適にキャンセルできるように、送信側のＭＩＭＯ処理部６０１にて予めベースバンド信号を補正しておくことができる。

［実施例５及び実施例６の変形例］
アンテナ対が指向性に依存した位相特性φａを持つ場合は、パス差Δｄ以外に、この位相特性φａの影響も考慮する必要がある。基本的には、位相特性φａの影響を補正して考えればよい。その際には例えば、位相特性φａの影響分を距離に換算して表し、その影響分を考慮した上でパス条件１やパス条件２を算出し直せばよい。

３チャネル（送受信のアンテナ対が３つ）以上になった場合でも、アンテナ配置の制約条件の考え方が２チャネルの場合に準じて適用できる。例えば、アンテナ対が３つ以上になった場合でも、パス差Δｄをパス条件１を満たすようにすることで、アンテナ対が２つのときと同様に、チャネル行列とその逆行列は、実数項Ｒｅ又は虚数項Ｉｍのみの成分となる。つまり、ｉ＝ｊの所望波の要素は実数項Ｒｅとなるし、ｉ≠ｊの不要波の要素は虚数項Ｉｍとなる。又、アンテナ対が３つ以上になった場合でも、パス差Δｄをパス条件２を満たすようにすることでアンテナ対が２つのときと同様に、チャネル行列とその逆行列は、実数項Ｒｅのみの成分となる。つまり、ｉ＝ｊの所望波の要素は実数項Ｒｅとなるし、ｉ≠ｊの不要波の要素も実数項Ｒｅとなる。

一般にＭチャネルになると、チャネル行列から推測されるように、パス条件１及びパス条件２の何れも、実数乗算は、ＱＰＳＫ等のような２軸変調では２・Ｍ²個必要になるし、ＡＳＫ方式やＢＰＳＫ方式等のような１軸変調ではＭ²個必要になる。このことは、アンテナ対が３つ以上の場合に、単純に、２つのときと同様の考えをそのまま適用していては、実数乗算の演算量がアンテナ対数の自乗で増えてしまうことを意味する。そこで、３チャネル以上の場合には、そのアンテナ配置の特徴に基づき、実数乗算数がチャネル数の自乗とならないように（実数乗算数の増加を抑えるように）する。具体的には、隣接するアンテナからの干渉波の影響が一番大きいという点と、その他のアンテナからの干渉波は比較的小さいという点に着目する。これにより、隣接するアンテナからの不要波（干渉波）を考慮してアンテナ間隔を決めて、これを他のアンテナにも適用する。これにより、全体としての実数乗算量の低減を図る。

例えば、パス条件１を適用する場合は、両端を除く内側のチャネルでは、所望波のアンテナ１３６についての実数項と、その両側の不要波のアンテナ１３６についての虚数項のみを考えればよい。つまり、ｉ番目のチャネルに着目したとき、ｉ番目のアンテナ１３６_iからアンテナ２３６_iへの所望波と、ｉ−１番目のアンテナ１３６_i-1からアンテナ２３６_iへの不要波及びｉ＋１番目のアンテナ１３６_i+1からアンテナ２３６_iへの不要波についてのみ考えればよい。そのため、チャネル行列やその逆行列は、ｉ行では、ｉ列の所望波の要素は実数項であり、ｉ−１列とｉ＋１列の不要波の要素は虚数項であり、その他の不要波の要素はゼロとなる。

パス条件２を適用する場合は、両端を除く内側のチャネルでは、所望波のアンテナ１３６についての実数項と、その両側の不要波のアンテナ１３６についての実数項のみを考えればよい。つまり、ｉ番目のチャネルに着目したとき、ｉ番目のアンテナ１３６_iからアンテナ２３６_iへの所望波と、ｉ−１番目のアンテナ１３６_i-1からアンテナ２３６_iへの不要波及びｉ＋１番目のアンテナ１３６_i+1からアンテナ２３６_iへの不要波についてのみ考えればよい。そのため、チャネル行列やその逆行列は、ｉ行では、ｉ列の所望波の要素は実数項であり、ｉ−１列とｉ＋１列の不要波の要素も実数項であり、その他の不要波の要素はゼロとなる。

パス条件１及びパス条件２の何れも、両端のチャネルにおける実数乗算数は２つであり、両端のチャネルを除く内側のチャネルにおける実数乗算数は３つであり、本手法を適用しない場合よりもＭＩＭＯ処理量を削減できる。つまり、Ｍチャネルの場合（Ｍは３以上の整数）、パス条件１及びパス条件２の何れも、実数乗算は、ＱＰＳＫ等のような２軸変調では２・｛２・２＋（Ｍ−２）・３｝個となるし、ＡＳＫ方式やＢＰＳＫ方式等のような１軸変調では｛２・２＋（Ｍ−２）・３｝個となる。このことは、アンテナ対が３つ以上の場合に、２つのときと同様の考えを単純にそのまま適用した場合に対して、実数乗算の演算量を低減できることを意味する。

実施例５や実施例６で説明した事項は、送信側のアンテナ１３６と受信側のアンテナ２３６が２次元状に配置される場合への適用事例であった。しかしながら、実施例５や実施例６の手法は、送受信のアンテナが２次元状に配置される場合に限らず、送受信のアンテナが３次元状に配置される場合にも同様に適用できる。３次元空間的に送信側の半導体チップ１０３から受信側の対向配置されているアンテナ間での所望波と、対向配置されていないアンテナ間での不要波について、前述の２次元配置の場合と同様に考えればよい。そして、３次元配置の場合においても、所望波と不要波のパス差Δｄを前述のパス条件１又はパス条件２となるようにすることで、それぞれ前述と同様の作用効果が得られる。

実施例５や実施例６では、好ましい態様として、ＭＩＭＯ方式による空間分割多重方式における干渉対策の要求度合いを緩和するための信号処理を受信側あるいは送信側にて行なうことを前提とし、さらにチャネル行列の行列要素ｈ_i,jの値を固定値として扱い、ＭＩＭＯ処理の逆行列演算を行なうことを説明したが、これには限定されない。ＭＩＭＯ方式による空間分割多重方式におけるクロストークのキャンセル量を調整（補正）する方式の何れにも、パラメータを固定値として扱う技術を同様に適用できる。例えば、特開２００９−２７２８２３号公報、特開２００９−２７２８２２号公報、特開２００８−１２４５３３号公報等には、アンテナ重み係数行列を演算する手法が開示されているが、このアンテナ重み係数行列の行列要素の値を固定値として扱い、重み行列演算（重み係数行列に基づく重み付け処理）を行なってもよい。この場合、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なうための設定値は、アンテナ重み係数行列の行列要素が該当する。

図１６〜図１７は、実施例７を説明する図である。ここでは、特に、変調機能部及び復調機能部の第３例として説明する。ここで、図１６は、送信側に設けられる第３例の変調機能部８３００Ｃ（変調部１１５と周波数変換部１１６）とその周辺回路で構成される送信側信号生成部８１１０（送信側の通信部）の基本構成例を説明する図である。図１７は、受信側に設けられる第３例の復調機能部８４００Ｃ（周波数変換部２２５と復調部２２６）とその周辺回路で構成される受信側信号生成部８２２０（受信側の通信部）の基本構成例を説明する図である。

実施例７（変調機能部及び復調機能部の第３例）は、インジェクションロック（注入同期）方式を適用する点に特徴がある。特に、後述の実施例８との相違点として、第２設定値処理部７２００Ａにより受信側局部発振部８４０４の自走周波数やインジェクションロック用の注入量を適正に設定する点に特徴がある。

インジェクションロック方式を適用するのは、以下の理由による。即ち、ミリ波帯を適用した無線伝送にする場合に、一般的な野外（屋外）で使用されているような無線方式（無線通信手法）を適用すると、搬送周波数に高い安定度が要求される。このことは、周波数安定度の高い回路構成の複雑な発振回路が必要となることを意味するし、全体としての装置構成も複雑になることを意味する。例えば、ｐｐｍ（parts per million）オーダーの安定度の高い周波数の搬送信号を実現するために、外部の基準部品と周波数逓倍回路やＰＬＬ回路等を用いると回路規模が大きくなる。又、タンク回路（インダクタとキャパシタでなる共振回路）を含む発振回路の全体をシリコン集積回路で実現しようとした場合、実際の所は、Ｑ値の高いタンク回路を形成することは困難でＱ値の高いタンク回路を集積回路外に配置せざるを得ない。

しかしながら、比較的近距離に配置されている電子機器間や電子機器内での無線による高速信号伝送をより波長の短い周波数帯（例えばミリ波帯）で実現することを考えた場合、搬送周波数に高い安定度を求めることは賢明でないと思料される。むしろ、搬送周波数の安定度を緩和することで回路構成の簡易な発振回路を使用し、又、全体としての装置構成も簡易にすることを考えた方がよいと思料される。ただし、搬送周波数の安定度を単純に緩和したのでは、変復調方式にもよるが、周波数変動（送信回路で使用する搬送周波数と受信回路で使用する搬送周波数の差）が問題となり、適切な信号伝送ができない（適切に復調できない）ことが懸念される。

これに対して、インジェクションロック方式を適用すれば、機器間や機器（筐体）内で無線信号伝送を行なう場合に、変調用の搬送信号の周波数の安定度を緩和しても、受信側では適切に伝送対象信号を復調できる。搬送信号の周波数の安定度を緩和してもよいので、回路構成の簡易な発振回路を使用でき、又、全体としての装置構成も簡易にできる。搬送信号の周波数の安定度を緩和してもよいので、タンク回路を含む発振回路の全体（や周波数変換部も）を同一の半導体基板上に形成できる。タンク回路内蔵の１チップ発振回路（半導体集積回路）やタンク回路内蔵の１チップ通信回路（半導体集積回路）が実現される。以下具体的に説明する。

実施例１（変調機能部及び復調機能部の第１例）における問題に対する対処として、第３例の復調機能部８４００Ｃは、注入同期（インジェクションロック）方式を採用する。搬送波の同期手段として、注入同期方式を用いることで、簡素かつ低消費電力な回路を構成できる。注入同期方式にする場合には、好ましくは、受信側での注入同期がし易くなるように変調対象信号に対して予め適正な補正処理を施しておく。典型的には、変調対象信号に対して直流近傍成分を抑圧してから変調する、つまり、ＤＣ（直流）付近の低域成分を抑圧（カット）してから変調することで、搬送周波数fc近傍の変調信号成分ができるだけ少なくなるようにし、受信側での注入同期がし易くなるようにしておく。デジタル方式の場合、例えば同符号の連続によってＤＣ成分が発生してしまうことを解消するべくＤＣフリー符号化を行なう。

又、受信側での注入同期の基準として使用するために、変調に使用した搬送信号と対応した基準搬送波周波数を、ミリ波帯に変調された伝送信号（被変調信号）に加えて送出することが望ましい。基準搬送信号は、送信側局部発振部８３０４から出力される変調に使用した搬送信号と対応する周波数と位相（さらに好ましくは振幅も）が常に一定（不変）の信号であり、典型的には変調に使用した搬送信号そのものであるが、少なくとも搬送信号に同期していればよく、これに限定されない。例えば、変調に使用した搬送信号と同期した別周波数の信号（例えば高調波信号）や同一周波数ではあるが別位相の信号（例えば変調に使用した搬送信号と直交する直交搬送信号）でもよい。

変調方式や変調回路によっては、変調回路の出力信号そのものに搬送信号が含まれる場合（例えば標準的な振幅変調やＡＳＫ等）と、搬送波を抑圧する場合（搬送波抑圧方式の振幅変調やＡＳＫやＰＳＫ等）がある。よって、送信側からミリ波帯に変調された信号と合わせて基準搬送信号も送出するための回路構成は、基準搬送信号の種類（変調に使用した搬送信号そのものを基準搬送信号として使用するか否か）や変調方式や変調回路に応じた回路構成を採ることになる。

［変調機能部：第３例］
図１６には、変調機能部８３００Ｃとその周辺回路の第３例の構成例が示されている。変調機能部８３００Ｃ（周波数混合部８３０２）の前段に変調対象信号処理部８３０１が設けられている。図１６に示す各例は、デジタル方式の場合に対応した構成例であり、変調対象信号処理部８３０１は、パラレルシリアル変換部８１１４から供給されたデータに対して、同符号の連続によってＤＣ成分が発生し得ることを解消するべく、８−９変換符号化（８Ｂ／９Ｂ符号化）や８−１０変換符号化（８Ｂ／１０Ｂ符号化）やスクランブル処理等のＤＣフリー符号化を行なう。図示しないが、アナログ変調方式では変調対象信号に対してハイパスフィルタ処理（又はバンドパスフィルタ処理）をしておくのがよい。

ここで、図１６（Ａ）に示す基本構成１は、基準搬送信号処理部８３０６と信号合成部８３０８を設けて、変調回路（第１の周波数変換部）の出力信号（伝送信号）と基準搬送信号を合成（混合）するという操作を行なう。基準搬送信号の種類や変調方式や変調回路に左右されない万能な方式である。ただし、基準搬送信号の位相によっては、合成された基準搬送信号が受信側での復調時に直流オフセット成分として検出されベースバンド信号の再現性に影響を与えることもある。その場合は、受信側で、その直流成分を抑制する対処をとるようにする。換言すると、復調時に直流オフセット成分を除去しなくても良い位相関係の基準搬送信号にするのがよい。

基準搬送信号処理部８３０６では、必要に応じて送信側局部発振部８３０４から供給された変調搬送信号に対して位相や振幅を調整し、その出力信号を基準搬送信号として信号合成部８３０８に供給する。例えば、本質的には周波数混合部８３０２の出力信号そのものには周波数や位相が常に一定の搬送信号を含まない方式（周波数や位相を変調する方式）の場合や、変調に使用した搬送信号の高調波信号や直交搬送信号を基準搬送信号として使用する場合に、この基本構成１が採用される。

この場合、変調に使用した搬送信号の高調波信号や直交搬送信号を基準搬送信号に使用することができるし、伝送信号と基準搬送信号の振幅や位相を各別に調整できる。すなわち、増幅部８１１７では伝送信号の振幅に着目した利得調整を行ない、このときに同時に基準搬送信号の振幅も調整されるが、注入同期との関係で好ましい振幅となるように基準搬送信号処理部８３０６で基準搬送信号の振幅のみを調整できる。

基本構成１では、信号合成部８３０８を設けて伝送信号と基準搬送信号を合成しているが、このことは必須ではない。図１６（Ｂ）に示す基本構成２のように、伝送信号と基準搬送信号を各別のアンテナ８１３６_1，８１３６_2で、好ましくは干渉を起さないように各別のミリ波信号伝送路９で受信側に送ってもよい。基本構成２では、振幅も常に一定の基準搬送信号を受信側に送出でき、注入同期の取り易さの観点では最適の方式である。

基本構成１と基本構成２の場合、変調に使用した搬送信号（換言すると送出される伝送信号）と基準搬送信号の振幅や位相を各別に調整できる利点がある。したがって、伝送対象情報を載せる変調軸と注入同期に使用される基準搬送信号の軸（基準搬送軸）を、同相ではなく、異なる位相にして復調出力に直流オフセットが発生しないようにするのに好適な構成である。

周波数混合部８３０２の出力信号そのものに周波数や位相が常に一定の搬送信号が含まれ得る場合には、基準搬送信号処理部８３０６や信号合成部８３０８を具備しない図１６（Ｃ）に示す基本構成３を採用し得る。周波数混合部８３０２によりミリ波帯に変調された伝送信号のみを受信側に送出し、伝送信号に含まれる搬送信号を基準搬送信号として扱えばよく、周波数混合部８３０２の出力信号にさらに別の基準搬送信号を加えて受信側に送る必要はない。例えば、振幅を変調する方式（例えばＡＳＫ方式）の場合に、基本構成３が採用され得る。この場合、好ましくは、ＤＣフリー処理を行なっておく。

ただし、振幅変調やＡＳＫにおいても、周波数混合部８３０２を積極的に搬送波抑圧方式の回路（例えば平衡変調回路や二重平衡変調回路）にして、基本構成１や基本構成２のように、その出力信号（伝送信号）と合わせて基準搬送信号も送るようにしてもよい。

基本構成１〜基本構成３の何れも、受信側での注入同期検出結果に基づく情報を受信側から受け取り、変調搬送信号の周波数やミリ波（特に受信側で注入信号に使用されるもの：例えば基準搬送信号や伝送信号）や基準搬送信号の位相を調整する手法を採ることができる。受信側から送信側への情報の伝送はミリ波で行なうことは必須ではなく、有線・無線を問わず任意の方式でよい。インジェクションロックを好適に実現するための最適な情報が受信側から通知されるので、例えば第１設定値処理部７１００Ｇの第１設定値決定部７１１０はそれを取り込み、この情報に基づく最適な設定値を決定し、その決定した値を予め第１設定値記憶部７１３０に保持しておく。第１動作制御部７１５０は、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値を読み出して、その設定値に基づいて送信側局部発振部８３０４、基準搬送信号処理部８３０６、増幅部８１１７等を制御する。こうすることで、受信側にてインジェクションロックを好適に実現できるように、送信側にて、搬送信号レベル等を適正レベルに調整しておくことができる。第１設定値処理部７１００Ｇを設けずに、後述する受信側の第２設定値処理部７２００Ｇが直接に送信側の各機能部（制御対象となる機能部の一部又は全部）を制御する構成にしてもよい。

基本構成１〜基本構成３の何れも、送信側局部発振部８３０４を制御することで変調搬送信号（や基準搬送信号）の周波数が調整される。基本構成１と基本構成２では、基準搬送信号処理部８３０６や増幅部８１１７を制御することで基準搬送信号の振幅や位相が調整される。なお、基本構成１では、送信電力を調整する増幅部８１１７により基準搬送信号の振幅を調整してもよいが、その場合は伝送信号の振幅も一緒に調整されてしまう難点がある。

振幅を変調する方式（アナログの振幅変調やデジタルのＡＳＫ）に好適な基本構成３では、変調対象信号に対する直流成分を調整するか、変調度（変調率）を制御することで、伝送信号中の搬送周波数成分（基準搬送信号の振幅に相当）が調整される。例えば、伝送対象信号に直流成分を加えた信号を変調する場合を考える。この場合において、変調度を一定にする場合、直流成分を制御することで基準搬送信号の振幅が調整される。又、直流成分を一定にする場合、変調度を制御することで基準搬送信号の振幅が調整される。

ただしこの場合、信号合成部８３０８を使用するまでもなく、周波数混合部８３０２から出力される伝送信号のみを受信側に送出するだけで、自動的に、搬送信号を伝送対象信号で変調した伝送信号と変調に使用した搬送信号とが混合された信号となって送出される。必然的に、伝送信号の伝送対象信号を載せる変調軸と同じ軸（変調軸と同相で）に基準搬送信号が載ることになる。受信側では、伝送信号中の搬送周波数成分が基準搬送信号として注入同期に使用されることになる。なお、位相平面で考えたとき、伝送対象情報を載せる変調軸と注入同期に使用される搬送周波数成分（基準搬送信号）の軸が同相となり、復調出力には搬送周波数成分（基準搬送信号）に起因する直流オフセットが発生する。

図示しないが、位相や周波数を変調する方式の場合、変調機能部８３００（例えば直交変調を使用する）でミリ波帯に変調（周波数変換）した変調信号のみを送出する構成にしてもよい。ただし、受信側で注入同期がとれるか否かは、注入レベル（注入同期方式の発振回路に入力される基準搬送信号の振幅レベル）や変調方式やデータレートや搬送周波数等も関係し、適用範囲に制限がある。

［復調機能部：第３例］
図１７には、復調機能部８４００Ｃとその周辺回路の第３例の構成例が示されている。第３例の復調機能部８４００Ｃは、受信側局部発振部８４０４を備え、注入信号を受信側局部発振部８４０４に供給することで、送信側で変調に使用した搬送信号に対応した出力信号を取得する。典型的には送信側で使用した搬送信号に同期した発振出力信号を取得する。そして、受信したミリ波伝送信号と受信側局部発振部８４０４の出力信号に基づく復調用の搬送信号（再生搬送信号）を周波数混合部８４０２で乗算する（同期検波する）ことで同期検波信号を取得する。この同期検波信号はフィルタ処理部８４１０で高域成分の除去が行なわれることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が得られる。以下、第１例と同様である。

周波数混合部８４０２は、同期検波により周波数変換（ダウンコンバート・復調）を行なうことで、例えばビット誤り率特性が優れる、直交検波に発展させることで位相変調や周波数変調を適用できる等の利点が得られる。

受信側局部発振部８４０４の出力信号に基づく再生搬送信号を周波数混合部８４０２に供給して復調するに当たっては、位相ずれを考慮する必要があり、同期検波系において位相調整回路を設けることが肝要となる。例えば、受信した伝送信号と受信側局部発振部８４０４で注入同期により出力される発振出力信号には、位相差があるからである。

この例では、その位相調整回路の機能部（位相調整部）だけでなく注入振幅を調整する機能部（振幅調整部）も持つ位相振幅調整部８４３０を復調機能部８４００Ｃに設けている。位相調整部は、受信側局部発振部８４０４への注入信号、受信側局部発振部８４０４の出力信号の何れに対して設けてもよく、その両方に適用してもよい。受信側局部発振部８４０４と位相振幅調整部８４３０で、変調搬送信号と同期した復調搬送信号を生成して周波数混合部８４０２に供給する復調側（第２）の搬送信号生成部として機能する搬送波再生部８４０３が構成される。

図中に破線で示すように、周波数混合部８４０２の後段には、伝送信号に合成された基準搬送信号の位相に応じて（具体的には変調信号と基準搬送信号が同相時）、同期検波信号に含まれ得る直流オフセット成分を除去する直流成分抑制部８４０７を設ける。直流成分抑制部８４０７は、周波数混合部８４０２から出力される同期検波信号に含まれる不要な直流成分（直流オフセット成分）を抑制する。例えば、変調信号と合わせて基準搬送信号も送信側から受信側に伝送する場合、変調信号と基準搬送信号の位相関係によっては、同期検波信号に直流オフセット成分が大きく発生する場合がある。その直流オフセット成分を除去するのに直流成分抑制部８４０７が機能する。

受信側局部発振部８４０４に注入信号を供給するに当たっては、図１７（Ａ）に示す基本構成１のように、受信したミリ波信号を注入信号として受信側局部発振部８４０４に供給してもよい。送信側で予め、変調対象信号に対して低域成分を抑圧（ＤＣフリー符号化等を）してから変調することで、搬送周波数近傍に変調信号成分が存在しないようにしておけば基本構成１でも差し支えない。

図１７（Ｂ）に示す基本構成２のように、周波数分離部８４０１を設け、受信したミリ波信号から伝送信号と基準搬送信号を周波数分離し、分離した基準搬送信号成分を注入信号として受信側局部発振部８４０４に供給してもよい。注入同期に不要な周波数成分を予め抑制してから供給するので、注入同期が取り易くなる。

図１７（Ｃ）に示す基本構成３は、送信側が図１６（Ｂ）に示す基本構成２を採っている場合に対応する。伝送信号と基準搬送信号を各別のアンテナ８２３６_1，８２３６_2で、好ましくは干渉を起さないように各別のミリ波信号伝送路９で受信する方式である。受信側の基本構成３では、振幅も常に一定の基準搬送信号を受信側局部発振部８４０４に供給でき、注入同期の取り易さの観点では最適の方式である。

アンテナ８２３６で受信されたミリ波信号は図示を割愛した分配器（分波器）で周波数混合部８４０２と受信側局部発振部８４０４に供給される。受信側局部発振部８４０４は、注入同期が機能することで、送信側で変調に使用した搬送信号に同期した再生搬送信号を出力する。

受信側で注入同期がとれる（送信側で変調に使用した搬送信号に同期した再生搬送信号を取得できる）か否かは、注入レベル（注入同期方式の発振回路に入力される基準搬送信号の振幅レベル）や変調方式やデータレートや搬送周波数等も関係する。又、伝送信号は注入同期可能な帯域内の成分を減らしておくことが肝要であり、そのためには送信側でＤＣフリー符号化をしておくことで、伝送信号の中心（平均的な）周波数が搬送周波数に概ね等しく、又、中心（平均的な）位相が概ねゼロ（位相平面上の原点）に等しくなるようにするのが望ましい。

図示しないが、送信側が位相や周波数を変調する方式の場合、構成としては基本構成１と同様のものを採用できる。ただし、復調機能部８４００の構成は、実際には、直交検波回路等位相変調や周波数変調に対応した復調回路とされる。

基本構成１〜基本構成３の何れにおいても、注入電圧Ｖｉや自走発振周波数ｆｏを制御することでロックレンジを制御する、換言すると、注入同期がとれるように、注入電圧Ｖｉや自走発振周波数ｆｏを調整することが肝要となる。例えば、周波数混合部８４０２の後段の信号（図の例では直流成分抑制部８４０７の前段の信号）に基づいて処理を行なう注入同期制御部８４４０を設ける。注入同期制御部８４４０は、搬送波再生部８４０３（受信側局部発振部８４０４）の注入同期状態を示す情報を検出する注入同期検出部の機能を持つ。本実施例では、注入同期制御部８４４０を、必要に応じて、第２設定値処理部７２００Ｇで構成することもある。この点は後で詳しく説明する。

周波数混合部８４０２で取得された同期検波信号（ベースバンド信号）に基づき注入同期制御部８４４０にて注入同期の状態を判定し、その判定結果に基づいて、注入同期がとれるように、調整対象の各部を制御する。その際には、受信側で対処する手法と、図中に破線で示すように、送信側に制御に資する情報（制御情報のみに限らず制御情報の元となる検知信号等）を供給して送信側で対処する手法の何れか一方又はその併用を採り得る。何れの場合も、受信側局部発振部８４０４で生成される復調用の搬送信号が、送信側局部発振部８３０４で生成された変調用の搬送信号と同期するように同期調整を行なう注入同期調整部を設ける。例えば、基準搬送信号処理部８３０６や注入同期制御部８４４０が注入同期調整部の機能を担当する。受信側で対処する手法は、ミリ波信号（特に基準搬送信号成分）をある程度の強度で伝送しておかないと受信側で注入同期がとれないという事態に陥るので、消費電力や干渉耐性の面で難点があるが、受信側だけで対処できる利点がある。これに対して、送信側で対処する手法は、受信側から送信側への情報の伝送が必要になるものの、受信側で注入同期がとれる最低限の電力でミリ波信号を伝送でき消費電力を低減できる、干渉耐性が向上する等の利点がある。

筐体（機器）内信号伝送や機器間信号伝送において注入同期方式を適用することにより、次のような利点が得られる。送信側の送信側局部発振部８３０４は、変調に使用する搬送信号の周波数の安定度の要求仕様を緩めることができる。注入同期する側の受信側局部発振部８４０４は、送信側の周波数変動に追従できるような低いＱ値であることが必要である。詳細説明は割愛するが、注入同期方式では、Ｑ値がロックレンジに影響を与え、Ｑ値が低い方がロックレンジが広くなる。このことは、タンク回路（インダクタンス成分とキャパシタンス成分）を含む受信側局部発振部８４０４の全体をＣＭＯＳ上に形成する場合に都合がよい。受信側では、受信側局部発振部８４０４はＱ値の低いものでもよいが、この点は送信側の送信側局部発振部８３０４についても同様であり、送信側局部発振部８３０４は周波数安定度が低くてもよく、Ｑ値の低いものでもよい。

ＣＭＯＳは微細化が今後さらに進み、その動作周波数はさらに上昇する。より広帯域で小型の伝送装置を実現するには、高い搬送周波を使うことが望まれる。本例の注入同期方式は、発振周波数安定度についての要求仕様を緩めることができるため、より高い周波数の搬送信号を容易に用いることができる。高い周波数ではあるが周波数安定度が低くてもよい（換言するとＱ値の低いものでもよい）ということは、高い周波数で安定度も高い搬送信号を実現するために、高い安定度の周波数逓倍回路やキャリア同期のためのＰＬＬ回路等を使用することが不要で、より高い搬送周波数でも、小さな回路規模で簡潔に通信機能を実現し得る。受信側局部発振部８４０４により送信側で使用した搬送信号に同期した再生搬送信号を取得して周波数混合部８４０２に供給し同期検波を行なうので周波数混合部８４０２の前段に波長選択用のバンドパスフィルタを設けなくてもよい。受信周波数の選択動作は、事実上、送受信の局部発振回路を完全に同期させる（注入同期がとれるようにする）制御を行なえばよく受信周波数の選択が容易である。ミリ波帯であれば注入同期に要する時間も低い周波数比べて短くて済み、受信周波数の選択動作を短時間で済ませることができる。

送受信の局部発振回路が完全に同期するため、送信側の搬送周波数の変動成分が打ち消される。後述する本実施例の周波数シフト方式では、位相ずれに弱くなるが、注入同期方式を適用することで、その難点が解消される。注入同期を適用すれば、同期検波との併用により、波長選択用のバンドパスフィルタを受信側で使用しなくても、多チャンネル化や全二重の双方向化を行なう場合等のように複数の送受信ペアが同時に独立な伝送をする場合でも干渉の問題の影響を受け難くなる。

図１８は、位相振幅調整部８４０６の構成例を示す図である。ここでは、伝送情報と基準搬送信号は直交関係にあるものとする。位相振幅調整部８４０６としては、図１８（Ａ）に示す第１例のように位相調整のみ行なう構成と、図１８（Ｂ）に示す第２例のように位相と振幅の両方を調整する構成の何れをも採り得る。位相と振幅の両方を調整する場合は受信側局部発振部８４０４の注入側で行なう場合と発振出力側で行なう場合の何れをも採り得る。図１８（Ｃ）に示す第３例のように注入同期を適正に機能させるか否かを調整するためには、受信側局部発振部８４０４の注入側で注入振幅を調整してもよい。

図１９は、注入同期方式を適用する送信器側の構成例の第１例を説明する図である。図２０は、注入同期方式を適用する受信器側の構成例の第１例を説明する図である。第１例は、受信側で注入同期がとれるように制御する方式を適用する態様である。

図１９には、第１例の送信側信号生成部８１１０（送信側信号生成部１１０と対応）の構成が示されている。送信側信号生成部８１１０は、図示しないパラレルシリアル変換部８１１４と変調機能部８３００の間に、エンコード部８３２２、マルチプレクサ部８３２４、波形整形部８３２６を備える。これらの機能部を全て備えることは必須ではなく、それらの機能を必要とする場合に設ければよい。

送信側信号生成部８１１０は、各機能部を制御する注入同期制御部８３４０を備える。
本構成の注入同期制御部８３４０は、第１設定値処理部７１００Ｇの構成を採用しており、第１設定値決定部７１１０は予めインジェクションロックに好適な設定値を決定し第１設定値記憶部７１３０に記憶する。第１動作制御部７１５０の一例であるコントローラ部８３４６は、第１設定値記憶部７１３０に記憶されている設定値に基づいて、エンコードやマルチプレクスの設定、波形整形の設定、変調モードの設定、発振周波数の設定、基準搬送信号の位相や振幅の設定、増幅部８１１７の利得及び周波数特性の設定、アンテナの特性の設定、等を行なう。各設定情報は対応する機能部へ供給される。注入同期制御部８３４０は、第１設定値処理部７１００Ｇとして第１の基本構成のものを採用しているが、第２の基本構成のように、第１設定値決定部７１１０に代えて第１入出力インタフェース部７１７０を備えてもよい。

エンコード部８３２２は、コントローラ部８３４６からのエンコード（Encode）パターンの設定情報に基づいて、図示しないパラレルシリアル変換部８１１４によりシリアル化されたデータに対してエラー訂正等のコーディング処理を行なう。このとき、エンコード部８３２２は、変調対象信号処理部８３０１の機能として、８−９変換符号や８−１０変換符号等のＤＣフリー符号化を適用して、搬送周波数近傍に変調信号成分が存在しないようにし、受信側での注入同期がし易くなるようにしておく。

マルチプレクサ部８３２４は、データをパケット化する。受信器側の注入同期検出部が既知パターンの相関で注入同期の検出を行なう構成の場合は、マルチプレクサ部８３２４は、コントローラ部８３４６からの同期検出用パケットの設定情報に基づいて、既知の信号波形や既知のデータパターン（例えば擬似ランダム信号：ＰＮ信号）を定期的に挿入しておく。

波形整形部８３２６は、コントローラ部８３４６からの波形整形の設定情報に基づいて、周波数特性補正、プリエンファシス、帯域制限等の波形整形処理を行なう。

送信側信号生成部８１１０は、周波数混合部８３０２（変調回路）と送信側局部発振部８３０４（送信側発振部）を有する変調機能部８３００を備える。又、送信側信号生成部８１１０Ａは、変調機能部８３００の他に、位相振幅調整回路８３０７を有する基準搬送信号処理部８３０６と信号合成部８３０８を備える。この例では、基準搬送信号処理部８３０６は、送信側局部発振部８３０４から出力された搬送信号そのものを基準搬送信号とし、その基準搬送信号を位相振幅調整回路８３０７により振幅と位相を調整して信号合成部８３０８に供給する。

ここで、図１９に示す構成では、送信側局部発振部８３０４は、ＣＭＯＳチップ上のタンク回路を用いてＣＭＯＳチップ上で変調に用いる搬送信号を生成する。図示しないが、第１通信装置１００に、基準として使えるクロック信号が存在する場合は、変調機能部８３００は、送信側局部発振部８３０４の前段に周波数逓倍部８３０３を備えるようにしてもよい。周波数逓倍部８３０３は、図示しないクロック信号生成部から供給される「基準として使えるクロック信号」を逓倍し、その逓倍信号を送信側局部発振部８３０４に供給する。この場合、送信側局部発振部８３０４は、同期発振回路として機能し、逓倍信号に同期して、変調に用いる搬送信号を生成する。

周波数混合部８３０２は、送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号を、波形整形部８３２６からの処理済入力信号で変調して信号合成部８３０８に供給する。位相振幅調整回路８３０７は、コントローラ部８３４６からの位相・振幅の設定情報に基づいて、送信する基準搬送信号の位相と振幅を設定する。

信号合成部８３０８は、アンテナ８１３６とアンテナ８２３６がそれぞれ１つの場合に、ミリ波帯に変調された変調信号と合わせて基準搬送信号を受信側に送るために設けられている。周波数混合部８３０２で生成された変調信号と基準搬送信号処理部８３０６で生成された基準搬送信号を各別のアンテナで伝送する構成にする場合には信号合成部８３０８は不要である。

信号合成部８３０８は、ミリ波帯に変調された信号と合わせて基準搬送信号も受信側に送出する場合に、周波数混合部８３０２によりミリ波帯に変調された変調信号と位相振幅調整回路８３０７からの基準搬送信号を合成処理してから増幅部８１１７に渡す。周波数混合部８３０２によりミリ波帯に変調された変調信号のみを受信側に送出する場合には、信号合成部８３０８は、合成処理を行なわずに、周波数混合部８３０２によりミリ波帯に変調された変調信号のみを増幅部８１１７に渡す。増幅部８１１７は、信号合成部８３０８から受け取ったミリ波信号に対して、必要に応じて送信出力の振幅や周波数特性を調整してアンテナ８１３６に供給する。

前述の説明から理解されるように、ミリ波帯に変調された信号と合わせて基準搬送信号も受信側に送出する場合に、信号合成部８３０８を機能させるか否かは変調方式や周波数混合部８３０２の回路構成にも関係する。変調方式や周波数混合部８３０２の回路構成によっては信号合成部８３０８を機能させなくてもミリ波帯に変調された信号と合わせて基準搬送信号も受信側に送出することは可能である。

振幅変調やＡＳＫにおいて周波数混合部８３０２を積極的に搬送波抑圧方式の変調回路にして、その出力と合わせて送信側局部発振部８３０４で生成された基準搬送信号も送信してもよい。この場合、変調に使用した搬送信号の高調波を基準搬送信号に使用することができるし、変調信号と基準搬送信号の振幅を各別に調整できる。すなわち、増幅部８１１７では変調信号の振幅に着目した利得調整を行ない、このときに同時に基準搬送信号の振幅も調整されるが、注入同期との関係で好ましい振幅となるように位相振幅調整回路８３０７で基準搬送信号の振幅のみを調整するようにすることができる。

図２０には、受信側信号生成部８２２０（受信側信号生成部２２０と対応）の構成が示されている。復調機能部８４００、直流成分抑制部８４０７、フィルタ処理部８４１０、クロック再生部８４２０については、既に述べたものと同様であり、ここではそれらの説明を割愛し、以下では、本構成に特有の事項に着目して説明する。

受信側信号生成部８２２０は、各機能部を制御するコントローラ部８４４６（第２動作制御部７２５０の一例である）を備える。又、受信側信号生成部８２２０は、復調機能部８４００の後段に、直流成分抑制部８４０７と注入同期検出部８４４２（第２設定値決定部７２１０の一例）と第２設定値記憶部７２３０とを備える。コントローラ部８４４６は、増幅部８２２４の利得及び周波数特性の設定、受信した基準搬送信号の位相や振幅の設定、発振周波数の設定、変調モードの設定、フィルタ及び等化の設定、コーディング及びマルチプレクスの設定等の機能を持つ。各設定情報は対応する機能部へ供給される。

受信側局部発振部８４０４への注入信号側に（例えば位相振幅調整部８４０６の前段に）、基準搬送信号成分のみを抽出する回路（バンドパスフィルタ回路等）を配置してもよい。この場合、受信したミリ波信号から変調信号成分と基準搬送信号成分が分離され、基準搬送信号成分のみが受信側局部発振部８４０４に供給されるようになり注入同期がとり易くなる。

位相振幅調整部８４０６は、コントローラ部８４４６からの位相・振幅の設定情報に基づいて、受信した基準搬送信号の位相と振幅を設定する。図では、受信側局部発振部８４０４への注入信号入力端側に位相振幅調整部８４０６を配置する構成で示しているが、受信側局部発振部８４０４と周波数混合部８４０２の信号系路上に位相振幅調整部８４０６を配置する構成にしてもよいし、その両者を併用する構成にしてもよい。

コントローラ部８４４６は、注入同期検出部８４４２が検出した注入同期の状態を示す情報に基づき、受信側局部発振部８４０４で生成される復調搬送信号が、変調搬送信号と同期するように同期調整を行なう注入同期調整部の機能部を備えている。注入同期検出部８４４２とコントローラ部８４４６の注入同期調整に関わる機能部（注入同期調整部）で注入同期制御部８４４０が構成される。

ここで、本構成の注入同期制御部８４４０は、第２設定値処理部７２００Ｇの構成を採用しており、第２設定値決定部７２１０の一例である注入同期検出部８４４２は、検出した注入同期の状態を示す情報（検出結果）及びこの情報（検出結果）に基づく設定値を第２設定値記憶部７２３０に記憶する。第２動作制御部７２５０の一例であるコントローラ部８４４６は、第２設定値記憶部７２３０から読み出した設定値に基づいて制御対象の各機能部（この例では、増幅部２２４、周波数変換部２２５、復調部２２６等）を動作させる。つまり、注入同期検出部８４４２は、周波数混合部８４０２で取得されたベースバンド信号に基づき注入同期の状態を判定し、その判定結果が第２設定値記憶部７２３０を介してコントローラ部８４４６に通知される。「注入同期の状態」とは、受信側局部発振部８４０４から出力される出力信号（発振回路出力）が送信側の基準搬送信号に同期したか否かである。発振回路出力と送信側の基準搬送信号が同期したことを「注入同期がとれた」とも称する。

受信側信号生成部８２２０は、注入同期がとれるように、送信側局部発振部８３０４の自走発振周波数、受信側局部発振部８４０４への注入信号の振幅（注入振幅）や位相（注入位相）の少なくとも１つを制御する。何れを制御するかは、装置構成に依存し、必ずしもその全ての要素を制御しなければならないというものではない。例えば、コントローラ部８４４６は、注入同期がとれるように、注入同期検出部８４４２の検出結果と連動して、受信側局部発振部８４０４の自走発振周波数を制御し、位相振幅調整部８４０６を介して受信側局部発振部８４０４への注入振幅と注入位相を制御する。

例えば、先ず、送信側からミリ波信号伝送路９を介して送られたミリ波信号（変調信号や基準搬送信号）はアンテナ８２３６を経て増幅部８２２４で増幅される。増幅されたミリ波信号の一部は、位相振幅調整部８４０６で振幅と位相が調整された後に受信側局部発振部８４０４に注入される。周波数混合部８４０２では、増幅部８２２４からのミリ波信号を受信側局部発振部８４０４からの出力信号（再生基準搬送信号）でベースバンド信号へ周波数変換する。変換されたベースバンド信号の一部は注入同期検出部８４４２に入力され、受信側局部発振部８４０４が送信側の基準搬送信号に同期したか否かを判断するための情報が注入同期検出部８４４２により取得されコントローラ部８４４６に通知される。

コントローラ部８４４６は、注入同期検出部８４４２からの「注入同期の状態」の情報（注入同期判定情報と称する）に基づいて、同期したかどうかの判定を、例えば次の２つの手法の何れか、又はそれらの併用で行なう。

１）注入同期検出部８４４２は、復元された波形と既知の信号波形や既知のデータパターンとの相関をとり、その相関結果を注入同期判定情報とする。コントローラ部８４４６は、強い相関が得られたとき同期したと判断する。

２）注入同期検出部８４４２は、復調されたベースバンド信号の直流成分を監視（モニタ）し、その監視結果を注入同期判定情報とする。コントローラ部８４４６は、直流成分が安定したとき、同期したと判断する。

前記の１）や２）の仕組みについては様々な手法を採り得るが、ここではその詳細については説明を割愛する。又、同期したかどうかの判定手法は、ここで示した１），２）の他にも考えられ、それらも本実施例に採用し得る。

コントローラ部８４４６は、注入同期がとれていないと判断した場合は、予め決められた手順に従い、送信側で変調に使用した搬送信号と受信側局部発振部８４０４から出力される信号（発振回路出力）の同期がとれるように（注入同期がとれるように）、受信側局部発振部８４０４への発振周波数の設定情報や位相振幅調整部８４０６への振幅及び位相の設定情報を変更する。この後、コントローラ部８４４６は、再度、注入同期状態を判定するという手順を良好な同期がとれるまで繰り返す。

受信側局部発振部８４０４の注入同期が正しく行なわれ周波数混合部８４０２で周波数変換（同期検波）されたベースバンド信号はフィルタ処理部８４１０へ供給される。フィルタ処理部８４１０には、低域通過フィルタ８４１２の他に等化器８４１４が設けられている。等化器８４１４は、例えば符号間干渉を低減させるため、受信した信号の高周波帯域に、低下した分の利得を加えるイコライザ（つまり波形等化）フィルタを有する。ベースバンド信号は低域通過フィルタ８４１２で高域成分が除去され、等化器８４１４により高域成分が補正される。クロック再生部８４２０は、シンボル同期した後、コントローラ部８４４６からのコーディング（Coding）パターンの設定情報及びマルチプレクスの設定に基づいて、元の入力信号を復元する。

ＣＭＯＳは微細化が今後さらに進み、その動作周波数はさらに上昇する。より高帯域で小型の伝送装置を実現するには、高い搬送周波を使うことが望まれる。本例の注入同期方式は、発振周波数安定度についての要求仕様を緩めることができるため、より高い搬送周波数を容易に用いることができる。注入同期で発振する受信側局部発振部８４０４は送信側の周波数変動に追従できるような低いＱであることが必要である。これは、タンク回路を含む受信側局部発振部８４０４の全体をＣＭＯＳ上で形成する場合に都合がよい。もちろん、受信側局部発振部８４０４と同様の回路構成の発振回路を送信側局部発振部８３０４として使用してもよく、タンク回路を含む送信側局部発振部８３０４の全体をＣＭＯＳ上で形成することができる。

図２１〜図２２は、注入同期方式を適用する送信器側の構成例の第２例を説明する図である。図２３〜図２４は、注入同期方式を適用する受信器側の構成例の第２例を説明する図である。

第２例は、送信側の機能部を調整して注入同期がとれるように制御する方式を適用する態様である。送信側の機能部を調整して注入同期がとれるように制御するに当たって何の情報を受信側から送信側に送るかや、制御主体を送信側におくのか受信側におくのかで、様々な構成を採り得る。以下では、その中で代表的な２つの手法について第１例との相違点のみを説明する。

図２１及び図２３の第２例（その１）は、注入同期判定情報を送信側に送り、送信側に制御主体をおく態様である。具体的には、受信側信号生成部８２２０Ｂ_1のコントローラ部８４４６は、注入同期検出部８４４２が取得した注入同期判定情報を送信側信号生成部８１１０Ｂ_1の注入同期制御部８３４０に送る。コントローラ部８４４６は注入同期判定情報の送信側への伝送に介在するだけで実態としては制御主体とはならない。なお、コントローラ部８４４６を介在させずに、注入同期検出部８４４２が注入同期判定情報を送信側信号生成部８１１０Ｂ_1の注入同期制御部８３４０に送るように構成してもよい。

ここで、本構成の注入同期制御部８３４０は、第１設定値処理部７１００Ｇの構成を採用しており、第１入出力インタフェース部７１７０は、受信側からの注入同期判定情報を受け取り、第１設定値記憶部７１３０に記憶する。第１動作制御部７１５０の一例であるコントローラ部８３４６は、受信側の注入同期検出部８４４２が検出した注入同期の状態を示す情報に基づき、受信側局部発振部８４０４で生成される復調搬送信号が、変調搬送信号と同期するように同期調整を行なう注入同期調整部の機能部を備えている。注入同期検出部８４４２とコントローラ部８３４６の注入同期調整に関わる機能部（注入同期調整部）で注入同期制御部８４４０と同様の注入同期制御部が構成される。コントローラ部８３４６は、注入同期がとれるように、送信側局部発振部８３０４の自走発振周波数やミリ波信号の送信振幅（送信電力）を制御する。同期がとれているか否かの判断手法はコントローラ部８４４６の場合と同様の手法でよい。コントローラ部８３４６は、第１設定値記憶部７１３０から読み出した設定値に基づいて、第１例と同様に、制御対象の各機能部を動作させる。

コントローラ部８３４６は、注入同期がとれていないと判断した場合は、予め決められた手順に従い、送信側局部発振部８３０４への発振周波数の設定情報や位相振幅調整回路８３０７への振幅及び位相の設定情報を変更し、又、増幅部８１１７への利得の設定情報を変更する。振幅変調やＡＳＫ方式を採用している場合には、変調度を制御することでミリ波信号に含まれる搬送信号の無変調成分の振幅を調整してもよい。この後、コントローラ部８３４６は、再度、注入同期状態を判定するという手順を良好な同期がとれるまで繰り返す。

一方、図２２及び図２４の第２例（その２）は、受信側に制御主体をおき、送信側に制御コマンドを送って受信側から送信側を制御する構成である。具体的には、コントローラ部８４４６は、注入同期検出部８４４２により取得された注入同期判定情報に基づき同期がとれているか否かを判定し、注入同期がとれていないと判断した場合は、変調機能部８３００と増幅部８１１７を制御する制御コマンドを送信側に送る。つまり、コントローラ部８４４６が直接に変調機能部８３００と増幅部８１１７を制御する。換言すると、コントローラ部８３４６は、変調機能部８３００に対して、発振周波数、基準搬送信号の位相や振幅の各初期設定を行ない、又、増幅部８１１７に対して利得の初期設定を行なうが、注入同期に関わる設定情報の変更制御は行なわない。

コントローラ部８４４６は、注入同期がとれていないと判断した場合は、第１例のコントローラ部８３４６と同様に、予め決められた手順に従い、送信側局部発振部８３０４への発振周波数の設定情報や位相振幅調整回路８３０７への振幅及び位相の設定情報を変更し、又、増幅部８１１７への利得の設定情報を変更する。振幅変調やＡＳＫ方式を採用している場合には、変調度を制御することでミリ波信号に含まれる搬送信号の無変調成分の振幅を調整してもよい。この後、コントローラ部８４４６は、再度、注入同期状態を判定するという手順を良好な同期がとれるまで繰り返す。

ここで、「機器内又は機器間の無線伝送」では、通信環境が不変（固定）であるから、インジェクションロックに関するパラメータ設定は不変（固定）でよい。例えば、製品出荷時に注入同期状態が最適になるように第１設定値記憶部７１３０や第２設定値記憶部７２３０に記憶する値を決めれば、その後の動作時は、第１設定値記憶部７１３０や第２設定値記憶部７２３０に保存した値に元にインジェクションロックの制御を実行すればよい。常に第１設定値記憶部７１３０や第２設定値記憶部７２３０により監視してその結果に基づいて制御することは不要といえる。よって、コントローラ部８３４６やコントローラ部８４４６による制御は、一般の無線通信のように動的にアダプティブに頻繁に行なう必要はないため、制御によるオーバーヘッドを一般の無線通信に比べて小さくすることができ、小型、低消費電力、高速化が可能になる。

［注入信号と発振出力信号との関係］
図２５には、注入同期における各信号の位相関係が示されている。ここでは、基本的なものとして、注入信号（ここでは基準搬送信号）の位相は変調に使用した搬送信号の位相と同相である場合で示す。

受信側局部発振部８４０４の動作としては、注入同期モードと増幅器モードの２つを採り得る。注入同期方式を採用する上では、基本的な動作としては、注入同期モードで使用し、特殊なケースで増幅器モードを使用する。特殊なケースは、基準搬送信号を注入信号に使用する場合に、変調に使用した搬送信号と基準搬送信号の位相が異なる（典型的には直交関係にある）場合である。注入同期したときの受信側局部発振部８４０４の出力信号Ｖout（復調搬送信号）と受信側局部発振部８４０４の自走出力Ｖｏとの位相差がψであり、受信側局部発振部８４０４への注入信号Ｓinjと受信側局部発振部８４０４の自走出力Ｖｏとの位相差が「θ＋ψ」である。

受信側局部発振部８４０４が注入同期モードで動作する場合、図示のように、受信した基準搬送信号と注入同期により受信側局部発振部８４０４から出力される発振出力信号には位相差がある。周波数混合部８４０２にて直交検波をするには、この位相差を補正する必要がある。図から分かるように、受信側局部発振部８４０４の出力信号に対して変調信号の位相とほぼ一致するように位相振幅調整部８４０６で位相調整を行なう位相シフト分は図中の「θ」である。 換言すると、位相振幅調整部８４０６は、受信側局部発振部８４０４が注入同期モードで動作しているときの出力信号Ｖoutの位相を、受信側局部発振部８４０４への注入信号Ｓinjと注入同期したときの出力信号Ｖoutとの位相差「θ」の分を相殺するように位相シフトすればよい。ただし、詳細は実施例８で説明するが、実際には、周波数混合部８４０２に入力される受信信号とインジェクションロック機能を介して周波数混合部８４０２に入力される搬送信号のパス差の分があるので、その分を加味した補正を行なうのが適当である。

［注入量と自走周波数の設定］
図２６〜図２９は、実施例７において、注入同期（インジェクションロック）用の信号の注入量を適正に設定する手法を説明する図である。ここで、図２６は、注入同期に対応した変復調の基本構成を示す図である。図２７は、変調に使用する搬送信号ｆ１と受信側局部発振部８４０４から出力される自走時の復調搬送信号の周波数差と、注入信号とインジェクションロック時の搬送信号との位相差θの関係の一例を示す図である。図２８は、注入信号とインジェクションロック時の復調搬送信号との位相差θと復調出力ｓ２のＤＣ成分の関係の一例を示す図である。図２９は、受信レベル（換言すると周波数混合部８４０２への入力レベル）とロックレンジの関係の一例を示す図である。

図２６に示すように、位相振幅調整部８４０６は、増幅率（ゲインＡ）に基づいて受信信号（つまり周波数混合部８４０２へ入力される復調対象信号ｍ２）の大きさを調整し、調整済みの信号を注入信号として受信側局部発振部８４０４に供給する振幅調整部８４３４を有する。注入同期制御部８４４０の注入同期検出部８４４２は、復調信号ｓ２のＤＣ（直流）成分を検出し、その検出結果及びこの検出結果に基づく設定値を第２設定値記憶部７２３０に記憶する。注入同期検出部８４４２の検出結果に基づく設定値の詳細については後述する。第２動作制御部７２５０の一例であるコントローラ部８４４６は、第２設定値記憶部７２３０から読み出した設定値に基づいて受信側局部発振部８４０４の自走周波数を制御する周波数制御部の機能を持つ。

前述の説明から理解されるように、受信側局部発振部８４０４から出力される自走時の搬送信号ｆ２（自走搬送信号Ｖｏ）の周波数（自走周波数ｆ₂）が、送信側で変調に使用する送信側局部発振部８３０４から出力される変調搬送信号ｆ１の周波数（変調周波数ｆ₁）に近いほどインジェクションロックし易い。温度変化等の環境変化があると、変調搬送信号ｆ１の周波数ｆ₁や自走時の搬送信号ｆ２（＝自走搬送信号Ｖｏ）の自走周波数ｆ₂の変動や受信レベル（換言すると受信側局部発振部８４０４への注入量）の変動が起こるが、自走時の搬送信号ｆ２の自走周波数ｆ₂を変調周波数ｆ₁に近くなるように制御することでロックを安定化できる。

ここで、図２７に示すように、変調搬送信号ｆ１（換言すると周波数混合部８４０２へ入力される復調対象信号ｍ２）の周波数ｆ₁と受信側局部発振部８４０４から出力される自走時の搬送信号ｆ２の自走周波数ｆ₂の差によって、インジェクションロック後の搬送信号ｆ２（＝注入同期出力Ｖout）と復調対象信号ｍ２との位相差θが決まる。換言すると、インジェクションロック後の復調対象信号ｍ２に対する搬送信号ｆ２の位相オフセットが位相差θであり、参考文献Ａより、ロックレンジｆ_LOCKは式（２−１）で表され、位相差θは式（２−２）で表される。式（２）（式（２−１）及び式（２−２））中において、Ｉ_injは注入信号レベル（Ａ｜ｍ２｜）であり、Ｉ_oscはインジェクションロック発振器としての受信側局部発振部８４０４の発振レベル（｜ｆ２｜）であり、Ｑは受信側局部発振部８４０４のＱ値である。
参考文献Ａ：Narasimha Lanka, et al、University of Minneapolis、“Understanding the Transient Behavior of Injection Lock LC Oscillators”、IEEE2007 Custom Integrated Circuits Conference (CICC)

［実施例７の作用効果］
図２８に示すように、復調機能部８４００における復調処理では、位相差θによって、復調信号ｓ２のＤＣ（直流）成分の大きさが決まる。これより、復調信号ｓ２のＤＣ成分が最大のとき、位相差θが「０」となり、変調搬送信号ｆ１と受信側局部発振部８４０４から出力される自走時の搬送信号ｆ２の周波数差がなくなることが分かる。よって、復調出力ｓ２のＤＣ成分が大きくなるように、自走時の搬送信号ｆ２の周波数を制御することが好ましいことになる。

ただし、図２９に示すように、受信レベル（つまり周波数混合部８４０２へ入力される復調対象信号ｍ２の大きさ）によって、ロックレンジが変化する。詳しくは、復調対象信号ｍ２のレベルが小さいときは変調搬送信号ｆ１に対する自走時の搬送信号ｆ２の周波数差に対しての位相差θの変化が大きく、復調対象信号ｍ２のレベルが大きいときは変調搬送信号ｆ１に対する自走時の搬送信号ｆ２の周波数差に対しての位相差θの変化が小さい。よって、ロック状態を維持しつつ、復調信号ｓ２のＤＣ成分の最大値を早く探すためには、自走時の搬送信号ｆ２の周波数を変化させる変化量（ステップ）を最適に選ぶことが好ましい。

以上のことを考慮すると、コントローラ部８４４６（の周波数制御部）や振幅調整部８４３４は第２動作制御部７２５０の一例として次のように機能するとよい。例えば、予め｜ｍ２｜から最適ステップを計算して第２設定値記憶部７２３０に記憶しておき、コントローラ部８４４６の周波数制御部は、その記憶情報に基づいて、搬送信号ｆ２の自走周波数ｆ₂を調整するとよい。又は、注入量が一定になるように位相振幅調整部８４３０（の振幅調整部８４３４）でのゲイン調整の最適値を求めて第２設定値記憶部７２３０に記憶しておき、振幅調整部８４３４は、その記憶情報に基づいて、ゲイン調整を行なって注入量を最適にするとよい。

図３０〜図３２は、実施例８を説明する図である。ここで、図３０は、周波数混合部８４０２に供給される受信信号（つまり周波数混合部８４０２へ入力される復調対象信号ｍ２）と周波数混合部８４０２に供給される復調搬送信号との位相差を説明する図である。図３１は、周波数混合部に供給される受信信号と復調搬送信号との位相差と、復調信号のＤＣ成分との関係を説明する図である。図３２は、周波数混合部に供給される受信信号と復調搬送信号との位相差の影響を抑制する手法を説明する図である。

実施例８は、実施例７と同様にインジェクションロックを適用する点に特徴があるが、前述の実施例７との相違点として、第２設定値処理部７２００Ｈによりインジェクションロックの位相差を適正に設定する点に特徴がある。以下では、説明を簡単にするべく、実施例７を適用しない形態で示すが、実施例７を採用した形態にさらに実施例８を適用してもよい。

実施例７でも述べたが、図３０に示すように、周波数混合部８４０２に入力される受信信号（復調対象信号ｍ２）とインジェクションロック機能を介して周波数混合部８４０２に入力される搬送信号のパス差があるので、実際には、パス差に対応した位相差φの影響が現れる。よって、その位相差φの分を加味した補正を行なうのが適当である。

ここで、図３１に示すように、位相差φによって復調出力ｓ２のＤＣ成分の変化の仕方が変わる。例えば、図３１（Ｃ）に一例が示されており、位相差φがゼロのときは、変調搬送信号ｆ１に対する自走時の搬送信号ｆ２の周波数差に対してのＤＣ成分の変化は周波数差ゼロを中心に対称性を持つ。これに対して、位相差φが正の方向に大きくなるほどピーク位置が自走周波数ｆ₂の低周波数側にシフトし、逆に、位相差φが負の方向に大きくなるほどピーク位置が自走周波数ｆ₂の高周波数側にシフトし、何れも対称性のない崩れた特性になる。

したがって、例えば図３２（Ａ）に示すように、位相振幅調整部８４０６として、位相差φの影響を補正する位相調整部８４３２を、注入信号Ｓinjの経路と搬送信号ｆ２の経路の少なくとも一方に設けるのがよい（図３２（Ａ）は搬送信号ｆ２の経路に設ける場合で示す）。そして、位相調整部８４３２による位相補正量を最適なものとするべく、位相補正量を予め第２設定値処理部７２００Ｈの第２設定値記憶部７２３０に記憶しておき、位相調整部８４３２は、その記憶情報に基づいて位相補正を行なうとよい。注入信号の経路と搬送信号ｆ２の経路の何れでも、位相調整部８４３２は搬送信号ｆ２の周波数ｆ₂の帯域に対応したものであればよい。図３２（Ｂ）に示すように、周波数混合部８４０２への復調対象信号ｍ２の系統に位相調整部８４３２を設けてもよい。ただし、この場合は、位相調整部８４３２は搬送信号ｆ２の周波数ｆ₂の帯域だけでなく復調対象信号ｍ２全体の帯域に対応した広帯域性が求められる。

図３３は、実施例９の通信装置を説明する図である。実施例９は、基準信号伝送装置３Ｉを信号伝送装置１Ｉに適用して通信装置８Ｉを構成した事例である。

実施例９は、拡散符号方式の無線通信にパラメータ設定の固定化を適用する。実施例９の通信装置８Ｉは、伝送対象信号を無線で伝送する複数の通信装置２Ｉを備えた信号伝送装置１Ｉと、基準信号伝送装置３Ｉを備えている。送信側の通信装置２Ｉを送信器（送信機）と称し、受信側の通信装置２Ｉを受信器（受信機）と称し、送信器と受信器を纏めて送受信器とも称する。

信号伝送装置１Ｉは、拡散符号方式を採用した通信を行なう。伝送帯域はミリ波帯を使用するものとする。ミリ波帯に代えて、さらに波長の短い（０．１〜１ｍｍ）サブミリ波帯を使用してもよい。符号多重方式の参考資料としては、参考文献Ｂを参照するとよい。
参考文献Ｂ：Proakis 、“Digital Communications”、特に１３章（Spread Spectrum Signals for Digital Communication）、McGrawHill社

通信装置２Ｉは、通信チップ８０００を有する。通信チップ８０００は、後述の送信チップ８００１（ＴＸ）と受信チップ８００２（ＲＸ）の何れか一方又は両方でもよいし、送信チップ８００１と受信チップ８００２の双方の機能を１チップ内に具備し双方向通信に対応したものでもよい。好ましい態様は、図示のように通信装置２Ｉに通信チップ８０００と基準信号受信装置７Ｉが組み込まれた場合であるが、これには限定されない。図の例は、通信チップ８０００と基準信号受信装置７Ｉを各別の機能部として示しているが、通信チップ８０００が基準信号受信装置７Ｉの機能部を包含する構成にしてもよい。

実施例９の基準信号伝送装置３Ｉは、通信装置２Ｉが使用する基準信号（本例では拡散符号列等のタイミング信号の基準となる信号）を無線で送信する基準信号送信装置５Ｉ（基準信号出力装置の一例）と、通信装置２Ｉごとに設けられた基準信号受信装置７Ｉを備えている。図の例は、５台の通信装置２Ｉ_1〜通信装置２Ｉ_5と、１台の基準信号送信装置５Ｉと、４台の基準信号受信装置７Ｉ_1〜基準信号受信装置７Ｉ_4とが１つの電子機器の筐体内に収容された例で示しているが、通信装置２Ｉ及び基準信号受信装置７Ｉの設置台数はこの例に限らないし、これらが１つの電子機器の筐体内に収容されていることも必須でない。

拡散符号列（拡散符号周期信号）は、シンボル周期Ｔsymの基準クロックであり、シンボル周期信号Sig1とも記す。シンボル周期信号Sig1に対する拡散率をＳＦとし、拡散符号レートをＴchip／秒（chip/s）とする。拡散符号方式を採用した通信を行なうに当たり、基準信号送信装置５Ｉは、シンボル周期信号Sig1と同じ周波数の基準信号（以下基準クロックとも称する）を送信する。

このとき、図の例は、通信装置２Ｉ間の伝送対象信号と各通信装置２Ｉと基準信号送信装置５Ｉ間の基準信号の無線周波数が異なるので通信装置２Ｉは伝送対象信号の無線信号と基準信号の無線信号のそれぞれに各別のアンテナ（アンテナ５４００、アンテナ７１００、アンテナ８０８０）を使用するようにしているがこのことは必須でない。例えば、各通信装置２Ｉと基準信号送信装置５Ｉと基準信号受信装置７Ｉが同期した信号を送受信することに着目して１つのアンテナを共用する形態にしてもよい。

信号伝送装置１Ｉでは、先ず、基準信号送信装置５Ｉは、拡散符号周期の基準クロック（基準信号）を無線送出し、この基準クロックを通信装置２Ｉ（送信器及び受信器）で受信する。つまり、拡散符号列（シンボル周期Ｔsymの基準クロック：シンボル周期信号Sig1）に同期する基準クロックを基準信号送信装置５Ｉで生成し、伝送信号とは別に各通信装置２Ｉと対応して設けられている基準信号受信装置７Ｉに送信する。

通信装置２Ｉごとに設けられている基準信号受信装置７Ｉは、受信したシンボル周期Ｔsymの基準クロックに同期したシンボル周期信号Sig1や拡散符号レートＴchip／秒のクロックを生成する。そして、通信装置２Ｉでは、基準信号送信装置５Ｉ（クロック送出器）から送出される基準クロックに同期して拡散符号列を生成し、この拡散符号列に基づいて、拡散処理や逆逆拡散処理を行なう。

拡散符号方式を適用した通信では、送信側と受信側の符号タイミングの同期をとることが必要となる。拡散符号方式を採用して無線通信を行なうに当たり、その通信環境がある程度固定された形態（例えば機器内通信や比較的近距離の機器間通信）では、通常の野外における通信とは異なる事象を考慮することが好ましい。

例えば、いわゆるセルラ等の野外通信とは異なり、１）伝搬路の状況が変化しない、２）受信電力変動やタイミング変動が実質的にない（皆無あるいは極めて少ない）、３）伝搬距離が短い、４）マルチパスの遅延スプレッドが小さい、５）拡散符号に擬似ランダム系列を用いる必要性が低い、等の特徴がある。１）〜５）を纏めて、「機器内又は機器間の無線伝送」の特徴と記す。「機器内又は機器間の無線伝送」では通常の符号分割多重無線通信のように、常に伝搬路の状況を調べる必要はなく、予め定められた拡散符号列を使用できる。

そのため、基準クロックを基準信号送信装置５Ｉから各基準信号受信装置７Ｉに送信し、各基準信号受信装置７Ｉで基準クロックを受信し、各通信装置２Ｉでは、基準信号受信装置７Ｉが受信した基準クロックに基づき符号分割多重処理用のタイミング信号を生成することができる。そして、通信装置２Ｉでは、予め調べておいた伝搬遅延やその他の通信環境特性に基づいてタイミング補正を行なうことで、前述の符号タイミング同期をとれる。マッチドフィルタ等の複雑な手法を使用せずに済むので、通信装置２Ｉの回路規模や消費電力を削減できる。

さらに、「機器内又は機器間の無線伝送」では静的な環境での無線信号伝送と見なしてよく、通信環境特性は概ね不変であると見なしてよい。このことは、「通信環境が不変（固定）であるからパラメータ設定も不変（固定）でよい」ことを意味する。よって、例えば、製品出荷時に通信環境特性を示すパラメータを決定し、そのパラメータをメモリ等の記憶装置に保存しておき、動作時はこのパラメータを元に位相補正を実行すればよい。本例の場合、位相補正機構を搭載することにはなるが、通信環境特性を常に監視してその結果に基づいて位相補正する機構は不要であるから、回路規模を小さくでき、又、消費電力を小さくできる。

［通信装置の動作］
図３４及び図３５は、実施例９の通信装置８Ｉにおける全体動作を説明する図である。ここで、図３４に示す第１例は、送信側及び受信側の何れもが基準信号受信装置７Ｉを利用したクロック生成部を通信チップ８０００に備えた態様であり、図３５に示す第２例は、送信側及び受信側の何れもが基準信号受信装置７Ｉを利用したクロック生成部を通信チップ８０００とは別に備えた態様である。図示しないが、送信側と受信側の一方が基準信号受信装置７Ｉを利用したクロック生成部を通信チップ８０００に備えた態様とし、送信側と受信側の他方が基準信号受信装置７Ｉを利用したクロック生成部を通信チップ８０００とは別に備えた態様としてもよい。変調方式としてはＢＰＳＫを採用するものとする。クロック生成部を通信チップに内蔵するか否かの違いだけであるので、以下では、クロック生成部を通信チップ８０００に内蔵した第１例で説明する。

なお、機器内（筐体内）の信号伝送への適用とする場合には、送信チップ８００１、受信チップ８００２等の各部（好ましくは基準信号送信装置５Ｉも）を同一の筐体内に収容する。そして、筐体内において、第１の信号処理部の一例である符号拡散処理部８２００と第２の信号処理部の一例である符号逆拡散処理部８５００との間で、無線による伝送を可能にする無線信号伝送路を形成する。又、機器間の信号伝送への適用とする場合には、送信チップ８００１を第１の電子機器の筐体内に収容し、受信チップ８００２を第２の電子機器の筐体内に収容する。好ましくは、基準信号送信装置５Ｉを第１の電子機器と第２の電子機器の何れかの筐体内に収容する。そして、第１の電子機器と第２の電子機器が定められた位置に配置されたとき、第１の信号処理部の一例である符号拡散処理部８２００と第２の信号処理部の一例である符号逆拡散処理部８５００との間で、無線による伝送を可能にする無線信号伝送路を形成する。

基準信号REFCLKが必要な送信チップ８００１（ＴＸ）と受信チップ８００２（ＲＸ）、並びにその前後に備えられたデータインタフェース部８１００とデータインタフェース部８６００で信号伝送装置１Ｉの基本が構成される。送信チップ８００１には、符号拡散処理部８２００と変調機能部８３００が設けられている。受信チップ８００２には、復調機能部８４００と符号逆拡散処理部８５００が設けられている。符号拡散処理部８２００と符号逆拡散処理部８５００のそれぞれには、後述のクロック生成部から、シンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2が基準信号REFCLKとして供給されるようになっている。本構成では、後述のように、クロック生成部として基準信号受信装置７Ｉを利用する。

［データインタフェース部：送信側］
送信側のデータインタフェース部８１００は、第１のデータ列ｘ１と第２のデータ列ｘ２の供給を受け、それぞれを送信チップ８００１（特に符号拡散処理部８２００）に渡す。例えば、１．２５ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）のデータがデータインタフェース部８１００を介して符号拡散処理部８２００に供給される。

［符号拡散処理部］
送信側の符号拡散処理部８２００は、図示しない基準信号受信装置７Ｉから供給されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2を使用し、互いに直交する２つの拡散符号列を、２つのデータ列ｘ１及びデータ列ｘ２に乗じて、それらを加算して変調機能部８３００に渡す。

［変調機能部］
伝送対象の信号（ベースバンド信号：例えば１２ビットの画像信号）は図示しない信号生成部により、高速なシリアル・データ系列に変換され変調機能部８３００に供給される。変調機能部８３００は、逓倍基準信号CLK2（低周波基準信号）に基づいて信号処理を行なう信号処理部の一例であり、パラレルシリアル変換部からの信号を変調信号として、予め定められた変調方式に従ってミリ波帯の信号に変調する。

変調機能部８３００としては、変調方式に応じて様々な回路構成を採り得るが、例えば、２入力型の周波数混合部８３０２（周波数変換部、ミキサー回路、乗算器等とも称する）と送信側局部発振部８３０４（第１の搬送信号生成部）を備えた構成を採用すればよい。周波数混合部８３０２は、符号拡散処理部８２００から出力された信号を送信側局部発振部８３０４で生成された搬送信号Ｌｏ_TX で変調する。

送信側局部発振部８３０４は、変調に用いる搬送信号Ｌｏ_TX （変調搬送信号）を生成する。送信側局部発振部８３０４は、基準信号再生部により生成された逓倍基準信号CLK2と同期したより高い周波数の搬送信号（第２の高周波基準信号の一例）を生成する第２の高周波基準信号出力部の一例である。送信側局部発振部８３０４は、逓倍基準信号CLK2_TX に基づいて搬送信号Ｌｏ_TX を生成するものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、例えば、ＰＬＬやＤＬＬ等で構成するのが好適である。

周波数混合部８３０２は、パラレルシリアル変換部からの信号で送信側局部発振部８３０４が発生するミリ波帯の搬送信号Ｌｏ_TX と乗算（変調）してミリ波帯の伝送信号（被変調信号）を生成し増幅部８３６０に供給する。伝送信号は増幅部８３６０で増幅され送信アンテナ８３８０からミリ波帯の無線信号Ｓｍとして放射される。

［復調機能部］
復調機能部８４００は、送信側の変調方式に応じた範囲で様々な回路構成を採用し得るが、少なくとも、変調機能部８３００の変調方式と対応するものが採用される。復調機能部８４００は、逓倍基準信号CLK2（低周波基準信号）に基づいて信号処理を行なう信号処理部の一例である。復調機能部８４００は、例えば２入力型の周波数混合部８４０２と受信側局部発振部８４０４（第２の搬送信号生成部）とを備え、アンテナ８２３６で受信された受信信号からいわゆる同期検波方式により信号復調を行なう。

周波数混合部８４０２は、増幅部８４６０から出力された信号を受信側局部発振部８４０４で生成された搬送信号Ｌｏ_RX で復調する。図示しないが、周波数混合部８４０２の後段に例えば低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を設け乗算出力に含まれる高調波成分を除去するとよい。同期検波方式では、搬送波を周波数混合部８４０２とは別の受信側局部発振部８４０４で再生し、再生搬送波を利用して復調を行なう。同期検波を使用した通信では、送受信の搬送信号は、周波数同期及び位相同期がとれていることが必要である。

受信側局部発振部８４０４は、基準信号再生部により生成された逓倍基準信号CLK2と同期したより高い周波数の搬送信号（第２の高周波基準信号の一例）を生成する第２の高周波基準信号出力部の一例である。受信側局部発振部８４０４は、逓倍基準信号CLK2_RX に基づいて搬送信号を生成するものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、例えば、ＰＬＬやＤＬＬ等で構成するのが好適である。

［符号逆拡散処理部］
受信側の符号逆拡散処理部８５００は、図示しない基準信号受信装置７Ｉから供給されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2を使用し、拡散符号列を既知としていて、復調機能部８４００で復調された受信信号（ベースバンド信号）中の拡散符号列のタイミングを検出し、受信信号に拡散符号列を乗じ積分することで逆拡散を行ないデータインタフェース部８６００に渡す。このため、拡散符号方式では、符号の同期機構が必要である。

［データインタフェース部：受信側］
受信側のデータインタフェース部８６００は、受信チップ８００２（符号逆拡散処理部８５００）から第１のデータ列Ｄ１と第２のデータ列Ｄ２の供給を受け、それぞれを後段回路に渡す。例えば、符号拡散処理部８５００から供給される１．２５ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）のデータがデータインタフェース部８６００を介して後段に渡される。

［送信側］
送信チップ８００１において、符号拡散処理部８２００は、データ列ｘ１と対応して拡散符号列発生部８２１２と拡散処理部８２１４を有し、データ列ｘ２と対応して拡散符号列発生部８２２２と拡散処理部８２２４を有し、さらに加算部８２３０を有する。さらに、送信チップ８００１は、基準信号受信装置７Ｉを利用したクロック生成部７００２（第１のクロック生成部の一例）を備えている。クロック生成部７００２は、増幅部７２０２（増幅部７２００と対応）と、シュミットトリガ７４０２（基準信号再生部の一例）と、クロック発生部７５０２（逓倍基準信号出力部の一例と対応）を有する。

シュミットトリガ７４０２は、二値データとしての基準クロック（シンボル周期信号Sig1）を取得する二値化部の機能を備えている。具体的には、シュミットトリガ７４０２は、増幅部７２０２で増幅された基準信号CLK0（基準信号Ｊ１を元にしたもの）を波形整形して周期Ｔsymのシンボル周期信号Sig1を取得し、シンボル周期信号Sig1をデータインタフェース部８１００、拡散符号列発生部８２１２、拡散符号列発生部８２２２に供給する。

クロック発生部７５０２は、シュミットトリガ７４０２から供給されるシンボル周期信号Sig1に同期する周期Ｔchipの基準クロック（拡散符号レート信号Sig2）を発生し、拡散符号レート信号Sig2を、拡散処理部８２１４と拡散処理部８２２４に供給する。シンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2の周波数関係は、Ｔsym＝ＳＦ×Ｔchipである。クロック生成部７００２側で生成されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2は、拡散符号方式の無線通信処理に関する第１の信号処理（符号拡散処理）用の第１の基準クロックの一例である。

データインタフェース部８１００は、データ列ｘ１とデータ列ｘ２とを、シンボル周期信号Sig1に同期して、符号拡散処理部８２００に出力する。

拡散符号列発生部８２１２は、クロック生成部７００２から供給されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2に基づいて、クロック周期と符号列周期が同じ拡散符号Ｆ１を拡散処理部８２１４に出力する。拡散処理部８２１４は、データインタフェース部８１００を介してシンボル周期信号Sig1に同期して供給されるデータ列ｘ１と拡散符号列発生部８２１２から供給される拡散符号Ｆ１を乗じることで符号拡散を行ない処理済みデータを加算部８２３０に供給する。同様に、拡散符号列発生部８２２２は、クロック生成部７００２から供給されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2に基づいてクロック周期と符号列周期が同じ拡散符号Ｆ２を拡散処理部８２２４に出力する。拡散処理部８２２４は、データインタフェース部８１００を介してシンボル周期信号Sig1に同期して供給されるデータ列ｘ２と拡散符号列発生部８２２２から供給される拡散符号Ｆ２を乗じることで符号拡散を行ない処理済みデータを加算部８２３０に供給する。

［受信側］
受信チップ８００２において、符号逆拡散処理部８５００は、再生されるデータ列Ｄ１と対応して拡散符号列発生部８５１２と逆拡散処理部８５１４を有し、再生されるデータ列Ｄ２と対応して拡散符号列発生部８５２２と逆拡散処理部８５２４を有する。受信チップ８００２は、基準信号受信装置７Ｉを利用したクロック生成部７００４（第２のクロック生成部の一例）を備えている。クロック生成部７００４は、増幅部７２０４（増幅部７２００と対応）と、位相補正回路として機能する移相部７４０４（基準信号再生部の一例）と、クロック発生部７５０４（逓倍基準信号出力部の一例）を有する。

クロック発生部７５０４は、移相部７４０４から供給されるシンボル周期信号Sig1に同期する周期Ｔchipの基準クロック（拡散符号レート信号Sig2）を発生し、拡散符号レート信号Sig2を逆拡散処理部８５１４と逆拡散処理部８５２４に供給する。シンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2の周波数関係はＴsym＝ＳＦ×Ｔchipである。クロック生成部７００４側で生成されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2は、拡散符号方式の無線通信処理に関する第２の信号処理（符号逆拡散処理）用の第２の基準クロックの一例である。

拡散符号列発生部８５１２は、クロック生成部７００４から供給されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2とに基づいて、クロック周期と符号列周期が同じ拡散符号Ｆ３を逆拡散処理部８５１４に出力する。逆拡散処理部８５１４は、復調機能部８４００で復調されたベースバンドと拡散符号列発生部８５１２から供給される拡散符号Ｆ３を乗じることで符号逆拡散を行ない処理済みデータをデータインタフェース部８６００に供給する。同様に、拡散符号列発生部８５２２は、クロック生成部７００４から供給されるシンボル周期信号Sig1と拡散符号レート信号Sig2に基づいて、クロック周期と符号列周期が同じ拡散符号Ｆ４を逆拡散処理部８５２４に出力する。逆拡散処理部８５２４は、復調機能部８４００で復調されたベースバンドと拡散符号列発生部８５２２から供給される拡散符号Ｆ４を乗じることで符号逆拡散を行ない、処理済みデータをデータインタフェース部８６００に供給する。

データインタフェース部８６００は、逆拡散処理部８５１４と逆拡散処理部８５２４から供給される逆拡散処理済みデータを、それぞれデータ列Ｄ１やデータ列Ｄ２として、シンボル周期信号Sig1に同期して出力する。

図示を割愛するが、拡散符号列発生部８２１２、拡散符号列発生部８２２２、拡散符号列発生部８５１２、拡散符号列発生部８５２２は、拡散符号列ａ｛ａ₀，ａ₁，ａ₂，…ａ_N-1｝の各値ａ_iを記憶した複数のレジスタと、基準クロック（ここではシンボル周期信号Sig1）を予め定められた値（ここではＳＦ）で周波数逓倍する逓倍部と、選択部（セレクタ）を有する構成にするとよい。選択部の各入力端には、レジスタから拡散符号列ａ｛ａ₀，ａ₁，ａ₂，…ａ_N-1｝の各値ａ_iが入力される。選択部の制御入力端には、逓倍部の出力信号が出力切替信号として供給される。逓倍部は、例えば、１．２５ギガヘルツ（ＧＨｚ）のシンボル周期信号Sig1を４逓倍し５ギガヘルツの出力切替信号を生成し、選択部８８０６の制御入力端に供給する。選択部は、逓倍部からの出力切替信号に基づいて、レジスタからの拡散符号列ａ｛ａ₀，ａ₁，ａ₂，…ａ_N-1｝の各値ａ_iの何れか１つを順番に選択して出力することで、クロック周期（シンボル周期Ｔsym ）と符号列周期が同じ拡散符号Ｆ＠（＠は１，２，３，４）を出力する。

信号伝送装置１Ｉにおいては、例えば、拡散率ＳＦ＝４、チップレート５ギガchip／秒（Ｇchip/s）、変調方式をＢＰＳＫとする。したがって、伝送対象データの伝送速度は１．２５ギガビット／秒である。基準信号送信装置５は、シンボル周期信号Sig1と同じ１．２５ギガヘルツの基準信号CLK0（基準信号Ｊ１に相当）を送信する。データインタフェース部８１００、送信チップ８００１、受信チップ８００２、データインタフェース部８６００のそれぞれは基準信号送信装置５から送信された基準信号CLK0に同期して動作する。

例えば、送信側では、基準信号CLK0を受信し、増幅部７２０２で増幅した後にシュミットトリガ７４０２で波形整形して周期Ｔsym のシンボル周期信号Sig1を得る。さらにこれに同期してクロック発生部７５０２で周期Ｔchipの拡散符号レート信号Sig2を発生する。受信側も同様に基準クロック（シンボル周期信号Sig1及び拡散符号レート信号Sig2）を受信するが、その位相を移相部７４０４で調整することができる。

データインタフェース部８１００は、シンボル周期信号Sig1に同期してデータ列ｘ１とデータ列ｘ２を出力する。拡散処理部８２１４と拡散処理部８２２４はクロック周期と符号列周期が同じ拡散符号Ｆ１や拡散符号Ｆ２を同期して出力する。拡散処理部８２１４と拡散処理部８２２４は、データ列Ｄ１やデータ列Ｄ２に、それぞれ対応する拡散符号Ｆ１あるいは拡散符号Ｆ２をそれぞれ乗じることで拡散する。その後、変調機能部８３００で所定周波数（例えば６０ギガヘルツ）に周波数変換し送出する。

受信チップ８００２は、送信チップ８００１から送信された無線信号を受信し、復調機能部８４００でベースバンドに変換し、符号逆拡散処理部８５００（の逆拡散処理部８５１４や逆拡散処理部８５２４）で逆拡散する。このときの拡散符号列のタイミングは基準信号送信装置５から送信チップ８００１や受信チップ８００２までの信号の伝搬遅延で定まるので、これを移相部７４０４が補正する。

［実施例９の作用効果］
無線信号を使用して信号伝送を行なうに当たっては、複数の信号を多重化して伝送してもよい。その一例として例えば、互いに直交する符号列をデータ列に乗じて加算多重し伝送する符号分割多重が知られている。符号分割多重方式は、単一の搬送波に複数のデータ列を多重できるという特徴がある。例えば、符号分割多重方式を適用してミリ波を使った無線伝送装置を実現することで、高速データ伝送を実現できる。特にこのような装置を機器内の通信に使用した場合（チップ間、基板間、モジュール間等）、導体による伝送路が不要であり、基板等の配置の自由度向上、実装コスト低減、ＬＶＤＳ等で顕著なＥＭＩ問題も低減できる。フレキシブル基板はコネクタ部の信頼性が問題となっているが、無線伝送に置き換えることで信頼性を向上できる。

機器内や機器間では、伝送レートやデータ幅の異なる複数の信号が通信回路間に伝送されている。これらを多重する方法としては、大きくは、周波数分割多重、時間分割多重、空間分割多重、そして、符号分割多重の４つの手法を挙げることができる。ここで、機器内や機器間の伝送装置では、これら４つの多重方式を１つあるいは何れか複数を併用してもよい。

周波数分割多重は、搬送波周波数を変えて複数のデータを伝送する方式であり、搬送波周波数の異なる送信器と受信器を複数用意する必要がある。時間分割多重は、複数のデータの送出タイミングを変えて伝送する方式であり、それぞれのデータの送出タイミングを定義する機構が送信器と受信器の双方に必要である。空間分割多重は、複数のデータを、アイソレーションのとれる複数の伝搬路を通じて伝送する方式であり、例えば、複数の伝送線路を用意することとアンテナの指向性を使うことが挙げられる。符号分割多重は、前述のように、互いに直交する符号列をデータ列に乗じて加算多重し伝送する方式であり、伝送レートの異なるデータ列も多重することが可能であるが、拡散符号の同期機構が必要である。実施例９を採用しない従前の拡散符号方式の受信器では、マッチドフィルタ等を使用しているが、受信器は複雑になり、消費電力や回路規模の点から難点がある。

一方、実施例９の信号伝送装置１Ｉは、送受信器で構成された通信装置８Ｉに、基準信号送信装置５Ｉ及び基準信号受信装置７Ｉを備える基準信号伝送装置３Ｉを付加して全体装置を構築している。基準信号送信装置５Ｉから送出された基準クロックは送信器としての送信チップ８００１に供給され、符号拡散処理部８２００の拡散符号列発生部８２１２と拡散符号列発生部８２２２に入力される。受信側も同様で、基準信号送信装置５Ｉから送出されたシンボル周期信号Sig1及び拡散符号レート信号Sig2の基準となる基準クロックは受信器としての受信チップ８００２に供給され、符号逆拡散処理部８５００の拡散符号列発生部８５１２と拡散符号列発生部８５２２に入力される。

これにより、送受信器が扱う拡散符号は、シンボル周期信号Sig1の一周期に同期する。したがって、受信器には、マッチドフィルタ等逆拡散のための符号のタイミング検出回路は不要となる。つまり、シンボル周期信号Sig1や拡散符号レート信号Sig2の基準となる基準クロックを基準信号伝送装置３の基準信号送信装置５から送信し、それを送信器と受信器で受信し拡散符号列を同期させることで、受信器の同期機構が簡略化される。これにより、消費電力や回路サイズを抑えることができる。例えば、機器内伝送に符号分割多重方式が使えるため、データレートの異なる複数のデータ列でも多重できる利点が得られる。

さらに、実施例９の信号伝送装置１Ｉは、第２設定値処理部７２００Ｉを備える。第２設定値処理部７２００Ｉは、第２入出力インタフェース部７２７０、第２設定値記憶部７２３０、及び、第２動作制御部７２５０を有する。基準信号送信装置５Ｉから送信器（特に送信チップ８００１）や受信器（特に受信チップ８００２）までの信号の伝搬遅延等の通信環境特性に基づいて規定される予め定められた補正量の設定値が、第２入出力インタフェース部７２７０を介して予め第２設定値記憶部７２３０に記憶される。第２動作制御部７２５０は、その記憶された補正量の設定値を移相部７４０４に通知（設定）する。

移相部７４０４は、二値データとしての基準クロック（シンボル周期信号Sig1）を取得する二値化部の機能と、取得したシンボル周期信号Sig1の位相を補正する位相補正部の機能を備えている。具体的には、移相部７４０４の二値化部は、増幅部７２０４で増幅された基準信号CLK0を波形整形し、周期Ｔsymのシンボル周期信号Sig1を取得し、シンボル周期信号Sig1を、拡散符号列発生部８５１２、拡散符号列発生部８５２２、データインタフェース部８６００に供給する。このとき移相部７４０４の位相補正部は、第２動作制御部７２５０から通知された補正量に従って位相補正を行なう。つまり、移相部７４０４は、基準信号送信装置５Ｉから送信器（特に送信チップ８００１）や受信器（特に受信チップ８００２）までの信号の伝搬遅延等の通信環境特性に基づいて規定される予め定められた補正量に従って位相補正を行なう。通信環境特性を常に監視してその結果に基づいて位相補正する機構ではないので、回路規模を小さくでき、又、消費電力を小さくできる。

［実施例９の変形例］
変形例として、図示しないが例えば、第２のデータ列ｘ２に代えて基準クロックの供給を受けて、それを送信チップ８００１に供給してもよい。通信装置８Ｉ（信号伝送装置１Ｉ、基準信号伝送装置３Ｉ）は、送信側や受信側の何れかの通信装置２Ｉに基準信号送信装置５Ｉを設け、その通信装置２Ｉで使用している発振器（基準発振器，局部発振回路等）で生成される信号を、他の通信装置２Ｉに送出する基準基準クロック（基準信号Ｊ１に相当）として利用する形態となる。データ（伝送対象信号）とともにクロックも伝送する信号伝送装置に適用する場合に好適な事例である。この場合、基準信号送信装置５Ｉは特に基準信号Ｊ１を生成する機能を備えていなくてもよく、単に、基準信号を出力する基準信号出力部として機能することになる。前述の実施例９よりも簡易な装置を実現できる。

例えば、送信側の通信装置２Ｉの送信チップ８００１には、送信しようとするデータ列とそれに同期した基準クロック（同期クロック）を入力する。この場合、基準信号送信装置５Ｉに、入力された同期クロックをそのまま伝送し、基準信号送信装置５Ｉはその同期クロックを送出する。前述の実施例９との対比では、送信チップ８００１はクロック生成部７００２以外の部分を備え、受信チップ８００２はクロック生成部７００４以外の部分を備えるものとする。基準信号受信装置７Ｉはクロック生成部７００４と同一の構成であるとする。この場合、送信チップ８００１は、同期クロックを使って拡散符号列は同期するとともに、基準信号送信装置５Ｉから同期クロックを無線送出する。受信側の通信装置２Ｉでは、基準信号送信装置５Ｉから送出された同期クロックを受信し、受信チップ８００２は、実施例９の復調機能部８４００と符号逆拡散処理部８５００を備え、基準信号受信装置７Ｉで生成された同期クロックに基づいて逆拡散処理を行なう。データインタフェース部８６００には、符号逆拡散処理部８５００からの信号と基準信号受信装置７Ｉからのクロックを供給する。

他の変形例としては、前述の実施例９をベースに、送信側と受信側の少なくとも一方（何れか一方又は両方、好ましくは両方）の局部発振回路（送信側局部発振部８３０４、受信側局部発振部８４０４）で生成する搬送信号も、基準信号送信装置５Ｉから送出された基準信号Ｊ１に同期させる構成にする。つまり、局部発振器を基準信号送信装置５Ｉから送出される基準信号Ｊ１に同期させる方法である。この同期処理時には、注入同期方式を適用することが好ましい。

前述の実施例９では、拡散符号列のチップレートとのタイミング同期に関して説明したが、符号分割多重方式では、搬送波周波数同期もとることが好ましい。実施例９では、受信側では一般的な手法により搬送信号の同期をとることを前提に説明したが、この変形例では、基準信号送信装置５Ｉから送出される基準信号Ｊ１を元に同期処理を行なう。この例では、送信側と受信側の双方の通信装置２Ｉにおいて、局部発振器を基準信号送信装置５Ｉから送出される基準信号Ｊ１に同期させる。基準信号送信装置５Ｉから送出された基準信号Ｊ１に基づいて送信側のクロック生成部７００２（シュミットトリガ７４０２）や受信側のクロック生成部７００４（移相部７４０４）でシンボル周期信号Sig1が生成されるが、これを各局部発振回路（例えばＰＬＬ構成や注入同期構成のもの）の基準クロックとして使う。

図３６及び図３７は、実施例１０を説明する図である。ここで、図３６は、実施例１０を適用した信号伝送装置１Ｊの全体概要を示す図である。図３７は送信側Ｔｘ及び受信側Ｒｘの搬送波に対する周波数ずれを説明する周波数振幅特性例を示す図である。詳しくは、図３７（Ａ）は実施例１０を適用しない比較例を説明する図であり、図３７（Ｂ）は実施例１０の第１基本例を説明する図であり、図３７（Ｃ）は実施例１０の第２基本例を説明する図である。

実施例１０は、伝送データの高速化対応を図る際にパラメータ設定の固定化を適用する。先ず、送信系統と受信系統のそれぞれについては実体的な伝送帯域を広げずに広帯域伝送を可能にする場合に、その伝送データの高速化のための動作設定を第１設定値処理部７１００Ｊや第２設定値処理部７２００Ｊにて行なう。伝送データの高速化のために、送信系や受信系の帯域幅を広げたり搬送周波数の使用帯域を波長のより短い帯域に設定することは、装置構成上限界がでてくる。送信系や受信系の帯域幅を広げたり搬送周波数の使用帯域を変更したりせずに、伝送データの高速化を実現する手法が求められる所であるが、その要求に応えられていないのが実情であり、実施例１０はその対策手法を提供する。

この実施例１０の手法は、実施例１０を適用しない場合と同じ帯域幅を持つ送受信間の伝送特性（総合通信特性）において、その帯域の中心に対して搬送周波数（搬送波周波数）をずらすことで、高速伝送を実現する。換言すると、搬送周波数に対する送受信間の伝送周波数特性の非対称性を利用して広帯域伝送に対応するのである。送受信間の伝送周波数特性の帯域中心に対して搬送周波数をずらす手法としては、Ｔｘ（送信）帯域とＲｘ（受信）帯域の何れか一方のみを搬送周波数に対してシフトする第１の周波数シフト手法と、Ｔｘ帯域とＲｘ帯域の双方を搬送周波数に対して同じ方向にシフトする第２の周波数シフト手法とがある。何れにしても、Ｔｘ系統とＲｘ系統の周波数特性を搬送波（キャリア）に対してずらすことで、広帯域伝送が可能となる。実施例１０を適用しない場合と同じ帯域幅を持つ送信部と受信部の組合せに比べて、広い信号帯域を得ることができ、高速伝送が可能である。限られた帯域で高データレートを実現するための手法として極めて効果的な手法といえる。以下では、このような実施例１０の手法を単に「周波数シフト方式」とも称する。

図３６に示すように、送信側には、変調処理時の搬送周波数を規定する機能部である変調機能部８３００（例えば変調機能部８３００Ａ）の動作（特に送信側局部発振部８３０４の搬送信号の出力動作）を制御する第１設定値処理部７１００Ｊを備える。変調機能部８３００Ａは信号処理部の一例であり、送信側局部発振部８３０４は変調用の搬送信号を生成する第１の搬送信号生成部の一例であり、周波数混合部８３０２は伝送対象信号を第１の搬送信号生成部（送信側局部発振部８３０４）で生成された変調用の搬送信号で周波数変換して伝送信号を生成する第１の周波数変換部の一例である。第１設定値処理部７１００Ｊは、伝送特性の帯域中心に対しての搬送信号の周波数のずれ量を規定するための設定値を信号処理部の一例である変調機能部８３００（詳しくは送信側局部発振部８３０４）に入力する。第１設定値処理部７１００Ｊは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第１入出力インタフェース部７１７０に代えて第１設定値決定部７１１０を備えてもよい。

受信側には、復調処理時の搬送周波数を規定する機能部である復調機能部８４００（例えば復調機能部８４００Ａ）の動作（特に受信側局部発振部８４０４の搬送信号の出力動作）を制御する第２設定値処理部７２００Ｊを備える。復調機能部８４００Ａは、信号処理部の一例であり、搬送波再生部８４０３は復調用の搬送信号を生成する第２の搬送信号生成部の一例であり、周波数混合部８４０２は受信した伝送信号を第２の搬送信号生成部（搬送波再生部８４０３）で生成された復調用の搬送信号で周波数変換する第２の周波数変換部の一例である。第２設定値処理部７２００Ｊは、伝送特性の帯域中心に対しての搬送信号の周波数のずれ量を規定するための設定値を信号処理部の一例である復調機能部８４００（詳しくは搬送波再生部８４０３）に入力する。第２設定値処理部７２００Ｊは、第２の基本構成のものを採用しているが、第１の基本構成のように、第２入出力インタフェース部７２７０に代えて第２設定値決定部７２１０を備えてもよい。実施例１０では、受信側（つまり復調機能部８４００Ａ）は同期検波方式を採用する。同期検波方式を基本とするものであればよく、注入同期を利用するものも含む。

なお、この例では、変調用の搬送信号と復調用の搬送信号の双方を、送受信間の伝送特性の帯域中心に対してずれて設定可能なように（つまり第２の周波数シフト手法を適用可能なように）、送信側と受信側の双方に設定値処理部を設けているが、このことは必須ではない。変調用の搬送信号と復調用の搬送信号の少なくとも一方を、送受信間の伝送特性の帯域中心に対してずれて設定するものであればよく、第１の周波数シフト手法を適用する場合には、Ｔｘ帯域とＲｘ帯域の何れか一方の中心を搬送周波数に一致させ、Ｔｘ帯域とＲｘ帯域の他方のみを搬送周波数に対してシフトさせればよい。例えば、Ｔｘ帯域のみを搬送周波数に対してシフトさせるときには第１設定値処理部７１００Ｊのみを設ければよく、Ｒｘ帯域のみを搬送周波数に対してシフトさせるときには第２設定値処理部７２００Ｊのみを設ければよい。

ミリ波帯あるいはその前後の波長帯を用いた機器内や機器間の無線伝送の場合、例えば反射が存在していても固定の反射であるので、受信帯域（復調周波数特性の帯域）及び送信帯域（変調周波数特性の帯域）、送信側及び受信側の増幅器の伝送特性、並びに伝送空間の伝送特性を含む総合的な伝送特性は固定と扱ってもよい。よって、実施例１０を適用しない場合と同じ帯域幅を持つ送受信間の伝送特性において、その帯域の中心に対して搬送周波数を伝送特性に応じてずらす際に、ずらし量（設定値の一例）を予め固定しておくことができる。

搬送周波数のずらし量を設定（決定）する際には、例えば、シミュレーション解析結果を参照するのがよい。シミュレーションにおいては、先ず、送信チップ（送信側の半導体チップ１０３）と受信チップ（受信側の半導体チップ２０３）のそれぞれについて、振幅特性の測定データから周波数特性を求める。例えば、送信チップの周波数特性としては変調周波数特性を測定する。

具体的には、ミリ波信号伝送路９による影響を無視するべく、つまり送信チップ単体の特性を把握するべく、測定点を増幅部８１１７の出力端とし、一意の搬送周波数の搬送波で変調信号を変調し、搬送波に対する出力信号の比（変換ゲイン＝出力信号／搬送波［ｄＢ］）の周波数特性を測定する。なお、変調信号（伝送対象信号）はパラレルシリアル変換部８１１４の前段（例えば図１等に示したＬＳＩ機能部１０４）から供給すればよい。

受信チップの周波数特性としては変換利得の周波数特性を測定する。具体的には、ミリ波信号伝送路９による影響を無視するべく、つまり受信チップ単体の特性を把握するべく、ミリ波信号（無変調波＝ＲＦ入力）の入力点を増幅部８２２４の入力端とし、一意の搬送周波数の再生搬送波でミリ波信号を復調し、ＲＦ入力に対する復調出力の比（変換ゲイン＝復調出力／ＲＦ入力［ｄＢ］）の周波数特性を測定する。なお、復調出力に含まれる直流成分や高調波成分の影響を排除し易くするために、測定点をフィルタ処理部８４１０の出力端等にしてもよい。

そして、求めた両チップの各周波数特性の合成（Ｔx 値・Ｒｘ値）によるデータ点を、２次関数や３次関数により、近似、外挿（補外：Extrapolation）することで、総合周波数特性を求める（近似する）。ミリ波信号伝送路９の周波数特性が、伝送帯域範囲内では平坦かつ無損失と仮定すると、求めた総合周波数特性は、受信系の信号入力端（ＬＳＩ機能部１０４）から送信系の信号出力端（ＬＳＩ機能部２０４）までの総合的な周波数特定と考えることができる。その後、近似した総合周波数特性をベースバンド側に搬送周波数の分だけ遷移（シフト）する。この状態で、Ｉ軸成分（同相成分）とＱ軸成分（直交成分）のインパルス応答をシミュレーションし、その結果からデータ伝送能力を考察する。又、周波数特性の非対称性とインパルスレスポンスの関係から、伝送データの高速化の条件を考察して、周波数シフト量を決めればよい。高速通信を行なうためには広い帯域が必要であるが、広い帯域を得ることが困難な場合もある。そのような場合でも、実施例１０の周波数シフトは実体的には帯域幅を広げるものではないので効果が高い。この場合の総合周波数特性は“Ｔx 値・Ｒｘ値”で示されミリ波信号伝送路９の伝送特性を加味していないが、実際には、その特性も影響されるので、ミリ波信号伝送路９の伝送特性分をＴＲx 値とした場合、全体的な周波数特性の合成は“Ｔx 値・Ｒｘ値・ＴＲx 値”とすればよい。

例えば、図３７（Ａ）に示すように、比較例は、通常の振幅を変調する場合（例えば特表２００５−５１３８６６号公報を参照）と同様に、受信帯域（復調周波数特性の帯域）及び送信帯域（変調周波数特性の帯域）に対して、中心に搬送周波数を設定する例である。この場合、高速通信を行なうためには、広い周波数帯域が必要である。しかしながら、送信系統、伝送路（ミリ波信号伝送路９と対応）、受信系統の各周波数帯域を広くするには限度がある。ミリ波帯に代えてサブミリ波帯を使用する等、搬送周波数の使用帯域を波長のより短い帯域に設定することで伝送データの高速化に対応しようとしても、無限に対応できるものではなく、装置構成上限界がでてくる。

一方、図３７（Ｂ）に示す実施例１０の第１基本例は、第１の周波数シフト手法を適用したもので、Ｒｘ帯域の中心は搬送周波数ωｃに一致させ、Ｔｘ帯域のみを搬送周波数ωｃに対して上側にシフトした場合を示している。図示しないが、Ｒｘ帯域の中心は搬送周波数ωｃに一致させ、Ｔｘ帯域のみを搬送周波数ωｃに対して下側にシフトしてもよい。又、図示しないが、Ｔｘ帯域の中心は搬送周波数ωｃに一致させ、Ｒｘ帯域のみを搬送周波数ωｃに対して上側又は下側にシフトしてもよい。実際の周波数配置の設定に当たっては、測定等で求めた送信帯域（変調周波数特性の帯域）の中心に対して、送信側局部発振部８３０４が使用する搬送周波数の設定をずらすことで実現する。

図３７（Ｃ）に示す実施例１０の第２基本例は、第２の周波数シフト手法を適用したもので、Ｔｘ帯域とＲｘ帯域の双方を搬送周波数ωｃに対して上側にシフトした場合を示している。図示しないが、Ｔｘ帯域とＲｘ帯域の双方を搬送周波数ωｃに対して下側にシフトしてもよい。なお、Ｔｘ帯域とＲｘ帯域の搬送周波数ωｃに対するシフト方向は同一であることが必要であり、互いに逆方向にシフトさせたのでは（殆ど）効果がない。実際の周波数配置の設定に当たっては、測定等で求めた受信帯域（復調周波数特性の帯域）の中心に対して、受信側局部発振部８４０４が使用する再生搬送波の周波数（つまり送信側局部発振部８３０４が使用する搬送周波数）の設定をずらすことで実現する。

［実施例１０の作用効果］
実施例１０の第１の周波数シフト手法や第２の周波数シフト手法を適用して、Ｔｘ帯域やＲｘ帯域を搬送周波数の中心に対してずらすことで広帯域伝送が可能となるのは、次のことに由来する。実施例１０の周波数シフトを適用した場合、非対称性によって虚数軸成分が大きく復調されるが、同期検波によりベースバンド化すれば、この虚数軸成分の影響を抑制できる。周波数軸の関係で説明すると、いわゆる折返しにより、送信系統Ｔｘと受信系統Ｒｘのそれぞれは実体的な伝送帯域が広がることはないが、両者の合成による総合的な周波数帯域が見かけ上拡大される。インパルスレスポンスの関係で説明すれば、虚数軸成分のインパルスレスポンス（Impulse Responses at Different Phases）は、パルス幅が狭くなるので、より高速の伝送ができる。送信系統Ｔｘと受信系統Ｒｘの周波数特性を搬送波に対してずらすことで、送信系統Ｔｘと受信系統Ｒｘのそれぞれについては実体的な伝送帯域を広げずに広帯域伝送が可能になる。ただし、同期検波用の搬送周波数（局部発振周波数）に対する虚数軸成分が大きい。つまり、図３７（Ｂ）に示す第１基本例や図３７（Ｃ）に示す第２基本例のように非対称な周波数特性で用いた方が、インパルスの幅は狭くなり高速のデータが送れるが、同期検波用の局部発振器（搬送波再生部８４０３）から出力される再生搬送波（いわゆる局部発振波、局発）の位相ずれには敏感になる。

［参考例との比較］
無線通信の分野では、高速信号伝送とそのための占有周波数帯域（の低減）の両立を図ることが、効率的な装置構築に必要な条件となる。例えば、振幅変調の周波数スペクトラムは、搬送周波数を中心として、送信対象信号のスペクトラムが両方の側波帯に保存される。搬送波成分を抑圧しつつ、両側波帯をそのまま伝送する方式がＤＳＢ（Double Side Band-Suppressed Carrier ：両側波帯）伝送であり、上側波帯と下側波帯の何れか一方だけを伝送する方式がＳＳＢ（Single Side Band-Suppressed Carrier ：単側波帯）伝送である。ＤＳＢ伝送は搬送波を抑圧して伝送するものであり電力効率は良好である。しかし、ＤＳＢ伝送では搬送波を抑圧するための理想的な帯域通過フィルタが必要となり、直流成分や直流近傍の低周波成分の信号伝送が難しくなる。通常のＡＭ変調はこれに対応できるが広い占有周波数帯域が必要である。又、ＤＳＢ伝送は、通常のＡＭ変調と同様に、伝送対象信号の帯域幅に対して２倍の帯域幅が必要である。ＳＳＢ伝送は、ＤＳＢ伝送と同様に搬送波を抑圧して伝送するものであり電力効率は良好である。又、ＳＳＢ伝送は、伝送対象信号の帯域幅と同じ帯域幅でよいが、片側の側波帯のみとするための理想的な帯域通過フィルタが必要となる。

一方、ＤＳＢ伝送とＳＳＢ伝送の中間に相当する方式として、ＶＳＢ（Vestigial SideBand）伝送がある。ＶＳＢ伝送では、ＳＳＢ伝送で必要とされるフィルタの遮断周波数特性を緩やかにして、搬送周波数の付近でなだらかな遮断特性をもつフィルタを通してＡＭ変調された高周波信号における消去する側波帯のスペクトラムを少し残留させたＶＳＢ信号を伝送する。受信側では、搬送周波数の部分で点対称な遮断特性を呈するＶＳＢフィルタを用いて受信する。復調はＳＳＢ方式と同じように行なうが、ＶＳＢフィルタの位相特性が直線であれば、搬送波の左側の成分が右に折り返されて重なるので復調された信号は平坦な特性となり、受信信号から正しい信号を復元することができる。ＶＳＢ伝送は、直流成分の伝送と比較的狭い占有周波数帯域を両立させる方式であるといえる。

ここで、実施例１０の周波数シフト方式における周波数配置は、一見すると、ＶＳＢ伝送での周波数配置に似通っている。しかしながら、ＶＳＢ伝送は、送信側及び受信側の双方で特定のフィルタが必要であるのに対して、実施例１０の周波数シフト方式はこれらのフィルタに相当するものを使用しない点で異なる。これは、実施例１０では、ＶＳＢ伝送における送受信でのフィルタ処理と等価な処理を、送信側の増幅部８１１７や受信側の増幅部８２２４の使用帯域の設定（周波数シフト）により行なっていることに基づく。又、ＶＳＢ伝送は、周波数利用効率を高めつつ、直流付近の情報の伝送を確実にすることを目的として、搬送波に対して片側の側波帯の全部と他方の側波帯の一部（搬送波側）を使用するようにしている。これに対して、実施例１０の周波数シフト方式は、搬送周波数を帯域（詳しくは送受信間の伝送帯域：前例では総合周波数特性の帯域）の中心に対してずらすことで高速伝送を可能にするものであり、作用効果の相違もある。ＶＳＢ伝送と実施例１０の周波数シフト方式は、見かけ上、周波数配置が同じように見えるというだけであり、ＶＳＢ伝送には「送受信間の伝送帯域の中心に対して搬送周波数をずらす」という実施例１０の周波数シフト方式が採用している技術思想は存在しない。

実施例１１は、前述の各実施例のパラメータ設定の固定化を電子機器へ適用する事例である。以下に３つの代表的な事例を示す。

［第１例］
図３８は、実施例１１の電子機器の第１例を説明する図である。第１例は、１つの電子機器の筐体内で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。電子機器としては固体撮像装置を搭載した撮像装置への適用例で示す。この種の撮像装置は、例えばデジタルカメラやビデオカメラ（カムコーダ）あるいはコンピュータ機器のカメラ（Ｗｅｂカメラ）等として市場に流通される。

第１通信装置（通信装置２に相当）が制御回路や画像処理回路等を搭載したメイン基板に搭載され、第２通信装置（通信装置２に相当）が固体撮像装置を搭載した撮像基板（カメラ基板）に搭載されている装置構成となっている。

撮像装置５００の筐体５９０内には、撮像基板５０２とメイン基板６０２が配置されている。撮像基板５０２には固体撮像装置５０５が搭載される。例えば、固体撮像装置５０５はＣＣＤ（Charge Coupled Device）で、その駆動部（水平ドライバや垂直ドライバ）も含めて撮像基板５０２に搭載する場合や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）センサの場合が該当する。

メイン基板６０２に第１通信装置として機能する半導体チップ１０３を搭載し、撮像基板５０２に第２通信装置として機能する半導体チップ２０３を搭載する。図示しないが、撮像基板５０２には、固体撮像装置５０５の他に撮像駆動部等周辺回路が搭載され、又、メイン基板６０２には画像処理エンジンや操作部や各種のセンサ等が搭載される。

半導体チップ１０３と半導体チップ２０３のそれぞれには、基準信号送信装置５の機能を組み込むとともに基準信号受信装置７の機能も組み込む。さらに、半導体チップ１０３と半導体チップ２０３のそれぞれには、送信チップ８００１や受信チップ８００２と同等の機能を組み込む。送信チップ８００１と受信チップ８００２の両機能を組み込むことで双方向通信にも対処できる。これらの点は、後述する他の適用事例でも同様である。

固体撮像装置５０５や撮像駆動部は、第１通信装置側のＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部に該当する。ＬＳＩ機能部には送信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナ２３６と接続される。信号生成部や伝送路結合部は固体撮像装置５０５とは別の半導体チップ２０３に収容してあり撮像基板５０２に搭載される。

画像処理エンジンや操作部や各種のセンサ等は第２通信装置側のＬＳＩ機能部のアプリケーション機能部に該当し、固体撮像装置５０５で得られた撮像信号を処理する画像処理部が収容される。ＬＳＩ機能部には受信側の信号生成部が接続され、さらに伝送路結合部を介してアンテナ１３６と接続される。信号生成部や伝送路結合部は画像処理エンジンとは別の半導体チップ１０３に収容してありメイン基板６０２に搭載される。

送信側の信号生成部は例えば、多重化処理部、パラレルシリアル変換部、変調部、周波数変換部、増幅部等を具備し、受信側の信号生成部は例えば、増幅部、周波数変換部、復調部、シリアルパラレル変換部、単一化処理部等を具備する。これらの点は、後述する他の適用事例でも同様である。

アンテナ１３６とアンテナ２３６との間で無線通信が行なわれることで、固体撮像装置５０５で取得される画像信号は、アンテナ間の無線信号伝送路９を介してメイン基板６０２へと伝送される。双方向通信に対応するように構成してもよく、この場合例えば、固体撮像装置５０５を制御するための基準クロックや各種の制御信号は、アンテナ間の無線信号伝送路９を介して撮像基板５０２へと伝送される。

図３８（Ａ）及び図３８（Ｂ）の何れも、２系統のミリ波信号伝送路９が設けられている。後述の第２例と同様に、ミリ波信号伝送路９を１系統としてもよい。図３８（Ａ）では自由空間伝送路９Ｂとしているが、図３８（Ｂ）では中空導波路９Ｌとしている。中空導波路９Ｌとしては、周囲が遮蔽材で囲まれ内部が中空の構造であればよい。たとえば、周囲が遮蔽材の一例である導電体MZで囲まれ内部が中空の構造にする。たとえば、メイン基板６０２上にアンテナ１３６を取り囲む形で導電体MZの囲いが取り付けられている。アンテナ１３６と対向する位置に撮像基板５０２側のアンテナ２３６の移動中心が配置されるようにする。導電体MZの内部が中空であるので誘電体素材を使用する必要がなく低コストで簡易にミリ波信号伝送路９を構成できる。

第１例では、１つの筐体内に半導体チップ１０３と半導体チップ２０３が配置され、送信部と受信部の配置位置が変化しない機器内通信が実行される。送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境になるから、送信部と受信部との間の伝送特性を予め知ることができる。その伝送特性に基づき、例えば、実施例１の振幅調整等の送受信の動作を規定するパラメータ設定を固定（プリセット）にする。

［第２例］
図３９は、実施例１１の電子機器の第２例を説明する図である。第２例は、複数の電子機器が一体となった状態での電子機器間で無線により信号伝送を行なう場合での適用例である。特に、一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間の信号伝送への適用である。

例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や不揮発性の記憶装置（例えばフラッシュメモリ）等が内蔵されたいわゆるＩＣカードやメモリカードを代表例とするカード型の情報処理装置を本体側の電子機器に装着可能（着脱自在）にしたものがある。一方（第１）の電子機器の一例であるカード型の情報処理装置を以下では「カード型装置」とも称する。本体側となる他方（第２）の電子機器を以下では単に電子機器とも称する。

メモリカード２０１Ｂの構造例（平面透視及び断面透視）が図３９（Ａ）に示されている。電子機器１０１Ｂの構造例（平面透視及び断面透視）が図３９（Ｂ）に示されている。 電子機器１０１Ｂのスロット構造４（特に開口部１９２）にメモリカード２０１Ｂが挿入されたときの構造例（断面透視）が図３９（Ｃ）に示されている。

スロット構造４は、電子機器１０１Ｂの筺体１９０にメモリカード２０１Ｂ（その筐体２９０）を開口部１９２から挿抜して固定可能な構成となっている。スロット構造４のメモリカード２０１Ｂの端子との接触位置には受け側のコネクタ１８０が設けられる。無線伝送に置き換えた信号についてはコネクタ端子（コネクタピン）が不要である。

図３９（Ａ）に示すようにメモリカード２０１Ｂの筐体２９０に円筒状の凹形状構成２９８（窪み）を設け、図３９（Ｂ）に示すように電子機器１０１Ｂの筺体１９０に円筒状の凸形状構成１９８（出っ張り）を設けている。メモリカード２０１Ｂは、基板２０２の一方の面に半導体チップ２０３を有し、基板２０２の一方の面にはアンテナ２３６が形成されている。筐体２９０は、アンテナ２３６と同一面に凹形状構成２９８が形成され、凹形状構成２９８の部分が無線信号伝送可能な誘電体素材を含む誘電体樹脂で構成される。

基板２０２の一辺には、筐体２９０の決められた箇所で電子機器１０１Ｂと接続するための接続端子２８０が決められた位置に設けられている。メモリカード２０１Ｂは、低速・小容量の信号用や電源供給用に、従前の端子構造を一部に備える。ミリ波での信号伝送の対象となり得るものは、図中に破線で示すように、端子を取り外している。

図３９（Ｂ）に示すように、電子機器１０１Ｂは、基板１０２の開口部１９２側の面に半導体チップ１０３を有し、基板１０２の一方の面にアンテナ１３６が形成されている。筺体１９０は、スロット構造４として、メモリカード２０１Ｂが挿抜される開口部１９２が形成されている。筺体１９０には、メモリカード２０１Ｂが開口部１９２に挿入されたときに、凹形状構成２９８の位置に対応する部分に、ミリ波閉じ込め構造（導波路構造）を持つ凸形状構成１９８が形成され誘電体伝送路９Ａとなるように構成されている。

図３９（Ｃ）に示すように、スロット構造４の筺体１９０は開口部１９２からのメモリカード２０１Ｂの挿入に対し、凸形状構成１９８（誘電体伝送路９Ａ）と凹形状構成２９８が凹凸状に接触するようなメカ構造を有する。凹凸構造が嵌合するときに、アンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するとともに、その間に無線信号伝送路９として誘電体伝送路９Ａが配置される。メモリカード２０１Ｂは、誘電体伝送路９Ａとアンテナ２３６の間に筐体２９０を挟むが、凹形状構成２９８の部分の素材が誘電体素材であるのでミリ波帯での無線伝送に大きな影響を与えるものではない。

第２例では、半導体チップ１０３と半導体チップ２０３のそれぞれが各別の筐体内に配置されることになるが、その場合でも、メモリカード２０１Ｂがスロット構造４に装着された使用状態のときには、送信部と受信部の配置位置が予め定められた状態で無線通信が実行される。第１例と同様に、送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境になるから、送信部と受信部との間の伝送特性を予め知ることができる。その伝送特性に基づき、例えば、実施例１の振幅調整等の送受信の動作を規定するパラメータ設定を固定（プリセット）にする。

［第３例］
図４０は、実施例１１の電子機器の第３例を説明する図である。信号伝送装置１は、第１の電子機器の一例として携帯型の画像再生装置２０１Ｋを備えるとともに、画像再生装置２０１Ｋが搭載される第２（本体側）の電子機器の一例として画像取得装置１０１Ｋを備えている。画像取得装置１０１Ｋには、画像再生装置２０１Ｋが搭載される載置台５Ｋが筐体１９０の一部に設けられている。なお、載置台５Ｋに代えて、第２例のようにスロット構造４にしてもよい。一方の電子機器が他方の電子機器に装着されたときの両電子機器間において、無線で信号伝送を行なうという点では第２例と同じである。以下では、第２例との相違点に着目して説明する。

画像取得装置１０１Ｋは概ね直方体（箱形）の形状をなしており、もはやカード型とは言えない。画像取得装置１０１Ｋとしては、例えば動画データを取得するものであればよく、例えばデジタル記録再生装置や地上波テレビ受像機が該当する。画像再生装置２０１Ｋには、アプリケーション機能部として、画像取得装置１０１Ｋ側から伝送されてくる動画データを記憶する記憶装置や、記憶装置から動画データを読み出して表示部（例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置）にて動画を再生する機能部が設けられる。構造的には、メモリカード２０１Ｂを画像再生装置２０１Ｋに置き換え、電子機器１０１Ｂを画像取得装置１０１Ｋに置き換えたと考えればよい。

載置台５Ｋの下部の筺体１９０内には、例えば第２例（図３９）と同様に、半導体チップ１０３が収容されており、ある位置にはアンテナ１３６が設けられている。アンテナ１３６と対向する筺体１９０の部分には、無線信号伝送路９として誘電体素材により誘電体伝送路９Ａが構成されるようにしてある。載置台５Ｋに搭載される画像再生装置２０１Ｋの筺体２９０内には、例えば第２例（図３９）と同様に、半導体チップ２０３が収容されており、ある位置にはアンテナ２３６が設けられている。アンテナ２３６と対向する筺体２９０の部分は、誘電体素材により無線信号伝送路９（誘電体伝送路９Ａ）が構成されるようにしてある。これらの点は前述の第２例と同様である。

第３例は、嵌合構造という考え方ではなく壁面突当て方式を採り、載置台５Ｋの角１０１ａに画像取得装置１０１Ｋが突き当てられるように置かれたときにアンテナ１３６とアンテナ２３６が対向するようにしているので、位置ズレによる影響を確実に排除できる。このような構成により、載置台５Ｋに対する画像再生装置２０１Ｋの搭載（装着）時に、画像再生装置２０１Ｋの無線信号伝送に対する位置合せ行なうことが可能となる。アンテナ１３６とアンテナ２３６との間に筐体１９０と筐体２９０を挟むが、誘電体素材であるのでミリ波帯での無線伝送に大きな影響を与えるものではない。

第３例では、第２例と同様に、半導体チップ１０３と半導体チップ２０３のそれぞれが各別の筐体内に配置されることになるが、その場合でも、画像取得装置１０１Ｋが載置台５Ｋに搭載された使用状態のときには、送信部と受信部の配置位置が予め定められた状態で無線通信が実行される。第１例や第２例と同様に、送受信間の伝送条件が実質的に変化しない（つまり固定である）環境になるから、送信部と受信部との間の伝送特性を予め知ることができる。その伝送特性に基づき、例えば、実施例１の振幅調整等の送受信の動作を規定するパラメータ設定を固定（プリセット）にする。

１…無線伝送装置、２…通信装置、３…基準信号伝送装置、５…基準信号送信装置、７…基準信号受信装置、８…通信装置、７１００…第１設定値処理部、７１１０…第１設定値決定部、７１３０…第１設定値記憶部、７１５０…第１動作制御部、７１７０…第１入出力インタフェース部、７２００…第２設定値処理部、７１２０…第２設定値決定部、７２３０…第２設定値記憶部、７２５０…第２動作制御部、７２７０…第２入出力インタフェース部、８０００，８００１，８００２…通信チップ、８３００…変調機能部、８３０２…周波数混合部、８３０４…送信側局部発振部、８４００…復調機能部、８４０２…周波数混合部、８４０４…受信側局部発振部

Claims (15)

1. 伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する送信部、及び、送信部から送信された無線信号を受信する受信部の内の少なくとも一方を備え、
   送信部と受信部との間の伝送特性が既知であり、
   送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方に、更に、
   設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう信号処理部と、
   予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部とを備えた信号伝送装置。
2. 設定値処理部は、送信部と受信部との間の伝送特性に対応して予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 設定値処理部は、
   設定値を決定する設定値決定部と、
   設定値決定部が決定した設定値を記憶する記憶部と、
   記憶部から読み出した設定値に基づいて信号処理部を動作させる動作制御部と
   を有する請求項１又は請求項２に記載の信号伝送装置。
4. 設定値処理部は、
   設定値を外部から受け付ける設定値受付部と、
   設定値受付部が受け付けた設定値を記憶する記憶部と、
   記憶部から読み出した設定値に基づいて信号処理部を動作させる動作制御部と
   を有する請求項１又は請求項２に記載の信号伝送装置。
5. 信号処理部は、入力信号の大きさを調整し調整済みの信号を出力する信号処理を行なう振幅調整部を有し、
   設定値処理部は、入力信号の大きさを調整するための設定値を振幅調整部に入力する
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載の信号伝送装置。
6. 信号処理部は、入力信号の位相を調整し調整済みの信号を出力する信号処理を行なう位相調整部を有し、
   設定値処理部は、入力信号の位相を調整するための設定値を位相調整部に入力する
   請求項１から請求項５の何れか一項に記載の信号伝送装置。
7. 信号処理部は、入力信号の周波数特性を補正し補正済みの信号を出力する周波数特性補正処理部を有し、
   設定値処理部は、入力信号の周波数特性を補正するための設定値を周波数特性補正処理部に入力する
   請求項１から請求項６の何れか一項に記載の信号伝送装置。
8. 信号処理部は、送信側から出力される信号のうちの入力側に混入したエコー成分を抑制するエコー抑制部を有し、
   設定値処理部は、エコー成分を抑制するための設定値をエコー抑制部に入力する
   請求項１から請求項７の何れか一項に記載の信号伝送装置。
9. 送信部と受信部はそれぞれ複数のアンテナを有し、送受信間で空間多重通信を行なうものであり、
   信号処理部は、送受信間の各アンテナ対の伝達関数を要素とするチャネル行列に基づいて行列演算を行なう行列演算処理部を有し、
   設定値処理部は、行列演算を行なうための設定値を行列演算処理部に入力する
   請求項１から請求項８の何れか一項に記載の信号伝送装置。
10. 送信用の信号処理部は、変調用の搬送信号を生成する第１の搬送信号生成部と、伝送対象信号を第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号で周波数変換して変調信号を生成する第１の周波数変換部を有し、変調信号を無線信号伝送路へ送出し、
    受信用の信号処理部は、無線信号伝送路を介して受信した信号が注入されることで第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号と同期した復調用の搬送信号を生成する第２の搬送信号生成部と、無線信号伝送路を介して受信した変調信号を第２の搬送信号生成部で生成された復調用の搬送信号で周波数変換する第２の周波数変換部を有し、
    設定値処理部は、注入同期を行なうための設定値を送信用の信号処理部及び／又は受信用の信号処理部に入力する
    請求項１から請求項９の何れか一項に記載の信号伝送装置。
11. 基準信号を出力する基準信号出力部、及び、基準信号出力部から出力された基準信号に基づいて拡散符号方式の無線通信処理に関する信号処理用のクロック信号を基準信号と同期して生成するクロック生成部をさらに備え、
    クロック生成部は、設定値に従って位相補正を行なう位相補正部を有し、
    信号処理部は、位相補正部により位相補正がされたクロック信号に基づいて信号処理を行ない、
    設定値処理部は、位相補正を行なうための設定値を位相補正部に入力する
    請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の信号伝送装置。
12. 信号処理部は、変調用の搬送信号を生成する第１の搬送信号生成部と伝送対象信号を第１の搬送信号生成部で生成された変調用の搬送信号で周波数変換して伝送信号を生成する第１の周波数変換部を具備し、及び／又は、復調用の搬送信号を生成する第２の搬送信号生成部と、受信した伝送信号を前記第２の搬送信号生成部で生成された復調用の搬送信号で周波数変換する第２の周波数変換部を具備し、変調用の搬送信号と復調用の搬送信号の少なくとも一方は送受信間の伝送特性の帯域中心に対してずれて設定可能に構成されており、
    設定値処理部は、伝送特性の帯域中心に対しての搬送信号の周波数のずれ量を規定するための設定値を信号処理部に入力する
    請求項１から請求項１１の何れか一項に記載の信号伝送装置。
13. 伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する送信部、
    送信部から送信された無線信号を受信する受信部、及び、
    送信部と受信部との間で無線伝送を可能にする無線信号伝送路
    が１つの筐体内における予め定められた箇所に配置されており、
    送信部と受信部との間の伝送特性が既知であり、
    更に、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方には、
    設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう信号処理部と、
    予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部と
    を備える電子機器。
14. 伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信する送信部が１つの筐体内における予め定められた送信箇所に配置されている第１の電子機器と、
    送信部から送信された無線信号を受信する受信部が１つの筐体内における予め定められた受信箇所に配置されている第２の電子機器と
    を備え、
    第１の電子機器と第２の電子機器が定められた位置に配置されたとき、送信部と受信部との間に無線伝送を可能にする無線信号伝送路が形成されるようになっており、
    送信部と受信部との間の伝送特性が既知であり、
    更に、送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方には、
    設定値に基づいて、予め定められた信号処理を行なう信号処理部と、
    予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力する設定値処理部と
    を備える電子機器。
15. 伝送対象信号に対しての信号処理済みの信号を無線信号として送信部から送信し、送信部から送信された無線信号を受信部で受信するに当たり、
    送信部と受信部との間の伝送特性が既知であり、
    予め定められた信号処理用の設定値を信号処理部に入力し、
    送信部の前段及び受信部の後段の内の少なくとも一方において、更に、
    入力された設定値に基づいて、予め定められた信号処理を信号処理部において行なう信号伝送方法。

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