JP4403653B2 - Multipurpose software-defined wireless communication device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信装置、特に、ソフトウエアを入れ換えて通信を可能にしたソフトウエア規定型無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまで、無線通信装置は通常、1つの用途に適するように、基本的にハードウエア回路またはハードウエアに準じた回路で固定の機能を遂行するように構成されている。したがって、複数の異なる通信を行うには、それぞれの機能を持った複数の無線通信装置を準備する必要がある。
【0003】
たとえば、PHS方式の携帯電話通話にはPHS式携帯電話機が必要であり、NTT社の提供するDoCoMo(Do Communication Mobile)方式の移動体通信にはDo Co Mo用携帯電話機が必要となる。
【0004】
このような不便を克服する1手段として、文献、J.Mitola,“The software radio archtecture" IEEE Communications Magazine Vol.33.5,pp26-38,May 1995(以下、文献1と言う)は、通信装置内に目的とする処理を行うプログラム(ソフトウエア)をダウンロードして無線通信装置内のメモリに格納して、そのプログラムを動作させて目的に応じて処理を遂行させることを提案している。
【0005】
すなわち、文献1に提案された方法によれば、ダウンロードするプログラムを格納するメモリを持った無線通信装置が1台あれば、目的のプログラムをダウンロードすることにより、基本的には、その目的の処理が可能になることを提案している。
【0006】
確かに、近年の電子技術および通信技術の発展と実用化の進展により、文献1で提案している技術は理論的には可能であり、実現性も高い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単に、メモリ技術、電子技術、コンピュータ技術の応用のみでは、広汎で実用的な無線通信装置は製造できない。たとえば、そのような無線通信装置はアンテナ(空中線)を用いて無線によってデータ交信を行うので、アンテナがデータ交信およびプログラムのダウンロードが可能なものでなければならない。
【0008】
次いで、アンテナで送受信する信号は、数GHz程度の高周波信号であり、プログラムが動作する部分はベースバンドの信号であるので、実用的な無線通信装置の製造の観点からは、経済性があり小型、低消費電力の周波数変換回路が必要になる。
【0009】
種々の用途の適合可能な無線通信装置を構成するには、プログラムをダウンロードして動作させる無線通信装置の規模を非常に大きなものにしておく必要がある。そうすると、そのような無線通信装置の価格が非常に高くなり、むしろ、別々の無線通信装置を複数台準備したほうが経済的になるという場合も起こる。
【0010】
さらに、文献1で提案されているソフトウエア規定型無線通信装置の適用に際して、1度に2以上の処理が可能にしたいという要望が起きている。しかしながら、文献1にはそのようなことを実現することには開示も示唆もない。
【0011】
したがって、本発明の目的は、文献1において提案されたソフトウエア規定型無線通信装置を進展させて、携帯などに適合するように小型かつ低消費電力で、低価格の1台の無線通信装置で、多目的の用途の遂行が可能な多用途ソフトウエア規定型無線通信装置、すなわち、多用途ソフトウエア規定型無線受信装置、多用途ソフトウエア規定型無線送信装置、多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の観点によれば、少なくとも2つのアンテナと、上記少なくとも2つのアンテナに対応して設けられ、異なる系統の少なくとも2つの受信手段と、上記少なくとも2つのアンテナと上記少なくとも2つの受信手段との間を選択的に接続するスイッチング手段とを具備する多用途ソフトウエア規定型無線受信装置であって、上記異なる系統の少なくとも2つの受信手段のそれぞれは、高周波信号をベースバンド信号に変換するための系統が異なる周波数変換手段と、メモリ手段を有し、系統が異なる再構成ディジタル回路手段とで構成されており、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の全てに対して、制御手段が、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に分割して動作させても協調動作可能な所定のプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段に共通に接続されている共用メモリ手段から、または、上記アンテナを介して、分割してロードさせ、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に格納したプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の同期を図らせながら処理を分担して平行に動作させることで協調動作させて上記所定のプログラムに係る1つのタスクを行わせる、多用途ソフトウエア規定型無線受信装置が提供される。
【0013】
好ましくは、上記再構成ディジタル回路手段がFPGA(フィールド・プログラブル・ゲート・アレー)、あるいは、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)で構成されてる。
【0014】
また、上記周波数変換手段が、直交復調方式で周波数変換を行う。
【0015】
本発明の第2の観点によれば、少なくとも2つのアンテナと、上記少なくとも2つのアンテナに対応して設けられ、異なる系統の少なくとも2つの送信手段と、上記少なくとも2つのアンテナと上記少なくとも2つの送信手段との間を選択的に接続するスイッチング手段とを具備する多用途ソフトウエア規定型無線送信装置であって、上記異なる系統の少なくとも2つの送信手段のそれぞれは、ベースバンドを高周波信号に変換するための系統が異なる周波数変換手段と、メモリ手段を有し、系統が異なる再構成ディジタル回路手段とで構成されており、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の全てに対して、制御手段が、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に分割して動作させても協調動作可能な所定のプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段に共通に接続されている共用メモリ手段から、または、上記アンテナを介して、分割してロードさせ、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に格納したプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の同期を図らせながら処理を分担して平行に動作させることで協調動作させて上記所定のプログラムに係る1つのタスクを行わせる、多用途ソフトウエア規定型無線送信装置が提供される。
【0016】
本発明の第3の観点によれば、少なくとも2つのアンテナと、上記少なくとも2つのアンテナに対応して設けられ、異なる系統の少なくとも2つの送受信手段と、上記少なくとも2つのアンテナと上記少なくとも2つの送受信手段との間を選択的に接続するスイッチング手段とを具備する多用途ソフトウエア規定型無線通信装置であって、上記異なる系統の少なくとも2つの送受信手段のそれぞれは、ベースバンドを高周波信号に変換するための系統が異なる周波数変換手段および高周波信号をベースバンド信号に変換する手段と、メモリ手段を有し、系統が異なる再構成ディジタル回路手段とで構成されており、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の全てに対して、制御手段が、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に分割して動作させても協調動作可能な所定のプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段に共通に接続されている共用メモリ手段から、または、上記アンテナを介して、分割してロードさせ、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に格納したプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の同期を図らせながら処理を分担して平行に動作させることで協調動作させて上記所定のプログラムに係る1つのタスクを行わせる、多用途ソフトウエア規定型無線送信装置が提供される。
【0017】
【発明の実施の形態】
第1実施の形態
図1を参照して参照して、本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置の第1実施の形態としての多用途ソフトウエア規定型無線受信装置を述べる。
【0018】
図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1は、2つのアンテナ11、12と、アンテナスイッチング手段21と、2系統の受信ブロック31,32と、モードスイッチング手段51と、2系統の直接周波数変換回路(DCC:Direct frequncy Conversion Circuit、ダウンコンバータ)61、62と、2系統のアナログ/ディジタル変換ブロック(A/DC)71、72と、2系統の再構築可能なディジタル回路(RDC:Reconfiguable Digital Circuit )81、82と、これら2つの再構築可能なディジタル回路81、82の相互を接続してデータ交換可能に接続するデータ接続手段91と、2つの再構築可能なディジタル回路81、82に共通に接続された共用メモリ装置(SM:Shared Memory)92、および、制御手段(CONT)95を有する。
【0019】
アンテナ11、12が接続されているアンテナスイッチング手段21は、制御手段95から出力される制御信号S951に応じて、アンテナ11、12の出力信号を下記のように自在に選択的に出力できるように、アレー回路として構成されている。表1の端子は、アンテナスイッチング手段21の端子を示す。
【0020】
【表1】
表1
制御信号S951 アンテナ11の出力 アンテナ12の出力
0000 なし なし
0001 端子A なし
0010 端子B なし
0100 なし 端子A
1000 なし 端子B
1001 端子A 端子B
0110 端子B 端子A
【0021】
受信ブロック31,32はそれぞれ、バンドパスフィルタ(BPF)、可変利得低ノイズ高周波増幅回路(LNA)などを有している。受信ブロック31,32はそれぞれ、さらにバンドパスフィルタ(BPF)の後段に可変フィルタ(Funable Filtere)を設けることもできる。受信ブロック31,32の数は直接周波数変換回路(DCC)61,62の数と同じである。本実施の形態では、直接周波数変換回路61,62が2系統なので、受信ブロック31,32も2系統設けている。
バンドパスフィルタは、アンテナスイッチング手段21の出力端子A、Bの出力信号のうち、ノイズ成分である所定の低周波成分信号および所定の高周波成分信号を除去した本来の受信信号を通過させる。
受信ブロック31,32に可変フィルタが設けられている場合、可変フィルタは、バンドパスフィルタを通過した信号について、たとえば、制御手段95で指定された条件で、たとえば、制御手段95で指定された周波数特性で、フィルタ処理する。
【0022】
可変利得低ノイズ高周波増幅回路(LNA)は、バンドパスフィルタを通過した高周波信号(あるいは、さらに可変フィルタを通過した高周波信号)、たとえば、数GHzの信号について、低周波ノイズを除去しながら、可変利得制御を行って受信信号のレベルを適正な値に調整しながら低レベルの信号を所定の利得まで増幅する。
【0023】
受信ブロック31,32の出力信号が接続されているモードスイッチング手段51は、アンテナスイッチング手段21と同様、制御手段95の制御信号S952に応じて、受信ブロック31,32の出力信号を下記表2に示すように、自在に選択的に出力できるように、アレー回路として構成されている。表2の端子はモードスイッチング手段51の出力端子を示す。
【0024】
【表2】
表2
制御信号S952 ブロック31 ブロック32
0000 なし なし
0001 端子A なし
0010 端子B なし
0100 なし 端子A
1000 なし 端子B
1001 端子A 端子B
0110 端子B 端子A
【0025】
以上のように、制御手段95でアンテナスイッチング手段21およびモードスイッチング手段51を制御することにより、アンテナ11、12で受信した信号を直接周波数変換回路61、62以降の任意の系統の回路に接続することができる。
【0026】
第1の直接周波数変換回路61、第1のアナログ/ディジタル変換ブロック71、第1の再構築可能なディジタル回路81、データ接続手段91、および共用メモリ装置92で第1系統の受信回路101を構成している。
同様に、第2の直接周波数変換回路62、第2のアナログ/ディジタル変換ブロック72、第2の再構築可能なディジタル回路82、データ接続手段91、および共用メモリ装置92で第2系統の受信回路102を構成している。
データ接続手段91と共用メモリ装置92とは第1系統の受信回路101および第2系統の受信回路102に共通に属している。
【0027】
2つの直接周波数変換回路61、62は全く同じ回路構成である。
2つのアナログ/ディジタル変換ブロック71、72も同様に全く同じ回路構成である。
2つの再構築可能なディジタル回路81、82も全く同じ回路構成である。
すなわち、第1系統の受信回路101および第2系統の受信回路102は、データ接続手段91および共用メモリ装置92を共通の回路として、全く同じ回路構成、すなわち、デュアル回路構成である。
【0028】
直接周波数変換回路61、62は、受信ブロック31,32内の可変利得低ノイズ高周波増幅回路で増幅された高周波信号、たとえば、数GHzの高周波信号を、たとえば、ベースバンドの信号に直接変換する周波数回路(ダウンコンバータ)である。 ダウンコンバータとしての直接周波数変換回路(DCC)61,62は、たとえば、制御手段95からの周波数制御信号に応じた周波数信号、たとえば、ベースバンド信号に変換することができる。
そのような直接周波数変換回路61、62としては、直交復調を活用した、たとえば、国際特許協力条約(PCT)に基づく特許出願公開公報、WO99233166号公報に開示されている回路、特開平9−8699号公報に開示されている回路、または、特開平11−317777号公報に開示されている回路を用いることが、回路の小型などの観点から望ましい。
【0029】
アナログ/ディジタル変換ブロック(A/DC)71、72は、直接周波数変換回路61、62で、たとえば、ベースバンドまで変換された受信アナログ信号をディジタル信号に変換する。なお、直接周波数変換回路(DCC、ダウンコンバータ)61,62からはそれぞれ3種の信号が出力されるので、アナログ/ディジタル変換ブロック71、72はそれぞれ、3個のアンテナ/ディジタル変換回路を有している。すなわち、3個のアンテナ/ディジタル変換回路を1つのアナログ/ディジタル変換ブロックとして図解している。
【0030】
再構築可能なディジタル回路81、82は、プログラムを格納可能なメモリと、信号処理回路を有する回路である。
そのようなディジタル回路81、82として、たとえば、フィールド(現場)でユーザがプログラムを組み込んで希望するプログラム処理を可能にして、メモリを有するFPGA(フィールド・プログラブル・ゲート・アレー)を用いることができる。
あるいは、ディジタル回路81、82としては、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)として知られている、メモリを有する高速信号処理装置を用いることができる。
【0031】
FPGAもDSPも共に、メモリを有しており、そのメモリにプログラムをロードすることにより、ロードしたプログラムを動作させることができる。したがって、後述するように、アンテナ11、12を介して、プログラム供給元から希望するプログラムをダウンロードしてメモリに格納することにより、2つの再構築可能なディジタル回路81、82においてそのプログラムを動作させることができる。
【0032】
あるいは、共用メモリ装置92に種々のプログラムを格納しておき、希望するプログラムを共用メモリ装置92から読みだしてFPGAまたはDSPのメモリに転送してそこに格納して、2つの再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82においてそのプログラムを動作させることができる。
【0033】
このように、FPGAまたはDSPは再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82として小型、高速、柔軟性に富み、種々の分野で利用実績が十分にあり信頼性が高く、低価格の回路として利点がある。
【0034】
データ接続手段91は、再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82の相互のデータ交信に使用する。データ接続手段91としては、たとえば、ディジタル回路81、82をDSPで構成した場合、DSPのメモリ相互間を直接リード/ライトできる回路、あるいは、高速データバスで2つのDSPを接続するDSP通信手段などで実現する。
なお、共用メモリ装置92を経由してディジタル回路81、82相互のDSP交換を行う場合は、共用メモリ装置92をデータ接続手段91の1種として扱うこともできる。
【0035】
共用メモリ装置92は、再構築可能なディジタル回路81、82の双方からアクセス可能な共用記憶手段である。
共用メモリ装置92としては、上述したように、ディジタル回路81、82で動作可能な種々のプログラムを格納しておくような場合は、小型の磁気ディスク、光磁気ディスク、あるいは、フロッピディスクなどを用いることができる。あるいは、不揮発性半導体メモリなど用いることもできるし、高速動作が可能なバイポーラ半導体メモリを用いることができる。 もちろん、共用メモリ装置92としては、これのメモリを適宜、組み合わせたものとすることもできる。
【0036】
第1の動作例
図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の第1の動作態様を図2を参照して述べる。
図2は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の動作態様の第1形態、すなわち、共用メモリ装置92に格納されている独立した2つのプログラムを再構築可能なディジタル回路81、82にそれぞれ独立にロードして、それらのプログラムを用いて多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1において2つの独立した動作を行わせる場合の処理動作を示すフローチャートである。
【0037】
ステップ1:プログラムのロード
ユーザが図示しない操作ボタンを操作して制御手段95を介して、プログラム供給元、たとえば、共用メモリ装置92から2つのプログラムをダウンロードすることを指示すると、制御手段95は、共用メモリ装置92に記憶されている複数のプログラムのうち、該当するプログラムを再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82のそれぞれのメモリに転送する。
再構築可能なディジタル回路81、82としては、たとえば、FPGAを用いている場合、FPGAのメモリにそれぞれ、共用メモリ装置92から転送された第1および第2のプログラムが格納される。
【0038】
ステップ2:回路設定
ユーザの指定に応じて制御手段95はアンテナスイッチング手段21およびモードスイッチング手段51を制御して、下記のように回路を確立する。
【0039】
【表3】
表3
第1の回路:アンテナ11と、第1の受信ブロック(BPF、LNA)31と、第1系統の受信回路101とを接続した回路
第2の回路:アンテナ12と、第2の受信ブロック(BPF、LNA)33と、第2系統の受信回路102を接続した回路
【0040】
ステップ3:独立した動作の開始
上記回路の確立の後、制御手段95は再構築可能なディジタル回路81、82を構成しているFPGAを動作させて、それぞれ共用メモリ装置92からロードされてメモリに格納されている第1および第2のプログラムを動作させる。
【0041】
その結果、確立された第1の回路と第2の回路とがそれぞれ、第1および第2のプログラムに従って、独立して動作可能となる。すなわち、アンテナ11、12、受信ブロック31,32、直接周波数変換回路61、62、アナログ/ディジタル変換ブロック71、72を経由して受信した信号の処理を2つのFPGA81、82で独立して行うことができる。
【0042】
第2の動作例
図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の第2の動作態様を図3を参照して述べる。
図3は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の動作態様の第2形態、すなわち、共用メモリ装置92に格納されている1つのプログラムを再構築可能なディジタル回路81、82に分割してロードして、分割した1つのプログラムを再構築可能なディジタル回路81、82で協動させて1つの動作を行わせる場合の処理動作を示すフローチャートである。
【0043】
ステップ11:プログラムのロード
ユーザが図示しない操作ボタンを操作して制御手段95を介して、プログラム供給元、たとえば、共用メモリ装置92から1つのプログラムをダウンロードすることを指示すると、制御手段95は、共用メモリ装置92に記憶されている1つのプログラムを半分づつ再構築可能なディジタル回路81、82のそれぞれのメモリに転送する。そのプログラムは分割して動作しても協調動作可能に作成されている。
ディジタル回路81、82としては、たとえば、FPGAを用いている場合、FPGAのメモリにそれぞれ、共用メモリ装置92から転送されたプログラムの半分づづが格納される。
【0044】
ステップ12:回路設定
ユーザの指定に応じて制御手段95はアンテナスイッチング手段21およびモードスイッチング手段51を制御して、上記と同様、表2に示した回路を確立する。
【0045】
ステップ13:協動動作の開始
上記回路の確立の後、制御手段95は、再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82を構成しているFPGAを動作させて、それぞれ共用メモリ装置92からロードされてメモリに格納されている半分づつのプログラムを動作させる。
半分づづのプログラムはデータ接続手段91を介して2つのFPGAの両者の同期を図りながら処理を分担して平行に動作する。
その結果、確立された第1の回路と第2の回路とがそれぞれ、第1および第2のプログラムに従って、独立して動作可能となる。すなわち、アンテナ11、12、受信ブロック31,32、直接周波数変換回路61、62、アナログ/ディジタル変換ブロック(ADC)71、72を経由して受信した信号の処理が2つのFPGA81、82で分担しながら、処理を進めることができる。
【0046】
このような処理の分担処理としては、たとえば、1つのプログラムの容量が大きくて、FPGAのメモリ1つには収容仕切れない場合に2つのFPGAの2つのメモリに分割してロードして、処理を分担して行う場合などに好適である。
【0047】
あるいは、受信したデータ量か膨大で、1つのFPGAでは処理時間がかかりすぎる場合など、FPGAのメモリに同じプログラムをロードしておき、第1の回路と第2の回路で受信したデータを平行して分割処理して処理時間の短縮を図る場合に好適である。
データ処理はデータ接続手段91を介してタイミング一致させながら、処理結果のデータは、たとえば、共用メモリ装置92に記憶して、2つのFPGAで共用して使用することができる。
【0048】
第3の動作例
図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の第3の動作態様を図4を参照して述べる。
図4は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の動作態様の第3形態、すなわち、アンテナ11、12を用いて空間ダイバシテ受信処理を行う場合の処理動作を示すフローチャートである。
【0049】
ステップ21:プログラムのロード
ユーザが図示しない操作ボタンを操作して制御手段95を介して、希望する1つのプログラムを、プログラム供給元、たとえば、共用メモリ装置92からダウンロードすることを指示すると、制御手段95は、共用メモリ装置(SM)92に記憶されている空間ダイバシテ用の1つのプログラムを再構築可能なディジタル回路81、82のそれぞれのメモリに転送する。
再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82としては、たとえば、FPGAを用いている場合、FPGAのメモリにそれぞれ、共用メモリ装置92から転送された空間ダイバシテ用の同じプログラムが格納される。
【0050】
ステップ22:回路設定
ユーザの指定に応じて制御手段95はアンテナスイッチング手段21およびモードスイッチング手段51を制御して、上記と同様、表2に示した回路を確立する。
【0051】
ステップ23:半独立動作の開始
上記回路の確立の後、制御手段95は、再構築可能なディジタル回路(RDC)81、82を構成しているFPGAを動作させて、それぞれ共用メモリ装置92からロードされてメモリに格納されている空間ダイバシテ用の同じプログラムを独立に動作させる。
その結果、第1回路のFPGAと第2回路のFPGAとは、それぞれ自分の回路で受信した信号の強度を算出して、それらの強度信号をデータ接続手段91を介してデータの交換し、どちらの信号の強度が高いかを比較判断する。
そして、第1回路のFPGAと第2回路のFPGAとは、信号強度の高いほうのアンテナに接続された回路を用いて受信信号処理を行う。
【0052】
以上述べたように、図1の回路構成をとる多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1は、再構築可能なディジタル回路81、82で動作するプログラムを交換し、多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1内の回路構成を適宜設定することにより、種々の処理を行うことでできる。
また、データ接続手段91あるいは共用メモリ装置92を介して再構築可能なディジタル回路81、82の相互のデータ交換が可能なので、1つのタスクを再構築可能なディジタル回路81、82で分散処理することもできる。
【0053】
以上、再構築可能なディジタル回路81、82としてFPGAを用いた場合につ,いて述べたが、DSPを用いた場合も上記同様である。
【0054】
他のプログラムロード方法
上述した実施の形態では、再構築可能なディジタル回路81、82であるFPGAまたはDSPにロードするプログラムを共用メモリ装置92からロードする場合を述べたが、アンテナ11、12介してプログラム供給元から必要なプログラムをダウンロードして、FPGAまたはDSPのメモリにロードすることもできる。
その後の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の動作は上述したと同様である。
【0055】
図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1のように2系統に限らず、3以上の複数の系統に拡張することができる。たとえば、4系統にすると、4種の処理が独立して行うことができる、あるいは、4個の再構築可能なディジタル回路(RDC)を用いて1つの処理を4分割して行うことができる。
【0056】
第2実施の形態
図5を参照してを参照して、本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置の第2実施の形態として、多用途ソフトウエア規定型無線送信装置を述べる。
【0057】
図5に図解した多用途ソフトウエア規定型無線送信装置1Aは、2つのアンテナ11、12と、アンテナスイッチング手段21Aと、2つの送信ブロック131,132と、モードスイッチング手段51Aと、2つの直接周波数変換回路(DCC:Direct frequncy Conversion Circuit、アップコンバータ)161、162と、2つのディジタル/アナログ変換ブロック(DAC)171、172と、2つの再構築可能なディジタル回路(RDC:Reconfiguable Digital Circuit )81A、82Aと、これら2つの再構築可能なディジタル回路81A、82Aの相互を接続してデータ交換可能に接続するデータ接続手段91と、2つの再構築可能なディジタル回路81、82に共通に接続された共用メモリ装置(SM:Shared Memory)92、および、制御手段(CONT)95Aを有する。
【0058】
図5に図解した多用途ソフトウエア規定型無線送信装置1Aは、図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1と逆回路である。
【0059】
図5のアンテナ11、12は図1のアンテナ11、12と同じである。
信号の伝達方向は逆だが、図5のアンテナスイッチング手段21Aと図1のアンテナスイッチング手段21とは類似する回路であり、制御手段95Aの動作に応じて、上記表1と同様の信号選択を行うことができる。
送信ブロック131,132はそれぞれ、図1に図解した受信ブロック31,32とは逆回路構成になっており、可変利得低ノイズ高周波増幅回路(LNA)、バンドパスフィルタ(BPF)などを有している。送信ブロック131,132内のバンドパスフィルタ(BPF)および可変利得低ノイズ高周波増幅回路(LNA)は、図1を参照して述べた受信ブロック31,32内のバンドパスフィルタ(BPF)および可変利得低ノイズ高周波増幅回路(LNA)と同様の回路である。
信号の伝達方向は逆だが、図5のモードスイッチング手段51Aと図1のモードスイッチング手段51とは類似する回路であり、制御手段95Aの動作に応じて、上記表2と同様の信号選択を行うことができる。
【0060】
図5の直接周波数変換回路161、162は、図1の直接周波数変換回路61、62がダウンコンバータであるのに対して、低周波信号を高周波信号に変換する。アップコンバータであることが異なる。しかしながら、直接周波数変換回路161、162も、直接周波数変換回路61、62と同様に、直交変換を用いた回路構成をとることができる。なお、直接周波数変換回路(DCC、アップコンバータ)161、162も制御手段95Aからの周波数制御信号に応じた周波数変換を行うことができる。
【0061】
図5のディジタル/アナログ変換ブロック171、172は、図1のアナログ/ディジタル変換ブロック71、72とは逆の、ディジタル信号をアナログ信号に変換する回路ブロックである。これらディジタル/アナログ変換ブロック(DAC)171、172もそれぞれ3個のディジタル/アンテナ変換回路を示している。その理由は、直接周波数変換回路(DCC、アップコンバータ)161、162それぞれに、3種のディジタル信号を出力するためである。
【0062】
図5の再構築可能なディジタル回路81A、81Bは、図1の再構築可能なディジタル回路81、82と同様、FPGA、DSPなどを用いて構成できる。
【0063】
データ接続手段91および共用メモリ装置92は図1のものも図5のものも実質的に同じである。
【0064】
図5の制御手段95Aは、アンテナスイッチング手段21Aと、モードスイッチング手段51Aと、2つの直接周波数変換回路(DCC、アップコンバータ)161、162と、2つの再構築可能なディジタル回路(RDC)81A、82Aに対して、送信処理に応じた制御を行う。
【0065】
図5の多用途ソフトウエア規定型無線送信装置1Aにおいても、再構築可能なディジタル回路181、182に、FPGAまたはDSPを用いて、それらのメモリ内に動作させてプログラムを、共用メモリ装置92から読みだして、あるいて、アンテナ11、12を介して配給元からダウンロードして、FPGAまたはDSPのメモリにロードして送信処理を行わせることができる。
【0066】
図2〜図4は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1の受信処理の1例を示したが、図5の多用途ソフトウエア規定型無線送信装置1Aについても、図2〜図4に図解した処理に対応する送信処理を行うことができる。
【0067】
特に、制御手段95Aの制御により、アンテナスイッチング手段21A、モードスイッチング手段51Aを適宜、選択することにより、種々の形態の信号伝送経路を設定できる。
【0068】
再構築可能なディジタル回路81A、82Aで信号処理したディジタルデータはそれぞれ、DAC171、172でアナログ信号に変換され、直接周波数変換回路161、162で、たとえば、ベースバンド信号を高周波信号に変換して、モードスイッチング手段51Aを介して、送信ブロック131,132内の可変利得低ノイズ高周波増幅回路(LNA)で増幅されバンドパスフィルタを通過した信号がアンテナスイッチング手段21Aを経由してアンテナ11、12から送出される。
【0069】
図5に図解した多用途ソフトウエア規定型無線送信装置1Aにおいても、再構築可能なディジタル回路(RDC)81A、82Aに希望するプログラムをロードすることにより、2種の処理を同時に、あるいは、1つの処理を分担して行うことができる。
【0070】
第3実施の形態
図6を参照してを参照して、本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置の第3実施の形態として多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置を述べる。
【0071】
図6に図解した多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置1Bは、図1に図解した多用途ソフトウエア規定型無線受信装置1と、図5に図解した多用途ソフトウエア規定型無線送信装置1Aとを合体させたものである。
図6の多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置1Bには2系統の送受信回路が設けられているので、2種の送受信を同時または時間をずらして行うことができる。
そのために、再構築可能なディジタル回路81B、82Bに、共用メモリ装置92から、あるいは、無線を介して、送受信および信号処理プログラムをロードする。
【0072】
そのような2種の送受信を行う例としては、たとえば、PHS通信とITS通信とを同時に図6に図解した1台の多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置1Bで行うことができる。あるいは、ITS通信とIPディジタル通信を同時に行うことができる。
【0073】
上述した実施の形態は本発明の例示にすぎない。したがって、本発明の思想に則して、種々の変形態様をとることができる。
【0074】
【発明の効果】
上述したように、本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置は、再構築可能なディジタル回路に希望するプログラムをロードさせ、アンテナスイッチング手段、モードスイッチング手段などを適切に駆動することにより、種々の処理か同時的、または、独立して、あるいは、協動して遂行することがてきる。
【0075】
本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置は、利用が容易なFPGA、DSPなどで再構築可能なディジタル回路を構成し、回路規模が小さな直接周波数変換回路を用いているので、小型、軽量、低価格で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置の第1実施の形態として多用途ソフトウエア規定型無線受信装置の構成図である。
【図2】図2は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置の動作態様の第1形態の処理動作を示すフローチャートである。
【図3】図3は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置の動作態様の第2形態の処理動作を示すフローチャートである。
【図4】図4は図1の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置の動作態様の第3形態の処理動作を示すフローチャートである。
【図5】図5は本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置の第2実施の形態として多用途ソフトウエア規定型無線送信装置の構成図である。
【図6】図6は本発明の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置の第3実施の形態として多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置の構成図である。
【符号の説明】
1・・多用途ソフトウエア規定型無線受信装置
1A・・多用途ソフトウエア規定型無線送信装置
1B・・多用途ソフトウエア規定型無線送受信装置
11、12・・アンテナ
21、21A、21B・・アンテナスイッチング手段
31、32・・受信ブロック
51、51A、51B・・モードスイッチング手段
61、62・・直接周波数変換回路(DCC、ダウンコンバータ)
71、72・・アナログ/ディジタル変換ブロック(A/DC)
81、82・・再構築可能なディジタル回路(RDC)
91・・データ接続手段
92・・共用メモリ装置
95・・制御手段
131、132・・送信ブロック
161、162・・直接周波数変換回路
(DCC、アップコンバータ)
171、172・・ディジタル/アナログ変換ブロック(DAC)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication apparatus, and more particularly, to a software-defined wireless communication apparatus that enables communication by replacing software.
[0002]
[Prior art]
Until now, wireless communication devices are usually configured to perform a fixed function with a hardware circuit or a circuit according to hardware, so as to be suitable for one application. Therefore, in order to perform a plurality of different communications, it is necessary to prepare a plurality of wireless communication apparatuses having respective functions.
[0003]
For example, a PHS mobile phone is required for a PHS mobile phone call, and a Do Co Mo mobile phone is required for DoCoMo (Do Communication Mobile) mobile communication provided by NTT.
[0004]
As a means of overcoming such inconvenience, the document J. Mitola, “The software radio architecture” IEEE Communications Magazine Vol. 33.5, pp26-38, May 1995 (hereinafter referred to as document 1) is included in the communication device. It has been proposed that a program (software) for performing a target process is downloaded and stored in a memory in a wireless communication apparatus, and the program is operated to perform a process according to the purpose.
[0005]
That is, according to the method proposed in
[0006]
Certainly, the technology proposed in
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, a wide and practical wireless communication device cannot be manufactured simply by applying memory technology, electronic technology, and computer technology. For example, since such a wireless communication device performs data communication wirelessly using an antenna (antenna), the antenna must be capable of data communication and program download.
[0008]
Next, the signal transmitted and received by the antenna is a high-frequency signal of about several GHz, and the part where the program operates is a baseband signal. Therefore, it is economical and small in terms of manufacturing a practical wireless communication device. Therefore, a low power consumption frequency conversion circuit is required.
[0009]
In order to configure a wireless communication apparatus adaptable for various uses, it is necessary to make the scale of the wireless communication apparatus that downloads and operates the program very large. Then, the price of such a wireless communication device becomes very high, and it may be more economical to prepare a plurality of separate wireless communication devices.
[0010]
Furthermore, when the software-defined wireless communication device proposed in
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to develop the software-defined wireless communication device proposed in
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, at least two antennas;Provided corresponding to the at least two antennas,At least two receiving means, andat least2 antennas and aboveat leastA versatile software-defined radio receiving apparatus comprising switching means for selectively connecting between two receiving means,Of different strainsEach of the at least two receiving means converts the high frequency signal to a baseband signalDifferent systems forHas frequency conversion means and memory meansAnd the system is differentWith reconfigurable digital circuit means,For all of the at least two reconstructed digital circuit means,The control meansThe memory means in the at least two reconfigurable digital circuit meansCollaborative operation is possible even if divided and operatedA predetermined program is divided and loaded from shared memory means commonly connected to the at least two reconfigurable digital circuit means or via the antenna, and the at least twoReconstructed digitalA program stored in the memory means in the circuit means, While synchronizing the at least two reconfigurable digital circuit means, the processes are shared and operated in parallel so as to be coordinated.There is provided a multipurpose software-defined radio receiving apparatus that performs one task related to the predetermined program.
[0013]
Preferably, the reconfigurable digital circuit means comprises an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor).
[0014]
The frequency conversion means performs frequency conversion by an orthogonal demodulation method.
[0015]
According to a second aspect of the invention, at least two antennas;Provided corresponding to the at least two antennas,At least two transmission means, andat least2 antennas and aboveat leastA versatile software-defined radio transmission apparatus comprising switching means for selectively connecting between two transmission means,Of different strainsEach of the at least two transmission means converts the baseband into a high frequency signalDifferent systems forHas frequency conversion means and memory meansAnd the system is differentWith reconfigurable digital circuit means,For all of the at least two reconstructed digital circuit means,The control meansThe memory means in the at least two reconfigurable digital circuit meansCollaborative operation is possible even if divided and operatedA predetermined program is divided and loaded from shared memory means commonly connected to the at least two reconfigurable digital circuit means or via the antenna, and the at least twoReconstructed digitalA program stored in the memory means in the circuit means, While synchronizing the at least two reconfigurable digital circuit means, the processes are shared and operated in parallel so as to be coordinated.There is provided a multipurpose software-defined wireless transmission device that performs one task related to the predetermined program.
[0016]
According to a third aspect of the invention, at least two antennas;Provided corresponding to the at least two antennas,At least two transmission / reception means, andat least2 antennas and aboveat leastA versatile software-defined wireless communication device comprising switching means for selectively connecting between two transmission / reception means,Of different strainsEach of the at least two transmission / reception means converts the baseband into a high frequency signalDifferent systems forA frequency conversion means, a means for converting a high-frequency signal into a baseband signal, and a memory means.And the system is differentWith reconfigurable digital circuit means,For all of the at least two reconstructed digital circuit means,The control meansThe memory means in the at least two reconfigurable digital circuit meansCollaborative operation is possible even if divided and operatedA predetermined program is divided and loaded from shared memory means commonly connected to the at least two reconfigurable digital circuit means or via the antenna, and the at least twoReconstructed digitalA program stored in the memory means in the circuit means, While synchronizing the at least two reconfigurable digital circuit means, the processes are shared and operated in parallel so as to be coordinated.There is provided a multipurpose software-defined wireless transmission device that performs one task related to the predetermined program.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
With reference to FIG. 1, a multipurpose software-defined radio receiving apparatus as a first embodiment of the multipurpose software-defined radio communication apparatus of the present invention will be described.
[0018]
The multipurpose software-defined
[0019]
The antenna switching means 21 to which the
[0020]
[Table 1]
Table 1
Control signal S951 Output of
0000 None None
0001 Terminal A None
0010 Without terminal B
0100 None Terminal A
1000 None Terminal B
1001 Terminal A Terminal B
0110 Terminal B Terminal A
[0021]
Each of the reception blocks 31 and 32 includes a band pass filter (BPF), a variable gain low noise high frequency amplifier circuit (LNA), and the like. Each of the reception blocks 31 and 32 may further include a variable filter (Funable Filter) in the subsequent stage of the band pass filter (BPF). The number of reception blocks 31 and 32 is the same as the number of direct frequency conversion circuits (DCC) 61 and 62. In this embodiment, since the direct
The band-pass filter passes the original received signal from which the predetermined low-frequency component signal and the predetermined high-frequency component signal, which are noise components, are removed from the output signals of the output terminals A and B of the antenna switching means 21.
When the reception blocks 31 and 32 are provided with a variable filter, the variable filter is, for example, a frequency specified by the
[0022]
The variable gain low noise high frequency amplifier circuit (LNA) is capable of changing a high frequency signal that has passed through a bandpass filter (or a high frequency signal that has further passed through a variable filter), for example, a signal of several GHz, while removing low frequency noise. Gain control is performed to amplify a low level signal to a predetermined gain while adjusting the level of the received signal to an appropriate value.
[0023]
The mode switching means 51 to which the output signals of the reception blocks 31 and 32 are connected, like the antenna switching means 21, the output signals of the reception blocks 31 and 32 are shown in Table 2 below according to the control signal S952 of the control means 95. As shown, it is configured as an array circuit so that it can be selectively output freely. The terminals in Table 2 represent output terminals of the mode switching means 51.
[0024]
[Table 2]
Table 2
Control
0000 None None
0001 Terminal A None
0010 Without terminal B
0100 None Terminal A
1000 None Terminal B
1001 Terminal A Terminal B
0110 Terminal B Terminal A
[0025]
As described above, the
[0026]
The first direct
Similarly, the second direct
The data connection means 91 and the shared
[0027]
The two direct
Similarly, the two analog / digital conversion blocks 71 and 72 have the same circuit configuration.
The two reconfigurable
That is, the first-
[0028]
The direct
As such direct
[0029]
Analog / digital conversion blocks (A / DC) 71 and 72 convert, for example, received analog signals converted up to baseband into digital signals by direct
[0030]
The reconfigurable
As such
Alternatively, as the
[0031]
Both the FPGA and the DSP have a memory, and the loaded program can be operated by loading the program into the memory. Therefore, as will be described later, by downloading a desired program from the program supplier via the
[0032]
Alternatively, various programs are stored in the shared
[0033]
As described above, the FPGA or the DSP is a reconfigurable digital circuit (RDC) 81, 82 that is small, high-speed, flexible, has a proven track record in various fields, has high reliability, and is a low-cost circuit. There are advantages.
[0034]
The data connection means 91 is used for mutual data communication between the reconfigurable digital circuits (RDC) 81 and 82. As the data connection means 91, for example, when the
In the case where the DSPs of the
[0035]
The shared
As the shared
[0036]
First operation example
A first operation mode of the versatile software-defined
2 shows a first mode of operation of the versatile software-defined
[0037]
Step 1: Load the program
When the user operates an operation button (not shown) to instruct to download two programs from a program supplier, for example, the shared
For example, when an FPGA is used as the reconfigurable
[0038]
Step 2: Circuit setting
The control means 95 controls the antenna switching means 21 and the mode switching means 51 according to the user's designation, and establishes a circuit as follows.
[0039]
[Table 3]
Table 3
First circuit: a circuit in which an
Second circuit: a circuit in which the
[0040]
Step 3: Start independent operation
After the establishment of the circuit, the control means 95 operates the FPGAs constituting the reconfigurable
[0041]
As a result, the established first circuit and second circuit can operate independently according to the first and second programs, respectively. That is, processing of signals received via the
[0042]
Second operation example
A second operation mode of the versatile software-defined
FIG. 3 shows a second mode of operation of the multipurpose software-defined
[0043]
Step 11: Load the program
When the user operates an operation button (not shown) to instruct to download one program from a program supplier, for example, the shared
As the
[0044]
Step 12: Circuit setting
The control means 95 controls the antenna switching means 21 and the mode switching means 51 according to the user's designation, and establishes the circuits shown in Table 2 as described above.
[0045]
Step 13: Start cooperative action
After the establishment of the circuit, the control means 95 operates the FPGA constituting the reconfigurable digital circuits (RDC) 81 and 82 and is loaded from the shared
A half-by-one program operates in parallel by sharing processing while synchronizing both of the two FPGAs via the data connection means 91.
As a result, the established first circuit and second circuit can operate independently according to the first and second programs, respectively. That is, processing of signals received via the
[0046]
For example, when the capacity of one program is large and the memory of one FPGA cannot be accommodated and divided, the processing is divided into two memories of two FPGAs and loaded. It is suitable for the case where it is shared.
[0047]
Alternatively, if the received data volume is enormous and processing time is too long for one FPGA, the same program is loaded into the FPGA memory, and the data received by the first circuit and the second circuit are paralleled. Therefore, it is suitable for reducing the processing time by dividing the process.
While the data processing is time-matched via the data connection means 91, the processing result data can be stored in, for example, the shared
[0048]
Third operation example
A third operation mode of the multipurpose software-defined
FIG. 4 is a flowchart showing a third operation mode of the multipurpose software-defined
[0049]
Step 21: Load the program
When the user operates an operation button (not shown) to instruct to download a desired program from a program supplier, for example, the shared
As the reconfigurable digital circuits (RDC) 81 and 82, for example, when an FPGA is used, the same program for spatial diversity transferred from the shared
[0050]
Step 22: Circuit setting
The control means 95 controls the antenna switching means 21 and the mode switching means 51 according to the user's designation, and establishes the circuits shown in Table 2 as described above.
[0051]
Step 23: Start semi-independent operation
After the establishment of the circuit, the control means 95 operates the FPGA constituting the reconfigurable digital circuits (RDC) 81 and 82 and is loaded from the shared
As a result, the FPGA of the first circuit and the FPGA of the second circuit calculate the strengths of the signals received by their own circuits, and exchange the data of those strength signals via the data connection means 91. It is compared and judged whether the intensity of the signal is high.
Then, the FPGA of the first circuit and the FPGA of the second circuit perform reception signal processing using a circuit connected to the antenna having the higher signal strength.
[0052]
As described above, the multipurpose software stipulated
In addition, since data can be exchanged between the reconfigurable
[0053]
In the above, the case where the FPGA is used as the reconfigurable
[0054]
Other program loading methods
In the above-described embodiment, the case where the program to be loaded into the FPGA or DSP which is the reconfigurable
The subsequent operation of the versatile software-defined
[0055]
The multipurpose software-defined
[0056]
Second embodiment
With reference to FIG. 5, a multipurpose software-defined radio communication apparatus will be described as a second embodiment of the multipurpose software-defined radio communication apparatus of the present invention.
[0057]
The multipurpose software-defined
[0058]
The multipurpose software stipulated
[0059]
The
Although the signal transmission direction is opposite, the antenna switching means 21A of FIG. 5 and the antenna switching means 21 of FIG. 1 are similar circuits, and perform signal selection similar to Table 1 above according to the operation of the control means 95A. be able to.
Each of the transmission blocks 131 and 132 has an inverse circuit configuration with respect to the reception blocks 31 and 32 illustrated in FIG. 1, and includes a variable gain low noise high frequency amplifier circuit (LNA), a band pass filter (BPF), and the like. Yes. The bandpass filter (BPF) and variable gain low noise high frequency amplifier circuit (LNA) in the transmission blocks 131 and 132 are the same as the bandpass filter (BPF) and variable gain in the reception blocks 31 and 32 described with reference to FIG. It is a circuit similar to a low noise high frequency amplifier circuit (LNA).
Although the signal transmission direction is reversed, the mode switching means 51A of FIG. 5 and the mode switching means 51 of FIG. 1 are similar circuits, and perform signal selection similar to Table 2 above according to the operation of the control means 95A. be able to.
[0060]
Direct
[0061]
The digital / analog conversion blocks 171 and 172 in FIG. 5 are circuit blocks for converting a digital signal into an analog signal, which is the reverse of the analog / digital conversion blocks 71 and 72 in FIG. These digital / analog conversion blocks (DAC) 171 and 172 also indicate three digital / antenna conversion circuits. This is because three types of digital signals are output to the direct frequency conversion circuits (DCC, up-converter) 161 and 162, respectively.
[0062]
The reconfigurable
[0063]
The data connection means 91 and the shared
[0064]
5 includes an
[0065]
Also in the multipurpose software-defined
[0066]
2 to 4 show an example of the reception process of the multipurpose software-defined
[0067]
In particular, various types of signal transmission paths can be set by appropriately selecting the antenna switching means 21A and the mode switching means 51A under the control of the control means 95A.
[0068]
The digital data signal-processed by the reconfigurable
[0069]
Also in the multipurpose software-defined
[0070]
Third embodiment
With reference to FIG. 6, a multipurpose software-defined radio communication apparatus will be described as a third embodiment of the multipurpose software-defined radio communication apparatus of the present invention.
[0071]
A multipurpose software-defined radio transmitting / receiving
Since the multi-purpose software-defined
For this purpose, the transmission / reception and signal processing programs are loaded into the reconfigurable
[0072]
As an example of performing such two types of transmission / reception, for example, PHS communication and ITS communication can be simultaneously performed by one multipurpose software-defined wireless transmission /
[0073]
The above-described embodiments are merely examples of the present invention. Therefore, various modifications can be made in accordance with the idea of the present invention.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, the versatile software-defined wireless communication device of the present invention can load various programs by loading a desired program into a reconfigurable digital circuit and appropriately driving antenna switching means, mode switching means, and the like. Can be performed simultaneously, independently, or in concert.
[0075]
The versatile software-defined wireless communication device of the present invention constitutes a digital circuit that can be reconstructed with an easy-to-use FPGA, DSP, etc., and uses a direct frequency conversion circuit with a small circuit scale, so it is small and lightweight. Can be manufactured at a low price.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a multipurpose software-defined radio receiving apparatus as a first embodiment of a multipurpose software-defined radio communication apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation of the first form of the operation mode of the multipurpose software-defined radio receiving apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing the processing operation of the second mode of the operation mode of the multipurpose software-defined radio receiving apparatus of FIG. 1;
4 is a flowchart showing a processing operation of a third form of the operation mode of the versatile software-defined radio receiving apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of a multipurpose software-defined radio transmission apparatus as a second embodiment of the multipurpose software-defined radio communication apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a multipurpose software-defined radio transceiver apparatus as a third embodiment of the multipurpose software-defined radio communication apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Multipurpose software-defined type wireless receiver
1A ・ ・ Multi-use software-defined radio transmitter
1B ・ ・ Multi-use software-defined wireless transceiver
11, 12, ... Antenna
21, 21A, 21B .. Antenna switching means
31, 32 ... Reception block
51, 51A, 51B ·· Mode switching means
61, 62 .. Direct frequency conversion circuit (DCC, down converter)
71, 72 .. Analog / digital conversion block (A / DC)
81, 82 .. Reconfigurable digital circuit (RDC)
91 .. Data connection means
92 .. Shared memory device
95 .. Control means
131, 132 ... Transmission block
161, 162 .. Direct frequency conversion circuit
(DCC, upconverter)
171, 172 .. Digital / analog conversion block (DAC)
Claims (12)
上記少なくとも2つのアンテナに対応して設けられ、異なる系統の少なくとも2つの受信手段と、
上記少なくとも2つのアンテナと上記少なくとも2つの受信手段との間を選択的に接続するスイッチング手段とを
具備する多用途ソフトウエア規定型無線受信装置であって、
上記異なる系統の少なくとも2つの受信手段のそれぞれは、高周波信号をベースバンド信号に変換するための系統が異なる周波数変換手段と、メモリ手段を有し、系統が異なる再構成ディジタル回路手段とで構成されており、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の全てに対して、制御手段が、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に分割して動作させても協調動作可能な所定のプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段に共通に接続されている共用メモリ手段から、または、上記アンテナを介して、分割してロードさせ、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に格納したプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の同期を図らせながら処理を分担して平行に動作させることで協調動作させて上記所定のプログラムに係る1つのタスクを行わせる、
多用途ソフトウエア規定型無線受信装置。At least two antennas;
Provided corresponding to the at least two antennas, and at least two receiving means of different systems ;
A versatile software defined type radio receiver device comprising a switching means for the selective connection between said at least two antennas and the at least two receiving means,
Each of the at least two receiving means of the different strains, and the frequency conversion means systems are different for converting a high-frequency signal into a baseband signal, have a memory unit, the system is composed of different reconfigurable digital circuit means and,
For all of the at least two reconstructed digital circuit means, the control means comprises:
Shared memory means commonly connected to the at least two reconfigurable digital circuit means for a predetermined program that can operate in cooperation with the memory means in the at least two reconfigurable digital circuit means. From or through the above antenna,
The program stored in said memory means in said at least two reconfigurable digital circuit means, by cooperative operation by operating in parallel to share the processing while attempted synchronization of the at least two reconfigurable digital circuit means To perform one task related to the predetermined program,
Multipurpose software-defined wireless receiver.
請求項1記載の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置。The reconfigurable digital circuit means is composed of an FPGA (Field Programmable Gate Array).
The multipurpose software-defined wireless receiver according to claim 1.
請求項1記載の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置。The reconfigurable digital circuit means comprises a DSP (digital signal processor);
The multipurpose software-defined wireless receiver according to claim 1.
請求項1記載の多用途ソフトウエア規定型無線受信装置。The multipurpose software-defined radio receiving apparatus according to claim 1, wherein the frequency converting means performs frequency conversion by an orthogonal demodulation method.
上記少なくとも2つのアンテナに対応して設けられ、異なる系統の少なくとも2つの送信手段と、
上記少なくとも2つのアンテナと上記少なくとも2つの送信手段との間を選択的に接続するスイッチング手段とを
具備する多用途ソフトウエア規定型無線送信装置であって、
上記異なる系統の少なくとも2つの送信手段のそれぞれは、ベースバンドを高周波信号に変換するための系統が異なる周波数変換手段と、メモリ手段を有し、系統が異なる再構成ディジタル回路手段とで構成されており、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の全てに対して、制御手段が、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に分割して動作させても協調動作可能な所定のプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段に共通に接続されている共用メモリ手段から、または、上記アンテナを介して、分割してロードさせ、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に格納したプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の同期を図らせながら処理を分担して平行に動作させることで協調動作させて上記所定のプログラムに係る1つのタスクを行わせる、
多用途ソフトウエア規定型無線送信装置。At least two antennas;
Provided corresponding to the at least two antennas, and at least two transmission means of different systems ;
A versatile software defined wireless transmission device comprising a switching means for the selective connection between said at least two antennas and the at least two transmission means,
Each of the at least two transmission means of the different strains, and the frequency conversion means systems are different for converting the baseband frequency signal, have a memory unit, is composed of a reconfigurable digital circuit means strains differ cage,
For all of the at least two reconstructed digital circuit means, the control means comprises:
Shared memory means commonly connected to the at least two reconfigurable digital circuit means for a predetermined program that can operate in cooperation with the memory means in the at least two reconfigurable digital circuit means. From or through the above antenna,
The program stored in said memory means in said at least two reconfigurable digital circuit means, by cooperative operation by operating in parallel to share the processing while attempted synchronization of the at least two reconfigurable digital circuit means To perform one task related to the predetermined program,
Multipurpose software-defined wireless transmitter.
請求項5記載の多用途ソフトウエア規定型無線送信装置。The reconfigurable digital circuit means is composed of an FPGA (Field Programmable Gate Array).
The multipurpose software-defined wireless transmission device according to claim 5.
請求項5記載の多用途ソフトウエア規定型無線送信装置。The reconfigurable digital circuit means comprises a DSP (digital signal processor);
The multipurpose software-defined wireless transmission device according to claim 5.
請求項5記載の多用途ソフトウエア規定型無線送信装置。The multipurpose software-defined radio transmission apparatus according to claim 5, wherein the frequency conversion means performs frequency conversion by an orthogonal demodulation method.
上記少なくとも2つのアンテナに対応して設けられ、異なる系統の少なくとも2つの送受信手段と、
上記少なくとも2つのアンテナと上記少なくとも2つの送受信手段との間を選択的に接続するスイッチング手段とを
具備する多用途ソフトウエア規定型無線通信装置であって、
上記異なる系統の少なくとも2つの送受信手段のそれぞれは、ベースバンドを高周波信号に変換するための系統が異なる周波数変換手段および高周波信号をベースバンド信号に変換する手段と、メモリ手段を有し、系統が異なる再構成ディジタル回路手段とで構成されており、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の全てに対して、制御手段が、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に分割して動作させても協調動作可能な所定のプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段に共通に接続されている共用メモリ手段から、または、上記アンテナを介して、分割してロードさせ、
上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段内の上記メモリ手段に格納したプログラムを、上記少なくとも2つの再構成ディジタル回路手段の同期を図らせながら処理を分担して平行に動作させることで協調動作させて上記所定のプログラムに係る1つのタスクを行わせる、
多用途ソフトウエア規定型無線送信装置。At least two antennas;
Provided corresponding to the at least two antennas, and at least two transmission / reception means of different systems ;
A versatile software defined wireless communication apparatus comprising a switching means for the selective connection between said at least two antennas and the at least two transmitting and receiving means,
Said each of the at least two transceiver means different strains, possess means for converting the frequency conversion means and the high-frequency signal system is different for converting the baseband frequency signal to a baseband signal, a memory means, strains Consisting of different reconfigurable digital circuit means ,
For all of the at least two reconstructed digital circuit means, the control means comprises:
Shared memory means commonly connected to the at least two reconfigurable digital circuit means for a predetermined program that can operate in cooperation with the memory means in the at least two reconfigurable digital circuit means. From or through the above antenna,
The program stored in said memory means in said at least two reconfigurable digital circuit means, by cooperative operation by operating in parallel to share the processing while attempted synchronization of the at least two reconfigurable digital circuit means To perform one task related to the predetermined program,
Multipurpose software-defined wireless transmitter.
請求項9記載の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置。The reconfigurable digital circuit means is composed of an FPGA (Field Programmable Gate Array).
The multipurpose software-defined wireless communication apparatus according to claim 9.
請求項9記載の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置。The reconfigurable digital circuit means comprises a DSP (digital signal processor);
The multipurpose software-defined wireless communication apparatus according to claim 9.
請求項9記載の多用途ソフトウエア規定型無線通信装置。The multipurpose software-defined radio communication device according to claim 9, wherein the frequency conversion means performs frequency conversion by an orthogonal demodulation method.
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