JP5107155B2 - 無線送信装置、及びこれを用いた無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、又はＦＭ（Frequency Modulation）変調方式の無線送信装置、及びこれを用いた無線通信システムに関する。

高精細な画像や動画など大容量のデータを伝送する無線通信システムにおいて、高速な通信速度が要求されるのは言うまでもないが、機器の制御信号など比較的小容量のデータを伝送する無線通信システムにおいても高速な通信速度が要求される場合がある。その一例は、送信器が電池を電源として駆動している場合である。

電池駆動の送信器においては、その消費電力を低減することが特に強く求められる。消費電力を低減することにより、小型の電池が使用可能になり機器を小型化できる、電池交換や充電の必要がなくなる（または頻度を少なくすることができる）ためメンテナンス性が向上したり、電池交換や充電が可能な構造をとる必要がなくなり機器の小型化や低コスト化ができたりするなど、様々な利点を得ることができる。

送信器の消費電力を低減する方法の1つとして、通信時間を短縮することが挙げられる。ある容量のデータを送信する場合に、通信時間を短縮するほど送信器を駆動させる時間を短くすることができる。その結果、消費電力を低減できる。

図１６は、背景技術に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１６に示す無線通信システムは、無線送信装置１００と、無線受信装置１１０とを備えている。無線送信装置１００は、送信制御回路１０１、送信ＲＦ（Radio Frequency）回路１０２、パワーアンプ１０３、送信アンテナ１０４、及び基準発振器１０５から構成される。送信制御回路１０１は送信トリガを検出すると、送信データを送信ＲＦ回路１０２に送出する。

送信ＲＦ回路１０２は、基準発振器１０５で生成された基準発振周波数の発振信号を用いて、送信データに対して所定のＦＭ変調動作を行い、その変調信号をパワーアンプ１０３に送出する。基準発振周波数は、例えば搬送波の周波数として用いられる。

パワーアンプ１０３は変調信号を増幅し、送信アンテナ１０４に伝達し、送信アンテナ１０４より空間に放射する。送信RF回路は、FM変調動作を行うにあたり、周波数偏移を可変な構成とし、周波数偏移は送信制御回路１０１より制御する。

無線受信装置１１０は、受信アンテナ１１１、ローノイズアンプ１１２、ＲＦフィルタ１１３、ミキサ１１４、ＩＦ（Intermediate Frequency）フィルタ１１５、ＩＦアンプ１１６、検波器１１７、べースバンド回路部１１８、自動周波数調整回路１１９、及び局部発振回路１２０から構成される。

受信アンテナ１１１で受信された高周波信号は、ローノイズアンプ１１２で増幅されＲＦフィルタ１１３で不要周波数成分を除去された後、ミキサ１１４によって局部発振回路１２０から出力される基準発振周波数（局部発振周波数）の出力信号とミキシングされ、ＩＦ信号に変換される。ＩＦ信号はＩＦフィルタ１１５にて不要周波数成分を除去された後ＩＦアンプで増幅され、検波器１１７によって周波数−電圧変換された後べースバンド回路部１１８に伝達される。

ここで、無線送信装置１００の基準発振周波数と無線受信装置１１０の基準発振周波数とが、温度の影響を受けるなどして互いにずれている場合、ＩＦ信号のＩＦ周波数が設計値から外れる。このとき、検波器１１７によって周波数−電圧変換された信号も、設計値から外れてしまい、受信感度が低下する。

そこで、検波器１１７の出力信号が自動周波数調整回路１１９に入力されるようになっている。そして、自動周波数調整回路１１９によって、ＩＦ周波数が設計値に収束するように局部発振回路１２０の局部発振周波数が、無線送信装置１００の基準発振周波数に合わせるように調節されて、受信感度の低下が抑制されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

また、一般に、ＦＳＫ変調方式やＦＭ変調方式の無線通信システムにおいて、高速な通信速度と高い通信信頼性を両立させるためには周波数偏移（Frequency Deviation）を大きくする必要がある。周波数偏移を大きくすると、変調信号の周波数スペクトラムが広がるため、それに応じて無線受信装置１１０に設けられているＩＦフィルタ１１５の通過帯域幅を広く設計する必要がある。変調周波数をｆ_ＭＯＤ、周波数偏移をｆ_ＤＥＶとすると、ＩＦフィルタ１１５に要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦ’は近似的に下記の式（２）で表される（カーソン則）。

Ｂ_ＩＦ’≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ） ・・・（２）
さらに、無線通信システムの低コスト化を図るために、無線送信装置１００側の基準発振器１０５や無線受信装置１１０の局部発振回路１２０に、温度補償機能をもたない低コストの発振器を使用する場合がある。このような場合、送受信器それぞれの基準発振周波数の温度変化をも考慮する必要があるため、ＩＦフィルタ１１５に要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、下記の式（３）で示される。

Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） ・・・（３）
ここで、△ｆ_ＴＸは送信装置側における基準発振周波数の最大の偏差（偏差の絶対値の最大値）、△ｆ_ＲＸは受信装置側における基準発振周波数の最大の偏差（偏差の絶対値の最大値）である。

一方、無線受信装置１１０受信器の受信感度ＳＳは、一般に下記の式（４）で表される。

ＳＳ［ｄＢｍ］＝ −１７４［ｄＢｍ］＋１０ｌｏｇＦ＋１０ｌｏｇＢ_ＩＦ＋１０ｌｏｇ（Ｓ／Ｎ） ・・・（４）
ここで、−１７４［ｄＢｍ］は、５０Ω系における通過帯域幅Ｂ_ＩＦ＝１［Ｈｚ］、室温２９０［Ｋ］の条件における熱雑音電力、Fは受信器の雑音指数、１０ｌｏｇＢ_ＩＦは通過帯域幅Ｂ_ＩＦによる雑音電力の変化分、１０ｌｏｇ（Ｓ／Ｎ）は受信器として必要なＳＮ比（信号対雑音比）である。

受信感度ＳＳは、無線受信装置１１０が無線信号を正常に復調するために最低限必要な受信電力であるから、受信感度ＳＳが小さいほど無線受信装置１１０の感度がよいことを示している。そうすると、式（４）から、ＩＦフィルタ１１５の通過帯域幅Ｂ_ＩＦが狭い（値が小さい）ほど雑音電力の影響が低減されて、無線受信装置１１０の受信感度が向上することが明らかである。

しかしながら、変調信号を確実に通過させるためにはIFフィルタ１１５の通過帯域幅Ｂ_ＩＦは式（３）を満足する必要があるため、通信速度が高速（従って変調周波数ｆ_ＭＯＤの値が大きい）になるほどIFフィルタ１１５の通過帯域幅Ｂ_ＩＦを広く（大きく）せざるを得ない。

ここで、自動周波数調整回路１１９は、送受信器間での基準発振周波数のズレを補正するために、検波器１１７の出力信号からＩＦ周波数のズレ（＝送信器の基準発振周波数と受信器の基準発振周波数のズレ）を検知し、その検知結果を元に局部発振回路１２０の基準発振周波数を調整してIF周波数のズレを補正する。

自動周波数調整回路１１９による自動周波数調整の完了後は、ＩＦ周波数のズレがほぼゼロになるため、検波器１１７を最も高感度な周波数において動作させることができる。正常な復調動作を行うためには、自動周波数調整回路１１９は、当該通信システムにおける通信プロトコルにおいて、同一符号が連続する可能性のある最大の数と、ビット長との積に対して十分大きい時定数を持つ必要がある。

そのため、受信を開始してから周波数の調整が完了するまで、時定数に応じた時間がかかってしまうことになる。そして、受信開始から周波数調整完了までの間は、送受信器間における基準発振周波数のズレが無視できない。

図１７は、図１６に示す無線通信システムの動作の一例を示す説明図である。無線送信装置１００から送信される無線信号は、図１７（ａ）に示すように、大別するとビット同期信号、フレーム同期信号およびデータの3つに分けられる。ビット同期信号は、受信器との間でビット同期をとるための信号で、１０１０・・・の繰り返し信号である。フレーム同期信号は、受信器との間でフレーム同期をとるための信号で、通信システムに応じて特定のパターンが設定される。データは、実際に通信したい情報を含むビット列で、通信内容によって異なり、一般にはランダムなパターンとなる。

そして、図１７（ｂ）に示すように、ＩＦ周波数の設計値をｆ_ＩＦ０、自動周波数調整回路１１９による自動周波数調整の開始からの経過時間をｔ、時間ｔにおけるＩＦ周波数の設計値からのずれの絶対値の最大値を△ｆ_ＩＦ（ｔ）とすると、自動周波数調整が開始されるとき（ｔ＝０）の設計値ｆ_ＩＦ０からのずれの絶対値の最大値△ｆ_ＩＦ（０）は、△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸとなる。

そして、自動周波数調整回路１１９による自動周波数調整の実行と共に（時間ｔの経過と共に）、局部発振回路１２０から出力される発振信号の周波数が調整されて、△ｆ_ＩＦ（ｔ）は略「０」に収束する。

このように、自動周波数調整が完了した後はＩＦ周波数のズレがほぼ「０」になるものの、通信開始直後は、最大で△ｆ_{ＩＦ（０）}＝△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸだけ送信側と受信側とでＩＦ周波数がずれる可能性がある。このため、自動周波数調整回路１１９を備えていても、ＩＦフィルタ１１５の通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（３）を満足する必要がある。従って、図１７（ｃ）に示すように、時間ｔ＝０において、すくなくともＢ_ＩＦ＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）となる。

すなわち、基準発振周波数の温度変化が大きい場合、それにしたがってＩＦフィルタ１１５の通過帯域幅Ｂ_ＩＦも広く（大きく）する必要がある。その結果、式（４）に従い受信感度ＳＳが劣化（増大）することになる。

そこで、自動周波数調整が完了するまでの間、無線送信装置１００がダミー信号を送信し続けることで、無線受信装置１１０側のＩＦフィルタ１１５の通過帯域幅Ｂ_ＩＦを小さくできるようにする通信システムが知られている。

図１８は、このような無線通信システムの動作を説明するための説明図である。無線送信装置１００は、まず無変調の（搬送波周波数の）ダミー信号を送信し、無線受信装置１１０における自動周波数調整が完了後、本来送りたい信号を送信する。これにより、無線受信装置１１０が受信を開始するときは、無線信号（ダミー信号）には変調周波数ｆ_ＭＯＤと、周波数偏移ｆ_ＤＥＶとが含まれないので、ＩＦフィルタ１１５に必要とされる通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、図１８（ｃ）に示すように、２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）となり、図１７（ｃ）に示す通過帯域幅Ｂ_ＩＦよりも小さくなるので、ダミー信号を用いない場合よりも通過帯域幅Ｂ_ＩＦの小さいＩＦフィルタ１１５を使用可能となる。
特開昭５８−１４６１８号公報

しかしながら、上述のように、ダミー信号を付加すると、その分トータルの通信時間が長くなり、無線送信装置１００の消費電力が増加してしまうという問題がある。前述のように、特に電池駆動の送信装置においては、消費電力低減が強く求められており、消費電力増加のデメリットは大きい。

本発明の目的は、通信時間が増大するおそれを低減しつつ、無線受信装置におけるＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易な無線送信装置、及び無線通信システムを提供することである。

本発明に係る無線送信装置は、無線信号の周波数を、搬送波周波数から偏移させることによって変調する無線送信装置であって、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量である無線信号を用いて予め設定された規則性を有する第１設定符号列の少なくとも一部を送信する第１偏移信号送信処理を、実行する第１送信部と、前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きい値に設定された設定偏移量である無線信号を用いてデータを表すデータ符号列を送信するデータ送信処理を、実行するデータ送信部とを備える。

この構成によれば、データ送信部によるデータ符号列の送信前に、まず、第１送信部によって、規則性を有し、従ってランダムなデータ符号列よりも符号間干渉が少ない第１設定符号列の少なくとも一部が、データ符号列の変調に用いられる設定偏移量より偏移の少ない第１偏移量で変調されて、送信される。このように第１設定符号列が変調された無線信号は、受信装置で受信された場合、周波数偏移量が設定偏移量より小さくされているので、受信装置における自動周波数調整の完了前においてもＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易である。さらに、第１設定符号列は符号間干渉が少ないので、周波数偏移量をデータ符号列の変調に用いられる設定偏移量より小さくしても、受信装置における第１設定符号列の受信感度が低下するおそれが低減される。これにより、背景技術のように符号としての意味を持たないダミー信号を用いなくてもよいので、通信時間が増大するおそれを低減しつつ、受信装置のＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易となる。

また、前記第１設定符号列は、ビット同期を取るためのビット同期符号列であることが好ましい。

ビット同期符号列は、データ送信部によるデータ符号列の送信前に送信され、かつ規則性を有して符号間干渉の少ない符号列であるから、第１設定符号列として適している。

また、前記第１送信部は、前記第１偏移信号送信処理において、前記第１設定符号列の全部を前記周波数偏移量が前記第１偏移量である無線信号を用いて送信し、前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きく前記設定偏移量より小さい第２偏移量である無線信号を用いてフレーム同期をとるためのフレーム同期符号列の少なくとも一部を送信する第２偏移信号送信処理を、実行する第２送信部をさらに備え、前記データ送信部は、前記第２送信部により前記フレーム同期符号列が送信された後、前記データ送信処理を実行することが好ましい。

この構成によれば、第１送信部によって、規則性を有し、符号間干渉が少ない第１設定符号列が、データ符号列より偏移の少ない第１偏移量で変調されて送信されるので、受信装置での受信感度の低下が低減された状態で、自動周波数調整が実行可能となる。そして、自動周波数調整が完了する前に第１設定符号列の送信が終了した場合であっても、その後データ符号列のようにランダムでなく、従ってデータ符号列より符号間干渉の少ないフレーム同期符号列の少なくとも一部が、第２送信部によって設定偏移量より小さい第２偏移量で変調されて送信されるので、受信装置のＩＦフィルタに要求される通過帯域幅を拡げることなく、かつフレーム同期符号列の受信感度を低下させることなく、自動周波数調整に必要とされる時間よりも第１設定符号列の送信時間を短くすることができる結果、自動周波数調整に必要な時間を確保するために第１設定符号列の送信時間が延びて通信時間が長くなってしまうおそれが低減される。

また、前記第１送信部によって前記第１偏移信号送信処理が開始される前に、無変調の前記無線信号を送信する無変調送信部をさらに備え、前記無変調送信部により前記無変調の無線信号が送信される時間と前記第１送信部による前記第１偏移信号送信処理の実行時間との合計が、前記無線信号を受信する無線受信装置において当該受信された無線信号に基づき受信しようとする無線信号の周波数を調整する自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間以上に設定されていることが好ましい。

この構成によれば、無変調送信部によって、無変調の無線信号が送信された後に、第１送信部によって第１偏移信号送信処理が開始される。そして、無変調の無線信号が送信される時間と第１偏移信号送信処理の実行時間との合計が、無線受信装置において自動周波数調整を実行するために必要な調整時間以上に設定されている。従って、無変調送信部は、無変調の無線信号を送信する時間を、調整時間より短くすることができるので、背景技術のように、調整時間の間、ダミー信号を送信し続ける必要がない。これにより、このような背景技術よりも通信時間が増大するおそれを低減することができる。

また、前記第１送信部は、前記無線信号を受信する無線受信装置において当該受信された無線信号に基づき受信しようとする無線信号の周波数を調整する自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間以上、前記第１偏移信号送信処理を継続することが好ましい。

この構成によれば、無線受信装置において、自動周波数調整が完了するまで第１偏移信号送信処理が継続するので、自動周波数調整の完了前にデータ信号部により周波数偏移量が設定偏移量に増大されてＩＦフィルタに要求される通過帯域幅が不足したり、自動周波数調整の完了前に符号間干渉が大きいデータ符号列が受信されることにより受信感度が低下したりするおそれが低減される。

また、前記第１送信部による前記第１偏移信号送信処理の実行時間と前記第２送信部による前記第２偏移信号送信処理の実行時間との合計が、前記無線信号を受信する無線受信装置において当該受信された無線信号に基づき受信しようとする無線信号の周波数を調整する自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間以上に設定されていることが好ましい。

この構成によれば、無線受信装置において、自動周波数調整が完了するまで第２偏移信号送信処理が継続するので、自動周波数調整の完了前にデータ信号部により周波数偏移量が設定偏移量に増大されてＩＦフィルタに要求される通過帯域幅が不足したり、自動周波数調整の完了前にフレーム同期符号列よりも符号間干渉が大きいデータ符号列が受信されることによって受信感度が低下したりするおそれが低減される。

また、前記第１送信部は、前記第１偏移信号送信処理において、前記無線信号の周波数偏移量を、前記第１偏移量から前記設定偏移量に向かって徐々に増大させることが好ましい。

この構成によれば、無線受信装置における自動周波数調整によってＩＦ周波数のズレが減少してＩＦフィルタの通過帯域幅に余裕が生じるのに従って、第１送信部が通過帯域幅の余裕分を埋めるように徐々に無線信号の周波数偏移量を増大させることができるので、第１偏移信号送信処理中における無線受信装置での受信感度を徐々に増大させることが可能となる。

また、前記第１送信部は、前記第１偏移信号送信処理において、前記第１偏移量を前記第２偏移量に向かって徐々に増大させ、前記第２送信部は、前記第２偏移信号送信処理において、前記第２偏移量を前記設定偏移量に向かって徐々に増大させることが好ましい。

この構成によれば、無線受信装置における自動周波数調整によってＩＦ周波数のズレが減少してＩＦフィルタの通過帯域幅に余裕が生じるのに従って、第１送信部及び第２送信部が通過帯域幅の余裕分を埋めるように徐々に無線信号の周波数偏移量を増大させることができるので、第１偏移信号送信処理中、及び第２偏移信号送信処理中における無線受信装置での受信感度を徐々に増大させることが可能となる。

また、温度を検出する温度検出部をさらに備え、前記無変調送信部は、前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記無変調の無線信号を送信する時間の長さを設定することが好ましい。

無線信号の変調に用いられる発振信号は、発振回路の温度特性のため、温度の影響を受けて変動し、無線信号の周波数にずれが生じてしまう。そして、無線信号の周波数のずれが大きくなるほど、無線受信装置における自動周波数調整にかかる時間が長くなる。ここで、もし無変調の無線信号の送信時間が固定であったとすれば、温度による周波数のずれが最大になったとき、すなわち自動周波数調整にかかる時間が最大になったときでも第１偏移信号送信処理が終了する前に自動周波数調整が終了するように、無変調の無線信号の送信時間を設定する必要が生じる。そうすると、温度条件がよく、自動周波数調整にかかる時間が短くて済む場合でも、無変調の無線信号の送信時間が本来必要な時間より長くなり、通信時間が増大してしまう。しかし、上記構成によれば、温度に応じて無変調の無線信号を送信する時間の長さを調節することができるので、温度条件がよいときは無変調の無線信号の送信時間を短くすることで、通信時間を短縮することが容易となる。

また、温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記第１偏移量を設定する偏移量設定部をさらに備えることが好ましい。

無線信号の変調に用いられる発振信号は、発振回路の温度特性のため、温度の影響を受けて変動し、無線信号の周波数にずれが生じてしまう。そして、無線信号の周波数のずれが大きくなるほど、ＩＦフィルタに要求される通過帯域幅が広くなる。ここで、もし第１偏移量が固定であったとすれば、温度による周波数のずれが最大になったとき、すなわち要求される可能性のある最大の値に、ＩＦフィルタの通過帯域幅を設定する必要がある。そうすると、温度条件がよく、周波数のずれが小さいときは、ＩＦフィルタの通過帯域幅に余裕が生じる。しかし、上記構成によれば、温度に応じて無変調の無線信号を送信する時間の長さを調節することができるので、温度条件がよく、ＩＦフィルタの通過帯域幅に余裕が生じるときは、第１偏移量を増大させて無線受信装置における受信感度を向上させることが可能となる。

また、本発明にかかる無線通信システムは、上述の無線送信装置と、前記無線信号を受信する無線受信装置とを備え、前記無線受信装置は、前記無線信号を受信する受信部と、局部発振周波数の発振信号を生成する局部発振部と、前記受信部によって取得された受信信号と前記局部発振部によって生成された発振信号とを混合し、前記受信信号を中間周波数に変換して中間周波数信号を生成する混合部と、前記混合部で生成された中間周波数信号を濾波する中間周波数フィルタと、前記中間周波数フィルタによって濾波された信号を復調する復調部と、前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて、前記無線送信装置において前記無線信号を変調するために用いられる基準発振周波数と前記局部発振周波数との差を低減するように前記局部発振周波数を調整する自動周波数調整部とを備え、前記中間周波数フィルタの通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、前記無線信号の変調周波数をｆ_ＭＯＤ、前記設定偏移量をｆ_ＤＥＶＳ、前記基準発振周波数の設計値からのずれの最大値である基準発振周波数偏差を△ｆ_ＴＸ、前記局部発振周波数の設計値からのずれの最大値である局部発振周波数偏差を△ｆ_ＲＸとすると、下記の式（１）を満たすように設定されている。

Ｂ_ＩＦ ＜ ２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） ・・・（１）
この構成によれば、上述の無線送信装置を用いることで、背景技術のように、周波数偏移量が設定偏移量をｆ_ＤＥＶＳで固定されていた場合に、式（３）に基づきＩＦフィルタに要求される通過帯域幅よりも、通過帯域幅Ｂ_ＩＦを狭くして受信感度を向上させることができる。また、符号としての意味を持たないダミー信号を用いる必要がないので、通信時間が増大するおそれを低減しつつ、無線受信装置におけるＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易となる。

また、前記無線受信装置は、さらに、ユーザの操作指示を受け付ける操作ハンドルと、負荷への給電経路を開閉するスイッチング素子と、前記復調部により復調された信号、及び前記操作ハンドルにより受け付けられた操作指示に応じて、前記開閉部を開閉させるスイッチ制御部とを備えることが好ましい。

この構成によれば、無線信号を用いて負荷をオン、オフするスイッチシステムにおいて、上述の無線送信装置を負荷の制御信号を送信する無線送信装置として用いることで、通信時間が増大するおそれを低減しつつ、無線受信装置におけるＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易となる。

このような構成の無線送信装置、及び無線通信システムは、データ送信部によるデータ符号列の送信前に、まず、第１送信部によって、規則性を有し、従ってランダムなデータ符号列よりも符号間干渉が少ない第１設定符号列の少なくとも一部が、データ符号列の変調に用いられる設定偏移量より偏移の少ない第１偏移量で変調されて、送信される。このように第１設定符号列が変調された無線信号は、受信装置で受信された場合、周波数偏移量が設定偏移量より小さくされているので、受信装置における自動周波数調整の完了前においてもＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易である。さらに、第１設定符号列は符号間干渉が少ないので、周波数偏移量をデータ符号列の変調に用いられる設定偏移量より小さくしても、受信装置における第１設定符号列の受信感度が低下するおそれが低減される。これにより、背景技術のように符号としての意味を持たないダミー信号を用いなくてもよいので、通信時間が増大するおそれを低減しつつ、受信装置のＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることが容易となる。

また、通信時間が増大するおそれを低減することで、消費電力が増大するおそれを低減することが可能となる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る無線送信装置と、この無線送信装置から送信された無線信号を受信する無線受信装置とを備えた無線通信システムの一例を示す説明図である。図１に示す無線通信システム１は、無線信号を送信する無線送信装置２と、無線信号に応じて照明負荷ＬＤを点滅するスイッチ装置として機能する無線受信装置３とを備えている。無線受信装置３は、照明負荷ＬＤと直列接続されて、電源（商用交流電源）ＡＣに接続されている。なお、負荷は、蛍光灯及び蛍光灯電子安定器などの照明負荷ＬＤに限られず、他の照明負荷や、照明負荷以外の負荷であってもよい。

また、無線受信装置３の前面には、操作ハンドル１０が設けられている。

図２は、図１に示す無線受信装置３の構成の一例を示すブロック図である。無線受信装置３は、無線受信回路３１、スイッチング素子１１、スイッチ制御部１２、及びスイッチ入力部１３を備えている。

スイッチ入力部１３は、例えば操作ハンドル１０と連動するように配設されたタクトスイッチを用いて構成されている。スイッチング素子１１は、例えばトライアック等のスイッチング素子である。スイッチング素子１１は、スイッチ制御部１２からの制御信号に応じて照明負荷ＬＤへの給電経路を開閉する。

スイッチ制御部１２は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成されている。そして、スイッチ制御部１２は、無線送信装置２から送信され、無線受信回路３１によって受信された信号、及びスイッチ入力部１３から出力されたオン、オフ信号に応じて、スイッチング素子１１を開閉させる。

図３は、図２に示す無線受信回路３１の構成の一例を示すブロック図である。図３に示す無線受信回路３１は、受信アンテナＲＡＮＴ、ローノイズアンプＬＮＡ、ＲＦフィルタＲＦＦ、ミキサＭＩＸ（混合部）、ＩＦフィルタＩＦＦ（中間周波数フィルタ）、ＩＦアンプＩＦＡ、検波器ＤＴＣ、ベースバンド回路部ＲＢＢ、自動周波数調整回路ＡＦＣ（自動周波数調整部）、及び局部発振回路ＬＯを備えている。この場合、受信アンテナＲＡＮＴ、ローノイズアンプＬＮＡ、及びＲＦフィルタＲＦＦが受信部の一例に相当し、検波器ＤＴＣ及びベースバンド回路部ＲＢＢが復調部の一例に相当している。

そして、スイッチング素子１１のオンオフ指示を示す無線信号が、無線送信装置２から送信され、無線受信回路３１の受信アンテナＲＡＮＴで受信される。受信アンテナＲＡＮＴで受信された高周波の無線信号は、ローノイズアンプＬＮＡで増幅されＲＦフィルタＲＦＦで不要周波数成分を除去された後、ミキサＭＩＸによって局部発振回路ＬＯから出力される基準発振周波数（局部発振周波数）の出力信号とミキシングされ、ＩＦ信号に変換される。

ＩＦ信号はＩＦフィルタＩＦＦにて不要周波数成分を除去された後ＩＦアンプＩＦＡで増幅され、さらに検波器ＤＴＣによって周波数−電圧変換された後べースバンド回路部ＲＢＢに伝達され、さらにべースバンド回路部ＲＢＢでベースバンドに変換された受信データが、スイッチ制御部１２へ出力される。

これにより、スイッチ制御部１２によって、無線送信装置２から送信された無線信号に応じて、スイッチング素子１１の開閉が行われる。

ここで、無線送信装置２の基準発振周波数と無線受信回路３１の基準発振周波数とが、温度の影響を受けるなどして互いにずれている場合、ＩＦ信号のＩＦ周波数が設計値からずれる。このとき、検波器ＤＴＣによって周波数−電圧変換された信号も、設計値からずれてしまい、受信感度が低下する。

そこで、検波器ＤＴＣの出力信号が自動周波数調整回路ＡＦＣに入力される。そして、自動周波数調整回路ＡＦＣは、局部発振回路ＬＯの局部発振周波数を、無線送信装置１００の基準発振周波数に合わせるように調節して、ＩＦ周波数を設計値に収束させる。

図４は、図１に示す無線送信装置２の構成の一例を示すブロック図である。図４に示す無線送信装置２は、送信制御回路ＴＣＣ、送信ＲＦ回路ＴＲＦ、基準発振器ＯＳＣ、パワーアンプＰＡ、及び送信アンテナＴＡＮＴを備えている。

送信制御回路ＴＣＣは、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。そして、送信制御回路ＴＣＣは、例えばＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、ビット同期信号送信部２１（第１送信部）、フレーム同期信号送信部２２、及びデータ送信部２３として機能する。

なお、送信制御回路ＴＣＣは、ＣＰＵを用いる例に限られず、例えばステートマシンや論理回路等を用いて構成されていてもよい。

ビット同期信号送信部２１は、送信ＲＦ回路ＴＲＦへ、送信しようとする符号列を示す信号Ｓ１と、搬送波周波数からの周波数偏移量を指示する信号Ｓ２とを送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１である無線信号を用いてビット同期を取るためのビット同期符号列（第１設定符号列）の少なくとも一部を、送信させる。

フレーム同期信号送信部２２は、ビット同期信号送信部２１によりビット同期符号列が送信された後、信号Ｓ１，Ｓ２を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、フレーム同期をとるためのフレーム同期符号列を送信させる。

データ送信部２３は、フレーム同期信号送信部２２によりフレーム同期符号列が送信された後、信号Ｓ１，Ｓ２を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、搬送波周波数からの周波数偏移量が設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳである無線信号を用いてデータを表すデータ符号列を送信させる。

ここで、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１は、データ符号列の送信に用いられる設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳより小さな偏移量に設定されている。

基準発振器ＯＳＣは、例えば水晶発振器を用いて構成されており、ＦＭ変調に用いられる基準発振周波数の発振信号を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ出力する。

送信ＲＦ回路ＴＲＦは、送信制御回路ＴＣＣから出力された符号列を示す信号Ｓ１を、基準発振器ＯＳＣから出力された発振信号に基づいてＦＳＫ変調し、その変調信号をパワーアンプＰＡに送出する。また、送信ＲＦ回路ＴＲＦは、符号列を変調する際の周波数偏移量を、送信制御回路ＴＣＣから出力された信号Ｓ２に応じて設定するようになっている。

パワーアンプＰＡは変調信号を増幅し、送信アンテナＴＡＮＴに伝達する。そうすると、送信アンテナＴＡＮＴから空間に無線信号が放射される。

図５は、図１に示す無線通信システム１の動作の一例を説明するための説明図である。図５（ａ）は無線送信装置２から送信される無線信号を示し、図５（ｂ）はその無線信号が無線受信装置３によって受信された場合にミキサＭＩＸからＩＦフィルタＩＦＦへ出力されるＩＦ信号の周波数の取り得る範囲（上限と下限）を示し、図５（ｃ）は無線送信装置２におけるＦＳＫ変調の周波数偏移量を示し、図５（ｄ）は無線送信装置２におけるＩＦフィルタＩＦＦで必要となる通過帯域幅Ｂ_ＩＦを示している。また、図５（ａ）〜図５（ｄ）の横軸は、自動周波数調整回路ＡＦＣによる自動周波数調整の開始からの経過時間ｔを示している。

まず、時間ｔ＝０において、無線送信装置２で例えば送信制御回路ＴＣＣに接続された図略の人体センサによって人が検知される等して送信トリガが発生する。このような送信トリガが発生すると、ビット同期信号送信部２１は、信号Ｓ１，Ｓ２を出力して、送信ＲＦ回路ＴＲＦから、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１に設定されたビット同期信号を、無線受信回路３１の自動周波数調整回路ＡＦＣが自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間Ｔ_ＡＦＣの間、送信させる。

そして、このビット同期信号が無線受信装置３によって受信されると、自動周波数調整回路ＡＦＣによる局部発振回路ＬＯの発振周波数の自動調整が開始される（時間ｔ＝０）。ここで、無線受信装置３におけるＩＦ周波数の設計値をｆ_ＩＦ０、時間ｔにおけるＩＦ周波数の設計値からのずれの絶対値の最大値を△ｆ_ＩＦ（ｔ）とすると、自動周波数調整が開始されるとき（ｔ＝０）のずれの絶対値の最大値△ｆ_ＩＦ（０）は、△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸとなる。

すなわち、時間ｔ＝０において、ＩＦ周波数は、ｆ_ＩＦ０−（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）〜ｆ_ＩＦ０＋（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）の範囲となる。このとき、ＩＦフィルタＩＦＦは、この周波数範囲を通過させる必要があるから、時間ｔ＝０において必要な通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（３）から、下記の式（５）で示される（図５（ｄ））。

Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） （ｔ＝０の場合）・・・（５）
そして、自動周波数調整回路ＡＦＣによる自動周波数調整の実行と共に（時間ｔの経過と共に）、局部発振回路ＬＯから出力される発振信号の周波数が調整されて、自動周波数調整を実行するために必要となる時間である調整時間Ｔ_ＡＦＣの経過後、△ｆ_ＩＦ（ｔ）は略「０」に収束する。

ここで、ビット同期信号の符号長は、ビット同期信号を送信するのにかかる時間であるビット送信時間Ｔ_Ｂが、調整時間Ｔ_ＡＦＣより長くなるように予め設定されている。

時間ｔが、０＜ｔ＜Ｔ_ＡＦＣの期間において、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、図５（ｄ）に示すように、下記の式（６）で示される。

Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＩＦ（ｔ）） （０＜ｔ＜Ｔ_ＡＦＣの場合）・・・（６）
そして、ビット同期信号の送信開始から調整時間Ｔ_ＡＦＣが経過すると、ビット同期信号送信部２１は、図５（ｃ）に示すように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに変更する。そうすると、ビット送信時間Ｔ_Ｂまでの間、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳにされたビット同期信号が、無線送信装置２から無線受信装置３へ送信される。

その結果、調整時間Ｔ_ＡＦＣが経過した後は、△ｆ_ＩＦ（ｔ）≒０、ｆ_ＤＥＶ＝ｆ_ＤＥＶＳであるから、時間ｔが、ｔ≧Ｔ_ＡＦＣの期間において、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、図５（ｄ）に示すように、下記の式（７）で示される。

Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ） （ｔ≧Ｔ_ＡＦＣの場合）・・・（７）
ビット送信時間Ｔ_Ｂが経過すると、フレーム同期信号送信部２２は、信号Ｓ１，Ｓ２を出力して、送信ＲＦ回路ＴＲＦから、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに設定されたフレーム同期信号を送信させる。

そして、フレーム同期信号の送信が終わると、データ送信部２３は、信号Ｓ１，Ｓ２を出力して、送信ＲＦ回路ＴＲＦから、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに設定されたデータ信号を送信させる。この場合、データ信号は、例えばスイッチ制御部１２にスイッチング素子１１のオン、オフを指示する符号列を表しており、一般的にランダムな符号パターンになっている。

ここで、上述したように、高速な通信速度と高い通信信頼性を両立させるためには周波数偏移ｆ_ＤＥＶを大きくする必要がある。しかしながら、同一の通信速度かつ同一の周波数偏移の場合において、受信されるデータがランダム信号であるデータ信号の場合と１０１０・・・の繰り返しのビット同期信号の場合を比較すると、後者の方が信号に規則性があることによって符号間干渉（Intersymbol interference）が少ないために受信感度がよくなる。

すなわち、規則性のあるビット同期信号の区間において、ランダムなデータ信号の区間より周波数偏移ｆ_ＤＥＶを小さい値にしても、データ信号の区間と同程度の受信感度を得ることが可能である。よって、データ信号の区間において所望の受信感度を得られるように決定した周波数偏移ｆ_ＤＥＶを設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳとすると、ビット同期信号の区間においてデータ信号の区間と同等の受信感度を得られ、かつ設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳより小さい条件を満たす第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１が存在する。第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１としては、このような条件を満たす第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１が予め設定されている。

そして、無線信号の全体を通じて、これを受信するためにＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（５）及び式（６）から、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）と、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）とのうちいずれか大きいほうになる（図５（ｄ）では前者の方が大きい例を示している）。とくに、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）となるように、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１と設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳとを設定すると、ＩＦフィルタＩＦＦの通過帯域幅を最も効率的に利用することができる。

一方、図１７に示す背景技術では、周波数偏移ｆ_ＤＥＶがデータ送信時と同じ設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに固定されるため、ＩＦフィルタ１１５に要求される通過帯域幅は、式（３）からＢ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）となる。そうすると、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）と、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）とのうちいずれであったとしても、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）より小さくなる。

従って、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを、下記の式（８）を満たす値に設定することが可能となる。

Ｂ_ＩＦ＜２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） ・・・（８）
そして、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを、式（８）を満たすように設定することで、式（４）から、図１７に示す背景技術よりも、通過帯域幅Ｂ_ＩＦを狭くして、無線受信回路３１の受信感度ＳＳを向上する（小さくする）ことができる。

なお、本実施形態では、無線送信装置２と無線受信装置３とがそれぞれ1台の無線通信システムを示したが、無線送信装置２と無線受信装置３とのいずれか一方もしくは両方が複数台からなる無線通信システムであってもよい。

以上のように構成された無線通信システム１は、ダミー信号を用いることなく無線受信回路３１の受信感度ＳＳを向上する（小さくする）ことができるので、ダミー信号により通信時間が増大するおそれを低減しつつ、無線受信装置におけるＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることができる。

なお、ビット同期信号送信部２１は、調整時間Ｔ_ＡＦＣのタイミングで周波数偏移ｆ_ＤＥＶを設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに変更する例を示したが、ビット同期信号送信部２１は、図６に示すように、ビット送信時間Ｔ_Ｂのタイミングで周波数偏移ｆ_ＤＥＶを設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに変更するようにしてもよい。

この場合、ビット同期信号送信部２１は、調整時間Ｔ_ＡＦＣを計時して、ビット同期信号の送信途中で周波数偏移量を切り替える必要がないので、ビット同期信号送信部２１の構成を簡素化することが容易となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第２実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムとは、無線送信装置２の代わりに無線送信装置２ａを備える点で異なる。無線送信装置２ａは、無線送信装置２と同様、図４で示される。

図４に示す無線送信装置２ａは、無線送信装置２とは、送信制御回路ＴＣＣａにおけるビット同期信号送信部２１ａ、フレーム同期信号送信部２２ａ（第２送信部）の動作が異なる。

ビット同期信号送信部２１ａは、送信ＲＦ回路ＴＲＦへ、送信しようとする符号列を示す信号Ｓ１と、搬送波周波数からの周波数偏移量を指示する信号Ｓ２とを送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１である無線信号を用いてビット同期を取るためのビット同期符号列（第１設定符号列）の全部を送信させる。

ここで、ビット同期信号を送信するのにかかるビット送信時間Ｔ_Ｂは、調整時間Ｔ_ＡＦＣより短い時間に設定されている。

フレーム同期信号送信部２２ａは、ビット同期信号送信部２１によりビット同期符号列が送信された後、信号Ｓ１，Ｓ２を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、搬送波周波数からの周波数偏移量が第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２である無線信号を用いてフレーム同期信号を送信させる。

ここで、第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２は、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１より大きく、設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳより小さい値に設定されている。

その他の構成は図４に示す無線送信装置２と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図７は、図４に示す第２実施形態に係る無線送信装置２ａと、無線受信装置３とを用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。

まず、時間ｔ＝０において、送信トリガが発生すると、ビット同期信号送信部２１ａは、信号Ｓ１，Ｓ２を出力して、送信ＲＦ回路ＴＲＦから、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１に設定されたビット同期信号を送信させる。

そして、ビット送信時間Ｔ_Ｂが経過すると、フレーム同期信号送信部２２ａは、信号Ｓ１，Ｓ２を出力して、送信ＲＦ回路ＴＲＦから、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２に設定されたフレーム同期信号を送信させる。

ここで、フレーム同期信号を送信するのにかかる時間であるフレーム送信時間Ｔ_Ｆと、ビット送信時間Ｔ_Ｂとの合計は、調整時間Ｔ_ＡＦＣより長くなるように設定されている。すなわち、Ｔ_Ｂ＜Ｔ_ＡＦＣ≦Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｆとなるように、ビット送信時間Ｔ_Ｂ、フレーム送信時間Ｔ_Ｆ、及び調整時間Ｔ_ＡＦＣが予め設定されている。

そして、上述のように、ビット同期信号の区間においては符号間干渉がないため、周波数偏移をデータ信号の区間よりも小さい値にしてもデータ信号の区間と同程度の受信感度を得ることが可能である。フレーム同期信号においても、同一符号の最大連続数を制限し、フレーム同期信号の区間内で０と１の出現回数をほぼ同じにすることにより、ランダムなデータ信号の区間と比べて符号間干渉を小さくすることができる。

従って、フレーム同期信号の区間においてビット同期信号の区間やデータ信号の区間と同等の受信感度を得られ、かつ第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１より大きく、設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳより小さい条件を満たす第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２が存在する。第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２としては、このような条件を満たす第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２が予め設定されている。

これにより、無線送信装置２ａは、０≦ｔ＜Ｔ_Ｂの期間においては周波数偏移ｆ_ＤＥＶを第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１とし、Ｔ_Ｂ≦ｔ＜Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｆの期間においては周波数偏移ｆ_ＤＥＶを第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２とし、Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｆ≦ｔの期間においては周波数偏移ｆ_ＤＥＶを設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳとする。

そうすると、無線受信回路３１のＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（３）に基づき以下の式（９）〜（１２）で与えられる。

Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） （ｔ＝０の場合） ・・・（９）
Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＩＦ（ｔ）） （０＜ｔ＜Ｔ_Ｂの場合） ・・・（１０）
Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ２＋△ｆ_ＩＦ（ｔ）） （Ｔ_Ｂ≦ｔ＜Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｆの場合） ・・・（１１）
Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ） （ｔ≧Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｆの場合） ・・・（１２）。

そして、無線信号の全体を通じて、これを受信するためにＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（９）〜（１２）から、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）と、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ２＋△ｆ_ＩＦ（Ｔ_Ｂ））と、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）とのうちの最大値になる（図７（ｄ）では、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）が最も大きい例を示している）。

とくに、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ２＋△ｆ_ＩＦ（Ｔ_Ｂ））＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）となるように、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１、第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２、及び設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳを設定すると、ＩＦフィルタＩＦＦの通過帯域幅を最も効率的に利用することができる。

一方、図１７に示す背景技術では、ＩＦフィルタ１１５に要求される通過帯域幅は、上述したように、Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）となる。そうすると、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）と、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ２＋△ｆ_ＩＦ（Ｔ_Ｂ））と、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）とのうちいずれが最大であったとしても、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）より小さくなる。

従って、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを、上記式（８）を満たす値に設定することが可能となる。そして、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを、式（８）を満たすように設定することで、式（４）から、図１７に示す背景技術よりも、無線受信回路３１の受信感度ＳＳを向上する（小さくする）ことができる。

なお、フレーム同期信号送信部２２ａは、フレーム同期信号の区間全体について周波数偏移ｆ_ＤＥＶを第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２にする例を示したが、調整時間Ｔ_ＡＦＣのタイミングで周波数偏移ｆ_ＤＥＶを第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２から設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに変更するようにしてもよい。

また、本実施形態では、無線送信装置２ａと無線受信装置３とがそれぞれ1台の無線通信システムを示したが、無線送信装置２ａと無線受信装置３とのいずれか一方もしくは両方が複数台からなる無線通信システムであってもよい。

以上のように構成された無線通信システムは、ビット送信時間Ｔ_Ｂを、調整時間Ｔ_ＡＦＣより短い時間にすることができるので、通信時間短縮のためにビット同期信号の長さを短くすることが容易である。

また、自動周波数調整回路部ＡＦＣの応答が早すぎると、データ区間において同一符号が連続した場合にこの符号部分で周波数調整が実行されてしまい、ＩＦ周波数がずれてしまうおそれがある。そこで、通信プロトコル上発生し得る同一符号の最大連続時に、ＩＦ周波数がずれてしまわない程度に、自動周波数調整回路部ＡＦＣの応答時間が長く（時定数が大きく）する必要がある。ここで、無線送信装置２ａは、図７に示すように、調整時間Ｔ_ＡＦＣをビット送信時間Ｔ_Ｂより長い時間に設定することができるので、自動周波数調整回路部ＡＦＣの応答時間を調整するための自由度を大きくすることができる。

そして、ダミー信号を用いることなく無線受信回路３１の受信感度ＳＳを向上する（小さくする）ことができるので、ダミー信号により通信時間が増大するおそれを低減しつつ、無線受信装置におけるＩＦフィルタの通過帯域幅を狭くすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第３実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムとは、無線送信装置２の代わりに無線送信装置２ｂを備える点で異なる。無線送信装置２ｂは、無線送信装置２と同様、図４で示される。

図４に示す無線送信装置２ｂは、無線送信装置２とは、送信制御回路ＴＣＣｂにおけるビット同期信号送信部２１ｂの動作が異なる。なお、フレーム同期信号送信部２２ｂは、フレーム同期信号送信部２２と同様に動作する。

ビット同期信号送信部２１ｂは、信号Ｓ１，Ｓ２を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１から設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに向かって徐々に増大させつつビット同期信号を送信させる。このとき、ビット同期信号送信部２１ｂは、例えば、時間ｔ＝０から調整時間Ｔ_ＡＦＣの経過後に、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳになるように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを増大させるようになっている。

その他の構成は図４に示す無線送信装置２と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図８は、図４に示す第３実施形態に係る無線送信装置２ｂと、無線受信装置３とを用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。

図８（ｃ）に示すように、時間ｔにおける周波数偏移ｆ_ＤＥＶを周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）とすると、時間ｔ＝０のときｆ_ＤＥＶ（０）＝ｆ_ＤＥＶ１、時間ｔ＝Ｔ_ＡＦＣのときｆ_ＤＥＶ（Ｔ_ＡＦＣ）＝ｆ_ＤＥＶＳとなる。

そして、０＜ｔ＜Ｔ_ＡＦＣの区間において、自動周波数調整回路ＡＦＣの動作により、△ｆ_ＩＦ（ｔ）は徐々に減少して０に収束していくため、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを増加させることなく周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）を増加させていくことができる。

そこで、ビット同期信号送信部２１ｂは、下記の式（１３）を満足するように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを徐々に増大させることで、調整時間Ｔ_ＡＦＣが経過するまで周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１に固定されている場合と比べてビット同期信号の受信感度を高めることが可能となる。

２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ（ｔ）＋△ｆ_ＩＦ（ｔ））≦２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） ・・・（１３）
なお、本実施形態では、無線送信装置２ｂと無線受信装置３とがそれぞれ1台の無線通信システムを示したが、無線送信装置２ｂと無線受信装置３とのいずれか一方もしくは両方が複数台からなる無線通信システムであってもよい。

以上のように構成された無線通信システムは、周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）を連続的に変化させることにより、ビット同期信号の受信感度を高めることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第４実施形態に係る無線通信システムは、第２実施形態に係る無線通信システムとは、無線送信装置２ａの代わりに無線送信装置２ｃを備える点で異なる。無線送信装置２ｃは、無線送信装置２ａと同様、図４で示される。

図４に示す無線送信装置２ｃは、図７に動作を示す無線送信装置２ａとは、送信制御回路ＴＣＣｃにおけるビット同期信号送信部２１ｃ、及びフレーム同期信号送信部２２ｃの動作が異なる。

ビット同期信号送信部２１ｃは、信号Ｓ１，Ｓ２を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１から第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２に向かって徐々に増大させつつビット同期信号を送信させる。このとき、ビット同期信号送信部２１ｃは、例えば、時間ｔ＝０からビット送信時間Ｔ_Ｂの経過後に、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２になるように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを増大させるようになっている。

フレーム同期信号送信部２２ｃは、信号Ｓ１，Ｓ２を送信ＲＦ回路ＴＲＦへ送信することにより、送信ＲＦ回路ＴＲＦによって、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを、第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２から設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳに向かって徐々に増大させつつフレーム同期信号を送信させる。このとき、フレーム同期信号送信部２２ｃは、フレーム同期信号の送信期間内、例えば、時間ｔ＝０から調整時間Ｔ_ＡＦＣの経過後に、周波数偏移ｆ_ＤＥＶが設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳになるように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを増大させるようになっている。

その他の構成は図４に示す無線送信装置２ａと同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図９は、図４に示す第４実施形態に係る無線送信装置２ｃと、無線受信装置３とを用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。

図９（ｃ）に示すように、時間ｔにおける周波数偏移ｆ_ＤＥＶを周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）とすると、時間ｔ＝０のときｆ_ＤＥＶ（０）＝ｆ_ＤＥＶ１、時間ｔ＝Ｔ_Ｂのときｆ_ＤＥＶ（Ｔ_Ｂ）＝ｆ_ＤＥＶ２、時間ｔ＝Ｔ_ＡＦＣのときｆ_ＤＥＶ（Ｔ_ＡＦＣ）＝ｆ_ＤＥＶＳとなる。

そして、０＜ｔ＜Ｔ_Ｂの区間において、自動周波数調整回路ＡＦＣの動作により、△ｆ_ＩＦ（ｔ）は徐々に減少していくため、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを増加させることなく周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）を増加させていくことができる。

そこで、ビット同期信号送信部２１ｃは、上記式（１３）を満足するように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを徐々に増大させることで、調整時間Ｔ_ＡＦＣやビット送信時間Ｔ_Ｂが経過するまで周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１に固定されている場合と比べてビット同期信号の受信感度を高めることが可能となる。

さらに、Ｔ_Ｂ＜ｔ＜Ｔ_ＡＦＣの区間において、自動周波数調整回路ＡＦＣの動作により、△ｆ_ＩＦ（ｔ）は徐々に減少し、０に収束していくため、ＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦを増加させることなく周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）を増加させていくことができる。

そこで、フレーム同期信号送信部２２ｃは、下記の式（１４）を満足するように、周波数偏移ｆ_ＤＥＶを徐々に増大させることで、フレーム同期信号の送信期間において周波数偏移ｆ_ＤＥＶが第２偏移量ｆ_ＤＥＶ２に固定されている場合と比べてフレーム同期信号の受信感度を高めることが可能となる。

２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ（ｔ）＋△ｆ_ＩＦ（ｔ））≦２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ２＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） ・・・（１４）
なお、本実施形態では、無線送信装置２ｃと無線受信装置３とがそれぞれ1台の無線通信システムを示したが、無線送信装置２ｃと無線受信装置３とのいずれか一方もしくは両方が複数台からなる無線通信システムであってもよい。

以上のように構成された無線通信システムは、ビット同期信号及びフレーム同期信号の送信期間において、周波数偏移ｆ_ＤＥＶ（ｔ）を連続的に変化させることにより、ビット同期信号及びフレーム同期信号の受信感度を高めることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第５実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムとは、無線送信装置２の代わりに無線送信装置２ｄを備える点で異なる。

図１０は、第５実施形態に係る無線送信装置２ｄの構成の一例を示すブロック図である。図１０に示す無線送信装置２ｄは、図４に示す無線送信装置２とは、送信制御回路ＴＣＣｄが無変調信号送信部２５（無変調送信部）をさらに備える点で異なる。

無変調信号送信部２５は、ビット同期信号送信部２１によるビット同期信号の送信が開始される前に、無変調の信号、すなわち搬送波周波数の信号を、ダミー信号として送信ＲＦ回路ＴＲＦによって送信させる。

また、無変調信号送信部２５によるダミー信号の送信にかかる時間をダミー送信時間Ｔ_Ｄとすると、ビット同期信号送信部２１による第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１でのビット同期信号の送信が実行される時間とダミー送信時間Ｔ_Ｄとの合計が、調整時間Ｔ_ＡＦＣ以上に設定されている。また、ダミー送信時間Ｔ_Ｄは、調整時間Ｔ_ＡＦＣより短くされている。

その他の構成は図４に示す無線送信装置２と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図１１は、図１０に示す無線送信装置２ｄと、無線受信装置３とを用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。図１１においては、無変調信号送信部２５によるダミー信号の開始時を時間ｔ＝０としている。

無変調のダミー信号は、変調によるスペクトラムの拡散がないため、無線受信回路３１においてダミー信号を受信するためにＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）となる。

これにより、無線送信装置２ｄは、０≦ｔ＜Ｔ_Ｄの期間においては周波数偏移ｆ_ＤＥＶをゼロとする。そして、無線受信回路３１によってこのダミー信号が受信されると、自動周波数調整回路ＡＦＣの動作により、△ｆ_ＩＦ（ｔ）は徐々に減少する。

そして、ダミー送信時間Ｔ_Ｄが経過してダミー信号の送信が終了すると、ビット同期信号送信部２１によるビット同期信号の送信が第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１で開始される。

そうすると、無線受信回路３１のＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（３）に基づき以下の式（１５）〜（１８）で与えられる。

Ｂ_ＩＦ≧２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） （ｔ＝０の場合） ・・・（１５）
Ｂ_ＩＦ≧２×△ｆ_ＩＦ（ｔ） （０＜ｔ＜Ｔ_Ｄの場合） ・・・（１６）
Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＩＦ（ｔ）） （Ｔ_Ｄ≦ｔ＜Ｔ_Ｄ＋Ｔ_Ｂの場合） ・・・（１７）
Ｂ_ＩＦ≧２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ） （ｔ≧Ｔ_Ｄ＋Ｔ_Ｂの場合） ・・・（１８）。

そして、無線信号の全体を通じて、これを受信するためにＩＦフィルタＩＦＦに要求される通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、式（１５）〜（１８）から、２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）、２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＩＦ（Ｔ_Ｄ））、及び２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）のうちの最大値になる（図１１（ｄ）では、２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）が最も大きい例を示している）。

特に、２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ）＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１＋△ｆ_ＩＦ（Ｔ_Ｄ））＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）となるように、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１、設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳ、及びダミー送信時間Ｔ_Ｄを設定すると、ＩＦフィルタＩＦＦの通過帯域幅を最も効率的に利用することができる。

これにより、図１８に示す背景技術では、少なくとも調整時間Ｔ_ＡＦＣの間、ダミー信号を送信し続ける必要があったが、図１０に示す無線送信装置２ｄは、ダミー送信時間Ｔ_Ｄを調整時間Ｔ_ＡＦＣより短くできるので、図１８に示す背景技術と比べて、通信時間が増大するおそれを低減しつつ、無線受信回路３１におけるＩＦフィルタＩＦＦの通過帯域幅を狭くすることが容易となる。

なお、本実施形態では、無線送信装置２ｄと無線受信装置３とがそれぞれ1台の無線通信システムを示したが、無線送信装置２ｄと無線受信装置３とのいずれか一方もしくは両方が複数台からなる無線通信システムであってもよい。

また、無線送信装置２ａ，２ｂ，２ｃにおける送信制御回路ＴＣＣａ，ＴＣＣｂ，ＴＣＣｃに、無変調信号送信部２５を設けるようにしてもよい。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第６実施形態に係る無線通信システムは、第５実施形態に係る無線通信システムとは、無線送信装置２ｄの代わりに無線送信装置２ｅを備える点で異なる。

図１２は、第６実施形態に係る無線送信装置２ｅの構成の一例を示すブロック図である。図１２に示す無線送信装置２ｅは、図１０に示す無線送信装置２ｄとは、温度センサＴＳ（温度検出部）をさらに備える点、送信制御回路ＴＣＣｄがさらに偏移量設定部２６を備える点で異なる。また、無変調信号送信部２５ｅの動作が異なる。

温度センサＴＳは、無線送信装置２ｄの温度、特に基準発振器ＯＳＣの温度を検出する温度センサである。

無変調信号送信部２５ｅは、温度センサＴＳによって検出された温度に応じて、ダミー送信時間Ｔ_Ｄの長さを設定する。

偏移量設定部２６は、温度センサＴＳによって検出された温度に応じて、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１、及び設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳを設定する。なお、設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳは、固定値であってもよい。

その他の構成は図１０に示す無線送信装置２ｄと同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図１３は、図１２に示す無線送信装置２ｅと、無線受信装置３とを用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。図１３においては、無変調信号送信部２５ｅによるダミー信号の開始時を時間ｔ＝０としている。

一般に、基準発振器ＯＳＣの発振周波数が変動する要因としては、温度の影響が支配的である。したがって、温度センサＴＳによって検出された基準発振器ＯＳＣの温度をＸとすると、基準発振周波数偏差△ｆ_ＴＸは、温度Ｘの関数として△ｆ_ＴＸ（Ｘ）と表すことができる。

そこで、偏移量設定部２６は、△ｆ_ＴＸ（Ｘ）の絶対値が大きくなるほど（すなわち、基準発振周波数偏差△ｆ_ＴＸの絶対値が大きくなる温度ほど）、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１、及び設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳを小さくすることで、中間周波数がＩＦフィルタＩＦＦ通過帯域幅Ｂ_ＩＦに収まるように調節する。また、無変調信号送信部２５ｅは、△ｆ_ＴＸ（Ｘ）の絶対値が大きくなるほど、ダミー送信時間Ｔ_Ｄを増大することで、自動周波数調整回路ＡＦＣによる自動周波数調整に必要な時間を確保するようになっている。

また、偏移量設定部２６及び無変調信号送信部２５ｅは、２×（△ｆ_ＴＸ（Ｘ）＋△ｆ_ＲＸ）＝２×（△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ＋ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶ１）＝２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ）となるように、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１、設定偏移量ｆ_ＤＥＶＳ、及びダミー送信時間Ｔ_Ｄを設定すると、ＩＦフィルタＩＦＦの通過帯域幅を最も効率的に利用することができる。この場合、無変調信号送信部２５ｅは、△ｆ_ＴＸ又は、予め設定された△ｆ_ＲＸの予測値と△ｆ_ＴＸとの合計が大きいほど、ダミー送信時間Ｔ_Ｄを大きくする。

ところで、図１０に示す無線送信装置２ｄでは、偏差△ｆ_ＴＸが温度の影響を考慮した場合の最大値となっているため、実際には偏差△ｆ_ＴＸが小さい温度であっても、偏差△ｆ_ＴＸが最大になったときでも中間周波数が通過帯域幅Ｂ_ＩＦに収まるように、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１が小さな値に設定される。

一方、図１２に示す無線送信装置２ｅでは、温度の影響を考慮した△ｆ_ＴＸ（Ｘ）に応じて第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１が設定されるので、偏差△ｆ_ＴＸが小さくなる温度では、その分第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１を大きくすることで、通過帯域幅Ｂ_ＩＦを無駄なく利用することができる。その結果、図１０に示す無線送信装置２ｄよりもビット同期信号の受信感度を向上させることが可能となる。

また、図１０に示す無線送信装置２ｄでは、偏差△ｆ_ＴＸが温度の影響を考慮した場合の最大値であっても、自動周波数調整回路ＡＦＣが△ｆ_ＩＦ（ｔ）を略「０」に収束させることができるように、ダミー送信時間Ｔ_Ｄを設定しておく必要があったので、偏差△ｆ_ＴＸが小さくなる温度においても、ダミー送信時間Ｔ_Ｄを最悪条件に合わせた時間にする必要がある。

一方、図１２に示す無線送信装置２ｅでは、温度の影響を考慮した△ｆ_ＴＸ（Ｘ）に応じて、△ｆ_ＴＸ（Ｘ）が小さくなるほど、ダミー送信時間Ｔ_Ｄが短くされるので、温度条件がよい場合には、ダミー送信時間Ｔ_Ｄを短くして無線送信装置２ｄよりも通信時間を短縮することが可能となる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に係る無線通信システムについて説明する。第７実施形態に係る無線通信システムは、第１実施形態に係る無線通信システムとは、無線送信装置２の代わりに無線送信装置２ｆを備える点で異なる。

図１４は、本発明の第７実施形態に係る無線送信装置２ｆの構成の一例を示すブロック図である。図１４に示す無線送信装置２ｆは、図４に示す無線送信装置２とは、温度センサＴＳをさらに備える点、送信制御回路ＴＣＣｆがさらに偏移量設定部２６を備える点で異なる。

その他の構成は図４に示す無線送信装置２と同様であるのでその説明を省略し、以下本実施形態の動作について説明する。図１５は、図１４に示す無線送信装置２ｆと、無線受信装置３とを用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。

一般に、基準発振器ＯＳＣの発振周波数が変動する要因としては、温度の影響が支配的である。したがって、温度センサＴＳによって検出された基準発振器ＯＳＣの温度をＸとすると、基準発振周波数偏差△ｆ_ＴＸは、温度Ｘの関数として△ｆ_ＴＸ（Ｘ）と表すことができる。

そこで、偏移量設定部２６は、△ｆ_ＴＸ（Ｘ）が大きくなるほど（すなわち、基準発振周波数偏差△ｆ_ＴＸが大きくなる温度ほど）、第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１を小さくすることで、中間周波数がＩＦフィルタＩＦＦ通過帯域幅Ｂ_ＩＦに収まるように調節する。

ここで、偏移量設定部２６は、（△ｆ_ＴＸ＋ｆ_ＤＥＶ１（Ｘ））が一定となるように、温度Ｘのときの第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１（Ｘ）を設定することで、温度に応じて最適な第１偏移量ｆ_ＤＥＶ１（Ｘ）を設定することができる結果、図４に示す無線送信装置２よりも、ビット同期信号の受信感度を向上させることができる。

なお、関数は、例えば関数式で表されていてもよく、例えばデータテーブルを用いて表されていてもよい。

本発明の一実施形態に係る無線送信装置と、この無線送信装置から送信された無線信号を受信する無線受信装置とを備えた無線通信システムの一例を示す説明図である。 図１に示す無線受信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２に示す無線受信回路の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 図５に示す動作の変形例を説明するための説明図である。 第２実施形態に係る無線送信装置を用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 第３実施形態に係る無線送信装置を用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 第４実施形態に係る無線送信装置を用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 第５実施形態に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１０に示す無線送信装置を用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 第６実施形態に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１２に示す無線送信装置を用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 本発明の第７実施形態に係る無線送信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１４に示す無線送信装置を用いた無線通信システムの動作の一例を説明するための説明図である。 背景技術に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 背景技術に係る無線通信システムの動作の一例を示す説明図である。 背景技術に係る無線通信システムの動作の他の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 無線通信システム
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ 無線送信装置
３ 無線受信装置
１０ 操作ハンドル
１１ スイッチング素子
１２ スイッチ制御部
１３ スイッチ入力部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ビット同期信号送信部
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ フレーム同期信号送信部
２３ データ送信部
２５，２５ｅ 無変調信号送信部
２６ 偏移量設定部
３１ 無線受信回路
Ｂ_ＩＦ 通過帯域幅
ＡＦＣ 自動周波数調整回路
ＤＴＣ 検波器
ＩＦＡ ＩＦアンプ
ＩＦＦ ＩＦフィルタ
ＬＮＡ ローノイズアンプ
ＬＯ 局部発振回路
ＭＩＸ ミキサ
ＯＳＣ 基準発振器
ＰＡ パワーアンプ
ＲＡＮＴ 受信アンテナ
ＲＢＢ ベースバンド回路部
ＲＦＦ ＲＦフィルタ
ＳＳ 受信感度
ＴＡＮＴ 送信アンテナ
Ｔ_ＡＦＣ 調整時間
Ｔ_Ｂ ビット送信時間
ＴＣＣ，ＴＣＣａ，ＴＣＣｂ，ＴＣＣｃ，ＴＣＣｄ，ＴＣＣｅ，ＴＣＣｆ 送信制御回路
Ｔ_Ｄ ダミー送信時間
Ｔ_Ｆ フレーム送信時間
ＴＲＦ 送信制御回路
ＴＳ 温度センサ
ｆ_ＤＥＶ 周波数偏移
ｆ_ＤＥＶ１ 第１偏移量
ｆ_ＤＥＶ２ 第２偏移量
ｆ_ＤＥＶＳ 設定偏移量
ｆ_ＭＯＤ 変調周波数
△ｆ_ＴＸ 基準発振周波数偏差
△ｆ_ＲＸ 局部発振周波数偏差

Claims (11)

1. 無線信号の周波数を、搬送波周波数から偏移させることによって変調する無線送信装置であって、
   前記搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量である無線信号を用いて予め設定された規則性を有する第１設定符号列の少なくとも一部を送信する第１偏移信号送信処理を、実行する第１送信部と、
   前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きい値に設定された設定偏移量である無線信号を用いてデータを表すデータ符号列を送信するデータ送信処理を、実行するデータ送信部とを備え、
   前記第１送信部は、
   前記第１偏移信号送信処理において、前記第１設定符号列の全部を前記周波数偏移量が前記第１偏移量である無線信号を用いて送信し、
   前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きく前記設定偏移量より小さい第２偏移量である無線信号を用いてフレーム同期をとるためのフレーム同期符号列の少なくとも一部を送信する第２偏移信号送信処理を、実行する第２送信部をさらに備え、
   前記データ送信部は、
   前記第２送信部により前記フレーム同期符号列が送信された後、前記データ送信処理を実行すること
   を特徴とする無線送信装置。
2. 無線信号の周波数を、搬送波周波数から偏移させることによって変調する無線送信装置であって、
   前記搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量である無線信号を用いて予め設定された規則性を有する第１設定符号列の少なくとも一部を送信する第１偏移信号送信処理を、実行する第１送信部と、
   前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きい値に設定された設定偏移量である無線信号を用いてデータを表すデータ符号列を送信するデータ送信処理を、実行するデータ送信部と、
   前記第１送信部によって前記第１偏移信号送信処理が開始される前に、無変調の前記無線信号を送信する無変調送信部とを備え、
   前記無変調送信部により前記無変調の無線信号が送信される時間と前記第１送信部による前記第１偏移信号送信処理の実行時間との合計が、前記無線信号を受信する無線受信装置において当該受信された無線信号に基づき受信しようとする無線信号の周波数を調整する自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間以上に設定されていること
   を特徴とする無線送信装置。
3. 無線信号の周波数を、搬送波周波数から偏移させることによって変調する無線送信装置であって、
   前記搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量である無線信号を用いて予め設定された規則性を有する第１設定符号列の少なくとも一部を送信する第１偏移信号送信処理を、実行する第１送信部と、
   前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きい値に設定された設定偏移量である無線信号を用いてデータを表すデータ符号列を送信するデータ送信処理を、実行するデータ送信部とを備え、
   前記第１送信部は、
   前記無線信号を受信する無線受信装置において当該受信された無線信号に基づき受信しようとする無線信号の周波数を調整する自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間以上、前記第１偏移信号送信処理を継続すること
   を特徴とする無線送信装置。
4. 無線信号の周波数を、搬送波周波数から偏移させることによって変調する無線送信装置であって、
   前記搬送波周波数からの周波数偏移量が所定の第１偏移量である無線信号を用いて予め設定された規則性を有する第１設定符号列の少なくとも一部を送信する第１偏移信号送信処理を、実行する第１送信部と、
   前記第１送信部により前記第１設定符号列が送信された後、前記搬送波周波数からの周波数偏移量が前記第１偏移量より大きい値に設定された設定偏移量である無線信号を用いてデータを表すデータ符号列を送信するデータ送信処理を、実行するデータ送信部とを備え、
   前記第１送信部は、
   前記第１偏移信号送信処理において、前記無線信号の周波数偏移量を、前記第１偏移量から前記設定偏移量に向かって徐々に増大させること
   を特徴とする無線送信装置。
5. 前記第１設定符号列は、
   ビット同期を取るためのビット同期符号列であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線送信装置。
6. 前記第１送信部による前記第１偏移信号送信処理の実行時間と前記第２送信部による前記第２偏移信号送信処理の実行時間との合計が、前記無線信号を受信する無線受信装置において当該受信された無線信号に基づき受信しようとする無線信号の周波数を調整する自動周波数調整を実行するために必要となる時間として予め設定された調整時間以上に設定されていること
   を特徴とする請求項１記載の無線送信装置。
7. 前記第１送信部は、
   前記第１偏移信号送信処理において、前記第１偏移量を前記第２偏移量に向かって徐々に増大させ、
   前記第２送信部は、
   前記第２偏移信号送信処理において、前記第２偏移量を前記設定偏移量に向かって徐々に増大させること
   を特徴とする請求項１又は６記載の無線送信装置。
8. 温度を検出する温度検出部をさらに備え、
   前記無変調送信部は、
   前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記無変調の無線信号を送信する時間の長さを設定すること
   を特徴とする請求項２記載の無線送信装置。
9. 温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部によって検出された温度に応じて、前記第１偏移量を設定する偏移量設定部をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線送信装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の無線送信装置と、
    前記無線信号を受信する無線受信装置とを備え、
    前記無線受信装置は、
    前記無線信号を受信する受信部と、
    局部発振周波数の発振信号を生成する局部発振部と、
    前記受信部によって取得された受信信号と前記局部発振部によって生成された発振信号とを混合し、前記受信信号を中間周波数に変換して中間周波数信号を生成する混合部と、
    前記混合部で生成された中間周波数信号を濾波する中間周波数フィルタと、
    前記中間周波数フィルタによって濾波された信号を復調する復調部と、
    前記受信部によって受信された前記無線信号に基づいて、前記無線送信装置において前記無線信号を変調するために用いられる基準発振周波数と前記局部発振周波数との差を低減するように前記局部発振周波数を調整する自動周波数調整部とを備え、
    前記中間周波数フィルタの通過帯域幅Ｂ_ＩＦは、前記無線信号の変調周波数をｆ_ＭＯＤ、前記設定偏移量をｆ_ＤＥＶＳ、前記基準発振周波数の設計値からのずれの最大値である基準発振周波数偏差を△ｆ_ＴＸ、前記局部発振周波数の設計値からのずれの最大値である局部発振周波数偏差を△ｆ_ＲＸとすると、下記の式（１）を満たすように設定されていること
    Ｂ_ＩＦ ＜ ２×（ｆ_ＭＯＤ＋ｆ_ＤＥＶＳ＋△ｆ_ＴＸ＋△ｆ_ＲＸ） ・・・（１）
    を特徴とする無線通信システム。
11. 前記無線受信装置は、さらに、
    ユーザの操作指示を受け付ける操作ハンドルと、
    負荷への給電経路を開閉するスイッチング素子と、
    前記復調部により復調された信号、及び前記操作ハンドルにより受け付けられた操作指示に応じて、前記開閉部を開閉させるスイッチ制御部とを備えること
    を特徴とする請求項１０記載の無線通信システム。
    

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