JPH04207592A - ビデオ無線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオ無線システムに係り、特に、ビデオカメ
ラ、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）間等のＴＶ（テレ
ビジョン）信号の無線伝送において、ＴＶ信号、音声信
号、又は更にリモートコントロール（以下「リモコン」
と略記する）信号を変調してＶＨＦ信号とした後、スペ
クトル拡散通信方式にて送信することにより、低電界強
度であっても混信に強い無線伝送を可能にしたビデオ無
線システムに関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕現在、我
が国を初めとする文明先進諸国においては、カラーＴＶ
の普及は目覚しく、世界各地で起った様々な出来事が、
瞬時にして一般家庭の茶の間等に送られていることは既
に周知のことである。かかるＴＶ放送を支える録画１通
信等の諸技術は、衛生通信等にも見られる如く、非常に
進んでいるのであるが、様々な法律的制約を受け、その
範囲内でやらざるを得ないことも事実である。

例えば、ビデオカメラで録画、録音したＴＶ信号（ビデ
オ信号）と音声信号を、通常のＴＶ電波（ＶＨＦ信号）
に変調してアンテナから送信する装置（システム）の中
で、現在市販されているものとしては１００ｍ法で１５
μＶの電界強度から３ｍ法で５００μＶ以下の電力の範
囲でしか送信できない、ところが、この程度では遠距離
送信で（場合によっては近距離でも）電界強度が下がっ
てしまい、出力不足のなめＳ／Ｈの点でも不利となり、
飛距離が不十分で、実用上近距離でしか使えないもので
ある。また、同様の装置（従来のビデオ無線システム）
を使用している他者（後述する第６図の一般局４１に相
当）が比較的近距離に存在すると、互いに妨害波となっ
て、良好な送信活動が両者共できなくなる等の欠点があ
った。

一方、最近のわが国における通信技術の発達とシステム
技術の多様化にも目覚ましいものがあり、その代表例と
して光通信技術や最近脚光を浴びつつあるスペクトル拡
＃！ｒ、　（Ｓｐｒｅａｄ　５ｐｅｃｔｒｕ＋１：　Ｓ
　Ｓ　）通信方式がある。このスペクトル拡散通信方式
は約５０年も前にスイス、ドイツ等で発明されており、
その基本的な考え方は西暦１９５０年代に確立されてい
る。　１９６０年代には１００個ものトランジスタで疑
似雑音符号発生回路を作成していたか、初期の技術は未
熟で、それらを構成する能動素子や製造技術の発達が待
望されていた。そこで、近年高密度ＩＣ技術の発達やＩ
Ｃの低価格化か進み、小型でしかも低価格の装置を作成
することが可能になって注目を集めている。

スペクトル拡散通信方式とは、キャリアを情報にて１次
変調したものを広帯域の雑音状の拡散符号により２次変
調して、非常に広い帯域に拡散する方式である。一般的
には、２次変調方式の違いにより、次のように分類され
ている。

■直接拡散（Ｄｉｒｅｃｔ　５ｅｑｕｅｎｃｅ：Ｄ　Ｓ
　）方式０周波数ホッピング（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｈ
ｏｐｐｉｎｇ）方式０時間ホッピング（Ｔｉ１ｅ　Ｈｏ
ｐｐｉｎｇ　：　Ｔ　Ｈ）方式■パルス化ＦＭ（チャー
プ）方式 ■ハイブリッド方式 この中で、ＴＨ方式やチャープ方式は干渉波除去能力が
低いので、−ａ的にはＤＳ方式とＦＨ方式の２つをスペ
クトル拡散通信方式と呼んでおり、本発明方式はこのう
ち前者のＤＳ方式に関するものである。かかるスペクト
ル拡散通信には多くの特長があり、そのうちの主なもの
を以下に挙げる。

■秘匿性（秘話性）が非常に高い。

■外部干渉や雑音、故意の妨害に強い。

■従来システムと共存できる。

■ＭＣＡ局のような制御局や制御ｃｈａｎｎｅ　Ｉが不
要。

■アドレスコードでの管理ができる。

■ＤＳＤＳ方式電力密度が低いので、微弱な電力で送信
できる。

■通信品位の低下を少し許容すれば局数が増える。

■同一帯域内に疑似雑音符号信号を変えることにより、
多重することが可能である。

以上のような特徴が認識されて、現在では単に通信分野
にとどまらず各分野での応用が進んできており、民生機
器への展開も始められているが、ビデオ無線システムへ
の具体的な応用例はまだ無かった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、スペクトル拡散変調回路及び逆拡散変罰回路
を有するビデオカメラ部とビデオテープレコーダとを少
なくとも備え、１次変調としてＶＨＦ又はＵＨＦのＴＶ
周波数及び変調方式を用い、２次変調としてスペクトル
拡散変調を用いて、上記ビデオカメラ部とビデオテープ
レコーダとの間で無線通信による送受信を行なって、映
像信号及び音声信号の記録をするよう構成することによ
り、上記課題を解決した。

〔実施例〕

本発明のビデオ無線システムは、スペクトル拡散通信方
式（以下“ＳＳ通信方式”とも記載する）を応用したも
のであるので、本発明システムについて説明する前に、
ＳＳ通信方式の基本原理について簡単に説明する。

スペクトル拡散通信におけるスペクトル拡散信号ｓＨは
、情報データをｄｍ［＋１又は−月１拡散符号をＰ　（
ｔ）［惨１又は−１］、搬送波をＣＯ３ωｃｔとすると
、次式で表わされる。

Ｓ　（ｔ）　−ｄ　（ｔ）　Ｐ　（ｔ）ＣＯ３ωｃｔ（
ｒ旦し、ωＣ＝２πゾＣ） このスペクトル拡散信号Ｓ　（ｔ）は、受信又は復調に
おいて、入来したスペクトル拡散信号より拡散符号用ク
ロック信号を生成し、更に送信時のスペクトル拡散信号
における拡散符号と同期した拡である）を得て、入来し
たスペクトル拡散信号５（１）と乗算（相関又は逆拡散
とも言う）を行ない、ｄ　（ｔ）ＣＯ３ωｃｔなる２相
ＰＳに（Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｒ＋ｏ）信
号に変換される。さらに、再生した搬送波ＣＯＳωｃｔ
　（実際にはＣＯＳωｃｔ）と乗算による同期検波を行
ない、（ＣＯ３ωｃｔ）　’　＝’ｒ　（１＋ｃｏｓ２
ωｃｔ）を得て、搬送波成分２ωｃｔをフィルタで除去
することにより情報データｄ（ｔ）が復調される。

ここで、２相ＰＳＫ信号ｄ　（ｔ）ＣＯ３ωｃｔの帯域
幅（スペクトルのメインローブとする）をＢｄとし、拡
散符号Ｐ　（ｔ）により拡散されたスペクトル拡散信号
の帯域幅をＢｐとすれば、スペクトル拡散通信における
プロセスゲインＧＰは、Ｇｐ＝Ｂｐ／Ｂｄで表わされる
。このプロセスゲインＧＰは、通常の設計値において数
１００〜数１０００の値であり、この値に従って妨害信
号１ｓ音等の抑圧が行なわれるため、情報データｄ（ｔ
’）に対してスペクトル拡散信号の周波数帯域が広いほ
ど耐妨害性、耐雑音性等における改善効果が高まる。即
ち、改善効果はプロセスゲインＧＰでほぼ一義的に定ま
る。

次に、第６図及び第７図を参照し乍ら、スペクトル拡散
通信の基本原理についてより具体的に説明する。第６図
はＤＳ方式によるスペクトル拡散通信の基本構成図、第
７図は各構成部分におけるスペクトル波形図である。第
６図に示すように、送信側であるＡ局の１次変調回８４
２にて１次変調された第７図（＾）図示の如き信号（Ｆ
＋）は、拡散符号生成回路４４の信号（Ｆｓｓ　’同図
（Ｂ）参照）により２次変調を受けて、電力増幅されて
アンテナＡＩより送信信号（Ｆｌ、）として出力される
。

１次変調は特に制限はなく、周波数置１１（ＦＨ）やＰ
ＳＫ等で良く、２次変調（拡散変調）は一般的に疑似雑
音符号（Ｐｓｅｕｄｏ　Ｎｏ１ｓｅ　：　Ｐ　Ｎ符号）
によりＰＳに変調される。このＰＮ符号はできる限りラ
ンダム雑音状で、且つ受信機側で符号を取り出すために
一定の周期を有している。

次に、受信側の構成及び機能等について説明する。受信
側であるＢ局では、アンテナＡ２から所定のフィルタと
高周波増幅器により得られたＦｌ。

信号を、逆拡散回ＦＩ！Ｉ’（乗算器）４５において拡
散符号生成回路４６からの拡散符号により逆拡散する。

この拡散符号生成回路４６はＡ局の拡散符号生成回Ｂ４
４と同期が取られており、ＰＮ符号も同一物（Ｆ　　）
である、ところで、アンテナＡ２Ｓ に入来する電波はＦｌｓだけとは限らず、第７図（Ｃ）
に示すように、−殻間４１からの電波（Ｆｎ　）や他の
８８局からの電波（Ｆ、Ｆ、・・・）が存２ｓ　　　３
ｓ 在する。そこで、逆拡散回路４５で逆拡散を施すことに
より、同図（Ｄ）図示の如き所望の電波Ｆ１゜を同図（
Ａ）のようなスペクトルに戻し、フィルタ（狭帯域ｒ波
器が望ましい）４７にてＦｌ、以外の成分の大部分を除
去しく同図（Ｅ）参照）、復調回路４８にて元の情報信
号に復調して出力するわけである。なお、同図（Ｅ）か
ら分るように、フィルタ４７の出力信号中にはＦｌｓの
他に干渉波のＦｎと多局のＳＳ波の一部が残っている。

この残留電力と目的信号の電力の比をＤＮ比（信号電力
対干渉電力比）と呼んでおり、このＤＮ比を大きく取る
ためには拡散帯域ができる限り広い方が有利であり、一
般に情報信号の周波数帯域の１００〜１０００倍程度に
とっている。

ＳＳ通信方式では、以上鰻々述べたような原理で通信を
行なうので、１次変胴波として現在一般的に使用されて
いるＶＨＦを用いたＲＦコンバータそのものか、又はＵ
ＨＦなどこれと同等なものを適用すれば、現行システム
とのインターフェースが便利なものとなる。

ここで、本発明のビデオ無線システムの一実施例につい
て、第１図以下を参照しながら説明する。

第１図は本発明のビデオ無線システムの第１実施例を示
すブロック図であり、同図（Ａ）が変Ｆｌ（送信）部１
０を、同図（Ａ）が変調（送信）部２０を夫々示す、な
お、この図において、前記第６図と同一構成要素には同
一符号を付、して、その詳細な説明を省略する。

第１図（Ａ）において、１１は発振器、２６は発振器１
１からの信号周波数にてオーディオ（音声）信号を変調
する周波数変調回路、１３は搬送波発生器、１４は１次
変調回路４２で変調されたビデオ信号を搬送波発生器１
３からの搬送波（キャリア）に載せる乗算器、１５は乗
算器１４からの変調ビデオ信号と周波数変調回路２６か
らの変調オーディオ信号とを混合（合成）する混合器、
１９は混合器１５の出力信号中の必要な周波数成分のみ
を通過させるＢＰＦ　（帯域ろ波器）であり、以上の諸
構成要素（図中の破線より左側の構成部分）は、現行の
ＶＴＲ（第４図（８）のビデオ部３）には内蔵されてい
るので、こちらの方には改めて備える必要は無い、即ち
、１次変調回路４２はＲＦコンバータに相当し、搬送波
発生器１３で用いる搬送波は、一般にＶ　ＨＦ　　Ｌｏ
ｗ　ｃｈａｎｎｅｌを使っており、Ｃｈｌ又はＣｈ２が
よく使用されている。

次に、復調部２０は、同図（８）に示すように、１次復
翻用の逆拡散回Ｆ＃Ｉ（一般に乗算器で構成される）４
５や、上記変調部１０の拡散符号生成回路４４と同期の
取れている拡散符号生成回路４６を当然備えているが、
第６図の復調回路４８に相当する構成部分は、通常のＶ
ＴＲやＴＶチューナに当然備えられているので、ここで
はその図示及び評細な説明を省略する。

次に、変調部の第２実施例について、第２図を参照して
説明する。上記第１実施例との主な相違点は、リモコン
信号をも扱えるようにした点や、音声信号を２ｃｈ（ス
テレオ）化した点にあり、この図においても上記第１図
（Ａ）と同−構成要素には同一符号を付して、その詳細
な説明を省略する。

第２図において、２１はり、Ｒ両チャンネルの音声信号
を基に相信号（Ｌ＋Ｒ）と差信号＜Ｌ−Ｒ）を生成出力
するマトリックス回路、２２はＬＰＦ（低域Ｐ波器）、
２３〜２５は周波数変調回路、３１〜３３はレベル調整
器である。また、混合器１６では、２ｃｈ（ステレオ）
音声信号とリモコン信号を合成した後、これを更に一次
変調されたビデオ信号に重畳させている。ががる信号処
理により、第３図に示すようなスペクトルに４．５１４
Ｈ７がＦＭ（周波数変調）されて送信用信号が形成され
る。

音声信号については、主チャンネル（和信号し＋Ｒ）は
ＬＰＦ２２にて帯域制限された後、周波数変調回路２５
において、４．５）４）１ｚのキャリアにて±２５にＨ
ｚの周波数偏移で周波数変調される。一方、副チャンネ
ル（差信号Ｌ−Ｒ）は周波数変調回路２３においてキャ
リア２　ｆＨ（１５，７３４にＨｚｘ２）で周波数変調
し、ＢＰＦ　（帯域ろ波器）１７にて帯域制限されてか
ら、４．５８Ｈ２のキャリアにおいて周波数偏移が±２
０ＫＨｚになるように、レベル調整器３２でレベル調整
される。

またリモコン信号は周波数変調口Ｆ！＠２４において、
キャリア４．５ｔＨ（１５，７３４にＨｚｘ４．５）で
周波数変調し、ＢＰＦ１８にて帯域制限された後、上記
同様、４．５ＭＨｚのキャリアを周波数変調回路２５に
て±１０ＫＨｚ程度周波数偏移を行なうよう、レベル調
整器３３でレベル調整される。

以上のように、変調部９にリモコン機能を加えることに
より、第４図示のようなシステムにおいて、カメラ部１
とビデオデツキ部３とが機械的。

電気的に離間していても、カメラ部１に設けられたリモ
コン制御部２からのワイヤレスリモコン制御により、ビ
デオ録画（更には気球等に積んでの空中撮影）が可能と
なり、便利な録画が容易にできるようになる。

次に、リモコン信号の具体例について、第５図を参照し
て説明する。第５図（八）はシリアルコードのパルスの
位置関係を示すスペクトル図、同図（Ｂ）は“０”及び
“１”の各数値を表わすパルス波形を示している１両図
における各数値は周期（所要時間）の具体例を表わして
いる。更に同図（Ｃ）は、制御として使われる１６ビツ
トの内容を示し、夫々Ｃｏ〜Ｃ３がたとえばメーカーコ
ード、０４〜Ｃ７が商品コード、Ｄ、　〜Ｄ７　’は機
能コードとして使用される。なお、かかるコードは必ず
しも１６ビツトにする必要はなく、システムに応じてビ
ット数を加減してもよい。

以上の説明においては、本発明のビデオ無線システムを
、カメラ部とビデオデツキ部とで構成し、両者間でワイ
ヤレスリモコン制御するものとしたが、これに限定され
るものではなく、例えばビデオカメラ部とビデオモニタ
部とで構成し、両者間でワイヤレスリモコンによる自動
追尾等の制御を行なうようにしても良い、また、ビデオ
信号を家庭内電灯線に通し、各部屋にてＴＶ受像機でそ
れを受信して画像を見るよう構成することもでき、更に
、カメラ部を家庭の玄関等に設置して、ワイヤレスリモ
コンにて室内でＩＴＶにて管理するような使い方もでき
る。

また、本発明のビデオ無線システムの２次変調として使
用するスペクトル拡散としては、直接拡散（ＤＳ）方式
の他に、周波数ホッピング変調。

或いはパルス化周波数変調等の諸方式を採用しても良い
。

〔効　果〕

本発明のビデオ無線システムは上記のように構成したの
で、従来のシステムにおける欠点を解消し、次のような
優れた効果を有する。

■送信電力を大きくでき、しかも他の機器への妨害が少
ない。

■現行の無許可のＲＦ電力で実用送信が可能（３ｍ法で
５００μｖ以下）。

■混信に強く、Ｓ／Ｎ　（Ｃ／Ｎ）が高い。

■アダプタ的に結合出来て、現行システムに導入し易い
ので、安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のビデオ無線システムの第１実施例のブ
ロック構成図、第２図は同じく第２実施例の変調部のブ
ロック図、第３図は変調部の第２実施例回路における各
信号処理を説明するための周波数偏移図、第４図は本発
明のビデオ無線システムの具体的構成図、第５図（Ａ）
はシリアルコードのパルスを示すスペクトル図、同図（
Ｂ）は”０”及び“１′′のパルス波形図、同図（Ｃ）
は制御用１６ビツトコードの内容を示す原理図、第６図
はスペクトル拡散通信の基本構成図、第７図は第６図の
各構成部分における模式的なスペクトル波形図である。 １・・・カメラ部、２・・・リモコン制御部、３・・・
ビデオデツキ部、９，１０・・・変調部、１１・・・発
振器、１３・・・搬送波発生器、１４・・・乗算器、１
５．１６・・・混合器、１７〜１９・・・ＢＰＦ　（帯
域Ｐ波器）、２０・・・復調部、２１・・・マトリック
ス回路、２２・・・ＬＰＦ　（低域Ｐ波器）、 ２３〜２６・・・周波数変調回路、 ３１〜３３・・・レベル調整器、 ４２・・・１次変調回路、４３・・・拡散変調回路、４
４．４６・・・拡散符号生成回路、 ４５・・・逆拡散回路（乗算器）、 Ａ、、Ａ２・・・アンテナ。 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スペクトル拡散変調回路及び逆拡散変調回路を有
   するビデオカメラ部とビデオテープレコーダとを少なく
   とも備え、１次変調としてＶＨＦ又はＵＨＦのＴＶ周波
   数及び変調方式を用い、２次変調としてスペクトル拡散
   変調を用いて、上記ビデオカメラ部とビデオテープレコ
   ーダとの間で無線通信による送受信を行なうことにより
   、映像信号及び音声信号の記録をするよう構成したこと
   を特徴とするビデオ無線システム。
2. （２）送受信する信号として、映像信号及び音声信号の
   他に、周波数変調された音声信号にリモートコントロー
   ル信号を多重化することにより、リモートコントロール
   信号をも扱えるようにしたことを特徴とする、請求項１
   記載のビデオ無線システム。