JPH07273814A

JPH07273814A - ノイズ除去装置及びノイズ除去方法、及びそれを用いた受信装置

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Publication number: JPH07273814A
Application number: JP6213961A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ichikawa; 雄二市川; Katsuya Nakagawa; 克哉中川; Akira Imai; 明今井; Yasushi Uno; 裕史宇野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: EP0667682A3; JP3117608B2; DE69431947D1; US5684830A; DE69431947T2; EP0667682B1; EP0667682A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】回路規模が小さく、低コストで、大量生産が
容易なノイズ除去装置、及び受信装置を提供する。【構成】受信装置１０のアナログ部１１は、電気信号
に変換して入力信号を供給する受信手段１３と、送信信
号の搬送波の周波数を含む第１の周波数領域の信号を選
択的に通過させ、第１のノイズを除去する第一のフィル
タ手段１４、１５と、Ａ／Ｄ変換手段１６を有する。デ
ジタル部１２は、出力されたデジタル信号のサンプリン
グ手段と、得られたパターンと所定のパターンとの比較
に基づいて、搬送周波数を含む第２の周波数領域のデジ
タル信号を選択的に通過させ、第２のノイズを除去する
第２のフィルタ手段と、データ復調手段１８を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線データ通信におけ
るノイズ除去装置及びそれを用いたデータ通信装置に関
し、特に、ノイズ除去装置を備えた受信装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＡ（Portable Digital Asistanc
e）、或いは、いわゆる電子手帳と称される携帯型電子
機器に代表される携帯情報機器は、その可搬性という大
きな特徴により、近年、その需要が増大している。

【０００３】一方、通信技術の発展に伴い、従来の情報
機器に於いても、複数の情報機器間でデータやプログラ
ムを通信してデータ処理する分散処理を行うことによ
り、可用性が高められている。特に、ベンダが異なる情
報機器であっても結合が可能なオープンシステムによる
分散処理の需要が大きい。従来のパソコンやワークステ
ーションは、イーサネット(Ethenet)のようなローカル
エリアネットワーク（ＬＡＮ）で結合されるのが一般的
である。

【０００４】ＬＡＮによるデータ通信システムは、各種
情報機器や端末装置を同軸ケーブルや光ファイバ等の回
線によって接続するため、携帯情報機器とは適合性が良
くない。携帯情報機器を、周辺機器と接続する度にケー
ブルでつながなければならないのでは、その携帯性及び
機動性が損なわれ、携帯情報機器の「可搬性」という最
大の特徴が制限されてしまうからである。従って、携帯
情報機器をオープンシステムの要素とするためには、無
線接続による通信が必要となる。

【０００５】このように、携帯情報機器は、その特徴を
発揮するためには無線通信機能を有することが必須であ
る。無線通信の媒体としては、以下に示す理由により、
赤外線が多く用いられる。まず第１に、小型化・軽量化
が容易であること。第２に低消費電力であること。第３
に、電波法などの法的規制を受けずにどこでも使用可能
であること。そして第４に、赤外線の伝播特性（壁を越
えて伝達しない、指向性を強くもたせることが可能であ
る等）によりデータのセキュリティ保持が容易である、
等である。

【０００６】赤外線通信方式は、上述のように携帯情報
機器に適した多くの利点を有している。しかし、携帯情
報機器が使用される環境には、白熱灯、蛍光灯などの、
赤外線通信にとってはノイズ源となるものが多く存在す
る。特に、最近多く販売されているインバータ蛍光灯
は、広帯域に亘る赤外線を放射しているため、このよう
な外部からのノイズに強い赤外線通信が必要である。

【０００７】図２５は、無線通信機能を有する従来の情
報機器の一例を模式的に示すブロック図である。従来の
情報機器２００は、ＣＰＵ（中央処理装置）などの汎用
ＩＣ（集積回路）を搭載したメイン回路２１０、表示装
置及び入力装置などの周辺装置２２０、送信装置２３
０、受信装置２４０、及びＡＳＩＣ（Application Spec
ific Integrated Circuit）回路２５０から構成されて
いる。ＡＳＩＣ回路２５０は、周辺装置２２０、送信装
置２３０、及び受信装置２４０を制御するために専用に
作成されている。

【０００８】このような従来の受信装置２４０の一例を
図２６に示す。このような受信装置２４０には、例え
ば、赤外線通信ユニットＲＹ５ＡＲ０１（シャープ株式
会社製）がある。受信装置２４０は、例えば、電子手帳
などの携帯情報機器に搭載されて用いられる。受信装置
２４０は、５００ｋＨｚの副搬送波を用いたＡＳＫ(Amp
litude Shift Keying)方式の赤外線通信ユニットであ
り、すべてアナログ回路で構成されている。

【０００９】図２７（ａ）及び（ｂ）は、５００ｋＨｚ
のＡＳＫ変調方式を用いた場合の送信データ信号及び搬
送波（側波帯）の信号波形を示す図である。図２７
（ａ）に示される送信データ５１がローレベルの間には
５００ｋＨｚの振動波が出力され、送信データ５１がハ
イレベルの間には振動波は出力されず出力信号は一定レ
ベルとなる。送信データ５１によって搬送波を変調した
結果の送信信号５２を図２７（ｂ）に示す。前述の情報
機器２００は、５００ｋＨｚの搬送波を用いたＡＳＫ方
式の赤外線通信を行っている。情報機器２００は、図２
７（ｂ）に示される送信信号５２を用いて送信装置２３
０に於ける赤外線ＬＥＤ（発光ダイオード：図示せず）
をオン／オフすることによって、データを送信する。

【００１０】携帯情報機器２００と他の情報機器（例え
ば、別の携帯情報機器２００）とのデータ通信に於い
て、受信装置２４０は、他の送信装置（例えば２３０）
から送信される赤外線信号を受け取り、それを復調す
る。

【００１１】受信装置２４０は、受光素子であるピンフ
ォトダイオード２４１、ピンフォトダイオード２４１か
らの出力信号を増幅するアンプ２４２、アンプ２４２か
らの信号を濾波するバンドパスフィルタ２４３、及びバ
ンドパスフィルタ２４３からの出力信号から通信された
情報（送信データ）を抽出する検波回路２４を備えてい
る。この従来の受信装置２４０は、アナログ回路の各種
パラメータを調整するための調整回路（図示せず）も備
えている。

【００１２】ピンフォトダイオード２４１は、ＡＳＫ方
式によって変調された赤外線信号を受光して電気信号に
変換する。図２８は、５００ｋＨｚのＡＳＫ送信信号を
受信した時にピンフォトダイオード２４１から出力され
る信号波形の例を示している。信号６１はノイズを含ま
ない送信信号を受信した場合に出力される信号波形を示
している。信号６２は、ノイズを含む送信信号を受信し
た場合、例えば、ピンフォトダイオード２４１のそばに
蛍光灯等の広周波数帯域に渡る赤外線のノイズ源がある
場合に出力される信号波形を示している。

【００１３】アンプ２４２は、ピンフォトダイオード２
２１の出力信号を増幅する。バンドパスフィルタ２４３
は、ＡＳＫ搬送波の周波数に合わせた周波数特性を有し
ており、アンプ２４２によって増幅された電気信号から
ＡＳＫ搬送波の周波数帯域以外の周波数のノイズを除去
する。検波回路２４４はバンドパスフィルタ２４３によ
ってノイズが除去された信号から、包絡線波形を出力す
ることにより送信信号を復調する。検波回路２４４の出
力は、コンパレータ２４５によってアナログ信号からデ
ジタル信号に変換される。

【００１４】以上のように、バンドパスフィルタ２４３
によってＡＳＫ搬送波の周波数帯域以外の周波数のノイ
ズを除去することにより、搬送波周波数を跨いだ広い周
波数帯域に亘るノイズが存在する場合であっても、通信
が可能になる。

【００１５】上述の従来の受信装置２００はアナログ回
路のみから構成されているが、アナログ回路だけでな
く、デジタル回路部を有する受信装置も提案されてい
る。図２９は、そのような従来の受信装置３００を模式
的に示している。受信装置３００は、アナログ回路部３
４０及びデジタル回路部３５０を備えている。アナログ
回路部３４０において増幅された信号が、デジタル回路
部３５０に入力されて復調され、受信装置から出力され
る。このような受信装置３００は、例えば、Hewlett-Pa
ckard Company による赤外線通信(Serial Infrared Com
munications)の小冊子（配布資料）"HPISR Serial Infr
ared Communications Hardware Design Guide"及び"HPI
SR Serial Infrared Communications Hardware Specifi
cation"に示されている。

【００１６】受信装置３００のアナログ回路部３４０
は、ピンフォトダイオード部３４１、アンプ部３４２、
及びコンパレータ部３４３を備えている。アナログ回路
部３４０の具体的な回路構成を図３０に示す。また、デ
ジタル回路部３５０は、アナログ回路部３４０からの信
号が入力されるエッジ検出部３５２、外部からクロック
信号ＵＡＲＴＣＬＫが入力されるカウンタ部３５３、
エッジ検出起動部３５４、及び復調部３５５と備えてい
る。デジタル回部３５０の具体的な回路構成を図３１に
示す。

【００１７】従来の受信装置３００において用いられる
データ信号の波形及び対応する送信信号波形を、それぞ
れ図３２（ａ）及び（ｂ）に示す。受信装置３００にお
いては、送信信号４５２は、送信データ信号４５１の立
下がりエッジに於いて発生されるパルス列からなるパル
ス信号である。受信装置３００は、送信信号４５２を受
信して、復調する。

【００１８】また、受信装置３００を用いてデジタル信
号通信を行う場合の、典型的なデータワード伝送を図３
３に示す。各データストリームは８ビットのワード及び
オプションのパリティからなる。各ワードはシリアルに
伝送され、ゼロ値のスタートビットで始まり、少なくと
も１つの１値のストップビットで終わる。ゼロ値はシリ
アルビット時間の最初に１つのパルスを発生させること
で信号化（赤外線信号）され、１値は何も送らないこと
で信号化されている。各パルスの幅は、１ビット時間の
３／１６である。このようにして、各ワードは、スター
トビットのパルスから始まるパルス列で表される。

【００１９】この受信装置３００は、図３１に示される
クロック信号ＵＡＲＴＣＬＫを変化させることによ
り、データ通信速度を変えることができる。３００ｂｐ
ｓ(baud/sec)から１１５．２ｋｂｐｓまでのデータ通信
速度に対応することが可能である。受信装置３００に採
用されている伝送方式はベースバンド方式であるため、
図３０に示されるアナログ回路部３４０は、３００ｂｐ
ｓから１１５．２ｋｂｐｓまでに対応したバンドパスフ
ィルタ特性を有している。

【００２０】アナログ回路部３４０は、送信信号４５２
を受信すると、信号４５２をローハイ反転した信号を出
力する。デジタル回路部３５０は、アナログ回路３４０
から出力される信号を受け取り、エッジ検出部３５２が
パルスを検出する。エッジ検出部３５２がパルスを検出
すると、復調部３５５がローを出力し、カウンタ部３５
３を起動する。カウンタ部３５３は、パルスを受信して
から１／２ビットに対応する時間（１／２ビット時間）
の後、エッジ検出起動部を介してエッジ検出部をセット
アップする。カウンタ部３５３は、パルスを受信してか
ら１ビット時間後、復調部３５５の出力をハイに戻す。
以上の動作により、送信信号は復調される。

【００２１】また、デジタル回路を用いてＡＳＫ方式に
よる変調波を復調する方式は、特開平４−３３０８３８
号公報（ＡＳＫ変調方式における復調回路）、及び特開
昭６３−７８６４１号公報（信号判別装置）に開示され
ている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受信装置２４０のようなアナログ回路を用いたノイズ除
去装置は、以下のような問題点を有している。

【００２３】１．ＡＳＫ方式などのように、搬送波を用
いた変復調方式を採用するデータ通信システムの受信装
置においては、搬送波の帯域に設定したバンドパスフィ
ルタに受信信号を通すことによって、信号帯域以外のノ
イズを除去する。従って、ノイズを効果的に除去するた
めに、バンドパスフィルタは十分急峻なフィルタ特性を
持つ必要がある。急峻な特性を有するバンドパスフィル
タをアナログ回路によって構成するためには、抵抗、コ
ンデンサ、更に、オペレーションアンプ及びトランジス
タなどの能動素子を用いることが必要となる。例えば、
受信装置２４０は、１００個のトランジスタを含んで構
成されており、コンパレータ２４５を除いても、９０個
程度のトランジスタを含んでいる。

【００２４】このように、従来の受信装置２４０は、ア
ナログ回路によって急峻なフィルタ特性を有するバンド
パスフィルタ２４３を構成しているために、回路規模が
大きくなり、実装面積が増大する。従って、製品化する
ためには、実用的な大きさにするために、アナログ回路
をＩＣ化することが必要である。

【００２５】２．アナログ回路をＩＣ化した場合、ディ
スクリートの部品に比べて素子の特性の精度が低くな
る。ディスクリートの部品の特性のばらつきが１０％以
下であるのに対し、アナログＩＣの特性のばらつきは３
０％〜４０％である。このため、アナログＩＣの他に、
特性を調整するための回路が別途必要になるので、アナ
ログ回路をＩＣ化したにも関わらず、実装面積を縮小で
きないという問題点を有している。また、量産時に、製
造されたアナログＩＣのロット毎に特性の調整作業が必
要になるため、ユニット製造工数が増大し、生産コスト
を引き上げていた。

【００２６】３．更に、アナログ回路を用いた従来の受
信装置２４０では、製造時に於いて設定されたバンドパ
スフィルタの特性や検波回路の構成は、使用時に於いて
変更することができない。このため、データ通信に用い
る搬送波を変更することができず、使用性が低いという
問題点を有している。

【００２７】また、図２９に示される従来の受信装置３
００は、特別なノイズ除去装置を有していない。また、
受信装置３００は、データ通信速度を可変にする設計が
なされているため、アナログ回路部３４０のフィルタ特
性が緩やかである。異なる通信速度に対応するためであ
る。従って、通信信号より強いノイズ信号が存在する時
には通信が不可能になる。

【００２８】特開平４−３３０８３８号公報に開示され
た復調回路は、搬送波の周波数の変化を基準クロックを
用いないで補正する目的でディジタル回路を用いてい
る。従って、この復調回路は、搬送周波数に近い周波数
成分を持つノイズによるパルスを誤ってカウントする場
合があり、搬送周波数付近のノイズの除去が困難である
という問題点を有している。

【００２９】また、特開昭６３−７８６４１号公報に開
示された信号判別装置は、包絡線検波を行うためにディ
ジタル回路を用いている。搬送波の周波数帯域以上の周
波数成分を持つノイズによるパルスを誤ってカウントす
る可能性があり、このようなノイズの除去が困難になる
という問題点を有している。

【００３０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、アナログ信号処理と
デジタル信号処理とを相補的に用いる効果的なノイズ除
去方法を提供することにある。そして、このノイズ除去
方法を用いることにより、回路規模（実装面積）が小さ
く低コストで大量生産の容易なノイズ除去装置及びそれ
を用いるデータ通信装置を提供することにある。更に、
使用される環境や目的（通信速度や耐ノイズ性）に応じ
て、変調方式の切り替えを可能にするデータ通信装置を
提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明のノイズ除去装置
は、送信すべきデータ信号によって変調された送信信号
を用いるデータ通信システムにおいて用いられる。本発
明のノイズ除去装置は、送信された信号を受け取り、電
気信号に変換して入力信号を供給する受信手段と、該入
力信号のうち、該送信信号の搬送波の周波数を含む第１
の周波数領域の信号を選択的に通過させ、そのことによ
り第１のノイズを除去し、通過させた該信号をデジタル
信号に変換して出力する、アナログ信号処理手段と、出
力された該デジタル信号をサンプリングし、サンプリン
グによって得られたパターンと所定のパターンとの比較
に基づいて、該搬送周波数を含む第２の周波数領域の該
デジタル信号を選択的に通過させ、そのことにより第２
のノイズを除去する、デジタル信号処理手段と、を備え
ており、そのことにより上記目的が達成される。

【００３２】本発明の１つの実施態様によれば、前記ア
ナログ信号処理手段は、前記入力信号のうち前記第１の
周波数領域の信号を選択的に通過させる第１のフィルタ
手段と、該第１のフィルタ手段を通過した該信号をデジ
タル信号に変換して出力するアナログ／デジタル変換手
段と、を備えており、前記デジタル信号処理手段は、該
アナログ／デジタル変換手段から出力された該デジタル
信号をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリ
ングによって得られたサンプリングパターンと所定のパ
ターンとの比較を行う比較手段と、該比較の結果に基づ
いて前記第２の周波数領域の該デジタル信号を選択的に
通過させる第２のフィルタ手段と、を備えている。

【００３３】好ましくは、前記デジタル信号処理手段
は、前記アナログ／デジタル変換手段から出力された前
記デジタル信号のエッジを検出し、検出信号を生成する
エッジ検出手段を備えており、前記サンプリング手段
は、該検出信号に基づいてサンプリングを行う。

【００３４】好ましくは、前記第１の周波数領域は、所
定の周波数より低い周波数領域を含まず、前記第２の周
波数領域は、もう一つの所定の周波数より高い周波数領
域を含まない。

【００３５】好ましくは、前記所定のパターンは、前記
搬送波の波形パターンである。

【００３６】前記データ信号は２値信号であってもよ
い。

【００３７】前記送信信号は、前記搬送波をＡＳＫ方式
によって変調した信号でってもよい。

【００３８】前記データ通信システムは無線通信システ
ムであってもよい。

【００３９】好ましくは、前記データ通信システムの通
信媒体は赤外線である。

【００４０】本発明による受信装置は、上述のノイズ除
去装置と、該ノイズ除去装置によってノイズ除去された
デジタル信号から前記データ信号を復調する手段と、を
備えており、そのことにより上記目的が達成される。

【００４１】１つの実施態様によれば、本発明の受信装
置は、前記送信された信号がベースバンド伝送方式によ
って伝送された信号の場合に、前記入力信号を受け取
り、該入力信号を増幅し、第２のデジタル信号を出力す
る第２のアナログ信号処理手段と、該第２のデジタル信
号を受け取り、該第２のデジタル信号を復号化すること
によって、前記送信された信号を復調する第２のデジタ
ル信号処理手段と、を、更に備えている。

【００４２】もう１つの実施態様によれば、本発明の受
信装置は、前記送信された信号が、前記データ信号によ
って変調された搬送波信号であるか、該データ信号のベ
ースバンド伝送信号であるかに応じて、前記復調する手
段の出力及び前記第２のデジタル信号処理手段の出力の
うち、いずれかを選択的に出力する手段を備えている。

【００４３】別の実施態様によれば、本発明の受信装置
は、前記第１のデジタル信号処理手段の出力信号に応じ
て、前記第２のアナログ信号処理手段から出力される前
記第２のデジタル信号を制御し、該第２のデジタル信号
を前記第２のデジタル信号処理手段に選択的に入力させ
る手段を備えている。

【００４４】好ましくは、前記選択的に入力させる手段
は、前記入力信号が、前記データ信号によって変調され
た搬送波信号である場合に、前記第２のデジタル信号が
前記第２のデジタル信号処理手段に入力するのを抑制す
る。

【００４５】本発明によるノイズ除去方法は、送信すべ
きデータ信号によって変調された送信信号を用いるデー
タ通信システムにおいて用いられる。本発明のノイズ除
去方法は、入力信号をアナログ信号処理することによ
り、該入力信号のうち、該送信信号の搬送波の周波数を
含む第１の周波数領域の信号を選択的に通過させ、その
ことにより第１のノイズを除去するステップと、第１の
ノイズが除去された該信号をデジタル信号処理すること
により、該信号のサンプリングパターンと所定のパター
ンとの比較に基づいて、該搬送波の周波数を含む第２の
周波数領域の信号を選択的に通過させ、第２のノイズを
除去するステップと、を包含しており、そのことにより
上記目的が達成される。

【００４６】本発明のノイズ除去方法は、送信された信
号を受信し、電気信号に変換して入力信号を生成するス
テップと、該入力信号のうち、該送信信号の搬送波の周
波数を含む第１の周波数領域の信号を選択的に通過さ
せ、そのことにより第１のノイズを除去するステップ
と、通過された該信号をデジタル信号に変換するステッ
プと、該デジタル信号をサンプリングするステップと、
サンプリングによって得られたパターンと所定のパター
ンとを比較するステップと、該比較の結果に基づいて、
該搬送周波数を含む第２の周波数領域の該デジタル信号
を選択的に通過させ、そのことにより第２のノイズを除
去するステップと、を包含しており、そのことにより上
記目的が達成される。

【００４７】１つの実施態様によれば、本発明のノイズ
除去方法は、前記デジタル信号のエッジを検出し、検出
信号を生成するステップを更に包含し、前記サンプリン
グするステップにおいて、該デジタル信号は該検出信号
に基づいてサンプリングされる。

【００４８】好ましくは、前記第１の周波数領域は、所
定の周波数より低い周波数領域を含まず、前記第２の周
波数領域は、もう一つの所定の周波数より高い周波数領
域を含まない。

【００４９】好ましくは、前記比較するステップにおい
て、前記サンプリングによって得られたパターンは、前
記搬送波の波形パターンと比較される。

【００５０】前記データ信号は２値信号であってもよ
い。

【００５１】前記送信信号は、搬送波をＡＳＫ方式によ
って変調した信号であってもよい。

【００５２】前記データ通信システムは無線通信システ
ムであってもよい。

【００５３】前記データ通信システムの通信媒体は赤外
線であってもよい。

【００５４】本発明の受信方法は、上述のノイズ除去方
法によってノイズを除去するステップと、ノイズを除去
された信号から前記データ信号を復調するステップと、
を包含しており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００５５】１つの実施態様によれば、本発明の受信方
法は、前記送信された信号がベースバンド伝送方式によ
って伝送された信号の場合に、アナログ信号処理によ
り、前記入力信号を増幅し、第２のデジタル信号を生成
するステップと、デジタル信号処理により、該第２のデ
ジタル信号を復号化し、前記送信された信号を復調する
ステップと、を更に包含する。

【００５６】本発明の受信方法は、前記送信された信号
が、前記データ信号によって変調された搬送波信号であ
るか、該データ信号のベースバンド伝送信号であるかに
応じて、前記第１及び第２のノイズが除去された信号及
び前記第２のデジタル信号を復号化した信号のうちいず
れかを選択するステップを更に包含してもよい。

【００５７】前記送信された信号が、前記データ信号に
よって変調された搬送波信号であるか、該データ信号の
ベースバンド伝送信号であるかに応じて、前記第１のノ
イズを除去するステップ及び前記第２のアナログ信号を
生成するステップのいずれかを選択するステップを更に
包含してもよい。

【００５８】前記復調するステップにおいて復調された
前記データ信号の値に応じて、前記第２のデジタル信号
を復号化するステップを抑制するステップを包含しても
よい。

【００５９】前記送信された信号が前記データ信号によ
って変調された搬送波信号である場合に、前記抑制する
ステップにおいて、前記第２のデジタル信号を復号化す
るステップが抑制されてもよい。

【００６０】

【作用】ノイズ除去装置において、受信手段は、受信し
た搬送波信号を電気信号に変換し、入力信号をアナログ
信号処理手段に供給する。アナログ信号処理手段はハイ
パスフィルタとして作用し、入力信号のうち低周波数領
域のノイズを除去し、デジタル信号に変換して出力す
る。デジタル信号処理手段は、ハイパスフィルタリング
されたデジタル信号をサンプリングし、得られたパター
ンを搬送波周波数のパターンと比較する。デジタル信号
処理手段は、比較の結果に基づいて（より具体的には、
サンプリングによって得られたパターンが搬送波の周波
数パターンと所定の精度で一致する場合に）、デジタル
信号を出力する。このことにより、デジタル信号処理手
段は、ローパスフィルタとして作用し、高周波数領域の
ノイズを除去する。アナログ信号処理手段とデジタル信
号処理手段とを相補的に用い、十分に急峻な特性のバン
ドパスフィルタを実現することにより、搬送波周波数帯
域以外のノイズを除去する。

【００６１】受信装置は、このようにノイズ除去された
デジタル信号から、送信されたデータ信号を復調する。

【００６２】受信した信号がベースバンド伝送方式によ
って伝送された信号の場合、入力信号は従来と同様の第
２のアナログ信号処理手段によって増幅される。増幅さ
れた信号は、アナログ／デジタル変換され、従来と同様
の第２のデジタル信号処理手段によって復号化される。

【００６３】受信した信号が搬送波信号であるか、ベー
スバンド伝送信号であるかに応じて、（第１の）デジタ
ル信号処理手段及び第２のデジタル信号処理手段のいず
れかの出力が、選択的に出力される。出力を選択するた
めの選択手段（スイッチ）を設けることにより実現され
る。或いは、搬送波信号が検出された場合に、第２のア
ナログ信号処理手段から第２のデジタル信号処理手段に
入力される信号を抑制することによっても実現される。

【００６４】

【実施例】図１に、本発明による受信装置が適用できる
情報機器１００を模式的に示す。情報機器１００は、例
えば、無線通信機能を有する携帯用情報機器である。情
報機器１００は、他の同様の携帯用情報機器、パソコ
ン、ワープロ、及びプリンタと、相互或いは一方向通信
が可能である。本発明の受信装置は、これらの機器のい
ずれにおいても用いることが可能である。

【００６５】以下の説明においては、無線によるデータ
通信システムの受信装置について説明し、データ通信シ
ステムの通信媒体が赤外線である場合を説明する。しか
し、本発明はこれに限られるものではなく、他の通信媒
体（赤外線以外の光や電磁波など）や他の通信システム
にも適用可能である。

【００６６】情報機器１００は、図１に示されるよう
に、ＣＰＵ（中央処理装置）などの汎用ＩＣ（集積回
路）を搭載したメイン回路１０１、表示装置及び入力装
置などの周辺装置１０２、送信装置１０３、受信装置の
アナログ部１０４、及びＡＳＩＣ（Application Speci
fic Integrated Circuit）１０７を備えている。ＡＳ
ＩＣ１０７は、周辺装置１０２、送信装置１０３、及び
受信装置のアナログ部１０４をコントロールするために
専用に作成されている。ＡＳＩＣ１０７は、受信装置の
デジタル部１０５と、従来のＡＳＩＣ（例えば、図２５
に示される情報機器２００のＡＳＩＣ２５０）と同様の
機能を有する従来部１０５とを含んでいる。

【００６７】本発明による受信装置は、図１に示される
ように、アナログ部１０４とデジタル部１０５とを有し
ている。情報機器１００は、通常、ＡＳＩＣのようなデ
ジタル回路部を備えているので、受信装置のデジタル部
１０５を情報機器のデジタル回路部に含ませて構成する
ことができる。デジタル部１０５を小規模の回路で実現
できる場合、デジタル部を新たに設けるためのコストは
ほとんどかからない。

【００６８】（実施例１）次に、実施例１による本発明
の受信装置１０を図面を参照しながら説明する。受信装
置１０は、例えば、５００ｋＨｚの搬送波を用いたＡＳ
Ｋ変復調方式の赤外線データ通信システムにおける赤外
線受信ユニットである。実施例１による受信装置１０の
構成を図２に模式的に示す。図３（ａ）及び（ｂ）は、
本実施例で用いる送信データ信号５１及び送信信号５２
の一例を示している。

【００６９】送信データ信号５１は、図に示されるよう
に、２値信号でもよい。送信データ信号５１によって搬
送波が以下のように変調され、図３（ｂ）に示されるよ
うな送信信号５２が出力される。送信データ信号５１が
ローレベル（０値）の場合は５００ｋＨｚの搬送波が所
定の振幅レベルで出力され、送信データ信号５１がハイ
レベル（１値）の場合は５００ｋＨｚの振動波は出力さ
れない（搬送波の振幅が実質的にゼロ）。送信信号５２
を用いて赤外線ＬＥＤ（図示せず）をオン／オフするこ
とによって、データが送信される。

【００７０】受信装置１０は、アナログ部１１及びデジ
タル部１２を有している。アナログ部１１は、アナログ
信号処理を行う部分であり、ピンフォトダイオード１
３、アンプ１４、ハイパスフィルタ１５、及びＡ／Ｄコ
ンバータ１６を備えている。ピンフォトダイオード１３
は、コンピュータや他の情報機器から送信された赤外線
信号を受け取り、電気信号に変換してアンプ１４に供給
する。入力された信号は、アンプ１４及びハイパスフィ
ルタ１５によって増幅及びハイパスフィルタリングされ
る。このことにより低周波数領域のノイズが除去され
る。ここで、アンプ１４とハイパスフィルタ１５とは分
離した回路である必要はなく、一体の回路として構成さ
れていてもよい。低周波数領域のノイズが除去された信
号は、Ａ／Ｄコンバータ１６によってデジタル信号に変
換された後、デジタル部１２に与えられる。

【００７１】デジタル部１２は、ノイズ除去回路１７及
び復調回路１８を有しており、デジタル信号処理を行
う。ノイズ除去回路１７は、実質的にローパスフィルタ
であり、高周波数領域のノイズを除去する。アナログ部
１１及びデジタル部１２によってバンドパスフィルタが
実現されるので、搬送波周波数を含む所定の周波数帯域
以外の信号（ノイズ）がすべて除去される。そして、送
信されたデータ信号が復調回路１８によって復調され
る。

【００７２】次に、アナログ部１１を更に詳しく説明す
る。アナログ部１１の回路構成の１例を図４に示す。ア
ナログ部１１は、ピンフォトダイオード部３１、アンプ
部３２、及びコンパレータ部３３を備えている。

【００７３】ピンフォトダイオード部３１は、ハイイン
ピーダンスによる電流／電圧変換を行なうことより、外
部から送信される赤外線信号のオン／オフを電気信号に
変換する。図６に、５００ｋＨｚのＡＳＫ送信信号を受
信した時にピンフォトダイオード３１から出力される信
号波形の例を示す。信号６２は、ノイズを含む送信信号
を受信した場合、例えば、ピンフォトダイオード３１の
そばに蛍光灯等の広い周波数帯域にわたる赤外線のノイ
ズ源がある場合の信号波形を示している。信号６２は、
低周波ノイズ及び高周波ノイズの両方を含んでいる。比
較のために、図６には、ノイズを含まない送信信号を受
信した場合に出力される信号６１も示されている。

【００７４】アンプ部３２は、ハイパスフィルタＨＰＦ
１、ＨＰＦ２、及びＨＰＦ３を含んで構成され、３次の
ハイパスフィルタの特性を持っている。従って、アンプ
部３２は、ピンフォトダイオード部３１から与えられる
信号を増幅すると同時に、ハイパスフィルタリングを行
う（アンプ部３２は、図２のアンプ１４及びハイパスフ
ィルタ１５に対応する）。ハイパスフィルタＨＰＦ１〜
３によって、入力信号の低周波数帯域のノイズが取り除
かれる。アンプ部３２から出力される信号波形の一例を
図７に示す。信号７１は、比較のために示したノイズを
含まない信号である。信号７２は、低周波数領域をノイ
ズは含まないが、高周波数領域のノイズは含んでいる。
アンプ部３２のフィルタ特性１１０を図１０に示す。フ
ィルタ特性１１０は、３次のハイパスフィルタにより低
周波数領域を急峻に遮断するハイパスフィルタ特性を示
している。高周波数領域はにおいては、トランジスタ特
性による緩やかなローパスフィルタの特性を示してい
る。

【００７５】アンプ部３２の出力は、コンパレータ部３
３（図２のＡ／Ｄコンバータ１６に対応）に入力され、
デジタル信号４１（信号ＩＲＲｘ）に変換される。入力
信号が２値信号の場合、Ａ／Ｄコンバータ１６は、図４
に示されるように簡単なコンパレータによって実現でき
る。コンパレータ部３３は、入力される信号のレベルが
抵抗Ｒ８及びＲ９によって定められる閾値を越えるか越
えないかによって、入力される信号を２値信号に変換す
る。ここで、低周波ノイズはアンプ部３２によって除去
されているため、２値信号に変換する際に搬送波の周波
数成分が漬されることはない。

【００７６】コンパレータ部３３から出力される信号波
形の一例を図８に示す。信号７１及び７２は、コンパレ
ータ部３３によって、それぞれ２値信号８１及び８２に
変換されている。信号８１は、比較のために示したノイ
ズを含まない信号である。信号８２は、低周波数領域の
ノイズは含まないが、高周波数領域のパルス状のノイズ
は含んでいる。

【００７７】次に、デジタル部１２を詳しく説明する。
デジタル部１２の回路構成の１例を図５に示す。デジタ
ル部１２は、エッジ検出部４２、ノイズ除去部４３、及
び復調部４６を備えている。ノイズ除去部４３は、サン
プリング部４４及び判定部４５を有している。デジタル
部１２は、５００ｋＨｚ±５０ｋＨｚの搬送波を通すよ
うに設定されている。

【００７８】エッジ検出部４２は、アナログ部１１から
のデジタル信号４１を受け取り、デジタル信号４１がハ
イレベル（論理１）からローレベル（論理０）に変化す
るとき（即ち、立ち下がりエッジにおいて）を検出し、
エッジ検出信号（論理１）をサンプリング部４４に出力
する。エッジ検出信号は、クロック信号（サンプリング
クロック）に同期させて出力される。本実施例の場合、
サンプリングクロックは、１．８ＭＨｚの信号を使用し
ている。デジタル回路を用いて、５００ｋＨｚを中心と
する急峻なバンドパスフィルタを構成するためには、こ
の程度以上の速さのクロックが好ましい。

【００７９】サンプリング部４４は、エッジ検出部４２
から出力されるエッジ検出信号を一定期間記憶する。サ
ンプリング部４４は、直列に接続されたｍ個のＤフリッ
プフロップを有するシフトレジスタで構成（インプリメ
ント）することができる。本実施例においては、９個の
Ｄフリップフロップを用いている。このフリップフロッ
プ列を信号入力側から、順にＪ_m-1、Ｊ_m-2、Ｊ_m-3、・
・・Ｊ₀（ｍ＝９）とする。サンプリング部４４は、エ
ッジ検出部４２からの出力をクロック信号のタイミング
で（即ち、５４３ｎｓ毎に）サンプルし、各Ｄフリップ
フロップに記憶する。１．８ＭＨｚのサンプリングクロ
ックでサンプルされたエッジ検出信号を９個のフリップ
フロップに記憶することにより、約５μｓの時間の信号
パターンを記憶することができる。

【００８０】判定部４５は、サンプリング部４４に記憶
されたエッジ検出信号のパターンから、受信した信号が
ＡＳＫ搬送波であるかどうかを判定する。本実施例にお
いては、受信した信号に５００ｋＨｚのＡＳＫ搬送波信
号が含まれているかどうかを、２μｓの間隔の信号パル
スが３つ検出されるかどうかによって判定している。こ
の判定を行うために、サンプリング部４４には４μｓ以
上の期間のエッジ検出信号が記憶されることが必要であ
る。上述のように、サンプリング部４４は約５μｓの間
の信号を記憶できるので判定には十分である。

【００８１】判定部４５は、３つのＯＲ回路Ｇ１、Ｇ
２、及びＧ６と３つのＡＮＤ回路Ｇ３、Ｇ４、及びＧ５
によって構成できる。ＯＲ回路Ｇ１にはフリップフロッ
プＪ₈及びＪ₇の出力が入力され、ＯＲ回路Ｇ２にはフリ
ップフロップＪ₄及びＪ₃の出力が入力される。ＡＮＤ回
路Ｇ３には、フリップフロップＪ₀の出力Ｓ１、ＯＲ回
路Ｇ２の出力Ｓ２、及びＯＲ回路Ｇ１の出力Ｓ３が入力
される。ＡＮＤ回路Ｇ４には、フリップフロップＪ₀の
出力Ｓ１、ＯＲ回路Ｇ１の出力Ｓ３、及び信号Ｒｘが入
力される。ここで、信号Ｒｘは、復調部４６に於いて発
生され、搬送波を受信中であることを示す信号である。
ＡＮＤ回路Ｇ５には、ＯＲ回路Ｇ２の出力Ｓ２、ＯＲ回
路Ｇ１の出力Ｓ３、及び信号Ｒｘが入力される。ＯＲ回
路Ｇ６には、ＡＮＤ回路Ｇ３、Ｇ４、及びＧ５の出力が
入力される。ＯＲ回路Ｇ６の出力は復調部４６に入力さ
れる。

【００８２】図９に、ノイズ除去部４３（判定部４５）
から出力される信号波形の例を示す。高周波数のノイズ
を含む信号８２は、ノイズ除去部４３の処理を受けて信
号９２に変換される。信号９２において、５００ｋＨｚ
のタイミングに同期しないパルスは除去されている。比
較のために、図９には、ノイズを含まない信号８１が変
換された場合の信号９１を共に示している。図１１に、
判定部４５までのフィルタ特性１１１を示す。アナログ
部１１（アンプ部３２）及びデジタル部１２（ノイズ除
去部４３）によって、十分に急峻な特性のバンドパスフ
ィルタが実現されていることがわかる。

【００８３】デジタルフィルタの周波数特性は、以下の
４つのパラメータから決定される。判定部４６で搬送波
であると判定される確率（以下受信確率という）が０で
ない周波数領域を与える周波数：ｆ_max及びｆ_min、及
び、このうち受信確率が１である周波数領域を与える周
波数：Ｆ_max及びＦ_minである。これらのパラメータは、
サンプリングクロックと、判定用の信号を取り出すフリ
ップフロップの選択の仕方とによって与えられる。

【００８４】本実施例においては搬送波の周波数領域を
５００±５０ｋＨｚとしているので、Ｆ_min＜４５０ｋ
Ｈｚ、Ｆ_max＞５５０ｋＨｚとなるように設定してい
る。また、耐ノイズ性の要求から、ｆ_min＞４００ｋＨ
ｚ、ｆ_max＜６１０ｋＨｚとなるように設定している。
また、搬送波と搬送波の周波数に近いノイズを区別する
ためには十分に早いサンプリングクロックが必要であ
る。例えば、４００ｋＨｚの信号と４５０ｋＨｚの搬送
波を区別するためには１．７３ＭＨｚ以上のサンプリン
グクロックが必要であり、６１０ｋＨｚの信号と５５０
ｋＨｚの搬送波を区別するためには２．８ＭＨｚ以上の
サンプリングクロックが必要である。望ましいパラメー
タの値の一例は、以下の通りである：ｆ_min＝４１０ｋ
Ｈｚ、Ｆ_min＝４３４ｋＨｚ、Ｆ_max＝５６７ｋＨｚ、及
びｆ_max＝６１４ｋＨｚ（但し、サンプリングクロック
＝３．６８６４ＭＨｚ）。

【００８５】復調部４６は、判定部４５が搬送波である
と判定した信号を、判定に要した時間だけ時間伸張する
ことにより、ＡＳＫ信号を復調する。復調部４６は、例
えば、直列に接続された８個のＤフリップフロップ回
路、８個のフリップフロップの各出力が入力されるＯＲ
回路Ｇ７、もう一つのフリップフロップ、及びインバー
タによって構成できる。判定部４５が１を出力すると、
復調部４６の最終段のフリップフロップＥ₀は、サンプ
リングに要した時間の間、論理１を出力し続ける（信号
Ｒｘ）。その結果、搬送波を受信している間、復調部４
６の出力はローレベルとなり、送信されたデータ信号が
復調される。

【００８６】次に、判定部４５における判定方法につい
て、図５、図１２（ａ）及び（ｂ）を参照しながらより
詳細に説明する。図１２（ａ）及び（ｂ）は、デジタル
部１２の動作を示すタイミングチャートである。

【００８７】以下では、ある基準の時刻ｔ₀に入力され
た信号がフリップフロップＪ₀から出力される（出力信
号Ｓ１）場合を例にして説明する。図５において、ＯＲ
回路Ｇ２の出力Ｓ２はｔ₀＋２μｓの入力信号に対応
し、ＯＲ回路Ｇ１の出力Ｓ３は時刻ｔ₀＋４μｓの入力
信号に対応する。従って、フリップフロップＪ₀の出力
Ｓ１、ＯＲ回路Ｇ２の出力Ｓ２、及びＯＲ回路Ｇ１の出
力Ｓ３が全てがハイレベル（論理１）となるとき（即
ち、ＡＮＤ回路Ｇ３の出力が１となるとき）は、５００
ｋＨｚのタイミングで３つのパルス信号が検出されたこ
とを示す。このとき、搬送波を受信したと判定され、Ｏ
Ｒ回路Ｇ６の出力はハイレベル（論理１）となる。

【００８８】図１２（ａ）においては、出力Ｓ１、Ｓ
２、及びＳ３に、それぞれのパルス（図のｐ₁、ｐ₂、及
びｐ₃）が得られた時、ＯＲ回路Ｇ６の出力（図では同
じＧ６で示されている）がハイレベル（ｐ₄）となり、
復調部４６からＡＳＫ搬送波にローレベルの信号
（ｐ₅）が出力されるのがわかる。

【００８９】また、本実施例においては、現在既に搬送
波を受信しているか否かによって、判定部４５における
判定基準を変えている。即ち、図５に示されるＡＮＤ回
路Ｇ４及びＧ５が設けられているため、搬送波受信中
（信号Ｒｘ＝１）であれば、検出されるべき３つのパル
スのうち２つ（Ｓ１及びＳ３の出力＝１、またはＳ２及
びＳ３の出力＝１）が検出されれば搬送波であると判定
される。これは、搬送波であるかどうかの判定をノイズ
に強くする（ノイズの影響を受けにくくする）ためであ
る。

【００９０】例えば、ノイズが非常に強い場合には、ノ
イズの存在によって搬送波のパルスが１つ欠落すること
がある（図１２（ａ）に示される欠落パルスｑ₀）。こ
の場合、ＡＮＤ回路Ｇ３の出力は３パルス欠落する。し
かし、ＡＮＤ回路Ｇ４の出力信号のパルスｑ₁及びＡＮ
Ｄ回路Ｇ５の出力信号のパルスｑ₂によって補われるた
め、判定部４５の出力となるＯＲ回路Ｇ６の出力信号に
は、パルスｑ₃及びｑ₄が付加される。このことにより、
復調部の出力信号ＲＤは、ＡＳＫ搬送波を受信している
間ローレベルを保つことができるので、正しいデータ信
号を得ることができる。

【００９１】尚、図５において（例えばＧ１）、サンプ
リング部４４の２つのフリップフロップの論理ＯＲ出力
を判定に用いているのは、搬送波の周波数の幅（５００
±５０ｋＨｚ）に対応するためである。

【００９２】次に、搬送波でないノイズ信号が受信され
た場合について説明する。図１２（ｂ）に示されるよう
に、ＯＲ回路Ｇ１及びＧ２においてノイズによるパルス
が検出されても、判定部４５の出力はゼロであり、ノイ
ズが除去されている。搬送波周波数に同期したタイミン
グのパルスが３つ連続して検出されない限り、搬送波と
して誤判定されることはない。

【００９３】搬送波及びノイズを含んだ信号が受信され
た場合のデジタル部１２の動作を図１３に示す。高周波
数のノイズｒ₁が入力されたとき、フリップフロップＪ₀
の出力信号Ｓ１は入力信号と同様のノイズによるパルス
ｒ₂を含んでいる。しかし、搬送波周波数に同期しない
信号は除去されるため、判定部４５の出力信号Ｇ６は正
しいパルス列となっている（図１３の破線で囲んだブロ
ックＡ）。また、ノイズによって搬送波のパルスが１つ
欠落した場合（欠落パルスｒ₀）は、既に図１２（ｂ）
で説明したのと同様に、出力信号Ｇ６にはパルスｒ₄が
補われている（図１３の破線で囲んだブロックＢ）。破
線で囲んだブロックＣは、単発のノイズパルスｒ₅が除
去される様子を示す。ＯＲ回路Ｇ１の出力Ｓ３にパルス
が存在しない場合は、判定部４５の出力信号においてパ
ルスが１つ除去される（図１３の破線で囲んだブロック
Ｂ’）。これは搬送波の終了を正しく判定するためであ
る。連続して受信される搬送波の途中において出力Ｓ３
のパルスが欠落した場合には、復調部の出力信号はロー
レベルに保たれるため、問題は生じない。なお、判定の
精度の点で、判定に用いる信号パルス数は３つ以上であ
ることが好ましい。

【００９４】上述のノイズ除去部４３の動作によって、
搬送波周波数を含む広帯域に広がるノイズを除去するこ
とが可能になる。復調部４６は、送信されるデータ信号
の種類に応じて改変することが可能である。判定部４５
までの装置をノイズ除去装置として各種の受信装置に適
用することができる。

【００９５】また、図５に示されるように、判定部４５
と復調部４６は分離している必要はない。ノイズ除去の
ためのディジタル処理と復調処理とを１つにすることに
よって、変調波の変更がディジタル部の変更のみで行う
ことができる。

【００９６】本発明のデジタル部１２の構成を変更する
ことによって、異なる変調方式によって変調された送信
信号を受信する受信装置を容易に構成することができ
る。例えば、サンプリングクロックの周波数を２倍にす
ることにより、１０００ｋＨｚのＡＳＫ方式の受信装置
を実現できる。また、判定部４５における判定条件を変
えることにより、異なる送信信号を受信する受信装置を
容易に構成することができる。判定条件の変更は、サン
プリング部４４のフリップフロップ列の段数の変更、判
定に用いる各フリップフロップの出力の選択、更に、フ
リップフロップとフリップフロップ出力が接続されるＡ
ＮＤ回路との間にスイッチング素子（トランジスタな
ど）を設けて出力を切り換えること等により、容易に達
成することができる。

【００９７】本発明は、赤外線以外の無線データ通信に
おいても、従来のアナログ信号処理系統にアンプとバン
ドパスフィルタを含む受信装置に応用することができ
る。

【００９８】本発明による受信装置１０は、いわゆる携
帯情報端末として、赤外線送信／受信装置を備えるコン
ピュータ本体と組み合わせて用いることができる。携帯
情報端末は、机上で用いられることが多く、赤外線通信
に対する強いノイズ源である蛍光灯の影響を受け易い。
特に、近年多く用いられるインバータ方式の蛍光灯は、
４０ｋＨｚ程度の低周波成分にパルス状のノイズが重畳
された光を放射している。本実施例によれば、このよう
なノイズを効果的に除去することができる。

【００９９】（実施例２）実施例２による本発明の受信
装置のデジタル部１２’の構成を図１４に示す。実施例
２によるデジタル部１２’は、判定部４５ａにおいて一
つのＡＮＤ回路Ｇが用いられている。他の部分の構成
は、実施例１のデジタル部１２と同一である。本実施例
において用いられる変調方式を図１５に示す。データ信
号１５１によって搬送波が変調され、送信信号１５２が
送信される。本実施例によれば、耐ノイズ性は若干低下
するが、送信側の消費電力を少なくすることができる。

【０１００】（実施例３）実施例１においては、サンプ
リングクロックを１．８ＭＨｚとしていた。本実施例に
おいては、サンプリングクロックを３．５７９５ＭＨｚ
とした場合について説明する。

【０１０１】実施例３による受信装置のアナログ部の構
成は実施例１の受信装置のアナログ部１２と同様である
（説明は省略する）。実施例３によるデジタル部１２０
の回路構成を図１６に示す。デジタル部１２０は、入力
信号の立ち下がりを検出するエッジ検出回路１２１、出
力信号（ＩＲＲｘ）のパルス間隔を計測するインターバ
ルカウンタ１２２、所定の間隔で入力された２つのパル
スをカウントするパルスカウンタ１２３、時間伸張回路
１２４を備えている。デジタル部１２０の動作は、図２
１のタイミングチャートに示されている。

【０１０２】図１７にエッジ検出回路１２１の回路構成
を示す。エッジ検出回路１２１は、クロック信号ＣＬＫ
の立ち上がりと立ち下がりとを用い、入力信号ＩＲＲｘ
のサンプリングを行う。クロック信号ＣＬＫの立ち上が
り及び立ち下がりの両方を用いることにより、サンプリ
ングの精度を向上できる。入力信号ＩＲＲｘをサンプリ
ングして得られたパターンが、ハイレベル・ローレベル
・ローレベル（Ｈ・Ｌ・Ｌ）である時、パルスの立ち下
がりと判定して出力ＰＵＬＳＥにハイレベル（Ｈ）を出
力する。このことにより、入力信号ＩＲＲｘにおける１
３９．７ｎｓ（サンプリングクロック周期の１／２）よ
りも短いパルスを除去することができる。

【０１０３】入力信号ＩＲＲｘの立ち下がりパターン
（Ｈ・Ｌ・Ｌ）は、クロック信号ＣＬＫがハイレベル
（Ｈ）にある時に得られる場合と、ローレベル（Ｌ）に
ある時に得られる場合がある。前者をパルスＡ、後者を
パルスＢとする。エッジ検出回路１２１は、まずパルス
Ａが検出され、その次にパルスＢが検出された場合に出
力ＡＴＯＢにハイレベルを出力する。

【０１０４】図１８に、インターバルカウンタ１２２の
回路構成を示す。インターバルカウンタ１２２は、４ビ
ットのカウンタである。出力ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、及びＱ
Ｄのうち、ＱＡが最下位ビット、ＱＤが最上位ビットで
ある。インターバルカウンタ１２２は、入力ＬＤＮがロ
ーレベルの時に８までカウントアップし、入力ＬＤＮが
ハイレベルの時に入力Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤをロードす
る。図１６及び２１から分かるように、エッジ検出回路
１２１の出力ＰＵＬＳＥがハイレベルになるとインター
バルカウンタ１２２が０にセットされる。

【０１０５】図１９に、パルスカウンタ１２３の回路構
成を示す。パルスカウンタ１２３は、３ビットのカウン
タである。出力ＱＡ、ＱＢ、及びＱＣのうち、ＱＡが最
下位ビット、ＱＣが最上位ビットである。パルスカウン
タ１２３は、入力ＬＤＮがローレベルであり、かつ入力
ＣＯＵＮＴＵＰがハイレベルの時に４までカウントアッ
プし、入力ＬＤＮがハイレベルの時に入力Ａ、Ｂ、及び
Ｃをロードする。それ以外の場合には、パルスカウンタ
１２３の値は変わらない。

【０１０６】図１６及び２１から分かるように、インタ
ーバルカウンタ１２２の出力が０になると、パルスカウ
ンタ１２３が０にセットされる。

【０１０７】出力ＳＵＢＣＡＲＲＩＥＲは、パルスを
検出した２μｓ後にハイレベルになる。より具体的に
は、図２１に示されるように、以下の場合にハイレベル
になる。検出された２つのパルス列がパルスＡ・パルス
Ａであり、かつインターバルカウンタの値が６または７
の場合、検出された２つのパルス列がパルスＢ・パルス
Ａであり、かつインターバルカウンタの値が６または７
の場合、検出された２つのパルス列がパルスＢ・パルス
Ｂであり、かつインターバルカウンタの値が６または７
の場合、及び検出された２つのパルス列がパルスＡ・パ
ルスＢであり、かつインターバルカウンタの値が５また
は６の場合。

【０１０８】エッジ検出回路１２１の出力ＰＵＬＳＥ及
び出力ＳＵＢＣＡＲＲＩＥＲが共にハイレベルの時、
パルスカウンタ１２３は、１カウントアップする。

【０１０９】図２０に、時間伸張回路１２４の回路構成
を示す。時間伸張回路１２４は５ビットのカウンタであ
る。出力ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ、ＱＤ、及びＱＥのうち、Ｑ
Ａが最下位ビット、ＱＥが最上位ビットである。時間伸
張回路１２４は、入力ＬＤＮがローレベルの時に０まで
カウントダウンし、入力ＬＤＮがハイレベルの時に入力
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥをロードする。図１６及び２１
から分かるように、パルスカウンタ１２３の出力が４に
なると、時間伸張回路１２４が２５にセットされる。時
間伸張回路１２４の出力が０でないとき、デジタル部１
２０の出力Ｒｘがローレベルになる。

【０１１０】（実施例４）本発明のノイズ除去装置は、
従来の受信装置３００に応用することが可能である。即
ち、本発明の受信装置は、従来の受信装置３００と互換
性をもたせることができる。

【０１１１】図２２に、実施例４による受信装置のアナ
ログ部１２５を示す。このアナログ部は第１及び第２の
アナログ部１３０及び１４０を備えている。第１のアナ
ログ部１３０は、上述の実施例で説明したアナログ部に
対応し、第２のアナログ部１４０は、従来の受信装置３
００のアナログ回路部３４０に対応している。送信され
た赤外線信号は、ピンフォトダイオードによって電気信
号に変換され、第１及び第２のアナログ部１３０及び１
４０に供給される。各アナログ部における信号処理は、
既に述べたとおりである。第１及び第２のアナログ部の
出力は、それぞれ第１及び第２のデジタル部に与えられ
る。第１のデジタル部は、上述の実施例におけるデジタ
ル部１２（または１２’）であり、第２のデジタル部
は、従来の受信装置３００のデジタル回路部３５０に対
応している。このように、２つの信号処理系統を兼ね備
えることにより、ノイズが少ない環境では伝送速度の高
い従来の方式でデータ通信を行い、ノイズの多い環境に
おいては本発明によるノイズ除去装置を用いたデータ通
信を行うことができる。

【０１１２】図２３に、本実施例による受信装置１５０
を示す。受信装置１５０は、アナログ部１２５、デジタ
ル部１７０、及び出力切り換え回路ＳＷを備えている。
デジタル部１７０は、第１及び第２のデジタル部（例え
ば、デジタル部１２及びデジタル回路部３５０）を有し
ている。出力切り換え回路ＳＷは、受信した信号が、搬
送波信号であるか、それとも従来の受信装置に対応した
ベースバンド伝送方式によって伝送された信号であるか
に応じて、第１及び第２のデジタル部のいずれかの出力
を切り換えて出力する。これにより、いずれの伝送方式
の信号を受信しても正しく復調し、かつ装置が使用され
る環境に応じてそれぞれの利点を生かしたデータ通信が
できる。

【０１１３】図２４は、本実施例によるもう一つの受信
装置１６０を示している。受信装置１６０は、アナログ
部１２５、デジタル部１８０を有している。デジタル部
１８０は、第１（ＡＳＫ）及び第２のデジタル部（例え
ば、デジタル部１２及びデジタル回路３５０）、入力抑
制回路１６５、及び出力部（ＡＮＤ回路）を備えてい
る。

【０１１４】アナログ部１２５がＡＳＫ搬送波を受信し
た場合、第１のアナログ部１３０から出力される信号Ｄ
ＡＳＫＲｘは、正しく増幅及びハイパスフィルタリン
グされている。しかし第２のアナログ部１４０からの出
力信号ＩＲＤＡＲｘはどのような信号であるか不定で
ある。同様に、従来の受信装置３００に対応したベース
バンド伝送方式による信号を受信した場合は、第１のア
ナログ部１３０の出力信号ＤＡＳＫＲｘが不定であ
る。従って、ＡＳＫ搬送波を受信した場合（第１のデジ
タル部でＡＳＫ搬送波が検出されたと判定された場合）
には第２のアナログ部１４０の出力を抑制し、ＡＳＫ搬
送波以外の信号を受信した場合には第２のアナログ部１
４０の出力を有効にすることによってもこれらの信号を
正しく復調することができる。

【０１１５】入力抑制回路１６５は、例えば、図２４に
示されるように、ＮＯＴ回路、２つのＯＲ回路、及び遅
延回路Ｄによって構成することができる。遅延回路Ｄ
は、第１のデジタル部がＡＳＫ搬送波の判定に要する時
間だけアナログ回路１４０からの出力ＩＲＤＡＲｘを
遅延させる。第１のデジタル部の出力ＤＡＳＫがローレ
ベルの時に、遅延回路Ｄの入力部及び出力部において、
信号ＩＲＤＡＲｘを抑制する。

【０１１６】本実施例による受信装置により、ノイズ除
去を行うと共に、従来の変調方式の特徴である伝送速度
の高速化を併せて達成することができる。

【０１１７】本発明の受信装置において用いられるトラ
ンジスタは１０個程度である。コンパレータ部を除く
と、トランジスタは２個でもよい。従って、本発明によ
れば、受信装置の回路規模を従来技術よりも格段に縮小
することができ、製造される受信装置１０の構成を格段
に小型化することができる。

【０１１８】また、本発明は、上述の実施例で説明した
の無線通信に限定されず、ファクトリオートメーション
などの有線通信にも適用できる。例えば、自動車の生産
ラインにおいては、溶接用ロボットが動作している環境
にネットワーク用の通信網が長距離に亘り配線されてい
る。このような環境では、通信線のアンテナ作用によっ
て、低周波ノイズ、溶接用ロボットが発生するパルスノ
イズが通信線に混入する。このような各種のノイズを除
去するために、本発明は好適に実施され得る。

【０１１９】

【発明の効果】

（１）アナログ信号処理回路において、バンドパスフ
ィルタの代わりにハイパスフィルタを用いることによ
り、アナログ信号処理回路の回路規模を小さくできる。
その結果、アナログ信号処理回路の実装面積を小さくで
き、低コスト化できる。更に、回路規模が小さくなると
回路の特性が安定するので、量産が容易になる。

【０１２０】（２）変調方式にＡＳＫ方式を用いるこ
とにより、ディジタル信号処理回路を小規模のディジタ
ル回路ないし小規模のディジタル信号処理ソフトウェア
で実現できる。

【０１２１】（３）ノイズ除去処理と復調処理をとも
にディジタル信号処理で行なうことにより、変調波の変
更をディジタル信号処理回路の変更のみで行なうことが
できる。

【０１２２】（４）赤外線データ通信の受信装置に本
発明のノイズ除去装置を用いることにより、蛍光灯等の
ノイズの多い環境下でも通信可能な受信装置を実現でき
る。

【０１２３】（５）送信信号が２値信号の場合、Ａ／
Ｄコンバータをコンパレータによって実現できる。ま
た、デジタル信号処理回路はシリアルデータを処理すれ
ばよい。従って、アナログ信号処理回路、デジタル信号
処理回路とも簡単化できる。

【０１２４】（６）本発明の受信装置によれば、ノイ
ズの少ない環境では耐ノイズ性は低いがデータ伝送速度
が速い変調方式を選択し、ノイズの多い環境ではデータ
伝送速度は遅いが耐ノイズ性に優れた変調方式を選択す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による受信装置が適用できる情報機器を
模式的に示す図である。

【図２】実施例１による受信装置の構成を模式的に示す
ブロック図である。

【図３】（ａ）は送信データ信号を示す図であり、
（ｂ）は、送信データ信号によってＡＳＫ変調方式を用
いて変調された５００ｋＨｚの搬送波の信号波形を示す
図である。

【図４】本発明の受信装置のアナログ部の回路構成の一
例を示す図である。

【図５】本発明の実施例１による受信装置のデジタル部
の回路構成の一例を示す図である。

【図６】５００ｋＨｚのＡＳＫ送信信号を受信した時に
ピンフォトダイオードから出力される信号波形の例を示
す図である。

【図７】本発明の受信装置のアナログ部のアンプ部から
出力される信号波形の一例を示す図である。

【図８】本発明の受信装置のアナログ部のコンパレータ
部から出力される信号波形の一例を示す図である。

【図９】本発明の受信装置のデジタル部の判定部から出
力される信号波形の一例を示す図である。

【図１０】本発明の受信装置のアナログ部のアンプ部の
フィルタ特性を示す図である。

【図１１】本発明の受信装置のデジタル部の判定部まで
のフィルタ特性を示す図である。

【図１２】（ａ）は搬送波を受信した場合の本発明の受
信装置のデジタル部の動作を示すタイミングチャートで
あり、（ｂ）はノイズを受信した場合のデジタル部の動
作を示すタイミングチャートである。

【図１３】搬送波及びノイズを含む信号を受信した場合
の本発明の受信装置のデジタル部の動作を示すタイミン
グチャートである。

【図１４】本発明の実施例２による受信装置のデジタル
部の回路構成を示す図である。

【図１５】（ａ）は送信データ信号を示す図であり、
（ｂ）は、送信データ信号によってＡＳＫ方式を用いて
変調された実施例２による搬送波の信号波形を示す図で
ある。

【図１６】本発明の実施例３による受信装置のデジタル
部の回路構成を示す図である。

【図１７】実施例３のデジタル回路部のエッジ検出回路
の回路構成を示す図である。

【図１８】実施例３のデジタル回路部のインターバルカ
ウンタの回路構成を示す図である。

【図１９】実施例３のデジタル回路部のパルスカウンタ
の回路構成を示す図である。

【図２０】実施例３のデジタル回路部の時間伸張回路の
回路構成を示す図である。

【図２１】実施例３のデジタル回路部の動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図２２】実施例４による受信装置のアナログ部の回路
構成を示す図である。

【図２３】実施例４による受信装置の一例を示す図であ
る。

【図２４】実施例４による受信装置のもう一つの例を示
す図である。

【図２５】無線通信機能を有する従来の情報機器の一例
を模式的に示すブロック図である。

【図２６】従来の受信装置の一例を示す図である。

【図２７】（ａ）は送信データ信号を示す図であり、
（ｂ）は、送信データ信号によってＡＳＫ変調方式を用
いて変調された５００ｋＨｚの搬送波の信号波形を示す
図である。

【図２８】５００ｋＨｚのＡＳＫ送信信号を受信した時
にピンフォトダイオードから出力される信号波形の例を
示す図である。

【図２９】従来の受信装置のもう１つの例を示す図であ
る。

【図３０】図２９に示される受信装置のアナログ回路部
の具体的な回路構成を示す図である。

【図３１】図２９に示される受信装置のデジタル回路部
の具体的な回路構成を示す図である。

【図３２】（ａ）及び（ｂ）は、従来の受信装置３００
において用いられるデータ信号波形及び変調された信号
波形を示す図である。

【図３３】図２９に示される従来の受信装置を用いてデ
ジタル信号通信を行う場合の、典型的なデータワード伝
送を示す図である。

【符号の説明】

１０受信装置１１アナログ部１２ディジタル部１３ピンフォトダイオード１４アンプ１５ハイパスフィルタ１６コンパレータ１７ノイズ除去回路１８復調回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宇野裕史大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信すべきデータ信号によって変調され
た送信信号を用いるデータ通信システムにおけるノイズ
除去装置であって、送信された信号を受け取り、電気信号に変換して入力信
号を供給する受信手段と、該入力信号のうち、該送信信号の搬送波の周波数を含む
第１の周波数領域の信号を選択的に通過させ、そのこと
により第１のノイズを除去し、通過させた該信号をデジ
タル信号に変換して出力する、アナログ信号処理手段
と、出力された該デジタル信号をサンプリングし、サンプリ
ングによって得られたパターンと所定のパターンとの比
較に基づいて、該搬送周波数を含む第２の周波数領域の
該デジタル信号を選択的に通過させ、そのことにより第
２のノイズを除去する、デジタル信号処理手段と、を備えたノイズ除去装置。
【請求項２】前記アナログ信号処理手段は、前記入力
信号のうち前記第１の周波数領域の信号を選択的に通過
させる第１のフィルタ手段と、該第１のフィルタ手段を
通過した該信号をデジタル信号に変換して出力するアナ
ログ／デジタル変換手段と、を備えており、前記デジタル信号処理手段は、該アナログ／デジタル変
換手段から出力された該デジタル信号をサンプリングす
るサンプリング手段と、サンプリングによって得られた
サンプリングパターンと所定のパターンとの比較を行う
比較手段と、該比較の結果に基づいて前記第２の周波数
領域の該デジタル信号を選択的に通過させる第２のフィ
ルタ手段と、を備えている、請求項１に記載のノイズ除去装置。
【請求項３】前記デジタル信号処理手段は、前記アナ
ログ／デジタル変換手段から出力された前記デジタル信
号のエッジを検出し、検出信号を生成するエッジ検出手
段を備えており、前記サンプリング手段は、該検出信号に基づいてサンプ
リングを行う、請求項２に記載のノイズ除去装置。
【請求項４】前記第１の周波数領域は、所定の周波数
より低い周波数領域を含まず、前記第２の周波数領域
は、もう一つの所定の周波数より高い周波数領域を含ま
ない、請求項１〜３のいずれかに記載のノイズ除去装
置。
【請求項５】前記所定のパターンは、前記搬送波の波
形パターンである、請求項１〜４のいずれかに記載のノ
イズ除去装置。
【請求項６】前記データ信号は２値信号である、請求
項１〜５のいずれかに記載のノイズ除去装置。
【請求項７】前記送信信号は、前記搬送波をＡＳＫ方
式によって変調した信号である、請求項１〜６のいずれ
かに記載のノイズ除去装置。
【請求項８】前記データ通信システムは無線通信シス
テムである、請求項１〜７のいずれかに記載のノイズ除
去装置。
【請求項９】前記データ通信システムの通信媒体は赤
外線である、請求項８に記載のノイズ除去装置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載のノイ
ズ除去装置と、該ノイズ除去装置によってノイズ除去さ
れたデジタル信号から前記データ信号を復調する手段
と、を備えた受信装置。
【請求項１１】前記送信された信号がベースバンド伝
送方式によって伝送された信号の場合に、前記入力信号を受け取り、該入力信号を増幅し、第２の
デジタル信号を出力する第２のアナログ信号処理手段
と、該第２のデジタル信号を受け取り、該第２のデジタル信
号を復号化することによって、前記送信された信号を復
調する第２のデジタル信号処理手段と、を、更に備えた
請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】前記送信された信号が、前記データ信
号によって変調された搬送波信号であるか、該データ信
号のベースバンド伝送信号であるかに応じて、前記復調
する手段の出力及び前記第２のデジタル信号処理手段の
出力のうち、いずれかを選択的に出力する手段を備え
た、請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】前記第１のデジタル信号処理手段の出
力信号に応じて、前記第２のアナログ信号処理手段から
出力される前記第２のデジタル信号を制御し、該第２の
デジタル信号を前記第２のデジタル信号処理手段に選択
的に入力させる手段を備えた、請求項１１に記載の受信
装置。
【請求項１４】前記選択的に入力させる手段は、前記
入力信号が、前記データ信号によって変調された搬送波
信号である場合に、前記第２のデジタル信号が前記第２
のデジタル信号処理手段に入力するのを抑制する、請求
項１３に記載の受信装置。