JPWO2003067840A1 - 無線情報通信装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
本発明に係る無線情報通信装置は、アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するアナログパルス変調器（１４、２６）と、前記アナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成する情報信号生成ユニット（１６、１７、２０、２１、２２）とを有し、前記情報信号を無線送信するように構成される。
Description
技術分野
本発明は、デジタル信号及びアナログ信号を無線で通信することにより情報の送受信を行う通信装置及び方法に関するものである。
背景技術
ラジオ、テレビ、業務用無線等の無線によるアナログ通信では、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＰＭ（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式が一般的に広く利用されている。一方、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等のデジタル変調方式は、テレメータ、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）、ＬＡＮ等に利用されている。
特に、ステレオ音声及び映像等のアナログ信号については、一旦デジタル信号に変換し、圧縮、伸長技術を用いてデータ伝送速度を遅くして無線通信により送受信することは広く一般的に用いられている。
一方、電波法においては、２．４ＧＨｚ帯における１波あたりの周波数占有帯域幅は、２６ＭＨｚ以下と標準規格（ＡＲＩＢ：Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ ＳＴＤ−Ｔ６６）により定められており、かつデジタル通信方式を用いて送受信を行うことが規定されている。現在、ステレオ音声及び映像等のアナログ信号を無線回線で伝送する手法は、スペクトル拡散通信方式を用い、かつ通信路は周波数分割により通信することが広く実用に供されている。
第一世代の衛星放送システムにおいては、映像はＦＭ方式、音声についてはＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式による変復調の通信で地上に対する放送が行われている。すなわち、映像についてはアナログ変復調、音声はデジタル変復調で通信システムが構成されている。
現在の電波法（標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６６）では、デジタルデータ、音声、映像信号を、直接ＡＭ、ＦＭ、ＰＭ等のアナログ変調方式を用いて電波で送受信することは、許可されていない。電波法上、デジタル変調方式のみ許可されている。
また、音声、映像信号であるアナログ信号をデジタル通信で送受信することは、電波法上周波数占有帯域幅が広くなるため制約があり、かつアナログ信号のＡ／Ｄ変換及び圧縮、伸長技術が不可欠となり、変復調回路を含め電子回路系が複雑でコストアップにつながる。
無線通信路の確保においては周波数分割方式が多く、その結果、秘匿性に乏しく、更に電波法の規制から広帯域幅による多チャンネル化が困難である。
従って、本発明は、複雑な圧縮、伸長技術を必要とせず、かつ省電力で周波数占有帯域幅も電波法に準拠し、更に電子回路系がシンプルで、デジタルデータ、音声、高画質映像等の情報を、秘匿性の優れた多チャンネルの通信路で伝送できる無線情報通信装置及び方法を提供することを目的としている。
発明の開示
本発明に係る無線情報通信装置は、アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するアナログパルス変調手段と、該アナログパルス変調手段から出力されるアナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成する情報信号生成手段とを有し、前記情報信号を無線送信するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号をアナログパルス信号に変換することでＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術を用いること無くシンプルな電子回路で構成される送信装置を実現することができる。
前記アナログ情報信号は、音声、映像、各種データの情報をアナログ的に表した信号であれば特に限定されず、また、原アナログ情報信号そのものであっても、その原アナログ情報信号を所定のアナログ変調方式に従って変調して得られる信号であってもよい。
前記アナログパルス変調手段は、アナログパルス変調方式として、ＰＡＭ、ＰＷＭ、ＰＰＭ等の任意のアナログパルス変調方式を用いることができる。
また、本発明に係る無線情報通信装置は、前記情報信号生成手段が、前記アナログパルスデータ信号を所定のデジタル変調方式に従って変調して変調情報信号を出力するデジタル変調手段を有し、前記変調情報信号に基づいて送信すべき情報信号を生成するように構成することができる。
前記デジタル変調手段は、デジタル変調方式として、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ、ＯＦＤＭ等の任意のデジタル変調方式を用いることができる。
更に、本発明に係る無線情報通信装置は、チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段を有し、前記情報信号生成手段が、前記アナログパルスデータ信号と前記チャンネル識別符号発生手段からのチャンネル識別符号とに基づいて情報信号を生成するように構成することができる。
これにより、通信路の多チャンネル化ができ、周波数利用効率が向上すると共に、前記チャンネル識別符号を送信側と受信側との間の暗号情報として用いることにより、情報の秘匿性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係る無線情報通信装置は、情報信号を受信して受信情報信号を生成する受信手段と、該受信手段にて得られた受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段にて得られたデータ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するアナログパルス復調手段とを有するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号を変換して得られたアナログパルス信号に基づく情報信号を受信して、特にＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術に対応した伸張技術を用いることなくアナログ情報信号を再生する受信装置を実現することができる。
本発明に係る無線情報通信装置は、前記信号変換手段が、前記受信情報信号を前記データ信号と送信用チャンネル識別符号とに変換するようにし、受信用チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段と、前記信号変換手段にて得られる送信用チャンネル識別符号をアナログ送信用チャンネル識別信号に変換する第一の変換手段と、前記チャンネル識別符号発生手段からの受信用チャンネル識別符号をアナログ受信用チャンネル識別信号に変換する第二の変換手段と、前記アナログ送信用チャンネル識別信号と前記アナログ受信用チャンネル識別信号とを入力し、それらの相関がとれたときにタイミング信号を出力する相関タイミング検出手段とを有し、前記変換手段にて得られたデータ信号を前記相関タイミング検出手段から出力されるタイミング信号に同期して前記アナログパルス復調手段に供給するように構成することができる。
これにより、例えば、音声及び映像のビット同期或いはフレーム同期にて再生することが可能となる。
また、本発明に係る無線情報通信装置は、前記相関タイミング検出手段が、表面弾性波（ＳＡＷ）コンボルバを有する構成とすることができる。
これにより、受信側にて発生した受信用チャンネル識別符号と送信側からの送信用チャンネル識別符号との一致を高速、かつ容易に識別することができ、かつ、識別回路をシンプルに構成することができるようになる。
本発明に係る無線情報通信方法は、アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するステップと、前記アナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成するステップとを有し、前記情報信号を無線送信するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号をアナログパルス信号に変換することでＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術を用いることなく、簡易に情報の送信が可能となる。
また、本発明に係る無線通信方法は、情報信号を受信して受信情報信号を生成するステップと、前記受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換するステップと、前記データ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するステップとを有するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号を変換して得られたアナログパルス信号に基づく情報信号を受信して、特にＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術に対応した伸張技術を用いることなく簡易に情報の再生が可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。
本発明の第一の実施例に係る無線情報通信装置は、情報を送信するための送信装置であり、図１に示すように構成される。
図１において、この無線情報通信装置（送信装置）は、ステレオ変調器１１、映像増幅器１２、音声アナログ変調器１３、映像アナログ変調器１９、音声アナログパルス変調器１４、映像アナログパルス変調器２６、基準同期クロック発生器１５、送信用多重化同期回路１６、ＱＰＳＫ変調器１７、送信用チャンネル識別符号発生器１８、周波数変換器２０、高周波電力増幅器、帯域フィルタ２２及び送信アンテナ２３を有している。この送信ユニットは、更に、ＣＰＵ２４及びメモリ回路２５を有している。
無線情報通信装置において、アナログ信号となる音声信号と映像信号が個別の入力端子に入力される。音声信号はステレオ信号であり、２系統の音声信号が別個にステレオ変調器１１に入力し、ステレオ変調器１１からステレオ複合信号が出力される。映像信号は映像増幅器１２に入力し、増幅される。アナログ信号となるステレオ変調器１１からのステレオ複合信号（音声信号）は音声アナログ変調器１３にてＰＭ（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式に従って変調され、映像増幅器１２から出力されるアナログ信号となる映像信号は映像アナログ変調器１９にてＰＭ方式に従って変調される。音声アナログ変調器１３から出力される音声アナログ変調信号は、基準同期クロック発生器１５からの基準クロックに同期して動作する音声アナログパルス変調器１４にてＰＰＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式に従って更に変調（標本化）され、音声アナログパルスデータ信号に変換される。映像アナログ変調回路１９から出力される映像アナログ変調信号は、基準同期クロック発生器１５からの基準クロックに同期して動作する映像アナログパルス変調器２６にてＰＰＭ方式に従って更に変調（標本化）され、映像アナログパルスデータ信号に変換される。
基準同期クロック発生器１５からの分周クロックに同期して動作するＣＰＵ２４にて制御される送信用多重化同期回路１６には、音声アナログパルス変調器１４からの音声アナログパルスデータ信号と映像アナログパルス変調器２６からの映像アナログパルスデータ信号が入力する。送信用多重化同期回路１６は、基準同期クロック発生器１５からの基準クロックに同期して前記音声アナログパルスデータ信号と映像アナログパルスデータ信号とを多重化して多重化情報信号を出力する。
なお、図１において、ステレオ変調器１１からのステレオ複合信号（音声信号）は、実際には音声用低域フィルタ（図示略）を介して映像アナログ変調器１３に供給され、映像増幅器１２からの映像信号は、実際には映像用低域フィルタを介して映像アナログ変調器１９に供給される。
送信用多重化同期回路１６から出力される多重化情報信号は、Ｉ信号としてＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調器１７（デジタル変調器）に入力し、ＱＰＳＫ方式に従って変調される。送信用チャンネル識別符号発生器１８は、メモリ回路２５を利用するＣＰＵ２４にて制御され、チャンネル識別符号を出力する。送信用チャンネル識別符号発生器１８からのチャンネル識別符号は前記Ｉ信号（多重化情報信号）と対となるＱ信号としてＱＰＳＫ変調器１７に供給される。なお、ＱＰＳＫ変調器１７に代えてＡＳＫまたは、ＦＳＫ或いはＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調器を用いた場合は、音声、映像、チャンネル識別符号の各信号に対する多重化処理が必要となる。ＱＰＳＫ変調器１７から出力される情報の変調信号は、周波数変換器２０により準マイクロ波帯の周波数に変換され、更に、高周波電力増幅器２１により所定の電力レベルまで増幅される。そして、高周波電力増幅器２１にて所定電力レベルとなった高周波の変調信号は帯域フィルタ２２をとおして送信アンテナ２３から自由空間に放射される（送信される）。
このような構成の無線情報通信装置（送信装置）によれば、アナログ信号となる音声信号及び映像信号が、ＶＨＦ帯の周波数を用いてアナログ変調、アナログパルス変調及びデジタル変調の順に処理され、準マイクロ波帯の周波数に変換されて送信される。このようにアナログパルス変調を用いることで、従来のようにアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）に伴う複雑な圧縮処理を行う必要がなく、シンプルなデジタル変換ができるようになる。送信用基準同期クロック発生器１５は、アナログ回路によるＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を用いたＰＬＬ回路で構成することが可能であり、簡易な構成にて高速な基準クロックを発生することができる。
また、音声信号と映像信号との多重化信号をＩ信号で入力するとともに、チャンネル識別符号をＱ信号として入力し、それらＩ信号及びＱ信号についての変調処理を行うＱＰＳＫ変調器１７を用いた場合、周波数占有帯域はＢＰＳＫ変調器の場合の１／２となる。
更に、メモリ回路２５を利用するＣＰＵ２４によって、例えば、音声及び映像の再現に利用されるチャンネル識別符号を制御することにより、音声信号及び映像信号の制御が可能となり、実質的に音声信号だけ、あるいは、映像信号のあるフレーム（静止画）だけを有効な情報として送信することも可能となる。この場合、実質的な符号分割多重通信がなされることとなる。
次に、本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置について説明する。
本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置は、前述したような（図１参照）送信装置から送信される変調情報信号を受信する受信装置であり、図２及び図３に示すように構成される。
この無線情報通信装置（受信装置）は、図２に示すように、ダイバーシチ用受信アンテナ５１ａ、５１ｂ、帯域フィルタ５２、高周波低雑音増幅器５３、周波数変換器５４、中間周波数増幅器５５及びアンテナ切替スイッチ６４を有する。この無線情報通信装置は、更に、図３に示すように、ＱＰＳＫ復調器５６、音声アナログパルス復調器５７、基準同期クロック発生器５８、受信用分離同期回路５９、音声アナログ復調器６０、ステレオ復調器６１、ＣＰＵ６２、メモリ回路６３、搬送波発生器６５、受信用チャンネル識別符号発生器６６、高周波増幅器６７、エンベロープ検波器６８、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）６９、映像アナログパルス復調器７０、映像アナログ復調器７１、映像増幅器７２、チャンネル識別符号変換器７３、第一の二重変調器（ＤＢＭ：Ｄｏｕｂｌｅ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｍｉｘｅｒ）７４、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）コンボルバ７５及びび第二の二重変調器（ＤＢＭ）７６を有している。
図１に示すよう無線情報通信装置（送信装置）から送信された変調情報信号は図２に示すダイバーシチ用受信アンテナ５１ａ、５１ｂにて受信される。ダイバーシチ用受信アンテナ５１ａ、５１ｂは、ＣＰＵ６２によって制御される切替スイッチ６４によりいずれか一方が帯域フィルタ５２に接続される。帯域フィルタ５２に接続されたダイバーシチ用受信アンテナ５１ａまたは５１ｂから受信変調情報信号が帯域フィルタ５２を介して高周波雑音増幅器５３に入力されて増幅され、周波数変換器５４により所要のＶＨＦ帯の中間周波数信号に変換される。更に、その中間周波数信号は、中間周波数増幅器５５にて増幅された後に、図３に示すＱＰＳＫ復調器５６に入力される。ＱＰＳＫ復調器５６は、図１に示すＱＰＳＫ変調器１７での変調処理に対応した復調処理を行い、その復調処理により音声及び映像の多重化信号がＩ信号として復調され、チャンネル識別符号がＱ信号として復調される。ＱＰＳＫ復調器５６からのＩ信号（多重化情報信号）は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して分離処理を行う受信用分離同期回路５９により音声に対応した音声データ信号と映像に対応した映像データ信号に分離される。受信用分離同期回路５９からの音声データ信号がアナログパルス信号として音声アナログパルス復調器５７に入力する。音声アナログパルス復調器５７は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して、図１に示す音声アナログパルス変調器１４でのアナログパルス変調処理（ＰＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記アナログパルス信号として入力された音声データ信号が復調され、前記基準クロックに同期した音声アナログ変調信号が得られる。また、受信用分離同期回路５９からの映像データ信号がアナログパルス信号として映像アナログパルス復調器７０に入力される。映像アナログパルス復調器７０は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して、図１に示す映像アナログパルス変調器２６でのアナログパルス変調処理（ＰＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記アナログパルス信号として入力された映像データ信号が復調され、前記基準クロックに同期した映像アナログ変調信号が得られる。
なお、ＱＰＳＫ復調器５６に代えて、ＡＳＫ方式、ＢＰＳＫ方式、ＦＳＫ方式のデジタル復調器を用いた場合、音声、映像、チャンネル識別符号等を分離するフィルタ若しくは分離器が必要となる。また、受信用基準同期クロック発生器５８は、送信装置（図１参照）における送信用基準同期クロック発生器１５と同様の設計手法に従って構成することができる。
更に、音声アナログパルス復調器５７から出力される音声アナログ変調信号は音声アナログ復調器６０に入力される。音声アナログ復調器６０は、図１に示す音声アナログ変調器１３での変調処理（ＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記音声アナログ変調信号が音声信号に復調される。映像アナログパルス復調器７０から出力される映像アナログ変調信号は映像アナログ復調器７１に入力される。映像アナログ復調器７１は、図１に示す映像アナログ変調器１９での変調処理（ＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記映像アナログ変調信号が映像信号に復調される。音声アナログ復調器６０から出力される音声信号は、更に、ステレオ復調器６１により音声ステレオ信号に復調され、その音声ステレオ信号がステレオ音声の再生に供される。また、映像アナログ復調器７１から出力される前記映像信号は、映像増幅器７２にて増幅され、その増幅された映像信号が映像の再生に供される。
一方、ＱＰＳＫ復調器５６からＱ信号として出力されるチャンネル識別符号は、チャンネル識別符号変換器７３により、例えば、特性インピーダンスが５０オームとなるデジタル信号に変換され、そのデジタル信号が第一の二重変調器（ＤＢＭ）７４のＩＦポートに入力する。第一の二重変調器７４のＬＯポートには、搬送波発生器６５からの、例えば、２００ＭＨｚの搬送波が入力され、そのＲＦポートから二相位相変調（ＢＰＳＫ）の信号（送信用チャンネル識別信号）が出力される。その二相位相変調の信号がＳＡＷコンボルバ７５の一方の入力端に入力する。第二の二重変調器（ＤＢＭ）７６のＬＯポートには搬送波発生器５６から分配された２００ＭＨｚの搬送波が入力され、そのＩＦポートには受信用チャンネル識別符号発生器６６からのチャンネル識別符号が入力され、そのＲＦポートから受信用参照ＢＰＳＫ変調信号（受信用チャンネル識別信号）が出力される。その受信用参照ＢＰＳＫ変調信号は、ＳＡＷコンボルバ７５の他方の入力端に入力する。ＳＡＷコンボルバ７５の出力端からは、送受信のチャンネル識別符号が一致した時点で相関信号が出力され、その相関信号が高周波増幅器６７で増幅された後にエンベロープ検波器６８によって検波される。検波信号は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して動作するＡ／Ｄ変換器６９にてデジタル信号に変換され、受信用分離同期回路５９に入力する。受信用分離同期回路５９は、入力される前記検波信号（送受信のチャネル識別符号が一致したタイミングを表すデジタル信号）を音声及び映像のビット同期信号或いはフレーム同期信号として利用する。その結果、ビット同期信号及びフレーム同期信号の発生がなかった場合、音声信号及び映像信号の再生が困難となり、秘話、秘匿性が確保できる。
図２に示す無線情報通信装置（受信装置）では、送受信間のチャンネル識別符号の相関を検出するためにＳＡＷコンボルバ７５を用いているが、ＳＡＷマッチドフィルタ、デジタルマッチドフィルタ等の他の相関器を用いることもできる。
また、メモリ回路６３を利用するＣＰＵ６２によって、受信用チャンネル識別符号を制御することにより、得られるべき音声信号及び映像信号の制御が可能となり、音声信号だけ、あるいは、映像信号のあるフレーム（静止画）だけを再生することも可能となる。
本実施例では、２．４ＧＨｚ帯での標準規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６６）に基づいて説明したが、５．１ＧＨｚ〜５．２ＧＨｚ帯の高速無線ＬＡＮ（ＭＭＡＣ）及びミリ波帯の標準規格に合わせて用いることもできる。
また、本実施例に係る無線通信装置は、従来のスペクトル拡散方式に従って音声、映像を伝送する無線通信装置に比べて低コストで小型、シンプル、省電力となり、また、電波法（標準規格ＡＲＩＢ ＳＴ−Ｔ６６）に準拠したアナログパルス信号を用いるがゆえに忠実な連続的な映像を高画質で音声も含めて再生することができる。
なお、図１に示す無線情報通信装置（送信装置）では、音声アナログ変調器１３及び映像アナログ変調器１９は、ＰＭ方式に従った変調処理を行うものであったが、ＡＭ方式やＦＭ方式に従って変調処理を行うものであってもよい。なお、音声アナログ変調器１３及び映像アナログ変調１９のようなアナログ変調器を用いることなく、アナログ信号対して直接アナログパルス変調を行なうこともできる。この場合、図２に示す無線情報通信装置（受信装置）においては、アナログ変調器に対応した復調器を用いる必要はない。
また、ＱＰＳＫ変調器１７に代えて、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＢＰＳＫ、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）等の他のデジタル変調方式にて変調処理を行うデジタル変調器であってもよい。更に、音声アナログパルス変調器１４及び映像アナログパルス変調器２６は、ＰＰＭ方式に従った変調処理を行うものであたが、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の他の変調方式にて変調を行うものであってもよい。
音声アナログ変調器１３、映像アナログ変調器１９、音声アナログパルス変調器１４及び映像アナログパルス変調器２６での変調方式を変えた場合には、それに応じて、受信装置（図３参照）における音声アナログ復調器６０、映像アナログ復調器７１、音声アナログパルス復調器５７、映像アナログパルス復調器７０での復調方式も前記変調方式の変更に応じて変更される。また、ＱＰＳＫ変調器１７が他のデジタル変調方式のデジタル変調器に代えられた場合には、そのデジタル変調器に対応したデジタル復調器が受信装置（図３参照）におけるＱＰＳＫ復調器５６に代えて用いられることとなる。
前述した各実施例では、音声と映像とを多重化した情報の送受が行われるが、単一のアナログ情報信号（音声信号、映像信号、データ信号）についての送受信を行うようにすることも可能である。
また、音声アナログパルスデータ信号及び映像アナログパルスデータ信号に加え更にチャンネル識別符号も多重化して得られる多重化信号をＩ信号としてＱＰＳＫ変調器１７に入力させ、他の情報信号をＱ信号としてＱＰＳＫ変調器１７に入力させるように構成することもできる。この場合、受信装置側にて再生される情報の豊富化や受信装置側でのその情報信号に基づいた情報再生に関する種々の制御が可能となる。
前述したように本発明に係る無線通信装置によれば、音声、映像等のアナログ情報信号をアナログパルス信号に変換することでＡ／Ｄ変換に伴う圧縮、伸長技術を用いること無くシンプルな電子回路でデジタル化が可能となり、小型化、省電力化を測ることができる。
また、具体的には、ＣＰＵ６２によるアンテナ切り替え制御により空間ダイバーシチを実現し、マルチパスフェージング対策を行なうことができる。
更に、メモリ回路６３を利用するＣＰＵ６２の制御のもと録音（音声の記録）、静止画等を再生することができ、チャンネル識別符号の変更及び制御が容易となる。
アナログ信号特有のリニアな高画質映像が得られ、かつ周波数占有帯域幅も法規制に対応した有用なデジタル通信方式が実現できる。
例えば、ＱＰＳＫ変調方式を採用することにより、デジタルデータ、音声、映像信号を共に法規制内の周波数帯域幅で伝送できる。
また、ＳＡＷコンボルバ７５を用いることで送受信間のチャンネル識別符号を高速で容易に識別出来かつ、識別回路がシンプルに構成できる。
チャンネル識別符号の採用により、通信路の多チャンネル化ができ、周波数利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第一の実施例に係る無線情報通信装置を示すブロック図であり、
図２は、本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置における受信情報信号を生成する部分の構成を示すブロック図であり、
図３は、本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置における信号復調を行なう部分の構成を示すブロック図である。
本発明は、デジタル信号及びアナログ信号を無線で通信することにより情報の送受信を行う通信装置及び方法に関するものである。
背景技術
ラジオ、テレビ、業務用無線等の無線によるアナログ通信では、ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＰＭ（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式が一般的に広く利用されている。一方、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等のデジタル変調方式は、テレメータ、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）、ＬＡＮ等に利用されている。
特に、ステレオ音声及び映像等のアナログ信号については、一旦デジタル信号に変換し、圧縮、伸長技術を用いてデータ伝送速度を遅くして無線通信により送受信することは広く一般的に用いられている。
一方、電波法においては、２．４ＧＨｚ帯における１波あたりの周波数占有帯域幅は、２６ＭＨｚ以下と標準規格（ＡＲＩＢ：Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ ＳＴＤ−Ｔ６６）により定められており、かつデジタル通信方式を用いて送受信を行うことが規定されている。現在、ステレオ音声及び映像等のアナログ信号を無線回線で伝送する手法は、スペクトル拡散通信方式を用い、かつ通信路は周波数分割により通信することが広く実用に供されている。
第一世代の衛星放送システムにおいては、映像はＦＭ方式、音声についてはＤＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式による変復調の通信で地上に対する放送が行われている。すなわち、映像についてはアナログ変復調、音声はデジタル変復調で通信システムが構成されている。
現在の電波法（標準規格 ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６６）では、デジタルデータ、音声、映像信号を、直接ＡＭ、ＦＭ、ＰＭ等のアナログ変調方式を用いて電波で送受信することは、許可されていない。電波法上、デジタル変調方式のみ許可されている。
また、音声、映像信号であるアナログ信号をデジタル通信で送受信することは、電波法上周波数占有帯域幅が広くなるため制約があり、かつアナログ信号のＡ／Ｄ変換及び圧縮、伸長技術が不可欠となり、変復調回路を含め電子回路系が複雑でコストアップにつながる。
無線通信路の確保においては周波数分割方式が多く、その結果、秘匿性に乏しく、更に電波法の規制から広帯域幅による多チャンネル化が困難である。
従って、本発明は、複雑な圧縮、伸長技術を必要とせず、かつ省電力で周波数占有帯域幅も電波法に準拠し、更に電子回路系がシンプルで、デジタルデータ、音声、高画質映像等の情報を、秘匿性の優れた多チャンネルの通信路で伝送できる無線情報通信装置及び方法を提供することを目的としている。
発明の開示
本発明に係る無線情報通信装置は、アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するアナログパルス変調手段と、該アナログパルス変調手段から出力されるアナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成する情報信号生成手段とを有し、前記情報信号を無線送信するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号をアナログパルス信号に変換することでＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術を用いること無くシンプルな電子回路で構成される送信装置を実現することができる。
前記アナログ情報信号は、音声、映像、各種データの情報をアナログ的に表した信号であれば特に限定されず、また、原アナログ情報信号そのものであっても、その原アナログ情報信号を所定のアナログ変調方式に従って変調して得られる信号であってもよい。
前記アナログパルス変調手段は、アナログパルス変調方式として、ＰＡＭ、ＰＷＭ、ＰＰＭ等の任意のアナログパルス変調方式を用いることができる。
また、本発明に係る無線情報通信装置は、前記情報信号生成手段が、前記アナログパルスデータ信号を所定のデジタル変調方式に従って変調して変調情報信号を出力するデジタル変調手段を有し、前記変調情報信号に基づいて送信すべき情報信号を生成するように構成することができる。
前記デジタル変調手段は、デジタル変調方式として、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＭＳＫ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ、ＯＦＤＭ等の任意のデジタル変調方式を用いることができる。
更に、本発明に係る無線情報通信装置は、チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段を有し、前記情報信号生成手段が、前記アナログパルスデータ信号と前記チャンネル識別符号発生手段からのチャンネル識別符号とに基づいて情報信号を生成するように構成することができる。
これにより、通信路の多チャンネル化ができ、周波数利用効率が向上すると共に、前記チャンネル識別符号を送信側と受信側との間の暗号情報として用いることにより、情報の秘匿性を向上させることが可能となる。
また、本発明に係る無線情報通信装置は、情報信号を受信して受信情報信号を生成する受信手段と、該受信手段にて得られた受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換する信号変換手段と、該信号変換手段にて得られたデータ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するアナログパルス復調手段とを有するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号を変換して得られたアナログパルス信号に基づく情報信号を受信して、特にＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術に対応した伸張技術を用いることなくアナログ情報信号を再生する受信装置を実現することができる。
本発明に係る無線情報通信装置は、前記信号変換手段が、前記受信情報信号を前記データ信号と送信用チャンネル識別符号とに変換するようにし、受信用チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段と、前記信号変換手段にて得られる送信用チャンネル識別符号をアナログ送信用チャンネル識別信号に変換する第一の変換手段と、前記チャンネル識別符号発生手段からの受信用チャンネル識別符号をアナログ受信用チャンネル識別信号に変換する第二の変換手段と、前記アナログ送信用チャンネル識別信号と前記アナログ受信用チャンネル識別信号とを入力し、それらの相関がとれたときにタイミング信号を出力する相関タイミング検出手段とを有し、前記変換手段にて得られたデータ信号を前記相関タイミング検出手段から出力されるタイミング信号に同期して前記アナログパルス復調手段に供給するように構成することができる。
これにより、例えば、音声及び映像のビット同期或いはフレーム同期にて再生することが可能となる。
また、本発明に係る無線情報通信装置は、前記相関タイミング検出手段が、表面弾性波（ＳＡＷ）コンボルバを有する構成とすることができる。
これにより、受信側にて発生した受信用チャンネル識別符号と送信側からの送信用チャンネル識別符号との一致を高速、かつ容易に識別することができ、かつ、識別回路をシンプルに構成することができるようになる。
本発明に係る無線情報通信方法は、アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するステップと、前記アナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成するステップとを有し、前記情報信号を無線送信するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号をアナログパルス信号に変換することでＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術を用いることなく、簡易に情報の送信が可能となる。
また、本発明に係る無線通信方法は、情報信号を受信して受信情報信号を生成するステップと、前記受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換するステップと、前記データ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するステップとを有するように構成される。
これにより、音声、映像等のアナログ情報信号を変換して得られたアナログパルス信号に基づく情報信号を受信して、特にＡ／Ｄ変換に伴う圧縮技術に対応した伸張技術を用いることなく簡易に情報の再生が可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。
本発明の第一の実施例に係る無線情報通信装置は、情報を送信するための送信装置であり、図１に示すように構成される。
図１において、この無線情報通信装置（送信装置）は、ステレオ変調器１１、映像増幅器１２、音声アナログ変調器１３、映像アナログ変調器１９、音声アナログパルス変調器１４、映像アナログパルス変調器２６、基準同期クロック発生器１５、送信用多重化同期回路１６、ＱＰＳＫ変調器１７、送信用チャンネル識別符号発生器１８、周波数変換器２０、高周波電力増幅器、帯域フィルタ２２及び送信アンテナ２３を有している。この送信ユニットは、更に、ＣＰＵ２４及びメモリ回路２５を有している。
無線情報通信装置において、アナログ信号となる音声信号と映像信号が個別の入力端子に入力される。音声信号はステレオ信号であり、２系統の音声信号が別個にステレオ変調器１１に入力し、ステレオ変調器１１からステレオ複合信号が出力される。映像信号は映像増幅器１２に入力し、増幅される。アナログ信号となるステレオ変調器１１からのステレオ複合信号（音声信号）は音声アナログ変調器１３にてＰＭ（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式に従って変調され、映像増幅器１２から出力されるアナログ信号となる映像信号は映像アナログ変調器１９にてＰＭ方式に従って変調される。音声アナログ変調器１３から出力される音声アナログ変調信号は、基準同期クロック発生器１５からの基準クロックに同期して動作する音声アナログパルス変調器１４にてＰＰＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式に従って更に変調（標本化）され、音声アナログパルスデータ信号に変換される。映像アナログ変調回路１９から出力される映像アナログ変調信号は、基準同期クロック発生器１５からの基準クロックに同期して動作する映像アナログパルス変調器２６にてＰＰＭ方式に従って更に変調（標本化）され、映像アナログパルスデータ信号に変換される。
基準同期クロック発生器１５からの分周クロックに同期して動作するＣＰＵ２４にて制御される送信用多重化同期回路１６には、音声アナログパルス変調器１４からの音声アナログパルスデータ信号と映像アナログパルス変調器２６からの映像アナログパルスデータ信号が入力する。送信用多重化同期回路１６は、基準同期クロック発生器１５からの基準クロックに同期して前記音声アナログパルスデータ信号と映像アナログパルスデータ信号とを多重化して多重化情報信号を出力する。
なお、図１において、ステレオ変調器１１からのステレオ複合信号（音声信号）は、実際には音声用低域フィルタ（図示略）を介して映像アナログ変調器１３に供給され、映像増幅器１２からの映像信号は、実際には映像用低域フィルタを介して映像アナログ変調器１９に供給される。
送信用多重化同期回路１６から出力される多重化情報信号は、Ｉ信号としてＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調器１７（デジタル変調器）に入力し、ＱＰＳＫ方式に従って変調される。送信用チャンネル識別符号発生器１８は、メモリ回路２５を利用するＣＰＵ２４にて制御され、チャンネル識別符号を出力する。送信用チャンネル識別符号発生器１８からのチャンネル識別符号は前記Ｉ信号（多重化情報信号）と対となるＱ信号としてＱＰＳＫ変調器１７に供給される。なお、ＱＰＳＫ変調器１７に代えてＡＳＫまたは、ＦＳＫ或いはＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調器を用いた場合は、音声、映像、チャンネル識別符号の各信号に対する多重化処理が必要となる。ＱＰＳＫ変調器１７から出力される情報の変調信号は、周波数変換器２０により準マイクロ波帯の周波数に変換され、更に、高周波電力増幅器２１により所定の電力レベルまで増幅される。そして、高周波電力増幅器２１にて所定電力レベルとなった高周波の変調信号は帯域フィルタ２２をとおして送信アンテナ２３から自由空間に放射される（送信される）。
このような構成の無線情報通信装置（送信装置）によれば、アナログ信号となる音声信号及び映像信号が、ＶＨＦ帯の周波数を用いてアナログ変調、アナログパルス変調及びデジタル変調の順に処理され、準マイクロ波帯の周波数に変換されて送信される。このようにアナログパルス変調を用いることで、従来のようにアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）に伴う複雑な圧縮処理を行う必要がなく、シンプルなデジタル変換ができるようになる。送信用基準同期クロック発生器１５は、アナログ回路によるＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を用いたＰＬＬ回路で構成することが可能であり、簡易な構成にて高速な基準クロックを発生することができる。
また、音声信号と映像信号との多重化信号をＩ信号で入力するとともに、チャンネル識別符号をＱ信号として入力し、それらＩ信号及びＱ信号についての変調処理を行うＱＰＳＫ変調器１７を用いた場合、周波数占有帯域はＢＰＳＫ変調器の場合の１／２となる。
更に、メモリ回路２５を利用するＣＰＵ２４によって、例えば、音声及び映像の再現に利用されるチャンネル識別符号を制御することにより、音声信号及び映像信号の制御が可能となり、実質的に音声信号だけ、あるいは、映像信号のあるフレーム（静止画）だけを有効な情報として送信することも可能となる。この場合、実質的な符号分割多重通信がなされることとなる。
次に、本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置について説明する。
本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置は、前述したような（図１参照）送信装置から送信される変調情報信号を受信する受信装置であり、図２及び図３に示すように構成される。
この無線情報通信装置（受信装置）は、図２に示すように、ダイバーシチ用受信アンテナ５１ａ、５１ｂ、帯域フィルタ５２、高周波低雑音増幅器５３、周波数変換器５４、中間周波数増幅器５５及びアンテナ切替スイッチ６４を有する。この無線情報通信装置は、更に、図３に示すように、ＱＰＳＫ復調器５６、音声アナログパルス復調器５７、基準同期クロック発生器５８、受信用分離同期回路５９、音声アナログ復調器６０、ステレオ復調器６１、ＣＰＵ６２、メモリ回路６３、搬送波発生器６５、受信用チャンネル識別符号発生器６６、高周波増幅器６７、エンベロープ検波器６８、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）６９、映像アナログパルス復調器７０、映像アナログ復調器７１、映像増幅器７２、チャンネル識別符号変換器７３、第一の二重変調器（ＤＢＭ：Ｄｏｕｂｌｅ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｍｉｘｅｒ）７４、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）コンボルバ７５及びび第二の二重変調器（ＤＢＭ）７６を有している。
図１に示すよう無線情報通信装置（送信装置）から送信された変調情報信号は図２に示すダイバーシチ用受信アンテナ５１ａ、５１ｂにて受信される。ダイバーシチ用受信アンテナ５１ａ、５１ｂは、ＣＰＵ６２によって制御される切替スイッチ６４によりいずれか一方が帯域フィルタ５２に接続される。帯域フィルタ５２に接続されたダイバーシチ用受信アンテナ５１ａまたは５１ｂから受信変調情報信号が帯域フィルタ５２を介して高周波雑音増幅器５３に入力されて増幅され、周波数変換器５４により所要のＶＨＦ帯の中間周波数信号に変換される。更に、その中間周波数信号は、中間周波数増幅器５５にて増幅された後に、図３に示すＱＰＳＫ復調器５６に入力される。ＱＰＳＫ復調器５６は、図１に示すＱＰＳＫ変調器１７での変調処理に対応した復調処理を行い、その復調処理により音声及び映像の多重化信号がＩ信号として復調され、チャンネル識別符号がＱ信号として復調される。ＱＰＳＫ復調器５６からのＩ信号（多重化情報信号）は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して分離処理を行う受信用分離同期回路５９により音声に対応した音声データ信号と映像に対応した映像データ信号に分離される。受信用分離同期回路５９からの音声データ信号がアナログパルス信号として音声アナログパルス復調器５７に入力する。音声アナログパルス復調器５７は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して、図１に示す音声アナログパルス変調器１４でのアナログパルス変調処理（ＰＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記アナログパルス信号として入力された音声データ信号が復調され、前記基準クロックに同期した音声アナログ変調信号が得られる。また、受信用分離同期回路５９からの映像データ信号がアナログパルス信号として映像アナログパルス復調器７０に入力される。映像アナログパルス復調器７０は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して、図１に示す映像アナログパルス変調器２６でのアナログパルス変調処理（ＰＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記アナログパルス信号として入力された映像データ信号が復調され、前記基準クロックに同期した映像アナログ変調信号が得られる。
なお、ＱＰＳＫ復調器５６に代えて、ＡＳＫ方式、ＢＰＳＫ方式、ＦＳＫ方式のデジタル復調器を用いた場合、音声、映像、チャンネル識別符号等を分離するフィルタ若しくは分離器が必要となる。また、受信用基準同期クロック発生器５８は、送信装置（図１参照）における送信用基準同期クロック発生器１５と同様の設計手法に従って構成することができる。
更に、音声アナログパルス復調器５７から出力される音声アナログ変調信号は音声アナログ復調器６０に入力される。音声アナログ復調器６０は、図１に示す音声アナログ変調器１３での変調処理（ＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記音声アナログ変調信号が音声信号に復調される。映像アナログパルス復調器７０から出力される映像アナログ変調信号は映像アナログ復調器７１に入力される。映像アナログ復調器７１は、図１に示す映像アナログ変調器１９での変調処理（ＰＭ）に対応した復調処理を行う。この復調処理により、前記映像アナログ変調信号が映像信号に復調される。音声アナログ復調器６０から出力される音声信号は、更に、ステレオ復調器６１により音声ステレオ信号に復調され、その音声ステレオ信号がステレオ音声の再生に供される。また、映像アナログ復調器７１から出力される前記映像信号は、映像増幅器７２にて増幅され、その増幅された映像信号が映像の再生に供される。
一方、ＱＰＳＫ復調器５６からＱ信号として出力されるチャンネル識別符号は、チャンネル識別符号変換器７３により、例えば、特性インピーダンスが５０オームとなるデジタル信号に変換され、そのデジタル信号が第一の二重変調器（ＤＢＭ）７４のＩＦポートに入力する。第一の二重変調器７４のＬＯポートには、搬送波発生器６５からの、例えば、２００ＭＨｚの搬送波が入力され、そのＲＦポートから二相位相変調（ＢＰＳＫ）の信号（送信用チャンネル識別信号）が出力される。その二相位相変調の信号がＳＡＷコンボルバ７５の一方の入力端に入力する。第二の二重変調器（ＤＢＭ）７６のＬＯポートには搬送波発生器５６から分配された２００ＭＨｚの搬送波が入力され、そのＩＦポートには受信用チャンネル識別符号発生器６６からのチャンネル識別符号が入力され、そのＲＦポートから受信用参照ＢＰＳＫ変調信号（受信用チャンネル識別信号）が出力される。その受信用参照ＢＰＳＫ変調信号は、ＳＡＷコンボルバ７５の他方の入力端に入力する。ＳＡＷコンボルバ７５の出力端からは、送受信のチャンネル識別符号が一致した時点で相関信号が出力され、その相関信号が高周波増幅器６７で増幅された後にエンベロープ検波器６８によって検波される。検波信号は、基準同期クロック発生器５８からの基準クロックに同期して動作するＡ／Ｄ変換器６９にてデジタル信号に変換され、受信用分離同期回路５９に入力する。受信用分離同期回路５９は、入力される前記検波信号（送受信のチャネル識別符号が一致したタイミングを表すデジタル信号）を音声及び映像のビット同期信号或いはフレーム同期信号として利用する。その結果、ビット同期信号及びフレーム同期信号の発生がなかった場合、音声信号及び映像信号の再生が困難となり、秘話、秘匿性が確保できる。
図２に示す無線情報通信装置（受信装置）では、送受信間のチャンネル識別符号の相関を検出するためにＳＡＷコンボルバ７５を用いているが、ＳＡＷマッチドフィルタ、デジタルマッチドフィルタ等の他の相関器を用いることもできる。
また、メモリ回路６３を利用するＣＰＵ６２によって、受信用チャンネル識別符号を制御することにより、得られるべき音声信号及び映像信号の制御が可能となり、音声信号だけ、あるいは、映像信号のあるフレーム（静止画）だけを再生することも可能となる。
本実施例では、２．４ＧＨｚ帯での標準規格（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６６）に基づいて説明したが、５．１ＧＨｚ〜５．２ＧＨｚ帯の高速無線ＬＡＮ（ＭＭＡＣ）及びミリ波帯の標準規格に合わせて用いることもできる。
また、本実施例に係る無線通信装置は、従来のスペクトル拡散方式に従って音声、映像を伝送する無線通信装置に比べて低コストで小型、シンプル、省電力となり、また、電波法（標準規格ＡＲＩＢ ＳＴ−Ｔ６６）に準拠したアナログパルス信号を用いるがゆえに忠実な連続的な映像を高画質で音声も含めて再生することができる。
なお、図１に示す無線情報通信装置（送信装置）では、音声アナログ変調器１３及び映像アナログ変調器１９は、ＰＭ方式に従った変調処理を行うものであったが、ＡＭ方式やＦＭ方式に従って変調処理を行うものであってもよい。なお、音声アナログ変調器１３及び映像アナログ変調１９のようなアナログ変調器を用いることなく、アナログ信号対して直接アナログパルス変調を行なうこともできる。この場合、図２に示す無線情報通信装置（受信装置）においては、アナログ変調器に対応した復調器を用いる必要はない。
また、ＱＰＳＫ変調器１７に代えて、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＢＰＳＫ、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）等の他のデジタル変調方式にて変調処理を行うデジタル変調器であってもよい。更に、音声アナログパルス変調器１４及び映像アナログパルス変調器２６は、ＰＰＭ方式に従った変調処理を行うものであたが、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の他の変調方式にて変調を行うものであってもよい。
音声アナログ変調器１３、映像アナログ変調器１９、音声アナログパルス変調器１４及び映像アナログパルス変調器２６での変調方式を変えた場合には、それに応じて、受信装置（図３参照）における音声アナログ復調器６０、映像アナログ復調器７１、音声アナログパルス復調器５７、映像アナログパルス復調器７０での復調方式も前記変調方式の変更に応じて変更される。また、ＱＰＳＫ変調器１７が他のデジタル変調方式のデジタル変調器に代えられた場合には、そのデジタル変調器に対応したデジタル復調器が受信装置（図３参照）におけるＱＰＳＫ復調器５６に代えて用いられることとなる。
前述した各実施例では、音声と映像とを多重化した情報の送受が行われるが、単一のアナログ情報信号（音声信号、映像信号、データ信号）についての送受信を行うようにすることも可能である。
また、音声アナログパルスデータ信号及び映像アナログパルスデータ信号に加え更にチャンネル識別符号も多重化して得られる多重化信号をＩ信号としてＱＰＳＫ変調器１７に入力させ、他の情報信号をＱ信号としてＱＰＳＫ変調器１７に入力させるように構成することもできる。この場合、受信装置側にて再生される情報の豊富化や受信装置側でのその情報信号に基づいた情報再生に関する種々の制御が可能となる。
前述したように本発明に係る無線通信装置によれば、音声、映像等のアナログ情報信号をアナログパルス信号に変換することでＡ／Ｄ変換に伴う圧縮、伸長技術を用いること無くシンプルな電子回路でデジタル化が可能となり、小型化、省電力化を測ることができる。
また、具体的には、ＣＰＵ６２によるアンテナ切り替え制御により空間ダイバーシチを実現し、マルチパスフェージング対策を行なうことができる。
更に、メモリ回路６３を利用するＣＰＵ６２の制御のもと録音（音声の記録）、静止画等を再生することができ、チャンネル識別符号の変更及び制御が容易となる。
アナログ信号特有のリニアな高画質映像が得られ、かつ周波数占有帯域幅も法規制に対応した有用なデジタル通信方式が実現できる。
例えば、ＱＰＳＫ変調方式を採用することにより、デジタルデータ、音声、映像信号を共に法規制内の周波数帯域幅で伝送できる。
また、ＳＡＷコンボルバ７５を用いることで送受信間のチャンネル識別符号を高速で容易に識別出来かつ、識別回路がシンプルに構成できる。
チャンネル識別符号の採用により、通信路の多チャンネル化ができ、周波数利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第一の実施例に係る無線情報通信装置を示すブロック図であり、
図２は、本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置における受信情報信号を生成する部分の構成を示すブロック図であり、
図３は、本発明の第二の実施例に係る無線情報通信装置における信号復調を行なう部分の構成を示すブロック図である。
Claims (22)
- アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するアナログパルス変調手段と、
該アナログパルス変調手段から出力されるアナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成する情報信号生成手段とを有し、
前記情報信号を無線送信するようにした無線情報通信装置。 - 前記情報信号生成手段は、前記アナログパルスデータ信号を所定のデジタル変調方式に従って変調して変調情報信号を出力するデジタル変調手段を有し、
前記変調情報信号に基づいて送信すべき情報信号を生成するようにした請求の範囲第１項記載の無線情報通信装置。 - 前記デジタル変調手段は、ＱＰＳＫ変調器となる請求の範囲第２項記載の無線情報通信装置。
- チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段を有し、
前記情報信号生成手段は、前記アナログパルスデータ信号と前記チャンネル識別符号発生手段からのチャンネル識別符号とに基づいて情報信号を生成するようにした請求の範囲第１項記載の無線情報通信装置。 - 前記情報信号生成手段は、ＱＰＳＫ変調器を有し、
前記アナログパルスデータ信号がＩ信号として前記ＱＰＳＫ変調器に入力し、前記チャンネル識別符号がＱ信号として前記ＱＰＳＫ変調器に入力するようにし、
前記ＱＰＳＫ変調器から出力される変調情報信号に基づいて送信されるべき情報信号を生成するようにした請求の範囲第４項記載の無線情報通信装置。 - 前記チャンネル識別符号を制御する制御手段を有する請求の範囲第４項記載の無線情報通信装置。
- 音声信号を所定の変調方式に従って変調して音声アナログ変調信号を出力する音声アナログ変調器と、
映像信号を所定の変調方式に従って変調して映像アナログ変調信号を出力する映像アナログ変調器とを有し、
前記アナログパルス変調手段は、前記音声アナログ変調器からの音声アナログ変調信号を前記アナログ情報信号として前記変調処理により標本化して音声アナログパルスデータ信号を出力する音声アナログパルス変調器と、前記映像アナログ変調器からの映像アナログ変調信号を前記アナログ情報信号として前記変調処理により標本化して映像アナログパルスデータ信号を出力する映像アナログパルス変調器とを有し、
前記情報信号生成手段は、前記音声アナログパルスデータ信号及び前記映像アナログパルスデータ信号を多重化して多重化情報信号を出力する多重化手段を有し、該多重化手段からの多重化情報信号から送信すべき情報信号を生成するようにした請求の範囲第１項記載の無線情報通信装置。 - チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段を有し、
前記情報信号生成手段は、ＱＰＳＫ変調器を有し、
前記多重化手段からの多重化情報信号がＩ信号として前記ＱＰＳＫ変調器に入力し、前記チャンネル識別符号がＱ信号として前記ＱＰＳＫ変調器に入力するようにし、
前記ＱＰＳＫ変調器から出力される変調情報信号に基づいて送信されるべき情報信号を生成するようにした請求の範囲第７項記載の無線情報通信装置。 - 情報信号を受信して受信情報信号を生成する受信手段と、
該受信手段にて得られた受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換する信号変換手段と、
該信号変換手段にて得られたデータ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するアナログパルス復調手段とを有する無線情報通信装置。 - 前記信号変換手段は、前記受信情報信号を所定のデジタル復調方式に従って前記アナログパルス信号となるデータ信号に復調するデジタル復調手段を有する請求の範囲第９項記載の無線情報通信装置。
- 前記デジタル復調手段は、ＱＰＳＫ復調器となる請求の範囲第１０項記載の無線情報通信装置。
- 前記信号変換手段は、前記受信情報信号を前記データ信号と送信用チャンネル識別符号とに変換するようにし、
受信用チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段と、
前記信号変換手段にて得られる送信用チャンネル識別符号をアナログ送信用チャンネル識別信号に変換する第一の変換手段と、
前記チャンネル識別符号発生手段からの受信用チャンネル識別符号をアナログ受信用チャンネル識別信号に変換する第二の変換手段と、
前記アナログ送信用チャンネル識別信号と前記アナログ受信用チャンネル識別信号とを入力し、それらの相関がとれたときにタイミング信号を出力する相関タイミング検出手段とを有し、
前記変換手段にて得られたデータ信号を前記相関タイミング検出手段から出力されるタイミング信号に同期して前記アナログパルス復調手段に供給するようにした請求の範囲第９項記載の無線情報通信装置。 - 前記信号変換手段は、ＱＰＳＫ復調器を有し、
該ＱＰＳＫ復調器は、Ｉ信号として前記データ信号を出力し、Ｑ信号として前記送信用チャンネル識別符号を出力するようにした請求の範囲第１２項記載の無線情報通信装置。 - 前記受信用チャンネル識別符号を制御する制御手段を有する請求の範囲第１２項記載の無線情報通信装置。
- 前記第一の変換手段は、所定周波数の搬送波信号に基づいて前記送信用チャンネル識別符号をアナログ送信用チャンネル識別信号に変換する二重変調器（ＤＢＭ）を有し、前記第二の変換手段は、前記搬送波信号に基づいて前記受信用チャンネル識別符号をアナログ受信用チャンネル識別信号に変換する二重変換器（ＤＢＭ）を有する請求の範囲第１２項記載の無線情報通信装置。
- 前記相関タイミング検出手段は、表面弾性波（ＳＡＷ）コンボルバを有する請求の範囲第１２項記載の無線情報通信装置。
- 信号変換手段は、前記受信情報信号をアナログパルス信号となる音声データ信号及び映像データ信号に分離して変換するようにし、
前記アナログパルス復調手段は、前記音声データ信号を音声アナログ変調信号に復調する音声アナログパルス復調器と、前記映像データ信号を映像アナログ変調信号に復調する映像アナログパルス復調器とを有し、
更に、前記音声アナログパルス復調器からの音声アナログ変調信号を音声信号に復調する音声アナログ復調器と、前記映像アナログパルス復調器からの映像アナログ変調信号を映像信号に復調する映像アナログ復調器とを有する請求の範囲第９項記載の無線情報通信装置。 - 前記信号変換手段は、受信情報信号を入力して音声データ信号と映像データ信号とが多重化された多重化情報信号をＩ信号として出力し、送信用チャンネル識別符号をＱ信号として出力するＱＰＳＫ復調器と、前記多重化情報信号から音声データ信号と映像データ信号を分離して出力する分離同期回路とを有し、
受信用チャンネル識別符号を発生するチャンネル識別符号発生手段と、
前記ＱＰＳＫ復調器からの送信用チャンネル識別符号をアナログ送信用チャンネル信号に変換する第一の変換手段と、
前記チャンネル識別符号発生手段からの受信用チャンネル識別符号をアナログ受信用チャンネル識別信号に変換する第二の変換手段と、
前記アナログ送信用チャンネル識別信号と前記アナログ受信用チャンネル識別信号とを入力し、それらの相関がとれたときにタイミング信号を出力する相関タイミング検出手段とを有し、
前記分離同期回路が、前記相関タイミング検出手段から出力されるタイミング信号に同期して前記多重化情報信号から音声データ信号と映像データ信号を分離し、前記音声データ信号を前記音声アナログパルス復調器に対して出力するとともに、前記映像データ信号を前記映像アナログパルス復調器に対して出力するようにした請求の範囲第１７項記載の無線情報通信装置。 - アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するステップと、
前記アナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成するステップとを有し、
前記情報信号を無線送信するようにした無線情報通信方法。 - 情報信号を受信して受信情報信号を生成するステップと、
前記受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換するステップと、
前記データ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するステップとを有する無線情報通信方法。 - 送信ユニットと受信ユニットとを有する無線情報通信装置であって、
前記送信ユニットは、アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するアナログパルス変調手段と、
該アナログパルス変調手段から出力されるアナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成する情報信号生成手段とを有し、前記情報信号を無線送信するようにし、
前記受信ユニットは、情報信号を受信して受信情報信号を生成する受信手段と、
該受信手段にて得られた受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換する信号変換手段と、
該信号変換手段にて得られたデータ信号を所定のアナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調するアナログパルス復調手段とを有する無線情報通信装置。 - アナログ情報信号を所定のアナログパルス変調方式に従った変調処理により標本化してアナログパルスデータ信号を出力するステップと、
前記アナログパルスデータ信号から送信すべき情報信号を生成するステップとを有して前記情報信号を無線送信するようにし、
前記情報信号を受信して受信情報信号を生成するステップと、
前記受信情報信号をアナログパルス信号となるデータ信号に変換するステップと、
前記アナログパルス復調方式に従ってアナログ情報信号に復調して出力するステップとを有する無線情報通信方法。
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