JP2004048217A - 受信装置、通信装置およびそれに用いる集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】通信開始時に変調方式を基地局から明示的に指定し、指定された変調方式で通信を継続する通信端末に好適な受信装置、通信装置およびそれに用いる集積回路を提供する。
【解決手段】受信信号を変調方式判定手段に入力し、以後の通信に使用する変調方式を判定する。受信レベル検出手段で検出した受信レベルを前記判定した変調方式に応じて補正を行って出力する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の変調方式を用いる通信システムに係り、特に、路車間通信などの狭域通信において、通信可能領域において複数の変調方式の中から指定される変調方式を判別し、その通信方式で通信を行う受信装置、通信装置およびそれに用いる集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開２００１−３０７１６２号公報記載の車載器では、受信感度切替回路を有し、各アプリケーションに応じて受信感度および変調器を切り替えることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
狭域通信を用いた路車間通信システムなどでは、同一のアプリケーションでも変調方式を変えることによって伝送速度を切り替える必要がある。また、同一のアプリケーションでも変調方式の違いによって最低受信レベルを切り替える必要がある。
上記従来技術によれば、アプリケーションに応じて受信感度および変調器を切り替える必要があり、通信端末側であらかじめアプリケーションを指定する必要がある。例えばＡＲＩＢ　ＳＴＤ−Ｔ７５で規定された狭域通信システムでは、通信開始時にＡＳＫ変調された信号を受信し復調する。この復調したデータには、以後に使用する変調方式が明示的に指定されている。このため、指定された変調方式に対応した通信端末のみが通信を継続することができる。
本発明の目的は、通信開始時に変調方式を基地局から明示的に指定し、指定された変調方式で通信を継続する通信端末に好適な受信装置、通信装置およびそれに用いる集積回路を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、受信変調方式判定手段は、受信信号を復調し指定される変調方式の判定を行う。受信レベル検出手段は、受信信号の受信レベルを検出し、受信レベルに応じた信号を出力する。受信レベル補正手段は、前記受信変調方式判定手段で判定した変調方式に応じて前記受信レベル検出手段で検出した受信レベルを補正して出力する。したがって、異なる変調方式の信号を受信可能で指定された変調方式に応じて受信レベル検出出力が異なるような場合に補正を行い変調方式の違いに関わらず、受信レベルに応じて通信開始、通信終了などの通信制御を行うことができる。
【０００５】
請求項２の発明によれば、受信変調方式判定手段は、受信信号を復調し指定される変調方式の判定を行う。送信レベル可変手段は、制御信号に従って送信信号の送信レベルを可変可能である。送信レベル補正手段は、前記受信変調方式判定手段で判定した変調方式に応じて前記送信レベル可変手段を制御して送信レベルの制御を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信レベルを変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて送信レベルを補正することができる。
【０００６】
請求項３の発明によれば、受信変調方式判定手段は、受信信号を復調し指定される変調方式の判定を行う。複数の変調手段は、送信データを入力とし、各々の変調方式に従った変調を行って変調信号を出力することができる。変調方式切り替え手段は、前記受信変調方式判定手段の判定に従って前記複数の変調手段から選択を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて変調手段を選択することができる。
【０００７】
請求項４の発明によれば、受信変調方式判定手段は、受信信号を復調し指定される変調方式の判定を行う。基底信号生成手段は、送信データを入力とし、前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じて基底信号を生成して出力する。直交変調手段は、前記基底信号生成手段で生成された基底信号を入力とし、直交変調を行って送信信号を出力する。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて基底信号を生成し直交変調を行って送信信号の変調方式を適合させることができる。
【０００８】
請求項５の発明によれば、請求項４の基底信号生成手段は、直列・並列変換手段とろ波手段で構成される。直列・並列手段は、前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じた規則で送信データの直列・並列変換を行い、同相信号データおよび直交信号データに分離する。ろ波手段は、分離された同相信号データおよび直交信号データを前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じた特性で各々ろ波を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて直交変調に用いる基底信号を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて基底信号を適合させることができる。
【０００９】
請求項６の発明によれば、請求項１から５の受信装置、通信装置および集積回路において、複数の変調方式として振幅変調方式と角度変調方式を用いる。したがって、振幅が大きく変動する振幅変調方式と振幅のあまり変動しない角度変調方式の特徴から、受信レベルの補正や送信レベルの補正が有効である。
【００１０】
請求項７の発明によれば、請求項１から５の受信装置、通信装置および集積回路において、複数の変調方式としてＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式を用いる。したがって、振幅が大きく変動するＡＳＫ変調方式と振幅のあまり変動しないπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の特徴から、受信レベルの補正や送信レベルの補正が有効である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１、図４を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例による受信装置の構成の例を示す図である。
図１において、１００は受信アンテナ、１１０は周波数変換手段、１２０は中間周波数増幅手段、１３０はπ／４シフトＱＰＳＫ復調手段、１４０は変調方式判定手段、１４１はＡＳＫ復調手段、１４２はＡＳＫデータ解析手段、１５０は受信レベル検出手段、１６０は受信レベル補正手段である。
【００１２】
受信アンテナ１００は、ホーンタイプやパッチタイプなど使用する周波数帯に適した方式のアンテナが使用され、基地局等他の通信装置から送信された無線信号を受信し、電気信号に変換して出力するためのものである。
周波数変換手段１１０は、ＬＮＡ（Ｌｏｗ　Ｎｏｉｓｅ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）やミキサ、高周波発振器等によって構成され、入力された受信信号を中間周波数に変換して出力するためのものである。
中間周波数増幅手段１２０は、周波数変換手段１１０によって中間周波数に変換された受信信号を後段の復調手段で復調可能なレベルに増幅し出力するためのものである。
π／４シフトＱＰＳＫ復調手段１３０は、直交検波器、発振器、ろ波器、コンパレータ、クロック再生回路等によって構成され、入力された中間周波数のπ／４シフトＱＰＳＫ変調された受信信号を復調して受信データを出力するためのものである。
【００１３】
変調方式判定手段１４０は、ＡＳＫ復調手段１４１およびＡＳＫデータ解析手段１４２で構成される。
ＡＳＫ復調手段１４１は、包絡線検波回路、コンパレータ、クロック再生回路等によって構成され、入力された中間周波数のＡＳＫ変調された受信信号を復調して受信データを出力するためのものである。
ＡＳＫデータ解析手段１４２は、データ処理回路によって構成され、ＡＳＫ復調手段から出力された受信データを解析し、使用する変調方式を判定する。また受信データを出力するためのものである。
受信レベル検出手段１５０は、中間周波増幅手段１２０の信号の一部を用いて例えば対数検波などを行い受信レベルに応じた検出信号を出力するためのものである。
受信レベル補正手段１６０は、前記ＡＳＫデータ解析手段１４２によって判定された変調方式に応じて、前記受信レベル検出手段１５０の出力を補正し出力するためのものである。
【００１４】
図４は、本発明一実施例による受信レベル検出手段１５０の受信レベルに対する検出電圧の特性の例を示す図である。
ＡＲＩＢ　ＳＴＤ−Ｔ７５によれば、ＡＳＫ変調信号の受信レベルは尖頭電力で規定されπ／４シフトＱＰＳＫ変調信号の受信レベルは平均電力で規定されている。このため同一の受信レベルでも図４のように、ＡＳＫ変調信号とπ／４シフトＱＰＳＫ変調信号とでは異なる。したがって受信レベルＲｘが入力された場合、ＡＳＫ変調信号であれば受信レベル検出手段１５０の検出出力はａ１となり、π／４シフトＱＰＳＫ変調信号であればａ２となる。
そこで、変調方式判定手段１４０で判定した変調方式に応じて受信レベル補正手段１６０を制御して前記ａ１、ａ２の差を解消することが可能である。
【００１５】
本実施例によれば、受信変調方式判定手段１４０は、ＡＳＫ復調手段１４１によって受信信号を復調しＡＳＫデータ解析手段１４２によって指定される変調方式の判定を行う。受信レベル検出手段１５０は、受信信号の受信レベルを検出し、受信レベルに応じた信号を出力する。受信レベル補正手段１６０は、前記受信変調方式判定手段１４０で判定した変調方式に応じて前記受信レベル検出手段１５０で検出した受信レベルを補正して出力する。したがって、ＡＳＫ変調方式の信号とπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の信号を受信可能で指定された変調方式に応じて信号帯域幅やろ波器の影響が変化するなどして受信レベル検出出力が異なるような場合に補正を行い変調方式の違いに関わらず、受信レベルに応じて通信開始、通信終了などの通信制御を正確に行うことができる。
【００１６】
次に、本発明の一実施例を図２を用いて説明する。
図２は、本発明の一実施例による通信装置の構成の例を示す図である。
図２において、２００は送信アンテナ、２１０は送信レベル補正手段、２２０は送信レベル可変手段、２３０は変調方式切り替え手段、２４０はＡＳＫ変調手段、２５０はπ／４シフトＱＰＳＫ変調手段である。
図１と同一符号のものは同一の機能を有する。
ＡＳＫ変調手段２４０は、送信データを入力とし、不要な高周波信号をろ波して振幅変調を行い出力する。
π／４シフトＱＰＳＫ変調手段２５０は、送信データを入力とし、不要な高周波信号をろ波してπ／４シフトＱＰＳＫ変調を行い出力する。
変調方式切り替え手段２３０は、ＡＳＫ変調手段２４０から出力された変調信号とπ／４シフトＱＰＳＫ変調手段２５０から出力された変調信号を入力とし、前記変調方式判定手段１４０によって判定された変調手段からの変調出力を選択して出力する。
【００１７】
送信レベル補正手段２１０は、前記変調方式判定手段１４０によって判定された変調方式に応じて送信レベル可変手段２２０の送信レベルの制御を行う。
送信レベル可変手段２２０は、前記変調方式切り替え手段２３０からの信号を入力とし、送信レベル補正手段２１０の制御信号に応じて送信レベルを可変し出力する。
送信アンテナ２００は、送信レベル可変手段２２０からの送信信号を入力とし、送信信号を出力する。
【００１８】
本実施例によれば、受信変調方式判定手段１４０は、受信信号を復調し指定される変調方式の判定を行う。送信レベル可変手段２２０は、制御信号に従って送信信号の送信レベルを可変可能である。送信レベル補正手段２１０は、前記受信変調方式判定手段１４０で判定した変調方式に応じて前記送信レベル可変手段２２０を制御して送信レベルの制御を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信レベルを変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて送信レベルを補正することができる。
さらに、ＡＳＫ変調手段２４０およびπ／４シフトＱＰＳＫ変調手段２５０は、送信データを入力とし、各々の変調方式に従った変調を行って変調信号を出力することができる。変調方式切り替え手段２３０は、前記受信変調方式判定手段１４０の判定に従って前記複数の変調手段から選択を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて変調手段を選択することができる。
【００１９】
次に、本発明の一実施例を図３を用いて説明する。
図３は、本発明の一実施例による通信装置の構成の例を示す図である。
図３において、２６０は直交変調手段、２７０は基底信号生成手段、２７１はろ波手段、２７２は直交・並列変換手段である。
図１および図２と同一符号のものは同一の機能を有する。
基底信号生成手段２７０は、直列・並列変換手段２７２およびろ波手段２７１で構成される。
直列・並列変換手段２７２は、デジタル回路、遅延回路等で構成され、送信データを入力とし直列・並列変換を行って直交変調に必要な同相信号用データおよび直交信号用データを作成する。
【００２０】
ろ波手段２７１は、デジタル信号処理回路、デジタル・アナログ変換回路等で構成され、同相信号データおよび直交信号データをろ波し、直交変調に必要な同相信号および直交信号にして出力する。
直交変調手段２６０は、直交変調器、発振器および移相器で構成され、入力された同相信号および直交信号と移相器で移相された発振器出力と乗算したのち加算され送信変調信号として送信アンテナ２００に出力する。
【００２１】
本実施例によれば、基底信号生成手段２７０は、送信データを入力とし、前記受信変調方式判定手段１４０の判定した変調方式に応じて基底信号を生成して出力する。直交変調手段２６０は、前記基底信号生成手段２７０で生成された基底信号を入力とし、直交変調を行って送信信号を出力する。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じた基底信号を生成し直交変調を行って送信信号の変調方式を適合させることができる。
【００２２】
さらに、基底信号生成手段２７０は、直列・並列変換手段２７２とろ波手段２７１で構成される。直列・並列手段２７２は、前記受信変調方式判定手段１４０の判定した変調方式に応じた規則で送信データの直列・並列変換を行い、同相信号データおよび直交信号データを作成する。ろ波手段２７１は、分離された同相信号データおよび直交信号データを前記受信変調方式判定手段１４０の判定した変調方式に応じた特性で各々ろ波を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて直交変調に用いる基底信号を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて基底信号を適合させることができる。さらに基底信号生成手段２７０を集積回路とすることにより、小型で安価な装置を作成することも可能である。
【００２３】
ろ波手段２７１としては、ディスクリート部品でアナログ信号処理を用いる方法やデータ処理によってデジタル信号処理を行いデジタル・アナログ・コンバータでアナログ信号にして出力する方法等が適用可能である。デジタル信号処理で行う場合、デジタル信号処理のアルゴリズムを変えることにより、変調方式に応じた特性に変えることが容易である。また、ディスクリート部品を使用しないため集積回路化に適している。
【００２４】
本発明では、受信変調方式判定手段は、受信信号を復調し指定される変調方式の判定を行う。受信レベル検出手段は、受信信号の受信レベルを検出し、受信レベルに応じた信号を出力する。受信レベル補正手段は、前記受信変調方式判定手段で判定した変調方式に応じて前記受信レベル検出手段で検出した受信レベルを補正して出力する。したがって、異なる変調方式の信号を受信可能で指定された変調方式に応じて受信レベル検出出力が異なるような場合に補正を行い変調方式の違いに関わらず、受信レベルに応じて通信開始、通信終了などの通信制御を行うことができる。
また、送信レベル可変手段は、制御信号に従って送信信号の送信レベルを可変可能である。送信レベル補正手段は、前記受信変調方式判定手段で判定した変調方式に応じて前記送信レベル可変手段を制御して送信レベルの制御を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信レベルを変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて送信レベルを補正することができる。
【００２５】
さらに、複数の変調手段は、送信データを入力とし、各々の変調方式に従った変調を行って変調信号を出力することができる。変調方式切り替え手段は、前記受信変調方式判定手段の判定に従って前記複数の変調手段から選択を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて変調手段を選択することができる。
また、基底信号生成手段は、送信データを入力とし、前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じて基底信号を生成して出力する。直交変調手段は、前記基底信号生成手段で生成された基底信号を入力とし、直交変調を行って送信信号を出力する。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて基底信号を生成し直交変調を行って送信信号の変調方式を適合させることができる。
【００２６】
一方、基底信号生成手段は、直列・並列変換手段とろ波手段で構成される。直列・並列手段は、前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じた規則で送信データの直列・並列変換を行い、同相信号データおよび直交信号データに分離する。ろ波手段は、分離された同相信号データおよび直交信号データを前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じた特性で各々ろ波を行う。したがって、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて直交変調に用いる基底信号を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて基底信号を適合させることができる。
前記複数の変調方式として振幅変調方式と角度変調方式を用いることによって、振幅が大きく変動する振幅変調方式と振幅のあまり変動しない角度変調方式の特徴から、受信レベルの補正や送信レベルの補正が有効である。
前記複数の変調方式としてＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式を用いることによって、振幅が大きく変動するＡＳＫ変調方式と振幅のあまり変動しないπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の特徴から、受信レベルの補正や送信レベルの補正が有効である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明では、異なる変調方式の信号を受信可能で指定された変調方式に応じて受信レベル検出出力が異なるような場合に補正を行い変調方式の違いに関わらず、受信レベルに応じて通信開始、通信終了などの通信制御を行うことができる。
【００２８】
また本発明では、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信レベルを変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて送信レベルを補正することができる。
【００２９】
さらに本発明では、異なる変調方式による通信が可能で指定された変調方式に応じて送信信号の変調方式を変化させる必要がある場合に、使用する変調方式に応じて変調手段を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による受信装置装置の構成の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による通信装置装置の構成の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による通信装置装置の構成の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による受信レベル検出手段の受信レベルに対する検出電圧の特性の例である。
【符号の説明】
１００　…　受信アンテナ
１１０　…　周波数変換手段
１２０　…　中間周波数増幅手段
１３０　…　π／４シフトＱＰＳＫ復調手段
１４０　…　変調方式判定手段
１４１　…　ＡＳＫ復調手段
１４２　…　ＡＳＫデータ解析手段
１５０　…　受信レベル検出手段
１６０　…　受信レベル補正手段
２００　…　送信アンテナ
２１０　…　送信レベル補正手段
２２０　…　送信レベル可変手段
２３０　…　変調方式切り替え手段
２４０　…　ＡＳＫ変調手段
２５０　…　π／４シフトＱＰＳＫ変調手段
２６０　…　直交変調手段
２７０　…　基底信号生成手段
２７１　…　ろ波手段
２７２…　直列・並列変換手段

Claims (8)

1. 最初に受信したデータによって以後の通信に使用する変調方式を指定される通信システムに用いられる受信装置において、
   受信信号を復調して、指定される変調方式を判定する受信変調方式判定手段と、
   前記受信信号の受信レベルに応じた信号を出力する受信レベル検出手段を備え、
   前記受信変調方式判定手段の判定した変調方式に応じて、前記受信レベル検出手段の出力を補正する受信レベル補正手段を備えたことを特徴とする受信装置。
2. 最初に受信したデータによって以後の通信に使用する変調方式を指定される通信システムに用いられる通信装置において、
   受信信号を復調して、指定される変調方式を判定する受信変調方式判定手段と、
   送信信号の送信レベルを可変する送信レベル可変手段を備え、
   前記受信変調方式判定手段の選択した変調方式に応じて、前記送信レベル可変手段を制御して送信レベルを補正する送信レベル補正手段を備えたことを特徴とする通信装置。
3. 最初に受信したデータによって以後の通信に使用する変調方式を指定される通信システムに用いられる通信装置において、
   受信信号を復調して、指定される変調方式を判定する受信変調方式判定手段と、
   送信データを入力して変調した送信信号を出力する複数の変調手段と、
   前記受信変調方式判定手段の選択した変調方式に応じて、前記複数の変調手段の中から選択して送信信号を切り替える変調手段切り替え手段を備えたことを特徴とする通信装置。
4. 最初に受信したデータによって以後の通信に使用する変調方式を指定される通信システムに用いられる通信装置において、
   受信信号を復調して、指定される変調方式を判定する受信変調方式判定手段と、
   該受信変調方式判定手段で判定された変調方式に応じて送信データから直交変調に必要な基底信号を生成する基底信号生成手段と、
   該基底信号を入力して直交変調して変調信号を出力する直交変調手段を備えたことを特徴とする通信装置。
5. 請求項４記載の基底信号生成手段は、少なくとも送信データを直列・並列変換する直列・並列変換手段と並列変換された信号をろ波するろ波手段からなり、
   前記受信変調方式判定手段で判定された変調方式に応じて、前記直列・並列変換手段の変換方法、前記ろ波手段のろ波特性を制御されることを特徴とする基底信号生成手段および該基底生成手段を備えた請求項４記載の通信装置に用いる集積回路。
6. 複数の変調方式として、少なくとも振幅変調方式と角度変調方式を用いた請求項１記載の受信装置。
7. 複数の変調方式として、少なくとも振幅変調方式と角度変調方式を用いた請求項２、３または４記載の通信装置。
8. 複数の変調方式として、少なくともＡＳＫ変調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式を用いた請求項２、３または４記載の通信装置。

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