JP2010034980A - Integral receiving system, antenna device, and demodulation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナで放送波を受信するアンテナ装置、アンテナ装置から入力された放送波を復調する復調装置、及び、アンテナ装置と復調装置を備えた統合受信システムに関する。 The present invention relates to an antenna device that receives a broadcast wave with an antenna, a demodulation device that demodulates a broadcast wave input from the antenna device, and an integrated reception system including the antenna device and the demodulation device.
ＡＭ、ＦＭ、デジタルＴＶ等の複数のメディアで受信した信号を、アンテナ直下に設けられたアンテナ装置としての統合アンテナ装置でデジタル化や多重化等した上で復調装置としての統合復調装置に伝送し、統合復調装置で復調する統合受信システムとして、例えば特許文献１にシリアルデータ伝送ケーブルを使用する受信装置が開示されている。尚、特許文献１の受信装置には記載されていないが、実際の統合受信システムには統合復調装置から統合アンテナ装置へ給電するための電源ラインが必要である。 Signals received by multiple media such as AM, FM, and digital TV are digitized and multiplexed by an integrated antenna device as an antenna device provided immediately below the antenna, and then transmitted to an integrated demodulation device as a demodulator. For example, Patent Document 1 discloses a receiving device that uses a serial data transmission cable as an integrated receiving system that demodulates with an integrated demodulating device. Although not described in the receiving device of Patent Document 1, an actual integrated receiving system requires a power supply line for supplying power from the integrated demodulating device to the integrated antenna device.
図１に、複数のアンテナが相互に近接して設けられている場合の統合受信システムの構成例を示す。 FIG. 1 shows a configuration example of an integrated reception system when a plurality of antennas are provided close to each other.
図１に示すように、統合受信システムは、統合アンテナ装置２００と統合復調装置３００とが、二本のシリアルラインと電源ラインを介して接続されて構成されている。 As shown in FIG. 1, the integrated reception system is configured by connecting an integrated antenna device 200 and an integrated demodulation device 300 via two serial lines and a power line.
つまり、統合アンテナ装置２００は、信号系統が異なる複数のアンテナ１００の近傍に配置され、各アンテナ１００で受信された高周波信号をデジタル信号に変換する複数の受信信号処理部２１１〜２１ｎと、各受信信号処理部２１１〜２１ｎから出力されるデジタル信号を多重化する多重化処理部２２０と、多重化処理部２２０で多重化されたデジタル多重信号を第一シリアルライン４１０を介して統合復調装置３００に送信するシリアルデータ送出部２３０と、統合復調装置３００から第二シリアルライン４２０を介して制御信号を受信するとともに、制御信号を信号系統毎に分離して、分離した各信号系統の制御信号に基づいて各受信信号処理部２１１〜２１ｎ等を制御する制御データ受信部２４０を備えている。 That is, the integrated antenna device 200 is disposed in the vicinity of a plurality of antennas 100 having different signal systems, and receives a plurality of reception signal processing units 211 to 21n that convert a high-frequency signal received by each antenna 100 into a digital signal. A multiplexing processing unit 220 that multiplexes the digital signals output from the signal processing units 211 to 21n, and the digital multiplexed signal multiplexed by the multiplexing processing unit 220 to the integrated demodulation device 300 via the first serial line 410. The control signal is received from the serial data transmission unit 230 to be transmitted and the integrated demodulator 300 via the second serial line 420, and the control signal is separated for each signal system and based on the separated control signal of each signal system. And a control data receiving unit 240 for controlling the received signal processing units 211 to 21n and the like.
また、統合復調装置３００は、第一シリアルライン４１０を介して統合アンテナ装置２００から伝送されたデジタル多重信号を受信するシリアルデータ受信部３１０と、受信したデジタル多重信号を信号系統毎の受信デジタル信号に分離する分離処理部３２０と、分離処理部３２０で分離された各受信デジタル信号を復調してＤＳＰ(Digital Signal Processor)等へ出力する復調部３３０と、第二シリアルライン４２０を介して統合アンテナ装置２００に制御信号を出力する制御データ送出部３４０と、受信周波数指定信号等で構成される制御信号を受信周波数を指定する操作部等から受け取って出力する制御部３５０と、バッテリ等から供給された電力を所定電圧に昇圧または降圧して電源ライン４３０を介して統合アンテナ装置２００へ出力する電源部３６０を備えている。
図１の構成例では統合アンテナ装置が一つであるが、ダイバシティ方式等で信号を受信する場合、アンテナを相互に近接していない複数箇所に設ける必要がある。その場合、統合受信システムは、アンテナ近傍に配置されるべき統合アンテナ装置を複数備える必要がある。 In the configuration example of FIG. 1, there is one integrated antenna device. However, when signals are received by a diversity method or the like, it is necessary to provide antennas at a plurality of locations that are not close to each other. In that case, the integrated reception system needs to include a plurality of integrated antenna devices to be arranged in the vicinity of the antenna.
すると、図２に示すように、各統合アンテナ装置２００１〜２００ｍ及び統合復調装置３００の間の夫々について、各統合アンテナ装置２００１〜２００ｎから統合復調装置３００へのシリアルライン４１０１〜４１０ｍ、統合復調装置３００から各統合アンテナ装置へのシリアルライン４２０１〜４２０ｍ、及び統合復調装置３００から統合アンテナ装置への電源ライン４３０が必要となる。つまり、統合アンテナ装置２００の数が多いほどワイヤーハーネスの数が多くなる。 Then, as shown in FIG. 2, for each of the integrated antenna devices 2001 to 200 m and the integrated demodulator 300, serial lines 4101 to 410 m from the integrated antenna devices 2001 to 200 n to the integrated demodulator 300, the integrated demodulator A serial line 4201 to 420m from 300 to each integrated antenna device and a power line 430 from the integrated demodulator 300 to the integrated antenna device are required. That is, as the number of integrated antenna devices 200 increases, the number of wire harnesses increases.
そのため、統合受信システムでは、統合アンテナ装置の増設が困難となり、柔軟なシステム構成を行なうことができない虞がある。また、統合受信システムを実装スペースが限られた車両等に搭載する場合、実装に困難を伴ってしまう。 Therefore, in the integrated reception system, it is difficult to add an integrated antenna device, and there is a possibility that a flexible system configuration cannot be performed. Further, when the integrated reception system is mounted on a vehicle or the like having a limited mounting space, the mounting is difficult.
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、アンテナ装置の増設に伴うワイヤーハーネスの増加を低減し、システム構成の柔軟性や限られたスペースへの実装性を向上することのできる統合受信システム、アンテナ装置、及び復調装置を提供する点にある。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to reduce the increase in wire harnesses accompanying the increase in the number of antenna devices, and to improve the flexibility of the system configuration and the mountability in a limited space. The object is to provide a reception system, an antenna device, and a demodulation device.
上述の目的を達成するため、本発明による統合受信システムの特徴構成は、アンテナの近傍に配置され、前記アンテナで受信された高周波信号をデジタル信号に変換する受信信号処理部と、前記受信信号処理部から出力されるデジタル信号に基づいて高周波信号を変調する第一デジタル変調処理部と、前記第一デジタル変調処理部で変調された高周波信号を伝送線に出力する第一通信処理部とを備えた複数のアンテナ装置と、前記伝送線を介して各アンテナ装置から伝送された高周波信号を復調する第二デジタル復調処理部を備えた復調装置と、各アンテナ装置と前記復調装置が接続される共通の伝送線とを備えている点にある。 In order to achieve the above-described object, the characteristic configuration of the integrated reception system according to the present invention includes a reception signal processing unit that is disposed in the vicinity of an antenna and converts a high-frequency signal received by the antenna into a digital signal, and the reception signal processing A first digital modulation processing unit that modulates a high-frequency signal based on a digital signal output from the unit, and a first communication processing unit that outputs the high-frequency signal modulated by the first digital modulation processing unit to a transmission line A plurality of antenna devices, a demodulator including a second digital demodulation processing unit that demodulates a high-frequency signal transmitted from each antenna device via the transmission line, and a common connection between each antenna device and the demodulator Transmission line.
上述の構成によれば、第一通信処理部が、第一デジタル変調処理部で変調された高周波信号、他のアンテナ装置から伝送された高周波信号、及び復調装置から伝送された高周波信号の送受信のタイミング等を制御することで、共通の伝送線で高周波信号を伝送することが可能となる。 According to the above-described configuration, the first communication processing unit transmits / receives the high-frequency signal modulated by the first digital modulation processing unit, the high-frequency signal transmitted from another antenna device, and the high-frequency signal transmitted from the demodulation device. By controlling the timing and the like, it is possible to transmit a high-frequency signal through a common transmission line.
そして、共通の伝送線で高周波信号を伝送することによって、アンテナ装置を増設してもワイヤーハーネスの数を多くする必要がなくなる。 And by transmitting a high frequency signal with a common transmission line, it is not necessary to increase the number of wire harnesses even if the number of antenna devices is increased.
以上説明した通り、本発明によれば、アンテナ装置の増設に伴うワイヤーハーネスの増加を低減し、システム構成の柔軟性や限られたスペースへの実装性を向上することのできる統合受信システムを提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, there is provided an integrated reception system capable of reducing the increase in wire harness accompanying the increase in the number of antenna devices and improving the flexibility of the system configuration and the mountability in a limited space. I was able to do that.
以下、本発明による統合受信システム、アンテナ装置としての統合アンテナ装置、及び復調装置としての統合復調装置を、車両に適用した実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which an integrated reception system, an integrated antenna device as an antenna device, and an integrated demodulation device as a demodulation device according to the present invention are applied to a vehicle will be described.
統合受信システム１は、図３に示すように、複数の統合アンテナ装置２０（２０１〜２０ｎ）、統合復調装置３０、及び各統合アンテナ装置２０と統合復調装置３０が接続される共通の伝送線４０とを備えている。 As shown in FIG. 3, the integrated reception system 1 includes a plurality of integrated antenna devices 20 (201 to 20 n), an integrated demodulator 30, and a common transmission line 40 to which each integrated antenna device 20 and the integrated demodulator 30 are connected. And.
各統合アンテナ装置２０は、信号系統が異なる複数のアンテナ５０の近傍に配置され、各アンテナ５０で受信された高周波信号をデジタル信号に変換する複数の受信信号処理部２１と、各受信信号処理部２１から出力されるデジタル信号を多重化する多重化処理部２２と、多重化処理部２２で多重化されたデジタル信号に基づいて高周波信号を変調する第一デジタル変調処理部２３と、第一デジタル変調処理部２３で変調された高周波信号を伝送線に出力する第一通信処理部２４とを備えている。尚、第一通信処理部２４については後述する。 Each integrated antenna device 20 is arranged in the vicinity of a plurality of antennas 50 having different signal systems, and a plurality of reception signal processing units 21 that convert high-frequency signals received by the respective antennas 50 into digital signals, and each reception signal processing unit. A multiplexing processing unit 22 that multiplexes digital signals output from the first digital modulation processing unit 22; a first digital modulation processing unit 23 that modulates a high-frequency signal based on the digital signals multiplexed by the multiplexing processing unit 22; And a first communication processing unit 24 that outputs the high-frequency signal modulated by the modulation processing unit 23 to the transmission line. The first communication processing unit 24 will be described later.
受信信号処理部２１は、図４に示すように、各アンテナ５０で受信された高周波信号を増幅する高周波増幅部２１１、増幅された高周波信号を中間周波信号に変換する周波数変換部２１２、中間周波信号のうちの所望の周波数成分の信号を通過させるバンドパスフィルタ２１３、バンドパスフィルタ２１３の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１４、以下で説明する直交変換部２１５、及び直交変換部２１５から出力されたデジタル信号のＩ成分とＱ成分を夫々ダウンサンプリングするダウンサンプリング部ＤＳ（Ｉ）、ＤＳ（Ｑ）を備えている。ＡＭ放送等の帯域が狭い信号では、低速でサンプリングするよりも、高速でサンプリングしてからダウンサンプリングすることで、ダイナミックレンジを大きくとることができる。 As shown in FIG. 4, the reception signal processing unit 21 includes a high frequency amplification unit 211 that amplifies the high frequency signal received by each antenna 50, a frequency conversion unit 212 that converts the amplified high frequency signal into an intermediate frequency signal, an intermediate frequency A band-pass filter 213 that passes a signal of a desired frequency component of the signal, an A / D converter 214 that converts an output signal of the band-pass filter 213 into a digital signal, an orthogonal transform unit 215 that will be described below, and an orthogonal transform Downsampling units DS (I) and DS (Q) for downsampling the I and Q components of the digital signal output from the unit 215 are provided. For a signal with a narrow band such as AM broadcasting, the dynamic range can be increased by sampling at a high speed and then down-sampling rather than sampling at a low speed.
直交変換部２１５は、図５に示すように、入力してきたデジタル信号の周波数と同じ周波数の信号を発生させる発振器２１５Ａと、発振器２１５Ａの出力信号を９０度シフトさせる移相器２１５Ｂと、前記デジタル信号と発振器２１５Ａの出力信号とを乗積して直交信号のＩ成分を出力する混合器２１５Ｃと、前記デジタル信号と移相器２１５Ｂの出力信号とを乗積して、直交信号のＱ成分を出力する混合器２１５Ｄと、混合器２１５Ｃ、２１５Ｄの出力段の夫々に備えられたローパスフィルタ２１６とを備えて構成されており、混合器２１５Ｃ、２１５Ｄから出力されたデジタル信号の直交成分のＩ成分とＱ成分は、夫々ローパスフィルタ２１５Ｃ、２１５Ｄを介してダウンサンプリング部ＤＳ（Ｉ）、ＤＳ（Ｑ）に入力する。 As shown in FIG. 5, the orthogonal transform unit 215 includes an oscillator 215A that generates a signal having the same frequency as the input digital signal, a phase shifter 215B that shifts the output signal of the oscillator 215A by 90 degrees, and the digital A product of the signal and the output signal of the oscillator 215A to output the I component of the quadrature signal, and the digital signal and the output signal of the phase shifter 215B to multiply the Q component of the quadrature signal. The mixer 215D for output and the low-pass filter 216 provided in each of the output stages of the mixers 215C and 215D are configured, and the I component of the orthogonal component of the digital signal output from the mixers 215C and 215D And the Q component are input to the down-sampling units DS (I) and DS (Q) through low-pass filters 215C and 215D, respectively.
多重化処理部２２は、各アンテナ５０に対応する受信信号処理部２１を介して入力された複数のデジタル信号のＩ成分とＱ成分を、所定フォーマットに設定された転送ブロックに割り付ける。所定フォーマットは、例えば、転送ブロックの最初の所定ビット分のエリアにヘッダが割り付けられ、以下順番に、デジタルＴＶ放送のチャンネル１（第一の信号系統）のデータ、デジタルＴＶ放送のチャンネル２（第二の信号系統）のデータ、ＦＭ放送のチャンネル１（第三の信号系統）のデータ、ＦＭ放送のチャンネル２（第四の信号系統）のデータ、及びＡＭ放送（第五の信号系統）のデータ等に相当する高周波信号が、各信号系統について設定された所定ビット分のエリアに割り付けられるフォーマットである。 The multiplexing processing unit 22 assigns the I component and Q component of a plurality of digital signals input via the reception signal processing unit 21 corresponding to each antenna 50 to a transfer block set in a predetermined format. In the predetermined format, for example, a header is allocated to an area corresponding to the first predetermined bit of the transfer block, and the data of the digital TV broadcast channel 1 (first signal system) and the digital TV broadcast channel 2 (first) are sequentially described below. Second signal system) data, FM broadcast channel 1 (third signal system) data, FM broadcast channel 2 (fourth signal system) data, and AM broadcast (fifth signal system) data Is a format in which high-frequency signals equivalent to the above are assigned to areas corresponding to predetermined bits set for each signal system.
ここまでは、アンテナ５０及び受信信号処理部２１が複数の場合について説明したが、本発明においては、図１７に示すように、アンテナ５０及び受信信号処理部２１が一系統であり、多重化処理部２２が無いアンテナ装置２０であってもよい。 Up to this point, the case where there are a plurality of antennas 50 and reception signal processing units 21 has been described. However, in the present invention, as shown in FIG. The antenna device 20 without the part 22 may be used.
つまり、アンテナ装置２０は、アンテナ５０の近傍に配置され、アンテナ５０で受信された高周波信号をデジタル信号に変換する受信信号処理部２１と、受信信号処理部２１から出力されるデジタル信号に基づいて高周波信号を変調する第一デジタル変調処理部２３と、第一デジタル変調処理部２３で変調された高周波信号を伝送線に出力する第一通信処理部２４とを備えている。 That is, the antenna device 20 is disposed in the vicinity of the antenna 50, based on the reception signal processing unit 21 that converts a high-frequency signal received by the antenna 50 into a digital signal, and the digital signal output from the reception signal processing unit 21. A first digital modulation processing unit 23 that modulates a high-frequency signal and a first communication processing unit 24 that outputs the high-frequency signal modulated by the first digital modulation processing unit 23 to a transmission line are provided.
この場合、アンテナ装置２０は、多重化処理部２２を備えていないため、第一デジタル変調処理部２３は多重化処理部２２ではなく受信信号処理部２１から出力されるデジタル信号に基づいて高周波信号を変調する。尚、以下の説明は、上述同様、アンテナ５０及び受信信号処理部２１が複数の場合、つまり第一デジタル変調処理部２３は、多重化処理部２２で多重化されたデジタル信号に基づいて高周波信号を変調する場合について説明する。 In this case, since the antenna device 20 does not include the multiplexing processing unit 22, the first digital modulation processing unit 23 is a high-frequency signal based on the digital signal output from the reception signal processing unit 21 instead of the multiplexing processing unit 22. Modulate. In the following description, as described above, when there are a plurality of antennas 50 and reception signal processing units 21, that is, the first digital modulation processing unit 23 is a high-frequency signal based on the digital signal multiplexed by the multiplexing processing unit 22. A case where the signal is modulated will be described.
第一デジタル変調処理部２３は、図６（ａ）に示すように、多重化送信部２２からの送信データを所定数ビット毎に区切り、当該所定数ビットの送信データを予め設定されたデータマップに基づいてＩ成分とＱ成分の信号レベルに分割して出力するマッピング部２３１と、マッピング部２３１から出力されたＩ成分とＱ成分の信号レベルを高周波に変換する直交変調部２３２とを備えている。 As shown in FIG. 6A, the first digital modulation processing unit 23 divides transmission data from the multiplexed transmission unit 22 every predetermined number of bits, and the predetermined number of bits of transmission data are set in advance. A mapping unit 231 that divides and outputs the signal level of the I component and the Q component based on the signal level, and an orthogonal modulation unit 232 that converts the signal level of the I component and the Q component output from the mapping unit 231 into a high frequency. Yes.
第一デジタル変調処理部２３は、例えば１６値の直交振幅変調（ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)）方式で変調を行なう。この場合、マッピング部２３１のデータマップは、図７に示すようなＩ成分、Ｑ成分の各信号レベルが（＋３、＋１、−１、−３）であるＩ−Ｑコンスタレーションで構成されており、マッピング部２３１は、多重化送信部２２からの送信データを所定数ビットとしての４ビット毎に区切ったデータの前半２ビットをＩ成分、後半２ビットをＱ成分として、当該Ｉ−Ｑコンスタレーションに適用して各成分の信号レベルを算出する。 The first digital modulation processing unit 23 performs modulation by, for example, 16-value quadrature amplitude modulation (QAM (Quadrature Amplitude Modulation)). In this case, the data map of the mapping unit 231 is configured by an IQ constellation in which the signal levels of the I component and the Q component are (+3, +1, -1, -3) as shown in FIG. The mapping unit 231 uses the I-Q constellation with the first 2 bits of the data obtained by dividing the transmission data from the multiplexed transmission unit 22 every 4 bits as a predetermined number of bits as the I component and the second 2 bits as the Q component. To calculate the signal level of each component.
尚、各信号レベルは相対値であり、例えば（＋１、＋１／３、−１／３、−１）等であってもよい。また、第一デジタル変調処理部２３による変調は１６値ＱＡＭに限らず、例えば６４値ＱＡＭや２５６値ＱＡＭ等であってもよい。 Each signal level is a relative value, and may be (+1, +1/3, -1/3, -1), for example. Further, the modulation by the first digital modulation processing unit 23 is not limited to 16-value QAM, and may be 64-value QAM, 256-value QAM, or the like.
直交変調部２３２は、入力した各成分を高周波に変換するため、所定周波数の信号を発生させる発振器２３６と、発振器２３６の出力信号を９０度シフトさせる移相器２３３と、マッピング部２３１から出力されたＱ成分と発振器２３６の出力信号とを乗積して出力する混合器２３４と、マッピング部２３１から出力されたＩ成分と移相器２３３の出力信号とを乗積して出力する混合器２３５と、混合器２３４、２３５の出力を加算する加算器２３６とを備えて構成されている。 The quadrature modulation unit 232 outputs an oscillator 236 that generates a signal of a predetermined frequency, a phase shifter 233 that shifts the output signal of the oscillator 236 by 90 degrees, and a mapping unit 231 in order to convert each input component into a high frequency. A mixer 234 that multiplies and outputs the Q component and the output signal of the oscillator 236, and a mixer 235 that multiplies and outputs the I component output from the mapping unit 231 and the output signal of the phase shifter 233. And an adder 236 for adding the outputs of the mixers 234 and 235.
第一デジタル変調処理部２３で変調された高周波信号は、高周波送信部２６を介して第一通信処理部２４に入力される。ここで、高周波送信部２６は、第一デジタル変調処理部２３で変調された高周波信号を所定レベルに増幅する増幅器で構成されている。所定レベルは、高周波信号が第一通信処理部２４での処理（後述する。）を経て伝送線４０から出力される際に、所定範囲内のレベルの信号を伝送線４０から出力できるようなレベルである。 The high frequency signal modulated by the first digital modulation processing unit 23 is input to the first communication processing unit 24 via the high frequency transmission unit 26. Here, the high-frequency transmission unit 26 includes an amplifier that amplifies the high-frequency signal modulated by the first digital modulation processing unit 23 to a predetermined level. The predetermined level is a level at which a signal within a predetermined range can be output from the transmission line 40 when the high-frequency signal is output from the transmission line 40 through processing (described later) in the first communication processing unit 24. It is.
また、各統合アンテナ装置２０は、伝送線４０を介して入力された高周波信号を復調して各受信信号処理部２１に対する制御信号を生成する第一デジタル復調処理部２５を備えている。 Each integrated antenna device 20 includes a first digital demodulation processing unit 25 that demodulates a high-frequency signal input via the transmission line 40 and generates a control signal for each reception signal processing unit 21.
第一デジタル復調処理部２５は、図６（ｂ）に示すように、伝送線４０を介して統合復調装置３０から受信され、第一通信処理部２４及び高周波受信部２７を介して入力された高周波信号をＩ成分とＱ成分に分離する直交復調部２５１と、直交復調部２５１から出力されたＩ成分とＱ成分の高周波信号を予め設定されたデータマップに基づいて所定数ビットの受信データを生成して出力するデマッピング部２５２とを備えている。 The first digital demodulation processing unit 25 is received from the integrated demodulation device 30 via the transmission line 40 and input via the first communication processing unit 24 and the high frequency receiving unit 27 as shown in FIG. A quadrature demodulator 251 that separates a high frequency signal into an I component and a Q component, and a predetermined number of bits of received data based on a preset data map of the I component and Q component high frequency signals output from the quadrature demodulator 251 And a demapping unit 252 for generating and outputting.
ここで、高周波受信部２７は、第一通信処理部２４から出力された高周波信号を所定レベルに増幅する増幅器で構成されている。ここで、所定レベルは、第一デジタル復調処理部２５において、当該高周波信号からベースバンド信号としての制御信号を適正に復調することができるようなレベルである。 Here, the high frequency receiving unit 27 is configured by an amplifier that amplifies the high frequency signal output from the first communication processing unit 24 to a predetermined level. Here, the predetermined level is a level at which the first digital demodulation processing unit 25 can appropriately demodulate the control signal as the baseband signal from the high-frequency signal.
直交復調部２５１は、入力した高周波信号をＩ成分とＱ成分に分離するため、所定周波数の信号を発生させる発振器２５２と、発振器２５２の出力信号を９０度シフトさせる移相器２５３と、入力した高周波信号と発振器２５２の出力信号とを乗積して高周波信号のＱ成分として出力する混合器２５４と、入力した高周波信号とと移相器２５３の出力信号とを乗積して高周波信号のＩ成分として出力する混合器２５５とを備えている。 The quadrature demodulator 251 separates the input high-frequency signal into an I component and a Q component, and an oscillator 252 that generates a signal having a predetermined frequency, a phase shifter 253 that shifts the output signal of the oscillator 252 by 90 degrees, and an input A mixer 254 that multiplies the high-frequency signal and the output signal of the oscillator 252 and outputs it as a Q component of the high-frequency signal, and multiplies the input high-frequency signal and the output signal of the phase shifter 253 to multiply the high-frequency signal I And a mixer 255 for outputting as a component.
第一デジタル復調処理部２５は、第一デジタル変調処理部２３と同様、例えば１６値ＱＡＭ方式で復調を行なう。この場合、デマッピング部２５２のデータマップは図７に示すＩ−Ｑコンスタレーションで構成されている。デマッピング部２５２は、直交復調部２５１から出力された高周波信号のＩ成分とＱ成分の信号レベルを夫々、（＋３、＋１、−１、−３）の４種類のレベルの何れかに分けた上で、Ｉ成分の当該レベルを当該Ｉ−ＱコンスタレーションのＩ軸とし、Ｑ成分の当該レベルを当該Ｉ−ＱコンスタレーションのＱ軸とした場合、その座標に対応する４ビットのデータを制御信号として生成し、制御データ解析部２８に出力する。尚、制御データ解析部２８については後述する。 Similar to the first digital modulation processing unit 23, the first digital demodulation processing unit 25 performs demodulation using, for example, a 16-value QAM system. In this case, the data map of the demapping unit 252 is composed of an IQ constellation shown in FIG. The demapping unit 252 divides the signal level of the high frequency signal output from the quadrature demodulation unit 251 into one of four levels (+3, +1, −1, −3), respectively. Above, when the level of the I component is the I axis of the IQ constellation and the level of the Q component is the Q axis of the IQ constellation, control the 4-bit data corresponding to the coordinates A signal is generated and output to the control data analysis unit 28. The control data analysis unit 28 will be described later.
尚、マッピング部２３１と同様、各信号レベルは相対値であり、例えば（＋１、＋１／３、−１／３、−１）等であってもよい。また、第一デジタル復調処理部２５による復調は１６値ＱＡＭに限らず、例えば６４値ＱＡＭや２５６値ＱＡＭ等であってもよい。 As with the mapping unit 231, each signal level is a relative value, and may be (+1, +1/3, -1/3, -1), for example. Further, the demodulation by the first digital demodulation processing unit 25 is not limited to 16-value QAM, and may be 64-value QAM, 256-value QAM, or the like.
上述の構成によれば、統合アンテナ装置２０は、アンテナ５０からの受信信号（ベースバンド信号）に基づいて高周波信号を変調する第一デジタル変調処理部２３を備えることで、ベースバンド信号を高周波信号に重畳して伝送線４０へ出力するだけでなく、伝送線４０を介して統合復調装置３０から入力された高周波信号からベースバンド信号を復調する第一デジタル復調処理部２５を備えることで、高周波信号に重畳されたベースバンド信号を伝送線４０から入力することができる。 According to the above-described configuration, the integrated antenna device 20 includes the first digital modulation processing unit 23 that modulates the high-frequency signal based on the reception signal (baseband signal) from the antenna 50, thereby converting the baseband signal into the high-frequency signal. The first digital demodulation processing unit 25 that demodulates the baseband signal from the high-frequency signal input from the integrated demodulator 30 via the transmission line 40 as well as being output to the transmission line 40 by being superimposed on the A baseband signal superimposed on the signal can be input from the transmission line 40.
統合復調装置３０は、伝送線４０を介して各統合アンテナ装置２０から伝送された高周波信号を復調する第二デジタル復調処理部３１と、第二デジタル復調処理部３１で復調されたデジタル信号を信号系統毎のデジタル信号に分離する分離処理部３２とを備えている。 The integrated demodulator 30 demodulates the high frequency signal transmitted from each integrated antenna device 20 via the transmission line 40, and the digital signal demodulated by the second digital demodulator 31 And a separation processing unit 32 that separates the digital signals for each system.
第二デジタル復調処理部３１は、図６（ｂ）に示す第一デジタル復調処理部２５と同様の構成である。但し、第二デジタル復調処理部３１には、統合復調装置３０に備えられた高周波受信部３７からの高周波信号が入力され、第二デジタル復調処理部３１からは、デマッピング部で生成された所定数ビットの受信データが分離処理部３２へ出力される。 The second digital demodulation processing unit 31 has the same configuration as the first digital demodulation processing unit 25 shown in FIG. However, the second digital demodulation processing unit 31 receives a high-frequency signal from the high-frequency receiving unit 37 provided in the integrated demodulation device 30, and the second digital demodulation processing unit 31 receives a predetermined signal generated by the demapping unit. Several bits of received data are output to the separation processing unit 32.
ここで、高周波受信部３７は、各統合アンテナ装置２０に備えられた高周波受信部２７と同様の構成である。但し、高周波受信部３７で増幅される所定レベルは、第二デジタル復調処理部３１において、各統合アンテナ装置２０から伝送線４０を介して伝送された高周波信号からベースバンド信号としての多重化されたデジタル信号を適正に復調することができるようなレベルである。 Here, the high frequency receiving unit 37 has the same configuration as the high frequency receiving unit 27 provided in each integrated antenna device 20. However, the predetermined level amplified by the high frequency receiving unit 37 is multiplexed as a baseband signal from the high frequency signal transmitted from each integrated antenna device 20 via the transmission line 40 in the second digital demodulation processing unit 31. The level is such that the digital signal can be demodulated properly.
分離処理部３２は、第二デジタル復調処理部３１で復調されたデジタル信号を、複数の統合アンテナ装置２０の夫々に対応するデジタル信号に分離する第一分離処理部と、多重化処理部２２において多重化処理されたデジタル信号のデータを、多重化処理部２２と逆の処理を行なうことで、統合アンテナ装置２０で各アンテナ５０から受信された際と同一種類の信号系統毎に分離する第二分離処理部とを備えている。分離処理部３２で分離された各デジタル信号は、各信号系統に対応した復調処理部３８に出力される。 The separation processing unit 32 includes a first separation processing unit that separates the digital signal demodulated by the second digital demodulation processing unit 31 into a digital signal corresponding to each of the plurality of integrated antenna devices 20, and a multiplexing processing unit 22. The digital signal data that has been multiplexed is subjected to processing opposite to that performed by the multiplexing processing unit 22, so that the integrated antenna device 20 separates the data for each signal system of the same type as when received from each antenna 50. And a separation processing unit. Each digital signal separated by the separation processing unit 32 is output to a demodulation processing unit 38 corresponding to each signal system.
尚、図１７に示すように、各アンテナ装置２０が多重化処理部２２を備えていない場合、分離処理部３２は、第二分離処理部を備えないこととなる。 As shown in FIG. 17, when each antenna device 20 does not include the multiplexing processing unit 22, the separation processing unit 32 does not include the second separation processing unit.
各復調処理部３８は、分離処理部３２で信号系統毎に分離された各デジタル信号を復調して統合復調装置３０の後段側に接続されたＤＳＰ等へ出力する。 Each demodulation processing unit 38 demodulates each digital signal separated for each signal system by the separation processing unit 32 and outputs the demodulated signal to a DSP or the like connected to the subsequent stage side of the integrated demodulation device 30.
ここまでは、復調装置３０が、複数系統のアンテナ５０と接続されたアンテナ装置２０と送受信する場合について説明したが、本発明においては、図１７に示すように、復調装置３０が、一系統のアンテナ５０と接続されたアンテナ装置２０と送受信される構成であってもよい。この場合、復調処理部３８は一系統となる。尚、以下の説明は、上述ｄ同様、復調装置３０が、複数系統のアンテナ５０と接続されたアンテナ装置２０と送受信する場合について説明する。 So far, the description has been given of the case where the demodulating device 30 transmits and receives to / from the antenna device 20 connected to the multiple systems of antennas 50. However, in the present invention, as shown in FIG. The configuration may be such that the antenna device 20 connected to the antenna 50 is transmitted and received. In this case, the demodulation processing unit 38 is one system. In addition, the following description demonstrates the case where the demodulation apparatus 30 transmits / receives with the antenna apparatus 20 connected with the antenna 50 of multiple systems like said d.
統合復調装置３０は、各統合アンテナ装置２０に対する制御信号を生成する制御部３３と、制御部３３で生成された制御信号に基づいて高周波信号を変調する第二デジタル変調処理部３４と、第二デジタル変調処理部３４で変調された高周波信号を伝送線４０に出力する第二通信処理部３５を備えている。尚、第二通信処理部３５については後述する。 The integrated demodulation device 30 includes a control unit 33 that generates a control signal for each integrated antenna device 20, a second digital modulation processing unit 34 that modulates a high-frequency signal based on the control signal generated by the control unit 33, and a second A second communication processing unit 35 that outputs the high-frequency signal modulated by the digital modulation processing unit 34 to the transmission line 40 is provided. The second communication processing unit 35 will be described later.
制御部３３は、受信周波数、受信帯域幅、ダウンサンプリングパラメータ、直交変換周波数、及び伝送フォーマット等の各種データを一纏めにした制御信号に変換し、当該制御信号を第二デジタル変調処理部３４へ出力する。 The control unit 33 converts various data such as reception frequency, reception bandwidth, down-sampling parameters, orthogonal transform frequency, and transmission format into a control signal that is collected, and outputs the control signal to the second digital modulation processing unit 34. To do.
ここで、各種データは、車両に搭載されたナビゲーション装置等の操作部等をユーザーが操作することによって設定され、当該ナビゲーション装置等から制御部３３へ入力される。 Here, various data are set by a user operating an operation unit or the like of a navigation device mounted on the vehicle, and input to the control unit 33 from the navigation device or the like.
受信周波数は、各統合アンテナ装置２０の周波数変換部２１２で、選局のために使用される。 The reception frequency is used for channel selection by the frequency conversion unit 212 of each integrated antenna device 20.
受信帯域幅は、各統合アンテナ装置２０のバンドパスフィルタ２１３で、帯域幅を設定するために使用される。 The reception bandwidth is used by the bandpass filter 213 of each integrated antenna device 20 to set the bandwidth.
ダウンサンプリングパラメータは、例えば、デシメーション比及びローパスフィルタの段数を示す値や特性を示す係数値等であり、各統合アンテナ装置２０のダウンサンプリング部ＤＳ（Ｉ）、ＤＳ（Ｑ）で使用される。 The downsampling parameter is, for example, a value indicating the decimation ratio and the number of stages of the low-pass filter, a coefficient value indicating the characteristic, and the like, and is used in the downsampling units DS (I) and DS (Q) of each integrated antenna device 20.
直交変換周波数は、直交変換用の発振周波数を設定するために、各統合アンテナ装置２０の直交変換部２１５で使用される。 The orthogonal transform frequency is used by the orthogonal transform unit 215 of each integrated antenna device 20 in order to set an oscillation frequency for orthogonal transform.
伝送フォーマットは、受信信号の１サンプルのビット数、データ送出順序、及びダミーデータ数等を示し、各統合アンテナ装置２０の多重化処理部２２で使用される。 The transmission format indicates the number of bits of one sample of the received signal, the data transmission order, the number of dummy data, and the like, and is used by the multiplexing processing unit 22 of each integrated antenna device 20.
これらの各種データは、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０へ伝送される。各統合アンテナ装置２０に伝送された高周波信号は、第一通信処理部２４及び高周波受信部２７を介して第一デジタル復調処理部２５に入力され、第一デジタル復調処理部２５で制御信号に復調され、制御データ解析部２８に入力される。 These various data are transmitted from the integrated demodulation device 30 to each integrated antenna device 20. The high frequency signal transmitted to each integrated antenna device 20 is input to the first digital demodulation processing unit 25 via the first communication processing unit 24 and the high frequency reception unit 27, and demodulated into a control signal by the first digital demodulation processing unit 25. And input to the control data analysis unit 28.
制御データ解析部２８は、入力された制御信号を信号系統毎且つ各種データ（受信周波数、受信帯域幅、ダウンサンプリングパラメータ、直交変換周波数、及び伝送フォーマット等）に変換して、各種データを対応する信号系統及び対応する機能ブロックに出力する。例えば、受信周波数は周波数変換部２１２、受信帯域幅はバンドパスフィルタ２１３、ダウンサンプリングパラメータはダウンサンプリング部ＤＳ（Ｉ）、ＤＳ（Ｑ）、直交変換周波数は直交変換部２１５、伝送フォーマットは多重化処理部２２に出力される。 The control data analysis unit 28 converts the input control signal into various types of data (reception frequency, reception bandwidth, downsampling parameters, orthogonal transform frequency, transmission format, etc.) for each signal system, and handles various types of data. Output to signal system and corresponding functional block. For example, the reception frequency is the frequency conversion unit 212, the reception bandwidth is the band pass filter 213, the downsampling parameters are the downsampling units DS (I) and DS (Q), the orthogonal transformation frequency is the orthogonal transformation unit 215, and the transmission format is multiplexed. The data is output to the processing unit 22.
尚、各データは、上述したものに限られない。例えば、制御部３３は各復調処理部３８から各信号系統の利得制御データを入力して制御データ解析部２８へ送信し、制御データ解析部２８は当該利得制御データを各受信信号処理部２１の高周波増幅部２１１へ出力することで、利得制御を行なうことも可能である。 Each data is not limited to the above. For example, the control unit 33 inputs the gain control data of each signal system from each demodulation processing unit 38 and transmits the gain control data to the control data analysis unit 28, and the control data analysis unit 28 transmits the gain control data to each received signal processing unit 21. Gain control can also be performed by outputting to the high-frequency amplifier 211.
第二デジタル変調処理部３４は、図６（ａ）に示す第一デジタル変調処理部２３と同様の構成である。但し、第二デジタル変調処理部３４には、制御部３３からの制御信号が入力され、第二デジタル変調処理部３４からは、直交変調部で生成された高周波信号が高周波送信部３９へ出力される。 The second digital modulation processing unit 34 has the same configuration as the first digital modulation processing unit 23 shown in FIG. However, the control signal from the control unit 33 is input to the second digital modulation processing unit 34, and the high frequency signal generated by the quadrature modulation unit is output from the second digital modulation processing unit 34 to the high frequency transmission unit 39. The
高周波送信部３９は、各統合アンテナ装置２０の高周波送信部２６と同様の構成である。但し、高周波送信部３９で増幅される所定レベルは、高周波信号が第二通信処理部３５での処理（後述する。）を経て伝送線４０から出力される際に、所定範囲内のレベルの信号を伝送線４０から出力できるようなレベルである。 The high frequency transmission unit 39 has the same configuration as the high frequency transmission unit 26 of each integrated antenna device 20. However, the predetermined level amplified by the high-frequency transmission unit 39 is a signal within a predetermined range when the high-frequency signal is output from the transmission line 40 through processing (described later) in the second communication processing unit 35. Can be output from the transmission line 40.
上述の構成によれば、統合復調装置３０は、伝送線４０を介して各統合アンテナ装置２０から入力された高周波信号からベースバンド信号を復調する第二デジタル復調処理部３１を備えることで、高周波信号に重畳されたベースバンド信号を伝送線４０から入力することができるだけでなく、ナビゲーション装置等からの各種データ（制御信号）に基づいて高周波信号を変調する第二デジタル変調処理部３４を備えることで、ベースバンド信号を高周波信号に重畳して伝送線４０へ出力することができる。 According to the above-described configuration, the integrated demodulator 30 includes the second digital demodulation processing unit 31 that demodulates the baseband signal from the high-frequency signal input from each integrated antenna device 20 via the transmission line 40, thereby A baseband signal superimposed on the signal can be input from the transmission line 40, and a second digital modulation processing unit 34 that modulates a high-frequency signal based on various data (control signals) from a navigation device or the like is provided. Thus, the baseband signal can be superimposed on the high frequency signal and output to the transmission line 40.
また、統合復調装置３０は、伝送線４０を介して各統合アンテナ装置２０に伝送される高周波信号に、各統合アンテナ装置２０に給電するＤＣ電圧を重畳する給電部３６を備えている。 The integrated demodulator 30 also includes a power feeding unit 36 that superimposes a DC voltage to be fed to each integrated antenna device 20 on a high-frequency signal transmitted to each integrated antenna device 20 via the transmission line 40.
給電部３６は、車両のバッテリ等から入力された電圧を降圧または昇圧することで所定の定電圧（例えば１２Ｖ）を出力する定電圧電源で構成されており、給電部３６から出力された定電圧はローパスフィルタ３６１を介して、統合復調装置３０から伝送線４０へ出力される高周波信号に重畳される。 The power feeding unit 36 includes a constant voltage power source that outputs a predetermined constant voltage (for example, 12 V) by stepping down or boosting a voltage input from a vehicle battery or the like. The constant voltage output from the power feeding unit 36 Is superimposed on the high-frequency signal output from the integrated demodulator 30 to the transmission line 40 via the low-pass filter 361.
上述の構成によれば、給電部３６から出力された電圧は高周波信号に重畳されて伝送線４０を介して伝送されるので、各統合アンテナ装置２０に給電するための電源ラインを別途設ける必要がない。 According to the above-described configuration, the voltage output from the power feeding unit 36 is superimposed on the high frequency signal and transmitted via the transmission line 40. Therefore, it is necessary to separately provide a power line for feeding power to each integrated antenna device 20. Absent.
伝送線４０は、両端にコネクタ４１が設けられた複数本の同軸ケーブル４０１〜４０ｍで構成され、統合復調装置３０と各統合アンテナ装置２０が各同軸ケーブル４０１〜４０ｍで縦続接続されるとともに、最終段の統合アンテナ装置２０ｎに接続された同軸ケーブル４０ｍが終端器６０に接続されている。 The transmission line 40 is composed of a plurality of coaxial cables 401 to 40m provided with connectors 41 at both ends, and the integrated demodulation device 30 and each integrated antenna device 20 are connected in cascade with each coaxial cable 401 to 40m. A coaxial cable 40 m connected to the stage integrated antenna device 20 n is connected to the terminator 60.
図３では、各統合アンテナ装置２０にコネクタ挿入口４２が二個設けられており、一方の挿入口と他方の挿入口には、統合復調装置３０及び他の統合アンテナ装置２０の何れかが接続される。 In FIG. 3, each integrated antenna device 20 is provided with two connector insertion ports 42, and one of the integrated demodulation device 30 and the other integrated antenna device 20 is connected to one insertion port and the other insertion port. Is done.
また、各同軸ケーブル４０は、各同軸ケーブル４０のコネクタ４１同士を接続することで、統合アンテナ装置２０または統合復調装置３０を介することなく、各同軸ケーブル４０を延長可能に構成されている。 In addition, each coaxial cable 40 is configured such that each coaxial cable 40 can be extended without connecting the integrated antenna device 20 or the integrated demodulator 30 by connecting the connectors 41 of the coaxial cables 40 to each other.
終端器６０は、例えば所定抵抗値（例えば５０Ωまたは７５Ω）の終端抵抗で構成されている。 The terminator 60 is constituted by a termination resistor having a predetermined resistance value (for example, 50Ω or 75Ω), for example.
尚、図３では、統合復調装置３０は、終端器６０の接続されている方ではない終端に接続されており、挿入口が一個しか設けられていないが、挿入口を二個設けて、終端でない位置に接続してもよい。 In FIG. 3, the integrated demodulator 30 is connected to a terminal that is not connected to the terminator 60 and has only one insertion port. You may connect to a position that is not.
また、各伝送線４０、つまり複数本の同軸ケーブル４０１〜４０ｍは、車両の各内装の背面側に実装されるとともに、室内の化粧パネルの背面側に実装されており、各統合アンテナ装置２０の設置箇所近傍にコネクタ４１が位置するように実装されている。 Each transmission line 40, that is, a plurality of coaxial cables 401 to 40m, is mounted on the back side of each interior of the vehicle and on the back side of the interior decorative panel. The connector 41 is mounted in the vicinity of the installation location.
例えば、各同軸ケーブル４０は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、車両の化粧パネル近傍に設けられた統合復調装置３０から、化粧パネルの背面側、並びに、フロントウィンド下部、ピラー（図８ではフロントピラー及びリヤピラー）、フロントウィンド、ルーフサイド、及びリヤウィンド等の内装の背面側に沿って、車両のリヤウィンド近傍に設けられた終端器６０に配線される。 For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, each coaxial cable 40 is connected to the back side of the decorative panel, the lower part of the front window, the pillar, from the integrated demodulator 30 provided near the decorative panel of the vehicle. (The front pillar and the rear pillar in FIG. 8), the front window, the roof side, and the rear window are wired to a terminator 60 provided near the rear window of the vehicle along the rear side of the interior.
図８の黒円は異なる二本の同軸ケーブル４０のコネクタ４１の接続を示しており、同軸ケーブル４０の配線のうち、コネクタ４１の部分のみ、車両内装機内の作業しやすい位置に配置される。そして、図８（ｂ）に示すように、作業しやすい位置に配置されたコネクタ４１に各統合アンテナ装置２０が接続され、各統合アンテナ装置２０に少なくとも一つのアンテナ５０が接続される。尚、図８（ｂ）で、統合アンテナ装置２０が接続されていない黒円は、将来のアンテナ５０及び統合アンテナ装置２０の拡張用に設けられたコネクタ４１同士の接続を示している。 The black circles in FIG. 8 indicate the connection of the connectors 41 of the two different coaxial cables 40. Of the wiring of the coaxial cables 40, only the portion of the connector 41 is arranged at a position where it is easy to work in the vehicle interior machine. Then, as shown in FIG. 8B, each integrated antenna device 20 is connected to a connector 41 arranged at a position where it is easy to work, and at least one antenna 50 is connected to each integrated antenna device 20. In FIG. 8B, the black circle to which the integrated antenna device 20 is not connected indicates the connection between the future antenna 50 and the connector 41 provided for expansion of the integrated antenna device 20.
尚、車両に搭載されるアンテナ５０及び統合アンテナ装置２０としては、デジタルテレビ（ＤＴＶ）用、ＦＭ用、ＡＭ用、及びＦＭとＡＭの共用等があるが、デジタル音声放送用、ＧＰＳ受信用、及び衛星放送用のアンテナ５０と統合アンテナ装置２０を搭載してもよい。また、統合アンテナ装置２０（及び統合アンテナ装置２０に接続されるアンテナ５０）は、現在車両に搭載されていなくても、将来のアンテナ５０及び統合アンテナ装置２０の拡張用に設けられたコネクタ４１に接続することもできる。 As the antenna 50 and the integrated antenna device 20 mounted on the vehicle, there are digital TV (DTV), FM, AM, and FM and AM sharing, but digital audio broadcasting, GPS reception, The satellite broadcasting antenna 50 and the integrated antenna device 20 may be mounted. Further, the integrated antenna device 20 (and the antenna 50 connected to the integrated antenna device 20) is connected to a connector 41 provided for expansion of the future antenna 50 and the integrated antenna device 20 even if it is not currently mounted on the vehicle. It can also be connected.
また、車両には、路車間通信や車車間通信といった通信用等のアンテナ５０及び統合アンテナ装置２０を搭載してもよい。つまり、本発明による統合受信システム、統合アンテナ装置２０、及び統合復調装置３０は、アンテナ５０からの受信のみでなく、送信にも使用することができる。 Further, the antenna 50 and the integrated antenna device 20 for communication such as road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication may be mounted on the vehicle. That is, the integrated reception system, integrated antenna device 20 and integrated demodulation device 30 according to the present invention can be used not only for reception from the antenna 50 but also for transmission.
上述の構成によれば、各統合アンテナ装置２０と統合復調装置３０が接続される共通の伝送線４０とを備えた統合受信システムを、同軸ケーブル４０を用いて具体的に実現できる。 According to the above-described configuration, an integrated reception system including the common transmission line 40 to which each integrated antenna device 20 and the integrated demodulation device 30 are connected can be specifically realized using the coaxial cable 40.
また、各同軸ケーブル４０の両端にコネクタ４１を設けることで、統合アンテナ装置２０を接続しない場合には、上述したようにコネクタ４１同士を接続して各同軸ケーブル４０を接続し、統合アンテナ装置２０を接続する場合には、接続されていたコネクタ４１を外して、外した各コネクタ４１と統合アンテナ装置２０の各挿入口４２を接続することが可能となる。つまり、統合アンテナ装置２０の増設や取り外しを容易に行なうことのできるシステム構成の柔軟性の高い統合受信システムを実現できる。 In addition, by providing the connectors 41 at both ends of each coaxial cable 40, when the integrated antenna device 20 is not connected, the connectors 41 are connected to each other and the coaxial cables 40 are connected as described above. When the connector 41 is connected, it is possible to remove the connected connector 41 and connect each removed connector 41 to each insertion port 42 of the integrated antenna device 20. That is, it is possible to realize an integrated reception system having a high system configuration in which the integrated antenna device 20 can be easily added or removed.
以下、第一通信処理部２４及び第二通信処理部３５について詳述する。 Hereinafter, the first communication processing unit 24 and the second communication processing unit 35 will be described in detail.
第二通信処理部３５から出力された高周波信号は、伝送線４０を介して各統合アンテナ装置２０の第一通信処理部２４に伝送される。 The high frequency signal output from the second communication processing unit 35 is transmitted to the first communication processing unit 24 of each integrated antenna device 20 via the transmission line 40.
第一通信処理部２４は、伝送線４０から伝送される高周波信号を所定の減衰量で減衰する高周波結合部２４１を備えている。 The first communication processing unit 24 includes a high-frequency coupling unit 241 that attenuates a high-frequency signal transmitted from the transmission line 40 by a predetermined attenuation amount.
高周波結合部２４１は、例えば図９（ａ）、（ｂ）に示すように、一方を伝送線４０と接続され他方を後述する送受信制御部２４２と接続された抵抗Ｒ１と、一方を伝送線４０と接続され他方を接地された抵抗Ｒ２とで構成されている。尚、図９では、直流成分を除去するためのコンデンサが挿入されている。 For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the high-frequency coupling unit 241 has one end connected to the transmission line 40 and the other end connected to a transmission / reception control unit 242 described later, and the other end to the transmission line 40. And a resistor R2 that is grounded at the other end. In FIG. 9, a capacitor for removing the DC component is inserted.
このように構成することで、伝送線４０を介して統合復調装置３０から統合アンテナ装置２０に高周波信号を入力する場合に、高周波結合部２４１に入力した高周波信号を、図９（ａ）に示す経路Ａで所定量減衰させて送受信制御部２４２へ出力する代わりに、図９（ａ）に示す経路Ｂでは前記減衰量より大幅に少ない減衰量で、つまり殆ど減衰させることなく縦続接続された他の統合アンテナ装置２０へ出力することができる。その結果、多数の統合アンテナ装置を縦続接続することによる伝送信号の減衰の弊害を低減することができる。 With this configuration, when a high frequency signal is input from the integrated demodulation device 30 to the integrated antenna device 20 via the transmission line 40, the high frequency signal input to the high frequency coupling unit 241 is illustrated in FIG. Instead of being attenuated by a predetermined amount on the path A and outputting to the transmission / reception control unit 242, the path B shown in FIG. 9 (a) has an attenuation much smaller than the attenuation, that is, connected in cascade without substantial attenuation. Can be output to the integrated antenna device 20. As a result, it is possible to reduce the adverse effect of transmission signal attenuation caused by cascading a large number of integrated antenna devices.
また、伝送線４０を介して統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０に高周波信号を出力する場合、図９（ｂ）に示す経路Ｃでは経路Ａと略同一の減衰量で出力することができる。 Further, when a high frequency signal is output from the integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30 via the transmission line 40, the route C shown in FIG. 9B can be output with substantially the same amount of attenuation as the route A.
以下に詳述する。例えば、同軸ケーブルの特性インピーダンスＺｏを５０（Ω）、抵抗Ｒ１を４５０（Ω）、抵抗Ｒ２を５０（Ω）とした場合について説明する。 This will be described in detail below. For example, a case where the characteristic impedance Zo of the coaxial cable is 50 (Ω), the resistance R1 is 450 (Ω), and the resistance R2 is 50 (Ω) will be described.
まず、統合復調装置３０から統合アンテナ装置２０へ−２０（ｄＢｍ）の高周波信号が入力する場合について、図９（ａ）に基づいて説明する。 First, a case where a high frequency signal of −20 (dBm) is input from the integrated demodulation device 30 to the integrated antenna device 20 will be described with reference to FIG.
図９（ａ）において、高周波信号の出力側である位置Ｐ１の電圧は、入力側である位置Ｐ２の電圧に対して、以下の数１より１０分の１になる。よって、経路Ａでの減衰量は、以下の数２より−２０（ｄＢ）となる。
従って、入力された−２０（ｄＢｍ）の高周波信号は、−２０（ｄＢ）減衰した−４０（ｄＢｍ）の高周波信号として送受信制御部２４２へ出力される。 Accordingly, the input high frequency signal of −20 (dBm) is output to the transmission / reception control unit 242 as a high frequency signal of −40 (dBm) attenuated by −20 (dB).
また、経路Ａでの減衰量が−２０（ｄＢ）であることから、伝送線４０を介して挿入口４２Ａから入力される電力Ｐｉに対する送受信制御部２４２へ出力される電力Ｐｏの比率（Ｐｏ／Ｐｉ）は、以下の数３より、０．０１となる。
従って、別の挿入口４２Ｂから伝送線４０を介して他の統合アンテナ装置２０へ出力される電力は、入力電力Ｐｉから出力電力Ｐｏ分を除いた電力となる。つまり、以下の数４より−０．０４（ｄＢ）減衰して−２０．０４（ｄＢｍ）となる。
以上の説明より、前記減衰量は−２０（ｄＢ）で、前記減衰量より大幅に少ない減衰量は−０．０４（ｄＢ）である。 From the above description, the attenuation amount is -20 (dB), and the attenuation amount significantly smaller than the attenuation amount is -0.04 (dB).
次に、統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０へ−１７（ｄＢｍ）の高周波信号を出力する場合について、図９（ｂ）に基づいて説明する。 Next, a case where a high frequency signal of −17 (dBm) is output from the integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30 will be described with reference to FIG.
図９（ｂ）において、高周波信号の出力側である位置Ｐ４の電圧は、入力側である位置Ｐ３の電圧に対して、以下の数５より１０分の１になる。よって、経路Ｃでの減衰量は、以下の数６より−２０（ｄＢ）となる。
従って、入力された−１７（ｄＢｍ）の高周波信号は、−２０（ｄＢ）減衰した−３７（ｄＢｍ）の高周波信号として伝送線４０へ出力される。ここで、高周波信号の出力経路は、挿入口４２Ａを介した経路と挿入口４２Ｂを介した経路の二経路存在するため、各経路へ出力される電力は２分の１となる。つまり、各経路へ出力される電力は−３（ｄＢ）されて−４０（ｄＢｍ）となる。 Accordingly, the input high frequency signal of −17 (dBm) is output to the transmission line 40 as a high frequency signal of −37 (dBm) attenuated by −20 (dB). Here, since there are two high-frequency signal output paths, the path through the insertion port 42A and the path through the insertion port 42B, the power output to each path is halved. That is, the power output to each path is −3 (dB) to −40 (dBm).
尚、以上の説明は一例である。つまり、入力される高周波信号は−２０（ｄＢｍ）や−１７（ｄＢｍ）に限らず、また、所定の減衰量は−２０（ｄＢｍ）に限らない。そして、高周波結合部に用いられる各素子の値（例えば抵抗の抵抗値）は、所望の入出力高周波信号の電力や減衰量に応じて適宜決定される。 The above description is an example. That is, the input high frequency signal is not limited to −20 (dBm) or −17 (dBm), and the predetermined attenuation is not limited to −20 (dBm). Then, the value of each element (for example, the resistance value of the resistor) used in the high-frequency coupling unit is appropriately determined according to the power and attenuation amount of a desired input / output high-frequency signal.
また、高周波結合部２４１に入力した高周波信号は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ローパスフィルタ２９において、直流成分のみ、つまり当該高周波信号に重畳して高周波結合部２４１に入力したＤＣ電圧のみ取り出され、当該ＤＣ電圧は、統合アンテナ装置２０の各部への給電に使用される。 Further, as shown in FIGS. 9A and 9B, the high-frequency signal input to the high-frequency coupling unit 241 is input to the high-frequency coupling unit 241 by superimposing only the DC component, that is, the high-frequency signal, in the low-pass filter 29. Only the DC voltage obtained is taken out, and the DC voltage is used for feeding power to each part of the integrated antenna device 20.
第一通信処理部２４及び第二通信処理部３５は、時分割複信(TDD:Time Division Duplex)方式で各高周波信号を送受信する送受信制御部２４２、３５１を備えている。 The first communication processing unit 24 and the second communication processing unit 35 include transmission / reception control units 242 and 351 that transmit and receive each high-frequency signal in a time division duplex (TDD) system.
送受信制御部２４２及び送受信制御部３５１は、図１０（ａ）に示すように、ＦＥＴ等で構成されたスイッチで構成されている。尚、図１０（ａ）は送受信制御部２４２を示している。ＴＤＤ方式の構成の場合、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０へ伝送される制御信号には、スイッチを切り替えるためのスイッチ制御信号が含まれている。図３に一点鎖線で示すように、制御部３３は送受信制御部３５１を制御し、制御データ解析部２８は当該スイッチ制御信号に基づいて送受信制御部２４２を制御する。当該スイッチ制御信号は、送受信制御部３５１が送信になった場合は送受信制御部２４２が受信になるように、送受信制御部３５１が受信になった場合は送受信制御部２４２が送信になるように送受信制御部２４２を制御する信号である。 As shown in FIG. 10A, the transmission / reception control unit 242 and the transmission / reception control unit 351 are configured by switches composed of FETs or the like. FIG. 10A shows the transmission / reception control unit 242. In the case of the TDD scheme configuration, the control signal transmitted from the integrated demodulator 30 to each integrated antenna device 20 includes a switch control signal for switching the switch. As indicated by a one-dot chain line in FIG. 3, the control unit 33 controls the transmission / reception control unit 351, and the control data analysis unit 28 controls the transmission / reception control unit 242 based on the switch control signal. The switch control signal is transmitted / received so that the transmission / reception controller 242 receives when the transmission / reception controller 351 transmits, and the transmission / reception controller 242 transmits when the transmission / reception controller 351 receives. A signal for controlling the control unit 242.
送受信制御部２４２としてのスイッチは、制御データ解析部２８から送信されたスイッチ制御信号に基づいて、高周波送信部２６から高周波結合部２４１へ高周波信号が伝送される経路（つまり統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への送信）と、高周波結合部２４１から高周波受信部２７へ高周波信号が伝送される経路（つまり統合復調装置３０から統合アンテナ装置２０への受信）とを高速で切り替えられることで、見かけ上の同時送受信を実現する。 The switch as the transmission / reception control unit 242 is based on the switch control signal transmitted from the control data analysis unit 28, and is a path through which a high frequency signal is transmitted from the high frequency transmission unit 26 to the high frequency coupling unit 241 (ie, integrated from the integrated antenna device 20). (Transmission to the demodulator 30) and a path through which a high-frequency signal is transmitted from the high-frequency coupling unit 241 to the high-frequency receiver 27 (that is, reception from the integrated demodulator 30 to the integrated antenna device 20) can be switched at high speed. Realize apparent simultaneous transmission and reception.
送受信制御部３５１としてのスイッチは、制御部３３による制御に基づいて、コネクタ４２から高周波受信部３７へ高周波信号が伝送される経路（つまり各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への受信）と、高周波送信部３９からコネクタ４２へ高周波信号が伝送される経路（つまり統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０への送信）とを高速で切り替えられることで、見かけ上の同時送受信を実現する。 The switch as the transmission / reception control unit 351 is configured to transmit a high-frequency signal from the connector 42 to the high-frequency receiving unit 37 based on control by the control unit 33 (that is, reception from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30). The apparent simultaneous transmission / reception is realized by switching at high speed the path through which the high-frequency signal is transmitted from the high-frequency transmission unit 39 to the connector 42 (that is, transmission from the integrated demodulation device 30 to each integrated antenna device 20).
また、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０へ伝送される制御信号にはどの統合アンテナ装置２０に対する信号かを識別する信号を含み、これを時間順に送信する。これにより、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０への伝送はＴＤＭ(Time Division Multiplex)を実現する。 Further, the control signal transmitted from the integrated demodulator 30 to each integrated antenna device 20 includes a signal for identifying which integrated antenna device 20 is the signal, and transmits the signals in time order. Thereby, transmission from the integrated demodulation device 30 to each integrated antenna device 20 realizes TDM (Time Division Multiplex).
各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０へ送信される信号は送受信制御部３５１が受信に、送受信制御部２４２が送信になるように制御された時間帯に各統合アンテナ装置２０１〜２０ｎから統合復調装置３０へ時分割で所定量の高周波信号を送信する。これにより、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への伝送はＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)を実現する。 Signals transmitted from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30 are integrated and demodulated from each integrated antenna device 201 to 20n in a time period controlled so that the transmission / reception control unit 351 receives and the transmission / reception control unit 242 transmits. A predetermined amount of high-frequency signal is transmitted to the device 30 in a time-sharing manner. Thereby, the transmission from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30 realizes TDMA (Time Division Multiple Access).
例えば、図１１（ａ）はＴＤＤとＴＤＭ／ＴＤＭＡを適用した時間軸上の信号経路と電力分布の図である。統合復調装置（図１１ではＨ／Ｕ：Head Unitと記す。）と各統合アンテナ装置（図１１ではＡＣＵ：Antenna Control Unitと記す。）は送受信の際、対象ＡＣＵの順が時間軸で区切られ、その１サイクルはアンテナ５０や必要なデータ量によって、例えば数１０（μｓ）〜数（ｍｓ）で設定される。 For example, FIG. 11A is a diagram of signal paths and power distribution on the time axis to which TDD and TDM / TDMA are applied. The integrated demodulator (referred to as H / U: Head Unit in FIG. 11) and each integrated antenna device (referred to as ACU: Antenna Control Unit in FIG. 11) are divided in order of the target ACUs on the time axis during transmission / reception. The one cycle is set, for example, from several tens (μs) to several (ms) depending on the antenna 50 and the necessary data amount.
上述の構成によれば、統合復調装置３０を、複数の統合アンテナ装置２０の夫々と個別に接続する必要がないので、統合アンテナ装置２０を増設することによるワイヤーハーネスの増加を防止することができる。 According to the above-described configuration, it is not necessary to individually connect the integrated demodulator 30 to each of the plurality of integrated antenna devices 20, and thus it is possible to prevent an increase in wire harness due to the addition of the integrated antenna device 20. .
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、高周波結合部２６が図９に示すように抵抗で構成されている場合について説明したが、高周波結合部２６は抵抗以外で構成することもできる。 Hereinafter, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, the case where the high-frequency coupling unit 26 is configured with a resistor as illustrated in FIG. 9 has been described, but the high-frequency coupling unit 26 may be configured with a resistor other than the resistor.
例えば、図１２（ａ）に示すように、抵抗Ｒ１、Ｒ２の代わりにコンデンサＣ１、Ｃ２を用いる構成や、図１２（ｂ）に示すように、抵抗Ｒ１、Ｒ２の代わりにコイルＬ１、Ｌ２を用いる構成や、図１３（ａ）に示すように、高周波結合部２６をコンデンサとコイルよりなるハイパスフィルタを用いる構成としてもよい。尚、これらの場合も抵抗Ｒ１、Ｒ２を用いた場合と同様、コンデンサの容量やコイルのインダクタンスは、所望の入出力高周波信号の電力や減衰量に応じて適宜決定される。 For example, as shown in FIG. 12A, capacitors C1 and C2 are used instead of the resistors R1 and R2, and coils L1 and L2 are used instead of the resistors R1 and R2 as shown in FIG. As shown in FIG. 13A, the high-frequency coupling unit 26 may be a high-pass filter composed of a capacitor and a coil. In these cases as well, when the resistors R1 and R2 are used, the capacitance of the capacitor and the inductance of the coil are appropriately determined according to the power and attenuation of the desired input / output high-frequency signal.
また、高周波結合部２４１が方向性結合器で構成されていてもよい。方向性結合器としては、分布結合形方向性結合器や集中定数形方向性結合器等が用いられる。 Moreover, the high frequency coupling unit 241 may be configured with a directional coupler. As the directional coupler, a distributed coupled directional coupler, a lumped constant directional coupler, or the like is used.
例えば、図１３（ｂ）に示すように、方向性結合器が設けられる統合アンテナ装置２０で送受信される高周波信号の波形の４分の１の長さの２本のマイクロストリップライン２４３を平行に配置することで、各挿入口ａ、ｂ間の減衰量を少なく、各挿入口ａ、ｂと送受信制御部２４２間の減衰量を多くすることができる。つまり、方向性結合器で構成された高周波結合部２４１は、図９、図１２、及び図１３（ａ）と同様の効果を有する。尚、各マイクロストリップラインの間隔や特性インピーダンス等は、所望の入出力高周波信号の電力や減衰量に応じて適宜決定される。 For example, as shown in FIG. 13B, two microstrip lines 243 having a length that is a quarter of the waveform of the high-frequency signal transmitted and received by the integrated antenna device 20 provided with the directional coupler are parallel to each other. By arranging, the amount of attenuation between the insertion ports a and b can be reduced, and the amount of attenuation between the insertion ports a and b and the transmission / reception control unit 242 can be increased. That is, the high-frequency coupling unit 241 configured with a directional coupler has the same effects as those in FIGS. 9, 12, and 13 (a). Note that the interval between the microstrip lines, the characteristic impedance, and the like are appropriately determined according to the power and attenuation of the desired input / output high-frequency signal.
上述の実施形態では、第一通信処理部２４及び第二通信処理部３５はＴＤＤによる複信方式、ＴＤＭ／ＴＤＭＡで多重化する場合について説明したが、第一通信処理部２４及び第二通信処理部３５はＦＤＤ(Frequency Division Duplex)による複信方式、ＦＤＭ(Frequency Division Multiplex)／ＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)で多重化してもよい。 In the above-described embodiment, the first communication processing unit 24 and the second communication processing unit 35 have been described with respect to the case of multiplexing by TDD / TDM / TDMA. The unit 35 may perform multiplexing using a duplex scheme based on FDD (Frequency Division Duplex) or FDM (Frequency Division Multiplex) / FDMA (Frequency Division Multiple Access).
例えば、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０へ伝送する周波数を、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０へ伝送する周波数より高くする。 For example, the frequency transmitted from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulator 30 is set higher than the frequency transmitted from the integrated demodulator 30 to each integrated antenna device 20.
この場合、送受信制御部２４２は、例えば、図１０（ｂ）に示すように、高周波送信部２６と高周波結合部２４１の間に送信高周波信号を通過させるフィルタ（図１０（ｂ）ではハイパスフィルタ：ＨＰＦと記す。）２４２１と、高周波受信部２７と高周波結合部２４１の間に受信高周波信号を通過させるフィルタ（図１０（ｂ）ではローパスフィルタ：ＬＰＦと記す。）２４２２を備える。 In this case, for example, as shown in FIG. 10B, the transmission / reception control unit 242 passes a transmission high-frequency signal between the high-frequency transmission unit 26 and the high-frequency coupling unit 241 (in FIG. 10B, a high-pass filter: 2421 and a filter (referred to as a low-pass filter: LPF in FIG. 10B) 2422 that passes the received high-frequency signal between the high-frequency receiving unit 27 and the high-frequency coupling unit 241.
一方、送受信制御部３５１は、例えば、図１０（ｃ）に示すように、高周波受信部３７とコネクタ４２の間に前記送信高周波信号を通過させるフィルタ（図１０（ｃ）ではハイパスフィルタ：ＨＰＦと記す。）３５１１と、高周波送信部３９とコネクタ４２の間に前記受信高周波信号を通過させるフィルタ（図１０（ｂ）ではローパスフィルタ：ＬＰＦと記す。）３５１２を備える。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 10C, the transmission / reception control unit 351 is a filter that allows the transmission high-frequency signal to pass between the high-frequency receiving unit 37 and the connector 42 (in FIG. 10C, a high-pass filter: HPF). 3511, and a filter (indicated as a low-pass filter: LPF in FIG. 10B) 3512 that passes the received high-frequency signal between the high-frequency transmitter 39 and the connector 42.
これにより、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０へ伝送する信号の周波数には高い周波数帯を用い、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０へ伝送する信号の周波数には低い周波数帯を用いることで、ＦＤＤが実現できる。 Thereby, a high frequency band is used for the frequency of the signal transmitted from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30, and a low frequency band is used for the frequency of the signal transmitted from the integrated demodulation device 30 to each integrated antenna device 20. Thus, FDD can be realized.
また、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０への伝送信号について、信号送信対象となるＡＣＵによって高周波送信部３９の周波数を異なった複数のものとし、各統合アンテナ装置２０の高周波受信部２７で受信する周波数を変えることで、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０への伝送はＦＤＭを実現する。 Further, regarding the transmission signal from the integrated demodulator 30 to each integrated antenna device 20, a plurality of high-frequency transmitters 39 have different frequencies depending on the ACU to be transmitted, and the high-frequency receiver 27 of each integrated antenna device 20 By changing the frequency to be received, transmission from the integrated demodulator 30 to each integrated antenna device 20 realizes FDM.
更に、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への伝送信号について、高周波送信部２６の周波数を統合アンテナ装置２０毎に変え、統合復調装置３０の高周波受信部３７は受信周波数を変えることによって複数の統合アンテナ装置２０のうちの対象となる統合アンテナ装置２０を認識することで、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への伝送はＦＤＭＡを実現する。 Furthermore, with respect to the transmission signal from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30, the frequency of the high-frequency transmission unit 26 is changed for each integrated antenna device 20, and the high-frequency receiving unit 37 of the integrated demodulation device 30 changes the reception frequency. By recognizing the target integrated antenna device 20 among the integrated antenna devices 20, transmission from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulator 30 realizes FDMA.
例えば、図１１（ｂ）はＦＤＤとＦＤＭ／ＦＤＭＡを適用した周波数軸上の信号経路と電力分布の図である。統合復調装置（図１１ではＨ／Ｕ：Head Unitと記す。）と各統合アンテナ装置（図１１ではＡＣＵ：Antenna Control Unitと記す。）は送受信、対象ＡＣＵが周波数軸で区切られ、必要なデータ量によって、例えば数（ＭＨｚ）〜数（ＧＨｚ）で設定される。 For example, FIG. 11B is a diagram of a signal path and power distribution on the frequency axis to which FDD and FDM / FDMA are applied. The integrated demodulator (referred to as H / U: Head Unit in FIG. 11) and each integrated antenna device (referred to as ACU: Antenna Control Unit in FIG. 11) transmit and receive, and the target ACU is delimited by the frequency axis, and necessary data. Depending on the amount, for example, a number (MHz) to a number (GHz) is set.
また、送受信の複信方式は、スペクトル拡散を用いて、拡散用コードの系列を変えることで送受信を共用するＣＤＤ(Code Division Duplex)方式で各高周波信号を送受信してもよく、統合復調装置３０へアクセスする統合アンテナ装置２０を区別する多重化方式としてスペクトル拡散を用いて、拡散用コードの系列を変えることで送受信を多重化するＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式やＦＤＭＡ方式の変形であるＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式で各高周波信号を送受信してもよい。 The duplex method of transmission and reception may transmit and receive each high-frequency signal by a CDD (Code Division Duplex) method that shares transmission and reception by changing the sequence of spreading codes using spread spectrum. OFDMA, which is a modification of the CDMA (Code Division Multiple Access) method or FDMA method, which uses spread spectrum as a multiplexing method for distinguishing the integrated antenna device 20 that accesses the network, and multiplexes transmission and reception by changing the spreading code sequence Each high-frequency signal may be transmitted and received by the (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) method.
尚、以上説明した各方式を組み合わせて使用してもよい。例えば、送受信複信方式にＴＤＤ方式を使用し、多重化方式にＦＤＭ／ＦＤＭＡ方式を使用してもよい。 In addition, you may use combining each system demonstrated above. For example, the TDD scheme may be used as the transmission / reception duplex scheme and the FDM / FDMA scheme may be used as the multiplexing scheme.
上述の構成によれば、統合復調装置３０を、複数の統合アンテナ装置２０の夫々と個別に接続する必要がないので、統合アンテナ装置２０を増設することによるワイヤーハーネスの増加を防止することができる。 According to the above-described configuration, it is not necessary to individually connect the integrated demodulator 30 to each of the plurality of integrated antenna devices 20, and thus it is possible to prevent an increase in wire harness due to the addition of the integrated antenna device 20. .
上述の実施形態では、伝送線４０は、両端にコネクタ４１が設けられた複数本の同軸ケーブル４０１〜４０ｍで構成され、統合復調装置３０と各統合アンテナ装置２０が各同軸ケーブル４０１〜４０ｍで縦続接続されるとともに、最終段の統合アンテナ装置２０ｎに接続された同軸ケーブル４０ｍが終端器６０に接続された場合について説明した。 In the above-described embodiment, the transmission line 40 is configured by a plurality of coaxial cables 401 to 40m provided with connectors 41 at both ends, and the integrated demodulator 30 and the integrated antenna devices 20 are cascaded by the coaxial cables 401 to 40m. The case where the coaxial cable 40m connected to the final stage integrated antenna device 20n is connected to the terminator 60 has been described.
しかし、図１４に示すように、伝送線４０は、両端にコネクタ４１が設けられた複数本の同軸ケーブル４０１〜４０ｍで構成され、統合復調装置３０と各統合アンテナ装置２０が各同軸ケーブル４０１〜４０ｍで縦続接続されるとともに、最終段の統合アンテナ装置２０に接続された同軸ケーブル４０ｍが統合復調装置３０に接続されていてもよい。 However, as shown in FIG. 14, the transmission line 40 is composed of a plurality of coaxial cables 401 to 40 m provided with connectors 41 at both ends, and the integrated demodulator 30 and the integrated antenna devices 20 are connected to the coaxial cables 401 to 40 m. The coaxial cable 40m connected to the integrated antenna device 20 at the final stage may be connected to the integrated demodulator 30 while being cascade-connected at 40m.
この場合、統合復調装置３０には、第二通信処理部３５は設けられず、高周波信号の送信と受信は個別に制御される。つまり、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への高周波信号は、統合復調装置３０の高周波受信部３７に入力され、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０への高周波信号は、高周波送信部３９から出力される。 In this case, the integrated demodulation device 30 is not provided with the second communication processing unit 35, and transmission and reception of the high-frequency signal are individually controlled. That is, a high frequency signal from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulator 30 is input to the high frequency receiver 37 of the integrated demodulator 30, and a high frequency signal from the integrated demodulator 30 to each integrated antenna device 20 is a high frequency transmitter. 39.
また、図１４の場合、第一通信処理部２４を、図１５に示すような方向性結合器で構成することができる。 In the case of FIG. 14, the first communication processing unit 24 can be configured with a directional coupler as shown in FIG.
方向性結合器は、上述の実施形態で説明したように高周波結合器としての役割を果たす。また、図１４の構成では、各統合アンテナ装置２０から統合復調装置３０への伝送経路、及び、統合復調装置３０から各統合アンテナ装置２０への伝送経路は夫々一方向に固定されているので、図１５に示すように、挿入口ａから高周波受信部２７への伝送及び高周波送信部２６から挿入口ｂへの伝送の何れかのみが行なわれる方向性結合器は、送受信制御部の役割を果たすこともできる。 The directional coupler serves as a high frequency coupler as described in the above embodiment. In the configuration of FIG. 14, the transmission path from each integrated antenna device 20 to the integrated demodulation device 30 and the transmission path from the integrated demodulation device 30 to each integrated antenna device 20 are fixed in one direction. As shown in FIG. 15, the directional coupler in which only one of transmission from the insertion port a to the high frequency receiving unit 27 and transmission from the high frequency transmission unit 26 to the insertion port b is performed serves as a transmission / reception control unit. You can also
つまり、図１４の場合、高周波結合部２４１と送受信制御部２４２を兼用でき、回路規模の縮小とコストダウンを実現できる。 That is, in the case of FIG. 14, the high-frequency coupling unit 241 and the transmission / reception control unit 242 can be used together, and the reduction in circuit scale and cost reduction can be realized.
上述の実施形態では、統合受信システム１は、各統合アンテナ装置２０と統合復調装置３０が接続される共通の伝送線４０とを備えた場合について説明したが、各統合アンテナ装置２０と統合復調装置３０が共通の伝送経路で信号の送受信可能な構成であれば、上述の実施形態のような構成に限らない。 In the above-described embodiment, the case where the integrated reception system 1 includes the common transmission line 40 to which each integrated antenna device 20 and the integrated demodulation device 30 are connected has been described. However, each integrated antenna device 20 and the integrated demodulation device are described. As long as 30 is a configuration capable of transmitting and receiving signals through a common transmission path, the configuration is not limited to that in the above-described embodiment.
例えば、図１６に示すような構成であってもよい。図１６では、各統合アンテナ装置２００は、図２に示す各ブロック２１１〜２１ｎ（図１６では複数の受信信号処理部を一纏めにして受信信号処理部２１０と記す。）、２２０、２３０、２４０に加えて、多重化処理部とシリアルデータ送出部２３０の間に、他の統合アンテナ装置２０のシリアルデータ送出部２３０からのデジタル信号を受信するとともに、自統合アンテナ装置２０のシリアルデータ送出部２３０を介して当該デジタル信号を送信するシリアルデータ受信部２５０を備え、制御データ受信部２４０と受信信号処理部２１０及び多重化処理部２２０の間に、統合復調装置３００または他の統合アンテナ装置２００からの制御信号を自統合アンテナ装置２００を制御データ受信部２４０を介して受信するとともに、当該制御信号を他の統合アンテナ装置２００へ送信する制御データ送信部２６０を備えている。 For example, a configuration as shown in FIG. 16 may be used. In FIG. 16, each integrated antenna device 200 includes blocks 211 to 21n shown in FIG. 2 (in FIG. 16, a plurality of reception signal processing units are collectively referred to as reception signal processing unit 210), 220, 230, and 240. In addition, the digital signal from the serial data transmission unit 230 of the other integrated antenna device 20 is received between the multiplexing processing unit and the serial data transmission unit 230, and the serial data transmission unit 230 of the own integrated antenna device 20 is provided. Serial data receiving unit 250 for transmitting the digital signal via the control data receiving unit 240, the received signal processing unit 210 and the multiplexing processing unit 220 from the integrated demodulator 300 or another integrated antenna device 200. The control signal is received by the self-integrated antenna device 200 via the control data receiving unit 240, and the control signal And a control data transmission section 260 to be transmitted to another integrated antenna device 200.
シリアルデータ受信部２５０は、多重化処理部２２０からのデジタル信号と他の統合アンテナ装置２００のシリアルデータ送出部２３０からのデジタル信号とを、時系列等で自装置のシリアルデータ送出部２３０に出力する。 The serial data receiving unit 250 outputs the digital signal from the multiplexing processing unit 220 and the digital signal from the serial data sending unit 230 of the other integrated antenna device 200 to the serial data sending unit 230 of its own device in time series or the like. To do.
制御データ送信部２６０は、受け取った制御信号を解析して、自統合アンテナ装置２００に送られてきた制御信号か否かを判断する。そして、当該制御信号が自統合アンテナ装置２００に送られてきた制御信号である場合は、受信信号処理部２１０等を制御し、当該制御信号が自統合アンテナ装置２００に送られてきた制御信号でない場合は、当該制御信号を他の統合アンテナ装置２００へ送信する。 The control data transmission unit 260 analyzes the received control signal and determines whether or not the control signal is transmitted to the self-integrated antenna device 200. And when the said control signal is a control signal sent to the self-integrated antenna apparatus 200, the received signal processing part 210 etc. are controlled and the said control signal is not a control signal sent to the self-integrated antenna apparatus 200 In this case, the control signal is transmitted to another integrated antenna device 200.
上述の構成によれば、図２に示す構成よりもワイヤーハーネスの数を少なくすることができる。 According to the above-described configuration, the number of wire harnesses can be reduced as compared with the configuration illustrated in FIG.
上述の実施形態では、本発明による統合受信システム、統合アンテナ装置、及び統合復調装置を、車両に適用した実施形態について説明したが、車両に限らない。例えば、本発明による統合受信システム、統合アンテナ装置、及び統合復調装置を、船舶、航空機、及び家屋等に適用してもよい。 In the above-described embodiment, the embodiment in which the integrated reception system, the integrated antenna device, and the integrated demodulation device according to the present invention are applied to a vehicle has been described, but the present invention is not limited to the vehicle. For example, the integrated reception system, integrated antenna device, and integrated demodulation device according to the present invention may be applied to ships, aircraft, houses, and the like.
尚、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。 Note that the above-described embodiment is merely an example of the present invention, and it is needless to say that the specific configuration of each block can be changed and designed as appropriate within the scope of the effects of the present invention.
２０：アンテナ装置（統合アンテナ装置）
２１：受信信号処理部
２２：多重化処理部
２３：第一デジタル変調処理部
２４：第一通信処理部
２４１：高周波結合部
２４２：送受信制御部
２５：第一デジタル復調処理部
３０：復調装置（統合復調装置）
３１：第二デジタル復調処理部
３２：分離処理部
３３：制御部
３４：第二デジタル変調処理部
３５：第二通信処理部
３５１：送受信制御部
３６：給電部
４０：伝送線
５０：アンテナ
20: Antenna device (integrated antenna device)
21: Received signal processing unit 22: Multiplexing processing unit 23: First digital modulation processing unit 24: First communication processing unit 241: High frequency coupling unit 242: Transmission / reception control unit 25: First digital demodulation processing unit 30: Demodulator ( Integrated demodulator)
31: second digital demodulation processing unit 32: separation processing unit 33: control unit 34: second digital modulation processing unit 35: second communication processing unit 351: transmission / reception control unit 36: power feeding unit 40: transmission line 50: antenna
Claims (20)
前記伝送線を介して各アンテナ装置から伝送された高周波信号を復調する第二デジタル復調処理部を備えた復調装置と、
各アンテナ装置と前記復調装置が接続される共通の伝送線とを備えていることを特徴とする統合受信システム。 A reception signal processing unit that is disposed in the vicinity of the antenna and converts a high-frequency signal received by the antenna into a digital signal, and a first digital modulation that modulates the high-frequency signal based on the digital signal output from the reception signal processing unit A plurality of antenna devices comprising: a processing unit; and a first communication processing unit that outputs a high-frequency signal modulated by the first digital modulation processing unit to a transmission line;
A demodulator including a second digital demodulation processing unit that demodulates a high-frequency signal transmitted from each antenna device via the transmission line;
An integrated reception system comprising: each antenna device and a common transmission line to which the demodulation device is connected.
前記復調装置が、前記第二デジタル復調処理部で復調されたデジタル信号を信号系統毎のデジタル信号に分離する分離処理部を備えていることを特徴とする請求項１記載の統合受信システム。 At least one of the plurality of antenna devices is disposed in the vicinity of a plurality of antennas having different signal systems, and a plurality of reception signal processing units that convert high-frequency signals received by the respective antennas into digital signals, and each reception signal processing unit An antenna apparatus including a multiplexing processing unit that multiplexes an output digital signal, wherein the first digital modulation processing unit modulates a high-frequency signal based on the digital signal multiplexed by the multiplexing processing unit An antenna device,
2. The integrated reception system according to claim 1, wherein the demodulator includes a separation processing unit that separates the digital signal demodulated by the second digital demodulation processing unit into a digital signal for each signal system.
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