(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルの主信号とアナログの補助信号とを取り込むインタフェース部と、
前記補助信号をディジタル化するアナログ／ディジタル変換部と、
前記主信号と前記ディジタル化された補助信号とをディジタル領域で多重して多重信号を生成する多重部と、
前記多重信号を伝送する伝送部と、
前記伝送部を介して伝送された多重信号から前記主信号と前記補助信号とを分離する分離部と、
前記分離された主信号を前記分離された補助信号に基づいてディジタル領域でＦＭ（Frequency Modulation）変調して変調信号を生成するＦＭ変調部と、
前記変調信号をディジタル変調して送信信号を生成するディジタル変調部と、
前記送信信号を無線送信する送信部とを具備する、ディジタルマイクロ波無線送信装置。
【請求項２】
ディジタルマイクロ波無線送信装置における信号送信方法であって、
ディジタルの主信号とアナログの補助信号とをインタフェース処理し、
前記補助信号をディジタル化し、
前記主信号と前記ディジタル化された補助信号とをディジタル領域で多重して多重信号を生成し、
前記ディジタルマイクロ波無線送信装置の内部で前記多重信号を伝送し、
前記伝送された多重信号から前記主信号と前記補助信号とを分離し、
前記分離された主信号を前記分離された補助信号に基づいてディジタル領域でＦＭ（Frequency Modulation）変調して変調信号を生成し、
前記変調信号をディジタル変調して送信信号を生成し、
前記送信信号を無線送信する、信号送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えばディジタル多値変調方式を採用するディジタルマイクロ波無線送信装置とその信号送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダムの水位などを遠隔地から観測するための監視制御情報を監視センターとの間で伝送する中継伝送装置の一つとして、ディジタルマイクロ波無線通信システムが用いられている。この種の中継伝送装置においては監視制御情報であるリアルタイムのビデオデータや水位の観測値などの生のデータ、および観測装置のリモコンデータを含む信号（主信号と称する）に加え、中継伝送装置の保守運用に係わる音声打ち合わせ、リモコン制御などの用途に用いられる信号（補助信号と称する）が中継無線リンクにより伝送される。補助信号はベースバンドでは数ＫＨｚオーダのアナログ信号であり、無線中継用リンクの例えば６．５ＧＨｚ帯／７．５ＧＨｚ帯（Ｍ／Ｎバンド）の一部に設けられる専用チャネル（サービスチャネル（Service Channel : ＳＣ）と称する）で伝送される。
【０００３】
サービスチャネルは主信号に多重される。その多重方式には、大別して補助信号をディジタル符号化して主信号系に多重（挿入）する符号化多重方式と、主信号の搬送波に補助信号により浅くＦＭ（Frequency Modulation）変調を施して伝送するＦＭ変調方式との二つがある。このうちＦＭ変調方式は符号化多重方式に比べて送信スペクトラムの帯域幅を拡大せずに補助信号を伝送できるというメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
補助信号をＦＭ変調方式で主信号に多重する従来のシステムにおいて、送信装置における変調部分はアナログ回路で構成されていた。このため回路規模が大きくなりがちであった。また補助信号は送信装置に入力されてからＦＭ変調回路に至るまでに、ディジタルの主信号系とは別個の配線系統で伝送されていた。このためセクション間のインタフェース回路（バッファなど）やケーブルが複数の系統にわたって必要になり、このことによってもますます回路規模が大きくなる。  
目的は、規模の縮小を図ったディジタルマイクロ波無線送信装置および信号送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、ディジタルマイクロ波無線送信装置は、インタフェース部と、アナログ／ディジタル変換部と、多重部と、伝送部と、分離部と、ＦＭ変調部と、ディジタル変調部と、送信部とを具備する。インタフェース部は、ディジタルの主信号とアナログの補助信号とを取り込む。アナログ／ディジタル変換部は、補助信号をディジタル化する。多重部は、主信号と補助信号とをディジタル領域で多重して多重信号を生成する。伝送部は、多重信号を伝送する。分離部は、伝送部を介して伝送された多重信号から主信号と補助信号とを分離する。ＦＭ変調部は、分離された主信号を分離された補助信号に基づいてディジタル領域でＦＭ（Frequency Modulation）変調して変調信号を生成する。ディジタル変調部は、変調信号をディジタル変調して送信信号を生成する。送信部は、送信信号を無線送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係わるディジタルマイクロ波無線送信装置を示す機能ブロック図。
【図２】図１に示される伝送部４０を介して伝送される多重信号フレームのフォーマットを示す図。
【図３】比較のため既存のディジタル送信装置を示す図。
【図４】第２の実施形態に係わるディジタルマイクロ波無線送信装置を示す機能ブロック図。
【図５】図４に接続されるディジタルマイクロ波無線送信装置を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係わるディジタルマイクロ波無線送信装置を示す機能ブロック図である。図１において、図示しない情報処理装置や撮影機材などから出力されたディジタルの主信号はインタフェース部１０によりインタフェース処理されて装置内部に取り込まれ、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）部３０に入力される。アナログの補助信号もインタフェース部１０によるインタフェース処理を経て装置内部に取り込まれ、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２０によりディジタルデータ化されてＴＤＭ部３０に入力される。
【０００９】
ＴＤＭ部３０は補助信号を主信号にディジタル領域で挿入し、すなわち主信号と補助信号とをディジタル多重し、図２に示すような多重信号フレームフォーマットを持つベースバンド（Ｂ／Ｂ）の時分割多重信号を生成する。この時分割多重信号は装置内部の伝送ケーブル４０を介して変調部５０に伝送される。
【００１０】
時分割多重信号は、変調部５０においてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）などの方式でディジタル変調されるとともに、基準発振器６０からの第１ローカル信号Ｌ１により例えば、１４０ＭＨｚ帯のＩＦ（Intermediate Frequency）信号にアップコンバートされる。このＩＦ信号はディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器７０によりアナログ信号に変換されたのち、乗算器８０により基準発振器６０からの第２ローカル信号Ｌ２によって例えば６ＧＨｚ帯のＲＦ（Radio Frequency）信号にさらにアップコンバートされる。このＲＦ信号は電力増幅器９０で送信電力にまで増幅されたのち、アンテナ１００を介して無線送信される。
【００１１】
図３は、比較のため既存のディジタル送信装置を示す図である。図３においてはディジタルの主信号のみが主信号変調部１５０において例えば、ＱＰＳＫ方式でディジタル変調され、更に１４０ＭＨｚのＩＦ信号にアップコンバートされる。このＩＦディジタル変調信号は基準発振器６０からの第２ローカル信号によって乗算器８０で送信帯域のＲＦ周波数にまでアップコンバートされる。
【００１２】
一方、アナログの補助信号はＶＣＯ（電圧制御発振器）１６０によって±１０ＫＨｚの範囲で遷移する信号に変換されてからＦＭ多重変調部１７０に入力され、ＲＦのディジタル変調信号と乗算される。これにより更にＦＭ変調のかかった送信信号が生成され、この送信信号は電力増幅器９０で送信電力にまで増幅されたのち、アンテナ１００を介して無線送信される。  
このような従来の構成においては、インタフェース部１０から変調処理系に至るまでに主信号のための伝送系と、補助信号のための伝送系とを必要とする。よって装置内部のケーブルの引き回しが煩雑になり、ノイズの増加する原因にもなり得る。
【００１３】
これに対し第１の実施形態では、主信号と補助信号とをディジタル多重して装置内部を伝送するようにしているので、配線の引き回しに要するスペースを縮小することができ、ひいては装置の省サイズ化を促すことが可能になる。さらには、耐ノイズ性能を向上させることも可能になる。これらのことから、規模の縮小を図ったディジタルマイクロ波無線送信装置および信号送信方法を提供することが可能となる。
【００１４】
［第２の実施形態］
図４、図５は、第２の実施形態に係わるディジタルマイクロ波無線送信装置を示す機能ブロック図である。図４において図１と共通する部分には同じ符合を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図４において、ＴＤＭ部３０から出力されたベースバンドの時分割多重信号は、伝送部１１０を介して分離部１２０に伝送される。分離部１２０は時分割多重信号から補助信号（補助信号Ａと表記する）と主信号（主信号Ｂと表記する）とを再度、分離する。
【００１５】
図５は、図４に示される部分に続くディジタルマイクロ波無線送信装置を示す機能ブロック図である。図５には分離部１２０以降の機能ブロックが示される。図５において補助信号ＡはＩ／Ｑ変換回路１３１に入力され、主信号ＢはＩ／Ｑ変換回路１３２に入力され、それぞれ個別に直交変調される。生成されたＩ信号、Ｑ信号は乗算器１４０において互いに複素乗算され、ベースバンド（Ｂ／Ｂ）のＦＭ変調信号が出力される。
【００１６】
このＦＭ変調信号は、変調部５０においてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）などの方式で変調されるとともに、基準発振器６０からの第１ローカル信号により例えば、１４０ＭＨｚ帯のＩＦ（Intermediate Frequency）信号にアップコンバートされる。このＩＦ信号はディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器７０によりアナログ信号に変換されたのち、乗算器８０で基準発振器６０からの第２ローカル信号と乗算されて例えば、６ＧＨｚ帯のＲＦ（Radio Frequency）信号にさらにアップコンバートされる。このＲＦ信号は電力増幅器９０で送信電力にまで増幅されたのち、アンテナ１００を介して送信される。
【００１７】
第２の実施形態では、主信号と補助信号とをディジタル多重して装置内部を伝送したのち再度分離し、それぞれＩ／Ｑ変換を施したのちＦＭ変調回路（乗算器１４０など）に入力する。ＦＭ変調回路は、ベースバンド帯（Ｉ，Ｑ）でのディジタル演算により主信号に対して補助信号によるＦＭ変調を施す。このＦＭ変調信号をさらにディジタル変調して無線送信するようにしている。
【００１８】
このように、ＦＭ変調処理をディジタル領域で実施しているので、回路の殆どの部分をディジタル化することが可能になり、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて集積化を促すことができる。これにより第１の実施形態での効果に加えて送信装置の更なる小型化を促進することが可能になる。
【００１９】
また、装置内で多重した主信号と補助信号とを再度分離したうえでＦＭ変調するようにしているので、ディジタル変調の対象となる信号のビットレートを低下させることができ、よって第１の実施形態での効果に加えて送信信号の帯域の広がりを抑えることが可能になる。従って無線区間において利用可能な伝送帯域が限られているような状況下では大きなメリットを得ることができる。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２１】
１０…インタフェース部、２０…アナログ／ディジタル変換器、３０…ＴＤＭ部、４０…伝送ケーブル、５０…変調部、６０…基準発振器、７０…ディジタル／アナログ変換器、８０…乗算器、９０…電力増幅器、１００…アンテナ、１１０…伝送部、１２０…分離部、１３１，１３２…Ｉ／Ｑ変換回路、１４０…乗算器、１５０…主信号変調部、１６０…ＶＣＯ（電圧制御発振器）、１７０…ＦＭ多重変調部
【図１】
0005487146.tif 000002
【図２】
0005487146.tif 000003
【図３】
0005487146.tif 000004
【図４】
0005487146.tif 000005
【図５】
0005487146.tif 000006