(57)【要約】【課題】複数の発信部から夫々発信された信号の逆相合成による復調不能化を防ぐこと。【解決手段】送信対象の情報に誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化部１０２と、誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を高周波信号に変換して無線信号を発信する２以上の発信部から無線信号として発信させる高周波部１０５、１０６と、２以上の発信部のいずれか１つにおいて発信される信号を所定期間遅延させる遅延部１０４と、２以上の発信部において夫々発信された信号の合成波を受信して復調を行い、誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を取得する復調部１１４と、復調された誤り訂正符号が付加された送信対象の情報について、付加されている誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行って送信対象の情報を取得する誤り訂正復号部１１５とを含むことを特徴とする。【選択図】図１
2014078882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象の情報に誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化部と、
前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を高周波信号に変換し、無線信号を発信する２以上の発信部から無線信号として発信させる発信処理部と、
前記２以上の発信部のいずれか１つにおいて発信される信号を所定期間遅延させる信号遅延処理部と、
前記２以上の発信部において夫々発信された信号の合成波を受信して復調を行い、前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を取得する受信処理部と、
復調された前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報について、付加されている前記誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行って前記送信対象の情報を取得する誤り訂正部とを含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記受信処理部を含む通信対象との位置関係を検知する位置関係検知部と、
前記位置関係の検知結果に基づき、前記２以上の発信部のうち信号を発信させる発信部を選択して前記発信処理部による無線信号の発信及び前記信号遅延処理部による遅延処理の有無を制御する切替部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
送信対象の情報に誤り訂正符号を付加し、
前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を高周波信号に変換して無線信号を発信する２以上の発信部から無線信号として発信させ、
前記２以上の発信部のいずれか１つにおいて発信される信号を所定期間遅延させ、
前記２以上の発信部において夫々発信された信号の合成波を受信して復調を行うことにより前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を取得し、
復調された前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報について、付加されている前記誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行って前記送信対象の情報を取得することを特徴とする無線通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及び無線通信制御方法に関し、特に、複数の発信器から発信された夫々の信号を１つの受信機で受信する場合の信号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリのような飛翔体間の通信においては、図３に示すように、ヘリ１１、ヘリ１４の上下に夫々配置された上部指向性アンテナ１２、１５、下部指向性アンテナ１３、１６を用い、通信を行う相手の機体の位置に応じた制御により通信を行う。
【０００３】
例えば、受信側であるヘリ１４が送信側であるヘリ１１の上方に位置している場合、送信側であるヘリ１１は、上部指向性アンテナ１２のみから信号を発信し、受信側であるヘリ１４は、上部指向性アンテナ１５及び下部指向性アンテナ１６によって信号を受信する。受信側であるヘリ１４が送信側であるヘリ１１の下方に位置している場合、送信側であるヘリ１１は、下部指向性アンテナ１３のみから信号を発信し、受信側であるヘリ１４は、上部指向性アンテナ１５及び下部指向性アンテナ１６によって信号を受信する。
【０００４】
送信側であるヘリ１１と受信側であるヘリ１４とがほぼ同じ高度に位置している場合、送信側であるヘリ１１は、上部指向性アンテナ１２及び下部指向性アンテナ１３から信号を発信し、受信側であるヘリ１４は、上部指向性アンテナ１５及び下部指向性アンテナ１６によって信号を受信する。この場合、受信側であるヘリ１４においては、上部指向性アンテナ１５及び下部指向性アンテナ１６の夫々において、送信側であるヘリ１１の上部指向性アンテナ１２及び下部指向性アンテナ１３の夫々から発信された信号が、信号の経路差に応じた位相差をもって合成されて受信される。
【０００５】
図４は、従来技術に係る信号の送受信に係る機能ブロックを示す図である。図４に示すように、送信側においては、まず送信データ２０１が誤り訂正符号化部２０２に入力されることにより、送信データ２０１に検査データが付加される。検査データが付加された送信データ２０１は変調部２０３に入力され、変調部２０３が、入力されたデータに基づいてベースバンド信号を生成する。
【０００６】
変調部２０３によって生成されたベースバンド信号は上部指向性アンテナ１２、下部指向性アンテナ１３夫々に対応している高周波部２０４、２０５に夫々入力され、高周波部２０４、２０５夫々が、入力されたベースバンド信号に基づいて高周波信号を生成し、上部指向性アンテナ１２、下部指向性アンテナ１３を介して高周波信号を発信する。この際、上述したようなヘリ１１とヘリ１４との位置関係に応じて、高周波部２０４、２０５のいずれか一方のみが動作する。
【０００７】
受信側においては、高周波部２１０、２１１が、夫々対応する上部指向性アンテナ１５、下部指向性アンテナ１６を介して信号を受信し、高周波信号をベースバンド信号に変換する。この際、送信側において上部指向性アンテナ１２及び下部指向性アンテナ１３夫々から高周波信号が発信されている場合は、夫々から発信された高周波信号が、夫々の信号経路差に応じた位相差で合成された高周波信号が受信され、ベースバンド信号に変換される。
【０００８】
高周波部２１０、２１１によって高周波信号から変換されたベースバンド信号はダイバーシチ部２１２に入力され、ダイバーシチ部２１２が高周波部２１０、２１１夫々から入力された信号のうち最適なベースバンド信号を選択して復調部２１３に入力する。復調部２１３は、ダイバーシチ部２１２から入力されたベースバンド信号を復調してデジタル情報を生成する。この復調された情報は、上述した送信データに検査データが付加された情報である。復調部２１３によって復唱された情報は誤り訂正復号部２１４に入力され、誤り訂正によって上述した送信データが受信データ２１５として取り出される。
【０００９】
このような通信の技術として、複数のアンテナによって夫々発信される無線信号のいずれかを所定期間遅延させて送信し、その信号を受信することにより人為的に周波数選択性フェージング環境を生じさせ、パスダイバーシチ機能で信号劣化を抑圧することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、飛翔体の機体上部及び下部に夫々アンテナを配置し、送信データを機体上部及び下部の夫々のアンテナのために分岐し、分岐された送信データに夫々異なる遅延時間を与えることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２６８１２８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、上部指向性アンテナ１２及び下部指向性アンテナ１３夫々から発信された高周波信号が、夫々の信号経路差に応じた位相差で合成された高周波信号を受信する場合を考える。仮に、上部指向性アンテナ１２からの受信信号をＲ１、下部指向性アンテナ１３からの受信信号をＲ２とすると、夫々下記の式（１）、（２）によって表すことができる。
2014078882.tif 000003
【００１３】
そして、上述した合成された高周波信号は、下記の式（３）によって表すことができる。
2014078882.tif 000004
【００１４】
このような合成された高周波信号において、夫々の信号の位相が同じである、即ち、θ１＝θ２である場合、図５（ａ）に示すように、合成された高周波信号の振幅は増幅されるため、受信側において信号を復調することが可能である。
【００１５】
他方、夫々の信号の位相差、即ち“θ１−θ２”が“（ｎ＋１／２）λ”である場合を考える。ここで、“ｎ”は任意の整数であり、“λ”は高周波信号の波長である。この場合、図５（ｂ）に示すように、合成された高周波信号の振幅は互いに打ち消すように作用する。その結果、受信側において信号を復調することが困難となる。
【００１６】
図５（ｂ）のように振幅が互いに打ち消される場合であっても、そのような状態となる受信信号が、上部指向性アンテナ１５と下部指向性アンテナ１６とのいずれか一方であれば、ダイバーシチ部２１２が他方から受信される信号を選択することによって信号の復調が可能である。しかしながら、上部指向性アンテナ１５と下部指向性アンテナ１６との両方において、図５（ｂ）のような状態となる場合、信号の復調が非常に困難となる。
【００１７】
また、図６に示すように、ヘリ１の上方にヘリ２が位置し、ヘリ１の下方にヘリ３が位置し、ヘリ１とほぼ同じ高度にヘリ４が位置しており、ヘリ１が送信元としてヘリ２、３、４に対して夫々マルチキャスト通信を行う場合を考える。この場合、ヘリ１の上方、下方に位置しているヘリ２、３においては、ヘリ１との位置関係に基づいて送受信の態様を切り替えることにより、図５（ｂ）において説明したような逆相合成の影響を排除することができる。
【００１８】
他方、ほぼ同じ高度に位置しているヘリ４においては、上部指向性アンテナ１２及び下部指向性アンテナ１３双方から発信される高周波信号の合成波を受信することとなり、図５（ｂ）において説明したような問題が生じ得る。尚、このような課題は、ヘリのような飛翔体の上部及び下部にアンテナを設ける場合に限ったものではなく、複数の発信部から夫々発信された信号の合成波を受信して信号を復調するような場合に同様に発生し得る。
【００１９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数の発信部から夫々発信された信号の逆相合成による復調不能化を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、無線通信装置であって、２以上の発信部のいずれか１つにおいて発信される信号を所定期間遅延させる信号遅延処理部と、前記２以上の発信部において夫々発信された信号の合成波を受信して復調を行い、誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を取得する受信処理部と、復調された前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報について、付加されている前記誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行って前記送信対象の情報を取得する誤り訂正部とを含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の他の態様は、無線通信制御方法であって、２以上の発信部のいずれか１つにおいて発信される信号を所定期間遅延させ、前記２以上の発信部において夫々発信された信号の合成波を受信して復調を行うことにより誤り訂正符号が付加された送信対象の情報を取得し、復調された前記誤り訂正符号が付加された送信対象の情報について、付加されている前記誤り訂正符号に基づいて誤り訂正を行って前記送信対象の情報を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、複数の発信部から夫々発信された信号の逆相合成による復調不能化を防ぐこと。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る信号送受信システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る信号送受信システムにおける受信信号の周波数成分の例を示す図である。
【図３】従来技術に係る信号送受信システムの運用形態を示す図である。
【図４】従来技術に係る信号送受信システムの全体構成を示す図である。
【図５】従来技術に係る信号送受信システムの受信信号の合成波の例を示す図である。
【図６】従来技術に係る信号送受信システムの運用形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、複数の発信部から夫々発信された信号の合成波を受信、復調する信号の送受信システムとして、図３において説明したような、飛翔体であるヘリの上部及び下部に夫々アンテナが配置されており、ヘリ間において信号を送受信する信号送受信システムを例として説明する。
【００２５】
図１に本実施形態に係る信号送受信システムの全体構成を示す。図１に示すように、本実施形態に係る信号送受信システムは、送信側ヘリ１００ａ及び１００ｂによって構成され、送信側ヘリ１００ａは、誤り訂正符号化部１０２、変調部１０３、遅延部１０４、高周波部１０５、１０６、上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８、切替部１１７及び位置関係検知部１１８を含み、受信側ヘリ１００ｂは、上部指向性アンテナ１０９、下部指向性アンテナ１１０、高周波部１１１、１１２、ダイバーシチ部１１３、復調部１１４及び誤り訂正符号化部１１５を含む。
【００２６】
尚、実際には夫々のヘリが送信側及び受信側のいずれにもなり得るため、図１に示す各構成は１つのヘリに含まれ得る。その際、高周波部１０５と高周波部１１１や、高周波部１０６と高周波部１１２、並びに上部指向性アンテナ１０７と上部指向性アンテナ１０９や、下部指向性アンテナ１０８と下部指向性アンテナ１１０については夫々別個に設ける必要はなく、共通化することが可能である。
【００２７】
本実施形態に係るシステムにおいて信号を送信する場合、送信側においてまず送信データ１０１が誤り訂正符号化部１０２に入力されることにより、送信データ１０１に検査データが付加される。検査データが付加された送信データ１０１は変調部１０３に入力され、変調部１０３が、入力されたデータに基づいてベースバンド信号を生成する。
【００２８】
変調部１０３によって生成されたベースバンド信号は上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８夫々に対応している高周波部１０５、１０６に夫々入力され、高周波部１０５、１０６夫々が、入力されたベースバンド信号に基づいて高周波信号を生成し、上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８を介して高周波信号を発信する。
【００２９】
ここで、本実施形態においては、上部指向性アンテナ１０７に対応する高周波部１０５に入力される信号は、遅延部１０４によって遅延されて入力される。その結果、上部指向性アンテナ１０７と下部指向性アンテナ１０８とは、予め遅延部１０４による遅延量に対応した位相差を有する信号を夫々発信する。即ち、本実施形態においては、変調部１０３、高周波部１０５、１０６が発信処理部として機能し、遅延部１０４が遅延処理部として機能する。
【００３０】
受信側においては、高周波部１１１、１１２が、夫々対応する上部指向性アンテナ１０９、下部指向性アンテナ１１０を介して信号を受信し、高周波信号をベースバンド信号に変換する。この際、送信側において上部指向性アンテナ１０７及び下部指向性アンテナ１０８夫々から高周波信号が発信されている場合は、夫々から発信された高周波信号が、夫々の信号経路差に応じた位相差で合成された高周波信号が受信され、ベースバンド信号に変換される。
【００３１】
高周波部１１１、１１２によって高周波信号から変換されたベースバンド信号はダイバーシチ部１１３に入力され、ダイバーシチ部１１３が高周波部１１１、１１２夫々から入力された信号のうち最適なベースバンド信号を選択して復調部１１４に入力する。復調部１１４は、ダイバーシチ部１１３から入力されたベースバンド信号を復調してデジタル情報を生成する。
【００３２】
この復調された情報は、上述した送信データに検査データが付加された情報である。復調部１１４によって復唱された情報は誤り訂正復号部１１５に入力され、誤り訂正によって上述した送信データが受信データ１１６として取り出される。即ち、本実施形態においては、高周波部１１１、１１２、ダイバーシチ部１１３及び復調部１１４が受信処理部として機能する。
【００３３】
このように、本実施形態に係る信号送受信システムにおいては、送信側であるヘリ１００ａにおいて、信号を発信する上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８から信号を発信させるための高周波部１０５、１０６夫々にベースバンド信号を入力する際に、一方のベースバンド信号を遅延部１０４によって所定期間遅延させる。
【００３４】
そのため、上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８夫々から発信された信号は発信の時点で上述した遅延期間分、位相がずらされている。そのため、この遅延期間を調整することにより、受信側のヘリ１００ｂにおいて上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８夫々から発信された信号の合成波が受信された際に、図５（ｂ）において説明したような逆相合成となる状態を回避することができる。
【００３５】
ここで、上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８夫々から発信された信号は、遅延部１０４による遅延量及び信号経路差に応じた位相差で合成される。従って、その合成波のベースバンド信号の周波数成分は、図２に示すように、所定の周波数成分が落ち込んだ、周波数選択性フェージングが発生した状態となる。これは、上部指向性アンテナ１０７、下部指向性アンテナ１０８夫々から発信された信号の位相差に応じて、所定の周波数成分の振幅が打ち消し合う為である。
【００３６】
このような周波数成分の落ち込みは送受信する対象の情報のエラーにつながるが、復調部１１４による復調後の誤り訂正復号部１１５による誤り訂正機能によってエラーを訂正することにより、送受信するべき情報のエラーを回避することが可能である。即ち、誤り訂正復号部１１５が、誤り訂正部として機能する。
【００３７】
即ち、本実施形態に係る信号送受信システムにおいては、送信側において少なくとも２つ設けられた送信部の一方の信号を遅延させることにより、夫々の送信部から発信された信号が受信側において逆相合成されることを回避する。そして、合成波に発生する信号の位相差に応じた周波数成分の落ち込みは、受信側におけるエラー訂正機能によって対応し、送受信対象の情報の欠落を防ぐ。このような構成により、複数の発信部から夫々発信された信号の逆相合成による復調不能化を防ぐことができる。
【００３８】
尚、本実施形態に係る信号送受信システムにおいても、送信側ヘリ１００ａと受信側ヘリ１００ｂとの位置関係に応じて、通信態様の切り替えを行う。そのため、送信側ヘリ１００ａにおいて、位置関係検知部１１８が、通信対象である受信側ヘリ１００ｂとの位置関係を検知し、切替部１１７が遅延部１０４、高周波部１０５、１０６の動作を切り替える。
【００３９】
例えば、受信側ヘリ１００ｂが送信側ヘリ１００ａの上方に位置している場合、送信側ヘリ１００ａは、上部指向性アンテナ１０７のみから信号を発信し、受信側ヘリ１００ｂは、上部指向性アンテナ１１１及び下部指向性アンテナ１１２によって信号を受信する。この際、遅延部１０４はバイパス制御を行い、信号の遅延を行わずにベースバンド信号を高周波部１０５に入力する。即ち、切替部１１７は、遅延部１０４をバイパス制御すると共に、高周波部１０６が信号を出力しないように制御する。
【００４０】
受信側ヘリ１００ｂが送信側ヘリ１００ａの下方に位置している場合、送信側ヘリ１００ａは、下部指向性アンテナ１０８のみから信号を発信し、受信側であるヘリ１００ｂは、上部指向性アンテナ１１１及び下部指向性アンテナ１１２によって信号を受信する。この際、切替部１１７は、高周波部１０５が信号を出力しないように制御する。尚、本実施形態においては、遅延部１０４が高周波部１０５側に設けられているが、仮に遅延部１０４が高周波部１０６側に設けられている場合、遅延部１０４はバイパス制御を行い、信号を遅延を行わずにベースバンド信号を高周波部１０６に入力する。
【００４１】
送信側ヘリ１００ａと受信側ヘリ１００ｂとがほぼ同じ高度に位置している場合、送信側ヘリ１００ａは、上部指向性アンテナ１０７及び下部指向性アンテナ１０８から信号を発信し、受信側ヘリ１００ｂは、上部指向性アンテナ１１１及び下部指向性アンテナ１１２によって信号を受信する。この際、遅延部１０４は、変調部１０３から入力されるベースバンド信号を設定期間に応じて遅延させて高周波部１０５に入力することにより、上述した逆相の回避機能を有効にする。そのため、切替部１１７は、遅延部１０４に遅延制御を行わせると共に、高周波部１０５、１０６夫々が信号を出力するように制御する。このような処理により、夫々のヘリの位置関係に応じた最適な信号の送受信を実現することが可能となる。
【００４２】
尚、上記実施形態においては、ヘリの上部及び下部に夫々配置された発信部であるアンテナから夫々信号が発信される場合を例として説明した。これは一例であり、同一の信号を複数の発信部に分岐して発信し、分岐して発信された信号の合成波を受信、復調する信号送受信システムであれば同様に適用可能であり、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１１、１４  ヘリ
１２、１５  上部指向性アンテナ
１３、１６  下部指向性アンテナ
１００ａ  送信側ヘリ
１００ｂ  受信側ヘリ
１０１  送信データ
１０２  誤り訂正符号化部
１０３  変調部
１０４  遅延部
１０５、１０６、１１１、１１２  高周波部
１０７、１０９  上部指向性アンテナ
１０８、１１０  下部指向性アンテナ
１１３  ダイバーシチ部
１１４  復調部
１１５  誤り訂正復号部
１１６  受信データ
２０１  送信データ
２０２  誤り訂正符号化部
２０３  変調部
２０４、２０５、２１０、２１１  高周波部
２１２  ダイバーシチ部
２１３  復調部
２１４  誤り訂正復号部
２１５  受信データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014078882.tif 000007
【図４】
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【図５】
2014078882.tif 000009
【図６】
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