(57)【要約】【課題】本発明は、搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置と、その送信波が伝送路を介して到来した受信波のレベルを自動利得制御によって維持し、復調処理を施す受信装置とに関し、占有帯域および変調方式が変更されることなく、自動利得制御に基づいて伝送品質を高く維持できることを目的とする。【解決手段】伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置であって、前記送信波の送信に先行して、前記送信波の占有帯域に分布するパイロット信号を送信するパイロット送信手段を備える。【選択図】図１
2014165903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置であって、
前記送信波の送信に先行して、前記送信波の占有帯域に分布するパイロット信号を送信するパイロット送信手段を備えた
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置であって、
前記送信波の占有帯域の内、前記伝送情報の成分が分布しない特定の帯域に分布するパイロット信号を送信するパイロット送信手段を備えた
ことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の送信装置において、
前記パイロット信号は、
周波数軸上で前記送信波の占有帯域の内、前記伝送情報の成分が分布しない特定の帯域に分布する
ことを特徴とする送信装置。
【請求項４】
伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成され、かつ伝送路を介して引き渡された受信波のレベルを自動利得制御によって維持し、前記変調方式に適合した復調処理を前記受信波に施す受信装置であって、
前記受信波に含まれ、かつ前記受信波の占有帯域に分布するパイロット信号を前記自動利得制御の基準とする制御手段を備えた
ことを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記パイロット信号は、
前記受信波の占有帯域の内、前記伝送情報の成分が分布しない特定の帯域に分布する
ことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置と、その送信波が伝送路を介して到来した受信波のレベルを自動利得制御によって維持し、復調処理を施す受信装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送波が抑圧されない振幅変調方式が適用された無線受信機の多くは、受信波が到来していない状況では、最大の利得で待ち受け、到来した受信波のレベルに応じた自動利得制御を行うことにより、例えば、中間周波段におけるレベルをほぼ適正な値に保つ。
【０００３】
このような無線受信機の内、ディジタル変調方式が適応するディジタル無線受信機では、受信波のＡ／Ｄ変換の過程における飽和が回避されることによって、線形性が確保される。
【０００４】
なお、本発明に関連する先行技術としては、以下に列記する特許文献１および特許文献２がある。
【０００５】
(1) 「送信端局側で予備回線用の予備ディジタル変調器，予備送信機及び送端予備運用スイッチと、受信端局側で予備受信機，予備ディジタル復調器及び受端予備運用スイッチとを備えたディジタル無線設備のアナログＴＶ予備運用切替方式において、前記送端予備運用スイッチを前記予備ディジタル変調器と前記予備送信機との間に設け、前記受端予備運用スイッチを前記予備ディジタル復調器と前記予備受信機との間に設けた」ことによって、「アナログＴＶ信号をディジタル化するＡ−Ｄ変換器、及びディジタルＴＶ信号をアナログ化するＤ−Ａ変換器を使用することなく、アナログＴＶ信号の予備運用が直接できる」点に特徴があるディジタル無線設備のアナログＴＶ予備運用切替方式…特許文献１
【０００６】
(2) 「送信側において、変調信号と、この変調信号の最大振幅より大きい一定の振幅を有し定周期のパルス信号とを変調入力として、単側波帯で送信し、受信側において、受信信号のピーク値、すなわち前記パルス信号に基づいて受信利得を自動調整する」ことによって、「ＳＳＢ無線通信方式における、高電力効率及び狭周波数帯域伝送の利点を生かしつつ、受信回路の自動利得制御を無線通信経路の条件によらず即時且つ高精度に行うことが出来る」点に特徴があるＳＳＢ無線通信方式…特許文献２
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２９９８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１４１９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した無線受信機は、搬送波抑圧型のＳＳＢ変調方式が適用されている場合には、受信波が到来した時点から自動利得制御系が定常状態に移行するまでに、数ミリ秒要する。
【０００９】
したがって、短いフェージングが発生しやすい短波帯、あるいは受信波に絶えず何らかのフェージングが生じる系では、自動利得制御系の過渡応答が収束するために長時間を要し、速やかな通信路の形成と良好な伝送品質との確保が難しかった。
【００１０】
特に、搬送波抑圧型のＳＳＢ変調方式が適用された場合には、受信波に搬送波が含まれていないために、通信信号の先頭が欠落し易い。
【００１１】
このような欠落が許容されないデータ通信系では、通信信号の先頭にダミー信号（同期ビットを含む。）が付加されなければならず、伝送速度が実効的に低下し、かつ送信機と受信機との構成が複雑となる可能性が高かった。
【００１２】
本発明は、占有帯域および変調方式が変更されることなく、自動利得制御に基づいて伝送品質を高く維持できる送信装置および受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明では、伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置において、パイロット送信手段は、前記送信波の送信に先行して、前記送信波の占有帯域に分布するパイロット信号を送信する。
【００１４】
すなわち、占有帯域が変更されることなく受信端にパイロット信号が伝達されるので、そのパイロット信号のレベルは自動利得制御の基準として適用可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成された送信波を送信する送信装置において、パイロット送信手段は、前記送信波の占有帯域の内、前記伝送情報の成分が分布しない特定の帯域に分布するパイロット信号を送信する。
【００１６】
すなわち、送信波と共通の占有帯域を介して受信端にパイロット信号が伝達されるので、そのパイロット信号のレベルは自動利得制御の基準として適用可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の送信装置において、前記パイロット信号は、周波数軸上で前記送信波の占有帯域の内、前記伝送情報の成分が分布しない特定の帯域に分布する。
【００１８】
すなわち、パイロット信号は、伝送情報と異なる帯域を介して受信端に引き渡される。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、伝送情報に基づく搬送波抑圧型の変調方式によって生成され、かつ伝送路を介して引き渡された受信波のレベルを自動利得制御によって維持し、前記変調方式に適合した復調処理を前記受信波に施す受信装置において、制御手段は、前記受信波に含まれ、かつ前記受信波の占有帯域に分布するパイロット信号を前記自動利得制御の基準とする。
【００２０】
すなわち、パイロット信号は、受信波と共通の占有帯域を介して送信端から引き渡されるので、電波形式に変更が伴うことなく、その受信波の自動利得制御の基準として適用可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の受信装置において、前記パイロット信号は、前記受信波の占有帯域の内、前記伝送情報の成分が分布しない特定の帯域に分布する。
【００２２】
すなわち、パイロット信号は、伝送情報と異なる帯域を介して受信端に引き渡される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電波形式に変更が伴わないにもかかわらず、パイロット信号のレベルを基準として開始された定常的な自動利得制御の下で、そのパイロット信号に後続して、あるいは並行して到来した受信波に所望の処理を施すことが可能となる。
また、本発明では、受信端において慣用技術によってパイロット信号と伝送情報との分離が可能となり、これらのパイロット信号と伝送情報との抽出や識別のために多くの資源を共用可能となる。
【００２４】
さらに、本発明では、パイロット信号に後続して、あるいは並行して到来した受信波の自動利得制御が精度よく行われ、その受信波に復調その他の所望の処理を安定に施すことが可能となる。
したがって、本発明が適用された無線伝送系や無線通信系では、既存または既定の構成や伝送方式が変更されることなく、安価に伝送品質および信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態の動作を説明する図である。
【図３】本実施形態に適用可能なパイロット信号の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す図である。
本実施形態は、地理的に隔たった位置において個別の操作者が操作する２つの無線機１０ａ、１０ｂから構成される。
【００２７】
無線機１０ａは、以下の要素から構成される。
(1) パイロット信号生成部１１ａ
(2) パイロット信号生成部１１ａの出力に接続されたメーク接点を有するスイッチ１２ａ
(3) マイク１３ａ
【００２８】
(4) マイク１３ａに直列に接続され、かつ出力がスイッチ１２ａのブレーク接点に接続された音声蓄積部１４ａ
(5) スイッチ１２ａの共通接点に接続された変調入力を有する無線部１５ａ
(6) 無線部１５ａのアンテナ端子に給電点が接続されたアンテナ１６ａ
【００２９】
(7) 無線部１５ａの復調出力に縦続接続された増幅器１７ａおよびスピーカ１８ａ
(8) 操作表示１９ａ
(9) 上記パイロット信号生成部１１ａ，スイッチ１２ａ，音声蓄積部１４ａ，無線部１５ａ，増幅器１７ａおよび操作表示１９ａの制御端子にそれぞれ接続された入出力ポートを有する制御部２０ａ
【００３０】
無線機１０ｂの構成については、無線機１０ａの構成と同じであるので、以下では、末尾の添え文字「ａ」に代えて「ｂ」が付加された同じ符号を付与することとし、ここではその説明および図示を省略する。
【００３１】
図２は、本実施形態の動作を説明する図である。
以下、図１および図２を参照することにより、無線機１０ａが送信端となり、かつ対向する無線機１０ｂが受信端となる場合における各部の連係を説明する。
【００３２】
〔送信端である無線機１０ａの各部の連係動作〕
制御部２０ａは、操作表示部１９ａに備えられたプレススイッチ（図示されない。）が押下される（図２(1))と、以下の処理を行う。
【００３３】
(1) 既定のインターバルτのタイマーを起動する。
(2) 音声蓄積部１４ａを稼働状態に設定する。
(3) パイロット信号生成部１１ａを起動する。
(4) スイッチ１２ａの共通接点をメーク接点に接続する。
(5) 無線部１５ａを起動する。
【００３４】
音声蓄積部１４ａは、稼働状態では、マイク１３ａによって与えられる音声信号をＦＩＦＯ(First-In
First-Out)方式に基づいて蓄積しつつ待機する。
パイロット信号生成部１１ａは、制御部２０ａによって起動されると、既定の形式のパイロット信号を生成する。このパイロット信号は、スイッチ１２ａを介して無線部１５ａの変調入力に与えられる。なお、パイロット信号については、周波数軸上において、マイク１３ａによって与えられる音声信号の帯域の中心に位置する単一正弦波であると仮定する。
【００３５】
無線部１５ａは、制御部２０ａによって起動されると、その制御部２０ａの配下で上記パイロット信号を周波数変換することによってパイロット無線信号を生成し、アンテナ１６ａを介して無線機１０ｂ宛に送信する（図２(2))。
【００３６】
制御部２０ａは、インターバルτに相当する時間が経過する（図２(3))と、以下の処理を行う。
【００３７】
(1) スイッチ１２ａの共通接点をブレーク接点に接続する。
(2) パイロット信号生成部１１ａの稼働を規制する。
(3) 無線部１５ａに抑圧搬送波型のＳＳＢ変調方式に基づく送信波の生成を指示する。
(4) 「蓄積された音声信号を上記ＦＩＦＯ方式により出力する」ことを音声蓄積部１４ａに指示する。
【００３８】
したがって、マイク１３ａから与えられた音声信号は、パイロット無線信号が送信されている期間に亘ってＦＩＦＯ方式により蓄積され、そのパイロット無線信号の送信が完了した後には、順次、搬送波抑圧型のＳＳＢ変調方式に基づいて生成された送信波として無線機１０ｂ宛に送信される（図２(4))。
【００３９】
制御部２０ａは、プレススイッチが押下されている期間にわたって既述の処理を継続し、そのプレススイッチの押下が解除される（図２(5))と、全ての設定や指示を解除し、かつ無線部１５ａおよび増幅器１７ａに所定の指示を与えることによって待機する。
【００４０】
〔受信端である無線機１０ｂの各部の連係動作〕
一方、無線機１０ｂでは、アンテナ１６ｂに無線信号が到来していない状態（図２(6))では、制御部２０ｂが主導的に無線部１５ｂおよび増幅器１７ｂに所定の指示を与えることによって、受信端として待機する。
【００４１】
無線部１５ｂは、アンテナ１６ｂに到来した既述のパイロット無線信号のレベルに基づいて自動利得制御を起動し（図２(7))、その自動利得制御に固有のアタック機能およびリリース機能の下で、パイロット無線信号のレベルに適応した値に、無線部１５ｂの利得を設定する（図２(8))。
【００４２】
すなわち、無線部１５ｂの利得は、アンテナ１６ｂに到来したパイロット無線信号のレベルに応じた好適な値に設定される。
【００４３】
したがって、このようなパイロット無線信号に後続して受信される受信波（搬送波抑圧型のＳＳＢ変調方式の下で生成される）は、その先頭部から欠けることなく、定常的に安定して自動利得制御および復調の対象となる（図２(9))。
【００４４】
これらの自動利得制御および復調の下で受信波から復元された音声信号は、制御部２０ｂの主導の下で利得が設定される増幅器１７ｂを介してスピーカ１８ｂから操作者に伝達される。
【００４５】
すなわち、本実施形態によれば、搬送波抑圧型のＳＳＢ変調方式により生成され、かつ有効な音声信号で変調された受信波の先頭部の復調時に自動利得制御の下で適用される利得は、その受信波の占有帯域（図２(10))を介して事前に引き渡されたパイロット無線信号（図２(11))のレベル（図２(12))を基準として設定される。
【００４６】
したがって、本実施形態では、既存の変調方式や電波形式が変更されることなく、通信の開始から欠落することなく、自動利得制御に基づく伝送品質の維持が安定に図られる。
【００４７】
なお、本発明は、送信波および受信波の占有帯域が一定である通信系や伝送系に限定されず、これらの占有帯域が送信の度に変化し得る通信系や伝送系にも、同様に適用可能である。
【００４８】
また、本発明は、搬送波抑圧形の変調方式、または搬送波が大幅に低減される変調方式が適用されるならば、ＳＳＢ変調方式に限定されず、ＤＳＢ変調方式が適用された通信系や伝送系にも同様に適用可能である。
【００４９】
さらに、本実施形態では、パイロット信号は、送信波が送信される前に所定の期間τにわたって送信されている。
【００５０】
しかし、パイロット無線信号は、本来的な伝送品質や伝送速度が低下し、あるいは低下しても許容可能な程度であるならば、図３(a)、(b)に示すように、送信波の占有帯域に周波数多重化されてもよい。
【００５１】
また、このような周波数多重化の下で周波数軸上においてパイロット信号が位置すべき周波数（帯）は、図３(c)、(d)に示すように、本来的に伝送されるべき音声信号の帯域外に設定されてもよい。
【００５２】
さらに、パイロット信号が単一正弦波である場合には、図３(e) に示すように、そのパイロット信号の周波数は、搬送波抑圧形の変調の下で生成される側波帯の内、その変調に先行して行われた変調方式（例えば、ＯＦＤＭ(Orthogonal
Frequency Division Multiplexing)、ベースバンド信号に対するＰＮコードの乗算処理）により形成される周波数軸上のヌル点に設定されてもよい。
【００５３】
また、受信端におけるパイロット信号の検知が単なる帯域フィルタによる濾波によって行われなくてもよい場合には、送信波（受信波）の占有帯域内で伝送可能な如何なる変調方式により変調されてもよい。
【００５４】
さらに、このようなパイロット無線信号は、セキュリティ、チャネル制御等の通信制御その他にかかわる情報で変調されてもよい。
【００５５】
また、パイロット信号は、本来的に伝送されるべき音声信号との混信が回避されるならば、送信波の占有帯域に多重化されて並行して伝送されてもよい。
【００５６】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【００５７】
以下、本願に開示された発明の内、「特許請求の範囲」に記載しなかった発明の構成、作用および効果を「特許請求の範囲」、「課題を解決するための手段」、「発明の効果」の欄に準じた様式で列記する。
〔請求項６〕  請求項１に記載の送信装置において、
前記パイロット送信手段は、
受信端で行われる自動利得制御が定常状態に移行するために要する時間以上に亘って、前記パイロット信号を送信する
ことを特徴とする送信装置。
【００５８】
このような構成の送信装置では、請求項１に記載の送信装置において、前記パイロット送信手段は、受信端で行われる自動利得制御が定常状態に移行するために要する時間以上に亘って、前記パイロット信号を送信する。
【００５９】
すなわち、受信端には、受信波は、その受信波に先行して受信されたパイロット信号に基づく自動利得制御が定常状態に移行した後に到来する。
【００６０】
したがって、受信波には、自動利得制御によって確保される良好なレベルで所定の処理が施される。
〔請求項７〕  請求項４または請求項５に記載の受信装置において、
前記制御手段は、
前記受信波に前記パイロット信号が含まれない期間に、前記復調処理を有効化する
ことを特徴とする受信装置。
【００６１】
このような構成の受信装置では、請求項４または請求項５に記載の受信装置において、前記制御手段は、前記受信波に前記パイロット信号が含まれない期間に、前記復調処理を有効化する。
【００６２】
すなわち、受信波は、パイロット信号に応じた始動後の過渡的な状態から脱却した自動利得制御の下で、そのパイロット信号が含まれない状態で復調処理が施される。
【００６３】
したがって、伝送品質および信頼性が高められ、かつ安定に維持される。
【符号の説明】
【００６４】
１０ａ，１０ｂ  無線機
１１ａ，１１ｂ  パイロット信号生成部
１２ａ，１２ｂ  スイッチ
１３ａ，１３ｂ  マイク
１４ａ，１４ｂ  音声蓄積部
１５ａ，１５ｂ  無線部
１６ａ，１６ｂ  アンテナ
１７ａ，１７ｂ  増幅器
１８ａ，１８ｂ  スピーカ
１９ａ，１９ｂ  操作表示部
２０ａ，２０ｂ  制御部
【図１】
2014165903.tif 000003
【図２】
2014165903.tif 000004
【図３】
2014165903.tif 000005