(57)【要約】  本発明は、第１の装置によって第２の装置からの第１信号を受け取るためのコンピュータ記憶媒体に符号化されたコンピュータプログラムを含む方法、システム、及び装置に関する。前記第１信号は、第１変調信号で変調された搬送波信号を含む。前記第１信号に搬送波抽出（ＣＡＲＥＸ）プロセスを実行することによって搬送波信号の周波数を検出する。前記第１信号の搬送波信号に第２変調信号を加算して結合信号を生成し、前記第２変調信号は転置変調（ＴＭ）信号であって前記第１変調信号は非ＴＭ信号であり、前記結合信号を送信する。【選択図】図１Ｂ
2019518369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサに結合された受信器と、
前記１つ以上のプロセッサに結合された送信器と、
内蔵記憶された命令を有する、前記１つ以上のプロセッサに結合されたデータストアを備え、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサによって実行された場合に、前記１つ以上のプロセッサに、
第２の装置から、第１変調信号で変調された搬送波信号を含む第１信号を受け取り、
前記第１信号に搬送波抽出（ＣＡＲＥＸ）プロセスを実行することによって搬送波信号の周波数を検出し、
前記第１信号の搬送波信号に第２変調信号を加算して結合信号を生成し、前記第２変調信号は転置変調（ＴＭ）信号であって前記第１変調信号は非ＴＭ信号であり、
前記結合信号を送信する、
ことを含む操作を実行させることを含む装置。
【請求項２】
前記操作は更に、前記結合信号の位相を前記第１信号の位相と同期させることを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記搬送波信号に前記第２変調信号を加算することは、
前記第１信号の搬送波信号の第３高調波信号をデータで変調して前記第２変調信号を生成し、
前記第２変調信号を前記第１信号と結合する、
ことを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記搬送波信号に前記第２変調信号を加算することは、
前記搬送波信号の第２高調波信号と前記搬送波信号の第３高調波信号を生成し、
前記第３高調波信号をデータ信号で変調し、
前記変調された第３高調波信号を前記第２高調波信号と混合して前記第２変調信号を生成し、
前記第２変調信号を前記第１信号と結合する、
ことを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記操作は更に、前記第２変調信号の位相を前記第１信号の位相と同期させることを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１変調信号は、位相変調、周波数変調、バイナリ位相シフトキーイング、直交位相シフトキーイング、振幅変調、又は直交振幅変調のうち１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記装置は携帯型装置である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
更に電源を備え、前記電源は電池又はソーラー電源のうち１つである、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記搬送波信号の周波数を検出することは、
前記第１信号の中心周波数を検出し、
第３信号の周波数を検出し、
前記第１信号の中心周波数と前記第３信号の周波数との差信号を決定し、
前記差信号に基づいて前記第３信号の周波数を修正して前記搬送波信号を提供する、
ことを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
既存通信信号に情報を加算する方法であって、前記方法が、
第１の装置によって、第２の装置からの信号を受け取り、前記信号は、第１変調信号で変調された搬送波信号を含み、
前記第１の装置によって、前記第１信号に搬送波抽出（ＣＡＲＥＸ）プロセスを実行することによって前記搬送波信号の周波数を検出し、
前記第１の装置によって、前記信号の搬送波信号に第２変調信号を加算して結合信号を生成し、前記第２変調信号は転置変調（ＴＭ）信号であって第１変調信号は非ＴＭ信号であり、
前記第１の装置によって前記結合信号を送信する、
ことを含む方法。
【請求項１１】
更に、前記結合信号の位相を前記第１信号の位相と同期させることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記搬送波信号に前記第２変調信号を加算することは、
前記第１信号の前記搬送波信号の第３高調波信号をデータで変調して前記第２変調信号を生成し、
前記第２変調信号を前記第１信号と結合する、
ことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記搬送波信号に前記第２変調信号を加算することは、
前記搬送波信号の第２高調波信号と前記搬送波信号の第３高調波信号を生成し、
前記第３高調波信号をデータ信号で変調し、
前記変調された第３高調波信号を前記第２高調波信号と混合して前記第２変調信号を生成し、
前記第２変調信号を前記第１信号と結合する、
ことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
更に、前記第２変調信号の位相を前記第１信号の位相と同期させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１変調信号は、位相変調、周波数変調、バイナリ位相シフトキーイング、直交位相シフトキーイング、振幅変調、又は直交振幅変調のうち１つである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記搬送波信号の周波数を検出することは、
前記第１信号の中心周波数を検出し、
第３信号の周波数を検出し、
前記第１信号の中心周波数と前記第３信号の周波数との差信号を決定し、
前記差信号に基づいて前記第３信号の周波数を修正して前記搬送波信号を提供する、
ことを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも１つのプロセッサによって実行された場合に、少なくとも１つのプロセッサに、
第２の装置から、第１変調信号で変調された搬送波信号を含む第１信号を受け取り、
前記第１信号に搬送波抽出（ＣＡＲＥＸ）プロセスを実行することによって前記搬送波信号の周波数を検出し、
前記第１信号の搬送波信号に第２変調信号を加算して結合信号を生成し、前記第２変調信号は転置変調（ＴＭ）信号であって前記第１変調信号は非ＴＭ信号であり、
前記結合信号を送信する、
ことを含む操作を実行させる命令を記憶した非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記操作は更に、前記結合信号の位相を前記第１信号の位相と同期させることを含む、請求項１７に記載の媒体。
【請求項１９】
前記搬送波信号に前記第２変調信号を加算することは、
前記第１信号の搬送波信号の第３高調波信号をデータで変調して前記第２変調信号を生成し、
前記第２変調信号を前記第１信号と結合する、
ことを含む、請求項１７に記載の媒体。
【請求項２０】
前記搬送波信号に前記第２変調信号を加算することは、
前記搬送波信号の第２高調波信号と前記搬送波信号の第３高調波信号を生成し、
前記第３高調波信号をデータ信号で変調し、
変調された第３高調波信号を前記第２高調波信号と混合して前記第２変調信号を生成し、
前記第２変調信号を前記第１信号と結合する、
ことを含む請求項１７に記載の媒体。
【請求項２１】
前記操作は更に、前記第２変調信号の位相を前記第１信号の位相と同期させることを含む、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２２】
搬送波信号の周波数を検出することは、
前記第１信号の中心周波数を検出し、
第３信号の周波数を検出し、
前記第１信号の中心周波数と前記第３信号の周波数との差信号を決定し、
前記差信号に基づいて前記第３信号の周波数を修正して前記搬送波信号を提供する、
ことを含む、請求項１７に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
情報信号をある場所から別の場所に送信するために搬送波変調技術が使用される。伝統的信号変調（traditional signal modulation）技術には、例えば、振幅変調（ＡＭ）、周波数変調（ＦＭ）、位相変調（ＰＭ）が含まれる。更に、直角位相振幅変調（ＱＡＭ）を含めて直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、振幅位相シフトキーイング（ＡＰＳＫ）などのＡＭ、ＦＭ及びＰＭの様相を含む複雑な変調技術が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本明細書は、転置変調（ＴＭ）信号を伝統的変調（非ＴＭ）信号と組み合わせる方法及びシステムに関する。より具体的には、本明細書は、既存非ＴＭ信号を受信し、その非ＴＭ信号への干渉を最小または皆無にしながら、非ＴＭ信号の搬送波にＴＭ信号を加算するための方法及びシステムに関する。更に、明細書は、同じ搬送波信号上で結合された伝統的変調信号とＴＭ信号を用いた装置間での通信のための方法及びシステムに関する。ＴＭの文脈で述べるが、本開示の実施態様は、他の信号タイプにも適用できる。
【０００３】
一般に、本明細書に記載された内容の革新的態様は、第１の装置によって、第２の装置からの第１信号を受信する操作を含み、第１信号が、第１変調信号で変調された搬送波信号を含む、方法で実施されうる。第１信号に搬送波抽出（ＣＡＲＥＸ）プロセスを実行することによって搬送波信号の周波数を検出する。第１信号の搬送波信号に第２変調信号を加算して結合信号を生成し、第２変調信号は転置変調（ＴＭ）信号であり、第１変調信号は非ＴＭ信号である。結合信号を送信する。この態様の他の実施形態は、コンピュータ記憶装置上で符号化された方法の操作を実行するように構成された対応するシステム、装置及びコンピュータプログラムを含む。以上及びその他の実施態様はそれぞれ随意に、以下の特徴の１つ以上を含みうる。
【０００４】
幾つかの実施態様は、結合信号の位相を第１信号の位相と同期させることを含む。
【０００５】
幾つかの実施態様では、搬送波信号に第２変調信号を加算することは、第１信号の搬送波信号の第３高調波信号をデータで変調して第２高調波信号を生成し、第２変調信号を第１信号と結合することを含む。
【０００６】
幾つかの実施態様では、搬送波信号に第２変調信号を加算することは、搬送波信号の第２高調波信号と搬送波信号の第３高調波信号を生成することを含む。第３高調波信号をデータ信号で変調する。変調された第３高調波信号を第２高調波信号と混合して第２変調信号を生成する。更に、第２変調信号を第１信号と結合する。幾つかの実施態様は、第２変調信号の位相を第１信号の位相と同期させることを含む。
【０００７】
幾つかの実施態様では、第１変調信号は、位相変調、周波数変調、バイナリ位相シフトキーイング、直交位相シフトキーイング、振幅変調または直交振幅変調のうち１つである。
【０００８】
幾つかの実施態様では、搬送波信号の周波数を検出することは第１信号の中心周波数を検出することを含む。第３信号の周波数を検出する。第１信号の中心周波数と第３信号の周波数との差信号を決定する。更に、差信号に基づいて第３信号の周波数を修正して搬送波信号を提供する。
【０００９】
別の一般的態様において、本明細書に記載された内容の革新的態様は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサに結合された受信器と、１つ以上のプロセッサに結合された送信器と、１つ以上のプロセッサに結合されたデータストアを含む通信装置で実施されうる。データストアは、１つ以上のプロセッサによって実行された場合に、１つ以上のプロセッサに、第２の装置から第１信号を受信することを含む操作を実行させる、内蔵記憶された命令を含み、第１信号は第１変調信号で変調された搬送波信号を含む。第１信号にＣＡＲＥＸプロセスを実行することによって搬送波信号の周波数を検出する。第１信号の搬送波信号に第２変調信号を加算して結合信号を生成し、第２変調信号はＴＭ信号であり、第１変調信号は非ＴＭ信号である。結合信号を送信する。この実施形態および他の実施形態はそれぞれ随意に以下の特徴の１つ以上を含みうる。
【００１０】
幾つかの実施態様では、装置は携帯型装置である。幾つかの実施態様では、装置は電源を含む。幾つかの実施態様では、電源は電池またはソーラー電源のうち１つでありうる。
【００１１】
本明細書に記載された内容の特定の実施形態は、以下の利点のうち１つ以上を実現するために実施され得る。実施態様は、伝統的変調方式を用いて送信された信号の帯域幅を増加させてよい。実施態様は通信チャネルのデータ容量を増加させてよい。実施態様は２つの異なって変調された信号の、単一の搬送波周波数への結合を可能にしてもよい。幾つかの実施態様は、変調信号に関するアプリオリな情報を僅かまたは皆無にして変調信号からの搬送波信号の抽出を可能にすることができる。幾つかの実施態様は、変調信号に用いられる変調のタイプに係わりなく変調信号から搬送波を抽出できてよい。言い換えると、幾つかの実施態様は、入力信号の変調のタイプを問わず搬送波信号を抽出できてよい。
【００１２】
本明細書で述べた内容の１つ以上の実施態様の詳細は、添付図面及び以下の記述で説明される。内容の他の特徴、態様及び利点は、記述、図面及び特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本開示の実施態様による例示的システムを描写する図である。
【図１Ｂ】本開示の実施態様による例示的システムを描写する図である。
【図１Ｃ】本開示の実施態様による例示的システムを描写する図である。
【図２】本開示の実施態様による例示的ＴＭ信号送信器のブロック図である。
【図３Ａ】本開示の実施態様による例示的搬送波抽出装置のブロック図である。
【図３Ｂ】本開示の実施態様による例示的周波数検出器のブロック図である。
【図４Ａ】搬送波信号抽出装置によって生成された例示的制御信号を描写する図である。
【図４Ｂ】搬送波信号抽出装置によって生成された例示的制御信号を描写する図である。
【図５】本開示の実施態様による例示的ＴＭ信号受信器のブロック図である。
【図６Ａ】本開示の実施態様による例示的ＴＭ信号分離及び抽出装置のブロック図である。
【図６Ｂ】図６に示されたＴＭ信号分離及び抽出装置の様々な段階における信号の周波数領域表現を示す図である。
【図７】本開示の実施態様により実行できる例示的プロセスを示す図である。
【図８】本開示の実施態様により実行できる例示的プロセスを示す図である。
【図９】本開示の実施態様により実行できる例示的プロセスを示す図である。
【００１４】
様々な図面内の類似の参照番号と指示は類似の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書は、転置変調（ＴＭ）信号を伝統的変調（非ＴＭ）信号と結合する方法及びシステムに関する。より具体的には、本明細書は、既存非ＴＭ信号を受信し、非ＴＭ信号への干渉を最小又は皆無にして非ＴＭ信号の搬送波にＴＭ信号を加算するための方法及びシステムに関する。更に、本明細書は、同じ搬送波信号上で結合された伝統的変調とＴＭ信号を用いた装置間の通信のための方法及びシステムに関する。ＴＭの文脈で述べるが、本開示の実施態様は他の信号タイプにも適用可能であり得る。
【００１６】
本開示の実施態様は一般に、ＴＭ信号を伝統的変調（非ＴＭ）信号と結合する方法及びシステムに関する。より具体的には、実施態様は、既存非ＴＭ信号を受信し、非ＴＭ信号への干渉を最小又は皆無にして非ＴＭ信号の搬送波にＴＭ信号を加算するための方法及びシステムを提供する。例えば、既存非ＴＭ信号は、ＴＭ適応通信装置によって受信されうる。通信装置は、非ＴＭ信号から搬送波信号を抽出し、抽出した搬送波信号を、ＴＭ信号を用いて付加的なデータで変調し、ＴＭ信号を、非ＴＭ信号への干渉を最小又は皆無にして、受信した非ＴＭ信号と結合してよい。
【００１７】
本開示の別の実施態様は一般に、既存変調信号から搬送波信号を抽出し、抽出した搬送波信号をＴＭ信号で変調し、既存信号をＴＭ信号と結合して同一搬送波信号上で再送信する。具体的には、実施態様は、搬送波信号が抑圧された変調信号（例えば、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ、ＡＰＳＫ、ＢＰＳＫ）から搬送周波数を抽出できる。ＣＡＲＥＸ（搬送波抽出）回路は、ＣＡＲＥＸ出力信号の周波数と入力信号の搬送周波数の加重平均との周波数差を決定する。計算された差の値は、信号発生器を連続的に調整して入力搬送周波数の加重平均とＣＡＲＥＸ出力との最小差を維持するために使用される。抽出搬送波の第３高調波は、データ信号で変調されてＴＭ変調信号が生成される。ＴＭ変調信号は、抽出搬送周波数に対して逆にヘテロダインされ、既存変調信号と結合される。次に、結合信号を送信できる。更に、結合信号内のＴＭ変調信号は、伝統的変調方式を復調するために使用される復調システムによってＴＭ変調が認識されないので、既存の信号と干渉しない。その代わりに、ＴＭ信号は、既存信号内のノイズのわずかな増加として現れる。
【００１８】
本開示の別の実施態様は一般に、同じ搬送波信号上で結合された伝統的変調とＴＭ信号を受信し、次に結合信号からＴＭ信号を分離する。具体的には、実施態様は、伝統的変調信号（既存信号）とＴＭ変調信号を含む結合信号から既存信号を分離できる。既存信号は搬送波信号から復調されうる。抽出された搬送波信号を復調された既存信号で再変調して、ＴＭ変調信号なしに既存信号だけを再現できる。再変調された既存信号は、本明細書に記載されたＴＭ復調技術を使用して復調できるＴＭ変調信号だけを残して、結合信号から除去されうる。
【００１９】
本明細書で用いる用語「転置変調」、「ＴＭ変調」、「ＴＭ」及び「ＴＭ信号」は、搬送波信号（又はそのような技術によって変調された信号）の振幅、周波数又は位相に影響せずに搬送波信号に情報を追加する技術を指す。より具体的には、例えば、上記の用語は、搬送波信号の高周波を変える（例えば、転置、タイムシフト）ことによって情報が伝達される変調のタイプを指す。例えば、本開示は一般に搬送波信号の第３高周波を変えることによって転置変調をもたらすことを対象としているが、幾つかの実施態様では、搬送波信号の他の高周波（例えば、第４高調波、第５高調波、第６高調波など）を変えることによって転置変調をもたらしてもよい。更に、転置変調及び／又はＴＭ信号は、例えば、振幅、周波数又は位相変調信号に用いられる復調器のような伝統的復調器によっては検出可能でない。
【００２０】
図１Ａは、本開示の実施態様による例示的システム１００を示す。システム１００は、通信装置１０２のシステムである。システム１００は、無線周波数（ＲＦ）通信システム、衛星通信システム、地上通信線通信システム（例えば、電話通信又はケーブルネットワーク）、光通信システム、コンピュータネットワーク、又は通信装置１０２の任意の他のシステムでよい。通信装置１０２は、伝統的変調技術を使用して搬送波信号を情報信号で変調し、変調信号をある通信装置１０２と別の通信装置との間で送受信するためのシステムを含む。例えば、通信装置Ａが放送送信器であって、通信装置Ｂが信号反応器であり、通信装置Ｃ及びＤが信号受信器であってよい。伝統的変調技術には、例えば、直交振幅変調（ＱＡＭ）を含めて、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、振幅位相シフトキーイング（ＡＰＳＫ）などのＡＭ、ＦＭ及びＰＭの様相を含む複雑な変調技術に加えて、振幅変調（ＡＭ）、周波数変調（ＦＭ）及び位相変調（ＰＭ）が含まれる。更に、通信装置Ｂ及びＣは、ＴＭ送信器１０４及びＴＭ受信器１０６を含む。幾つかの例では、通信装置Ｃは例えば受動受信装置であってよく、ＴＭ受信器１０６を含みうるがＴＭ送信器１０４は含み得ない。幾つかの例では、ＴＭ送信器１０４及び／又はＴＭ受信器１０６は、伝統的送信器及び受信器に一体化されうる。ＴＭ送信器１０４及び／又はＴＭ受信器１０６は、ハードウェア装置（例えば、集積回路、チップセット、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ））として実現されてもよく、または、ソフトウェアとして実現されうる（例えば、ソフトウェアディファインドラジオ（ＳＤＲ）として）。
【００２１】
システム１００は、伝統的変調信号１０８を受信し、ＴＭ送信器１０４を使用する同じ搬送波上で伝統的変調信号１０８をＴＭ変調信号１１０と結合し、それにより結合信号１１２の全帯域幅が大きくなりうる。ＴＭ変調信号１１０は、結合信号１１２から分離され、ＴＭ受信器１０６によって復調されうる。同様に、伝統的変調信号１０８は、ＴＭ変調信号１１０によって引き起こされる干渉なしに別々に復調されうる。これは、ＴＭ変調信号が非ＴＭ受信器によって解読できないので可能であり、その代わりに、伝統的変調信号のノイズのわずかな増大として現れる。
【００２２】
例えば、通信装置Ａは、ＱＡＭ信号１０８を通信装置Ｂに送信できる。通信装置ＢのＴＭ送信器１０４は、ＱＡＭ信号１０８を受信し、ＱＡＭ信号１０８から搬送波信号を抽出できる。ＴＭ送信器１０４は、抽出搬送波信号をＴＭ信号で変調し、ＴＭ変調信号１１０をＱＡＭ信号１０８と結合して、結合信号１１２を再送信する。幾つかの例では、後述されるように、ＴＭ送信器１０４は、伝統的変調信号１０８（例えば、ＱＡＭ信号）から、搬送波が抑圧され搬送波信号に関するアプリオリ情報（例えば、周波数又は位相情報）をほとんど又は全く含まない搬送波信号を抽出できる。
【００２３】
通信装置Ｃ及びＤは、結合信号１１２を受信できる。通信装置ＣのＴＭ受信器１０６は、結合信号１１２からＴＭ変調信号１１０を分離し抽出し、次にＴＭ変調信号１１０を復調してＴＭ変調データ信号を得る。幾つかの例では、後述されるように、ＴＭ受信器１０６は、伝統的変調信号１０８（例えば、ＱＡＭ信号）を復調し、搬送波を伝統的変調信号１０８だけで再変調し、再変調した搬送波信号を結合信号１１２から除去してＴＭ変調信号１１０だけを残すことによって、結合信号１１２からＴＭ変調信号１１０を分離する。他方で、ＴＭ受信器１０６を有していない通信装置Ｄは、伝統的変調信号１０８だけを検出し復調し、ＴＭ変調信号１１０を検出及び復調はしない。
【００２４】
幾つかの実施態様では、搬送波信号は、中間周波数（ＩＦ）搬送波信号でよい。即ち、搬送波信号は、必ずしも信号が最終的に送信される搬送波の同じ周波数でなくてもよいが、システム（例えば、衛星通信システム）内で、信号送信又は受信の中間ステップとして内部的に使用されるＩＦでよい。即ち、信号送信の場合、システムは、結合信号１１２を送信する前に、結合信号１１２をＩＦ信号から送信搬送波周波数にアップコンバートできる。これと反対に、信号受信の場合、システムは、結合信号１１２からＴＭ変調信号１１０を分離する前に、変調信号を送信搬送波周波数からＩＦ周波数にダウンコンバートできる。他の実施態様では、ＩＦ搬送波信号が使用されることはなく、送信搬送波信号は伝統的変調信号とＴＭ変調信号の両方で変調されうる。
【００２５】
図１Ｂは、前述の技術を用いる一例の環境１３０を描写する。緊急時対応サービス （例えば、自然災害などの緊急状況に対応している警察、消防署、医療職員）向けの通信ネットワークの文脈で例示的環境を説明する。しかしながら、本開示の実施態様は、限定はしないが、コンピュータネットワーク、放送ネットワーク、ケーブルキャストネットワーク、衛星システム、インターネット・オブ・シングス（ＩｏＴ）ネットワークなどを含む他の適切な適切な環境と文脈において実現できることも理解される。
【００２６】
環境１３０は、放送信号源１３２（例えば、放送送信器）と、ＴＭ適応中継局１３４と、多数のユーザ通信装置１３６ａ−１３６ｄ 、１３８を含む。放送信号源１３２は、例えば、非ＴＭ変調信号を送信する送信器（例えば、図１Ａの通信装置Ａなどの）でありうる。例えば、放送信号源１３２は、ＦＭ又はＡＭ無線送信器、テレビジョン送信器、ケーブルキャスト送信器、セルラーサービス送信器または無線周波数（ＲＦ）通信送信器（例えば、高周波数（ＨＦ）無線送信器又は中継器）でありうる。
【００２７】
ユーザ通信装置１３６ａ−１３６ｄ，１３８はそれぞれ、放送信号源１３４から１つ以上のタイプの非ＴＭ変調信号を受信するための受信器を含む。例えば、通信装置１３６ａ−１３６ｄ，１３８は、ＡＭ、ＦＭ又は衛星ラジオ、デジタルラジオ、ソフトウェアラジオ（例えば、ソフトウェアディファインドラジオ（ＳＤＲ））、スマートフォン、タブレットコンピュータ、放送またはケーブルキャスト受信器を備えたテレビ、市民バンド（ＣＢ）ラジオなどを含みうる。通信装置１３６ａ−１３６ｂは、緊急時対応要員によって使用される通信装置として描写されている。例えば、通信装置１３６ａは、緊急サービス車両内のラジオシステムを表す。通信装置１３６ｂは、緊急時対応要員によって使用されるタブレットコンピュータを表す。例えば、通信装置１３６ｂは、放送ラジオまたはテレビジョン信号を受信できるＳＤＲを含む。通信装置１３６ｃ，１３６ｄは、病院又は警察派遣センター又は緊急アクションセンターにおける通信システムを表す。例えば、通信装置１３６ｃ，１３６ｄは、放送／ケーブルキャストテレビジョンシステム、ＡＭ／ＦＭ／デジタルラジオシステム及び派遣ラジオシステムを含みうる。更に, 通信装置１３６ａ−１３６ｃはそれぞれ１つのＴＭ受信器（例えば、図１Ａの通信装置Ｃなどの）を含み、幾つかの例では、１つのＴＭ送信器を含む。通信装置１３８はＴＭ受信器（例えば、図１Ａの通信装置Ｄなどの）を含まず、非緊急サービス通信装置（例えば、ラジオ、テレビ、スマートフォン、ＳＤＲなど）を表す。
【００２８】
ＴＭ適応中継局１３４は、非ＴＭ及びＴＭ送信器両方と、受信器（例えば、図１Ａの通信装置Ｂなどの）を含む。中継局１３４は、非ＴＭ放送信号１４０を受信し、非ＴＭ信号と同じ搬送波にＴＭ信号を加算することによって結合信号１４２を生成し、結合信号１４２を、ユーザ通信装置１３６ａ−１３６ｄによって受信するために送信できる。前述のように、通信装置１３６ａ−１３６ｄは、非ＴＭ信号とＴＭ信号のいずれかまたは両方を検出し復調することができるが、それに対し通信装置１３８は非ＴＭ信号のみを検出し復調できる。
【００２９】
中継局１３４は、限定はしないが、移動中継局１３４ａと、空中線中継局１３４ｂと、固定中継局１３４ｃを含みうる。例えば、移動中継局１３４ａは、災害現場で容易に配備されうるように、搬送可能でありうる。更に、移動中継局１３４ａは、ローカル電源（例えば、電池、ソーラー電源、発電機）を含みうる。例えば、移動中継局１３４ａはハンドヘルド装置、「スーツケースサイズの」装置またはトラック／トレーラーで搬送可能な装置として実施されうる。移動中継局１３４ａのサイズは、装置の所望の送信パワーを得るために必要なエレクトロニクスと、移動中継局１３４ａに必要とされる電源のサイズによって決定されてよい。空中線中継局１３４ｂは、航空機又はドローンに取り付けられた中継局を含みうる。例えば、空中線中継局１３４ｂは、災害エリア上空に配備されうる。例えば、固定中継局１３４ｃは、緊急警報システム（ＥＡＳ）用の一次入口点（ＰＥＰ）局であってよい。
【００３０】
例えば、緊急時、中継局１３４は、ＴＭ信号を用いて緊急時対応要員向けの情報を放送信号源１３２からの放送信号１４０に埋め込むことができる。緊急時対応要員によって使用されるＴＭ適応通信装置１３６ａ−１３６ｄはＴＭ信号内の情報を検出し受信できるが、非ＴＭ適応通信装置１３８は不能である。
【００３１】
例えば、大規模災害時（例えば地震）、伝統的通信チャネルは過負荷となり、緊急対応者や派遣者に非常に必要な情報を取得することが難しくなり得る。緊急事態が発生した場合、ＴＭ適応中継局１３４は、既存チャネル（例えば、放送チャネル）で提供される通常のメディア内容に影響せずに緊急担当職員向けの付加的な通信チャネルを提供するために用いられうる。例えば、緊急事態に対応して設定された中継局１３４は、放送信号源１３２から放送信号１４０を受信できる。例えば、放送信号１４０は、通常のスケジュールのラジオ番組または特別ニュース警報を含むラジオ局信号であってよい。中継局１３４は、非ＴＭ放送信号１４０に含まれる内容に影響せずに放送信号１４０に緊急担当職員向けの情報を追加できる。例えば、放送信号１４０に追加される情報は、限定はしないが、音声データ、イメージデータ、テキストデータおよびビデオデータを含みうる。更に、中継局１３４は緊急対応者を調整するための情報（例えば、配備命令、災害現場の場所、閉鎖された街路周辺のルーティング情報など）および派遣者を支援する情報（例えば、空中線中継局１３４ｂからの、災害現場の現地状況報告、災害現場空中線画像またはビデオ）をＴＭ信号に配信できる。
【００３２】
幾つかの実施態様では、移動中継局１３４ａは、現場からの情報を配信するために災害現場に設置されうる。例えば、移動中継局１３４ａは倒壊した車道の現場に設置されうる。移動中継局１３４ａはローカルＦＭラジオ局（放送信号１４０）にチューニングされうる。現場人員１４６は、移動中継局１３４ａを用いて現場からの画像を付近の派遣センター（例えば、病院及び／又は消防署にある通信装置１３６ｃ）と、現場への途上にあるＥＭＳチーム（例えば、通信装置１３６ａ，１３６ｂ）に送信できる。例えば、移動中継局１３４ａは、現場の通信装置１４４から送信対象データをＴＭ信号で受信できる。現場人員１４６は通信装置１４４（例えば、スマートフォン又はタブレットコンピュータ）で現場の画像及び／又はビデオをキャプチャし、その画像及び／又はビデオを中継局１３４aに転送できる。現場通信装置１４４と中継局１３４aとの通信はＴＭ変調を使用する必要はなく、非ＴＭ信号又はＴＭ信号のいずれかを使用して遂行されうる。更に、現場通信装置１４４と中継局１３４aとの通信は有線でも無線でもよい。中継局１３４aは現場通信装置１４４からデータ（例えば、画像及び／又はビデオ）を受信し、データをＴＭ信号に符号化し、それはＦＭラジオ局放送信号１４０に追加されて結合信号１４２を生成する。次に中継局１３４ａは結合信号１４２を送信する。
【００３３】
通信装置１３６ａ−１３６ｄ，１３８それぞれは結合信号１４２を受信し得るが、ＴＭ適応通信装置１３６ａ−１３６ｄのみが、結合信号１４２のＴＭ部分を検出し復調できることになる。例えば、放送信号１４０を受信するようにチューニングされた、ＴＭ適応型でない通信装置１３８は、結合信号１４２に含まれた放送信号１４０のみを検出する。従って、緊急対応者からの情報を含むＴＭ信号は、運転者が通信装置１３８（例えば、車載ラジオ）で聞いている音楽やニュース報道に影響しない。同時に、通信装置１３６ｃ（例えば、病院の派遣システム）は結合信号１４２のＴＭ部分を検出し復調できる。こうして、病院職員は災害現場からの画像を検討し見ることができる。すると病院職員は、例えば、緊急対応者が対処している怪我のタイプと程度に関するより詳しい知識に基づく判断を行なうことができる。この情報は、必要な追加緊急対応者の人数、必要な用品のタイプ、患者の殺到を受け入れるために病院を如何に準備するかに関する決定を支援するためにも使用されうる。更に、そのような現場情報は、医療リソースの優先付けを支援するために多数の災害現場における多数のモバイル中継器装置１３４ａから受信されうる。
【００３４】
別の例では、空中線中継局１３４ｂは災害現場及び／又はその周辺領域の上に飛ばされてもよい。移動中継局１３４ａの場合と同様に、空中線中継局１３４ｂはローカルＦＭラジオ局（放送信号１４０）にチューニングされうる。空中線中継局１３４ｂは、結合信号１４２のＴＭ部分で送信するために現場の地域画像又はビデオをキャプチャできる。例えば、中継局１３４ｂは、航空機上のカメラから空中線データ（例えば、画像及び／又はビデオ）を受信し、ＦＭラジオ局放送信号１４０に付加されるＴＭ信号にデータを符号化して結合信号１４２を生成できる。次に中継局１３４ｂは結合信号１４２を送信する。上記のように、通信装置１３６ａ−１３６ｄ，１３８それぞれは結合信号１４２を受信し得るが、ＴＭ適応通信装置１３６ａ−１３６ｄのみが結合信号１４２のＴＭ部分を検出し復調することができる。
【００３５】
別の例では、空中線中継局１３４ｃは緊急担当職員に情報を送信するために使用されうる。例えば固定中継局１３４ｃは、移動中継局１３４ａに関して前述したのと同じ方式で使用されうる。例えば、固定中継局１３４ｃは、緊急放送信号１４０（例えば、緊急警報システム（ＥＡＳ）メッセージ）を送信しているラジオ又はテレビ局にチューニングされうる。固定中継局１３４ｃは緊急担当職員向けの追加情報を受信し、その情報を、緊急担当職員向けに、緊急放送信号１４０とともに結合信号１４２で送信されるＴＭ信号に符号化できる。通信装置１３６ｃ，１３６ｄ（例えば、病院、消防署及び警察署で使用されるテレビ）は、ＴＭ信号を検出して復号するために装備されてよい。したがって、緊急放送信号が受信されると、そのような通信装置１３６ｃ，１３６ｄは緊急放送信号１４０ばかりでなく緊急担当職員に関する情報も表示できる。例えば、派遣命令または災害現場への封鎖されたルートをＴＭ信号に含めて、緊急担当職員に提示できる。幾つかの実施態様では、例えば固定中継局１３４ｃがＥＡＳのためのＰＥＰ基地である場合、固定中継局１３４ｃは別個の放送信号源１３２から放送信号１４０を受信し得ないが、緊急放送信号向けの非ＴＭ変調信号と、緊急担当職員に特定した情報向けのＴＭ変調信号の両方を生成できる。言い換えると、固定中継局１３４ｃは既存非ＴＭ放送信号にＴＭ信号を追加することはないが、結合信号１４２の非ＴＭ部分とＴＭ部分の両方を生成し送信できる。
【００３６】
図１Ｃは、前述の技術を用いるための別の例示的環境１５０を描写している。例示的環境は、スポーツ会場（例えば競技場）向けの通信ネットワークの文脈で説明される。繰り返すが、本開示の実施態様は他の適切な環境及び文脈において実現されうる。
【００３７】
環境１５０は、それぞれが通信装置（例えばラジオ）を有する数台の車両１５２と、ピットクルー通信装置１６０を備えるピットクルー１５４と、レースファン１５６を描写している。更に、環境１５０は、放送信号源１５８（例えば、放送送信器）を描写している。放送信号源１５８は、非ＴＭ変調信号を送信する送信器（例えば、図１Ａの通信装置Ａ）でありうる。例えば、放送信号源１５８は競技場でのレースを放送しているＦＭ又はＡＭ無線送信器でありうる。
【００３８】
幾つかの実施態様では、スポーツ会場（例えば、競技場、スポーツスタジアム又はアリーナ）は、ＴＭ適応装置を用いて、ファンに、スポーツイベント観覧中に独自の娯楽経験を提供できる。例えば、競技場は、ファン１５６に、ご贔屓のドライバーとドライバーのピットクルーとの間の通信１７４を聞く機会を提供してもよい。例えば、ファン１５６ａは競技場で使用するＴＭ適応受信器装置１６１をレンタルしてもよい。ピットクルー１５４ａの通信装置１６０ａはＴＭ適応送信器及び受信器を含みうる。図１Ａに関して上記で説明したプロセスに従って、通信装置１６０ａは、車両１５２ａのドライバーとピットクルー１５４ａとの間の通信１７４を放送信号１７０（例えば、レースのラジオ放送）に追加できる。例えば、通信装置１６０ａは通信１７４をＴＭ信号に符号化してそのＴＭ信号を放送信号１７０に追加して結合信号１７２を生成できる。従って、ＴＭ適応受信器装置１６１のみが、ドライバー／ピットクルー通信１７４を含むＴＭ信号を検出し復調できることとなる。よって、受信器装置１６１をレンタルしたファン１５６ａのみがドライバー／ピットクルー通信１７４を聞くことができる。
【００３９】
幾つかの例では、ＴＭ適応受信器１６１は、ファン１５６ａのモバイル装置（例えば、スマートフォン）で実行されるモバイルアプリケーションとして実施されうる。例えば、ＴＭ適応受信器１６１はＳＤＲとして実施されうる。幾つかの例では、放送信号１７０はＷｉＦｉ信号で、放送信号源１５８はスポーツ会場内のＷｉＦｉアクセスポイントでありうる。そのような実施態様において、ドライバー／ピットクルー通信１７４を含むＴＭ信号は、ＷｉＦｉ信号に追加されうる。例えば、通信装置１６０は、ドライバー／ピットクルー通信１７４を含むＴＭ信号をＷｉＦｉ信号に追加できる。幾つかの例では、ＷｉＦｉアクセスポイントはＴＭ適応送信器を含みうる。例えば、ドライバー／ピットクルー通信１７４は会場のコンピュータネットワークを介して送信され、ＷｉＦｉアクセスポイントは通信１７４をＴＭ信号に符号化して、ＷｉＦｉアクセスポイントによって送信される非ＴＭＷｉＦｉ信号にＴＭ信号を追加できる。
【００４０】
別の例示的実施態様では、車両１５２ｂ（例えば、レースカー）内のＴＭ適応ラジオを用いて、車両に関する情報を、車両ドライバとピットクルー１５４ｂとの間のラジオ通信に追加できる。例えば、図１Ａに関して前述したプロセスを用いて、車両１５２ｂ内のＴＭ適応ラジオは、車両情報を含むＴＭ信号を、車両１５２ｂとピットクルーの通信装置１６０ｂとの間で送信されるラジオ通信信号１７６に追加できる。例えば、ＴＭ適応ラジオは車両診断情報を備えたＴＭ信号をラジオ信号１７６に用いられる搬送波に追加して結合信号１７８を生成できる。通信装置１６０ｂは更に、ＴＭ信号を検出し復調するためのＴＭ適応受信器も含みうる。従って、車両診断情報は、ラジオ通信信号１７６に影響せずピットクルー１５４ｂに送信されうる。例えば、通信装置１６０ｂは、コンピュータと、診断情報をピットクルー１５４ｂに表示するためのディスプレイを含みうる。車両診断情報は、限定はしないが、エンジンデータ（例えば、温度、流体レベル、ＲＰＭ）、タイヤ圧、タイヤ温度、ブレーキ温度、車両からのビデオフィードなどを含みうる。
【００４１】
レースカーに関して説明されているが、ＴＭ信号及びＴＭ適応ラジオ（例えば、通信ラジオ又はその他のタイプの信号送／受信器）は、他の文脈で車両データを伝えるためにも実施されうる。例えば、付加的な文脈は、限定はしないが、運送車両（例えば、トラック、汽車、船舶、航空機）、緊急サービス車両（例えば、警察車両、救急車、消防車）、自動運転車、農業車両（例えば、トラクター及びコンバイン等の収穫装置）、及び交通信号プリエンプションシステム（例えば、緊急サービス車両によって用いられる）を含みうる。そのような文脈において、車両データは、場所情報（例えば、ＧＰＳデータ）、車両識別情報、コース、スピード、貨物情報、出荷元、出荷先等を含みうる。更に、ＴＭケーブル車両ラジオは、限定はしないが、通信ラジオ（例えば、ＣＢラジオ、船舶間（ｂｒｉｄｇｅ‐ｔｏ‐ｂｒｉｄｇｅ）ラジオ（船舶））、自動識別システム（ＡＩＳ）海上送信器などを含みうる。
【００４２】
図２は、本開示の実施態様による例示的なＴＭ信号送信器１０４のブロック図を示す。ＴＭ送信器１０４は、搬送波抽出部（ＣＡＲＥＸ２０６）、高調波発生部２０２、ＴＭ変調部２０４及びヘテロダイン部２０５を含む。搬送波抽出部は、搬送波抽出装置（ＣＡＲＥＸ）２０６を含む。高調波発生部２０２は、第２高調波発生器２０８と第３高調波発生器２１０を含む。ＴＭ変調部２０４は、信号オプティマイザ２１２とＴＭ変調器２１４を含む。また、ヘテロダイン部２０５は、信号混合器２１６、帯域フィルタ２１８及び電力増幅器２２０を含む。更に、ＴＭ送信器１０４ は、信号結合器２２２と信号コンバイナ２２４を含む。
【００４３】
動作では、ＴＭ送信器１０４は、既存変調信号（例えば、図１の伝統的変調信号１０８）を受信する。信号結合器２２２は、既存変調信号をサンプリングし、既存変調信号のサンプルをＣＡＲＥＸ２０６に渡す。ＣＡＲＥＸ２０６は、既存変調信号から搬送波信号（ｆｃ）を抽出する。ＣＡＲＥＸ２０６については、図３Ａ〜図４Ｂに関して後でより詳細に述べられる。ＣＡＲＥＸ２０６の出力は、既存変調信号からの搬送波の基本周波数での純粋正弦波信号である。幾つかの例では、ＣＡＲＥＸ２０６は、既存変調信号で使用される変調形式に依存しない。即ち、ＣＡＲＥＸ２０６は、既存変調信号で使用される変調形式にかかわらず、既存変調信号から搬送波信号を抽出できる。幾つかの例では、ＣＡＲＥＸ２０６は、既存変調信号で搬送波が抑圧されたときでも搬送波信号を抽出でき、したがって、既存変調信号の搬送波に関するアプリオリ情報（例えば、周波数又は位相変調情報）がほとんどなし又は皆無で抽出できる。
【００４４】
ＣＡＲＥＸ２０６は、抽出された搬送波信号を第２高調波信号発生器２０８と第３高調波信号発生器２１０に渡し、これらは、基本搬送波周波数（ｆｃ）の第２及び第３高調波周波数（それぞれ２ｆｃ及び３ｆｃ）の信号を生成する。第２及び第３高調波信号（２ｆｃ，３ｆｃ）は、ＴＭ送信器１０４のＴＭ変調部２０４とヘテロダイン部２０５によって使用されて、ＴＭ変調信号を生成し、ＴＭ変調信号を基本搬送波周波数（ｆｃ）に対してヘテロダインする。
【００４５】
ＴＭ送信器１０４のＴＭ変調部２０４は、搬送波信号（ｆｃ）の第３高調波（３ｆｃ）をデータ信号で変調してＴＭ変調信号を生成する。次に、ＴＭ変調信号は、搬送波信号（ｆｃ）の周波数に対してヘテロダインされ、既存変調信号と結合され、送信用のアンテナに出力される。
【００４６】
ＴＭ変調部２０４は、より詳細には、送信用のデータ信号（例えば、ベースバンド（ＢＢ）データ信号）を受け取る。データ信号は、随意に、送信用に、信号オプティマイザ２１２によってＴＭ変調信号として処理される。幾つかの例では、信号オプティマイザ２１２は、変調信号の任意の反転及び非反転パターンを生成し、変調信号をフィルタリングして、データ信号の全帯域幅が既存変調信号のチャネル帯域幅内になることを保証する。幾つかの例では、信号オプティマイザ２１２は、送信用の変調信号をＴＭ変調信号として準備するためにサンプルアンドホールド回路とフィルタを含みうる。幾つかの例では、信号オプティマイザ２１２は、迂回されてもよく断続されてもよい。
【００４７】
ＴＭ変調器２１４は、搬送波信号（ｆｃ）の第３高調波（３ｆｃ）をデータ信号で変調してＴＭ変調信号を生成する。例えば、ＴＭ変調器２１４は、データ信号に基づいて可変時間遅延を導入することによって、第３高調波（３ｆｃ）を変調する。言い換えると、ＴＭ変調器２１４は、データ信号を、第３高調波（３ｆｃ）に適切な時間遅延を導入するための制御信号として使用できる。したがって、第３高調波（３ｆｃ）に導入される時間遅延の量は、データ信号の別個のビット又はシンボルを表わす。述べた時間遅延変調技術は、時間シフト変調と見なされてもよく、意図された搬送周波数（３ｆｃ）の第３高調波（３ｆｃ）に実行される。
【００４８】
第３高調波（３ｆｃ）の時間シフト変調は、単一組の上側及び下側ベッセル側波帯を生成する。発明者は、そのような結果を、オシロスコープとスペクトルアナライザによる実験室シミュレーションで確認した。更に、これらの側波帯の帯域幅は、前述されたように、信号のＴＭ変調前にオプティマイザ２１２によって、意図された通信チャネルの帯域幅に制限されうる。
【００４９】
幾つかの例では、時間遅延は、位相シフトでよい。しかしながら、前述の時間シフト変調は、等価な位相変調ではない。前述されたように、発明者は、実験室試験で、時間シフト変調だけが単一対の上側及び下側ベッセル側波帯を生成することを確認した。しかしながら、位相変調は、一連の上側及び下側ベッセル側波帯を生成する。
【００５０】
ヘテロダイン部２０５は、既存変調信号と結合され受信器によって送信されるＴＭ変調信号を作成する。次に、ＴＭ変調信号は、混合器２１６によって、搬送波信号の基本周波数（ｆｃ）に対してヘテロダインされる（例えば、周波数シフトされる）。混合器２１６は、ＴＭ変調信号を、搬送波の基本搬送波信号周波数（ｆｃ）と第５高調波周波数の両方にＴＭ変調信号をシフトする搬送波の第２高調波（２ｆｃ）によって逓倍する。帯域フィルタ２１８は、第５高調波周波数の信号並びに基本搬送波信号周波数（ｆｃ）に中心があるＴＭ変調信号の帯域幅外の付加信号又はノイズを除去する。
【００５１】
ＴＭ変調搬送波信号は、電力増幅器２２０によって増幅され、信号コンバイナ２２４によって既存変調信号と結合される。幾つかの例では、２つの信号を結合して結合信号を送信する前に、ＴＭ変調搬送波信号の位相を調整して既存変調信号内の搬送波の位相を一致させなければならないことがある。
【００５２】
図３Ａは、本開示の実施態様による例示的なＣＡＲＥＸ２０６のブロック図を示す。例えば、ＣＡＲＥＸ２０６は、ＴＭ送信器やＴＭ受信器などの装置内の回路として実現されうる。幾つかの実施態様では、ＣＡＲＥＸ２０６は、より大きいシステム（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ））に組み込むための独立型装置として実現されうる。幾つかの実施態様では、ＣＡＲＥＸ２０６は、ソフトウェアで、例えば計算処理装置又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）内の１組の命令として実現されうる。
【００５３】
ＣＡＲＥＸ２０６は、入力信号（例えば、変調又は非変調）の中心周波数を決定し、中心周波数を信号発生器によって生成された純粋正弦波信号の周波数と比較して誤差信号を生成し、誤差信号が最小化されるまで誤差信号から生成される制御信号に基づいて信号発生器出力信号の周波数を調整することによって動作する。更に、ＣＡＲＥＸ２０６は、搬送波信号を抽出するために搬送波信号に関するアプリオリ情報を必要とせず、変調信号の搬送波が抑圧されるときに搬送波信号を抽出できる。
【００５４】
ＣＡＲＥＸ２０６は、振幅制限器３０２ａ，３０２ｂ、フィルタ３０４ａ，３０４ｂ、周波数検出器３０６ａ，３０６ｂ、信号発生器３０８、差分回路３１０及び増幅器３１２を含む。振幅制限器３０２ａとフィルタ３０４ａは、入力信号が第１の周波数検出器３０６ａによって分析される前に入力信号を調整する。振幅制限器３０２ａは、入力信号の振幅の全ての変動を除去する。言い換えると、振幅制限器３０２ａは、入力信号の振幅を安定化させる。幾つかの例では、振幅制限器３０２ａ，３０２ｂは、アナログコンパレータ又は自動利得制御（ＡＧＣ）回路でよい。フィルタ３０４ａ，３０４ｂは、帯域フィルタであり、入力信号のチャネル帯域幅外の外生信号（例えば、高調波）とノイズを除去する。
【００５５】
周波数検出器３０６ａ及び３０６ｂは、周波数弁別器又は直交検出器でよい。第１の周波数検出器３０６ａは、入力信号の中心周波数を検出する。周波数領域プロット３２０に示されたように、伝統的変調技術によって生成された入力信号は、一般に、搬送周波数３２４の両側に対称側波帯３２２を有する。周波数検出器３０６ａは、例えば、側波帯３２２の外縁の周波数に基づいて入力信号の中心周波数を決定できる。更に、周波数検出器３０６ａは、点線によって示されたように、搬送波信号３２４が抑圧された場合でも入力信号の側波帯３２２を使用して中心周波数を決定できる。
【００５６】
信号発生器３０８は、第２の周波数検出器３０６ｂに提供される純粋正弦波信号（例えば、単一周波数信号）を生成する。信号発生器３０８は、例えば、電圧制御ＬＣ（インダクタ−キャパシタ）発振器回路、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）又は温度補償ＶＣＸＯなどであるがこれらに限定されない電圧制御型発振器（ＶＣＯ）でよい。第２の周波数検出器３０６ｂは、信号発生器３０８からの出力信号の周波数を検出する。幾つかの例では、信号発生器３０８からの出力信号は、第２の周波数検出器３０６ｂに送信される前に振幅制限器３０２ｂ及びフィルタ３０４ｂに提供される。振幅制限器３０２ｂ及びフィルタ３０４ｂは、振幅制限器３０２ａ及びフィルタ３０４ａと同様に信号発生器出力信号の振幅を安定化しフィルタリングする。
【００５７】
第１及び第２の周波数検出器３０６ａ，３０６ｂそれぞれからの出力は、差分回路３１０に入力として提供される。第１と第２両方の周波数検出器３０６ａ，３０６ｂの出力は、幾つかの例では、それぞれ入力信号の中心周波数と信号発生器３０８出力信号の周波数を表わす直流（ＤＣ）電圧信号でよい。差分回路３１０の出力は、信号発生器出力信号内の入力信号の中心周波数間の周波数の差を表わす誤差信号である。誤差信号（例えば、直流電圧）は、増幅器３１２によって増幅され、制御信号として信号発生器３０８に提供される。増幅器３１２は、例えば、入力された制御信号をある期間にわたって積分して制御信号を増幅する高利得積分回路でよい。
【００５８】
信号発生器３０８は、その出力信号の周波数を、制御信号に基づいて、信号発生器３０８出力の周波数が入力信号の中心周波数に一致するまで調整する。図４Ｂに示され後述されるように、制御信号の直流値は、信号発生器出力の周波数を制御するために使用される。信号発生器出力は、ＣＡＲＥＸ２０６の出力として提供される。周波数領域プロット３３０と時間領域プロット３３４は、例示的なＣＡＲＥＸ２０６出力信号を表わす。示されたように、ＣＡＲＥＸ２０６の出力信号は、入力信号の基本搬送波周波数と等価な周波数３３２を有する純粋な正弦波信号である。
【００５９】
幾つかの実施態様では、周波数検出器３０６ａと３０６ｂが整合される。幾つかの例では、整合された周波数検出器３０６ａ及び３０６ｂは、変化する変調入力周波数全体にわたって直流出力特性と類似の周波数を有する。幾つかの例では、整合された周波数検出器３０６ａ及び３０６ｂは、類似の温度及びエージング特性を有する。幾つかの例では、振幅制限器３０２ａと３０２ｂ並びにフィルタ３０４ａと３０４ｂが整合される。
【００６０】
幾つかの例では、誤差信号が最小化されたとき、信号発生器出力は、実質的に入力信号の中心周波数に整合される。例えば、誤差信号は、その大きさがゼロ又は実質的にゼロに近いとき（例えば、制御信号が、ＣＡＲＥＸ２０６の構成要素によって測定可能又は使用可能な相対的信号大きさが無視できる大きさを有するとき）に最小化されると見なされうる。幾つかの例では、誤差信号は、その大きさがしきい値（例えば、誤差許容しきい値）より低いときに最小化されると見なされうる。
【００６１】
幾つかの実施態様では、ＣＡＲＥＸ２０６は、単一側波帯信号から搬送周波数を抽出するように適応される。幾つかの例では、ＣＡＲＥＸ２０６は、信号発生器３０８の出力信号を適切なオフセット周波数だけオフセットするコントローラを含む。例えば、周波数発生器３０８の出力は、制御信号に悪影響を及ぼさないように、第２の周波数検出器３０６ｂにフィードバックされた後でオフセットされうる。幾つかの例では、第１の周波数検出器３０６ａは、入力信号の帯域幅に基づいて周波数オフセットを決定するように構成されうる。そのような例では、第１の周波数検出器３０６ａは、検出された周波数を周波数オフセットだけ調整できる。
【００６２】
図３Ｂは、本開示の実施態様による例示的周波数検出器３０６のブロック図である。図３Ｂに示された周波数検出器３０６は、例示的な直角位相検出回路である。周波数検出器３０６は、位相シフトネットワーク３５０、信号混合器３５２及びフィルタ３５４を含む。位相シフトネットワーク３５０は、例えば、入力信号の周波数と一致する入力信号の位相シフトを引き起こす、全域通過フィルタなどの周波数感応回路である。言い換えると、位相シフトネットワーク３５０は、入力信号の周波数に対する入力信号の位相角を変化させる。幾つかの例では、位相シフトネットワーク３５０は、公称設計周波数（例えば、通信システムでは７０ＭＨｚ  ＩＦ）のために９０度（例えば、入力信号に対する直角位相）の公称位相シフトを作成するように調整される。
【００６３】
信号混合器３５２は、例えば、信号マルチプライヤでよい。信号混合器３５２は、位相シフトネットワーク３５０から入力として入力信号と出力信号を受け取る。フィルタ３５４は、低域フィルタである。
【００６４】
プロット３６０は、周波数検出器３０６内の様々な点における例示的信号を示す。入力信号（信号Ａ）は、位相シフトネットワーク３５０と信号混合器３５２に渡される。信号Ａは、単純にするために正弦波として示されるが、信号Ａは変調信号でよい。信号Ｂは、位相シフトネットワーク３５０の出力であり、入力信号（信号Ａ）に対して位相シフトされる。位相シフトの値は、信号Ａの周波数に対応し、設計周波数では公称９０度である。設計周波数からずれると信号Ｂの位相シフトが公称９０度からずれる。入力信号（信号Ａ）は、位相シフトネットワーク３５０（信号Ｂ）の出力と混合されて信号Ｃ（例えば、信号Ｃ＝信号Ａ×信号Ｂ）が生成される。信号Ｃは、信号Ａと信号Ｂの位相差、更には信号Ａの周波数に対応するＤＣオフセット成分を有する。次に、低域フィルタ３５４は、信号Ｃの高周波成分を、直流成分（信号Ｄ）だけを残して除去する。プロット３６０では、得られたＤＣ出力信号（信号Ｄ）をはっきり示すために、信号Ｂの位相シフトの公称９０度からのずれが強調されている。
【００６５】
図４Ａは、例示的なＣＡＲＥＸ２０６内に生成された例示的制御信号４０２のプロット４００を示す。プロット制御信号４０２は、図３Ａの信号発生器３０８に対する入力信号
の例である。プロット制御信号４５２は、幾つかの領域（４０６〜４１０）に分割される。領域は、ＣＡＲＥＸ２０６への入力信号が、幾つかの異なる入力信号に切り替えられ、それぞれ異なる変調形式を使用して変調されたときの制御信号４０２の変動４０４を示す。領域４０６の入力信号は、ＱＰＳＫ変調信号である。領域４０８の入力信号は、ＱＡＭ変調信号である。領域４１０の入力信号は、非変調搬送波信号である。領域４０６〜４１０の入力信号はそれぞれ、７０ＭＨｚ搬送波に適用される。プロット４００は、搬送波信号に適用される変調形式に関係なく様々な入力信号から搬送波信号を抽出するＣＡＲＥＸ２０６の堅牢性とその適応性を示す。
【００６６】
図４Ｂは、例示的なＣＡＲＥＸ２０６内に生成された別の例示的制御信号４５２のプロット４５０を示す。プロット制御信号４５２は、図３Ａの信号発生器３０８に対する入力信号の例である。プロット制御信号４５２は、幾つかの領域に分割される（４５６〜４６０）。領域は、ＣＡＲＥＸ２０６への入力信号が、異なる搬送周波数をそれぞれ有する幾つかの異なる入力信号間で切り替えられるときの制御信号４５２の遷移４５４を示す。領域４５６の入力信号は、６７ＭＨｚ搬送波信号である。領域４５８の入力信号は、７３ＭＨｚ搬送波信号である。領域４６０の入力信号は、７０ＭＨｚ搬送波信号である。プロット４５０は、異なる周波数搬送波信号を抽出するＣＡＲＥＸ２０６の堅牢性とその適応性を示す。示されたような幾つかの実施態様では、ＣＡＲＥＸ２０６ループは、特定の中心周波数（例えば、示されたような７０ＭＨｚ）用に設計されうる。例えば、設計中心周波数は、例えば衛星又は無線周波数（ＲＦ）通信システムなどの通信システムの特定の搬送周波数又はＩＦでよい。
【００６７】
図５は、本開示の実施態様による例示的なＴＭ信号受信器１０６のブロック図を示す。ＴＭ受信器１０６は、搬送波抽出部（例えば、ＣＡＲＥＸ５０６）、高調波発生部５０４、信号分離及び抽出部（ＳＥＰＥＸ）装置５１２、及びＴＭ復調器５１４を含む。ＴＭ送信器１０４と同じように、高調波発生部は、第２高調波発生器５０８と第３高調波発生器５１０を含む。更に、ＴＭ受信器１０６は、結合入力信号（例えば、図１の結合信号１１２）を伝統的変調信号のためのＴＭ受信器１０６と信号受信器に分割するために、信号スプリッタ５０２を含みうる。
【００６８】
動作では、ＴＭ受信器１０６は、結合入力信号を受信し、結合信号をＣＡＲＥＸ５０６及びＳＥＰＥＸ装置５１２の両方に提供する。ＴＭ受信器１０６に関して前述されたように、ＣＡＲＥＸ５０６は、結合信号から搬送波信号（ｆｃ）を抽出し、第２高調波発生器５０８と第３高調波発生器５１０はそれぞれ、抽出基本搬送波周波数（ｆｃ）の第２及び第３高調波（２ｆｃと３ｆｃ）を生成する。搬送波信号（ｆｃ）と第２高調波信号（２ｆｃ）は両方とも、ＳＥＰＥＸ装置５１２に提供される。第３高調波信号（３ｆｃ）は、ＴＭ復調器５１４に提供される。
【００６９】
ＴＭ復調部５０４は、結合信号から伝統的変調信号を分離し抽出してＴＭ変調信号を得る。ＳＥＰＥＸ装置５１２は、ＴＭ復調器５１４にＴＭ変調信号を提供し、ＴＭ復調器５１４は、ＴＭ変調信号を復調してベースバンドデータ信号を得る。ＳＥＰＥＸ装置５１２は、結合信号からＴＭ変調信号を分離し抽出する。幾つかの実施態様では、ＴＭ変調信号を出力する前に、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、復調のためにＴＭ変調信号を第３高調波周波数（３ｆｃ）に対してヘテロダインする（例えば、アップシフトする）。ＳＥＰＥＸ装置５１２については、図６に関して後でより詳細に述べられる。
【００７０】
ＴＭ復調器５１４は、第３高調波発生器２１０によって提供された第３高調波信号（３ｆｃ）をＴＭ復調用の基準信号として使用する。ＴＭ復調器５１４は、ＳＥＰＥＸ装置５１２からのＴＭ変調搬送波信号と第３高調波信号（３ｆｃ）の間の時間シフトを検出することによってＴＭ信号を復調する。幾つかの例では、ＴＭ復調器５１４は、位相検出回路でよい。幾つかの実施態様では、ＴＭ復調器５１４は、例えば、２つの信号の積に基づいて、ＴＭ変調搬送波信号と第３高調波信号（３ｆｃ）の相関関係を決定することによって時間シフトを検出する。
【００７１】
図６Ａは、本開示の実施態様による例示的なＴＭ信号ＳＥＰＥＸ装置５１２のブロック図を示す。ＳＥＰＥＸ装置５１２は、例えばＴＭ受信器などの装置内の回路として実現されうる。幾つかの実施態様では、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、より大きいシステム（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ））に組み込むための独立型装置として実現されうる。幾つかの実施態様では、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、ソフトウェアで、例えば計算処理装置又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）内の１組の命令として実現されうる。
【００７２】
動作では、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、伝統的変調信号を結合信号から復調する。ＴＭ変調が、伝統的信号復調によって検出されないので、結果信号は、ＴＭ信号ではなく、伝統的変調信号からの復調データ信号だけを含む。次に、「クリーン」な（例えば、非変調）搬送波が、伝統的変調信号からの以前に復調されたデータ信号によって再変調される。ＳＥＰＥＸ５１２は、結合信号と再変調信号との差を計算してＴＭ変調搬送波信号を得る。言い換えると、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、伝統的変調信号を復調し、「クリーンな」（例えば、非変調）搬送波を再変調し、結合信号から再変調信号を除去し、それによりＴＭ変調搬送波だけを残すことによって、結合信号から伝統的変調信号を除去する。
【００７３】
ＳＥＰＥＸ装置５１２は、信号復調器６０２、信号変調器６０４、低域フィルタ６０６ａ，６０６ｂ、加算回路６０８、差分回路６１０、遅延回路６１２、混合器６１４、帯域フィルタ６１６及び振幅制限器６１８を含む。復調器６０２は、非ＴＭ信号復調器であり、変調器６０４は、非ＴＭ信号変調器である。即ち、復調器６０２と変調器６０４は、伝統的変調形式（例えば、ＡＭ、ＦＭ、ＰＭ、ＱＡＭ、ＡＰＳＫなど）の復調器及び変調器である。復調器６０２と変調器６０４は、複合的（例えば、直角位相と同相）復調器及び変調器として示されるが、幾つかの例では、復調器６０２と変調器６０４は、単純（例えば、単相）復調器及び変調器でよい。
【００７４】
ＳＥＰＥＸ装置５１２について、図６Ａと図６Ｂに関連してより詳細に後述される。図６Ｂは、ＳＥＰＥＸ装置５１２の様々な段階での信号（Ａ〜Ｆ）の周波数領域表現を示す。復調器６０２は、１つの入力として結合信号（Ａ）（例えば、図１の結合信号１１２）を、別の入力としてＣＡＲＥＸ５０６からの搬送波信号（ｆｃ）を受け取る。結合信号は、伝統的変調信号とＴＭ変調信号の両方を含む。図６Ｂに信号（Ａ）によって示されたように、結合信号は、ＴＭ変調信号とほぼ搬送周波数（ｆｃ）に中心がある伝統的変調信号の両方からの周波数成分を含む。復調器６０２は、結合信号からの伝統的変調信号を復調してベースバンドデータ信号を生成する。前述されたように、ＴＭ変調は、伝統的信号復調によって検出されないので、得られたベースバンドデータ信号はＴＭ信号を含まない。
【００７５】
複合的変調の場合、復調器６０２は、同相及び直角位相の結合信号の両方を復調して同相及び直角位相ベースバンドデータ信号を生成する。低域フィルタ６０６ａ及び６０６ｂは、ベースバンドデータ信号からあらゆる外生信号又はノイズ（例えば、復調プロセスによって導入された高調波）を除去する。得られたベースバンドデータ信号（信号（Ｂ）によって示された）は、ゼロ周波数（ベースバンド）に中心がある伝統的変調信号からの周波数成分だけを含む。より具体的には、ベースバンドにはＴＭ変調信号が存在せず、したがって、ＴＭ変調信号は、伝統的変調信号をベースバンドに変換することによって除去される。
【００７６】
変調器６０４は、第１入力としてベースバンドデータ信号（例えば、同相及び直角位相信号）を受け取り、第２入力として搬送波信号（ｆｃ）をＣＡＲＥＸ５０６から受け取る。変調器６０４は、ＣＡＲＥＸ５０６からの非変調搬送波信号（ｆｃ）をベースバンドデータ信号で再変調し、その結果、伝統的変調信号だけを有する再変調搬送波（再変調された同相及び直角位相搬送波）が得られる。同相及び直角位相再変調搬送波は、加算回路６０８（信号（Ｃ））によって結合される。図６Ｂ信号（Ｃ）は、この場合も搬送周波数（ｆｃ）を中心とする再変調信号を示す。幾つかの例では、搬送波信号（ｆｃ）は、復調及びフィルタリングプロセス中にベースバンドデータ信号に導入される遅延を考慮するために位相シフト又は遅延されうる。これにより、得られた再変調信号が、結合信号と同相になることが保証される。
【００７７】
再変調信号は、伝統的変調信号を結合信号から除去する差分回路６１０によって結合信号から除去される。信号（Ｄ）で示された結果信号は、ＴＭ変調搬送波信号（ｆｃ）だけを含む。結合信号は、復調及び再変調プロセスによって再変調信号に導入される遅延を考慮するために遅延回路６１２によって遅延される。
【００７８】
ＴＭ変調信号は、混合器６１４によって第３高調波（３ｆｃ）に対してヘテロダインされる（例えば、アップシフトされる）。混合器６１４は、ＴＭ変調信号を第２高調波発生器５０８からの搬送波の第２高調波（２ｆｃ）によって逓倍して信号（Ｅ）を生成する。ＴＭ変調搬送波信号（ｆｃ）を第２高調波（２ｆｃ）とヘテロダインすると、ＴＭ変調信号が、第３高調波（３ｆｃ）及び負搬送周波数（−ｆｃ）（例えば、搬送周波数でのＴＭ変調信号の位相反転バージョン）の両方にシフトされる。帯域フィルタ６１６は、ＴＭ変調された第３高調波（３ｆｃ）（信号（Ｆ））だけを残して搬送波周波数での位相反転ＴＭ信号を除去し、必須ではない振幅制限器６１８は、ＴＭ変調された第３高調波信号の振幅の変動を除去する。
【００７９】
幾つかの例では、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、多数の異なるタイプの復調器６０２と変調器６０４を含みうる。例えば、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、ＦＭ、ＰＭ、及びＱＡＭ復調器６０２及び変調器６０４を含みうる。そのような例では、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、また、入力信号上の伝統的変調の形式を検出し、入力信号を適切な組の復調器と変調器に送る制御装置を含みうる。
【００８０】
ＳＥＰＥＸ装置５１２は、ＴＭ変調信号を伝統的変調信号から分離し抽出する文脈で述べられているが、幾つかの実施態様では、ＳＥＰＥＸ装置５１２は、非直角位相変調信号（例えば、同相変調信号）と直角位相変調信号を分離するなど、２つの伝統的変調信号を分離するように修正されうる。例えば、図６Ａに示されたＳＥＰＥＸ装置５１２を修正して、直角位相変調信号だけが、復調器６０２と変調器６０４によって復調され復調されるようにすることによって、非直角位相変調信号が、結合Ｉ／Ｑ変調信号から分離され抽出される。
【００８１】
図７は、本開示の実施態様により実行されうる既存通信信号に情報を追加する例示的なプロセス７００を示す。幾つかの例では、例示的なプロセス７００は、１つ以上の処理装置（例えば、デジタル信号プロセッサ）又は計算処理装置を使用して実行されるコンピュータ実行命令として提供されうる。幾つかの例では、プロセス７００は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ装置のようなハードワイヤード電気回路でよい。幾つかの例では、プロセス７００は、ソフトウェアディファインドラジオ（ＳＤＲ）によって実施されてよい。
【００８２】
非転置変調（ＴＭ）信号で変調された搬送波信号を含む第１信号が受信される（７０２）。例えば、第１信号は、放送送信器によって送信される放送信号でありうる。例えば、放送信号は、ＡＭ又はＦＭラジオ信号、放送又はケーブルキャストテレビジョン信号、衛星通信信号（例えば、衛星テレビ信号、ＧＰＳ信号）でありうる。幾つかの例では、第１信号は、伝統的及びＴＭ両方の受信器及び送信器を含む通信装置によって受け取られる。
【００８３】
第１信号に搬送波抽出プロセス（ＣＡＲＥＸ）を実行することによって、搬送波信号の周波数が検出される（７０４）。例えば、図３Ａ〜図４Ｂ及び図８に関して説明したようなＣＡＲＥＸプロセスが第１信号に実行されて、第１信号から搬送波信号の周波数を抽出してよい。
【００８４】
ＴＭ信号が第１信号の搬送波信号に加算されて結合信号を生成し（７０６）、結合信号が送信される（７０８）。結合信号は様々な異なる受信器によって受信されてよいが、結合信号にＴＭ信号が存在することを検出できるのはＴＭ適応受信器だけである。例えば、ＴＭ 変調信号は、緊急担当職員向けに特化したデータを伝播するために使用されうる。ＴＭ信号は、緊急状況中は所与の通信チャネルを介したデータレートを拡張するために使用されうる。幾つかの例では、ＴＭ信号は通信信号に補足情報を追加するために使用されうる。
【００８５】
幾つかの実施態様では、搬送波信号の高調波（例えば、第３高調波）をデータ信号で変調することによって、ＴＭ信号が搬送波信号に加算される。変調された高調波は搬送波信号の周波数にヘテロダインされる。例えば、変調された高調波は、搬送波信号の別の適切な高調波（例えば、第２高調波）と混合することによって搬送波信号の周波数にヘテロダインされうる。幾つかの例では、搬送波信号の高調波は、第３高調波を、データ信号からのデータ（例えば、データビット又はシンボル）を表わすように転置又はタイムシフトすることによって、データで変調される。
【００８６】
幾つかの実施態様では、第１信号と第２信号の位相は、結合信号を生成する前に同期される。例えば、ＴＭ変調信号の位相は、２つの信号を結合し結合信号を送信する前に、受け取った非ＴＭ信号の位相と同期されうる。幾つかの例では、ＴＭ信号の搬送波の位相は、２つの信号が結合される前に非ＴＭ信号の搬送波信号と位相整合されうる。
【００８７】
図８は、本開示の実施態様により実行されうる入力信号から搬送周波数を抽出するための例示的プロセス８００を示す。幾つかの例では、例示的プロセス８００は、１つ以上の処理装置（例えば、デジタル信号プロセッサ）又は計算処理装置を使用して実行されるコンピュータ実行命令として提供されうる。幾つかの例では、プロセス８００は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ装置としてハードワイヤード電気回路でよい。幾つかの例では、プロセス８００はＳＤＲによって実行されてよい。
【００８８】
入力信号の中心周波数が検出される（８０２）。例えば、中心周波数は、入力信号の周波数サイドローブに基づいて検出されてよい。幾つかの例では、入力信号は、変調信号で変調された搬送波信号を含みうる。幾つかの例では、入力信号は、伝統的変調信号とＴＭ変調信号で変調された搬送波信号である。第２信号の周波数が検出される（８０４）。例えば、第２信号は、例えばＶＣＯ又はＶＣＸＯなどの信号発生器の出力でありうる。入力信号の中心周波数と第２信号の周波数に基づいて差信号（例えば、制御信号）が決定される（８０６）。例えば、差信号は、入力信号の中心周波数と第２信号の周波数との周波数の差を表す。幾つかの例では、差信号はＤＣ電圧信号である。
【００８９】
第２信号の周波数が差信号に基づいて修正されて、入力信号の搬送波信号を提供し（８０８）、第２信号はプロセス８００を実行する装置から搬送波信号として出力される（８１０）。例えば、差信号は信号発生器のための制御信号であってよく、信号発生器に、その出力信号の周波数を調整させうる。第２信号の周波数は、入力信号の中心周波数に一致するまで修正される。幾つかの例では、差信号が最小値に達した場合に、第２信号の周波数は入力信号の中心周波数に整合される。幾つかの例では、最小値は、第２信号の周波数と入力信号の中心周波数との差が許容可能な公差内にあることを示すしきい値であってよい。幾つかの例では、最小値は、しきい値最小電圧の大きさ未満である異なる信号電圧の大きさであってよい。
【００９０】
図９は、本開示の実施態様により実行されうる入力信号からＴＭ信号を分離するための例示的プロセス９００を示す。幾つかの例では、例示的プロセス９００は、１つ以上の処理装置（例えば、デジタル信号プロセッサ）又は計算処理装置を使用して実行されるコンピュータ実行命令として提供されうる。幾つかの例では、プロセス９００は、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ装置としてハードワイヤード電気回路でよい。幾つかの例では、プロセス９００はＳＤＲによって実行されてよい。
【００９１】
第１変調信号と第２変調信号で変調された搬送波信号を含む入力信号が受信される（９０２）。例えば、第１変調信号は、例えば、ＦＭ、ＡＭ、ＰＭ、ＱＡＭ, ＡＰＳＫ等といった伝統的タイプの変調信号であってよい。第２変調信号はＴＭ変調信号であってよい。第１変調信号は入力信号から復調される（９０４）。例えば、第１変調信号は、伝統的変調技術を用いて復調されてよい。伝統的復調技術はＴＭ変調を認識しないため、結果の復調された第１変調信号はＴＭ変調信号を含まない。
【００９２】
搬送波信号は、復調された第１変調信号を用いて再変調されて、第３信号を生成する（９０６）。例えば、第３信号は、第１変調信号で変調された非変調搬送波信号を含む。非変調搬送波信号は、入力信号の搬送波と同じ周波数を有する。第１変調信号は、入力信号から第３信号を除去することによって入力信号から除去されて（９０８）、入力信号から第２変調信号（例えば、ＴＭ変調信号）を抽出する。幾つかの例では、入力信号は、第３信号と同相であることを保証するために適切な時間量だけ遅延されなければならない。即ち、復調及び再変調プロセスにより、 第３信号は元の入力信号と位相ずれしている可能性がある。したがって、入力信号から第３信号を除去する前に、入力信号は適切な時間量だけ遅延されてよい。抽出された第２変調信号が信号復調器に提供される（９１０）。例えば、抽出されたＴＭ変調信号は復調のためにＴＭ信号復調器に提供されうる。
【００９３】
本開示は全般的に、搬送波信号の第３高周波を用いて転置変調信号及び復調転置変調信号を生成することを対象としているが、幾つかの実施態様では、転置変調信号は、搬送波信号の他の高周波（例えば、第４高調波、第５高調波、第６高調波など）を用いて生成及び復調されうる。
【００９４】
本明細書に記載された内容及び動作の実施態様は、アナログ又はデジタル電子回路、又は本明細書に開示された構造物を含むコンピュータソフトウェア、ファームウェア又はハードウェア、及びそれらの構造等価物、或いはそれらの１つ以上の組み合わせで実現されうる。本明細書に記載された内容の実施態様は、データ処理装置によって実行するため又はデータ処理装置の動作を制御するために、コンピュータ記憶媒体上で符号化された１つ以上のコンピュータプログラム、即ちコンピュータプログラム命令の１つ以上のモジュールを使用して実現されうる。あるいは又は更に、プログラム命令は、データ処理装置によって実行するのに適した受信器装置に送信するための情報を符号化するために生成された人工的に生成された伝播信号（例えば、機械生成された電気、光学又は電磁気信号）上で符号化されうる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶装置、コンピュータ可読記憶基板、ランダム若しくはシリアルアクセスメモリアレイ若しくは装置、又はこれらの１つ以上の組み合わせでよく、或いはそれらに含まれもよい。更に、コンピュータ記憶媒体が伝搬信号でなく、コンピュータ記憶媒体は、人工的に生成された伝播信号で符号化されたコンピュータプログラム命令のソース又はデスティネーションでよい。コンピュータ記憶媒体は更に、１つ以上の別個の物理構成要素又は媒体（例えば、複数のＣＤ、ディスク又は他の記憶装置）でもよく、それらに含まれてもよい。
【００９５】
本明細書に記載された操作は、１台以上のコンピュータ可読記憶装置に記憶された、又は他のソースから受け取ったデータにデータ処理装置によって実行される操作として実行されうる。
【００９６】
用語「データ処理装置」は、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、システムオンチップ、又は以上のものの複数若しくは組み合わせを含む、データを処理するためのあらゆる種類の装置、機器及び機械を包含する。装置は、専用論理回路、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を含みうる。装置は、また、ハードウェアに加えて、当該のコンピュータプログラムの実行環境を作り出すコード、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォーム実行時環境、仮想マシン又はこれらの１つ以上の組み合わせを構成するコードを含みうる。装置及び実行環境は、ウェブサービス、分散コンピューティング、及びグリッドコンピューティングインフラストラクチャなどの様々な異なるコンピューティングモデルインフラストラクチャを実現できる。
【００９７】
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト又はコードとしても知られる）は、コンパイル型若しくはインタープリタ型言語、宣言型若しくは手続型言語を含む任意の形のプログラミング言語で記述されてもよく、スタンドアロンプログラム又はモジュールとして、コンポーネント、サブルーチン、オブジェクト、又はコンピューティング環境で使用するのに適した他のユニットを含む任意の形で展開されてもよい。コンピュータプログラムは、ファイルシステム内のファイルに対応できるが必要ではない。プログラムは、他のプログラム又はデータ（例えば、マークアップ言語ドキュメントに記憶された１つ以上のスクリプト）を保持するファイルの一部、当該プログラムに専用の単一ファイル、又は複数の協調ファイル（例えば、１つ以上のモジュール、サブプログラム、又はコードの一部を記憶するファイル）に記憶されうる。コンピュータプログラムは、１つの場所に配置されるか複数の場所に分散され通信ネットワークによって相互接続された１台のコンピュータ又は複数台のコンピュータ上で実行されるように展開されうる。
【００９８】
本明細書に記載されたプロセス及び論理フローは、１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラマブルプロセッサによって実行されて、入力データを処理し出力を生成することによって動作を実行できる。プロセス及び論理フローは、また、専用論理回路（例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路））によって実行されてもよく、また装置は、そのような専用論理回路として実施されてもよい。
【００９９】
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサには、例えば、汎用及び専用両方のマイクロプロセッサ、及び任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ又はこの両方から命令及びデータを受け取る。コンピュータの要素は、命令に従って動作を実行するためのプロセッサと、命令とデータを記憶するための１つ以上のメモリ装置とを含みうる。更に、コンピュータは、別の装置、わずかな例を挙げると、例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯型オーディオ又はビデオプレーヤ、ゲーム機、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器、携帯型記憶装置（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ）に埋め込まれうる。コンピュータプログラム命令及びデータを記憶するのに適した装置には、半導体メモリ装置（例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ装置）、磁気ディスク（例えば、内部ハードディスク、リムーバブルディスク）、磁気光ディスク、並びにＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含む、全ての形態の不揮発性メモリ、媒体及びメモリ装置が含まれる。プロセッサ及びメモリは、専用論理回路によって補足されてもよく、専用論理回路に組み込まれてもよい。
【０１００】
本明細書は、多くの特定の実施態様詳細を含むが、そのような実施態様詳細は、本開示の実施形態の範囲又は請求できるものの範囲の限定としてではなく、むしろ例示的実施態様に固有の特徴の記述として解釈されるべきである。本明細書で別々の実施態様の文脈で述べられた特定の特徴は、単一実施態様で組み合わせで実現されうる。これと反対に、単一実施態様の文脈で述べられた様々な特徴は、複数の実施態様で別々に又は任意の適切な副組み合わせ（sub-combination）でも実現されうる。更に、以上では、特徴が、特定の組み合わせで作用するように記載され、最初はそのように請求されうるが、場合によって、請求された組み合わせからの１つ以上の特徴が組み合わせから削除されてもよく、請求された組み合わせは、副組み合わせ又は副組み合わせの変形に導かれうる。
【０１０１】
同様に、操作は、図面に特定の順序で示されているが、これは、そのような操作が、所望の結果を達成するために、示された特定の順序又は連続順序で実行されること、又は示された全ての操作が実行されることを必要とすると理解されるべきでない。特定の状況では、マルチタスク及び並列処理が有利なことがある。更に、前述の実施態様での様々なシステム構成要素の分離は、全ての実施態様でそのような分離を必要とすると理解されるべきでなく、記載されたプログラムコンポーネント及びシステムが、一般に、単一ソフトウェア製品に統合されてもよく、複数のソフトウェア製品にパッケージ化されてもよいことを理解されたい。
【０１０２】
このように、内容の特定の実施態様が記述された。他の実施態様は、以下の特許請求の範囲内にある。場合によっては、特許請求の範囲に記載された操作は、異なる順序で実行されてもよく、望ましい結果も達成できる。更に、添付図面に示されたプロセスは、所望の結果を達成するために、示された特定の順序又は連続順序を必ずしも必要としない。特定の実施態様では、マルチタスク及び並列処理が有利なことがある。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  システム
１０２  通信装置
１０４  ＴＭ送信器
１０６  ＴＭ受信器
１０８  伝統的変調信号
１１０  ＴＭ変調信号
１１２  結合信号
１３０  環境
１３２，１３４  放送信号源
１３４ａ  移動中継局
１３４ｂ  空中線中継局
１３６ａ−１３６ｄ，１３８  固定中継局
１４０  ＦＭラジオ局放送信号
１４２  結合信号
１４４  現場通信装置
１５０  環境
１５２  車両
１５８  放送信号源
１６０、１６０ａ、１６０ｂ  通信装置
１６１  ＴＭ適応受信器装置
１７０  放送信号
１７２  結合信号
１７４  ドライバー／ピットクルー通信
１７８  結合信号
２０５  ヘテロダイン部
２０６  ＣＡＲＥＸ
２１２  オプティマイザ
２１４  ＴＭ変調器
２１６  混合器
２２０  電力増幅器
２２２  信号結合器
３０２ａ，３０２ｂ  振幅制限器
３０４ａ，３０４ｂ  フィルタ
３０６ａ，３０６ｂ  周波数検出器
３０８  信号発生器
３１０  差分回路
３１２  増幅器
３２２  側波帯
３２４  搬送波信号
３５０  位相シフトネットワーク
３５２  信号混合器
３５４  低域フィルタ
５０２  信号スプリッタ
５０４  高調波発生部
５０６  ＣＡＲＥＸ
５０８  第２高調波発生器
５１０  第３高調波発生器
５１２  信号分離及び抽出部（ＳＥＰＥＸ）装置
５１４  ＴＭ復調器
６０２  復調器
６０４  変調器
６０６ａ，６０６ｂ  低域フィルタ
６０８  加算回路
６１０  差分回路
６１２  遅延回路
６１４  混合器
６１８  振幅制限器
【図１Ａ】
2019518369.tif 000003
【図１Ｂ】
2019518369.tif 000004
【図１Ｃ】
2019518369.tif 000005
【図２】
2019518369.tif 000006
【図３Ａ】
2019518369.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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