(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ通信方式の特徴である高い周波数利用効率を活かすとともに、ＰＡＰＲを抑えて簡便な通信方法及び通信装置を提供する。【解決手段】送信データを直交周波数分割多重変調して得たデジタル信号の先頭に同期信号を付加して直交周波数分割多重変調信号を得る直交周波数分割多重変調部、該直交周波数分割多重変調部からの信号をアナログ信号に変換するデジタルーアナログ変換器、該デジタルーアナログ変換器の出力をアナログ変調するアナログ変調器、該アナログ変調器の出力を送信する送信アンプ、受信アンプからの信号を復調するアナログ復調器、該アナログ復調器の出力をアナログーデジタル変換するアナログーデジタル変換器、該アナログーデジタル変換器の出力から同期信号を除き、直交周波数分割多重復調して前記送信データを再現する直交周波数分割多重復調部から構成される。【選択図】図１
2011254203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを直交周波数分割多重変調して得たデジタル信号を、アナログ変換した後にアナログ変調して信号送信を行い、受信データをアナログ復調して得たアナログ信号をデジタル変換した後に、直交周波数分割多重復調して送信データを再現する通信方法。
【請求項２】
請求項1記載の通信方法において、
アナログ変調、並びにアナログ復調として、周波数変調並びに周波数復調を実施することを特徴とする通信方法。
【請求項３】
請求項1記載の通信方法において、
アナログ変調、並びにアナログ復調として、振幅変調並びに振幅復調を実施することを特徴とする通信方法。
【請求項４】
請求項1記載の通信方法において、
アナログ変調、並びにアナログ復調として、位相変調並びに位相復調を実施することを特徴とする通信方法。
【請求項５】
送信データを直交周波数分割多重変調して得たデジタル信号の先頭に同期信号を付加して直交周波数分割多重変調信号を得る直交周波数分割多重変調部、該直交周波数分割多重変調部からの信号をアナログ信号に変換するデジタルーアナログ変換器、該デジタルーアナログ変換器の出力をアナログ変調するアナログ変調器、該アナログ変調器の出力を送信する送信アンプ、受信アンプからの信号を復調するアナログ復調器、該アナログ復調器の出力をアナログーデジタル変換するアナログーデジタル変換器、該アナログーデジタル変換器の出力から同期信号を除き、直交周波数分割多重復調して前記送信データを再現する直交周波数分割多重復調部から構成された通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の通信装置において、
同期信号を付加した直交周波数分割多重変調信号を前記アナログ変調器で変調するときに、前記アナログ変調器から一定周波数信号が得られた後に、同期信号を付加した直交周波数分割多重変調信号のアナログ変調信号が得られるように制御する送信制御部を設けたことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項５記載の通信装置において、
音声マイクからの音声信号と、前記デジタルーアナログ変換器からの信号を切り替えて前記アナログ変調器に与える切替器を設けたことを特徴とする通信装置。
【請求項８】
請求項５記載の通信装置において、
前記アナログ変調器、並びにアナログ復調器として、周波数変調器並びに周波数復調器を使用することを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項５記載の通信装置において、
前記アナログ変調器、並びにアナログ復調器として、振幅変調器並びに振幅復調器を使用することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項５記載の通信装置において、
前記アナログ変調器、並びにアナログ復調器として、位相変調器並びに位相復調器を使用することを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信方法及び通信装置に係わり、特に直交周波数分割多重変調方式（以下、ＯＦＤＭという。ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｄｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のピーク電力抑制と通信速度向上を図ることのできる通信方法及び通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ通信方式は、複数のキャリアを周波数軸上に等間隔で配置し、各キャリアにデータを重畳し通信する方式である。振幅変調ＡＭ、位相変調ＰＭ及び周波数変調ＦＭを用いる他の通信方式に比べ、複数キャリアを同時に使用するため、伝送速度と使用周波数帯域巾との比で表される周波数利用効率が高く、高速化が可能である。このような特徴から非対称デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ：Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）や無線ＬＡＮの通信方式として広く採用されている。
【０００３】
ＯＦＤＭ通信方式では、送信するデジタルデータを複数キャリアに割当てるために１次変調として位相振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を利用し送信デジタルデータを複素数信号に変換する。各複素数信号をキャリアに割当て、逆フーリエ変換により送信する時間信号に変換し、無線通信であれば周波数を高周波に変換して送信する。
【０００４】
受信側では逆に、時間信号をフーリエ変換して複素信号にし、複素信号からデジタルデータに変換する。
【０００５】
ＯＦＤＭ通信方式は高速化可能であるが、送信電力の平均値とピーク電力の比であるＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）が高く、高出力でひずみの少ない送信アンプが要求される。このため、特許文献１のように、ＰＡＰＲを下げる方法が提案されている。
【０００６】
また特許文献２には、ＦＭ放送において周波数利用効率を上げるために、ＦＭ変調とＯＦＤＭ変調を併用し、ある瞬間には周波数が重ならないように制御する方式が提案されている。
【０００７】
また特許文献３には、音声や画像などのアナログ信号を簡易な変調方式で無線通信する方式として、アナログ変調した後にパルス変調でデジタル化し最後にＯＦＤＭ等のデジタル変調する方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１４５０１号公報
【特許文献２】特開平７−２９７７４８号公報
【特許文献３】特開２００３−１６３６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＯＦＤＭ通信方式では、送信電力の平均値に比べピーク電力が３０倍以上になることが広く知られており、送信アンプにはピーク電力以上の最大出力が要求される。そして、広い電力範囲において送信信号を歪みなく増幅させる必要があるため、送信アンプが高価となる。
【００１０】
ＯＦＤＭ通信方式においてＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）を小さくするために、特許文献１では、キャリアに与える複素数信号の組合せを制限することを提案しているが、通信制御が複雑になるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、ＯＦＤＭ通信方式の特徴である高い周波数利用効率を活かすとともに、ＰＡＰＲを抑えて簡便な通信方法及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の通信方法においては、送信データを直交周波数分割多重変調して得たデジタル信号を、アナログ変換した後にアナログ変調して信号送信を行い、受信データをアナログ復調して得たアナログ信号をデジタル変換した後に、直交周波数分割多重復調して送信データを再現する。
【００１３】
なお、アナログ変調、並びにアナログ復調として、周波数変調並びに周波数復調を実施するのがよい。
【００１４】
なお、アナログ変調、並びにアナログ復調として、振幅変調並びに振幅復調を実施するのがよい。
【００１５】
なお、アナログ変調、並びにアナログ復調として、位相変調並びに位相復調を実施するのがよい。
【００１６】
本発明の通信装置においては、送信データを直交周波数分割多重変調して得たデジタル信号の先頭に同期信号を付加して直交周波数分割多重変調信号を得る直交周波数分割多重変調部、直交周波数分割多重変調部からの信号をアナログ信号に変換するデジタルーアナログ変換器、デジタルーアナログ変換器の出力をアナログ変調するアナログ変調器、アナログ変調器の出力を送信する送信アンプ、受信アンプからの信号を復調するアナログ復調器、アナログ復調器の出力をアナログーデジタル変換するアナログーデジタル変換器、アナログーデジタル変換器の出力から同期信号を除き、直交周波数分割多重復調して送信データを再現する直交周波数分割多重復調部から構成される。
【００１７】
なお、同期信号を付加した直交周波数分割多重変調信号をアナログ変調器で変調するときに、アナログ変調器から一定周波数信号が得られた後に、同期信号を付加した直交周波数分割多重変調信号のアナログ変調信号が得られるように制御する送信制御部を設けるのがよい。
【００１８】
なお、音声マイクからの音声信号と、デジタルーアナログ変換器からの信号を切り替えてアナログ変調器に与える切替器を設けるのがよい。
【００１９】
なお、アナログ変調器、並びにアナログ復調器として、周波数変調器並びに周波数復調器を使用するのがよい。
【００２０】
なお、アナログ変調器、並びにアナログ復調器として、振幅変調器並びに振幅復調器を使用するのがよい。
【００２１】
なお、アナログ変調器、並びにアナログ復調器として、位相変調器並びに位相復調器を使用するのがよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＯＦＤＭ変調で周波数利用効率の高い信号をアナログ変調して低いＰＡＰＲの無線信号として送信するため、高速で簡便な通信方法及び通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＯＦＤＭ変調後にＦＭ変調を行う無線通信装置の構成を示す図。
【図２】デジタル形式のＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）を示す図。
【図３】図１装置の送信動作時の各部の時間波形を模式的に示した図。
【図４】図１装置によりデータ通信と音声通信を実現する構成を示す図。
【図５】ＯＦＤＭ変調後にＡＭ変調を行う無線通信装置の構成を示す図。
【図６】図５装置の送信動作時の各部の時間波形を模式的に示した図。
【図７】ＯＦＤＭ変調後にＰＭ変調を行う無線通信装置の構成を示す図。
【図８】図７装置の送信動作時の各部の時間波形を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は、ＯＦＤＭ変調後にＦＭ変調を行う無線通信装置の構成を示している。なお、ここでは無線通信を行う方法及び装置の構成を示しているが、これは有線であっても同様に実現できることは言うまでもない。
【００２６】
本発明の通信方法においては、例えば、図１の装置を用いて、送信データを直交周波数分割多重変調して得たデジタル信号を、アナログ変換した後にアナログ変調して信号送信を行い、受信データをアナログ復調して得たアナログ信号をデジタル変換した後に、直交周波数分割多重復調して送信データを再現する。
【００２７】
この図１において、１００がＯＦＤＭ変調部、２００がＯＦＤＭ復調部を形成しており、これらが一対になってＯＦＤＭ通信を実現している。本発明では、ＯＦＤＭ変調を実施した後で、アナログ変調を実施して信号送信し、逆に信号受信時にはアナログ復調後にＯＦＤＭ復調を実施する。
【００２８】
図１において、まずＯＦＤＭ変調部１００について説明する。ここでは、デジタルデータである送信データ１がマッパー２に入力されると、所定のビット単位で四位相偏移変調ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｔｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）や、位相振幅変調ＱＡＭ等で変調され、複素データに変換される。例えば四位相偏移変調ＱＰＳＫの場合には、２ビットのデータが１つの複素数に変換され、１６ビットの位相振幅変調ＱＡＭであれば４ビット単位で複素数に変換される。
【００２９】
次に、逆フーリエ変換回路３において、マッパー２からの複素データを時間信号に変換する。ＯＦＤＭ変調では、複数キャリアに送信データを割当てて逆フーリエ変換により時間信号に変換する。通信に使用するキャリア数を５０本とすれば、マッパー２で５０組の複素数を生成する毎に逆フーリエ変換回路３にて時間波形に変換する。フーリエ変換では２の乗数単位の基数で計算されるため、逆フーリエ変換回路３の基数は６４となり、通常の逆フーリエ変換では６４個複素数時間信号が生成される。
【００３０】
無線通信の場合には、複素数（Ｉ＋ｊＱ）のＩとＱ成分をミキサに直接入力して無線周波数信号を生成する。本発明においては逆フーリエ変換回路３の出力信号は６４個複素数ではなく、１２８個の実数信号となるように変換する。このようなＩＱ変換法は、ＡＤＳＬで通常用いられているものである。
【００３１】
ＧＩ付加回路４では、逆フーリエ変換回路３からの１２８個の実数信号に、ガードインターバルＧＩを加えてＯＦＤＭ信号を生成する。例えばガードインターバル比を１／４とすれば、１２８／４＝３２がその長さとなり、１２８＋３２＝１６０個のＯＦＤＭ信号が、５０本のキャリアに割当てる送信データ毎に生成される。
【００３２】
ＧＩ付加回路４で生成されたＯＦＤＭ信号２２は、切替え器６において、同期信号格納部５が与える同期信号２１を付与されて、最終形態のＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）とされる。
【００３３】
図２にデジタル形式のＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）を示す。ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）は、図１の切替器６から出力される信号であり、先頭に、同期信号２１がある。同期信号２１は、同期信号格納部５に予め記憶されている。同期信号の後に、複数のＯＦＤＭシンボル２２が続く。送受信制御部１２は、係る順番になるように、切替器６において、ＧＩ付加回路４の出力と、同期信号格納５の出力を切り替える。なお、ＧＩ付加回路４から生成される複数のＯＦＤＭシンボル２２ａ，２２ｂ，・・・２２ｎは、逆フーリエ変換回路３の出力Ｍに、ＧＩ信号ＧＩを付加したものである。
【００３４】
次に、図２のデジタル形式のＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）は、デジタルーアナログ変換回路７に出力され、デジタルからアナログ信号に変換される。なお、アナログ信号の平均電力とピーク電力の比であるＰＡＰＲは２５以上であり、通信で用いるキャリア数が増えるとＰＡＰＲは大きくなることが知られており、高性能な送信アンプが必要となる。
【００３５】
本発明では、アナログ信号をアナログ変調回路、例えばＦＭ変調器８に入力して、アナログ信号の強度に比例して周波数を変える周波数変調した信号を生成する。ＦＭ変調器８は、入力電圧に比例して周波数を発生する電圧制御発信器ＶＣＯを用いて容易に構成することができる。
【００３６】
周波数変調された信号は、正弦波状で、その周波数が送信データにより変化するものであり、正弦波は平均電力とピーク電力の比であるＰＡＰＲは２である。このように周波数変調された信号は、アナログ形式のＯＦＤＭ信号に比べるとＰＡＰＲが小さいため、送信アンプの最大電力が送信平均電力の２倍より大きなもので実現できる。これに対し、通常のＯＦＤＭ変調では最大電力が大きな送信アンプを設ける必要があるため、送信アンプが高価となる恐れがある。
【００３７】
なお、ここではアナログ変調回路の一例として、周波数変調をすることについて説明したが、これはＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）を変調信号として、振幅変調（ＡＭ）や位相変調（ＰＭ）等のアナログ変調を実施しても、ＰＡＰＲを抑制できる。周波数変調を事例にして説明したのは、ＦＭでは周波数の変化を検出するため、ノイズによる影響が振幅変調（ＡＭ）などに比べて小さいという特徴があることによる。
【００３８】
図１において、ＦＭ変調器８から出力された信号は送信アンプ９で増幅されて、スイッチ１０、アンテナ１１を介して無線信号として送信される。
【００３９】
次に図１を用いて、受信側の動作を説明する。送信データが入力されていない場合には、送受信制御部１２からの指令によりスイッチ１０はアンテナ１１からの受信信号を受信アンプ１３の方向へ接続している。
【００４０】
受信アンプ１３では、無線受信信号を所定の振幅に増幅してＦＭ復調器１４に出力する。
【００４１】
ＦＭ復調器１４からは、無線受信信号の周波数に比例した信号強度の信号が出力され、アナログーデジタル変換器１５にてデジタル値Ｒ（ｔ）に変換される。デジタル化された信号Ｒ（ｔ）は、ＯＦＤＭ復調器２００に入力される。ここで、送信側のデジタルーアナログ変換器７と、受信側のアナログーデジタル変換器１５を、同じサンプリング周波数とすれば、送信動作で説明したように１６０個のＯＦＤＭ信号Ｍが、１組の受信データとして再現される。
【００４２】
ＯＦＤＭ復調器２００内のガードインターバル除去回路１７では、同期信号部分２１を除外した１６０個のＯＦＤＭ信号Ｍの中から、１２８個を連続して分離して、フーリエ変換回路１８にてフーリエ変換して６４個の複素数を得る。
【００４３】
最後に、デマッパー１９において、６４個から通信するためのキャリアとして予め割当てた５０個の複素数を再現し、複素数からデジタル値に変換する。以上が本発明の受信側の動作である。
【００４４】
なお、同期検出回路１６は、受信してデジタル値に変換された信号Ｒ（ｔ）を、１６０個毎に切り分ける区分点を検出する。つまり、図２の信号波形でいえば、同期信号部分を抽出するための区分点を検出する機能のものである。区分点の同期は時間的なものであり、時間同期あるいはシンボル同期とも呼ばれるものであり、その検出方法は公知の技術である。
【００４５】
ＯＦＤＭ変調を用いた無線通信装置、例えば通信規格ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ／ｇの方式では、同期信号の期間には、上述のシンボル同期以外に送信と受信側での周波数偏差を補正するための周波数同期が必要であるが、本発明ではＦＭ復調器１４で周波数を補正するため、ＯＦＤＭ変調通信で必要な周波数同期は不要であり、受信回路を簡素化することが可能である。
【００４６】
図２で説明したように、ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）は、同期信号２１と、ＯＦＤＭシンボル２２から構成され、同期信号２１は、ＯＦＤＭシンボル２２の区分点を検出する時間同期に受信側で利用される。また、ＯＦＤＭ方式無線通信では、時間同期の前に周波数偏差を補正する周波数同期等も必要になる。この点に関し、本発明においては、同期信号２１を送信する前に、周波数同期やＡＧＣ制御に利用する信号をＦＭ変調器８で生成して送信するものである。
【００４７】
図３は、本発明の送信動作時の各部の時間波形を模式的に示したものである。同図の上から、ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）、ＦＭ変調器８の制御信号Ａ、ＦＭ変調器８の出力、スイッチ１０の制御信号Ｂを示している。
【００４８】
ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）の先頭の同期信号が、ＦＭ変調器８に入力される前の時刻ｔ１に、送受信制御部１２からの制御信号Ａにより、ＦＭ変調器８で変調動作を開始する。このとき、同期信号２１が入力される時刻ｔ２までは、ＦＭ変調器８の入力信号は無く、０（Ｖ）である。この間（ｔ１−ｔ２）のＦＭ変調器１４の出力信号は、一定周波数の正弦波信号とされる。
【００４９】
一般に、ＦＭ変調器は入力電圧に比例して周波数が変化するが、入力振幅が０の場合にも一定周波数を出力し、入力が正の場合には周波数が増え、負の場合には周波数が減った正弦波信号を出力する。従ってＦＭ変調器が動作していれば、入力信号は０の場合にも一定周波数の正弦波信号が出力される。
【００５０】
図３のＦＭ変調器の出力波形は、時刻ｔ１からは一定周波数の正弦波が発生し、時刻ｔ２からはＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）の同期信号によって、ＦＭ変調器８で周波数が変化した信号が発生する。また、時刻ｔ３までは同期信号２１の後に続くＯＦＤＭシンボル２２の信号により周波数変調された信号が出力される。
【００５１】
時刻ｔ３で、ＦＭ変調器８の動作を停止すると、ＦＭ変調器８の出力波形は０となり、同時にスイッチ１０を送信（Ｔｘ）から受信（Ｒｘ）に切替えて、送信動作を終了する。
【００５２】
以上説明したように、同期信号の前に一定周波数の正弦波を付加した送信が簡単な構成により実現することができる。このことが、受信側での周波数同期やＡＧＣ制御に利用できることについて、以下説明する。
【００５３】
受信側では時刻ｔ１に一定周波数の正弦波の受信が開始される。受信アンプ１３は伝播途中で減衰した信号を一定振幅まで増幅する機能を有しており、受信信号の存在しない時刻ｔ１以前に対してｔ１以降は増幅率を自動的に下げて、正弦波の振幅を一定振幅の範囲となるように制御する。
【００５４】
このような受信ゲインの自動制御をＡＧＣ（自動利得制御）と呼び、その制御法は公知の技術である。一般には、ＡＧＣでは入力信号の電力を時間平均して測定し、その測定値から増幅率を決定する。受信信号の振幅が大きく変動するＯＦＤＭ通信方式等の信号にくらべると、正弦波信号は平均電力の変動が無く、ＡＧＣには適した入力信号である。
【００５５】
受信アンプ１３で一定振幅以内となるように増幅された受信信号は、ＦＭ復調器１４で周波数を振幅に変換されるが、受信信号の先頭が特定の一定周波数であることが予めわかっているために、先頭部の正弦波が入力された時にＦＭ復調器１４の出力が０となるように補正すれば、送信側と受信側での周波数偏差を補正することができる。このように送信信号の先頭に正弦波信号を設ければ、受信側でのＡＧＣと周波数補正が受信アンプとＦＭ変調器により容易に実現することができる。
【００５６】
ＦＭ復調器１４の出力は、アナログーデジタル変換器１５でデジタル値Ｒ（ｔ）に変換され、同期検出器１６で同期信号が到来するまで検出処理を行う。上述したように、同期信号はＯＦＤＭシンボルの間隔を検出することが目的であり、そのための同期信号及び検出方法もいろいろな方法が公知の技術として存在する。本発明ではＦＭ復調器１４で周波数同期（周波数偏差の補正）をするため、ＯＦＤＭ復調側では時間同期のみを実施すればよく、受信処理が容易となる。
【００５７】
本発明の他の実施例を、図４を用いて説明する。図４は本発明の機能構成図であり、データ通信と音声通信の両方を実現する。音声通信はＦＭ変調のみで、データ通信はＯＦＤＭ変調とＦＭ変調の組合せで実施する。
【００５８】
図４の構成において、送信データ１についてのＯＦＤＭ変調部１００は、図１と同じであるので、図１と異なる音声部分の構成をまず説明する。図４において、マイク２３、音声信号の周波数帯域を制限するローパスフィルタ２４ａ、プッシュボタン２５、及びＯＦＤＭ信号と音声信号を切替える音声切替器２６が、音声を送信する側の構成である。音声を受信する側は、ローパスフィルタ２４ｂ、スピーカ２７から構成される。
【００５９】
以下、その動作について説明する。音声で通話する場合には一般の無線機（トランシーバ）でも利用されているプッシュボタン２５を押して通話を開始する。プッシュボタン２５を押している間は、音声切替器２６はマイク２３、ローパスフィルタ２４ａからの信号をＦＭ変調器８に接続する。
【００６０】
送受信制御部１２はプッシュボタン２５が押されたことを検出しており、ＦＭ変調器８を動作させ、送信アンプ９、方向性結合器２８、及びアンテナ１１を介して音声信号を無線信号として送信する。
【００６１】
音声通信では双方向同時通信のため、方向性結合器２８が良く用いられる。これは送信アンプ９の出力信号はアンテナ１１側のみに転送され、受信アンプ１３には漏れないものである。逆にアンテナ１１の受信信号は受信アンプ１３に転送され、送信アンプ９には漏れないように、信号の方向によって接続が異なる機能を持つ。
【００６２】
音声通信の受信側では、ＦＭ復調器１４で復調された信号が、ローパスフィルタ２４ｂとアナログーデジタル変換器１５の両方に入力される。受信側では、受信信号が、音声信号かデータ信号なのかは、データ通信時に先頭で送信される同期信号２１が存在するか否かで判定する。
【００６３】
同期信号が検出器１６で検出されると送受信制御部１２を介してスピーカ２７の動作を停止させる。同期が検出されない場合には音声信号と判断して、スピーカ２７から受信信号が音声に変換された通話することができる。
【００６４】
無線通信装置での音声通信にはＦＭ変調が使用されることが多く、このような構成にすることで音声通話と高速なデータ通信が簡単な構成で実現することができる。
【００６５】
以上説明したように、本発明では、ＯＦＤＭ変調を実施した後で、アナログ変調を実施して信号送信し、逆に信号受信時にはアナログ復調後にＯＦＤＭ復調を実施する。図１から図４の実施例では、アナログ変調の一例として周波数変調ＦＭを実施することについて述べた。
【００６６】
以下、他のアナログ変調の実施例について説明する。図５は、振幅変調ＡＭを行う実施例である。この図は、図１の構成において、ＦＭ変調器８をＡＭ変調器８１に、ＦＭ復調器１４をＡＭ復調器１４１に置き換えたものであり、そのほかの構成、作用は図１と全く同じである。
【００６７】
図６は、図５回路の主要な各部波形を示しており、図３のＦＭ変調の場合と相違するのは、時刻ｔ２−ｔ３間の変調波形が振幅変調された波形である点が相違する。
【００６８】
この場合にも、ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）の先頭の同期信号が、ＡＭ変調器８１に入力される前の時刻ｔ１に、送受信制御部１２からの制御信号Ａにより、ＡＭ変調器８１で変調動作を開始する。このとき、同期信号２１が入力される時刻ｔ２までは、ＡＭ変調器８の入力信号は無く、０（Ｖ）である。この間（ｔ１−ｔ２）のＡＭ変調器１４の出力信号は、一定周波数の正弦波信号とされる。この結果、受信側には時刻ｔ１に一定周波数の正弦波の受信が開始される。
【００６９】
図１、図３のＦＭの事例でも説明したように、ＡＭ変調の場合にも、同期信号の前に一定周波数の正弦波を付加した送信が簡単な構成により実現することができる。このことが、受信側での周波数同期やＡＧＣ制御に利用できる。
【００７０】
受信側では時刻ｔ１に一定周波数の正弦波の受信が開始される。受信アンプ１３は伝播途中で減衰した信号を一定振幅まで増幅する機能を有しており、受信信号の存在しない時刻ｔ１以前に対してｔ１以降は増幅率を自動的に下げて、正弦波の振幅を一定振幅の範囲となるように制御する。
【００７１】
このような受信ゲインの自動制御ＡＧＣでは、入力信号の電力を時間平均して測定し、その測定値から増幅率を決定する。受信信号の振幅が大きく変動するＯＦＤＭ通信方式等の信号にくらべると、正弦波信号は平均電力の変動が無く、ＡＧＣには適した入力信号である。
【００７２】
以上述べたようにして、ＡＭ変調を行う場合にも周波数同期やＡＧＣ制御が実現できる。
【００７３】
また図７は、位相変調ＰＭを行う実施例である。この図は、図１の構成において、ＦＭ変調器８をＰＭ変調器８２に、ＦＭ復調器１４をＡＭ復調器１４２に置き換えたものであり、そのほかの構成、作用は図１と全く同じである。
【００７４】
図８は、図７回路の主要な各部波形を示しており、図３のＦＭ変調の場合と相違するのは、時刻ｔ２−ｔ３間の変調波形が位相変調された波形である点が相違する。
【００７５】
この場合にも、ＯＦＤＭ信号Ｓ（ｔ）の先頭の同期信号が、ＰＭ変調器８２に入力される前の時刻ｔ１に、送受信制御部１２からの制御信号Ａにより、ＰＭ変調器８２で変調動作を開始する。このとき、同期信号２１が入力される時刻ｔ２までは、ＰＭ変調器８２の入力信号は無く、０（Ｖ）である。この間（ｔ１−ｔ２）のＰＭ変調器１４の出力信号は、一定周波数の正弦波信号とされる。この結果、受信側には時刻ｔ１に一定周波数の正弦波の受信が開始される。
【００７６】
図１、図３のＦＭの事例でも説明したように、ＰＭ変調の場合にも、同期信号の前に一定周波数の正弦波を付加した送信が簡単な構成により実現することができる。このことが、受信側での周波数同期やＡＧＣ制御に利用できる。
【００７７】
受信側では時刻ｔ１に一定周波数の正弦波の受信が開始される。受信アンプ１３は伝播途中で減衰した信号を一定振幅まで増幅する機能を有しており、受信信号の存在しない時刻ｔ１以前に対してｔ１以降は増幅率を自動的に下げて、正弦波の振幅を一定振幅の範囲となるように制御する。
【００７８】
このような受信ゲインの自動制御ＡＧＣでは、入力信号の電力を時間平均して測定し、その測定値から増幅率を決定する。受信信号の振幅が大きく変動するＯＦＤＭ通信方式等の信号にくらべると、正弦波信号は平均電力の変動が無く、ＡＧＣには適した入力信号である。
【００７９】
以上述べたようにして、ＰＭ変調を行う場合にも周波数同期やＡＧＣ制御が実現できる。
【００８０】
また、アナログ変調する場合に周波数同期やＡＧＣ制御のために、一定周波数信号を送信する手段として、送信制御部１２が同期信号より前のタイミングからアナログ変調器８を作動させる実施例について説明したが、これは種々の手法により実現することが可能である。要は、同期信号を付加した直交周波数分割多重変調信号をアナログ変調器で変調するときに、アナログ変調器から一定周波数信号が得られた後に、同期信号を付加した直交周波数分割多重変調信号のアナログ変調信号が得られるように制御されればよい。
【００８１】
以上説明したように、本発明では、ＯＦＤＭ変調を実施した後で、アナログ変調を実施して信号送信し、逆に信号受信時にはアナログ復調後にＯＦＤＭ復調を実施する。このため、アナログ変調された信号は、アナログ形式のＯＦＤＭ信号に比べるとＰＡＰＲが小さいため、送信アンプの最大電力が送信平均電力の２倍より大きなもので実現できる。かつ簡便な構成で実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
ＯＦＤＭ通信方式を用いる無線及び有線の通信方法及び装置に応用することが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１…送信データ
２…マッパー
３…逆フーリエ変換器
４…ＧＩ付加器
５…同期信号格納部
６…切替器
７…デジタルーアナログ変換器
８…ＦＭ変調器
９…送信アンプ
１０…スイッチ
１１…アンテナ
１２…送受信制御部
１３…受信アンプ
１４…ＦＭ復調器
１５…アナログーデジタル変換器
１６…同期検出器
１７…ＧＩ除去器
１８…フーリエ変換器
１９…デマッパー
２０…受信データ
２１…同期信号
２２…ＯＦＤＭシンボル
２３…マイク
２４…ＬＰＦ
２５…プッシュボタン
２６…音声切替器
２７…スピーカ
２８…方向性結合器
８１…ＡＭ変調器
８２…ＰＭ変調器
１４１…ＡＭ復調器
１４２…ＰＭ復調器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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