(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で多重化信号から元の信号を分離させることができる多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法を提供することを課題とする。【解決手段】多重化送信装置４において、変調信号生成部４２は同期信号に基づいて多重用変調信号を生成し、乗算器Ａｄ２〜Ａｄ４および加算器Ｃｅは多重用変調信号を用いて、同期信号を含む複数の入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、デルタシグマ変調回路１は複数の入力信号が重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域が形成される量子化信号に変調して出力し、受信分離装置５において、ＬＰＦ５２ａは量子化信号から同期信号を復調し、変調信号生成部５３は同期信号に基づいて分離用変調信号を生成し、乗算器Ａｅ２〜Ａｅ４およびＬＰＦ５２ｂ〜５２ｄは分離用変調信号を用いて、量子化信号を周波数シフトして複数の入力信号にそれぞれ復調する。【選択図】        図１
2008278402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信装置と、受信した前記多重化信号を複数の前記入力信号に分離させる受信分離装置とからなる多重化信号伝送システムであって、
前記多重化送信装置は、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、
前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成する多重用変調信号生成手段と、
該多重用変調信号生成手段によって生成された前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳させる周波数シフト加算手段と、
該周波数シフト加算手段からの出力信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力するデルタシグマ変調手段とを具備し、
前記受信分離装置は、前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調させる同期信号復調手段と、
該同期信号復調手段によって復調された前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成する分離用変調信号生成手段と、
該分離用変調信号生成手段によって生成された前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記量子化信号に分散されて重畳されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力する周波数シフト手段と、
該周波数シフト手段によって周波数シフトさせたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調させる復調手段とを具備することを特徴とする多重化信号伝送システム。
【請求項２】
前記デルタシグマ変調手段は、量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置に量子化ノイズが小なる帯域が形成される前記量子化信号に変調させることを特徴とする請求項１記載の多重化信号伝送システム。
【請求項３】
前記デルタシグマ変調手段は、出力を複数サンプリング周期だけ遅延させる第１の遅延手段を有し、相互に縦続接続された複数の積分手段と、
各積分手段からの出力を加算する加算手段と、
当該加算手段からの出力をサンプリング周波数ｆｓに基づいて量子化して前記量子化信号を出力する量子化手段と、
入力を前記量子化手段からの出力を前記第１の遅延手段と同数のサンプリング周期だけ遅延させる第２の遅延手段を介して初段の前記積分手段に負帰還させる負帰還ループとを具備することを特徴とする請求項１又は２記載の多重化信号伝送システム。
【請求項４】
前記受信分離装置の前記同期信号復調手段は、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタであり、
前記多重化送信装置は、前記同期信号用入力信号のベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを具備し、
前記多重用変調信号生成手段は、前記ローパスフィルタを通過した前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の多重化信号伝送システム。
【請求項５】
複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信装置であって、
同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、
前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成する多重用変調信号生成手段と、
該多重用変調信号生成手段によって生成された前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳させる周波数シフト加算手段と、
該周波数シフト加算手段からの出力信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力するデルタシグマ変調手段とを具備することを特徴とする多重化送信装置。
【請求項６】
複数の入力信号が多重化されている多重化信号を複数の前記入力信号に分離させる受信分離装置であって、
同期信号用入力信号と周波数シフトされた入力信号とが多重化された量子化信号である前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調させる同期信号復調手段と、
該同期信号復調手段によって復調された前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成する分離用変調信号生成手段と、
該分離用変調信号生成手段によって生成された前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記量子化信号に多重化されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力する周波数シフト手段と、
該周波数シフト手段によって周波数シフトさせたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調させる復調手段とを具備することを特徴とする受信分離装置。
【請求項７】
複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信工程と、受信した前記多重化信号を複数の前記入力信号に分離する受信分離工程とを有する多重化信号伝送方法であって、
前記多重化送信工程では、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、
前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成し、
該生成した前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、
複数の前記入力信号を重畳した信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力し、
前記受信分離工程では、前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調し、
該復調した前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成し、
該生成した前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記量子化信号に分散されて重畳されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力し、
該周波数シフトしたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調することを特徴とする多重化信号伝送方法。
【請求項８】
量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置に量子化ノイズが小なる帯域が形成される前記量子化信号に変調することを特徴とする請求項７記載の多重化信号伝送方法。
【請求項９】
前記受信分離工程では、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを用いて、前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調し、
前記多重化送信工程は、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを通過した前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成することを特徴とする請求項７又は８記載の多重化信号伝送方法。
【請求項１０】
複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信方法であって、
同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、
前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成し、
該生成した前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、
複数の前記入力信号を重畳した信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力することを特徴とする多重化送信方法。
【請求項１１】
複数の入力信号が多重化されている多重化信号を複数の前記入力信号に分離する受信分離方法であって、
同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成されている前記多重化信号を受信し、  
前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調し、
該復調した前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成し、
該生成した前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記多重化信号に分散されて重畳されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力し、
該周波数シフトしたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調することを特徴とする受信分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の信号を多重化して送信する多重化送信装置と、受信した多重化信号を分離させる受信分離装置とからなる多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法に関し、特に複数の信号を多重化した量子化信号の送受信を行う多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の信号の伝送するに際し、送信側では、クロック同期する複数の信号を時分割多重して送信し、受信側では、送信側からの多重化信号から元の信号を分離し、得られた元の信号から検出した同期パターンに基づいて元の信号を識別し、元の信号の出力位置を決定する多重伝送方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、受信側で時分割多重化された多重化信号を分離させるためには、切り替え回路によって切り替えながら１つの信号を取り出す必要があるが、多重化する信号が増えるにつれて、切り替え回路の回路規模が増大し、切り替えのためのオーバーヘッドが生じてしまうという問題点があった。
【特許文献１】特開平１０−２３３７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、受信側で、信号を切り換える切り替え回路を用いることなく、簡単な構成で多重化信号から元の信号を分離させることができる多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の多重化信号伝送システムは、複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信装置と、受信した前記多重化信号を複数の前記入力信号に分離させる受信分離装置とからなる多重化信号伝送システムであって、前記多重化送信装置は、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成する多重用変調信号生成手段と、該多重用変調信号生成手段によって生成された前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳させる周波数シフト加算手段と、該周波数シフト加算手段からの出力信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力するデルタシグマ変調手段とを具備し、前記受信分離装置は、前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調させる同期信号復調手段と、該同期信号復調手段によって復調された前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成する分離用変調信号生成手段と、該分離用変調信号生成手段によって生成された前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記量子化信号に分散されて重畳されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力する周波数シフト手段と、該周波数シフト手段によって周波数シフトさせたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調させる復調手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
さらに、本発明の多重化信号伝送システムにおいては、前記デルタシグマ変調手段は、量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置に量子化ノイズが小なる帯域が形成される前記量子化信号に変調させることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の多重化信号伝送システムにおいては、前記デルタシグマ変調手段は、出力を複数サンプリング周期だけ遅延させる第１の遅延手段を有し、相互に縦続接続された複数の積分手段と、各積分手段からの出力を加算する加算手段と、当該加算手段からの出力をサンプリング周波数ｆｓに基づいて量子化して前記量子化信号を出力する量子化手段と、入力を前記量子化手段からの出力を前記第１の遅延手段と同数のサンプリング周期だけ遅延させる第２の遅延手段を介して初段の前記積分手段に負帰還させる負帰還ループとを具備することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の多重化信号伝送システムにおいては、前記受信分離装置の前記同期信号復調手段は、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタであり、前記多重化送信装置は、前記同期信号用入力信号のベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを具備し、前記多重用変調信号生成手段は、前記ローパスフィルタを通過した前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の多重化送信装置は、複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信装置であって、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成する多重用変調信号生成手段と、該多重用変調信号生成手段によって生成された前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳させる周波数シフト加算手段と、該周波数シフト加算手段からの出力信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力するデルタシグマ変調手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の受信分離装置は、複数の入力信号が多重化されている多重化信号を複数の前記入力信号に分離させる受信分離装置であって、同期信号用入力信号と周波数シフトされた入力信号とが多重化された量子化信号である前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調させる同期信号復調手段と、該同期信号復調手段によって復調された前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成する分離用変調信号生成手段と、該分離用変調信号生成手段によって生成された前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記量子化信号に多重化されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力する周波数シフト手段と、該周波数シフト手段によって周波数シフトさせたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調させる復調手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の多重化信号伝送方法は、複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信工程と、受信した前記多重化信号を複数の前記入力信号に分離する受信分離工程とを有する多重化信号伝送方法であって、前記多重化送信工程では、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成し、該生成した前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、複数の前記入力信号を重畳した信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力し、前記受信分離工程では、前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調し、該復調した前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成し、該生成した前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記量子化信号に分散されて重畳されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力し、該周波数シフトしたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の多重化信号伝送方法においては、量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置に量子化ノイズが小なる帯域が形成される前記量子化信号に変調することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の多重化信号伝送方法においては、前記受信分離工程では、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを用いて、前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調し、前記多重化送信工程は、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを通過した前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の多重化送信方法は、複数の入力信号を多重化した多重化信号を送信する多重化送信方法であって、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を受け付け、前記同期信号用入力信号に基づいて、複数の前記入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成し、該生成した前記多重用変調信号を用いて、前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号を周波数シフトさせることで、前記同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、複数の前記入力信号を重畳した信号を、複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の前記入力信号が分散されて重畳された前記多重化信号として出力することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の受信分離方法は、複数の入力信号が多重化されている多重化信号を複数の前記入力信号に分離する受信分離方法であって、複数の入力信号が多重化されている多重化信号を複数の前記入力信号に分離する受信分離方法であって、同期信号用入力信号を含む複数の前記入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成されている前記多重化信号を受信し、  前記多重化信号から前記同期信号用入力信号を復調し、該復調した前記同期信号用入力信号に基づいて、前記多重化信号から複数の前記入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成し、該生成した前記分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて前記多重化信号に分散されて重畳されている前記同期信号用入力信号以外の他の前記入力信号毎に、前記多重化信号を前記入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした前記多重化信号をそれぞれ出力し、
該周波数シフトしたそれぞれの前記多重化信号を複数の前記入力信号にそれぞれ復調することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法は、多重化送信装置において、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の入力信号を受け付け、同期信号用入力信号に基づいて、複数の入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成し、生成した多重用変調信号を用いて、同期信号用入力信号以外の他の入力信号を周波数シフトさせることで、同期信号用入力信号を含む複数の入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、複数の入力信号を重畳した信号を、複数の入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の入力信号が分散されて重畳された多重化信号として出力するように構成し、受信分離装置において、多重化信号から同期信号用入力信号を復調し、復調した同期信号用入力信号に基づいて、多重化信号から複数の入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成し、生成した分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて量子化信号に分散されて重畳されている同期信号用入力信号以外の他の入力信号毎に、多重化信号を入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした多重化信号をそれぞれ出力し、該周波数シフトしたそれぞれの多重化信号を複数の入力信号にそれぞれ復調するように構成することにより、送信側である多重化送信装置と、受信側である受信分離装置との同期が取れていない場合でも、多重化信号に重畳されている同期信号用入力信号を用いて生成した変調信号によって、周波数シフトさせた多重化信号を復調させるだけで、周波数シフトされて多重化信号に重畳されている複数の信号を分離させることができるため、受信側で、信号を切り換える切り替え回路を用いることなく、簡単な構成で多重化信号から元の信号を分離させることができるという効果を奏する。
【００１７】
さらに、本発明の多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法においては、デルタシグマ変調手段によって、量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置に量子化ノイズが小なる帯域が形成される量子化信号に変調するように構成することにより、量子化信号に重畳する複数の信号の帯域をそれぞれ確保することができ、量子化信号に複数の信号を重畳させることができるという効果を奏する。
【００１８】
さらに、本発明の多重化信号伝送システムおよび多重化信号伝送方法においては、受信分離装置において、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを用いて多重化信号から同期信号用入力信号を復調するように構成すると共に、多重化送信装置に、同期信号用入力信号のベースバンドのみを通過させるローパスフィルタを設け、ローパスフィルタを通過した同期信号用入力信号に基づいて、複数の入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成するように構成することにより、送信側と受信側とで用いる同期信号を同一な波形とすることができ、周波数シフトされて多重化信号に重畳されている複数の信号を正確に分離させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る多重化信号伝送システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００２１】
本実施の形態の多重化信号伝送システム３は、図１を参照すると、同期信号として用いる入力信号Ｘ１と入力信号Ｘ２〜Ｘ４とを多重化して量子化信号に変調し、変調した量子化信号を送信する多重化送信装置４と、多重化送信装置４から受信した量子化信号を、多重化されている入力信号Ｘ１を用いて分離復調させ、出力端子Ｐ２２から入力信号Ｘ２に対応する出力信号Ｙ２を、出力端子Ｐ２３から入力信号Ｘ３に対応する出力信号Ｙ３を、出力端子Ｐ２４から入力信号Ｘ４に対応する出力信号Ｙ４をそれぞれ出力する受信分離装置５とからなる。
【００２２】
次に、図１に示す多重化送信装置４の構成および多重化変調動作について図１乃至図１１を参照して詳細に説明する。
図２は、図１に示す多重化送信装置に用いるデルタシグマ変調回路の電気的構成を示すブロック図であり、図３は、図２に示す遅延器の構成例を示すブロック図であり、図４は、図２に示すデルタシグマ変調回路における量子化ノイズ分布の周波数特性を示すグラフであり、図５は、デルタシグマ変調回路をモデル化したブロック図であり、図６は、図５に示すデルタシグマ変調回路から出力される量子化信号の量子化ノイズ分布の周波数特性を説明するための説明図であり、図７は、２サンプリング周期だけ遅延する遅延器を用いた２次のデルタシグマ変調回路をモデル化したブロック図であり、図８は、図７に示す２次のデルタシグマ変調回路から出力される量子化信号の量子化ノイズ分布の周波数特性を示すグラフであり、図９は、図２に示すデルタシグマ変調回路において７個の積分要素を用いた７次のデルタシグマ変調回路の構成を示すブロック図であり、図１０は、図９に示す７次のデルタシグマ変調回路から出力される量子化信号の量子化ノイズ分布の周波数特性を示すグラフであり、図１１は、図１に示す多重化送信装置における多重化変調動作を説明するための説明図である。
【００２３】
多重化送信装置４は、図１を参照すると、入力された入力信号Ｘ１におけるベースバンド（周波数０付近の帯域）のみを通過させて同期信号を生成するローパスフィルタ（ＬＰＦ）４１と、ＬＰＦ４１によって生成された同期信号を用いて、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、周波数ｆｓ／２のキャリア信号とを生成する変調信号生成部４２と、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、入力信号Ｘ２を位相変調させると共に、周波数ｆｓ／４に周波数シフトさせる乗算器Ａｄ２と、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、入力信号Ｘ３をｓｉｎ信号に基づいて位相変調された入力信号Ｘ２と直交する成分に位相変調させると共に、周波数ｆｓ／４に周波数シフトさせる乗算器Ａｄ３と、周波数ｆｓ／２のキャリア信号を用いることで、入力信号Ｘ４を周波数ｆｓ／２に周波数シフトさせる乗算器Ａｄ４と、入力信号Ｘ１と、ｓｉｎ信号に基づいて位相変調され、周波数ｆｓ／４に周波数シフトされた入力信号Ｘ２と、ｃｏｓ信号に基づいて位相変調され、周波数ｆｓ／４に周波数シフトされた入力信号Ｘ３と、周波数ｆｓ／２に周波数シフトされた入力信号Ｘ４とを加算する加算器Ｃｅと、加算器Ｃｅから出力される多ビット信号を量子化信号に変調するデルタシグマ変調回路１と、デルタシグマ変調回路１から出力される量子化信号を送信する伝送部４３とを備えている。なお、ｆｓは、サンプリング周波数である。
【００２４】
多重化送信装置４で用いられるデルタシグマ変調回路１は、図２を参照すると、入力端子Ｐ１に入力信号Ｘとして入力されるアナログ信号又はマルチビットで表されるデジタル信号を、異なるＮ種類（Ｎは整数）の代表値で表される量子化信号に変換し、変換した量子化信号を出力信号Ｙとして出力端子Ｐ２から出力するｎ次（ｎ：１以上の整数）のデルタシグマ変調回路であり、相互に縦続接続されたｎ個の積分要素Ｆａ１，…，Ｆａｎと、各積分要素Ｆａ１〜Ｆａｎの前段にそれぞれ介在された乗算器Ａａ１〜Ａａｎとを有している。各積分要素Ｆａ１〜Ｆａｎは、出力をｍサンプリング周期（Ｔｓ：１／周波数ｆｓ）（ｍ：２以上の整数、図１に示す多重化送信装置４では、ｍ＝４）だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎと、入力に遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎからの出力を加算して出力する加算器Ｃａ１〜Ｃａｎとを備えてそれぞれ構成されており、従って、前段側からの入力信号にｍサンプリング周期だけ以前の出力信号が加算されて、次段側への出力信号が作成される。
【００２５】
第１段目の積分要素Ｆａ１には、入力端子Ｐ１に入力信号Ｘとして入力されたアナログ信号又はマルチビットデジタル信号が、加算器Ｃｂと第１段目の乗算器Ａａ１とを介して入力され、各積分要素Ｆａ１〜Ｆａ（ｎ−１）の出力は、乗算器Ａａ２〜Ａａｎを介して次段の積分要素Ｆａ２〜Ｆａｎにそれぞれ入力され、各積分要素Ｆａ１〜Ｆａｎからの出力は、加算器Ｃｃで相互に加算された後、量子化器１０に入力される。量子化器１０は、入力された信号を異なるＮ種類（Ｎは整数）の代表値で表される信号に量子化信号に変換する機能を有するものであり、本実施の形態では、入力された信号を２種類（＋１とー１）の代表値で表される信号（１ビット信号）に変換する。具体的には、周波数ｆｓ毎に加算器Ｃｃからの出力と予め定める値、例えば０レベルとを比較し、加算器Ｃｃからの出力が予め定める値、例えば０レベル以上であるときには出力端子Ｐ２への出力信号Ｙを「１」とし、予め定める値未満であるときには「−１」とする。また、量子化器１０からの出力信号Ｙは、ｍサンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄｂおよび乗算器Ａｂを介して、第１段目の乗算器Ａａ１の前段に介在されている加算器Ｃｂに負帰還されている。
【００２６】
なお、積分要素Ｆａ１，…，Ｆａｎの遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび負帰還ループの遅延器Ｄｂとしては、例えば、図３に示すように、出力を１サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄをｍ個縦続接続したものを用いることができる。
【００２７】
積分要素Ｆａ１，…，Ｆａｎの遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび負帰還ループの遅延器Ｄｂの代わりに、出力を１サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄを用いた従来のデルタシグマ変調回路は、量子化ノイズを高周波帯域側にシフトするデルタシグマ変調回路に特有のノイズシェーピング効果を有することになるが、本実施の形態の多重化信号伝送システムに用いるデルタシグマ変調回路１は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、周波数分布上で量子化ノイズが小なる帯域が複数箇所形成される。図４（ａ）は、２個の遅延器Ｄを縦続接続した、２サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂを用いた場合の量子化ノイズ分布の周波数特性が示されており、周波数ｆｓ／２付近に新たな量子化ノイズが小なる帯域が形成され、周波数ｆｓ／４で折り返した位置に、２箇所の量子化ノイズが小なる帯域が形成される。図４（ｂ）は、３個の遅延器Ｄを縦続接続した、３サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂを用いた場合の量子化ノイズ分布の周波数特性が示されており、周波数ｆｓ／３付近に新たな量子化ノイズが小なる帯域が形成され、周波数ｆｓ／６で折り返した位置に、２箇所の量子化ノイズが小なる帯域が形成される。図４（ｃ）は、４個の遅延器Ｄを縦続接続した、４サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂを用いた場合の量子化ノイズ分布の周波数特性が示されており、周波数ｆｓ／４付近と、周波数ｆｓ／２付近に新たな量子化ノイズが小なる帯域が形成され、周波数ｆｓ／８と周波数ｆｓ・３／８とで折り返したそれぞれの位置に、３箇所の量子化ノイズが小なる帯域が形成される。このようにｍ＝２ｐ個の遅延器Ｄを縦続接続した、２ｐサンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂ、もしくは、ｍ＝２ｐ＋１個の遅延器Ｄを縦続接続した、２ｐ＋１サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂを用いることで、周波数分布上で量子化ノイズが小なる帯域が、量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置、すなわちｆｓ＊ｋ／m（mは自然数、ｋは０≦ｋ＜（m＋１）／２の範囲にある整数)にある周波数帯域にｐ＋１箇所形成されることになる。
【００２８】
次に、デルタシグマ変調回路をモデル化した図５に示すブロック図を用いて、本実施の形態の多重化信号伝送システムに用いるデルタシグマ変調回路１における量子化ノイズ分布の周波数特性を検証する。なお、図５において、Ｇは、積分要素Ｆａ１，…，Ｆａｎに、Ｈは、遅延器Ｄｂにそれぞれ対応すると共に、量子化器１０には、各帯域において均一なノイズＮが加わるものする。
【００２９】
図５に示すモデルにおいて、ノイズＮの伝達関数Ｑは、Ｑ＝１／（１＋ＧＨ）で、入力信号ｘの伝達関数Ｐは、Ｐ＝Ｇ／（１＋ＧＨ）でそれぞれ表すことができ、Ｐ＝１の場合には、Ｇ＝１／Ｑ、Ｈ＝１−Ｑとなる。
【００３０】
ここで、１次のデルタシグマ変調回路において、図６（ａ）に示すような高周波帯域側にシフトする量子化ノイズ分布の周波数特性は、Ｑ＝（１−Ｚ−１）で表すことができ、Ｇ＝１／（１−Ｚ−１）、Ｈ＝Ｚ−１となり、積分要素Ｆａ１，…，Ｆａｎの遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび負帰還ループの遅延器Ｄｂの代わりに、出力を１サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄを用いた従来のデルタシグマ変調回路に相当する。
【００３１】
これに対し、１次のデルタシグマ変調回路において、図６（ｂ）に示すような低周波数帯域と周波数ｆｓ／２付近の帯域とに量子化ノイズが小なる帯域が形成される量子化ノイズ分布の周波数特性は、Ｑ＝（１−Ｚ−１）（１＋Ｚ−１）で表すことができ、Ｇ＝１／（１−Ｚ−２）、Ｈ＝Ｚ−２となり、２個の遅延器Ｄを縦続接続した、２サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂを用いた１次のデルタシグマ変調回路１に相当する。
【００３２】
また、２次のデルタシグマ変調回路において、図６（ｃ）に示すような低周波数帯域と周波数ｆｓ／２付近の帯域とに量子化ノイズが小なる帯域が形成される量子化ノイズ分布の周波数特性は、Ｑ＝（１−Ｚ−１）２（１＋Ｚ−１）２で表すことができ、Ｇ＝１／（１−Ｚ−２）２、Ｈ＝１−（１−Ｚ−２）２となり、２個の遅延器Ｄを縦続接続した、２サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎおよび遅延器Ｄｂを用いた２次のデルタシグマ変調回路１に相当する。
【００３３】
２次のデルタシグマ変調回路１は、図７に示すようにモデル化することができ、図７に示すモデルを用い、サンプリング周波数ｆｓ＝２．８ＭＨｚでシミュレートした量子化ノイズ分布の周波数特性は、図８に示すように、低周波数（０）帯域と周波数ｆｓ／２＝１．４ＭＨｚ付近の帯域とに量子化ノイズが小なる帯域が形成されることが実証された。
【００３４】
デルタシグマ変調回路１において７個の積分要素Ｆａ１〜Ｆａ７を用いた７次のデルタシグマ変調回路２は、図９を参照すると、相互に縦続接続された７個の積分要素Ｆａ１，…，Ｆａ７と、各積分要素Ｆａ１〜Ｆａ７の前段にそれぞれ介在された乗算器Ａａ１〜Ａａ７とを有している。各積分要素Ｆａ１〜Ｆａ７は、出力をｍサンプリング周期（Ｔｓ：１／周波数ｆｓ）（ｍ：２以上の整数）だけ遅延する遅延器と、当該遅延器からの出力を入力に加算して出力する加算器とを備えてそれぞれ構成されており、従って、前段側からの入力信号にｍサンプリング周期だけ以前の出力信号が加算されて、次段側への出力信号が作成される。
【００３５】
第１段目の積分要素Ｆａ１には、入力端子Ｐ１に入力信号Ｘとして入力されたアナログ信号又はマルチビットデジタル信号が、加算器Ｃｂと第１段目の乗算器Ａａ１とを介して、第１段目の積分要素Ｆａ１に入力され、各積分要素Ｆａ１〜Ｆａ６の出力は、乗算器Ａａ２〜Ａａ７を介して次段の積分要素Ｆａ２〜Ｆａ７にそれぞれ入力され、各積分要素Ｆａ１〜Ｆａ７からの出力は、加算器Ｃｃで相互に加算された後、量子化器１０に入力される。量子化器１０は、周波数ｆｓ毎に加算器Ｃｃからの出力と予め定める値、例えば０レベルとを比較し、加算器Ｃｃからの出力が予め定める値、例えば０レベル以上であるときには出力端子Ｐ２への出力信号Ｙを「１」とし、予め定める値未満であるときには「−１」とする。また、量子化器１０からの出力信号Ｙは、ｍサンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄｂおよび乗算器Ａｂを介して、第１段目の乗算器Ａａ１の前段に介在されている加算器Ｃｂに負帰還されている。
【００３６】
また、積分要素Ｆａ２、Ｆａ４、Ｆａ６の前段には、加算器Ｃｄ１〜Ｃｄ３がそれぞれ介在されており、積分要素Ｆａ３、Ｆａ５、Ｆａ７の出力が、ｍサンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄｃ１〜Ｄｃ３および乗算器Ａｃ１〜Ａｃ３をそれぞれ介して、第１段目の乗算器Ａａ１の前段に介在されている加算器Ｃｄ１〜Ｃｄ３にそれぞれ負帰還される３つの部分負帰還ループが形成されている。
【００３７】
図１０は、４個の遅延器Ｄを縦続接続した、４サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎ、遅延器Ｄｂおよび遅延器Ｄｃ１、Ｄｃ２、Ｄｃ３を用いたデルタシグマ変調回路２の量子化ノイズ分布の周波数特性が示されており、周波数ｆｓ／４付近と、周波数ｆｓ／２付近に新たな量子化ノイズが小なる帯域が形成され、周波数ｆｓ／８と周波数周波数ｆｓ・３／８とで折り返したそれぞれの位置に、３箇所の量子化ノイズが小なる帯域が形成されていると共に、３つの部分負帰還ループにより、量子化ノイズが小なる各帯域における量子化ノイズ分布の立ち上がりおよび立ち下がりに３つのディップがそれぞれ形成されている。ディップの形状は、各乗算器Ａａ１〜Ａａ７、乗算器ＡｂおよびＡｃ１〜Ａｃ３の乗算係数を適宜選択することで変更することができ、有効周波数帯域となる量子化ノイズが小なる各帯域の幅と、帯域内でのダイナミックレンジを適宜設定することが可能になる。
【００３８】
多重化送信装置４におけるデルタシグマ変調回路１は、４個の遅延器Ｄを縦続接続した、４サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎ、遅延器Ｄｂが用いられており、出力される量子化信号は、図１１に示すように、周波数０付近と、周波数ｆｓ／４付近と、周波数ｆｓ／２付近に量子化ノイズが小なる帯域が形成された量子化ノイズ分布の周波数特性を有し、入力信号Ｘ１〜Ｘ４が周波数０付近の帯域に重畳される。なお、入力信号Ｘ２〜Ｘ４は、デルタシグマ変調回路１の前段に設けられた図示しない帯域制限ローパスフィルタによって、（ｆｓ／２）／４以内に帯域制限されているものとする。
【００３９】
伝送部４３は、電線、各種ケーブル、光ファイバ、赤外線、電波等の伝送媒体を用いて、デルタシグマ変調回路１から出力される量子化信号を直接、もしくは搬送波に載せて伝送する伝送手段である。
【００４０】
図１１を参照すると、入力端子Ｐ１１から入力された同期信号として用いる入力信号Ｘ１は、加算器Ｃｅに入力されると共に、ＬＰＦ４１に入力され、ＬＰＦ４１に入力された入力信号Ｘ１は、ＬＰＦ４１によって同期信号が生成される。なお、入力信号Ｘ１は、ＬＰＦ４１にかけても立ち上がりエッジがわかりやすい同期信号が得られるような波形となっている。また、本実施の形態では、デルタシグマ変調回路１のノイズ特性から、入力信号Ｘ１〜Ｘ４それぞれに入力可能な信号帯域は、ｆｓ／８以下の帯域であるため、変調信号生成部４２で生成されるキャリア信号の位相の基準となる同期信号、すなわち入力信号Ｘ１としては、ｆｓ／８以下（実際には、デルタシグマ変調のノイズの影響を考慮してｆｓ／８よりも十分に低い周波数）の信号を用いることができる。
【００４１】
変調信号生成部４２は、ＬＰＦ４１によって生成された同期信号をキャリア信号の位相の基準として用いて、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、周波数ｆｓ／２のキャリア信号とを生成し、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を乗算器Ａｄ２に、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を乗算器Ａｄ３に、周波数ｆｓ／２のキャリア信号を乗算器Ａｄ４にそれぞれ出力する。
【００４２】
入力端子Ｐ１２から入力された入力信号Ｘ２は、乗算器Ａｄ２に入力され、乗算器Ａｄ２は、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、図１１に示すように、入力信号Ｘ２を位相変調させると共に、周波数ｆｓ／４に周波数シフトさせ、ｓｉｎ信号に基づいて位相変調され、周波数ｆｓ／４に周波数シフトされた入力信号Ｘ２は、加算器Ｃｅに入力される。
【００４３】
入力端子Ｐ１３から入力された入力信号Ｘ３は、乗算器Ａｄ３に入力され、乗算器Ａｄ３は、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、図１１に示すように、入力信号Ｘ３をｓｉｎ信号に基づいて位相変調された入力信号Ｘ２と直交する成分に位相変調させると共に、周波数ｆｓ／４に周波数シフトさせ、ｃｏｓ信号に基づいて位相変調され、周波数ｆｓ／４に周波数シフトされた入力信号Ｘ３は、加算器Ｃｅに入力される。
【００４４】
入力端子Ｐ１４から入力された入力信号Ｘ４は、乗算器Ａｄ４に入力され、乗算器Ａｄ４は、周波数ｆｓ／２のキャリア信号を用いることで、図１１に示すように、入力信号Ｘ４を周波数ｆｓ／２に周波数シフトさせ、周波数ｆｓ／２に周波数シフトされた入力信号Ｘ４は、加算器Ｃｅに入力される。
【００４５】
加算器Ｃｅによって、図１１に示すように、入力信号Ｘ１と、ｓｉｎ信号に基づいて位相変調され、周波数ｆｓ／４に周波数シフトされた入力信号Ｘ２と、ｃｏｓ信号に基づいて位相変調され、周波数ｆｓ／４に周波数シフトされた入力信号Ｘ３と、周波数ｆｓ／２に周波数シフトされた入力信号Ｘ４とが加算された多ビット出力は、デルタシグマ変調回路１に入力され、デルタシグマ変調回路１は、加算器Ｃｅからの多ビット出力に対してデルタシグマ変調を施すことで、図１１に示すような、入力信号Ｘ１がベースバンド（周波数０付近の帯域）の量子化ノイズが小なる帯域に、ｓｉｎ信号に基づいて位相変調された入力信号Ｘ２と、ｃｏｓ信号に基づいて位相変調され、入力信号Ｘ２に対して直交化された入力信号Ｘ３とが周波数ｆｓ／４付近の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ４が周波数ｆｓ／２付近の量子化ノイズが小なる帯域にそれぞれ重畳された量子化信号を出力し、伝送部４３によって電線、各種ケーブル、光ファイバ、赤外線、電波等の伝送媒体を用いて伝送される。なお、デルタシグマ変調回路１は、４個の遅延器Ｄを縦続接続した、４サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎ、遅延器Ｄｂが用いられている。また、デルタシグマ変調回路１の出力は、４つの入力信号Ｘ１〜Ｘ４が多重化されたデジタル信号である量子化信号となり、伝送路などの影響を受けにくく、エラーに強いという利点を有している。
【００４６】
次に、図１に示す受信分離装置５の構成および信号処理動作について図１および図１２を参照して詳細に説明する。
図１２は、図１に示す受信分離装置における分離復調動作を説明するための説明図である。
【００４７】
受信分離装置５は、図１を参照すると、多重化送信装置４から伝送された量子化信号を受信する受信部５１と、入力された量子化信号におけるベースバンド（周波数０付近の帯域）のみを通過させることで、入力信号Ｘ１のみを取り出し、同期信号を生成するローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ａと、ＬＰＦ５２ａによって生成された同期信号をキャリア信号の位相の基準として用いて、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、周波数ｆｓ／２のキャリア信号とを生成する変調信号生成部５３と、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ１〜Ｘ４を、位相変調させると共に、周波数シフトさせる乗算器Ａｅ２と、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ１〜Ｘ４を、位相変調させる共に、周波数シフトさせる乗算器Ａｅ３と、周波数ｆｓ／２のキャリア信号を用いることで、量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ１〜Ｘ４を、周波数シフトさせる乗算器Ａｅ４と、乗算器Ａｅ２の出力におけるベースバンド（周波数０付近の帯域）のみをアナログ信号として通過させることで、乗算器Ａｅ２の出力から入力信号Ｘ２のみをアナログ信号として取り出すローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｂと、乗算器Ａｅ３の出力におけるベースバンド（周波数０付近の帯域）のみをアナログ信号として通過させることで、乗算器Ａｅ３の出力から入力信号Ｘ３のみをアナログ信号として取り出すローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｃと、乗算器Ａｅ４の出力におけるベースバンド（周波数０付近の帯域）のみをアナログ信号として通過させることで、乗算器Ａｅ４の出力から入力信号Ｘ４のみをアナログ信号として取り出すローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｄとを備えている。
【００４８】
図１２を参照すると、受信部５１によって受信された量子化信号は、ＬＰＦ５２ａと、乗算器Ａｅ２と、乗算器Ａｅ３と、乗算器Ａｅ４とにそれぞれ入力される。ＬＰＦ５２ａに入力された量子化信号は、ベースバンド（周波数０付近の帯域）のみを通過させるＬＰＦ５２ａによって、入力信号Ｘ１のみが取り出され、同期信号が生成される。
【００４９】
変調信号生成部５３は、ＬＰＦ５２ａによって生成された同期信号を用いて、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号と、周波数ｆｓ／２のキャリア信号とを生成し、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を乗算器Ａｄ２に、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を乗算器Ａｄ３に、周波数ｆｓ／２のキャリア信号を乗算器Ａｄ４にそれぞれ出力する。
【００５０】
乗算器Ａｅ２に入力された量子化信号は、乗算器Ａｅ２によって、ｓｉｎ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ１〜Ｘ４が、位相変調されると共に、周波数シフトされ、ＬＰＦ５２ｂに入力される。これにより、乗算器Ａｅ２からの出力は、図１２に示すように、入力信号Ｘ２がベースバンド（周波数０付近の帯域）の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ４と入力信号Ｘ１とが周波数ｆｓ／４付近の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ２が周波数ｆｓ／２付近の量子化ノイズが小なる帯域にそれぞれ重畳された量子化信号となる。
【００５１】
乗算器Ａｅ２からの出力は、ベースバンド（周波数０付近の帯域）のみを通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｂによって、図１４に示すように、入力信号Ｘ２のみがアナログ信号として取り出され、出力端子Ｐ２２から出力信号Ｙ２として出力される。
【００５２】
乗算器Ａｅ３に入力された量子化信号は、乗算器Ａｅ３によって、ｃｏｓ信号によって変調された周波数ｆｓ／４のキャリア信号を用いることで、量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ１〜Ｘ４を、位相変調されると共に、周波数シフトされ、ＬＰＦ５２ｃに入力される。これにより、乗算器Ａｅ３からの出力は、図１２に示すように、入力信号Ｘ３がベースバンド（周波数０付近の帯域）の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ４と入力信号Ｘ１とが周波数ｆｓ／４付近の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ３が周波数ｆｓ／２付近の量子化ノイズが小なる帯域にそれぞれ重畳された量子化信号となる。
【００５３】
乗算器Ａｅ３からの出力は、ベースバンド（周波数０付近の帯域）のみを通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｃによって、図１４に示すように、入力信号Ｘ３のみがアナログ信号として取り出され、出力端子Ｐ２３から出力信号Ｙ３として出力される。
【００５４】
乗算器Ａｅ４に入力された量子化信号は、乗算器Ａｅ４によって、周波数ｆｓ／２のキャリア信号を用いることで、量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ１〜Ｘ４を、周波数シフトされ、ＬＰＦ５２ｄに入力される。これにより、乗算器Ａｅ４からの出力は、図１４に示すように、入力信号Ｘ４がベースバンド（周波数０付近の帯域）の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ２と入力信号Ｘ３とが周波数ｆｓ／４付近の量子化ノイズが小なる帯域に、入力信号Ｘ１が周波数ｆｓ／２付近の量子化ノイズが小なる帯域にそれぞれ重畳された量子化信号となる。
【００５５】
乗算器Ａｅ４からの出力は、ベースバンド（周波数０付近の帯域）のみを通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｄによって、図１４に示すように、入力信号Ｘ４のみがアナログ信号として取り出され、出力端子Ｐ２４から出力信号Ｙ４として出力される。
【００５６】
このように、乗算器Ａｅ２〜Ａｅ４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ａ〜５２ｄとからなる簡単な構成の受信分離装置５によって、多重化送信装置４から出力される量子化信号に多重化された４つの入力信号Ｘ１〜Ｘ４を簡単に分離させることができると共に、入力信号Ｘ１を同期信号として用いて、量子化信号に重畳されている他の入力信号Ｘ２〜Ｘ４を分離させることができるため、多重化送信装置４と受信分離装置５との間で同期が取れていない場合であっても、正確に量子化信号に重畳されている入力信号Ｘ２〜Ｘ４を正確に分離させることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、４個の遅延器Ｄを縦続接続した、４サンプリング周期だけ遅延する遅延器Ｄａ１〜Ｄａｎ、遅延器Ｄｂが用いられ、周波数０付近と、周波数ｆｓ／４付近と、周波数ｆｓ／２付近との３箇所に量子化ノイズが小なる帯域が形成される量子化ノイズ分布の周波数特性を有するデルタシグマ変調回路１によって、４つの入力信号Ｘ１〜Ｘ４を多重化するように構成したが、遅延器Ｄの縦続接続数を変更することにより、量子化ノイズ分布の周波数特性における量子化ノイズが小なる帯域の数を任意に設定することができ、量子化ノイズが小なる帯域に重畳して多重化する入力信号数も任意に設定することができる。
【００５８】
また、本実施の形態では、周波数ｆｓ／４付近の量子化ノイズが小なる帯域に直交化させた入力信号Ｘ２、Ｘ３の２つの信号を重畳させるように構成したが、周波数ｆｓ／４付近の量子化ノイズが小なる帯域に、位相変調を施すことなく、入力信号Ｘ２のみを重畳させるようにしても良い。
【００５９】
さらに、本実施の形態では、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ａ〜５２ｄによって多重化信号をアナログ信号に復調させるように構成したが、デジタルローパスフィルタを用いることで多重化信号をマルチビットデジタル信号であるＰＣＭ（Pulse-Code Modulation）信号に変調させるようにしても良い。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、多重化送信装置４において、同期信号となる同期信号用入力信号を含む複数の入力信号を受け付け、変調信号生成部４２によって、同期信号用入力信号に基づいて、複数の入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成し、乗算器Ａｄ２〜Ａｄ４および加算器Ｃｅによって、多重用変調信号を用いて、同期信号用入力信号以外の他の入力信号を周波数シフトさせることで、同期信号用入力信号を含む複数の入力信号を異なる帯域に分散させて重畳し、デルタシグマ変調回路１によって、複数の入力信号を重畳した信号を、複数の入力信号が分散して重畳されている周波数帯域に量子化ノイズが小なる帯域がそれぞれ形成される量子化信号に変調することで、当該量子化信号を複数の量子化ノイズが小なる帯域に複数の入力信号が分散されて重畳された多重化信号として出力するように構成し、受信分離装置５において、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ａを通過させることで、多重化信号から同期信号用入力信号を復調し、変調信号生成部５３によって、同期信号用入力信号に基づいて、多重化信号から複数の入力信号を分離させるための分離用変調信号を生成し、乗算器Ａｅ２〜Ａｅ４によって、分離用変調信号を用いて、周波数シフトされて量子化信号に分散されて重畳されている同期信号用入力信号以外の他の入力信号毎に、多重化信号を入力信号が元の周波数帯域に戻るようにそれぞれ周波数シフトすることで、周波数シフトした多重化信号をそれぞれ出力し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５２ｂ〜５２ｄによって、周波数シフトしたそれぞれの多重化信号を複数の入力信号にそれぞれ復調するように構成することにより、送信側である多重化送信装置４と、受信側である受信分離装置６との同期が取れていない場合でも、多重化信号に重畳されている同期信号用入力信号を用いて生成した変調信号によって、周波数シフトさせた多重化信号を復調させるだけで、周波数シフトされて多重化信号に重畳されている複数の信号を分離させることができるため、受信側で、信号を切り換える切り替え回路を用いることなく、簡単な構成で多重化信号から元の信号を分離させることができるという効果を奏する。
【００６１】
さらに、本実施の形態によれば、デルタシグマ変調回路１によって、量子化ノイズが大なる帯域を間に挟んだ折り返し位置に量子化ノイズが小なる帯域が形成される量子化信号に変調するように構成することにより、量子化信号に重畳する複数の信号の帯域をそれぞれ確保することができ、量子化信号に複数の信号を重畳させることができるという効果を奏する。
【００６２】
さらに、本実施の形態によれば、受信分離装置５において、ベースバンドのみを通過させるローパスフィルタ５２ａを用いて多重化信号から同期信号用入力信号を復調するように構成すると共に、多重化送信装置４に、同期信号用入力信号のベースバンドのみを通過させるローパスフィルタ４１を設け、ローパスフィルタ４１を通過した同期信号用入力信号に基づいて、複数の入力信号を多重化させるための多重用変調信号を生成するように構成することにより、送信側と受信側とで用いる同期信号を同一な波形とすることができ、周波数シフトされて多重化信号に重畳されている複数の信号を正確に分離させることができるという効果を奏する。
【００６３】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る多重化信号伝送システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す多重化送信装置に用いるデルタシグマ変調回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す遅延器の構成例を示すブロック図である。
【図４】図２に示すデルタシグマ変調回路における量子化ノイズ分布の周波数特性を示すグラフである。
【図５】デルタシグマ変調回路をモデル化したブロック図である。
【図６】図５に示すデルタシグマ変調回路から出力される量子化信号の量子化ノイズ分布の周波数特性を説明するための説明図である。
【図７】２サンプリング周期だけ遅延する遅延器を用いた２次のデルタシグマ変調回路をモデル化したブロック図である。
【図８】図７に示す２次のデルタシグマ変調回路から出力される量子化信号の量子化ノイズ分布の周波数特性を示すグラフである。
【図９】図２に示すデルタシグマ変調回路において７個の積分要素を用いた７次のデルタシグマ変調回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す７次のデルタシグマ変調回路から出力される量子化信号の量子化ノイズ分布の周波数特性を示すグラフである。
【図１１】図１に示す多重化送信装置における多重化変調動作を説明するための説明図である。
【図１２】図１に示す受信分離装置における分離復調動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、２  デルタシグマ変調回路
３  多重化信号伝送システム
４  多重化送信装置
５  受信分離装置
１０  量子化器
４１  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
４２  変調信号生成部
４３  伝送部
５１  受信部
５２ａ〜５２ｄ  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５３  変調信号生成部
Ａａ１〜Ａａｎ、Ａｂ、Ａｃ１〜Ａｃ３、Ａｄ２〜Ａｄ４、Ａｅ２〜Ａｅ４  乗算器
Ｃａ１〜Ｃａｎ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ１〜Ｃｄ３、Ｃｅ  加算器
Ｄ１〜Ｄ４、Ｄａ１〜Ｄａｎ、Ｄｂ、Ｄｃ１〜Ｄｃ３  遅延器
Ｆａ１〜Ｆａｎ  積分要素
Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ１１〜Ｐ１４  入力端子
Ｐ２１〜Ｐ２４  出力端子
Ｘ、Ｘ１〜Ｘ４  入力信号
Ｙ、Ｙ１〜Ｙ４  出力信号
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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