(57)【要約】【課題】伝送するデータの総量を増大させることなく、あるいは冗長なデータの付加を行うことなく、高速かつ確実にデータを伝送するためのベースバンド信号生成装置等を提供することである。【解決手段】送信装置Ｔは、通話チャネル及び高速付随制御チャネルを生成し、通話チャネル内のビットを上位ビットとし高速付随制御チャネル内のビットを下位ビットとする４値ＦＳＫのダイビットを生成して、このダイビットを表すベースバンド信号を生成する。ただし、高速付随制御チャネルに含めるべき有意な付加データが存在しないとき、高速付随制御チャネルはその全ビットの値が“１”となるように生成され、一方、下位ビットの値が“１”であるダイビットは、そのシンボル値が、シンボル値のとり得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値となるように、ベースバンド信号が生成される。【選択図】図１
2008182393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主データ及び付加データからなるデータを、２ビットで構成されるシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記主データを取得する主データ取得手段と、
前記付加データを取得又は生成する付加データ取得生成手段と、を備え、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記主データ取得手段が取得した主データに属するビットを上位ビットとして含み、前記付加データ取得生成手段が取得又は生成した付加データに属するビットを下位ビットとして含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
シンボルを構成する下位ビットの値が所定の値であるとき、前記ベースバンド信号のうち当該シンボルを表す点の瞬時値を、当該瞬時値が収束し得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値へと常に収束させるものである、
ことを特徴とするベースバンド信号生成装置。
【請求項２】
前記付加データ取得生成手段は、前記付加データが既に存在しているか否かを判別し、存在していると判別したとき当該付加データを取得し、存在していないと判別したとき、前記所定の値を有するビットのみから構成されるビット列を付加データとして生成する手段を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項３】
前記主データは、音声を符号化することにより得られるビット列の一部を含んでいる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項４】
前記ベースバンド信号生成手段が生成した前記ベースバンド信号を用いて変調波を生成し、当該変調波を伝送路に送出する変調手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベースバンド信号生成装置。
【請求項５】
主データ及び付加データからなるデータを、２ビットで構成されるシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記主データを取得する主データ取得ステップと、
前記付加データを取得又は生成する付加データ取得生成ステップと、より構成されており、
前記ベースバンド信号生成ステップでは、
前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記主データ取得ステップで取得した主データに属するビットを上位ビットとして含み、前記付加データ取得生成ステップで取得又は生成した付加データに属するビットを下位ビットとして含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
シンボルを構成する下位ビットの値が所定の値であるとき、前記ベースバンド信号のうち当該シンボルを表す点の瞬時値を、当該瞬時値が収束し得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値へと常に収束させる、
ことを特徴とするベースバンド信号生成方法。
【請求項６】
プロセッサを、
主データ及び付加データからなるデータを、２ビットで構成されるシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記主データを取得する主データ取得手段と、
前記付加データを取得又は生成する付加データ取得生成手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記主データ取得手段が取得した主データに属するビットを上位ビットとして含み、前記付加データ取得生成手段が取得又は生成した付加データに属するビットを下位ビットとして含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
シンボルを構成する下位ビットの値が所定の値であるとき、前記ベースバンド信号のうち当該シンボルを表す点の瞬時値を、当該瞬時値が収束し得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値へと常に収束させるものである、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースバンド信号生成装置、ベースバンド信号生成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
４値ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調波を用いたデジタル通信は、近年高速化が進んでいる。例えば、従来は、図７に示すデータ構造を有する３８４ビットのフレームを８０ミリ秒で送受信することにより、帯域幅１２．５ｋＨｚ、通信速度４８００ｂｐｓでのデータ通信が行われていたところ、近年は、図８に示すデータ構造を有する各３８４ビットのフレーム２個を４０ミリ秒ずつで送受信することにより、帯域幅を１２．５ｋＨｚに保ちつつ通信速度９６００ｂｐｓでのデジタル通信を達成している。なお、図７及び図８に示す通話チャネルは通常、音声を表すデータからなっており、高速付随制御チャネルは、ＧＰＳ（Global Positioning System）により用いられるデータなどの伝送に用いられる場合もあり、また、有意なデータを含まない場合もある。
【０００３】
一方、図８に示すフレームのデータ構造は、通話チャネルを含むものについては図７に示すフレームと同一であるため、図８のフレーム内の通話チャネルについては、上述したような通信速度の高速化に伴い、信号対雑音比の低下が生じる。この問題を解決する手法としては、伝送する対象のデータのうち主要な部分を構成する各ビットに冗長ビットを付加することで、ＦＳＫのシンボルに相当するダイビットを構成し、このダイビットのシンボル値が、そのとり得る４値の最高値又は最低値となるように設定する、というものがある（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１９７８３０号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５２２５号公報
【特許文献３】特開２００５−２９５２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の手法では、伝送すべきデータの総量が冗長ビットの分だけ増大することとなるため、伝送するデータの総量を抑制しようとすれば、冗長ビットの付加を行う対象とする部分を絞り込まなければならないこととなる。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、伝送するデータの総量を増大させることなく、あるいは冗長なデータの付加を行うことなく、高速かつ確実にデータを伝送するためのベースバンド信号生成装置、ベースバンド信号生成方法及びプログラム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】
【０００６】
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るベースバンド信号生成装置は、
主データ及び付加データからなるデータを、２ビットで構成されるシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記主データを取得する主データ取得手段と、
前記付加データを取得又は生成する付加データ取得生成手段と、を備え、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記主データ取得手段が取得した主データに属するビットを上位ビットとして含み、前記付加データ取得生成手段が取得又は生成した付加データに属するビットを下位ビットとして含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
シンボルを構成する下位ビットの値が所定の値であるとき、前記ベースバンド信号のうち当該シンボルを表す点の瞬時値を、当該瞬時値が収束し得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値へと常に収束させるものである、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記付加データ取得生成手段は、前記付加データが既に存在しているか否かを判別し、存在していると判別したとき当該付加データを取得し、存在していないと判別したとき、前記所定の値を有するビットのみから構成されるビット列を付加データとして生成する手段を備えるものであってもよい。
【０００８】
前記主データは、音声を符号化することにより得られるビット列の一部を含んでいるものであってもよい。
【０００９】
前記ベースバンド信号生成装置は、前記ベースバンド信号生成手段が生成した前記ベースバンド信号を用いて変調波を生成し、当該変調波を伝送路に送出する変調手段を更に備えるものであってもよい。
【００１０】
また、本発明の第２の観点に係るベースバンド信号生成方法は、
主データ及び付加データからなるデータを、２ビットで構成されるシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成ステップと、
前記主データを取得する主データ取得ステップと、
前記付加データを取得又は生成する付加データ取得生成ステップと、より構成されており、
前記ベースバンド信号生成ステップでは、
前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記主データ取得ステップで取得した主データに属するビットを上位ビットとして含み、前記付加データ取得生成ステップで取得又は生成した付加データに属するビットを下位ビットとして含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換し、
シンボルを構成する下位ビットの値が所定の値であるとき、前記ベースバンド信号のうち当該シンボルを表す点の瞬時値を、当該瞬時値が収束し得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値へと常に収束させる、
ことを特徴とする
【００１１】
また、本発明の第３の観点に係るプログラムは、
プロセッサを、
主データ及び付加データからなるデータを、２ビットで構成されるシンボルの列を表すベースバンド信号へと変換するベースバンド信号生成手段と、
前記主データを取得する主データ取得手段と、
前記付加データを取得又は生成する付加データ取得生成手段と、して機能させるためのプログラムであって、
前記ベースバンド信号生成手段は、
前記シンボルの列に属する少なくとも一部のシンボルが、前記主データ取得手段が取得した主データに属するビットを上位ビットとして含み、前記付加データ取得生成手段が取得又は生成した付加データに属するビットを下位ビットとして含むように、前記データを前記ベースバンド信号へと変換するものであり、
シンボルを構成する下位ビットの値が所定の値であるとき、前記ベースバンド信号のうち当該シンボルを表す点の瞬時値を、当該瞬時値が収束し得る４個の収束値のうちの最高値又は最低値へと常に収束させるものである、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、伝送するデータの総量を増大させることなく、あるいは冗長なデータの付加を行うことなく、高速かつ確実にデータを伝送するためのベースバンド信号生成装置、ベースバンド信号生成方法及びプログラムが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、音声及びデータの送受信装置を例とし、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態に係る音声及びデータの送受信機ＴＲ１、ＴＲ２の構成を図１に示す。図示するように、この音声及びデータの送受信機ＴＲ１、ＴＲ２は互いに実質的に同一の構成を有しており、それぞれ送信装置Ｔ、受信装置Ｒ及びアンテナＡより構成されている。送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は無線により、両者相互間で音声およびデータの送受信を行うものである。
【００１４】
送受信機ＴＲ１の送信装置Ｔは、音声を表すＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調波を生成して送受信機ＴＲ２の受信装置Ｒに宛てて送受信機ＴＲ１のアンテナＡより送信し、送受信機ＴＲ２の受信装置Ｒは、このＦＳＫ変調波を送受信機ＴＲ２のアンテナＡより受信して音声を再生する。同様に、送受信機ＴＲ２の送信装置Ｔは、音声を表すＦＳＫ変調波を生成して送受信機ＴＲ１の受信装置Ｒに宛てて送受信機ＴＲ２のアンテナＡより送信し、送受信機ＴＲ１の受信装置Ｒは、このＦＳＫ変調波を送受信機ＴＲ１のアンテナＡより受信して音声を再生する。
【００１５】
送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の送信装置Ｔは互いに実質的に同一の構成を有しており、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の受信装置Ｒも、互いに実質的に同一の構成を有している。
ただし、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は、それぞれ、自己の送信装置Ｔが送信したＦＳＫ変調波が自己の受信装置Ｒにより受信されないような構成を有しているものとする。具体的には、例えば、送受信機ＴＲ１（又はＴＲ２）の送信装置Ｔの送信周波数と受信装置Ｒの受信周波数とを互いに異ならせておくことが考えられる。あるいは、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２は、各自の送信装置Ｔが送信するＦＳＫ変調波に送信元及び／又は宛先の識別符号を付すものとし、一方で、各自の受信装置Ｒは、宛先として自己の識別符号が付されたＦＳＫ変調波、又は送信元として自己の識別符号が付されていないＦＳＫ変調波のみを、音声を再生する対象として扱うようにしてもよい。あるいは、送受信機ＴＲ１及びＴＲ２がそれぞれ、自己の送信装置ＴがＦＳＫ変調波を送信している間は自己の受信装置ＲがＦＳＫ変調波を受信する動作を停止させるようなＰＴＴ（Press To Talk）の機能を行う公知の機構を有するようにしてもよい。
【００１６】
送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の送信装置Ｔは、それぞれ、図２に示すように、音声入力部Ｔ１と、音声符号化処理部Ｔ２と、付加データ入力部Ｔ３と、フレーム生成部Ｔ４と、ベースバンド信号生成部Ｔ５と、変調部Ｔ６と、高周波出力部Ｔ７とより構成されている。
【００１７】
音声入力部Ｔ１は、例えば、マイクロフォン、ＡＦ（Audio Frequency）増幅器、Ａ／Ｄ（Analog-to-Digital）コンバータなどより構成されている。
【００１８】
音声入力部Ｔ１は、例えば、音声を集音してこの音声を表すアナログ形式の音声信号を生成し、この音声信号を増幅し、サンプリングしてＡ／Ｄ変換することにより、デジタル形式の音声データを生成する。
【００１９】
音声符号化処理部Ｔ２は、音声入力部Ｔ１から供給されたデジタル形式の音声データに所定の音声符号化処理及び誤り訂正−検出符号化処理を施し、処理後のデジタル形式の音声データを、一定の時間長（例えば、２０ミリ秒）の音声を表す複数の音声データの列へと区切って、フレーム生成部Ｔ４に順次供給する。
【００２０】
付加データ入力部Ｔ３は、符号の列からなる任意の付加データを外部より取得し、所定の誤り訂正−検出符号化処理を施し、１４４ビットのデータを、フレーム生成部Ｔ４へと順次供給する。付加データは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）が生成する測位データより構成されていればよい。
【００２１】
付加データ入力部Ｔ３は、フレーム生成部Ｔ４の機能を行うプロセッサより構成されているものとして、当該プロセッサが作成し、あるいは任意の記憶装置から読み出したデータを付加データとしてフレーム生成部Ｔ４の処理へと引き渡してもよい。あるいは、付加データ入力部Ｔ３は、外部よりシリアル伝送されるデータをインターフェース等を介して取得し、付加データとしてフレーム生成部Ｔ４の処理へと引き渡してもよい。
【００２２】
フレーム生成部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５は、いずれも、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されている。なお、フレーム生成部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５の一部又は全部の機能を単一のプロセッサが行うようにしてもよい。また、フレーム生成部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５の一部又は全部の機能を行うプロセッサが更に音声入力部Ｔ１の音声データ生成用の論理回路の機能を行うようにしてもよい。
【００２３】
フレーム生成部Ｔ４は、例えば、図３に示す処理を行うことにより、後述するデータ構造を有するフレームを生成する。
【００２４】
すなわち、音声符号化処理部Ｔ２は、音声入力部Ｔ１より音声データを供給されると（図３、ステップＳ１）、供給された各々の音声データにつき、当該音声データが表す音声を符号化して得られる符号化音声データを生成する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２における音声の符号化の手法は任意であり、音声符号化処理部Ｔ２は例えば、線形予測符号化などの手法を用いてこの符号化を行えばよい。
次に、音声符号化処理部Ｔ２は、ステップＳ２で生成した符号化音声データに対して公知の手法による誤り訂正を施す（ステップＳ３）。ステップＳ３の処理によって生成された７２ビットの符号化音声データが、１個の通話チャネルを構成することとなる（ステップＳ４）。
【００２５】
一方、付加データ入力部Ｔ３は、付加データが供給されているか否かを判別する（ステップＳ５）。付加データが供給されていないと判別すると（ステップＳ５；ＮＯ）、付加データ入力部Ｔ３は、各ビットの値がいずれも“１”である１４４ビットのデータを、１個の高速付随制御チャネルを構成するものとして生成する（ステップＳ６）。
【００２６】
一方、付加データが供給されているとステップＳ５で判別すると（ステップＳ５；ＹＥＳ）、付加データ入力部Ｔ３は、供給されている付加データに対して、公知の手法による誤り訂正を施す（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理によって作成された１４４ビットの付加データは、１個の高速付随制御チャネルを構成することとなる（ステップＳ８）。
【００２７】
ステップＳ４で通話チャネル２個を生成し、ステップＳ６又はＳ８で１個の高速付随制御チャネルを生成すると、フレーム生成部Ｔ４は、これら２個の通話チャネル及び高速付随制御チャネルをインターリーブすることにより、２８８ビットのデータ（以下、インターリーブ済みデータと呼ぶ）を生成する（ステップＳ９）。
【００２８】
すなわち、ステップＳ９でフレーム生成部Ｔ４は、２個の通話チャネルを構成する計１４４個のビットと、高速付随制御チャネルを構成する１４４個のビットとを１対１に結合することにより、４値ＦＳＫにおけるシンボルに相当する２ビットのデータ（ダイビット）を１４４個生成する。ただし、これら１４４個のデータは、いずれも、高速付随制御チャネルを構成する方のビットが下位ビットに、通話チャネルを構成する方のビットが上位ビットとなるように結合されるものとする。換言すれば、通話チャネルを構成する方のビットがインターリーブ済みデータの先頭から奇数番目に位置し、高速付随制御チャネルを構成する方のビットがインターリーブ済みデータの先頭から偶数番目に位置するように結合されるものとする。従って、フレーム生成部Ｔ４がステップＳ９で生成するダイビットは、付加データが付加データ入力部Ｔ３から供給されていない場合、いずれも下位１桁が“１”となる。
なお、ここでいう上位ビット、および下位ビットとは、相対的なものであり、ダイビットを構成するビット列の左側のビットを上位ビットとしても、右側のビットを上位ビットとしても、どちらでもよい。前者の場合、例えばビット列”０１”の上位ビットは左側の”０”に、下位ビットは右側の”１”となる。また後者の場合、ビット列”０１”の上位ビットは右側の”１”に、下位ビットは左側の”０”となる。
【００２９】
次に、フレーム生成部Ｔ４は、所定のデータ形式を有する２０ビットのデータからなるフレーム同期ワード、及び、所定のデータ形式を有する７６ビットのデータからなる低速付随制御チャネルを生成し、これら３個のデータを、先頭からフレーム同期ワード、低速付随制御チャネル及びインターリーブ済みデータの順となるよう互いに結合することにより、図４に示すデータ構造を有する計３８４ビットのフレーム（図４において参照符号「Ｆ」を付したデータ）を完成させる（図３、ステップＳ１０）。そして、完成したこのフレームを、ベースバンド信号生成部Ｔ５へと供給する。
【００３０】
ベースバンド信号生成部Ｔ５は、フレーム生成部Ｔ４よりフレームを供給されると、このフレームを、４値のＦＳＫにおけるベースバンド信号へと変換し、このベースバンド信号を変調部Ｔ６へと供給する。
【００３１】
図５は、ベースバンド信号生成部Ｔ５が生成するベースバンド信号のアイパターンの一例を示す図である。図示するように、このベースバンド信号は、１シンボル区間（ダイビット１個分の情報を表す区間）内の一定の位相の点（ナイキスト点）で、瞬時値が４個の値のいずれかへと収束する。これらの４個の値（以下、シンボル値と呼ぶ）は、大きい方から２番目の値を（＋１）とすると、例えば、図５に示すように値が大きい方から順に（＋３），（＋１），（−１），（−３）の各値をとって等間隔で並ぶものである。
【００３２】
そして、ベースバンド信号生成部Ｔ５は例えば、図５に示すように、フレームに含まれるダイビット“１１”（つまり、値“１１”を有するダイビット）を、シンボル値が（−３）であるシンボル区間へと変換し、ダイビット“１０”を、シンボル値が（−１）であるシンボル区間へと変換し、ダイビット“００”を、シンボル値が（＋１）であるシンボル区間へと変換し、ダイビット“０１”を、シンボル値が（＋３）であるシンボル区間へと変換するものとする。
【００３３】
フレームからベースバンド信号への変換が上述の規則に従って行われる結果、下位１桁が“１”であるダイビットは、シンボル値が（−３）又は（＋３）であるシンボル区間へと変換される。従って、付加データが付加データ入力部Ｔ３から供給されていない場合、フレームに含まれるインターリーブ済みデータを表すダイビットは、いずれも、シンボル値が（＋３）又は（−３）であるシンボル区間へと変換されることとなる。これに対し、付加データが供給されている場合、インターリーブ済みデータを表すダイビットは、（＋３），（＋１），（−１）又は（−３）のいずれのシンボル値をとるシンボル区間へも変換され得る。
【００３４】
なお、以上より明らかなように、フレームからベースバンド信号への変換を上述の規則に従って行う場合、これら４種類のダイビットは、シンボル値が高い順（又は低い順）に配列すると、グレイ符号の系列をなすようになっている（つまり、この配列内で隣り合うダイビット間のハミング距離がいずれも１である）。
【００３５】
変調部Ｔ６は、公知の周波数変調回路や、搬送波を生成する発振回路などより構成されており、ベースバンド信号生成部Ｔ５より供給されたベースバンド信号を用いて搬送波を周波数変調し、得られた４値のＦＳＫ変調波を、高周波出力部Ｔ７へと供給する。
【００３６】
なお、変調部Ｔ６も、プロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されていてよい。また、音声入力部Ｔ１、フレーム生成部Ｔ４及びベースバンド信号生成部Ｔ５の一部又は全部の機能を行うプロセッサが更に変調部Ｔ６の機能を行うようにしてもよい。
【００３７】
高周波出力部Ｔ７は、高周波増幅回路等より構成されており、変調部Ｔ６より供給された変調波を増幅して、アンテナＡより自由空間へと送出する。
【００３８】
送信装置Ｔは、以上説明した動作を行うことにより、自己が集音した音声を表す、４値のＦＳＫ変調波を生成して送信する。
この４値のＦＳＫ変調波のベースバンド信号が表すダイビットのうち、通話チャネルに属するビットと高速付随制御チャネルに属するビットとが結合されたものからなるダイビットを表すシンボル区間のシンボル値は、送信装置Ｔが伝送すべき付加データが存在しない場合、ベースバンド信号のシンボル区間がとり得る４個のシンボル値のうちの最高値又は最低値となる。この結果、とり得るシンボル値が２個となる一方で、シンボル値の間隔が実質的に拡大されており、この結果として信号対雑音比が向上する。
【００３９】
また、（＋３）はシンボル値の最高値であるため、シンボル値が（＋３）であるシンボル区間に正方向のノイズが重畳されても、ＦＳＫ変調波を受信した装置等により当該シンボル区間のシンボル値が誤判定される危険は少ない。同様に、（−３）はシンボル値の最低値であるため、シンボル値が（−３）であるシンボル区間に負方向のノイズが重畳されても、当該シンボル区間のシンボル値が誤判定される危険は少ない。
【００４０】
また、ダイビットの下位ビットの値にのみ変更をきたす程度のノイズの重畳により、本来のシンボル値が（＋３）であるシンボル区間のシンボル値が（＋１）と誤判定され、あるいは、本来のシンボル値が（＋１）であるシンボル区間のシンボル値が（＋３）と誤判定されても、ＦＳＫ変調波を受信した装置の側で復元される通話チャネルのデータに誤りは生じない。同様に、本来のシンボル値が（−１）であるシンボル区間のシンボル値が（−３）と誤判定されても、また、本来のシンボル値が（−３）であるシンボル区間のシンボル値が（−１）と誤判定されても、復元される通話チャネルのデータに誤りは生じない。
一方、本来のシンボル値が（＋１）であるシンボル区間のシンボル値が（−１）と誤判定され、あるいは、本来のシンボル値が（−１）であるシンボル区間のシンボル値が（＋１）と誤判定されても、ＦＳＫ変調波を受信した装置の側で復元される高速付随制御チャネルのデータに誤りは生じない。
【００４１】
次に受信装置Ｒの説明に移る。送受信機ＴＲ１及びＴＲ２の受信装置Ｒは、図６に示すように、それぞれ、高周波入力部Ｒ１と、復調部Ｒ２と、シンボル判定部Ｒ３と、チャネル復元部Ｒ４と、音声復号化処理部Ｒ５と、音声出力部Ｒ６と、付加データ出力部Ｒ７とより構成されている。
【００４２】
高周波入力部Ｒ１は、同調回路や、高周波増幅回路等より構成されており、送信装置Ｔ等が自由空間へと送出したＦＳＫ変調波を自由空間よりアンテナＡを介して受信し、増幅して復調部Ｒ２へと供給する。
【００４３】
復調部Ｒ２は、周波数変調波を検波する公知の検波回路より構成されており、高周波入力部Ｒ１より供給された４値ＦＳＫ変調波を検波することにより、ベースバンド信号を復元する。そして、復元されたベースバンド信号をシンボル判定部Ｒ３へと供給する。なお、復調部Ｒ２は、プロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されていてもよい。
【００４４】
シンボル判定部Ｒ３、チャネル復元部Ｒ４及び音声復号化処理部Ｒ５は、いずれも、プロセッサや、このプロセッサが実行するためのプログラムを記憶するメモリなどより構成されている。なお、シンボル判定部Ｒ３、チャネル復元部Ｒ４及び音声復号化処理部Ｒ５の一部又は全部の機能を単一のプロセッサが行うようにしてもよい。また、復調部Ｒ２や受信装置Ｒの一部又は全部の機能を行うプロセッサが更にシンボル判定部Ｒ３、チャネル復元部Ｒ４及び音声復号化処理部Ｒ５の一部又は全部の機能を行うようにしてもよい。
【００４５】
シンボル判定部Ｒ３は、復調部Ｒ２より供給されたベースバンド信号の各ナイキスト点における瞬時値に基づいて、それぞれのナイキスト点を含むシンボル区間が表すダイビットの値を判定し、判定結果に基づいて、送信装置Ｔのフレーム生成部Ｔ４が生成するフレームに相当するデータを再生する。そして、再生されたデータをチャネル復元部Ｒ４へと供給する。
【００４６】
具体的には、シンボル判定部Ｒ３は、例えばまず、復調部Ｒ２より供給されたベースバンド信号に含まれるそれぞれのナイキスト点について、当該ナイキスト点におけるベースバンド信号の瞬時値が第１の閾値（Ｔｈ＋）以上であるか、第２の閾値（Ｔｈ０）以上（Ｔｈ＋）未満であるか、第３の閾値（Ｔｈ−）以上（Ｔｈ０）未満であるか、又は（Ｔｈ−）未満であるか、を判別する。
ただし、（Ｔｈ＋）の値は（＋１）を超え（＋３）未満であり、（Ｔｈ０）の値は（−１）を超え（＋１）未満であり、（Ｔｈ−）の値は（−３）を超え（−１）未満であるものとする。従って具体的には、（Ｔｈ＋）の値は例えば（＋２）、（Ｔｈ０）の値は例えば（０）、（Ｔｈ−）の値は例えば（−２）であればよい。
【００４７】
そして、シンボル判定部Ｒ３は、ナイキスト点におけるベースバンド信号の瞬時値が（Ｔｈ＋）以上であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（＋３）であり、従って当該シンボル区間がダイビット“０１”を表すものである、と判定する。
同様に、（Ｔｈ０）以上（Ｔｈ＋）未満であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（＋１）であり、従って当該シンボル区間がダイビット“００”を表すものである、と判定する。また、（Ｔｈ−）以上（Ｔｈ０）未満であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（−１）であり、従って当該シンボル区間がダイビット“１０”を表すものである、と判定する。また、（Ｔｈ−）未満であると判別すると、当該ナイキスト点を含むシンボル区間のシンボル値が（−３）であり、従って当該シンボル区間がダイビット“１１”を表すものである、と判定する。
【００４８】
そして、フレーム１個分のシンボルをすべて判定すると、シンボル判定部Ｒ３は、これらのダイビットの列を、再生されたフレーム１個に相当するデータとして、チャネル復元部Ｒ４へと供給する。
【００４９】
チャネル復元部Ｒ４は、シンボル判定部Ｒ３より供給されたフレームを用い、通話チャネル及び高速付随制御チャネルを復元する。そして、復元された通話チャネルを音声復号化処理部Ｒ５へと供給する。一方、復元された高速付随制御チャネルについては、これを付加データ出力部Ｒ７へと出力する。
【００５０】
具体的には、チャネル復元部Ｒ４は、フレームに相当するデータをシンボル判定部Ｒ３より供給されると、その先頭の９６ビットを除いた２８８ビットのうちから、当該２８８ビットのデータの先頭から奇数番目のビット計１４４個と、偶数番目のビット計１４４個とを、フレームの先頭から抽出する。そして、奇数番目のビット１４４個からなる１４４ビットのデータの前半７２ビットからなるデータと、残り７２ビットからなるデータとを、復元された２個の通話チャネルに相当するデータとして音声復号化処理部Ｒ５へと供給する。一方、偶数番目のビット１４４個からなる１４４ビットのデータを、復元された高速付随制御チャネルとして付加データ出力部Ｒ７へと出力する。
【００５１】
なお、付加データ出力部Ｒ７は、復元した高速付随制御チャネルを付加データとして外部へ出力するためのインターフェース回路を備えていてもよい。このインターフェース回路は、例えば、送信装置Ｔの付加データ入力部Ｔ３が備えるものと実質的に同一のものであればよい。
あるいは、高速付随制御チャネルの内容をなすデータを、付加データ出力部Ｒ７の機能を行うプロセッサが実行する任意の処理へと引き渡してもよい。
【００５２】
音声復号化処理部Ｒ５は、チャネル復元部Ｒ４より供給された、通話チャネルに相当するデータを取得すると、この通話チャネルを構成する符号化音声データを、公知の手法により、当該符号化音声データが示す音声の波形を表すデジタル形式の音声データへと変換し、音声出力部Ｒ６へと供給する。
【００５３】
音声出力部Ｒ６は、例えば、Ｄ／Ａ（Digital-to-Analog）コンバータ、ＡＦ増幅器及びスピーカーなどより構成されている。
音声出力部Ｒ６は、音声復号化処理部Ｒ５よりデジタル形式の音声データを供給されると、例えば、この音声データをＤ／Ａ変換することにより、アナログ形式の音声信号を生成する。そしてこの音声信号を増幅し、増幅された音声信号によりスピーカーを駆動することにより、この音声信号が表す音声を再生する。
【００５４】
受信装置Ｒは、以上説明した動作を行うことにより、送信装置Ｔ等が送信した４値ＦＳＫ変調波を受信し、この４値ＦＳＫ変調波が表す音声を再生する。
送信装置Ｔが送信する４値ＦＳＫ変調波は、上述の通り、通話チャネルに属するビットと高速付随制御チャネルに属するビットとが結合されたものからなるダイビットを表すシンボル区間は、高速付随制御チャネルが付加データを表すものでない場合、とり得るシンボル値が２個となる一方で、シンボル値の間隔が実質的に拡大された状態となっている。このため、受信装置Ｒはこれらのダイビットを良好に復元できる。
【００５５】
なお、この音声送受信システムの構成は、上述のものに限られない。
例えば、送信装置Ｔ及び受信装置Ｒの各部のうちプロセッサより構成される部分は、プロセッサに代えて専用の電子回路より構成されていてもよい。また、通話チャネル、高速付随制御チャネル、低速付随制御チャネル及びフレーム同期ワードのビット数はいずれも任意である。
【００５６】
また、通話チャネルを構成するデータは必ずしも音声を表すものでなくてもよく、符号の列として表せるデータである限り任意である。従って、例えば画像を表すデータでもよい。
【００５７】
また、フレーム生成部Ｔ４がフレームを生成する規則も任意であり、フレーム生成部Ｔ４は、生成されたフレームに対して更にスクランブル処理等の処理を施してもよい。
【００５８】
また、音声入力部Ｔ１は、伝送する対象のデータを任意の手法で取得してよく、例えば、音声入力部Ｔ１はインターフェース回路を備えるものとして、外部よりシリアル伝送されるデータをインターフェース等を介して取得してもよい。あるいは、音声入力部Ｔ１は記録媒体ドライブ装置を備えるものとして、伝送する対象のデータを記録した記録媒体から当該データを読み取るようにしてもよい。
【００５９】
また、通話チャネルと高速付随制御チャネルとのインターリーブの態様や、送信装置Ｔが伝送すべき付加データが存在しない場合における高速付随制御チャネルの各ビットの値や、ダイビットとシンボル値との対応関係は、上述したものに限られない。
従って、例えば、
（ａ）  フレーム生成部Ｔ４は、付加データ入力部Ｔ３より付加データが供給されていないと判別したとき、ステップＳ６で、各ビットの値がいずれも“０”である１４４ビットのデータを、１個の高速付随制御チャネルを構成するものとして生成するものとし、
（ｂ）  且つ、ベースバンド信号生成部Ｔ５は例えば、フレームに含まれるダイビット“００”を、シンボル値が（−３）であるシンボル区間へと変換し、ダイビット“０１”を、シンボル値が（−１）であるシンボル区間へと変換し、ダイビット“１１”を、シンボル値が（＋１）であるシンボル区間へと変換し、ダイビット“１０”を、シンボル値が（＋３）であるシンボル区間へと変換する、
という構成をとっていてもよい。上記（ａ）及び（ｂ）として示したこの構成をとっても、送信装置Ｔが生成するＦＳＫ変調波のベースバンド信号が表すダイビットのうち、通話チャネルに属するビットと高速付随制御チャネルに属するビットとが結合されたものからなるダイビットを表すシンボル区間のシンボル値は、送信装置Ｔが伝送すべき付加データが存在しない場合、ベースバンド信号のシンボル区間がとり得る４個のシンボル値のうちの最高値又は最低値となる。
【００６０】
また、送信装置Ｔが伝送すべき付加データが存在しない場合（すなわち、高速付随制御チャネルが付加データを表すものでなく、高速付随制御チャネルを構成するすべてのビットの値が同一である場合）における、通話チャネルに属するビットと高速付随制御チャネルに属するビットとが結合されたものからなるダイビットのシンボル値は、必ずしも、とり得る複数の値のうちの最高値又は最低値となる必要はなく、互いに異なる２個のダイビットのシンボル値の差の最小値が、送信装置Ｔが伝送すべき付加データが存在する場合における最小値より大きくなっていればよい。
また、ベースバンド信号が表すダイビットは必ずしも、シンボル値が高い順（又は低い順）に配列した場合にグレイ符号の系列をなすように定められていなくてもよい。
【００６１】
また、送信装置Ｔ−受信装置Ｒ間で送受される変調波は、例えばルートナイキスト特性やガウシアン特性やその他任意の特性を有していてよい。また、この変調波は、ベースバンド信号生成部Ｔ５が生成するベースバンド信号を何らかの形で表すものであればよく、従って例えばＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調波であってもよい。
【００６２】
また、送信装置Ｔの音声符号化処理部Ｔ２、付加データ入力部Ｔ３、フレーム生成部Ｔ４、及びベースバンド信号生成部Ｔ５が行う各処置は、汎用のマイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital Sigal Processor）によって実現することも可能である。この場合、プロセッサに上記各処理を実現するためのプログラムを実行させる等してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る音声およびデータの送受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】送信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】フレームを生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】フレームのデータ構造を示す図である。
【図５】ベースバンド信号のアイパターンの一例を示すグラフである。
【図６】受信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の技術におけるフレームのデータ構造を示す図である。
【図８】従来の技術におけるフレーム２個のデータ構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
ＴＲ１、ＴＲ２      送受信機
Ｔ                  送信装置
Ｔ１                音声入力部
Ｔ２                音声符号化処理部
Ｔ３                付加データ入力部
Ｔ４                フレーム生成部
Ｔ５                ベースバンド信号生成部
Ｔ６                変調部
Ｔ７                高周波出力部
Ｒ                  受信装置
Ｒ１                高周波入力部
Ｒ２                復調部
Ｒ３                シンボル判定部
Ｒ４                チャネル復元部
Ｒ５                音声復号化処理部
Ｒ６                音声出力部
Ｒ７                付加データ出力部
Ａ                  アンテナ
【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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