(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調信号から搬送波信号を抽出する方法であって：
入力信号の中心周波数を検出するステップであって、前記入力信号が、変調信号で変調された搬送波信号を含み、前記入力信号の前記中心周波数を検出するステップが、
前記入力信号を前記入力信号の位相シフトされたバージョンによって逓倍して第４信号を作成するステップと、
前記第４信号を前記入力信号の前記中心周波数を表わす直流（ＤＣ）電圧信号に変換するステップと、を含み、
第２信号の周波数を検出するステップであって、前記第２信号は信号発生器の出力信号を含むステップと；
前記入力信号の前記中心周波数と前記第２信号の前記周波数との差信号を決定するステップと；
前記信号発生器からの前記出力信号の周波数が前記入力信号の前記中心周波数と一致するまで、前記差信号に基づいて前記信号発生器の前記出力信号の周波数を調整して前記搬送波信号を提供するステップと、
前記搬送波信号を出力するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記搬送波信号が、前記入力信号内で抑圧される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２信号が、信号発生器によって生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号発生器が、電圧制御型発振器である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２信号の前記周波数を修正するステップが、前記差信号を使用して前記信号発生器を制御するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記入力信号の振幅を制限するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２信号の振幅を制限するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記差信号を増幅するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第２信号の前記周波数を検出するステップが：
前記信号発生器の前記出力信号を前記信号発生器の前記出力信号の位相シフトされたバージョンによって逓倍して第６信号を生成するステップと、
前記第６信号を積分することによって、前記第６信号を前記第２信号の前記周波数を表わす直流（ＤＣ）電圧信号に変換するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
変調信号から搬送波信号を抽出するための装置であって：
信号発生器と；
入力信号の中心周波数を検出するように構成された第１の周波数検出器であって、前記第１の周波数検出器は、
入力信号を位相シフトするように構成され、前記入力信号の位相シフトされたバージョンを提供する位相シフトフィルタと、
前記位相シフトフィルタの出力に連結され、前記入力信号のオリジナルバージョンを前記入力信号の位相シフトされたバージョンによって逓倍して混合器出力信号を提供する混合器と、
前記混合器の出力に連結され、前記混合器出力信号をフィルタするように構成され、前記入力信号の周波数を表す直流（ＤＣ）信号を提供するフィルタと、を含む第１の周波数検出器と、；
前記信号発生器に電気的に接続された第２の周波数検出器であって、前記信号発生器の出力信号の周波数を検出するように構成された第２の周波数検出器と、
前記第１の周波数検出器、前記第２の周波数検出器、及び前記信号発生器に電気的に接続された差分回路であって：
前記第１の周波数検出器と前記第２の周波数検出器の出力から差信号を決定し、
前記差信号を前記信号発生器に供給するように構成された差分回路とを含む装置。
【請求項１１】
前記信号発生器の前記出力信号の前記周波数が、前記差信号によって制御される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の周波数検出器に電気的に接続された第１の振幅正規化回路であって、前記入力信号の前記振幅を安定化させるように構成された第１の振幅正規化回路と、
前記信号発生器と前記差分回路の前記第２入力との間に電気的に接続された第２の振幅正規化回路であって、前記信号発生器の前記出力信号の前記振幅を安定化させるように構成された第２の振幅正規化回路とを更に含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の振幅正規化回路が、第１比較器を含み、前記第２の振幅正規化回路が、第２比較器を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記信号発生器が、電圧制御型発振器である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の周波数検出器が、変調入力信号の中心周波数を表わす直流（ＤＣ）信号を出力する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２の周波数検出器が、前記信号発生器の出力信号の周波数を表わす直流（ＤＣ）信号を出力する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
変調信号から搬送波信号を抽出するための装置であって：
変調信号を受け取るための入力端子と；
制御入力と出力を有する信号発生器と；
入力と出力を有する第１の周波数検出器であって、前記入力が前記入力端子に電気的に接続され、前記第１の周波数検出器は、
入力信号を位相シフトするように構成され、前記入力信号の位相シフトされたバージョンを提供する位相シフトフィルタと、
前記位相シフトフィルタの出力に連結され、前記入力信号のオリジナルバージョンを前記入力信号の位相シフトされたバージョンによって逓倍して混合器出力信号を提供する混合器と、
前記混合器の出力に連結され、前記混合器出力信号をフィルタするように構成され、前記入力信号の周波数を表す直流（ＤＣ）信号を提供するフィルタと、を含む第１の周波数検出器と；
入力と出力を有する第２の周波数検出器であって、前記入力が信号発生器の前記出力に電気的に接続された第２の周波数検出器と；
第１入力、第２入力及び出力を有する差分回路であって：
前記第１入力が、前記第１の周波数検出器の出力に電気的に接続され、
前記第２入力が、前記第２の周波数検出器の出力に電気的に接続され、
前記出力が、前記信号発生器の前記制御入力に電気的に接続された差分回路と、
前記信号発生器の前記出力に電気的に接続された出力端子とを有する装置。
【請求項１８】
前記入力端子と前記第１の周波数検出器の前記入力との間に電気的に接続された第１の振幅正規化回路と、
前記信号発生器の前記出力と前記第２の周波数検出器の前記入力との間に電気的に接続された第２の振幅正規化回路とを更に有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の振幅正規化回路が第１比較器を有し、前記第２の振幅正規化回路が第２比較器を有する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記信号発生器が、電圧制御型発振器である、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１の周波数出器が、変調入力信号の中心周波数を表わす直流（ＤＣ）信号を出力する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記第２の周波数検出器が、前記信号発生器の出力信号の周波数を表わす直流（ＤＣ）信号を出力する、請求項１７に記載の装置。
【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）が挙げられる。更に、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）及び直角位相振幅変調（ＱＡＭ）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）信号を送受信するための方法及びシステムに関する。より具体的には、明細書は、既存変調信号から搬送波信号を抽出し、同じ搬送波信号をＴＭ信号で変調し、既存信号をＴＭ信号と結合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信号を受信し、ＴＭ信号を結合信号から分離する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、伝統的変調形式を使用して変調された信号の送受信にも適用できる。
【０００３】
第１の一般的態様で、本明細書に記載された内容の革新的態様は、入力信号の中心周波数を検出する操作であって、入力信号が変調信号で変調された搬送波信号を含む操作と、第２信号の周波数を検出する操作と、入力信号の中心周波数と第２信号の周波数との差信号を決定する操作と、差信号に基づいて第２信号の周波数を修正して搬送波信号を提供する操作と、搬送波信号を出力する操作とを含む方法で実施されうる。この態様の他の実施態様は、方法の操作を実行するように構成され、コンピュータ記憶装置上で符号化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。
【０００４】
以上その他の実施態様はそれぞれ、必要に応じて、以下の特徴の１つ以上を含みうる。搬送波信号は、入力信号内で抑圧されうる。第２信号は、信号発生器によって生成されうる。信号発生器は、電圧制御型発振器でよい。
【０００５】
第２信号の周波数を修正することは、差信号を使用して信号発生器を制御することを含みうる。方法は、入力信号の振幅を制限することを含みうる。方法は、第２信号の振幅を制限することを含みうる。方法は、差信号を増幅することを含みうる。
【０００６】
入力信号の中心周波数の検出は、入力信号を第３信号によって逓倍して第４信号を作成することと、第４信号を積分することによって第４信号を変調信号の中心周波数を表わす直流（ＤＣ）電圧信号に変換することを含みうる。第２信号の周波数の検出は、第２信号を第５信号によって逓倍して第６信号を生成することと、第６信号を積分することによって第６信号を第２信号の周波数を表わす直流（ＤＣ）電圧信号に変換することとを含みうる。
【０００７】
第２の一般的態様は、信号発生器と、第１の周波数検出器と、信号発生器に電気的に接続された第２の周波数検出器と、第２の周波数検出器と、差分回路とを含む装置で実施されうる。差分回路は、第１の周波数検出器と、第２の周波数検出器と、信号発生器とに電気的に接続される。第１の周波数検出器は、入力信号の中心周波数を検出するように構成される。第２の周波数検出器は、信号発生器の出力信号の周波数を検出するように構成される。第１の周波数検出器と第２の周波数検出器の出力から差信号を決定し、差信号を信号発生器に供給するように構成された差分回路。
【０００８】
以上その他の実施態様はそれぞれ、必要に応じて、以下の特徴の１つ以上を含みうる。信号発生器の出力信号の周波数は、差信号によって制御されうる。装置は、第１の周波数検出器に電気的に接続された第１の振幅正規化回路と、信号発生器と差分回路の第２入力の間に電気的に接続された第２の振幅正規化回路とを含みうる。第１の振幅正規化回路は、入力信号の振幅を安定化するように構成され、第２の振幅正規化回路は、信号発生器の出力信号の振幅を安定化するように構成されうる。第１の振幅正規化回路は、第１比較器でよく、第２の振幅正規化回路は、第２比較器でよい。
【０００９】
信号発生器は、電圧制御型発振器でよい。第１の周波数検出器は、変調入力信号の中心周波数を表わす直流（ＤＣ）信号を出力できる。第２の周波数検出器は、信号発生器の出力信号の周波数を表わす直流（ＤＣ）信号を出力できる。
【００１０】
第３の一般的態様は、変調信号を受け取るための入力端子と、制御入力と出力を有する信号発生器と、入力と出力を有する第１の周波数検出器と、入力と出力を有する第２の周波数検出器と、第１入力、第２の入力及び出力を有する差分回路と、信号発生器の出力に電気的に接続された出力端子とを有する装置で実施されうる。第１の周波数検出器の入力は、入力端子に電気的に接続される。第２の周波数検出器の入力は、信号発生器の出力に電気的に接続される。差分回路の第１入力は、第１の周波数検出器の出力に電気的に接続され、差分回路の第２入力は、第２の周波数検出器の出力に電気的に接続され、差分回路の出力は、信号発生器の制御入力に電気的に接続される。
【００１１】
第４の一般的態様では、本明細書に記載された内容の革新的態様は、入力信号を受け取る操作であって、入力信号が第１の変調信号と第２の変調信号で変調された搬送波信号を含み、第２の変調信号がＴＭ信号である操作と、入力信号から第１の変調信号を復調する操作と、非変調搬送波信号を第１の変調信号で変調して第３信号を生成する操作であって、第３信号が、第１の変調信号によって変調された搬送波信号を含む操作と、入力信号から第３信号を除去して入力信号からＴＭ信号を抽出することによって、入力信号から第１の変調信号を除去する操作とを含む方法で実施されうる。この態様の他の実施態様は、方法の操作を実行するように構成され、コンピュータ記憶装置上で符号化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。
【００１２】
以上その他の実施態様はそれぞれ、必要に応じて、以下の特徴の１つ以上を含みうる。方法は、ＴＭ復調器にＴＭ信号を提供することを含みうる。第１の変調信号を復調することは、同相及び直角位相復調を実行することを含みうる。搬送波を第１の変調信号で変調することは、同相及び直角位相変調を実行することを含みうる。第１の変調信号は、位相変調、周波数変調、２相位相シフトキーイング、直交位相シフトキーイング、振幅及び位相シフトキーイング、又は直角位相振幅変調のうちの１つでよい。
【００１３】
方法は、第１の変調信号をフィルタリングすることを含みうる。方法は、入力信号を遅延することを含みうる。入力信号から第１の変調信号を復調することは、入力信号を非変調搬送波信号と混合することを含むことができ、非変調搬送波信号を第１の変調信号で変調して第３信号を生成することは、非変調搬送波を遅延させることと、遅延された非変調搬送波信号を第１の変調信号で変調して第３信号を生成することとを含みうる。
【００１４】
第５の一般的態様は、入力信号から第１の変調信号を復調するように構成された復調器であって、入力信号が第１の変調信号とＴＭ信号で変調された搬送波を含む復調器と、復調器に電気的に接続され、搬送波を第１の変調信号で変調して、第１の変調信号によって変調された搬送波を含む第３信号を生成するように構成された変調器と、変調器に電気的に接続され、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第１の変調信号を除去するように構成された差分回路とを含む装置で実施されうる。
【００１５】
以上その他の実施態様はそれぞれ、必要に応じて、以下の特徴の１つ以上を含みうる。差分回路の出力は、ＴＭ信号復調器に電気的に接続されうる。復調器は、同相及び直角位相復調器でよい。変調器は、同相及び直角位相変調器でよい。第１の変調信号は、位相変調、周波数変調、二相位相シフトキーイング、直交位相シフトキーイング、振幅及び位相シフトキーイング、又は直角位相振幅変調のうちの１つでよい。
【００１６】
装置は、復調器と変調器に電気的に接続されたフィルタを含みうる。装置は、差分回路に電気的に接続され、入力信号を遅延させるように構成された遅延回路を含みうる。復調器は、入力として第１の非変調搬送波信号を受け取り、変調器は、入力として第２の非変調搬送波信号を受け取りうる。第２の非変調搬送波信号は、第１の非変調搬送波信号から遅延されうる。
【００１７】
第６の一般的態様は、入力信号を受け取る操作であって、入力信号が、第１の変調信号と第２の変調信号で変調された搬送波信号を含み、第２の変調信号が、第１の変調信号に対して直角位相である操作と、入力信号から第１の変調信号を復調する操作と、非変調搬送波信号を第１の変調信号で変調して第３信号を生成する操作であって、第３信号が、第１の変調信号によって変調された搬送波信号を含む操作と、入力信号から第３信号を除去して入力信号から第２の変調信号を抽出することによって、入力信号から第１の変調信号を除去する操作とを含む方法で実施されうる。この態様の他の実施態様は、方法の操作を実行するように構成され、コンピュータ記憶装置上で符号化された対応システム、装置及びコンピュータプログラムを含む。
【００１８】
本明細書に記載された内容の特定の実施態様は、以下の利点の１つ以上を実現するように実行されうる。実施態様は、伝統的変調方式を使って送信される信号の帯域幅を大きくできる。実施態様は、単一搬送周波数上の２つの違うふうに変調された信号の組み合わせを可能にできる。幾つかの実施態様は、変調信号に関するアプリオリ情報がほとんどなしに変調信号から搬送波信号を抽出可能にできる。幾つかの実施態様は、変調信号に使用される変調形式に関わらず変調信号から搬送波を抽出できる。換言すると、幾つかの実施態様は、入力信号の変調形式に依存せずに搬送波信号を抽出できる。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】本開示の実施態様による例示的システムを示す図である。
【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示す図である。
【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示す図である。
【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６Ａ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。
【００２１】
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】
【００２２】
本開示の実施態様は、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転置変調（ＴＭ）信号で変調し、既存信号をＴＭ信号と組み合わせ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われる。
【００２３】
本開示の他の実施態様は、一般に、結合された伝統的変調信号とＴＭ信号を同一搬送波信号上で受信し、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（traditionally modulated signal）（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。
【００２４】
図１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、信号送信器及び受信器１０２のシステムである。システム１００は、無線周波数（高周波）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、又は信号送信器及び受信器１０２の任意の他のシステムでよい。送信器／受信器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、変調信号をある送信器／受信器から別の送信器／受信器に送信するためのシステムを含む。伝統的変調技術には、例えば、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）及び直交振幅変調（ＱＡＭ）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、送信器／受信器Ｂは、ＴＭ送信器１０４を含み、送信器／受信器Ｃは、ＴＭ受信器１０６を含む。
【００２５】
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。
【００２６】
例えば、送信器／受信器Ａは、ＱＡＭ信号１０８を送信器／受信器Ｂに送信できる。送信器／受信器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）をほとんど含まない搬送波信号を抽出できる。
【００２７】
次に、送信器／受信器Ｃは、結合信号１１２を受信できる。送信器／受信器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。
【００２８】
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てもよく、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）をほとんどなしに抽出できる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。ＢＢデータ信号は、例えば、デジタルビットを伝えるために量子化されうるアナログ信号でよい。データ信号は、必要に応じて、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ようにする。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。
【００３４】
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。換言すると、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。
【００３５】
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関数側波帯を生成する。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。
【００４０】
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制御信号を生成し、制御信号が最小化されるまで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。
【００４１】
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。換言すると、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
第１及び第２の周波数検出器３０６ａ，３０６ｂ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制御信号である。制御信号（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。
【００４５】
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。
【００４６】
幾つかの実施態様では、周波数検出器３０６ａ及び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及び３０２ｂ並びにフィルタ３０４ａ及び３０４ｂが整合される。
【００４７】
幾つかの例では、制御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、制御信号は、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、制御信号は、その大きさがしきい値（例えば、測定誤差しきい値）より低いときに最小化されると見なされうる。
【００４８】
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。
【００４９】
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。換言すると、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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Ａｘ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位相シフトの公称９０度からのずれが強調されている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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（traditional modulated signal）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。
【００５５】
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。
【００５６】
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６Ａに関して後でより詳細に述べられる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。換言すると、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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
複合変調の場合、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。結果信号（信号（Ｄ）で示された）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。
【００６５】
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、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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l／Ｑ変調信号から分離され抽出される。
【００６８】
図７は、本開示の実施態様による実行されうる入力信号から搬送周波数を抽出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。
【００６９】
入力信号の中心周波数が検出される（７０２）。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うる。幾つかの例では、入力信号は、変調信号によって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、伝統的変調信号及び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（７０４）。例えば、第２信号は、例えばＶＣＯやＶＣＸＯなどの単一発生器の出力でよい。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（７０６）。例えば、差信号は、入力信号の中心周波数と第２信号の周波数の周波数差を表わす。幾つかの例では、差信号は、直流電圧信号である。
【００７０】
第２信号の周波数は、入力信号の搬送波信号を提供するために差信号に基づいて修正され（７０８）、第２信号は、プロセス７００を実行する装置から搬送波信号として出力される（７１０）。例えば、差信号は、信号発生器の制御信号でよく、単一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と一致するまで修正される。幾つかの例では、第２信号の周波数は、差信号が最小値に達するときの入力信号の中心周波数と一致される。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、許容公差内にあることを示すしきい値でよい。幾つかの例では、最小値は、しきい最小電圧大きさより低い異なる信号電圧の大きさでよい。
【００７１】
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。
【００７２】
第１の変調信号と第２の変調信号によって変調された搬送波信号を含む入力信号が受信される（８０２）。例えば、第１の変調信号は、例えば、ＦＭ、ＡＭ、ＰＭ、ＱＡＭ、ＡＰＳＫなどの伝統的形式の変調信号でよい。第２の変調信号は、ＴＭ変調信号でよい。第１の変調信号は、入力信号から復調される（８０４）。例えば、第１の変調信号は、伝統的変調技術を使用して復調されうる。伝統的復調技術が、ＴＭ変調を認識しないので、得られた復調された第１の変調信号は、ＴＭ変調信号を含まない。
【００７３】
搬送波信号は、復調された第１の変調信号を使用して再変調されて、第３信号が生成される（８０６）。例えば、第３信号は、第１の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の変調信号は、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（８０８）、入力信号から第２の変調信号（例えば、ＴＭ変調信号）が抽出される。幾つかの例では、入力信号は、第３信号と同相になるように適切な時間、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がずれてもよい。したがって、入力信号から第３信号を除去する前に、入力信号が、適切な時間遅延されうる。抽出された第２の変調信号が、信号復調器に提供される（８１０）。例えば、抽出されたＴＭ変調信号が、復調のためにＴＭ信号復調器に提供されうる。
【００７４】
本明細書に記載された内容及び動作の実施態様は、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そ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エンコード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、又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、また、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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、汎用シリアルバス（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。
【００８０】
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、複数の実施態様又は任意の適切なサブ組み合わせでも実現されうる。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、最初でもそのように請求されうるが、請求された組み合わせからの１つ以上の特徴は、場合によって、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、サブ組み合わせ又はサブ組み合わせの変形に導かれうる。
【００８１】
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。
【００８２】
以上、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】
【００８３】
２０２  高調波発生部
２０４  ＴＭ変調部
２０５  ヘテロダイン部
２０８  第２高調波信号発生器
２１０  第３高調波信号発生器
２１２  オプティマイザ
２１４  ＴＭ変調器
２１６  混合器
２１８  帯域フィルタ
２２０  電力増幅器
２２２  信号結合器
２２４  信号コンバイナ
【図１】
0006633200.tif 000002
【図２】
0006633200.tif 000003
【図３Ａ】
0006633200.tif 000004
【図３Ｂ】
0006633200.tif 000005
【図４Ａ】
0006633200.tif 000006
【図４Ｂ】
0006633200.tif 000007
【図５】
0006633200.tif 000008
【図６Ａ】
0006633200.tif 000009
【図６Ｂ】
0006633200.tif 000010
【図７】
0006633200.tif 000011
【図８】
0006633200.tif 000012