(57)【要約】【課題】無線通信の抗堪性を確保すると共に、オペレータの手を煩わせることなく自動的に最適な無線信号を選択して復調する無線通信装置を提供する。【解決手段】ＡＭ変調とＦＭ変調方式を用いてディジタル信号の変調を行い、２つの変調信号を出力するソフトウェア無線部１００と、２つの変調信号に対して周波数変換を行い、無線信号として外部へ送信する高周波部２００と、外部からの無線信号を受信し、２つの無線信号に対して周波数変換を行い、周波数変換信号として出力する高周波部２００と、２つの周波数変換信号の受信電力を検出し、受信電力に基づいて周波数変換信号を選択し、選択した周波数変換信号に対応する復調プログラムをＡＭ復調プログラム記憶部１０またはＦＭ復調プログラム記憶部１１から読み出し、選択した周波数変換信号の復調を行うソフトウェア無線部１００を備えた。【選択図】　　　　図１
2004104379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる変調方式を用いてディジタル信号の変調を行い、複数の変調信号を出力する変調手段と、
前記変調信号の周波数変換を行い、無線信号として外部へ送信する複数の高周波送信手段と、
外部からの無線信号を受信し、周波数変換を行い、周波数変換信号として出力する複数の高周波受信手段と、
複数の前記周波数変換信号における変調方式に対応する複数の復調プログラムを格納するプログラム格納手段と、
複数の前記周波数変換信号のうち１つを選択すると共に、選択した周波数変換信号に対応する復調プログラムを選択して読み込み、選択した復調プログラムを用いて前記選択した周波数変換信号の復調を行う復調手段とを備え、
前記復調手段は、複数の前記周波数変換信号の品質情報を検出し、前記品質情報に基づいて前記周波数変換信号を選択することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信系において、１つの送信情報を異なる変調方式を用いた複数の無線信号として送信し、受信系において、受信した複数の無線信号のうち最も品質の良い無線信号を復調する無線通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来の無線通信装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、従来の無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。この無線通信装置は、図２に示すように、ソフトウェア無線部１と高周波部２から構成される。
【０００３】
高周波部２は、周波数変換部２１とＰＡ（Ｐｏｗｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２と送信アンテナ２３と受信アンテナ２４とＬＮＡ（Ｌｏｗ　Ｎｏｉｓｅ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２５と周波数変換部２６から構成される。
【０００４】
ソフトウェア無線部１は、音声インタフェース部３とベースバンド信号処理部４と直交変復調処理部５とＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）インタフェース部６から構成される。また、ソフトウェア無線部１のうち、ベースバンド信号処理部４と直交変復調処理部５は例えばＤＳＰを用いて構成され、ソフトウェアによって機能が実現される。一般に、ソフトウェア無線機では信号処理の能力に応じて、扱える変調方式とチャネル数が決定する。そのため、扱うチャネル数に応じて、音声インタフェース部３等の入出力インタフェースを準備すれば良い。ここでは、扱うチャネル数を１チャネルとし、入出力インタフェースを１つ備えた例について説明する。
【０００５】
音声インタフェース部３は、Ａ／Ｄ変換器３１とＤ／Ａ変換器３２から構成される。ベースバンド信号処理部４は、バッファ４１と変調処理部４２と、バッファ４３とバッファ４４と復調処理部４５から構成される。直交変復調処理部５は、直交変調処理部５１と直交復調処理部５２から構成される。ＩＦインタフェース部６は、Ｄ／Ａ変換器６１とＡ／Ｄ変換器６２から構成される。
【０００６】
次に、従来の無線通信装置の動作について図２を用いて説明する。まず、送信系の動作について説明する。ユーザから入力された音声は、図示しないマイクでアナログ音声信号に変換され、ソフトウェア無線部１の音声インタフェース部３へ入力される。アナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換器３１でアナログからディジタルへ変換され、ディジタル音声信号としてベースバンド信号処理部４へ出力される。ディジタル音声信号はバッファ４１に蓄えられ、数十から数百サンプルからなる適切な単位のフレームに分割されて、変調処理部４２へ出力される。フレーム単位のディジタル音声信号は、変調処理部４２でベースバンド変調され、ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号として、それぞれ直交変復調処理部５へ出力される。
【０００７】
ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号は、直交変調処理部５１でレート変換処理と直交変調を施され、ディジタルＩＦ信号としてＩＦインタフェース部６へ出力される。ディジタルＩＦ信号は、Ｄ／Ａ変換器６１でディジタルからアナログへ変換され、アナログＩＦ信号として高周波部２へ出力される。アナログＩＦ信号は、周波数変換部２１でＩＦからＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）へ周波数変換され、ＰＡ２２で増幅され、無線信号として送信アンテナ２３から外部へ出力される。
【０００８】
次に、受信系の動作について説明する。高周波部２の受信アンテナ２４で受信された無線信号は、ＬＮＡ２５で増幅され、周波数変換部２６でＲＦからＩＦへ周波数変換され、アナログＩＦ信号としてソフトウェア無線部１のＩＦインタフェース部６へ出力される。アナログＩＦ信号は、Ａ／Ｄ変換器６２でアナログからディジタルへ変換され、ディジタルＩＦ信号として直交変復調処理部５へ出力される。ディジタルＩＦ信号は、直交復調処理部５２でレート変換処理と直交変調を施され、ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号としてベースバンド信号処理部４へ出力される。
【０００９】
ベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号は、それぞれバッファ４３とバッファ４４に蓄えられ、フレーム毎に復調処理部４５へ出力される。フレーム単位のベースバンドＩ信号とベースバンドＱ信号は、復調処理部４５でベースバンド復調され、ディジタル音声信号として音声インタフェース部３へ出力される。ディジタル音声信号は、Ｄ／Ａ変換器３２でディジタルからアナログへ変換され、アナログ音声信号として出力され、図示しないスピーカで音声に変換され外部へ出力される。以上の動作により、無線通信装置を用いた音声の送受信は行われる。
【００１０】
無線通信システムにおいては、無線通信の抗堪性の確保が重要となる。すなわち、伝送路の劣化や送受信距離による感度の劣化、外部からの妨害などの要因を避け、確実に通信を行うために、従来の無線通信システムでは、例えば図２に示した無線通信装置を複数台用意し、異なる変調方式を用いて生成された複数の無線信号を送信し、送信側の無線通信装置の数に対応する複数台の無線通信装置で複数の無線信号を受信する場合があった。このような無線通信システムを用いれば、無線通信の抗堪性の確保を最も簡易に最も確実に実現できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に示したような無線通信装置を用いた従来の無線通信システムでは、異なる変調方式を用いることから無線通信装置が複数台必要となり、冗長な構成となってしまうという欠点がある。また、受信側において、オペレータは受信中の音声が劣化していることを耳で認識した場合に手動で無線通信装置の切り替えを行うことから、受信する無線通信装置の選択の信頼性、確実性に欠けてしまうという欠点がある。
【００１２】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、無線通信の抗堪性を確保すると共に、オペレータの手を煩わせることなく自動的に最適な無線信号を選択して復調する無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、複数の異なる変調方式を用いてディジタル信号の変調を行い、複数の変調信号を出力する変調手段と、前記変調信号の周波数変換を行い、無線信号として外部へ送信する複数の高周波送信手段と、外部からの無線信号を受信し、周波数変換を行い、周波数変換信号として出力する複数の高周波受信手段と、複数の前記周波数変換信号における変調方式に対応する複数の復調プログラムを格納するプログラム格納手段と、複数の前記周波数変換信号のうち１つを選択すると共に、選択した周波数変換信号に対応する復調プログラムを選択して読み込み、選択した復調プログラムを用いて前記選択した周波数変換信号の復調を行う復調手段とを備え、前記復調手段は、複数の前記周波数変換信号の品質情報を検出し、前記品質情報に基づいて前記周波数変換信号を選択することを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成によれば、送信側と受信側のオペレータの手を煩わせることなく、複数の無線信号の同時送信、受信した複数の無線信号によるダイバーシチを行うことができるため、抗堪性を確保することができる。なお、本実施の形態における変調手段と復調手段とは、ベースバンド信号処理部４０と直交変復調処理部５ａ，５ｂとＩＦインタフェース部６０のことであり、複数の高周波送信手段と複数の高周波受信手段とは高周波部２００のことであり、プログラム格納手段とはＡＭ復調プログラム記憶部１０とＦＭ復調プログラム記憶部１１のことである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。図１において、図２と同一符号は図に示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。本実施の形態に係る無線通信装置は、２種類の無線信号を送信する送信系と、受信した２種類の無線信号のうち品質の良い方の無線信号を復調する受信系を備えた例を示す。また、変調方式としてＡＭ変調とＦＭ変調を用いた例を示す。
【００１６】
この無線通信装置は、図１に示すように、ソフトウェア無線部１００と高周波部２００とＡＭ変調プログラム記憶部１０とＦＭ変調プログラム記憶部１１とスイッチ１２から構成される。
【００１７】
高周波部２００は、高周波部２と同様の構成を２組備える。高周波部２００は、周波数変換部２１ａ，２１ｂと、ＰＡ２２ａ，２２ｂと、送信アンテナ２３ａ，２３ｂと、受信アンテナ２４ａ，２４ｂと、ＬＮＡ２５ａ，２５ｂと、周波数変換部２６ａ，２６ｂから構成される。
【００１８】
ソフトウェア無線部１００は、音声インタフェース部３とベースバンド信号処理部４０と直交変復調処理部５ａ，５ｂとＩＦインタフェース部６０から構成される。また、ソフトウェア無線部１００のうち、ベースバンド信号処理部４０と直交変復調処理部５ａ，５ｂは例えばＤＳＰを用いて構成される。本実施の形態においても、無線通信装置が複数のチャネルを扱えるものとするが、ここでは、扱うチャネル数を１チャネルとし、入出力インタフェースを１つ備えた例について説明する。
【００１９】
ベースバンド信号処理部４０は、分配器７とバッファ４１ａ，４１ｂと送信ベースバンド信号処理部８と、バッファ４３ａ，４３ｂとバッファ４４ａ，４４ｂと受信ベースバンド信号処理部９から構成される。送信ベースバンド信号処理部８は、ＡＭ変調処理部８１とＦＭ変調処理部８２から構成される。受信ベースバンド信号処理部９は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）検出部９１と比較部９２と復調処理部９３から構成される。
【００２０】
直交変復調処理部５ａ，５ｂは、それぞれ直交変復調処理部５と同様の構成を持つ。直交変復調処理部５ａは、直交変調処理部５１ａと直交復調処理部５２ａから構成され、ＡＭ変調処理された信号の直交変復調処理用に用いられる。また、直交変復調処理部５ｂは、直交変調処理部５１ｂと直交復調処理部５２ｂから構成され、ＦＭ変調処理された信号の直交変復調処理用に用いられる。
【００２１】
ＩＦインタフェース部６０は、ＩＦインタフェース部６と同様の構成を２組備える。ＩＦインタフェース部６０は、Ｄ／Ａ変換器６１ａ，６１ｂと、Ａ／Ｄ変換器６２ａ，６２ｂから構成される。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の動作について図１を用いて説明する。まず、送信系の動作について説明する。音声インタフェース部３から出力されたディジタル音声信号は、ベースバンド信号処理部４０へ入力される。ディジタル音声信号は、分配器７で２つに分配され、それぞれバッファ４１ａとバッファ４１ｂに蓄えられ、数十から数百サンプルからなる適切な単位のフレームに分割されて、送信ベースバンド信号処理部８へ出力される、バッファ４１ａから出力されるフレーム単位のディジタル音声信号は、ＡＭ変調処理部８１でＡＭ変調処理を施され、ベースバンドＩ信号（Ａ）とベースバンドＱ信号（Ａ）として、それぞれ直交変復調処理部５ａへ出力される。一方、バッファ４１ｂから出力されるフレーム単位のディジタル音声信号は、ＦＭ変調処理部８２でＦＭ変調処理を施され、ベースバンドＩ信号（Ｂ）とベースバンドＱ信号（Ｂ）として、それぞれ直交変復調処理部５ｂへ出力される。
【００２３】
ベースバンドＩ信号（Ａ）とベースバンドＱ信号（Ａ）は、直交変調処理部５１ａでレート変換処理と直交変調を施され、ディジタルＩＦ信号（Ａ）としてＩＦインタフェース部６０へ出力される。一方、ベースバンドＩ信号（Ｂ）とベースバンドＱ信号（Ｂ）は、直交変調処理部５１ｂでレート変換処理と直交変調を施され、ディジタルＩＦ信号（Ｂ）としてＩＦインタフェース部６０へ出力される。
【００２４】
ディジタルＩＦ信号（Ａ）は、Ｄ／Ａ変換器６１ａでディジタルからアナログへ変換され、アナログＩＦ信号（Ａ）として高周波部２００へ出力される。一方、ディジタルＩＦ信号（Ｂ）は、Ｄ／Ａ変換器６１ｂでディジタルからアナログへ変換され、アナログＩＦ信号（Ｂ）として高周波部２００へ出力される。
【００２５】
アナログＩＦ信号（Ａ）は、周波数変換部２１ａでＩＦからＲＦへ周波数変換され、ＰＡ２２ａで増幅され、無線信号として送信アンテナ２３ａから外部へ出力される。一方、アナログＩＦ信号（Ｂ）は、周波数変換部２１ｂでＩＦからＲＦへ周波数変換され、ＰＡ２２ｂで増幅され、無線信号として送信アンテナ２３ｂから外部へ出力される。
【００２６】
以上の送信系の動作により、１つの送信情報はＡＭ変調とＦＭ変調を用いて変調され、２種類の無線信号として送信される。
【００２７】
次に、受信系の動作について説明する。高周波部２００の受信アンテナ２４ａ，２４ｂで受信された無線信号は、ＬＮＡ２５ａ，２５ｂへ出力される。無線信号の一方は、ＬＮＡ２５ａで増幅され、ＡＭ変調波用の周波数変換部２６ａでＲＦからＩＦへ周波数変換され、アナログＩＦ信号（Ｃ）としてソフトウェア無線部１のＩＦインタフェース部６０へ出力される。一方、無線信号のもう一方は、ＬＮＡ２５ｂで増幅され、ＦＭ変調波用の周波数変換部２６ｂでＲＦからＩＦへ周波数変換され、アナログＩＦ信号（Ｄ）としてソフトウェア無線部１のＩＦインタフェース部６０へ出力される。
【００２８】
アナログＩＦ信号（Ｃ）は、Ａ／Ｄ変換器６２ａでアナログからディジタルへ変換され、ディジタルＩＦ信号（Ｃ）として直交変復調処理部５ａへ出力される。一方、アナログＩＦ信号（Ｄ）は、Ａ／Ｄ変換器６２ｂでアナログからディジタルへ変換され、ディジタルＩＦ信号（Ｄ）として直交変復調処理部５ｂへ出力される。
【００２９】
ディジタルＩＦ信号（Ｃ）は、直交復調処理部５２ａでレート変換処理と直交変調を施され、ベースバンドＩ信号（Ｃ）とベースバンドＱ信号（Ｃ）として、ベースバンド信号処理部４０へ出力される。一方、ディジタルＩＦ信号（Ｄ）は、直交復調処理部５２ｂでレート変換処理と直交変調を施され、ベースバンドＩ信号（Ｄ）とベースバンドＱ信号（Ｄ）として、ベースバンド信号処理部４０へ出力される。
【００３０】
ベースバンドＩ信号（Ｃ）とベースバンドＱ信号（Ｃ）は、それぞれバッファ４３ａとバッファ４４ａに蓄えられ、フレーム毎に受信ベースバンド処理部９へ出力される。一方、ベースバンドＩ信号（Ｄ）とベースバンドＱ信号（Ｄ）は、それぞれバッファ４３ｂとバッファ４４ｂに蓄えられ、フレーム毎に受信ベースバンド信号処理部９へ出力される。
【００３１】
受信ベースバンド処理部９において、まずＲＳＳＩ検出部９１は、ベースバンドＩ信号（Ｃ）とベースバンドＱ信号（Ｃ）が蓄えられたバッファ４３ａとバッファ４４ａの出力からＲＳＳＩを検出すると共に、ベースバンドＩ信号（Ｄ）とベースバンドＱ信号（Ｄ）が蓄えられたバッファ４３ｂとバッファ４４ｂの出力からＲＳＳＩを検出し、比較部９２へ出力する。
【００３２】
比較部９２は、入力された２つのＲＳＳＩを比較し、ベースバンドＩ信号（Ｃ）とベースバンドＱ信号（Ｃ）の組、ベースバンドＩ信号（Ｄ）とベースバンドＱ信号（Ｄ）の組のうち、受信電力の高い組を復調用ベースバンド信号として選択し、その結果を切替信号としてスイッチ１２へ出力する。すなわち、ダイバーシチ処理を実行する。
【００３３】
スイッチ１２は切替信号に従い、復調に用いる復調プログラムを切り替える。例えば選択結果がＡＭ変調されたベースバンド信号であれば、ＡＭ復調プログラム１０側にスイッチを切り替え、ＡＭ復調プログラムを復調処理部９３へ転送する。また、例えば選択結果がＦＭ変調されたベースバンド信号であれば、ＦＭ復調プログラム１１側にスイッチを切り替え、ＦＭ復調プログラムを復調処理部９３へ転送する。
【００３４】
復調処理部９３は、比較部９２により選択された復調用ベースバンド信号のみに対して、復調プログラムを使用して復調処理を行い、その結果をディジタル音声信号として音声インタフェース部３へ出力する。
【００３５】
以上の受信系の動作により、受信した２種類の無線信号のうち品質の良い方の無線信号を復調することができる。
【００３６】
本実施の形態における無線通信装置は、ＡＭ変調とＦＭ変調を用いて２種類の無線信号を送信する送信系と、受信した２種類の無線信号のうち品質の良い方の無線信号を復調する受信系を備えた構成としたが、３種類以上の変調方式を用いた構成としても良い。また、本実施の形態では、送信情報及び受信情報として音声を用いたが、文字などのデータを用いても良い。また、本実施の形態における無線通信装置では、扱うチャネル数を１チャネルとしたが、送信系において送信情報を多重化し、受信系において受信情報を分離するようにし、２つ以上の入出力インタフェースを備えた構成としても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明によれば、送信側と受信側のオペレータの手を煩わせることなく、複数の無線信号の同時送信、受信した複数の無線信号によるダイバーシチを行うことができるため、抗堪性を確保することができるという効果を奏する。また、ソフトウェア無線機を用いて復調プログラムを切り替えることにより、復調のためのハードウェアを変調方式毎に複数備える必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】従来の無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００　ソフトウェア無線部、３　音声インタフェース部、３１　Ａ／Ｄ変換器、３２　Ｄ／Ａ変換器、４０　ベースバンド信号処理部、７　分配器、４１ａ，４１ｂ　バッファ、８　送信ベースバンド信号処理部、８１　ＡＭ変調処理部、８２　ＦＭ変調処理部、４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ　バッファ、９　受信ベースバンド信号処理部、９１　ＲＳＳＩ検出部、９２　比較部、９３　復調処理部、１０　ＡＭ復調プログラム記憶部、１１　ＦＭ復調プログラム記憶部、１２　スイッチ、５ａ，５ｂ　直交変復調処理部、５１ａ，５１ｂ　直交変調処理部、５２ａ，５２ｂ　直交復調処理部、６０　ＩＦインタフェース部、６１ａ，６１ｂ　Ｄ／Ａ変換器、６２ａ，６２ｂ　Ａ／Ｄ変換器、２００　高周波部、２１ａ，２１ｂ　周波数変換部、２２ａ，２２ｂ　ＰＡ、２３ａ，２３ｂ　送信アンテナ、２４ａ，２４ｂ　受信アンテナ、２５ａ，２５ｂ　ＬＮＡ、２６ａ，２６ｂ　周波数変換部。
【図１】
2004104379.tif 000003
【図２】
2004104379.tif 000004