(57)【要約】  【課題】  複数の通信方式に対応でき、しかも変復調、歪補償など各種信号処理をデジタル信号処理回路にて行う低価格の広帯域通信機器を提供する。  【解決手段】  占有帯域を複数のキャリアに分け、各キャリアに対する信号処理をアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）により構成される信号処理回路により行う。また広帯域化のために同一の信号処理回路を複数備える構成をとる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
占有帯域中に複数のキャリアを含み、かつ８０ＭＨｚ以上の搬送周波数により無線通信を行う高周波通信装置において、
前記通信装置に含まれる送信回路が
送信データをデジタル信号に変換する送信アナログ・デジタル変換器と、
前記送信アナログ・デジタル変換器のデジタル信号出力に対して信号処理を施す送信デジタル信号処理回路と、
前記送信デジタル信号処理回路のデジタル信号出力を送信信号に変換する送信デジタル・アナログ変換器により構成される送信信号処理部を複数含み、
かつ、前記通信装置に含まれる受信回路が
受信信号をデジタル信号に変換する受信アナログ・デジタル変換器と、
前記受信アナログ・デジタル変換器のデジタル信号出力に対して信号処理を施す受信デジタル信号処理回路と、
前記受信デジタル信号処理回路のデジタル信号出力をアナログ信号に変換する受信デジタル信号処理回路により構成される受信信号処理部を複数含む
ことを特徴とする高周波通信装置。
【請求項２】
占有帯域中に複数のキャリアを含み、かつ８０ＭＨｚ以上の搬送周波数により無線通信を行う高周波通信装置において、
前記通信装置に含まれる送信回路が
デジタル送信データを入力信号として、前記デジタル信号入力に対して信号処理を施す送信デジタル信号処理回路と、
前記送信デジタル信号処理回路のデジタル信号出力を送信信号に変換する送信デジタル・アナログ変換器により構成される送信信号処理部を複数含み、
かつ、前記通信装置に含まれる受信回路が
受信信号をデジタル信号に変換する受信アナログ・デジタル変換器と、
前記受信アナログ・デジタル変換器のデジタル信号出力に対して信号処理を施す受信デジタル信号処理回路とにより構成される受信信号処理部を複数含む
ことを特徴とする高周波通信装置。
【請求項３】
占有帯域の搬送周波数に対する比帯域が１０％以下であり、前記占有帯域中に複数のキャリアを含み、かつ８０ＭＨｚ以上の搬送周波数により無線通信を行うことを特徴とする請求項１、２記載の高周波通信装置。
【請求項４】
占有帯域中に複数のキャリアを含み、前記キャリアの占有帯域幅が２０ＭＨｚ以下であり、かつ８０ＭＨｚ以上の搬送周波数により無線通信を行うことを特徴とする請求項１、２記載の高周波通信装置。
【請求項５】
占有帯域中に複数のキャリアを含み、かつ８０ＧＨｚ以上の搬送周波数により無線通信を行うことを特徴とする請求項１、２記載の高周波通信装置。
【請求項６】
複数の送信信号処理部が同一構成であることを特徴とする請求項１から５記載の高周波通信装置。
【請求項７】
複数の受信信号処理部が同一構成であることを特徴とする請求項１から５記載の高周波通信装置。
【請求項８】
デジタル信号処理回路におけるデジタル信号処理において特定の周波数成分を透過あるいは阻止するフィルタリング処理を行うことを特徴とする請求項１から７記載の高周波通信装置。
【請求項９】
送信デジタル信号処理回路におけるデジタル信号処理において、送信回路の非線形性の逆特性により非線形補償処理を行うことを特徴とする請求項１から７記載の高周波通信装置。
【請求項１０】
送信デジタル信号処理回路におけるデジタル信号処理において、伝播経路の伝播特性の逆特性により伝播特性補償処理を行うことを特徴とする請求項１から７記載の高周波通信装置。
【請求項１１】
受信デジタル信号処理回路におけるデジタル信号処理において、伝播経路の伝播特性の逆特性により伝播特性補償処理を行うことを特徴とする請求項１から７記載の高周波通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦ帯域からミリ波帯域で動作する無線通信システムに関し、特に高速大容量通信を実現する通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報技術の発展に従い個人の消費する情報量は年々増加を続けている。情報通信分野のうち無線通信分野も状況は同じであり、デジタルデータ通信において個人の利用する情報量の増加は著しく、この増加する通信トラフィックに対応するため、利用する通信システムの通信速度増大への要求は非常に大きなものとなっている。無線通信分野ではセルラー電話や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）に代表される複数の移動体通信システムが開発されサービスが行われており、そこでのデータ通信速度も増加する方向で実用化されている。例えば移動体通信システムのひとつであるＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などの第２世代セルラー電話では、データ通信速度が１４．４ｋｂｐｓ程度であり、またその後継システムとして開発された第３世代移動体通信システム（ＩＭＴ２００：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ２０００）では約５０倍の通信速度を実現するべく２Ｍｂｐｓの通信速度が仕様として盛り込まれた。さらに将来的に要望される無線通信システムにおいては、有線通信に準ずる１Ｇｂｐｓ以上の通信回線が必要となると考えられている。
【０００３】
一般に通信速度は占有する通信帯域幅に比例するため、高速通信を実現するためには通信帯域を広くする必要がある。構成した通信システムの信号変調多重度にも依存するが、現在の標準的な通信方式では１ＧＢｐｓの通信容量を実現するためには１ＧＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯域を必要とする。一方、通信帯域を高周波の搬送波に変換するヘテロダイン方式の通信では、搬送周波数に対する信号帯域幅の比を比帯域と定義しており、通常の回路技術を用いる場合、高周波部品の実現容易性からこの比帯域は１０％程度以下とすることが望ましい。
【０００４】
これらのことより高速通信を実現するためには、帯域を単に広く取れば良いのではなく帯域幅と比帯域間のトレードオフ関係を考慮する必要が生じる。数値を上げて例えれば、通信速度が２Ｇｂｐｓを越えるような通信システムでは、通信帯域幅として２ＧＨｚ程度が必要とされ、それに対応する比帯域の検討から搬送周波数を２０ＧＨｚ以上のマイクロ波帯域からミリ波帯域に設定する必要が生じる。
【０００５】
逆に実用的でコスト的に優位な比帯域が数％以下の狭帯域特性の高周波回路を用い、比帯域１０％程度の通信帯域を確保するとすると、通信帯域を複数のサブキャリアと呼ばれる互いに周波数の異なる狭帯域のチャネルに分割し、全体としてひとつの広い通信帯域を形成する方式も実用化されている。これはマルチキャリア方式と呼ばれる。
【０００６】
移動体通信に代表される複数のユーザが接続する通信システムに関しては、その通信チャネル構成方法と通信経路の使用者への動的割り当て方法により、いくつかの通信方式が用いられている。代表的なものは周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）であり、これらを組み合わせた通信方式をとるものもある。このなかで占有帯域を複数の周波数帯域に分割する周波数分割多重（ＦＤＤ）を基本としたものの中には、複数のサブキャリアと呼ばれる互いに周波数の異なるチャネルを束ね、ひとつのまとまりのある搬送波（キャリア）を形成するものとしてサブキャリアマルチプレックス（ＳＣＭ）方式が知られている。これは実用的なマルチキャリア方式の一例である。
【０００７】
従来、このようなＳＣＭ方式におけるサブキャリアの扱いに関して、各サブキャリアを各々搬送周波数帯に周波数変換してひとつのキャリアとして電力合成するもの（特許文献１）や、キャリアを低周波基本周波数（ベースバンド信号）に周波数変換した後サブキャリアに分解する方法（特許文献２）などが示されていた。このうちベースバンド信号に周波数変換した後サブキャリアに分解するあるいは信号処理を行う場合、アナログ信号のまま処理を行うものの他にアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号処理回路上で信号処理を行うものがあった（特許文献２、特許文献３）。
【特許文献１】特表平８−５１６７４０号公報
【特許文献２】特開平１１−１７６４４号公報
【特許文献３】特開２００２−５７５９５号公報
【特許文献４】特開２０００−２７８１６６号公報（特に図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通信容量の増大に対する要望に対しては、その占有帯域幅を広げまた多重化を進めることで対応可能である。しかしながら１０％以上の比帯域で動作可能な（いわゆる広帯域特性を有する）高周波部品あるいは高周波回路は、構成が複雑になり高価になるという課題があった。また、一般に多重化を進めることにより雑音や干渉に対する通信品質への要求仕様が高厳しくなり、同程度の雑音や干渉が発生する環境においても伝送エラー発生確率が大きくなるという課題があるが、この課題は広帯域特性を有する通信システムにおいてより顕著になる。
【０００９】
一方、現在の無線通信システムではその変調方式において複数の方式が用いられており、しかも地域によりその方式は異なるものであった。異なる方式間では装置の互換性に乏しく、各通信方式に対応した通信機器をそれぞれ開発しなければならない。さらに通信機器を使用する側においても、複数の通信システムを利用する場合には、各方式に対応した通信機器を保有しなくてはならないという課題があった。特にこの課題は高周波回路をアナログシステムで構成する際に顕著となり、各システムに応じた高周波アナログ回路を各々用いなくてはならないという課題があった。
【００１０】
上記のような課題に対し、本願発明では高速大容量通信のために比帯域を１０％以下に取りつつ、比較的広い通信帯域幅が確保でき、かつ異なる変復調方式を用いるシステムに対しても、単一あるいは少数の高周波回路構成で対応できる通信装置を提供することを目的とする。またこの装置を低コストで供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本第１の発明によれば、占有帯域中に複数のキャリアを含み、搬送波として８０ＭＨｚ以上の周波数を使用するサブキャリアマルチプレックス方式の高周波通信装置において、通信装置中の送信側回路が、送信データをデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と、ＡＤＣのデジタル信号出力に対して信号処理を施すデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）と、ＤＳＰのデジタル信号出力を送信信号に変換するデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）により構成される送信信号処理部を複数備えるものである。さらに受信側回路が、送信側に対応する復調回路構成として、受信信号をサンプリングするＡＤＣ、サンプリングしたデジタル信号に信号処理を施すＤＳＰ、さらに信号処理後のデジタル信号をアナログベースバンド信号に変換するＤＡＣの直列接続となる信号処理系を複数有する構成をとる。
【００１２】
また、無線通信で送受信される占有帯域の搬送周波数に対する比帯域が１０％以下となるよう帯域を制限する構成をとる。
【００１３】
また、占有帯域中に含まれる複数のサブキャリアの占有帯域幅が２０ＭＨｚ以下となる構成をとる。あるいは、搬送波が８０ＧＨｚ以上となる構成をとる。
【００１４】
さらに上記の発明に対し、そのデジタル信号処理を行う信号処理回路を送信側、受信側で複数用いるが、基本となるＡＤＣ、ＤＳＰ、ＤＡＣの組み合わせが同一構成の共通回路で形成される構成をとる。
【００１５】
また、デジタル信号処理回路において、特定の周波数成分を透過あるいは阻止するフィルタ処理や、送信回路の非線形性の逆特性により非線形補償処理、伝播経路の伝播特性の逆特性により伝播特性補償処理を行う構成をとる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送信回路、あるいは受信回路ではデジタル信号処理により変復調を行うため、同一のデジタル信号処理回路により異なる通信方式の変調、復調機能を実現することができる。すなわち同一構成のデジタル信号処理回路を複数用いながら、各種デジタル信号処理方式を各ＤＳＰにおけるソフトウェアに組み込むことにより、同一構成のハードウェアでありながら異なった通信システムに対応した通信装置を構成できる。さらに具体的には各種のセルラーシステム、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、地上波テレビ放送、高度交通情報システムなど様々な通信システム上のサービスを、単一の装置でありながら、ＤＳＰにおけるソフトウェアを変更することにより異なる場所、異なる時間、異なるサービスにおいて利用することが可能となる。
【００１７】
また、通信システムとしては、現在使用されていないマイクロ波帯、ミリ波帯、さらにはサブミリ波帯を搬送波に利用し、異なる種々の通信サービスをひとつあるいは複数のサブキャリアに割り当て、かつサブキャリアの集合体であるキャリアを高周波に周波数変換することで、キャリアの帯域を広く取ることが可能となり、全体として高速大容量の通信システムを構成できる。
【００１８】
一方、無線通信で送受信される占有帯域の搬送周波数に対する比帯域を１０％以下と帯域制限することで、アナログ高周波回路に用いられる各素子の作製が容易になる。また、占有帯域中に含まれる複数のサブキャリアの占有帯域幅を２０ＭＨｚ以下とすることで、現在すでに実用になっている各種高周波デバイスを利用でき、低コストで通信システムを構成できる。さらに、搬送波を８０ＧＨｚ以上とすることで、現在８０ＧＨｚ以下で利用されている通信システムへ影響を与えることなく通信システムが構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図１は本発明を回路ブロックにて示したものである。送信側では、複数の送信データ１１に対して、同一構成の送信信号処理回路１２が用いられ、送信信号に対する変調をデジタル信号処理により行う。送信データ１１は音声、映像などのアナログデータを示す。また送信信号処理回路１２は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と、ＡＤＣのデジタル信号出力に対して信号処理を施すデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）と、ＤＳＰのデジタル信号出力を送信信号に変換するデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）により構成される。ここでＤＳＰにより施されるデジタル信号処理では、各通信方式に応じた変調処理に加え、送信増幅回路または伝送路、すなわち無線通信システムの場合には空間伝播路などで生じる歪に対する補償効果を取り入れた信号処理もなされる場合がある。その後、各送信信号処理回路の出力が電力合成回路１３により送信信号中の各チャネルに配置され、全体としてひとつの広帯域送信信号が合成される。このときの合成方法は周波数変換による周波数変換などが利用される。さらに送信信号は一括してドライバアンプ（ＤＲＶ）により増幅され、電力レベルを十分なものとした後、不要なスプリアスを帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）により除去後、非線形回路（ＭＩＸ）によるヘテロダイン方式により搬送周波数まで周波数変換される。さらにこの周波数変換により生じたスプリアスをＢＰＦにより除去し、この搬送波をアンテナ（ＡＮＴ）より送出することにより送信を行うものである。このとき周波数変換に用いる局部発振電力は、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）の出力を周波数てい倍器（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）により整数倍し、その出力中の所望の周波数をＢＰＦにより選別して用いるものである。
【００２１】
一方、受信側ではアンテナ（ＡＮＴ）で受信した搬送周波数をヘテロダイン方式により低周波に周波数変換し、さらに増幅器（ＡＭＰ）で信号増幅した後電力分配回路１６により各チャネルを受信信号処理回路１５の入力信号となるよう分離する。搬送波の周波数変換に用いる局部発振電力の発生や、スプリアスの除去には送信側と同様にてい倍器（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）やＢＰＦを適宜使用する。さらに電力分配は同じく、周波数変換によるダウンコンバートを利用し、各チャネルは同一周波数帯に変換されるものである。次に各チャネルの信号は、同一構成のＡＤＣによりサンプリングされ、ＤＳＰにより復調処理がなされる。また復調された信号はその後のＤＡＣにより各データを再構成したあと受信信号として出力されるものである。
【００２２】
図１は、特に搬送波を８０ＧＨｚ以上とした場合のブロック図であり、送信側における送信増幅器、また受信側における低雑音増幅器は含まない構成としている。これは８０ＧＨｚ以上の周波数帯では十分な能力を有する増幅器を得ることが難しいためであり、本発明のように８０ＧＨｚ以上の搬送周波数にて広帯域通信を実現する際、増幅器を用いない回路構成が望ましかったためである。また、周波数変換に用いた局部発振源には電圧制御型発振器（ＶＣＯ）と周波数てい倍器（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）を用いている。これも８０ＧＨｚ以上の周波数帯ではＶＣＯにおいて十分な出力を得ることが困難になるためであり、現実的な回路構成としてＶＣＯのてい倍出力を局部発振電力として利用するためである。さらに８０ＧＨｚ以上では、搬送波の波長が短くなるためアンテナを小型にできる。すなわちアンテナを複数用いても装置として大型にはならない。従って本発明では送受信アンテナを独立のものとしている。
【００２３】
図２は図１に示した送信側の電力合成回路１３をより詳しく説明したものである。各信号は異なる周波数の発振源（ＯＳＣ１、ＯＳＣ２、ＯＳＣ３、・・・）を局部発振電力とした周波数変換によりアップミキサ１７により送信チャネル内に適宜配置される。周波数変換後はスプリアスを除去するためにＢＰＦを挿入しており、電力合成後ひとつの送信帯域として合成されることにより送信信号２１を形成する。この電力合成はフィルタ構成によるマルチプレクサや、ウィルキンソン型電力合成器、ブランチライン型カプラ、方向性結合器により構成される。なお、データ入力部のＡＤＣの前段、およびＤＡＣの後段には折り返し歪を低減する目的で低域通過型フィルタ（ＬＰＦ）を挿入する。
【００２４】
一方、図３は図１に示した受信側の電力分配回路１６を詳しく説明したブロック図である。カプラ、ウィルキンソン型の電力分配器などにより構成される電力分配部２０で電力分配を行い、さらにダウンミキサ１９にてチャネル分離した後受信信号処理回路に入力する。このときカプラあるいはウィルキンソン型電力分配器を用いた電力分配では、各受信信号処理回路には広帯域の受信信号が入力されることになる。なお、図中ＯＳＣ１、ＯＳＣ２、ＯＳＣ３は周波数変換回路に対する局部発振電力の発信源である。またこの電力分配部２０をフィルタ構成によるデマルチプレクサで構成することにより、分離される信号は単一の狭帯域信号とすることも可能である。さらに電力分配部２０の機能をミキサによる周波数変換によって実現してもよい。信号処理部は第２図と双対の構成をとり、ＬＰＦによる周波数変換時の折り返し歪の除去、ＡＤＣによる信号のデジタル化、ＤＳＰによる信号処理、ＤＡＣによるデジタル／アナログ変換、ＬＰＦによるＤＡＣ処理後の折り返し歪除去を行うものである。
【００２５】
次に周波数軸上でのキャリア配置を説明する。図４は本第１の発明における受信側の周波数関係を模式的に示したものである。キャリア信号１は複数のサブキャリア２の集合で構成され、搬送波に載せられ空間を伝送さたものである。アンテナにより受信されたキャリア信号１は中間周波数信号３に周波数変換され、その後各サブキャリア信号（第１データ４、第２データ５、第１０２４データ６）に分離される。これは図３における電力分配器１６によりなされるものである。
【００２６】
（実験例１）
第１の発明に対する実験例を説明する。サブキャリアの周波数帯域は１９ＭＨｚの信号部分とその上下の０．５ＭＨｚのガードバンドを含めて計２０ＭＨｚとし、このサブキャリアを２個から最大１０２４個、全体として約４０ＭＨｚから２０．４８ＧＨｚの幅の帯域を取れるような構成とした。送信信号処理回路、受信信号処理回路に用いたＡＤＣ、ＤＡＣは共に１６ビットの分解能を持ち、サンプリング周波数は２００ＭＨｚとした。またＡＤＣの入力側、ＤＡＣの出力側には帯域制限用に遮断周波数２０ＭＨｚの低域通過型フィルタを用いた。
【００２７】
送信側においては、送信信号処理回路中、ＤＳＰによりＱＰＳＫ変調を施すとともに、送信経路の非線形性を補償するよう、振幅の周波数依存性および電力依存性、位相の周波数依存性および電力依存性を考慮した補償処理を行った。この信号をＤＡＣによりアナログ信号に変換した後、周波数変換により２０ＭＨｚ間隔のチャネルに配置した。ここでヘテロダイン方式を採用したため、局部発振電力としてシンセサイザにより発生させた２０ＭＨｚ間隔の電力を用いた。全チャネル数は１０２４であり全帯域幅は２０．４８ＧＨｚとなった。これをいったん４０ＧＨｚの局部発振電力により中間周波数に変換し上側帯波以外をフィルタにより除去した。さらに２５２ＧＨｚの局部発振電力を用い、ヘテロダイン方式によりアップコンバートし上側帯波を取ることにより２９２ＧＨｚ〜３１２．４８ＧＨｚのキャリア信号を形成した。この信号を導波管ホーンによる放射器から空間に送出した。なお、２５２ＧＨｚの局部発振電力は、１４ＧＨｚの信号を１８てい倍して得たものである。
【００２８】
受信側では同じく導波管ホーンによる放射器により受信し、２５２ＧＨｚの局部発振電力で中間周波数にダウンコンバートした後、４０ＧＨｚの局部発振電力にてさらにダウンコンバート、そこから２０ＭＨｚ間隔の局部発振電力により各チャネル信号を取り出した。その後、ＡＤＣ、ＤＳＰ、ＤＡＣによる受信信号処理回路を通すことにより、元の信号を再生した。
【００２９】
実際は１８ＭＨｚを４キャリア、ガードバンド含めて８０ＭＨｚ帯域を用い、１チャネルを音声信号と各種付加情報用データの伝送に用い、残り３チャネルを映像信号伝送に用いた。変調方式に関してはＱＰＳＫ以外にもＤＳＰのソフトウェアを変更することによりＡＳＫ、ＦＳＫ、ＱＡＭなどのデジタル変調が可能であり、また国内携帯電話システムに用いられているπ／４シフトＱＰＳＫ変調や海外携帯電話システムに用いられているＧＭＳＫ変調、ＥＤＧＥシステムに用いられる３／８πオフセット８ＰＳＫ変調、も可能であった。
【００３０】
なお、デジタル信号の場合は、送信側信号処理回路中のＡＤＣを省略することも可能であり、同様に受信側信号処理回路中のＤＡＣも省略可能であった。さらにチャンネル構成が決定してれば、デジタル信号入出力経路とアナログ信号入出力経路を分離し、信号処理回路構成を異なったものにすることが可能であった。
【００３１】
（実験例２）
図５は本発明の第２の実験例を示すブロック図である。キャリアの搬送波として５．２ＧＨｚを用い、送信側には送信増幅器２３を、また受信側には低雑音増幅器２４を配置した。サブキャリアの周波数帯域は５ＭＨｚとし、このサブキャリアを２個から最大６４個、全体として最大で３２０ＭＨｚの帯域を取れるような構成とした。送信信号処理回路、受信信号処理回路に用いたＡＤＣ、ＤＡＣは１４ビットの分解能を持ち、サンプリング周波数１２０ＭＨｚとした。またＡＤＣの入力側、ＤＡＣの出力側には帯域制限用に遮断周波数５ＭＨｚの低域通過型フィルタを用いた。
【００３２】
送信側においては、送信信号処理回路中、ＤＳＰにより１６ＱＡＭ変調を施すとともに、送信経路の非線形性、とくに送信増幅器の歪を補償するよう、振幅の周波数依存性および電力依存性、位相の周波数依存性および電力依存性を考慮した補償処理を行った。この信号をＤＡＣによりアナログ信号に変換した後、周波数変換により５ＭＨｚ間隔のチャネルに配置した。本実験例では全チャネル数は１６であり全帯域幅は８０ＭＨｚとなった。これを５．２ＧＨｚの局部発振電力を用い、ヘテロダイン方式によりアップコンバートし上側帯波を取ることにより５．２ＧＨｚ〜５．２８ＧＨｚのキャリア信号を形成した。この信号をヘリカルアンテナより空間に送出した。
【００３３】
受信側では同じくヘリカルアンテナにより受信し、低雑音増幅器２４で増幅後、５．２ＧＨｚの局部発振電力で帯域８０ＭＨｚのベースバンド信号にダウンコンバートした。さらにそこからウィルキンソン型電力分配器を用いた電力分配回路により信号を分配し、各受信信号処理回路に入力した。各受信信号処理回路ではＡＤＣによりサンプリング後、デジタルフィルタ処理により８０ＭＨｚ帯域の信号の中より５ＭＨｚ間隔のチャネルに対応する信号を各々抽出し、さらに同じく復調操作をデジタル処理により行った。
【００３４】
（実験例３）
図６は本発明の第３の実験例を示すブロック図である。キャリアの搬送波として２．４ＧＨｚを用い、送信側には送信増幅器２３を、また受信側には低雑音増幅器２４を配置した。サブキャリアの周波数帯域は２ＭＨｚとし、このサブキャリアを２個から最大６４個、全体として最大で１２８ＭＨｚの帯域を取れるような構成とした。送信信号処理回路、受信信号処理回路に用いたＡＤＣ、ＤＡＣは１２ビットの分解能を持ち、サンプリング周波数１００ＭＨｚとした。またＡＤＣの入力側、ＤＡＣの出力側には帯域制限用に遮断周波数２ＭＨｚの低域通過型フィルタを用いた。
【００３５】
送信側においては、送信信号処理回路中、ＤＳＰにより２相ＰＳＫ変調を施すとともに、送信経路の非線形性、とくに送信増幅器の歪と伝播路におけるフェージング特性を補償するよう、振幅の周波数依存性および電力依存性、位相の周波数依存性および電力依存性を考慮した補償処理を行った。この信号をＤＡＣによりアナログ信号に変換した後、周波数変換により２ＭＨｚ間隔のチャネルに配置した。このとき各チャネルの配置はミキサによる周波数変換を用いて行い、中間周波数を用いずに直接２．４ＧＨｚ帯に配置し送信キャリアを形成した。また本実験例では全チャネル数は１６であり全帯域幅は３２ＭＨｚとなった。この信号をヘリカルアンテナより空間に送出した。
【００３６】
受信側では同じくヘリカルアンテナにより受信し、低雑音増幅器２４で増幅後、電力分配器１６に入力した。電力分配部１６では周波数変換により各チャネルをベーバンド信号にし、各受信信号処理回路に入力した。各受信信号処理回路ではＡＤＣによりサンプリング後、デジタルフィルタ処理により復調操作を行い、元信号の再生を行った。
【００３７】
なお、上記の説明では入力信号は特に述べなかったが、音声信号やアナログビデオ信号、さらには他の通信システムで変調処理された信号でもよい。ただし周波数帯域に関しては本発明の高周波通信装置のサブキャリアがとり得る帯域幅以内でなくてはならない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、ＲＦ周波数帯からミリ波帯域における高速大容量通信システムに有用である。特に複数の変調方式を同一の機器により送受信できるため、すでに実用化されている通信システムに対応しつつ、かつ大容量の通信に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を示す高周波通信装置の回路ブロック図
【図２】図１の高周波通信装置の回路ブロック中、送信側信号処理回路、ならびに電力合成部を示すブロック図
【図３】図１の通信システムブロック中、受信側信号処理回路、ならびに電力分配部を示すブロック図
【図４】キャリア信号の周波数軸上の配置を示す概念図
【図５】本発明の第２の例を示す回路ブロック図
【図６】本発明の第３の例を示す回路ブロック図
【符号の説明】
【００４０】
１  キャリア信号
２  サブキャリア
３  中間周波数信号
４  第１データ
５  第２データ
６  第１０２４データ
１１  送信データ
１２  送信信号処理回路
１３  電力合成回路
１４  受信データ
１５  受信信号処理回路
１６  電力分配回路
１７  アップミキサ
１８  電力合成部
１９  ダウンミキサ
２０  電力分配部
２１  送信信号
２２  受信信号
２３  送信増幅器
２４  低雑音増幅器
２５  送受信切り替えスイッチ
【図１】
2005328327.tif 000003
【図２】
2005328327.tif 000004
【図３】
2005328327.tif 000005
【図４】
2005328327.tif 000006
【図５】
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【図６】
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