(57)【要約】【課題】限られた通信帯域を用いて高速なデータ通信を簡便な構成で実現する。【解決手段】入力信号をパルス振幅変調して第１および第２のパルス振幅変調信号の組に変換するパルス振幅変調部と、第１の周波数信号を出力する第１の周波数信号出力部と、第１のパルス振幅変調信号を、第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して振幅シフトキーイング変調信号に変換する第１の振幅シフトキーイング変調部と、振幅シフトキーイング変調信号と、第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する加算部と、送信信号を送信する送信部と、を備える送信システム、送信方法、ならびに当該送信システムが送信した信号を受信する受信システム、および受信方法を提供する。【選択図】図１
2013138323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号をパルス振幅変調して第１および第２のパルス振幅変調信号の組に変換するパルス振幅変調部と、
第１の周波数信号を出力する第１の周波数信号出力部と、
前記第１のパルス振幅変調信号を、前記第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して振幅シフトキーイング変調信号に変換する第１の振幅シフトキーイング変調部と、
前記振幅シフトキーイング変調信号と、前記第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する加算部と、
を備える送信システム。
【請求項２】
前記送信信号の信号帯域を通過させるローパスフィルタを更に備える請求項１に記載の送信システム。
【請求項３】
第２の周波数信号を出力する第２の周波数信号出力部と、
前記送信信号に前記第２の周波数信号の周波数をアップコンバートして送信するアップコンバート部と、
を有する送信部を更に備える請求項１または２に記載の送信システム。
【請求項４】
前記送信部は、前記送信信号の信号帯域に前記第２の周波数信号の周波数を加算してシフトさせた信号帯域を通過させるバンドパスフィルタを更に有する請求項３に記載の送信システム。
【請求項５】
第２の周波数信号を出力する第２の周波数信号出力部と、
前記第２のパルス振幅変調信号に、前記第２の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して第２の振幅シフトキーイング変調信号に変換する第２の振幅シフトキーイング変調部と、
前記送信信号の信号帯域に前記第２の周波数信号の周波数を加算してシフトさせた信号帯域を通過させるバンドパスフィルタと、
を更に備え、
前記第１の周波数信号出力部は、前記第１の周波数信号の周波数に前記第２の周波数信号の周波数を加えた周波数の第３の周波数信号を出力し、
前記第１の振幅シフトキーイング変調部は、前記第３の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して第１の振幅シフトキーイング変調信号に変換し、
前記加算部は、前記第１の振幅シフトキーイング変調信号と、前記第２の振幅シフトキーイング変調信号とを、加算して送信信号を生成し、
前記バンドパスフィルタは、前記加算部が生成した送信信号を通過させる請求項１または２に記載の送信システム。
【請求項６】
前記パルス振幅変調部は、入力信号をパルス振幅変調して第１、第２、および第３のパルス振幅変調信号の組に変換し、
前記第１の振幅シフトキーイング変調部は、前記第１の周波数信号と周波数が同一で、かつ、直交する信号を用いて、前記第１および第３のパルス振幅変調信号を直角位相振幅変調し、
前記加算部は、当該直角位相振幅変調した信号と、前記第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の送信システム。
【請求項７】
請求項１または２に記載の送信システムが送信した送信信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した受信信号を伝送させる伝送路を２つに分岐する分岐部と、
前記分岐部が分岐する一方の伝送路に接続され、受信信号を前記パルス振幅変調部がパルス振幅変調したシンボル期間毎に予め定められた時間積分して、パルス振幅変調信号に変換する第１の積分部と、
前記分岐部が分岐する他方の伝送路に接続され、受信信号を前記第１の周波数信号と略同一の周波数の信号を用いて振幅シフトキーイング復調して復調信号に変換する第１の振幅シフトキーイング復調部と、
前記第１の振幅シフトキーイング復調部に接続され、前記復調信号をシンボル期間毎に予め定められた時間積分してパルス振幅変調信号に変換する第２の積分部と、
前記第１および第２の積分部に接続され、前記第１および第２の積分部がそれぞれ出力するパルス振幅変調信号を受信してパルス振幅復調するパルス振幅復調部と、
を備える受信システム。
【請求項８】
前記第１の振幅シフトキーイング復調部は、前記第１の周波数信号出力部が出力する前記第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング復調する請求項７に記載の受信システム。
【請求項９】
前記第１および第２の積分部は、前記シンボル期間と略同一の時間を積分する請求項７または８に記載の受信システム。
【請求項１０】
前記受信部は、
前記送信システムが送信した、送信信号に第２の周波数信号の周波数をアップコンバートして送信する信号を受信し、
前記第２の周波数信号と略同一の周波数の周波数信号を用いて、受信信号に当該第２の周波数信号と略同一の周波数をダウンコンバートするダウンコンバート部を有する
請求項７から９のいずれか一項に記載の受信システム。
【請求項１１】
前記ダウンコンバート部は、前記送信システムから前記第２の周波数信号を受け取ってダウンコンバートする請求項１０に記載の受信システム。
【請求項１２】
前記受信部は、前記送信システムが、前記第１の周波数信号の周波数に第２の周波数信号の周波数を加えた周波数の信号を用いて周波数シフトキーイング変調した変調信号と、前記第２の周波数信号を用いて周波数シフトキーイング変調した変調信号と、を加算して送信した信号を受信し、
前記分岐部が分岐する一方の伝送路と前記第１の積分部との間に接続され、前記第２の周波数信号の周波数と略同一の周波数信号を用いて、受信信号を振幅シフトキーイング復調する第２の振幅シフトキーイング復調部を更に備え、
前記第１の振幅シフトキーイング復調部は、受信信号を前記第１の周波数信号の周波数に前記第２の周波数信号の周波数を加えた周波数と略同一の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング復調する請求項７から９のいずれか一項に記載の受信システム。
【請求項１３】
前記第２の振幅シフトキーイング復調部は、前記送信システムから前記第２の周波数信号を受け取って振幅シフトキーイング復調し、
前記第１の振幅シフトキーイング復調部は、前記第１の周波数信号出力部が出力する前記第１の周波数信号の周波数に前記第２の周波数信号の周波数を加えた周波数の信号を用いて振幅シフトキーイング復調する請求項１２に記載の受信システム。
【請求項１４】
前記第２の積分部と略同一構成の第３の積分部を更に備え、
前記受信部は、前記送信システムがパルス振幅変調信号とパルス振幅変調信号を直角位相振幅変調した信号とを加算して送信した信号を受信し、
前記分岐部は、分岐した他方の伝送路を更に２つに分岐し、
前記第１の振幅シフトキーイング復調部は、前記分岐部が更に分岐した２つの伝送路から受信信号を受け取って直角位相振幅復調し、
前記第２および第３の積分部は、前記第１の振幅シフトキーイング復調部が復調した２つの復調信号をそれぞれ受信して、前記パルス振幅変調部がパルス振幅変調したシンボル期間毎に予め定められた時間積分して、パルス振幅変調信号にそれぞれ変換する
請求項７から９のいずれか一項に記載の受信システム。
【請求項１５】
前記第１および第２の積分部は、
２以上の積分器をそれぞれ有し、
前記積分器のそれぞれを、入力信号を積分する時間と、積分した値を保持する時間とをシンボル期間毎に切り替え、
一の積分器が積分している時間に、他の１以上の積分器は積分した値を保持する
請求項７から１４のいずれか一項に記載の受信システム。
【請求項１６】
入力信号をパルス振幅変調して第１および第２のパルス振幅変調信号の組に変換するパルス振幅変調段階と、
第１の周波数信号を出力する第１の周波数信号出力段階と、
前記第１のパルス振幅変調信号を、前記第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して振幅シフトキーイング変調信号に変換する第１の振幅シフトキーイング変調段階と、
前記振幅シフトキーイング変調信号と、前記第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する加算段階と、
前記送信信号を送信する送信段階と、
を備える送信方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の送信方法で送信した送信信号を受信する受信段階と、
受信した受信信号を伝送させる伝送路を２つに分岐する分岐段階と、
分岐した一方の伝送路に接続され、受信信号をパルス振幅変調したシンボル期間毎に予め定められた時間積分して、パルス振幅変調信号に第１の積分部が変換する第１の積分段階と、
分岐した他方の伝送路に接続され、受信信号を前記第１の周波数信号と略同一の周波数の信号を用いて振幅シフトキーイング復調して復調信号に変換する第１の振幅シフトキーイング復調段階と、
前記復調信号をシンボル期間毎に予め定められた時間積分してパルス振幅変調信号に第２の積分部が変換する第２の積分段階と、
前記第１および第２の積分部がそれぞれ出力するパルス振幅変調信号を受信してパルス振幅復調するパルス振幅復調段階と、
を備える受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信システム、受信システム、送信方法、および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルデータを、直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ）、パルス振幅変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の方式を用いて送受信していた（例えば、特許文献１〜４参照）。
特許文献１  特開２００５−１６００４２号公報
特許文献２  特開２００４−１０４２５７号公報
特許文献３  特開平９−３２２１３０号公報
特許文献４  特開平１１−２３９１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＱＡＭ等の位相直交性を利用した通信方式は、ＤＳＢ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ）変復調方式なので、少なくともシンボルレートの２倍の通信帯域を必要とする。また、ＯＦＤＭは、位相直交性だけでなく、周波数直交性も利用しているので、同一の通信帯域のＱＡＭと比較すると、データレートを２倍にすることができるが、送受信機に複雑な構成が必要となる。また、ＡＳＫおよびＰＡＭは、ＳＳＢ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ）変復調方式なので、シンボルレート程度の通信帯域で送受信することができる一方で、ＯＦＤＭ等に比べてデータレートは低くなる。したがって、シンボルレート程度の限られた通信帯域を用いて、高速なデータ通信を簡便な構成で実現することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、入力信号をパルス振幅変調して第１および第２のパルス振幅変調信号の組に変換するパルス振幅変調部と、第１の周波数信号を出力する第１の周波数信号出力部と、第１のパルス振幅変調信号を、第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して振幅シフトキーイング変調信号に変換する第１の振幅シフトキーイング変調部と、振幅シフトキーイング変調信号と、第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する加算部と、送信信号を送信する送信部と、を備える送信システム、送信方法、ならびに当該送信システムが送信した信号を受信する受信システム、および受信方法を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の構成例を伝送ライン１０と共に示す。
【図２】本実施形態に係る積分部６００の構成例を示す。
【図３】本実施形態に係る積分部６００が有する積分器の動作をシミュレーションした結果の一例を示す。
【図４】本実施形態に係る積分部６００が有する積分器の出力信号をシミュレーションしてアイ・ダイアグラムにした例を示す。
【図５】ＯＦＤＭを用いてデータを送受信した場合のシミュレーション結果の一例を示す。
【図６】ＯＦＤＭを用いてデータを送受信し、受信タイミングにずれがある場合のシミュレーション結果の一例を示す。
【図７】本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００を用いてデータを送受信した場合のシミュレーション結果の一例を示す。
【図８】本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００を用いてデータを送受信し、受信タイミングにずれがある場合のシミュレーション結果の一例を示す。
【図９】本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第１の変形例を伝送ライン１０と共に示す。
【図１０】本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第２の変形例を伝送ライン１０と共に示す。
【図１１】本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第３の変形例を伝送ライン１０と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の構成例を伝送ライン１０と共に示す。本例の送信システム１００および受信システム５００は、パルス振幅変調と振幅シフトキーイングとを直交周波数多重することで、データレートを高めつつ、シンボルレート程度の通信帯域で送受信する。
【０００９】
送信システム１００は、入力するデータをパルス振幅変調したパルス振幅変調信号と、パルス振幅変調信号に振幅シフトキーイング変調した信号とを重畳した送信信号を、伝送ライン１０を介して受信システム５００に送信する。送信システム１００は、パルス振幅変調部１１０と、第１の周波数信号出力部１２０と、第１の振幅シフトキーイング変調部１３０と、加算部１４０と、送信部１５０とを備える。
【００１０】
パルス振幅変調部１１０は、入力信号をパルス振幅変調して第１および第２のパルス振幅変調信号の組に変換する。パルス振幅変調部１１０は、入力信号の振幅をパルス信号の系列でシンボル時間毎に符号化する。例えば、パルス振幅変調部１１０は、２ビットを用いて変調する場合、入力信号を４つの符号に分ける（４ＰＡＭ）。一例として、パルス振幅変調部１１０は、入力信号の電圧振幅を、シンボル時間毎に−１．５Ｖ、−０．５Ｖ、０．５Ｖ、および１．５Ｖ等の４種類に分けて、それぞれ順に［００］、［０１］、［１０］、および［１１］の符号に変換する。
【００１１】
パルス振幅変調部１１０は、１つの入力信号を予め定められたビット長毎に２つの信号に分割してから、それぞれパルス振幅変調して２つのパルス変調信号に変換してよい。これに代えて、パルス振幅変調部１１０は、異なる２つの入力信号に対して、それぞれパルス振幅変調して２つのパルス変調信号に変換してよい。
【００１２】
第１の周波数信号出力部１２０は、第１の周波数信号ｆ０を出力する。第１の周波数信号出力部１２０は、予め定められた周波数の信号を出力する。例えば、第１の周波数信号出力部１２０は、パルス振幅変調部１１０がパルス振幅変調するシンボル時間と同じ周期の周波数信号を出力する。これに代えて、第１の周波数信号出力部１２０は、当該シンボル時間以下の周期の周波数信号を出力してよい。この場合、第１の周波数信号出力部１２０は、当該シンボル時間の１／ｎの周期の周波数信号を出力してよい。ここで、ｎは１以上の自然数である。
【００１３】
第１の振幅シフトキーイング変調部１３０は、パルス振幅変調部１１０に接続され、第１のパルス振幅変調信号を、第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して振幅シフトキーイング変調信号に変換する。第１の振幅シフトキーイング変調部１３０は、ミキサを有し、パルス振幅変調部１１０が出力する第１のパルス振幅変調信号を、第１の周波数信号で振幅変調して振幅シフトキーイング変調信号に変換してよい。
【００１４】
加算部１４０は、第１の振幅シフトキーイング変調部１３０およびパルス振幅変調部１１０に接続され、第１の振幅シフトキーイング変調部１３０が出力する振幅シフトキーイング変調信号と、パルス振幅変調部１１０が出力する第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する。加算部１４０は、生成した送信信号を送信部１５０に送る。
【００１５】
送信部１５０は、加算部１４０に接続され、加算部１４０から受けとった送信信号を、伝送ライン１０を介して受信システム５００へと送信する。送信部１５０は、伝送ライン１０と勘合するコネクタを有し、伝送ライン１０と接続されてよい。送信部１５０は、送信信号の信号帯域を通過させるローパスフィルタを有してよい。例えば、送信部１５０は、第１の周波数信号の周波数ｆ０以下の周波数信号を通過させるローパスフィルタを有する。
【００１６】
受信システム５００は、送信システム１００が送信する送信信号を受信して復調する。受信システム５００は、受信部５１０と、分岐部５２０と、第１の積分部５３０と、第２の積分部５３２と、周波数信号出力部５４０と、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０と、パルス振幅復調部５６０とを備える。
【００１７】
受信部５１０は、送信システム１００が送信した送信信号を受信する。受信部５１０は、伝送ライン１０と勘合するコネクタを有し、伝送ライン１０と接続されてよい。受信部５１０は、受信信号の信号帯域を通過させるローパスフィルタを有してよい。例えば、受信部５１０は、少なくとも第１の周波数信号の周波数ｆ０以下の周波数信号を通過させるローパスフィルタを有する。
【００１８】
分岐部５２０は、受信部５１０に接続され、受信部５１０が受信した受信信号を伝送させる伝送路を２つに分岐する。第１の積分部５３０は、分岐部５２０に接続され、分岐部５２０から伝送される信号を積分する。
【００１９】
第１の積分部５３０は、分岐部５２０が分岐する一方の伝送路に接続され、受信信号をパルス振幅変調部１１０がパルス振幅変調したシンボル期間毎に予め定められた時間積分して、パルス振幅変調信号に変換する。第１の積分部５３０は、後に述べるように、複数の積分器を有してよい。一例として、第１の積分部５３０は、シンボル期間と略同一の時間を積分する。
【００２０】
例えば、第１の振幅シフトキーイング変調部１３０がシンボル時間と同じ周期の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調した場合、第１の積分部５３０は、シンボル時間と同じ時間の間積分することによって、当該振幅シフトキーイング変調信号を変調周期で平均化することになり、当該信号の積分値を零にする。したがって、第１の積分部５３０は、振幅シフトキーイング変調信号と第２のパルス振幅変調信号とが加算された受信信号を積分することで、第２のパルス振幅変調信号の積分値を出力できる。
【００２１】
周波数信号出力部５４０は、第１の周波数信号と略同一の周波数ｆ０を出力する。第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、分岐部５２０が分岐する他方の伝送路に接続され、受信信号を第１の周波数信号と略同一の周波数の信号を用いて振幅シフトキーイング復調して復調信号に変換する。第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、ミキサを有し、受信信号を周波数信号出力部５４０が出力する第１の周波数信号と略同一の周波数で復調してよい。
【００２２】
これによって、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、振幅シフトキーイング変調信号と第２のパルス振幅変調信号とが加算された受信信号のうち、振幅シフトキーイング変調信号の成分を、第１の周波数信号と略同一の周波数ｆ０を用いて復調するので、第１のパルス振幅変調信号に変換することができる。また、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、第２のパルス振幅変調信号の成分を第１の周波数とミキシングさせるので、当該信号成分を第１の周波数信号で振幅変調することになる。
【００２３】
即ち、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、復調した第１のパルス振幅変調信号の成分と、第１の周波数信号で振幅変調された第２のパルス振幅変調信号の成分とが重畳された信号を出力する。
【００２４】
第２の積分部５３２は、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０に接続され、復調信号をシンボル期間毎に予め定められた時間積分してパルス振幅変調信号に変換する。第２の積分部５３２は、後に述べるように、第１の積分部５３０と同様に複数の積分器を有してよい。一例として、第２の積分部５３２は、第１の積分部５３０と同様にシンボル期間と略同一の時間を積分する。
【００２５】
これによって、第２の積分部５３２は、シンボル時間である第１の周波数の周期で積分するので、受け取った復調信号のうち、第１の周波数信号で振幅変調された第２のパルス振幅変調信号の成分を平均化して当該信号成分の積分値を零にする。したがって、第２の積分部５３２は、振幅シフトキーイング変調信号と第２のパルス振幅変調信号とが重畳された受信信号を積分して、第１のパルス振幅変調信号の積分値を出力する。
【００２６】
パルス振幅復調部５６０は、第１の積分部５３０および第２の積分部５３２に接続され、第１および第２の積分部がそれぞれ出力するパルス振幅変調信号を受信してパルス振幅復調する。例えば、パルス振幅復調部５６０は、第１および第２の積分部の積分信号をそれぞれアナログ／デジタル変換して取り込み、パルス振幅変調部１１０がシンボル時間毎に符号化した［００］、［０１］、［１０］、および［１１］に対応する−１．５Ｖ、−０．５Ｖ、０．５Ｖ、および１．５Ｖ等の電圧振幅値に変換する。
【００２７】
このように、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００は、位相直交性を用いずに、ＰＡＭとＡＳＫを組み合わせて入力信号を送受信することができる。即ち、シンボルレートと同程度の通信帯域で、データレートを２倍にすることができ、限られた通信帯域を用いて高速なデータ通信を簡便な構成で実現することができる。本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００は、現在用いられているデジタル通信方式に比べて、スループット（ビットレート／帯域幅）を高くすることができる。また、本実施形態の通信方式は、ＬＳＩ等に容易に実装することができる。
【００２８】
本実施例において、受信システム５００は、第１の周波数信号と略同一の周波数を出力する周波数信号出力部５４０を有する例を説明した。ここで、送信システム１００は、予め第１の周波数信号を受信システム５００に送信し、周波数信号出力部５４０は、受信した第１の周波数信号と同期させた第１の周波数信号と略同一の周波数を出力してよい。
【００２９】
これに代えて、受信システム５００は、伝送ライン１０とは異なる伝送ラインを用いて、送信システム１００から第１の周波数信号を受信してよい。即ち、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、送信システム１００の第１の周波数信号出力部１２０が出力する第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング復調する。これによって、受信システム５００は、周波数信号出力部５４０を備えなくてもよい。
【００３０】
図２は、本実施形態に係る積分部６００の構成例を示す。積分部６００は、図１で説明した受信システム５００が備える第１の積分部５３０および第２の積分部５３２として用いられてよい。積分部６００は、２以上の積分器を有するインターリーブ方式を用い、シンボル期間毎にシンボル期間と略同一の時間を積分しつつ、積分したデータを保持するデッドバンド時間を無くす。
【００３１】
即ち、積分部６００内の積分器のそれぞれは、入力信号を積分する時間と、積分した値を保持する時間とをシンボル期間毎に切り替え、一の積分器が積分している時間に、他の１以上の積分器は積分した値を保持する。積分部６００は、一の積分器が積分した値を保持している時間に当該一の積分器と出力端とを接続し、他の積分器が積分した値を保持する時間に当該他の積分器と出力端とを接続して、シンボル期間毎にシンボル期間と略同一の時間を積分しつつ、積分したデータを当該出力端から出力させる。本例において、積分部６００は、２つの積分器を有する例を説明する。
【００３２】
積分部６００は、電圧電流変換部６１０と、第１スイッチ６２０と、第１積分器６３０と、第２積分器６３２と、第２スイッチ６４０と、第３スイッチ６４２と、第４スイッチ６５０と、スイッチ制御部６６０とを有する。電圧電流変換部６１０は、入力される信号電圧を信号電流に変換する。電圧電流変換部６１０は、変換した信号電流を第１スイッチ６２０に送信する。
【００３３】
第１スイッチ６２０は、電圧電流変換部６１０に接続され、受け取った信号電流を第１積分器６３０および第２積分器６３２のいずれか一方に、制御信号に応じて伝送路を切り替えて送信する。第１スイッチ６２０は、１入力２出力のスイッチでよい。
【００３４】
第１積分器６３０は、第１スイッチ６２０の出力の一方に接続され、電圧電流変換部６１０から送信される電流信号を受け取って積分する。第１積分器６３０は、積分した電流信号を第４スイッチ６５０に送信する。例えば、第１積分器６３０は、一端が第１スイッチ６２０の出力の一方に接続され、他端がグラウンド（ＧＮＤ）に接続されるコンデンサを含み、入力される電流信号に応じて電荷をチャージし、チャージした電荷に応じた電流信号を第４スイッチ６５０に送信する。
【００３５】
第２スイッチ６４０は、第１積分器６３０の両端に接続され、制御信号に応じて第１積分器６３０の一端を他端に接続して、第１積分器６３０にチャージされた電荷をグラウンドに放電させる。即ち、第２スイッチ６４０は、制御信号に応じて第１積分器６３０をリセットする。
【００３６】
第２積分器６３２は、第１スイッチ６２０の出力の他方に接続され、電圧電流変換部６１０から送信される電流信号を受け取って積分する。第２積分器６３２は、積分した電流信号を第４スイッチ６５０に送信する。例えば、第２積分器６３２は、一端が第１スイッチ６２０の出力の他方に接続され、他端がグラウンド（ＧＮＤ）に接続されるコンデンサを含み、入力される電流信号に応じて電荷をチャージし、チャージした電荷に応じた電流信号を第４スイッチ６５０に送信する。
【００３７】
第３スイッチ６４２は、第２積分器６３２の両端に接続され、制御信号に応じて第２積分器６３２の一端を他端に接続して、第２積分器６３２にチャージされた電荷をグラウンドに放電させる。即ち、第３スイッチ６４２は、制御信号に応じて第２積分器６３２をリセットする。
【００３８】
第４スイッチ６５０は、第１積分器６３０および第２積分器６３２に接続され、第１積分器６３０および第２積分器６３２のいずれか一方から出力される積分信号を、制御信号に応じて伝送路を切り替えて出力する。第４スイッチ６５０は、２入力１出力のスイッチでよい。
【００３９】
スイッチ制御部６６０は、第１〜４スイッチに接続され、各スイッチをそれぞれ切り替える制御信号を送信する。例えば、スイッチ制御部６６０は、入力信号を第１積分器６３０で積分させる場合は、第１スイッチ６２０を切り替える制御信号Φ１を当該第１スイッチ６２０に送信して、電圧電流変換部６１０と第１積分器６３０とを接続させる。ここで、スイッチ制御部６６０は、入力信号を第１積分器６３０で積分させるべく、第２スイッチ６４０を切り替える制御信号Φ２を当該第２スイッチ６４０に送信して、第１積分器６３０の一端と他端のグラウンドとを切断する。
【００４０】
また、スイッチ制御部６６０は、第２積分器６３２に既に入力信号が積分されている場合は、第１積分器６３０が入力信号を積分する間に、第４スイッチ６５０を切り替える制御信号Φ４を当該第４スイッチ６５０に送信して、第２積分器６３２と積分部６００の出力端とを接続して当該積分信号を出力させる。また、スイッチ制御部６６０は、第２積分器６３２の積分信号を出力させた後に、第３スイッチ６４２を切り替える制御信号Φ３を当該第３スイッチ６４２に送信して、第２積分器６３２と積分部６００の一端と他端のグラウンドとを接続して第２積分器６３２をリセットする。
【００４１】
次に、スイッチ制御部６６０は、入力信号を第２積分器６３２で積分させ、当該第２積分器６３２が入力信号を積分している間に、第１積分器６３０で積分した積分信号を積分部６００の出力端から出力させる。スイッチ制御部６６０は、このような動作を繰り返して、予め定められた期間毎に予め定められた時間で入力信号を第１積分器６３０および第２積分器６３２で積分しつつ、積分した信号を出力端から出力させる。
【００４２】
図３は、本実施形態に係る積分部６００が有する積分器の動作をシミュレーションした結果の一例を示す。図中の横軸方向は相対的な時間を示し、縦軸方向は信号電流または信号電圧を示す。図中において、積分部６００は、符号［１１］、［１１］、［００］、［１１］、［１０］、および［００］に対応する入力信号を順次入力し、パルス変調信号の成分を積分する動作を説明する。即ち、本例において、積分部６００は、第１の積分部５３０として動作する例を説明する。
【００４３】
積分部６００は、図中に「ＰＡＭ」で示された符号［１１］、［１１］、［００］、［１１］、［１０］、および［００］に対応するパルス変調信号と、「ＡＳＫ」で示された振幅シフトキーイング変調信号とを加算した入力信号が入力される。図中の「入力信号」で示された波形は、入力信号波形の一例である。図中の「Ｓ１」で示された信号は、第１積分器６３０の出力信号を、「Ｓ２」で示された信号は、第２積分器６３２の出力信号を示す。
【００４４】
また、図中の「Φ１」で示された信号は、スイッチ制御部６６０が第１スイッチ６２０を切り替える制御信号Φ１を、「Φ２」で示された信号は、第２スイッチ６４０を切り替える制御信号Φ２を、「Φ３」で示された信号は、第３スイッチ６４２を切り替える制御信号Φ３を示す。スイッチ制御部６６０は、シンボル時間Ｔ（＝１／ｆ０）間隔で反転を繰り返すクロック信号を制御信号Φ１として出力してよい。この場合、スイッチ制御部６６０は、制御信号Φ１の反転信号を、第４スイッチ６５０を切り替える制御信号Φ４として出力する。
【００４５】
制御信号Φ１が論理１の間、第１スイッチ６２０は電圧電流変換部６１０と第１積分器６３０とを接続し、第１積分器６３０は入力信号を積分する。この期間を、図中のＳ１信号において「Ｉｎｔｅｇ．」と示す。図中の例において、第１積分器６３０は、シンボル時間Ｔの間、入力信号を積分するので、シンボル時間Ｔと同じ周期の周波数信号ｆ０を用いて振幅シフトキーイング変調した振幅シフトキーイング変調信号の成分は、平均化されて零となる。これによって、第１積分器６３０は、パルス振幅変調信号の成分を積分することができる。
【００４６】
次に、制御信号Φ１が論理０になると、第１スイッチ６２０は電圧電流変換部６１０と第１積分器６３０とを切断し、第１積分器６３０は積分した信号を保持する。第１積分器６３０は、１シンボルの間の平均振幅値に比例した値を保持する。また、スイッチ制御部６６０は、制御信号Φ１の反転信号である制御信号Φ４によって、第１積分器６３０と積分部６００の出力端とを接続して当該積分信号をパルス振幅復調部５６０に出力させる。この期間を、図中のＳ１信号において「Ｈｏｌｄ」と示す。
【００４７】
次に、スイッチ制御部６６０は、第２スイッチ６４０をオンに切り替える制御信号Φ２を第２スイッチ６４０に送信して、第１積分器６３０をリセットする。この期間を、図中のＳ１信号において「Ｒｅｓｅｔ」と示す。
【００４８】
このように、スイッチ制御部６６０は、第１積分器６３０に「Ｉｎｔｅｇ．」、「Ｈｏｌｄ」、および「Ｒｅｓｅｔ」の動作を繰り返し実行させる制御信号を各スイッチに送信して、シンボル時間Ｔの２倍の２Ｔ毎に積分信号を出力させる。図中の例において、第１積分器６３０は、Ｓ１信号におけるＡ、Ｂ、およびＣで示す「Ｈｏｌｄ」期間に、２Ｔ毎に入力された符号「１１」、「００」、および「１０」に応じた積分信号を出力する。
【００４９】
ところで、第１スイッチ６２０は、制御信号Φ１が論理０になると、電圧電流変換部６１０と第１積分器６３０とを切断する一方で、電圧電流変換部６１０と第２積分器６３２とを接続する。即ち、第２積分器６３２は、第１積分器６３０と同様にシンボル時間Ｔの間、入力信号を積分する。また、第２積分器６３２は、第１積分器６３０と同様にパルス振幅変調信号の成分を積分する。この期間を、図中のＳ２信号において「Ｉｎｔｅｇ．」と示す。
【００５０】
次に、制御信号Φ１が論理１になると、第１スイッチ６２０は、電圧電流変換部６１０と第２積分器６３２とを切断して、電圧電流変換部６１０と第１積分器６３０とを接続する。これによって、第２積分器６３２は積分した信号を保持する。また、スイッチ制御部６６０は、制御信号Φ１の反転信号である制御信号Φ４によって、第２積分器６３２と積分部６００の出力端とを接続して当該積分信号をパルス振幅復調部５６０に出力させる。この期間を、図中のＳ２信号において「Ｈｏｌｄ」と示す。
【００５１】
次に、スイッチ制御部６６０は、第３スイッチ６４２をオンに切り替える制御信号Φ３を第３スイッチ６４２に送信して、第２積分器６３２をリセットする。この期間を、図中のＳ２信号において「Ｒｅｓｅｔ」と示す。
【００５２】
このように、スイッチ制御部６６０は、第２積分器６３２に「Ｉｎｔｅｇ．」、「Ｈｏｌｄ」、および「Ｒｅｓｅｔ」の動作を繰り返し実行させる制御信号を各スイッチに送信して、シンボル時間Ｔの２倍の２Ｔ毎に積分信号を出力させる。図中の例において、第２積分器６３２は、Ｓ２信号におけるＤおよびＥで示す「Ｈｏｌｄ」期間に、２Ｔ毎に入力された符号「１１」および「１１」に応じた積分信号を出力する。
【００５３】
以上のように、スイッチ制御部６６０は、第１積分器６３０および第２積分器６３２の入力信号を積分する時間と、積分した値を保持する時間とをシンボル期間毎に切り替え、第１積分器６３０が積分している時間に、第２積分器６３２に積分した値を保持させる。また、スイッチ制御部６６０は、第１積分器６３０が積分した値を保持している時間に、第２積分器６３２に積分させる。
【００５４】
また、スイッチ制御部６６０は、第１積分器６３０が積分した値を保持している時間に、第１積分器６３０と出力端とを接続し、第２積分器６３２が積分した値を保持している時間に、第２積分器６３２と出力端とを接続する。これによって、積分部６００は、シンボル期間毎にシンボル期間と略同一の時間を積分しつつ、積分したデータを当該出力端から出力することができる。
【００５５】
本例において、第１積分器６３０および第２積分器６３２は、シンボル時間Ｔの間、入力信号を積分する例を説明した。これに代えて、第１積分器６３０および第２積分器６３２は、シンボル時間Ｔよりも短い時間の間、入力信号を積分してよい。この場合、第１の周波数信号出力部１２０は、第１積分器６３０および第２積分器６３２が積分する時間と略同一の周期、または当該時間を１／ｎにした周期の周波数信号を出力することが望ましい。
【００５６】
図４は、本実施形態に係る積分部６００が有する積分器の出力信号をシミュレーションしてアイ・ダイアグラムにした例を示す。図中の横軸方向は相対的な時間を示し、縦軸方向は信号電流または信号電圧を示す。ここで、積分部６００が、２ビットの擬似ランダムビット列を４つの符号に対応させてマッピングしたパルス振幅変調信号と、振幅シフトキーイング変調信号とを加算した信号を積分する例をシミュレートした。
【００５７】
図中の例は、積分部６００が有する積分器に、「Ｉｎｔｅｇ．」、「Ｈｏｌｄ」、および「Ｒｅｓｅｔ」動作を２回実行させる動作を複数回繰り返し、同一の座標に出力信号のシミュレート結果を重ねてアイ・ダイアグラムとして表示した。Ｈｏｌｄ」期間に、［００］、［０１］、［１０］、および［１１］の符号に対応する信号が、互いに分離されて出力されている結果が得られ、パルス振幅復調が実行できることがわかる。
【００５８】
図５は、ＯＦＤＭを用いてデータを送受信した場合のシミュレーション結果の一例を示す。本例は、ＯＦＤＭ復調器が、４ＰＡＭのパルス振幅変調信号を、−１．５Ｖ、−０．５Ｖ、０．５Ｖ、および１．５Ｖといったレベル値に復調した結果を示す。
【００５９】
図中の横軸方向は復調したレベル値を示し、縦軸方向は各レベルに復調された回数であるイベント数を示し、本図は各レベルのヒストグラムを示す。図５の例は、アナログ／デジタル変換器のサンプリング・タイミングがずれていない場合のシミュレート結果であり、各レベルを復調できていることがわかる。
【００６０】
図６は、ＯＦＤＭを用いてデータを送受信し、受信タイミングにずれがある場合のシミュレーション結果の一例を示す。本例は、シンボル時間Ｔを１ＵＩとして、０．０２５ＵＩだけアナログ／デジタル変換器のサンプリング・タイミングがずれた条件でシミュレートした結果を示す。サンプリング・タイミング以外の条件は、図５と同一条件である。本例より、各レベルのヒストグラムの分布がそれぞれ広がった結果が得られ、ＯＦＤＭの復調器は、タイミング変動に対して復調結果に変動を生じさせることがわかる。
【００６１】
図７は、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００を用いてデータを送受信した場合のシミュレーション結果の一例を示す。本例は、受信システム５００が、４ＰＡＭのパルス振幅変調信号を、−１．５Ｖ、−０．５Ｖ、０．５Ｖ、および１．５Ｖといったレベル値に復調した結果を示す。
【００６２】
図中の横軸方向は復調したレベル値を示し、縦軸方向は各レベルに復調された回数であるイベント数を示し、本図は各レベルのヒストグラムを示す。図７の例は、アナログ／デジタル変換器のサンプリング・タイミングがずれていない場合のシミュレート結果であり、各レベルを復調できていることがわかる。
【００６３】
図８は、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００を用いてデータを送受信し、受信タイミングにずれがある場合のシミュレーション結果の一例を示す。本例は、シンボル時間Ｔを１ＵＩとして、０．０２５ＵＩだけアナログ／デジタル変換器のサンプリング・タイミングがずれた条件でシミュレートした結果を示す。サンプリング・タイミング以外の条件は、図７と同一条件である。本例より、各レベルのヒストグラムの分布は、図７と同程度の結果が得られ、受信システム５００は、タイミング変動に対する復調結果の影響をＯＦＤＭに比べて低下できることがわかる。
【００６４】
図９は、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第１の変形例を伝送ライン１０と共に示す。本変形例の送信システム１００および受信システム５００において、図１に示された本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例の送信システム１００は、送信信号をアップコンバートして送信し、受信システム５００は受信した信号をダウンコンバートしてから復調する。
【００６５】
送信部１５０は、第２の周波数信号出力部１５２と、アップコンバート部１５４と、フィルタ部１５６とを有する。第２の周波数信号出力部１５２は、第２の周波数信号を出力する。第２の周波数信号出力部１５２は、数百ＭＨｚから数ＧＨｚに至る高周波周波数信号を出力させてよい。
【００６６】
アップコンバート部１５４は、加算部１４０および第２の周波数信号出力部１５２にそれぞれ接続され、送信信号に第２の周波数信号の周波数をアップコンバートして送信する。アップコンバート部１５４は、ミキサを含んでよい。アップコンバート部１５４は、第２の周波数ｆｃを搬送波として、ベースバンド信号帯域の送信信号を重畳して送信してよい。
【００６７】
フィルタ部１５６は、送信信号の信号帯域に第２の周波数信号の周波数ｆｃを加算してシフトさせた信号帯域を通過させる。フィルタ部１５６は、搬送波周波数ｆｃからｆｃ＋ｆ０の帯域を通過させるバンドパスフィルタでよい。これに代えてまたはこれに加えて、フィルタ部１５６は、周波数ｆｃ＋ｆ０以下の信号を通過させるローパスフィルタを含んでよい。これに代えてまたはこれに加えて、フィルタ部１５６は、周波数ｆｃ以上の信号を通過させるハイパスフィルタを含んでよい。
【００６８】
受信部５１０は、送信システム１００が送信した、送信信号に第２の周波数信号の周波数ｆｃをアップコンバートして送信する信号を受信する。受信部５１０は、周波数信号出力部５１２と、ダウンコンバート部５１４とを有する。周波数信号出力部５１２は、第２の周波数信号と略同一の周波数ｆｃの周波数信号を出力する。
【００６９】
ダウンコンバート部５１４は、第２の周波数信号と略同一の周波数の周波数信号を用いて、受信信号から当該第２の周波数信号と略同一の周波数をダウンコンバートする。ダウンコンバート部５１４は、ミキサを含んでよい。
【００７０】
ダウンコンバート部５１４は、受信信号の信号帯域から第２の周波数ｆｃをシフトしてベースバンド信号帯域に変換してよい。当該ベースバンド信号は、第１の振幅シフトキーイング変調部１３０が出力する振幅シフトキーイング変調信号と、パルス振幅変調部１１０が出力する第２のパルス振幅変調信号とを加算した信号となるので、図１から図３で説明したように、受信システム５００は受信信号を復調することができる。
【００７１】
受信部５１０は、ダウンコンバート部５１４に受信信号が入力される前に、送信信号の信号帯域に第２の周波数信号の周波数ｆｃを加算してシフトさせた信号帯域を通過させるフィルタ部を更に有してよい。当該フィルタは、送信部１５０が有するフィルタ部１５６と略同一のフィルタ部であってよい。
【００７２】
以上の本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第１の変形例によれば、送信信号を搬送波に重畳させて送信することができる。これによって、予め定められ、限られた通信周波数帯域を用いて高速なデータ通信を簡便な構成で実現することができる。また、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００は、伝送ライン１０を用いて送信信号を送信することを説明したが、これに代えて、無線で送信信号を送信してもよい。この場合、送信部１５０は送信アンテナを、受信部５１０は受信アンテナをそれぞれ有する。
【００７３】
本実施例において、受信システム５００は、第２の周波数信号と略同一の周波数を出力する周波数信号出力部５１２を有する例を説明した。ここで、送信システム１００は、予め第２の周波数信号を受信システム５００に送信し、周波数信号出力部５１２は、受信した第２の周波数信号と同期させて第２の周波数信号と略同一の周波数を出力してよい。
【００７４】
これに代えて、受信システム５００は、伝送ライン１０とは異なる伝送ラインを用いて、送信システム１００から第２の周波数信号を受信してよい。即ち、ダウンコンバート部５１４は、送信システム１００から第２の周波数信号を受け取ってダウンコンバートする。これによって、受信システム５００は、周波数信号出力部５１２を備えなくてもよい。
【００７５】
図１０は、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第２の変形例を伝送ライン１０と共に示す。本変形例の送信システム１００および受信システム５００において、図１に示された本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００７６】
送信システム１００は、第２の周波数信号出力部１６０と、第２の振幅シフトキーイング変調部１７０とを備える。第２の周波数信号出力部１６０は、第２の周波数信号を出力する。第２の周波数信号出力部１６０は、数百ＭＨｚから数ＧＨｚに至る高周波周波数信号を出力させてよい。
【００７７】
第２の振幅シフトキーイング変調部１７０は、パルス振幅変調部１１０および第２の周波数信号出力部１６０にそれぞれ接続され、第２のパルス振幅変調信号に、第２の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して第２の振幅シフトキーイング変調信号に変換する。第２の振幅シフトキーイング変調部１７０は、ミキサを含んでよい。第２の振幅シフトキーイング変調部１７０は、第２の周波数ｆｃを搬送波として、第２のパルス振幅変調信号を重畳して送信してよい。
【００７８】
ここで、第１の周波数信号出力部１２０は、第１の周波数信号の周波数ｆ０に第２の周波数信号の周波数ｆｃを加えた周波数ｆｃ＋ｆ０の第３の周波数信号を出力する。これによって、第１の振幅シフトキーイング変調部１３０は、第３の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング変調して第１の振幅シフトキーイング変調信号に変換し、加算部１４０は、当該第１の振幅シフトキーイング変調信号と、第２の振幅シフトキーイング変調信号とを、加算して送信信号を生成する。
【００７９】
送信部１５０は、フィルタ部を有してもよい。当該フィルタ部は、搬送波周波数ｆｃからｆｃ＋ｆ０の帯域を通過させるバンドパスフィルタでよい。これに代えてまたはこれに加えて、フィルタ部１５６は、周波数ｆｃ＋ｆ０以下の信号を通過させるローパスフィルタを含んでよい。これに代えてまたはこれに加えて、フィルタ部１５６は、周波数ｆｃ以上の信号を通過させるハイパスフィルタを含んでよい。
【００８０】
受信部５１０は、第１の周波数信号の周波数に第２の周波数信号の周波数を加えた第３の周波数信号を用いて周波数シフトキーイング変調した変調信号と、第２の周波数信号を用いて周波数シフトキーイング変調した変調信号と、を加算して送信した信号を受信する。受信システム５００は、周波数信号出力部５７０と、第２の振幅シフトキーイング復調部５８０とを備える。周波数信号出力部５７０は、第２の周波数信号と略同一の周波数ｆｃの周波数信号を出力する。
【００８１】
第２の振幅シフトキーイング復調部５８０は、分岐部５２０が分岐する一方の伝送路と第１の積分部５３０との間に接続され、第２の周波数信号の周波数ｆｃと略同一の周波数信号を用いて、受信信号を振幅シフトキーイング復調する。第２の振幅シフトキーイング復調部５８０は、ミキサを含んでよい。
【００８２】
第２の振幅シフトキーイング復調部５８０は、受信信号の信号帯域から第２の周波数ｆｃをシフトさせるので、第１の周波数信号を用いて振幅シフトキーイングした振幅シフトキーイング変調信号と第２のパルス振幅変調信号とが加算された信号を第１の積分部５３０に入力させる。したがって、第１の積分部５３０は、図１から図３で説明したように、振幅シフトキーイング変調信号と第２のパルス振幅変調信号とが加算された受信信号をシンボル時間の間積分して、第２のパルス振幅変調信号の積分値を出力できる。
【００８３】
また、第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、受信信号を第１の周波数信号ｆ０の周波数に第２の周波数信号の周波数ｆｃを加えた周波数ｆｃ＋ｆ０と略同一の周波数信号を用いて振幅シフトキーイング復調する。第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、受信信号の信号帯域から第３の周波数ｆｃ＋ｆ０をシフトさせるので、第１のパルス振幅変調信号と、第１の周波数信号を用いて第２のパルス振幅変調信号を変調した変調信号とが加算された信号を第２の積分部５３２に入力させる。
【００８４】
したがって、第２の積分部５３２は、図１で説明したように、受信信号をシンボル時間の間積分して、第１のパルス振幅変調信号の積分値を出力できる。受信部５１０は、フィルタ部を更に有してよい。当該フィルタは、送信部１５０がフィルタ部を有する場合の当該フィルタと略同一のフィルタ部を有してよい。
【００８５】
以上の本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第２の変形例によれば、送信信号を搬送波ｆｃに重畳させて送信することができる。これによって、予め定められ、限られた通信周波数帯域を用いて高速なデータ通信を簡便な構成で実現することができる。また、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００は、伝送ライン１０を用いて送信信号を送信することを説明したが、これに代えて、無線で送信信号を送信してもよい。この場合、送信部１５０は送信アンテナを、受信部５１０は受信アンテナをそれぞれ有する。
【００８６】
本実施例において、受信システム５００は、第２の周波数信号と略同一の周波数ｆｃを出力する周波数信号出力部５７０を備える例を説明した。ここで、送信システム１００は、予め第２の周波数信号を受信システム５００に送信し、周波数信号出力部５７０は、受信した第２の周波数信号と同期させて第２の周波数信号と略同一の周波数ｆｃを出力してよい。
【００８７】
これに代えて、受信システム５００は、伝送ライン１０とは異なる伝送ラインを用いて、送信システム１００から第２の周波数信号を受信してよい。即ち、第２の振幅シフトキーイング復調部５８０は、送信システム１００から第２の周波数信号を受け取って振幅シフトキーイング復調する。これによって、受信システム５００は、周波数信号出力部５７０を備えなくてもよい。
【００８８】
また、この場合、受信システム５００は、伝送ライン１０とは異なる伝送ラインを用いて、送信システム１００から第３の周波数信号も受信してよい。第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、第１の周波数信号出力部１２０が出力する第１の周波数信号の周波数に第２の周波数信号の周波数を加えた周波数ｆｃ＋ｆ０の信号を用いて振幅シフトキーイング復調する。これによって、受信システム５００は、周波数信号出力部５４０を備えなくてもよい。
【００８９】
図１１は、本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第３の変形例を伝送ライン１０と共に示す。本変形例の送信システム１００および受信システム５００において、図１に示された本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。
【００９０】
パルス振幅変調部１１０は、入力信号をパルス振幅変調して第１、第２、および第３のパルス振幅変調信号の組に変換する。パルス振幅変調部１１０は、１つまたは２つの入力信号を予め定められたビット長毎に３つの信号に分割してから、それぞれパルス振幅変調して３つのパルス変調信号に変換してよい。これに代えて、パルス振幅変調部１１０は、異なる３つの入力信号に対して、それぞれパルス振幅変調して３つのパルス変調信号に変換してよい。
【００９１】
本変形例の第１の振幅シフトキーイング変調部１３０は、第１の周波数信号と周波数が同一で、かつ、直交する信号を用いて、第１および第３のパルス振幅変調信号を直角位相振幅変調する。第１の振幅シフトキーイング変調部１３０は、位相シフト部１３２と、第１ミキサ１３４と、第２ミキサ１３６とを有する。
【００９２】
位相シフト部１３２は、第１の周波数信号出力部１２０に接続され、第１の周波数信号の周波数ｆ０と同一で位相が直交する２つの周波数信号を出力する。一例として、位相シフト部１３２は、入力する周波数信号を２つに分岐して、一方はそのまま出力し、他方は９０°位相を遅らせて出力する。位相シフト部１３２は、入力する周波数信号の周波数ｆ０に対応する遅延素子等を含んでよい。
【００９３】
第１ミキサ１３４は、パルス振幅変調部１１０および位相シフト部１３２にそれぞれ接続され、第１のパルス振幅変調信号を、第１の周波数信号を用いて周波数変調する。また、第２ミキサ１３６は、パルス振幅変調部１１０および位相シフト部１３２にそれぞれ接続され、第３のパルス振幅変調信号を、第１ミキサ１３４に用いる第１の周波数信号とは位相が９０°遅れた周波数信号を用いて周波数変調する。
【００９４】
このようにして、本変形例の第１の振幅シフトキーイング変調部１３０は、第１および第３のパルス振幅変調信号を直角位相振幅変調して、２つの変調信号を加算部１４０に送る。加算部１４０は、当該直角位相振幅変調した信号と、第２のパルス振幅変調信号とを加算して送信信号を生成する。送信部１５０は、当該送信信号を受信システム５００に送信する。受信システム５００は、第２の積分部と略同一構成の第３の積分部５３４を更に備える。
【００９５】
受信部５１０は、送信システム１００がパルス振幅変調信号とパルス振幅変調信号を直角位相振幅変調した信号とを加算して送信した信号を受信する。第１の積分部５３０は、分岐部５２０が分岐する一方の伝送路に接続され、受信信号をパルス振幅変調部１１０がパルス振幅変調したシンボル期間毎にシンボル期間と略同一の時間積分して、パルス振幅変調信号に変換する。
【００９６】
ここで、受信信号に含まれる直角位相振幅変調した信号成分の変調周波数ｆ０を、シンボルレートと略同一またはシンボルレートの定数倍にすることで、第１の積分部５３０は、シンボル期間毎にシンボル期間と略同一の時間積分して当該成分を平均化させて零にすることができる。したがって、第１の積分部５３０は、図１から図３で説明したように、第２のパルス振幅変調信号の積分値を出力できる。
【００９７】
また、分岐部５２０は、分岐した他方の伝送路を更に２つに分岐する。本変形例の第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、分岐部５２０が更に分岐した２つの伝送路から受信信号をそれぞれ受け取り、第１の周波数信号と略同一で、かつ、直交する信号を用いて、当該受信信号を直角位相振幅復調する。第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、位相シフト部５５２と、第３ミキサ５５４と、第４ミキサ５５６とを有する。
【００９８】
位相シフト部５５２は、周波数信号出力部５４０に接続され、第１の周波数信号の周波数ｆ０と略同一で位相が直交する２つの周波数信号を出力する。位相シフト部５５２は、入力する周波数信号を２つに分岐して、一方はそのまま出力し、他方は９０°位相を遅らせて出力する。位相シフト部５５２は、入力する周波数信号の周波数ｆ０に対応する遅延素子等を含んでよい。
【００９９】
第３ミキサ５５４は、分岐部５２０および位相シフト部５５２にそれぞれ接続され、受信信号を第１の周波数信号を用いて周波数復調する。また、第４ミキサ５５６は、分岐部５２０および位相シフト部５５２にそれぞれ接続され、受信信号を第３ミキサ５５４に用いる第１の周波数信号とは位相が９０°遅れた周波数信号を用いて周波数復調する。第２の積分部５３２および第３の積分部５３４は、復調された信号をそれぞれ受け取って積分する。
【０１００】
このようにして、本変形例の第１の振幅シフトキーイング復調部５５０は、受信信号を直角位相振幅復調するが、復調された信号には、第２のパルス振幅変調信号の成分と周波数信号出力部５４０が出力する第１の周波数信号とをミキシングした信号成分が含まれている。ここで、周波数信号出力部５４０が、第１の周波数信号をシンボルレートと略同一またはシンボルレートの定数倍にすることで、第２の積分部５３２および第３の積分部５３４は、シンボル期間毎にシンボル期間と略同一の時間積分して当該成分を平均化させて零にすることができる。
【０１０１】
したがって、第２の積分部５３２および第３の積分部５３４は、図１で説明したように、第１および第３のパルス振幅変調信号の積分値を出力できる。以上の本実施形態に係る送信システム１００および受信システム５００の第３の変形例によれば、パルス振幅変調信号と直角位相振幅変調送信信号とを加算した信号を送受信することができる。これによって、限られた通信帯域を用いて高速なデータ通信を簡便な構成で実現することができる。
【０１０２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１０３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  伝送ライン、１００  送信システム、１１０  パルス振幅変調部、１２０  第１の周波数信号出力部、１３０  第１の振幅シフトキーイング変調部、１３２  位相シフト部、１３４  第１ミキサ、１３６  第２ミキサ、１４０  加算部、１５０  送信部、１５２  第２の周波数信号出力部、１５４  アップコンバート部、１５６  フィルタ部、１６０  第２の周波数信号出力部、１７０  第２の振幅シフトキーイング変調部、５００  受信システム、５１０  受信部、５１２  周波数信号出力部、５１４  ダウンコンバート部、５２０  分岐部、５３０  第１の積分部、５３２  第２の積分部、５３４  第３の積分部、５４０  周波数信号出力部、５５０  第１の振幅シフトキーイング復調部、５５２  位相シフト部、５５４  第３ミキサ、５５６  第４ミキサ、５６０  パルス振幅復調部、５７０  周波数信号出力部、５８０  第２の振幅シフトキーイング復調部、６００  積分部、６１０  電圧電流変換部、６２０  第１スイッチ、６３０  第１積分器、６３２  第２積分器、６４０  第２スイッチ、６４２  第３スイッチ、６５０  第４スイッチ、６６０  スイッチ制御部
【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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