(57)【要約】【課題】複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲の無線信号を、復調手段を増設しなくても復調する無線受信システムを提供する。【解決手段】アナログ／デジタル変換手段（ＡＤＣ１３）からのデジタルデータｒｄは、データ圧縮手段（ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）により各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上で間引き処理されて圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄとして出力される。圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄはデータ保持手段（バッファ２１）により各狭帯域周波数範囲毎に保持データｆｂとして保持され、保持データｆｂは復調手段（復調部２２）により各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調されて復調データｆｄとして出力される。復調データｆｄは伸長手段（出力部２３）により各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長されて元の時間軸上に戻され、アナログ出力信号ｈａ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｄが出力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で無線信号を受信してアナログの受信信号を出力する受信手段と、
該受信手段から出力される前記受信信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換手段と、
該アナログ／デジタル変換手段から出力される前記デジタルデータに対して、前記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上でデータ圧縮して単位時間毎の圧縮データとして出力するデータ圧縮手段と、
該データ圧縮手段から出力される前記圧縮データを前記各狭帯域周波数範囲毎に保持データとして保持するデータ保持手段と、
該データ保持手段に保持されている前記保持データを前記各狭帯域周波数範囲毎に復調して復調データとして出力する復調手段と、
該復調手段で復調された前記復調データを前記各狭帯域周波数範囲毎に順次伸長して元の時間軸上に戻す伸長手段とを備えてなることを特徴とする無線受信システム。
【請求項２】
前記データ圧縮手段は、
前記アナログ／デジタル変換手段から出力される前記デジタルデータに対して、前記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上で間引き処理して前記圧縮データを出力する複数のデジタル・ダウン・コンバータから構成され、
前記データ保持手段は、
前記各保持データを前記各デジタル・ダウン・コンバータ毎に保持する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の無線受信システム。
【請求項３】
前記復調手段は、
前記データ保持手段に保持されている前記各保持データを前記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調する構成とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の無線受信システム。
【請求項４】
前記伸長手段は、前記復調手段で復調された前記保持データを、前記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長して元の時間軸上に戻すと共に、デジタルからアナログに変換してアナログ出力信号を出力する構成とされ、
該伸長手段から出力される前記アナログ出力信号に基づいて、所定のデータ出力を行うデータ出力手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の無線受信システム。
【請求項５】
前記伸長手段で元の時間軸上に戻されたデータを記録するための記録手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の無線受信システム。
【請求項６】
無線受信システムに用いられる信号処理方法であって、
受信手段が、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で無線信号を受信してアナログの受信信号を出力する受信処理と、
アナログ／デジタル変換手段が、前記受信手段から出力される前記受信信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換処理と、
データ圧縮手段が、前記アナログ／デジタル変換手段から出力される前記デジタルデータに対して、前記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上でデータ圧縮して単位時間毎の圧縮データとして出力するデータ圧縮処理と、
データ保持手段が、前記データ圧縮手段から出力される前記圧縮データを前記各狭帯域周波数範囲毎に保持データとして保持するデータ保持処理と、
復調手段が、前記データ保持手段に保持されている前記保持データを前記各狭帯域周波数範囲毎に復調して復調データとして出力する復調処理と、
伸長手段が、前記復調手段で復調された前記復調データを前記各狭帯域周波数範囲毎に順次伸長して元の時間軸上に戻す伸長処理とを行うことを特徴とする信号処理方法。
【請求項７】
前記データ圧縮処理では、
複数のデジタル・ダウン・コンバータが、前記アナログ／デジタル変換手段から出力される前記デジタルデータに対して、前記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上で間引き処理して前記圧縮データを出力し、
前記データ保持処理では、
前記データ保持手段が、前記各保持データを前記各デジタル・ダウン・コンバータ毎に保持することを特徴とする請求項６記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記復調処理では、
前記復調手段が、前記データ保持手段に保持されている前記各保持データを前記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調することを特徴とする請求項６又は７記載の信号処理方法。
【請求項９】
前記伸長処理では、前記伸長手段が、前記復調手段で復調された前記保持データを、前記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長して元の時間軸上に戻すと共に、デジタルからアナログに変換してアナログ出力信号を出力し、
データ出力手段が、前記伸長手段から出力される前記アナログ出力信号に基づいて、所定のデータ出力を行うことを特徴とする請求項６、７又は８記載の信号処理方法。
【請求項１０】
記録手段が、前記伸長手段で元の時間軸上に戻されたデータを記録することを特徴とする請求項６、７、８又は９記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線受信システム及び該システムに用いられる信号処理方法に係り、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲の無線信号を１つのラジオなどで受信する場合に用いて好適な無線受信システム及び該システムに用いられる信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばラジオなどのような無線受信システムでは、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で無線信号を受信しているものがある。この種の無線受信システムは、たとえば図４に示すように、アンテナ１と、受信機２と、ＡＤＣ３（アナログ／デジタル変換器）と、ＤＤＣ４（デジタル・ダウン・コンバータ）と、復調器５と、スピーカ６とから構成されている。この無線受信システムでは、図示しない送信装置などから発せられた無線信号ｗがアンテナ１を経て受信機２で受信される。受信機２では、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で上記無線信号ｗが受信されてアナログの受信信号ｒａが出力される。ＡＤＣ３により、受信信号ｒａがデジタルデータｒｄに変換されて出力される。ＤＤＣ４により、デジタルデータｒｄが時間軸上でデータ圧縮されて単位時間毎の圧縮データｒｅとして出力される。復調器５により、圧縮データｒｅが復調されて復調データｒｂとして出力される。スピーカ６により、復調データｒｂに基づいて音声が出力される。
【０００３】
上記の無線受信システムの他、この種の関連技術としては、たとえば、特許文献１に記載された復号装置がある。
この復号装置では、主復号部により、ユーザがコントローラを用いて選択した、表示装置に表示するチャネルに対応する信号の復調及び復号処理が行われる。また、副復号部により、所定の複数のチャネルに対応する信号の復調及び復号処理が行われる。ここで、副復号部により、処理時間が時分割されて処理対象のチャネルに循環して割り当てられ、順次、復調及び復号処理が行われ、生成された画像データが画像記憶部に格納される。出力制御部により、副復号部で生成された複数のチャネルの画像を並べた多チャネル画面の画像データが生成される。コントローラによるユーザからの指示入力により、出力制御部から表示装置へ多チャネル画面の画像データが出力される。
【０００４】
また、特許文献２に記載された無線受信機では、周波数変換ブロックにより、ＢＧ（バンドグループ）内の無線信号が入力されて周波数変換され、アナログ複素ベースバンド信号がバンド毎に分離されて並列に出力される。スイッチ回路により、周波数変換ブロックから並列に出力されるバンド単位のアナログ複素ベースバンド信号のいずれかがＡＤＣ（アナログ／デジタル変換器）に選択的に供給される。分配回路により、ＡＤＣによって生成されるデジタル信号が時分割され、時分割されたデータブロックが複数の出力信号線群に分離出力される。制御回路により、ＢＧ内のバンド間をホッピングする第１の通信モードと、ホッピングなしでＢＧ内の複数バンドを同時使用する第２の通信モードとの切り替えに応じて、スイッチ回路による信号選択の切替タイミングと、分配回路による時分割の実行が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０１７２３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
すなわち、図４の無線受信システムでは、ＤＤＣ４からの圧縮データｒｅがリアルタイムにダイレクトで復調器５に入力されるが、１つの復調器５では複数の圧縮データを復調処理できないため、複数の無線信号を同時に受信して出力することができないという課題がある。また、複数の無線信号を同時に受信して復調しようとした場合、各無線信号毎に復調手段を設ける必要があり、ハード構成が大きくなるという問題点がある。また、低速度の無線信号を受信した場合、通信時間も長くなり、１つの復調器のみが設けられている場合は、他の無線信号を見逃すことが多くなるという課題がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載された復号装置では、たとえば、放送波の受像などにおいて、ユーザがチャネルを容易に選択することができるが、この発明とはハード構成や処理方法が異なる。
【０００８】
特許文献２に記載された無線受信機では、帯域拡張型の無線信号の受信及びホッピング型の無線信号の受信において、ハードウェアの共用性が高められ、信号処理の負担が小さくなるが、この発明とはハード構成や処理方法が異なる。
【０００９】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲の無線信号を、復調手段を増設しなくても復調する無線受信システム及び該システムに用いられる信号処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、無線受信システムに係り、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で無線信号を受信してアナログの受信信号を出力する受信手段と、該受信手段から出力される前記受信信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換手段と、該アナログ／デジタル変換手段から出力される前記デジタルデータに対して、前記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上でデータ圧縮して単位時間毎の圧縮データとして出力するデータ圧縮手段と、該データ圧縮手段から出力される前記圧縮データを前記各狭帯域周波数範囲毎に保持データとして保持するデータ保持手段と、該データ保持手段に保持されている前記保持データを前記各狭帯域周波数範囲毎に復調して復調データとして出力する復調手段と、該復調手段で復調された前記復調データを前記各狭帯域周波数範囲毎に順次伸長して元の時間軸上に戻す伸長手段とを備えてなることを特徴としている。
【００１１】
この発明の第２の構成は、無線受信システムに用いられる信号処理方法に係り、受信手段が、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で無線信号を受信してアナログの受信信号を出力する受信処理と、アナログ／デジタル変換手段が、前記受信手段から出力される前記受信信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換処理と、データ圧縮手段が、前記アナログ／デジタル変換手段から出力される前記デジタルデータに対して、前記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上でデータ圧縮して単位時間毎の圧縮データとして出力するデータ圧縮処理と、データ保持手段が、前記データ圧縮手段から出力される前記圧縮データを前記各狭帯域周波数範囲毎に保持データとして保持するデータ保持処理と、復調手段が、前記データ保持手段に保持されている前記保持データを前記各狭帯域周波数範囲毎に復調して復調データとして出力する復調処理と、伸長手段が、前記復調手段で復調された前記復調データを前記各狭帯域周波数範囲毎に順次伸長して元の時間軸上に戻す伸長処理とを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の構成によれば、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲の無線信号を、復調手段を増設しなくても復調する無線受信システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施形態である無線受信システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】受信機１２及びＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの動作を説明する図である。
【図３】復調器１５の動作を説明する図である。
【図４】関連技術に係る無線受信システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記データ圧縮手段（デジタル・ダウン・コンバータ、ＤＤＣ）は、上記アナログ／デジタル変換手段（Ａ／Ｄ変換器、ＡＤＣ）から出力される上記デジタルデータに対して、上記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上で間引き処理（デシメーション処理）して上記圧縮データを出力する複数のデジタル・ダウン・コンバータ（ＤＤＣ）から構成され、上記データ保持手段（バッファ）は、上記各保持データを上記各デジタル・ダウン・コンバータ（ＤＤＣ）毎に保持する構成とされている無線受信システムを実現する。
【００１５】
また、上記復調手段（復調部）は、上記データ保持手段（バッファ）に保持されている上記各保持データを上記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調する構成とされている。また、上記伸長手段（出力部）は、上記復調手段（復調部）で復調された上記保持データを、上記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長して元の時間軸上に戻すと共に、デジタルからアナログに変換してアナログ出力信号を出力する構成とされ、該伸長手段から出力される上記アナログ出力信号に基づいて、所定のデータ出力を行うデータ出力手段（スピーカ）を有する。また、上記伸長手段（出力部）で元の時間軸上に戻されたデータを記録するための記録手段が設けられている。
【実施形態】
【００１６】
図１は、この発明の一実施形態である無線受信システムの要部の電気的構成を示すブロック図である。
この形態の無線受信システムは、同図に示すように、アンテナ１１と、受信機１２と、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１３と、ＤＤＣ（デジタル・ダウン・コンバータ）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、復調器１５と、スピーカ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとから構成されている。アンテナ１１は、図示しない送信装置などから発せられた無線信号ｗを受信する。受信機１２は、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で無線信号ｗを受信してアナログの受信信号ｒａを出力する。ＡＤＣ１３は、受信機１２から出力される受信信号ｒａを所定の量子化ビット数及び標本化周波数のデジタルデータｒｄに変換して出力する。
【００１７】
ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、ＡＤＣ１３から出力されるデジタルデータｒｄに対して、上記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上でデータ圧縮（すなわち、間引き処理、デシメーション処理）して単位時間毎の圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄとしてそれぞれ出力する。復調器１５は、バッファ２１と、復調部２２と、出力部２３とを備えている。バッファ２１は、ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから出力される圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄを上記各狭帯域周波数範囲毎（すなわち、ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ毎）に保持データｆｂとして保持する。復調部２２は、バッファ２１に保持されている単位時間毎の保持データｆｂを上記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調して復調データｆｄとして出力する。出力部２３は、復調部２２で復調された復調データｆｄを上記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長して元の時間軸上に戻すと共に、デジタルからアナログに変換してアナログ出力信号ｈａ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｄを出力する。スピーカ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、アナログ出力信号ｈａ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｄに基づいて、それぞれ音声の出力（所定のデータ出力）を行う。また、スピーカ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、たとえば別の部屋にそれぞれ設置されている。
【００１８】
図２は、受信機１２及びＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの動作を説明する図、及び、図３が、復調器１５の動作を説明する図である。
これらの図を参照して、この形態の無線受信システムに用いられる信号処理方法の処理内容について説明する。
この無線受信システムでは、図示しない送信装置などから発せられた無線信号ｗがアンテナ１１を経て受信機１２で受信される。受信機１２では、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲で上記無線信号ｗが受信されてアナログの受信信号ｒａが出力される（受信処理）。この場合、受信機１２では、図２に示すように、狭帯域周波数範囲で低速の通信Ａ、通信Ｂ、通信Ｃ及び通信Ｄを含む広帯域周波数範囲で無線信号ｗが受信される。受信信号ｒａは、ＡＤＣ１３によりデジタルデータｒｄに変換されて出力される（アナログ／デジタル変換処理）。
【００１９】
ＡＤＣ１３から出力されるデジタルデータｒｄは、ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにより、上記各狭帯域周波数範囲毎に時間軸上でデータ圧縮（間引き処理）されて単位時間毎の圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄとして出力される（データ圧縮処理）。この場合、ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄでは、デジタルデータｒｄが、図２中の狭帯域の各データ［Ａ１，Ａ２，…，Ａｎ］，［Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎ］，［Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ］，［Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎ］に分割されて処理される。圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄは、バッファ２１により上記各狭帯域周波数範囲毎（ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ毎）に保持データｆｂとして保持される（データ保持処理）。この場合、図２に示すように、データＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１が、バッファ２１中のそれぞれ異なるアドレス領域に時系列で保持される。この後、データＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２が、バッファ２１中のそれぞれ異なるアドレス領域に時系列で保持され、同様にして、データＡｎ，Ｂｎ，Ｃｎ，Ｄｎまで保持される。
【００２０】
保持データｆｂは、復調部２２により、上記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調されて復調データｆｄとして出力される（復調処理）。この場合、復調部２２では、図３に示すように、バッファ２１のデータＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，…，Ａｎ，Ｂｎ，Ｃｎ，Ｄｎが時系列的に復調される。復調データｆｄは、出力部２３により、ＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄでの間引き処理の逆処理が行われ、上記各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長されて元の時間軸上に戻され（伸長処理）、ＡＤＣ１３の量子化ビット数及び標本化周波数に基づいてデジタルからアナログに変換されてアナログ出力信号ｈａ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｄが出力される。そして、スピーカ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにより、アナログ出力信号ｈａ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｄに基づいて、音声Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれ出力される。この場合、出力部２３では、図３に示すように、音声Ａに対応するデータＡ１，Ａ２，…，Ａｎが伸長される。同様に、音声Ｂに対応するデータＢ１，Ｂ２，…，Ｂｎ、音声Ｃに対応するデータＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎ、及び音声Ｄに対応するデータＤ１，Ｄ２，…，Ｄｎが伸長される。
【００２１】
以上のように、この実施形態では、ＡＤＣ１３のデジタルデータｒｄがＤＤＣ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにより各狭帯域周波数範囲毎に間引き処理されて圧縮データｅａ，ｅｂ，ｅｃ，ｅｄとして出力され、バッファ２１に保持データｆｂとして保持され、保持データｆｂが復調部２２により各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に復調されて復調データｆｄとして出力され、出力部２３で伸長されるので、復調手段を増設しなくても、１つの復調部２２で複数の狭帯域周波数範囲にある無線信号が同時に復調されるという利点があり、また、１つの復調データの出力中に他の復調データを見逃さないという利点もある。
【００２２】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、データレコーダのような記録手段を設け、復調データｆｄが各狭帯域周波数範囲毎に時系列的に伸長されて元の時間軸上に戻されたデータを記録するようにしても良い（請求項５、１０に対応）。また、無線信号ｗに映像データが含まれる場合、スピーカ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに加えて映像モニタを設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
この発明は、複数の狭帯域周波数範囲が含まれている広帯域周波数範囲の無線信号を復調する無線受信システム全般に適用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１１      アンテナ（受信手段の一部）
１２      受信機（受信手段の一部）
１３      ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）（アナログ／デジタル変換手段）
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ      ＤＤＣ（デジタル・ダウン・コンバータ）（データ圧縮手段）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ      スピーカ（データ出力手段）
２１      バッファ（データ保持手段）
２２      復調部（復調手段）
２３      出力部（伸長手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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