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技術 送信装置、送信方法、受信装置、受信方法、およびプログラム

出願人 ソニー株式会社
発明者 荒木亮輔中西崇半田正樹望月俊助吉岡正紘菊地正人一木洋近藤哲二郎
出願日 2008年3月31日 (12年8ヶ月経過) 出願番号 2008-092189
公開日 2009年10月22日 (11年2ヶ月経過) 公開番号 2009-246764
状態 未査定
技術分野 交流方式デジタル伝送
主要キーワード パラシリ変換器 M系列 受信基板 移送特性 信号ルータ 送信終了コマンド 制御コマ 入力基板
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図面 (20)

課題

より簡単な構成で、信頼性の高い無線通信を行うことができるようにする。

解決手段

送信処理部101の変調方式は、送信先となる受信装置復調点数よりも信号点数が多い変調方式である。例えば、送信処理部101の変調方式が16QAMで、受信装置の復調方式がBPSKである。送信処理部101は、信号処理部103から供給される送信データを16QAMにより変調して送信するが、そのときの送信信号点としては、学習により決定された、受信装置において誤り率の最も低い信号点が採用される。本発明は、例えば、位相特性定常的である通信路を介して無線通信を行う通信装置に適用できる。

概要

背景

従来、例えば、テレビジョン放送信号を受信するチューナや、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤなどの外部機器からの画像の信号に信号処理を施して、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置に画像の信号を供給する信号処理装置がある。

このような信号処理装置では、外部機器から供給された画像の信号からノイズを除去するノイズ除去処理や、外部機器からの画像よりも表示装置に表示される画像が高画質となるように画像の信号を変換する画像変換処理、表示装置に表示される画像の明るさやコントラストを調整する画像調整処理などの信号処理が行われる。

図1は、従来の信号処理装置の一例の構成を示すブロック図である。

図1において、信号処理装置11は、筐体12、コネクタ131ないし134、入力セレクタ14、信号ルータ15、コネクタ161ないし164、コネクタ171ないし173、機能ブロック181ないし183、コネクタ19、リモートコマンダ20、操作部21、システム制御ブロック22、及び制御バス23等から構成される。

信号処理装置11では、コネクタ131ないし134が、信号ケーブルを介して入力セレクタ14に接続されており、入力セレクタ14が、信号ケーブルを介して信号ルータ15に接続されている。また、信号ルータ15は、信号ケーブルを介してコネクタ161ないし164とコネクタ19に接続されており、さらに、コネクタ161ないし163及びコネクタ171ないし173を介して、機能ブロック181ないし183に接続されている。また、入力セレクタ14、信号ルータ15、コネクタ161ないし164、及びシステム制御ブロック22は、制御バス23を介して、互いに接続されている。

筐体12は、例えば、直方体形状の金属製の筐体であり、その内部には、入力セレクタ14、信号ルータ15、コネクタ161ないし164、コネクタ171ないし173、機能ブロック181ないし183、システム制御ブロック22、及び制御バス23等が収納されている。

また、筐体12には、コネクタ131ないし134,19、及び操作部21が、外部に露出する形で設けられている。

コネクタ131ないし134には、信号処理装置11と、信号処理装置11に画像の信号を供給するチューナやDVDプレーヤなどの外部機器(図示せず)とを接続するケーブルが接続される。

入力セレクタ14には、コネクタ131ないし134を介して、外部機器から画像の信号が供給される。入力セレクタ14は、システム制御ブロック22の制御に従って、コネクタ131ないし134から供給される画像の信号を選択し、信号ルータ15に供給する。

信号ルータ15は、システム制御ブロック22の制御に従い、入力セレクタ14から供給される信号を、コネクタ16i及び17iを介して、機能ブロック18iに供給する(図1では、i=1,2,3)。

また、信号ルータ15には、機能ブロック18iから、信号処理が施された信号が、コネクタ17i及び16iを介して供給される。信号ルータ15は、機能ブロック18iからの信号を、コネクタ19を介して、コネクタ19に接続されている表示装置(図示せず)に供給する。

コネクタ16iと17iとは、互いに着脱可能であり、信号ルータ15、及び制御バス23のそれぞれと、機能ブロック18iとを接続する。

なお、図1では、筐体12内に、4つのコネクタ161ないし164が設けられており、そのうちの3つのコネクタ161ないし163に、機能ブロック181ないし183のコネクタ171ないし173が、それぞれ接続されている。図1において、何も接続されていないコネクタ164には、信号処理装置11に追加される新たな機能ブロック(のコネクタ)を接続することができる。

機能ブロック181ないし183は、ノイズ除去処理、画像変換処理、又は画像調整処理などの信号処理を施す信号処理回路をそれぞれ有している。機能ブロック181ないし183は、信号ルータ15から供給される信号に対して信号処理を施し、信号処理が施された信号を、信号ルータ15に供給する。

コネクタ19には、信号処理装置11と、信号処理装置11から出力される画像を表示する表示装置とを接続するケーブルが接続される。

リモートコマンダ20は、ユーザにより操作される複数のボタンなどを備えており、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、赤外線などを利用して、システム制御ブロック22に供給(送信)する。

操作部21は、リモートコマンダ20と同様に、ユーザにより操作される複数のボタンなどを備えており、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、システム制御ブロック22に供給する。

システム制御ブロック22は、ユーザの操作に応じた操作信号が、リモートコマンダ20又は操作部21から供給されると、その操作信号に応じた処理が行われるように、制御バス23を介して、入力セレクタ14、信号ルータ15、又は機能ブロック181ないし183を制御する。

以上のように構成される信号処理装置11では、コネクタ131ないし134及び入力セレクタ14を介して信号ルータ15に画像の信号が供給され、信号ルータ15と機能ブロック181ないし183との間で、信号ケーブルを介して、画像の信号が伝送(送信)される。

ところで、近年、画像の高精細化に伴い、信号処理装置11が信号処理を施す画像の信号の容量が、大きくなる傾向がある。画像の信号の容量が大きくなると、例えば、信号ルータ15と機能ブロック181ないし183との間、または、機能ブロック181ないし183どうしの間で、信号ケーブルを介して、画像の信号が高速で伝送される。このように、信号が高速で伝送されると、信号ケーブルの周波数特性や、クロストークパラレルな信号ケーブルにおいて生じるタイミングのずれ(スキュー)などの影響により、信号の伝送に問題が発生する。

そこで、信号の伝送を、無線通信により行う方法がある。例えば、電波を用いた無線通信により行うようにした信号処理装置や、産業用情報処理装置の筐体内で無線通信を行う無線通信システムがある(例えば、特許文献1参照)。

無線通信では、受信側において、搬送波信号を、受信した信号の搬送波信号と同調させて発振させなければならず、この点が無線通信において正確な通信を行うための困難な点ともなっている。受信した信号の搬送波信号と同調させる手法として、一般的には、受信した電波から発振信号周波数位相を同期させる遅延検波が広く採用されている。

特開2003−179821号公報

概要

より簡単な構成で、信頼性の高い無線通信を行うことができるようにする。送信処理部101の変調方式は、送信先となる受信装置復調点数よりも信号点数が多い変調方式である。例えば、送信処理部101の変調方式が16QAMで、受信装置の復調方式がBPSKである。送信処理部101は、信号処理部103から供給される送信データを16QAMにより変調して送信するが、そのときの送信信号点としては、学習により決定された、受信装置において誤り率の最も低い信号点が採用される。本発明は、例えば、位相特性定常的である通信路を介して無線通信を行う通信装置に適用できる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

送信データを、受信装置復調点数よりも信号点数が多い変調方式により変調する変調手段と、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性定常的である通信路を介して送信する送信手段とを備える送信装置

請求項2

前記選択手段が選択する前記信号点の数は、前記受信装置の復調方式により決定される請求項1に記載の送信装置。

請求項3

前記誤り率の最も低い信号点は、前記変調手段が有する信号点に対する受信装置側の誤り率を算出する学習により決定される請求項1に記載の送信装置。

請求項4

送信データを、受信装置の復調点数よりも信号点数が多い変調方式により変調する変調手段と、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性が定常的である通信路を介して送信する送信手段とを備える送信装置が、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択し、選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性が定常的である通信路を介して送信する送信方法

請求項5

コンピュータを、送信データを、受信装置の復調点数よりも信号点数が多い変調方式により変調する変調手段と、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択する選択手段と、選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性が定常的である通信路を介して送信する送信手段として機能させるためのプログラム

請求項6

送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期確立する同期手段と、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する復調手段とを備える受信装置。

請求項7

前記送信側の変調方式は16QAMで、前記復調手段の復調方式はBPSKまたはQPSKである請求項6に記載の受信装置。

請求項8

送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期を確立する同期手段と、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する復調手段とを備える受信装置が、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期を確立し、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する受信方法

請求項9

コンピュータを、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期を確立する同期手段と、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する復調手段として機能させるためのプログラム。

技術分野

0001

本発明は、送信装置送信方法受信装置受信方法、およびプログラムに関し、特に、より簡単な構成で、信頼性の高い無線通信を行うことができるようにする送信装置、送信方法、受信装置、受信方法、およびプログラムに関する。

背景技術

0002

従来、例えば、テレビジョン放送信号を受信するチューナや、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤなどの外部機器からの画像の信号に信号処理を施して、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置に画像の信号を供給する信号処理装置がある。

0003

このような信号処理装置では、外部機器から供給された画像の信号からノイズを除去するノイズ除去処理や、外部機器からの画像よりも表示装置に表示される画像が高画質となるように画像の信号を変換する画像変換処理、表示装置に表示される画像の明るさやコントラストを調整する画像調整処理などの信号処理が行われる。

0004

図1は、従来の信号処理装置の一例の構成を示すブロック図である。

0005

図1において、信号処理装置11は、筐体12、コネクタ131ないし134、入力セレクタ14、信号ルータ15、コネクタ161ないし164、コネクタ171ないし173、機能ブロック181ないし183、コネクタ19、リモートコマンダ20、操作部21、システム制御ブロック22、及び制御バス23等から構成される。

0006

信号処理装置11では、コネクタ131ないし134が、信号ケーブルを介して入力セレクタ14に接続されており、入力セレクタ14が、信号ケーブルを介して信号ルータ15に接続されている。また、信号ルータ15は、信号ケーブルを介してコネクタ161ないし164とコネクタ19に接続されており、さらに、コネクタ161ないし163及びコネクタ171ないし173を介して、機能ブロック181ないし183に接続されている。また、入力セレクタ14、信号ルータ15、コネクタ161ないし164、及びシステム制御ブロック22は、制御バス23を介して、互いに接続されている。

0007

筐体12は、例えば、直方体形状の金属製の筐体であり、その内部には、入力セレクタ14、信号ルータ15、コネクタ161ないし164、コネクタ171ないし173、機能ブロック181ないし183、システム制御ブロック22、及び制御バス23等が収納されている。

0008

また、筐体12には、コネクタ131ないし134,19、及び操作部21が、外部に露出する形で設けられている。

0009

コネクタ131ないし134には、信号処理装置11と、信号処理装置11に画像の信号を供給するチューナやDVDプレーヤなどの外部機器(図示せず)とを接続するケーブルが接続される。

0010

入力セレクタ14には、コネクタ131ないし134を介して、外部機器から画像の信号が供給される。入力セレクタ14は、システム制御ブロック22の制御に従って、コネクタ131ないし134から供給される画像の信号を選択し、信号ルータ15に供給する。

0011

信号ルータ15は、システム制御ブロック22の制御に従い、入力セレクタ14から供給される信号を、コネクタ16i及び17iを介して、機能ブロック18iに供給する(図1では、i=1,2,3)。

0012

また、信号ルータ15には、機能ブロック18iから、信号処理が施された信号が、コネクタ17i及び16iを介して供給される。信号ルータ15は、機能ブロック18iからの信号を、コネクタ19を介して、コネクタ19に接続されている表示装置(図示せず)に供給する。

0013

コネクタ16iと17iとは、互いに着脱可能であり、信号ルータ15、及び制御バス23のそれぞれと、機能ブロック18iとを接続する。

0014

なお、図1では、筐体12内に、4つのコネクタ161ないし164が設けられており、そのうちの3つのコネクタ161ないし163に、機能ブロック181ないし183のコネクタ171ないし173が、それぞれ接続されている。図1において、何も接続されていないコネクタ164には、信号処理装置11に追加される新たな機能ブロック(のコネクタ)を接続することができる。

0015

機能ブロック181ないし183は、ノイズ除去処理、画像変換処理、又は画像調整処理などの信号処理を施す信号処理回路をそれぞれ有している。機能ブロック181ないし183は、信号ルータ15から供給される信号に対して信号処理を施し、信号処理が施された信号を、信号ルータ15に供給する。

0016

コネクタ19には、信号処理装置11と、信号処理装置11から出力される画像を表示する表示装置とを接続するケーブルが接続される。

0017

リモートコマンダ20は、ユーザにより操作される複数のボタンなどを備えており、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、赤外線などを利用して、システム制御ブロック22に供給(送信)する。

0018

操作部21は、リモートコマンダ20と同様に、ユーザにより操作される複数のボタンなどを備えており、ユーザにより操作され、ユーザの操作に応じた操作信号を、システム制御ブロック22に供給する。

0019

システム制御ブロック22は、ユーザの操作に応じた操作信号が、リモートコマンダ20又は操作部21から供給されると、その操作信号に応じた処理が行われるように、制御バス23を介して、入力セレクタ14、信号ルータ15、又は機能ブロック181ないし183を制御する。

0020

以上のように構成される信号処理装置11では、コネクタ131ないし134及び入力セレクタ14を介して信号ルータ15に画像の信号が供給され、信号ルータ15と機能ブロック181ないし183との間で、信号ケーブルを介して、画像の信号が伝送(送信)される。

0021

ところで、近年、画像の高精細化に伴い、信号処理装置11が信号処理を施す画像の信号の容量が、大きくなる傾向がある。画像の信号の容量が大きくなると、例えば、信号ルータ15と機能ブロック181ないし183との間、または、機能ブロック181ないし183どうしの間で、信号ケーブルを介して、画像の信号が高速で伝送される。このように、信号が高速で伝送されると、信号ケーブルの周波数特性や、クロストークパラレルな信号ケーブルにおいて生じるタイミングのずれ(スキュー)などの影響により、信号の伝送に問題が発生する。

0022

そこで、信号の伝送を、無線通信により行う方法がある。例えば、電波を用いた無線通信により行うようにした信号処理装置や、産業用情報処理装置の筐体内で無線通信を行う無線通信システムがある(例えば、特許文献1参照)。

0023

無線通信では、受信側において、搬送波信号を、受信した信号の搬送波信号と同調させて発振させなければならず、この点が無線通信において正確な通信を行うための困難な点ともなっている。受信した信号の搬送波信号と同調させる手法として、一般的には、受信した電波から発振信号周波数位相を同期させる遅延検波が広く採用されている。

0024

特開2003−179821号公報

発明が解決しようとする課題

0025

しかしながら、図1の信号処理装置11の筐体内で無線通信を行うようにした場合には、筐体12の壁面や内部の構造物による多重反射により、受信信号激しく歪んでいるため、遅延検波が困難となる。

0026

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で、信頼性の高い無線通信を行うことができるようにするものである。

課題を解決するための手段

0027

本発明の第1の側面の送信装置は、送信データを、受信装置の復調点数よりも信号点数が多い変調方式により変調する変調手段と、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性定常的である通信路を介して送信する送信手段とを備える。

0028

本発明の第1の側面の送信方法は、送信データを、受信装置の復調点数よりも信号点数が多い変調方式により変調する変調手段と、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性が定常的である通信路を介して送信する送信手段とを備える送信装置が、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択し、選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性が定常的である通信路を介して送信する。

0029

本発明の第1の側面のプログラムは、コンピュータを、送信データを、受信装置の復調点数よりも信号点数が多い変調方式により変調する変調手段と、前記変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点を選択する選択手段と、選択された信号点で前記変調手段が変調した前記送信データを、位相特性が定常的である通信路を介して送信する送信手段として機能させる。

0030

本発明の第1の側面においては、変調手段が有する信号点のなかで、受信装置において誤り率の最も低い信号点が選択され、選択された信号点で変調手段が変調した送信データが、位相特性が定常的である通信路を介して送信される。

0031

本発明の第2の側面の受信装置は、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期確立する同期手段と、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する復調手段とを備える。

0032

本発明の第2の側面の受信方法は、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期を確立する同期手段と、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する復調手段とを備える受信装置が、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期を確立し、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する。

0033

本発明の第2の側面のプログラムは、コンピュータを、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期を確立する同期手段と、前記受信した信号を、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調する復調手段として機能させる。

0034

本発明の第2の側面においては、送信側の装置から送信され、位相特性が定常的である通信路を介して受信した信号に対し、周波数同期が確立され、受信した信号が、送信側の変調方式の信号点数よりも少ない信号点数の復調方式で復調される。

0035

送信装置および受信装置は、独立した装置であっても良いし、送信処理または受信処理を行うブロックであっても良い。

発明の効果

0036

本発明の第1および第2の側面によれば、より簡単な構成で、信頼性の高い無線通信を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0037

図2は、本発明を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。

0038

図2において、信号処理装置31は、筐体32、電源モジュール33、基板プラットフォーム基板)34、基板(入力基板)35、基板(信号処理基板)361ないし363、及び基板(出力基板)37から構成される。

0039

筐体32は、直方体形状の金属製の筐体であり、その内部には、電源モジュール33、プラットフォーム基板34、入力基板35、信号処理基板361ないし363、及び出力基板37が収納されている。

0040

電源モジュール33は、プラットフォーム基板34、入力基板35、信号処理基板361ないし363、及び出力基板37に、駆動に必要な電力を供給する。

0041

プラットフォーム基板34には、信号処理基板361ないし363が装着されている。なお、信号処理基板361ないし363には、プラットフォーム基板34を介して、電源モジュール33から電力が供給される。

0042

入力基板35は、筐体32の外部に設けられているコネクタ131ないし134(図3)に接続されており、入力基板35には、コネクタ13iを介して接続される外部機器(図示せず)から、例えば、画像の信号が供給される。また、入力基板35は、電波を用いた無線通信を行うためのアンテナ35aを備えており、外部機器から供給された画像の信号を、アンテナ35aを介して、信号処理基板361ないし363に送信(伝送)する。

0043

信号処理基板361ないし363は、電波を用いた無線通信を行うためのアンテナ36a1ないし36a3をそれぞれ備えている。信号処理基板36iには、アンテナ36aiを介して、入力基板35から送信されてくる画像の信号が供給される。信号処理基板36iは、入力基板35からの画像の信号に対し、ノイズ除去処理、画像変換処理、又は画像調整処理などの信号処理を施し、信号処理を施した画像の信号を、アンテナ36aiを介して、出力基板37に送信する。

0044

出力基板37は、電波を用いた無線通信を行うためのアンテナ37aを備えるとともに、筐体32に設けられているコネクタ19(図3)に接続されている。出力基板37は、アンテナ37aを介して、信号処理基板361ないし363から送信されてくる画像の信号を受信し、コネクタ19に接続されている表示装置(図示せず)に供給する。

0045

次に、図3は、図2の信号処理装置31の電気的な構成例を示すブロック図である。

0046

なお、図中、図1の信号処理装置11と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。

0047

図3において、信号処理装置31は、コネクタ131ないし134、コネクタ19、リモートコマンダ20、操作部21、筐体32、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック461ないし463、システム制御ブロック50、システム同期信号発振器61、およびシステム同期信号線62から構成される。

0048

信号処理装置31では、コネクタ131ないし134が、信号ケーブルを介して入力セレクタ44に接続されており、入力セレクタ44が、信号ケーブルを介して信号ルータ45に接続されており、信号ルータ45が、信号ケーブルを介してコネクタ19に接続されている。

0049

筐体32の内部には、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック461ないし463、及びシステム制御ブロック50が収納されている。

0050

入力セレクタ44は、例えば、図2の入力基板35に設けられており、その入力基板35に設けられているアンテナ35aを介して無線通信を行うことが可能となっている。

0051

また、入力セレクタ44には、コネクタ131ないし134を介して、図示せぬ外部機器から画像の信号が供給される。入力セレクタ44は、システム制御ブロック50の制御に従って、コネクタ131ないし134に接続された外部機器から供給される画像の信号を選択し、信号ルータ45に供給する。

0052

信号ルータ45は、例えば、図2の出力基板37に設けられており、その出力基板37に設けられているアンテナ37aを介して無線通信を行うことが可能となっている。

0053

信号ルータ45は、システム制御ブロック50の制御に従い、入力セレクタ44から供給される画像の信号を、アンテナ37aを介して、電波を用いた無線通信により、機能ブロック461ないし463に送信する。

0054

また、信号ルータ45は、アンテナ37aを介して、電波を用いた無線通信により、機能ブロック461ないし463から送信されてくる画像の信号を受信し、機能ブロック461ないし463からの画像の信号を、コネクタ19を介して、コネクタ19に接続されている表示装置(図示せず)に供給する。

0055

機能ブロック461ないし463は、例えば、図2の信号処理基板361ないし363にそれぞれ設けられており、信号処理基板361ないし363に設けられているアンテナ36a1ないし36a3を介して無線通信を行うことが、それぞれ可能となっている。

0056

機能ブロック46iは、アンテナ36aiを介して、電波を用いた無線通信により、信号ルータ45から送信されてくる画像の信号を受信し、その画像の信号に対し、ノイズ除去処理、画像変換処理、又は画像調整処理などの信号処理を施す。そして、機能ブロック46iは、信号処理を施した画像の信号を、アンテナ36aiを介して、電波を用いた無線通信により、信号ルータ45に送信する。また、機能ブロック46iと46i'どうしも、アンテナ36aiと36ai'を介して、無線通信による信号の送受信を、必要に応じて行う。

0057

なお、機能ブロック461ないし463のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、以下、適宜、機能ブロック461ないし463を機能ブロック46と称する。同様に、アンテナ36a1ないし36a3も、アンテナ36aと称する。

0058

システム制御ブロック50は、例えば、図2のプラットフォーム基板34に設けられており、そのプラットフォーム基板34に設けられている、図2には図示していないアンテナ50aを介して無線通信を行うことが可能となっている。

0059

また、システム制御ブロック50には、リモートコマンダ20及び操作部21から、操作信号が供給される。

0060

システム制御ブロック50は、ユーザの操作に応じた操作信号が、リモートコマンダ20や操作部21から供給されると、その操作信号に応じた処理が行われるように、アンテナ50aを介して、電波を用いた無線通信により、入力セレクタ44、信号ルータ45、及び機能ブロック46を制御する。

0061

システム同期信号発振器61は、信号処理装置31全体で基準となるクロック信号であるシステム基準信号を生成し、システム同期信号線62を介して、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、およびシステム制御ブロック50に供給する。

0062

このシステム基準信号の周波数は、ベースバンド信号の処理の処理タイミングを決めるシステムクロック信号の周波数と同一であり、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、およびシステム制御ブロック50は、システム基準信号に基づいて動作する。これにより、信号処理装置31の筐体32内においては、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、およびシステム制御ブロック50の各ブロックにおいて、動作基準信号(システムクロック信号)の位相ジッタおよび周波数ジッタを最小限に抑えることができる。

0063

また、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、およびシステム制御ブロック50が無線通信を行う場合の搬送波信号は、システム基準信号を逓倍することにより生成される。これにより、信号処理装置31の筐体32内の無線通信においては、一般的な移動体の無線通信システムとは異なり、送信側と受信側の搬送波信号の周波数の同期が、システム基準信号を共有することにより確立されている。

0064

以上のように構成される信号処理装置31の筐体32の内部では、必要に応じて、入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、及びシステム制御ブロック50のうちの、任意の1つのブロックが送信装置となるとともに、他の1以上のブロックが受信装置となって、送信装置が、電波を用いた無線通信により、例えば、画像の信号や制御信号その他の信号を送信する。そして、受信装置が、送信装置からの信号を受信する。

0065

なお、信号処理装置31の筐体内における無線通信では、同一周波数帯で複数の送信元が別々の情報を同時に送信するということ(多元接続)は行わないものとする。

0066

入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、及びシステム制御ブロック50は、いずれも、同一の送信処理部および受信処理部を有しているため、以下では、機能ブロック46を代表として、送信処理部および受信処理部の詳細な構成および動作について説明する。

0067

図4は、機能ブロック46の詳細構成例を示すブロック図である。

0068

機能ブロック46は、送信処理部101、受信処理部102、信号処理部103、制御部104、およびシステム基準信号取得部105により構成されている。

0069

なお、図4においては、アンテナ36aを、便宜的に送信処理部101と受信処理部102の両方に図示しているが、この2つのアンテナ36aは同一のものである。また、図4においては、機能ブロック46内の画像の信号の流れは実線で、コマンド等の制御信号の流れは点線で、システム同期信号発振器61からシステム同期信号線62を介して供給されるシステム基準信号は1点鎖線で図示されている。

0070

送信処理部101は、信号処理部103から供給される画像の信号や、制御部104から供給される制御信号を、送信データとしてアンテナ36aから電波で送信する送信処理を行う。送信処理部101では、送信データを変調する変調方式として、例えば、16QAM (Quadrature Amplitude Modulation)が採用されている。

0071

受信処理部102は、アンテナ36aが電波を受信することによりアンテナ36aから供給される信号を復調する受信処理を行い、その結果得られるデータ(制御信号を含む)を、必要に応じて、信号処理部103や制御部104に供給する。

0072

なお、受信処理部102は、送信側のブロックの変調方式の変調信号点の点数(変調点数)よりも信号点数が少ない復調方式を採用する。変調方式の変調信号点とは、I軸Q軸からなる信号点配置図コンスタレーションダイアグラム:Constellation diagram)で表したときの信号点を意味する。

0073

図5は、16QAM、QPSK、およびBPSKそれぞれの信号点配置を示している。16QAMの変調点数(復調点数)は、16点であり、QPSKの変調点数(復調点数)は、4点であり、BPSKの変調点数(復調点数)は、2点である。

0074

受信処理部102にデータを送信してくる送信側のブロックの送信処理部の変調方式は、機能ブロック46の送信処理部101と同様の16QAMである。従って、受信処理部102は、16QAMよりも信号点数が少ない復調方式である、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)やBPSK(Binary Phase Shift Keying)などを復調方式として採用することができる。本実施の形態では、受信処理部102の復調方式にBPSKが採用されているものとして説明する。なお、受信処理部102が復調方式としてQPSKを採用した場合については、図18を参照して後述する。

0075

信号処理部103は、受信処理部102から供給される画像の信号に対して、ノイズ除去処理、画像変換処理、又は画像調整処理などの所定の信号処理を施し、処理後の信号を送信処理部101に供給する。

0076

制御部104は、受信処理部102から供給される制御信号等に従い、送信処理部101、受信処理部102、および信号処理部103を制御する。

0077

システム基準信号取得部105は、システム同期信号発振器61からシステム同期信号線62を介して供給されるシステム基準信号を取得し、送信処理部101、受信処理部102、信号処理部103、および制御部104に供給する。

0078

以上のように構成される機能ブロック46においては、例えば、受信された画像の信号に対して、ノイズ除去処理、画像変換処理等の所定の処理が施された信号が送信処理部101から電波によって送信される。

0079

図6は、送信側の信号点配置図と、それに対応する受信側の信号点配置図を示している。

0080

図6の受信側の信号点配置図において、信号点が拡大しているのは、熱雑音による影響であり、信号点の配置が時計回りに回転しているのは位相ずれによるものである。

0081

信号処理装置31の筐体32内という限られた空間であって、かつ、基板35乃至37等の配置および筐体32の形状に変化がないという物理的環境が固定されている状態においては、熱雑音については予測不可能であるが、信号点の回転角度は定常的に決まってくる。換言すれば、筐体内の通信路(筐体内通信路)は、位相特性が定常的である通信路であると言うことができる。

0082

そこで、送信処理部101は、位相ずれを含んだ状態で、受信信号点(復調側の信号点)にできるだけ一致し、誤り率(BER)の最も低くなる送信信号点を、最適な送信信号点として決定(選択)する学習を行う。そして、送信処理部101は、無線通信する場合、最適な送信信号点として決定された送信信号点を使用して送信するようにする。即ち、送信側となるブロックの送信処理部が、位相ずれによる信号点の回転変化を送信側で予め吸収するような処理を施したデータを送信するようになされている。

0083

これにより、受信処理部102が位相ずれを調整する回路を持たなくても、送信側と受信側で正確な通信を行うことができるようになっている。

0084

次に、送信処理部101の送信信号点のなかから、受信側に最適な送信信号点を決定(選択)する学習処理について説明する。

0085

学習処理では、選択可能な候補となる送信信号点が多いほど、受信信号点に、より一致する信号点を選択することができるため、送信側の変調方式は、受信側の信号点数(復調点数)よりも多い送信信号点を持つ変調方式に設定されている。

0086

実際の学習処理では、送信側のブロックとなる入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、及びシステム制御ブロック50のうちの任意の1つのブロックの送信処理部101と、受信側のブロックとなる入力セレクタ44、信号ルータ45、機能ブロック46、及びシステム制御ブロック50のうちの任意の1つのブロックの受信処理部101が通信することにより、受信側に最適な送信信号点を決定するが、以下では、説明の便宜のため、機能ブロック46の送信処理部101と受信処理部102を用いて、学習処理を説明する。

0087

上述したように、本実施の形態において、送信側の変調方式は16QAMであり、受信側の復調方式はBPSKであるので、送信側は、学習処理により、16点の送信信号点のなかから、最適な信号点を2点選択することになる。

0088

図8フローチャートを参照して、送信側および受信側それぞれの学習処理について説明する。この学習処理は、信号処理装置31全体を制御するシステム制御ブロック50から、初期設定コマンドを受信したとき開始される。

0089

従って、最初のステップS11では、送信処理部101は、システム制御ブロック50から初期設定コマンドを受信し、受信処理部102も、ステップS51において、システム制御ブロック50から初期設定コマンドを受信する。

0090

ステップS12において、送信処理部101は、送信準備を行う。具体的には、送信処理部101は、システム基準信号取得部105から供給されるシステム基準信号に基づいて搬送波信号を生成するとともに、受信した初期設定コマンドに基づいて、通信速度の設定などを行う。

0091

受信側の受信処理部102も、ステップS52において、受信準備を行う。具体的には、受信処理部102は、システム基準信号取得部105から供給されるシステム基準信号に基づいて搬送波信号を生成するとともに、受信した初期設定コマンドに基づいて、通信速度の設定などを行う。送信側と受信側は、同一のシステム基準信号に基づいて搬送波信号が生成されるので、搬送波信号の周波数同期は確立される。

0092

図9乃至図12を参照して、初期設定コマンドに基づいて設定される内容について説明する。

0093

図9は、システム制御ブロック50から送られてくる初期設定コマンドのフォーマットを示している。

0094

初期設定コマンドには、図9に示されるように、“受信側復調方式”、“通信速度”、“コンスタレーション候補数”、および“テストパターンの情報”が含まれている。

0095

“受信側復調方式”は、受信側の復調方式を示す情報、具体的には、QPSKやBPSKを表す情報である。本実施の形態では、受信側の復調方式はBPSKであるとしているので、ここに入力されている情報は、BPSKを表す情報となる。

0096

“通信速度”は、送受信間におけるデータの通信速度を示す情報である。筐体内の無線通信は、この通信速度で実行される。

0097

“コンスタレーション候補数”は、学習処理で実行するコンスタレーション(信号点配置)の組数を表す情報である。制御部104には、コンスタレーション候補リストが記憶されており、学習処理において、コンスタレーション候補リストの上位から、“コンスタレーション候補数”として提供されるコンスタレーションの組数のコンスタレーション候補について誤り率が計算されることになる。

0098

図10は、BPSKに対するコンスタレーション候補リストの例を示し、図11は、QPSKに対するコンスタレーション候補リストの例を示している。

0099

受信側の復調方式がBPSKである場合、コンスタレーション候補としては16C2の組み合わせの組数だけ取りうるが、そのうちの所定数のコンスタレーション候補が、コンスタレーション候補リストとして記憶されている。

0100

受信側の復調方式がQPSKである場合も同様に、コンスタレーション候補としては16C4の組み合わせの組数だけ取りうるが、そのうちの所定数のコンスタレーション候補が、コンスタレーション候補リストとして記憶されている。

0101

通常は、初期設定コマンドの“コンスタレーション候補数”には、コンスタレーション候補リストにある候補数と同一の値が入力され、コンスタレーション候補リストにある全てのコンスタレーション候補リストについて誤り率が計算されるが、学習処理を短時間で行いたい場合などには、コンスタレーション候補リストにある候補数よりも少ない値を“コンスタレーション候補数”として指定することができる。

0102

コンスタレーション候補リストは、出荷前段階のパラメータ調整時、出荷後のパラメータ調整時など、学習処理が行われる度に、コンスタレーション候補の並びが必要に応じて入れ替わりリストの上位にあるもの、換言すれば、インデックス(index)の小さいものほど、選択される確率が高くなるように配列されている。従って、“コンスタレーション候補数”として、コンスタレーション候補リストにある候補数よりも少ない値が指定された場合には、リストの上位から、指定された組数のコンスタレーション候補について、誤り率が計算される。

0103

初期設定コマンドの“テストパターンの情報”は、どういった信号(ビット列)をテストパターンとして用いて送受信間でやりとりするかを特定するための情報である。

0104

例えば、テストパターンとして、PRBS(Pesudo Random Binary Sequence:バイナリ擬似乱数列)を採用することができる。

0105

図12Aは、PRBSを生成する最も簡単なM系列バイナリ信号発生器の構成例を示しており、このバイナリ信号発生器は、シフトレジスタ排他的論理和演算器により構成される。

0106

M系列のバイナリ信号発生器は、シフトレジスタと排他的論理和演算器の組み合わせ方と、そこに与えるレジスタ初期値によってさまざまなPRBSを生成することができ、また、シフトレジスタの構造と初期値が同じであれば、全く同じPRBSを生成することができるという特徴を有している。図12Bに示される例では、7ビットごとに周期を持つランダムビット列“0010111”が出力される例を示している。

0107

このM系列のバイナリ信号発生器を用いて、例えば、初期設定コマンドの“テストパターンの情報”として、シフトレジスタと排他的論理和演算器の組み合わせ方とレジスタの初期値が与えられることにより、送信側と受信側で、同一のテストパターンを生成することが可能となる。

0108

なお、M系列のバイナリ信号発生器は、機能ブロック46内の、例えば、信号処理部103などに設けられ、必要に応じて、テストパターンとしてのビット列を、送信処理部101や受信処理部102に供給する。

0109

図8戻り、初期設定コマンドに基づいて上述した各種の設定が行われた後、ステップS13において、送信処理部101は、送信コンスタレーションの設定を行う。即ち、送信処理部101は、コンスタレーション候補リストのなかから1つのコンスタレーション候補を送信に使用するコンスタレーション(以下、送信コンスタレーションと称する)として設定する。例えば、1回目のステップS12の処理では、図10インデックス番号が0であるコンスタレーション候補が送信コンスタレーションとして設定される。

0110

ステップS14において、信号処理部103は、受信処理部102から制御部104を介して制御信号として供給されるテストパターンの情報に基づいて、テストパターンを生成する。生成されたテストパターンは、制御信号として信号処理部103から送信処理部101に供給される。

0111

受信側でも同様に、ステップS53において、信号処理部103は、受信処理部102から制御部104を介して制御信号として供給されるテストパターンの情報に基づいて、テストパターンを生成する。生成されたテストパターンは、制御信号として信号処理部103から受信処理部102に供給される。

0112

ステップS15において、送信処理部101は、テストパターンを送信する。即ち、送信処理部101は、テストパターンをQPSKにより変調した信号を受信側に送信する。例えば、図10のインデックス番号が0であるコンスタレーション候補が送信コンスタレーションとして設定されている場合には、テストパターンのビットが“0”である場合には、“1010”が、ビットが“1”である場合には、“0000”が送信される。

0113

受信側の受信処理部102は、ステップS54において、筐体内無線通信路を介して送信処理部101から送信されてきた、テストパターンに対応する信号を受信し、BPSKにより復調する。ここで復調して得られた値を、受信信号値と称する。

0114

ステップS55において、受信処理部102は、受信信号値と、ステップS53で生成したテストパターンとを比較することにより、受信信号値の誤り率(BER)を算出する。

0115

一方、送信側では、ステップS16において、送信処理部101は、テストパターンの送信を終了するかを判定する。例えば、1つの送信コンスタレーションに対して、予め決められた所定回数だけテストパターンを生成して送信することが設定されており、送信処理部101は、テストパターンの送信回数が予め決められた所定回数に達しているか否かを判定することにより、テストパターンの送信を終了するかを判定する。

0116

ステップS16で、テストパターンの送信を終了しないと判定した場合、処理はステップS14に戻り、ステップS14乃至S16の処理が繰り返される。これにより、次のテストパターンとしてのランダムビット列が生成され、そのランダムビット列をQPSKにより変調した信号が受信側に送信される。

0117

一方、ステップS16で、テストパターンの送信が終了したと判定された場合、ステップS17において、送信処理部101は、テストパターン送信終了コマンドを受信側に送信する。

0118

受信側の受信処理部102は、ステップS56において、テストパターン送信終了コマンドを受信したかを判定する。ステップS56で、テストパターン送信終了コマンドを受信していないと判定した場合、処理はステップS53に戻り、上述したステップS53乃至S56が繰り返される。即ち、次のテストパターンが生成され、受信信号値の誤り率が算出される。

0119

一方、ステップS56で、テストパターン送信終了コマンドを受信したと判定された場合、処理はステップS57に進み、受信処理部102は、送信側が送信してきた送信コンスタレーションと、ステップS55で算出された誤り率とを対応付け、送信コンスタレーションと誤り率のペアとして内部メモリに保存する。なお、受信側では、送信側がどのようなコンスタレーション候補を送信コンスタレーションとして送信したかは認識できないので、実際には、送信されてきた送信コンスタレーションの順番(コンスタレーション候補リストのインデックス番号に対応)と誤り率のペアが保存される。

0120

送信側の送信処理部101は、ステップS18において、全てのコンスタレーション候補をテストしたか、即ち、コンスタレーション候補リストの上位から、初期設定コマンドの“コンスタレーション候補数”の数だけのコンスタレーション候補について、テストパターンの送信を行ったかを判定する。

0121

ステップS18で、全てのコンスタレーション候補のテストをしていないと判定された場合、処理はステップS13に戻り、上述したステップS13乃至S18の処理が繰り返される。即ち、コンスタレーション候補リストのなかから、次のコンスタレーション候補が送信コンスタレーションとして選択され、選択された送信コンスタレーションを用いて、テストパターンが送信される。

0122

一方、ステップS18で、全てのコンスタレーション候補をテストしたと判定された場合、処理はステップS19に進み、送信処理部101は、コンスタレーションテスト終了コマンドを受信側に送信する。

0123

これに対して、受信側の受信処理部102は、ステップS58において、コンスタレーションテスト終了コマンドを受信したかを判定する。ステップS58で、コンスタレーション終了コマンドを受信していないと判定された場合、処理はステップS53に戻り、ステップS53乃至S58の処理が繰り返される。

0124

一方、ステップS58で、コンスタレーション終了コマンドを受信したと判定された場合、ステップS59において、受信処理部102は、保存されている送信コンスタレーションと誤り率のペアの中から、誤り率の最も低い送信コンスタレーション(の順番)を決定し、ステップS60において、決定した送信コンスタレーションを通知する。すなわち、受信処理部102は、決定した送信コンスタレーションの順番を制御コマンドとして送信側に送信して、処理を終了する。

0125

これに対して、送信側の送信処理部101は、ステップS20において、受信側からの送信コンスタレーションの通知に基づく設定を行う。即ち、送信処理部101は、制御コマンドとして供給された送信コンスタレーションの順番を受信し、受信した順番に送ったコンスタレーション候補を、最適なコンスタレーションに決定する。これにより、受信した順番のコンスタレーション候補の2点の送信信号点が、最適な信号点として決定される。

0126

また、ステップS20において、送信処理部101は、受信した順番のコンスタレーション候補がコンスタレーション候補リストの最上位になるように、必要に応じて、コンスタレーション候補リストの並びを入れ替える。即ち、送信処理部101は、受信した順番のコンスタレーション候補がコンスタレーション候補リストの最上位(インデックス番号0)でない場合は、それを最上位に移動して、移動する前に上位にあったコンスタレーション候補それぞれのインデックス番号を1だけ繰り下げる処理を行う。現時点で、受信した順番のコンスタレーション候補がコンスタレーション候補リストの最上位にある場合は、送信処理部101は何も行わない。以上により送信処理部101の処理は終了する。

0127

以上のように、学習処理では、コンスタレーション候補リストの中から、初期設定コマンドの“コンスタレーション候補数”だけコンスタレーション候補がテストされて誤り率が算出され、その中で最も誤り率の低いコンスタレーション候補の送信信号点が最適な信号点として決定される。

0128

次に、最適な送信信号点を用いた送信処理部101の送信処理と受信処理部102の受信処理について説明する。

0129

図13は、送信処理部101の詳細な構成例を示すブロック図である。

0130

送信処理部101は、シリパラ変換器121、2値値変換器122および123、乗算器124および125、加算器126、逓倍回路127、並びにπ/2位相器128により構成されている。

0131

シリパラ変換器121には、画像の信号が、信号処理部103からシリアルデータで供給される。シリパラ変換器121は、供給されたシリアルデータの信号を、4ビットごとに、パラレルデータに変換する。そして、シリパラ変換器121は、変換後のパラレルデータの先の2ビットを2値4値変換器122に供給し、後の2ビットを2値4値変換器123に供給する。

0132

2値4値変換器122は、入力される2値(0または1)の要素を2つ持つベクトルから、4値の要素を持つ1つのベクトルに変換する。例えば、入力された2ビットが[0,1]であった場合、2値4値変換器122は、それを[01]に変換する。変換後の値は、乗算器124に供給される。

0133

2値4値変換器123も同様に、入力される2値の要素を2つ持つベクトルを、4値の要素を持つ1つのベクトルに変換し、変換後の値を乗算器125に供給する。

0134

乗算器124は、2値4値変換器122から供給される4値の値と搬送波信号とを乗算し、乗算後の信号を加算器126に供給する。乗算器125は、2値4値変換器123から供給される4値の値と搬送波信号とを乗算し、乗算後の信号を加算器126に供給する。乗算器124に供給される搬送波信号と乗算器125に供給される搬送波信号とは、π/2位相器128により位相がπ/2ずれている。

0135

加算器126は、乗算器124から供給される信号と、乗算器125から供給される信号とを合成することにより、16QAM変調された信号を生成し、アンテナ36aに供給する。

0136

逓倍回路127は、システム同期信号発振器61(図3)から供給されるシステム基準信号を逓倍することにより、搬送波信号を生成し、乗算器125とπ/2位相器128に供給する。π/2位相器128は、供給される搬送波信号の位相をπ/2だけずらし、乗算器124に供給する。

0137

以上のような構成により、送信処理部101は、16QAMにより変調した信号をアンテナ36aに出力することができる。

0138

図14は、受信処理部102の詳細な構成例を示すブロック図である。

0139

受信処理部102は、逓倍回路141、乗算器142、LPFローパスフィルタ:Low Pass Filter)143、比較器144、および統計処理部145により構成されている。

0140

逓倍回路141は、システム同期信号発振器61(図3)から供給されるシステム基準信号を逓倍することにより、搬送波信号を生成し、乗算器142に供給する。乗算器142は、アンテナ26aから供給される受信信号と、逓倍回路141から供給される搬送波信号を乗算する。LPF143は、乗算器142からの信号の高周波成分を除去する。乗算器142とLPF143により、受信信号がベースバンド信号に変換される。

0141

比較器144は、ベースバンド信号を、所定の閾値と比較することにより“0”または“1”の受信信号値に変換して、統計処理部145および信号処理部103(図4)に供給する。

0142

統計処理部145は、上述した学習処理における最適な信号点を決定するための処理を行う。即ち、統計処理部145は、送信コンスタレーションの順番と誤り率のペアの保存、各ペアの誤り率の算出、制御信号としての最適な信号点の送信などを行う。

0143

以上のような構成により、受信処理部102は、BPSKにより復調した受信信号値を得ることができる。

0144

図15のフローチャートを参照して、送信処理について説明する。

0145

初めに、ステップS81において、機能ブロック46のシステム基準信号取得部105は、システム同期信号発振器61から供給されるシステム基準信号を取得し、送信処理部101に供給する。なお、ステップS81の処理は、送信処理部101がシステム基準信号に基づく送信処理を行うことにより、周波数については同期が確立されていることを説明するため記述しているが、実際には、システム基準信号は、データを送信するか否かに関わらず、送信処理部101に供給されている。

0146

ステップS82において、制御部104は、受信側の受信処理部102において最も誤り率の低くなる最適な送信信号点を、16QAMの16個の送信信号点のなかから選択する。具体的には、制御部104は、コンスタレーション候補リストの最上位(インデックス番号0)のコンスタレーション候補の送信信号点を選択する。そして、制御部104は、選択した送信信号点を用いた変調を行うための制御信号を送信処理部101に供給する。

0147

ステップS83において、送信処理部101は、制御部104の制御の下、信号処理部103から供給される画像の信号(送信データ)を、16QAMにより変調する。例えば、上述したステップS82において選択された送信信号点が、図10のコンスタレーション候補リストの最上位である“0000”と“1010”であるとすると、送信処理部101は、信号処理部103から供給される画像の信号値が“0”である場合には、“1010”を、画像の信号値が“1”である場合には、“0000”を送信するように変調を行う。

0148

ステップS84において、アンテナ36aは、送信処理部101から供給される変調後の信号を、筐体内通信路を介して送信し、処理を終了する。

0149

次に、図16のフローチャートを参照して、受信処理について説明する。

0150

初めに、ステップS101において、機能ブロック46のシステム基準信号取得部105は、システム同期信号発振器61から供給されるシステム基準信号を取得し、受信処理部102に供給する。なお、上述したステップS81での説明と同様に、受信処理部102には、受信処理を行うか否かに関わらず、システム基準信号が供給されている。

0151

ステップS102において、受信処理部102は、送信側から送信されてきた信号を、アンテナ36aを介して受信し、ステップS103において、受信した信号をBPSKにより復調する。復調後の値(受信信号値)が信号処理部103に供給され、処理は終了する。

0152

以上のように、システム基準信号を共有することにより周波数については送信側と受信側で同期が確立されており、かつ、筐体内通信路という、位相特性が定常的である通信路を介して無線通信を行う場合に、送信側の変調方式を、受信側の信号点の数よりも多い送信信号点を持つ変調方式にして、送信側の送信信号点のなかから、受信側で誤り率が最も低くなる送信信号点を選択し、その選択された送信信号点を用いてデータを送信することにより、実質的に同期検波を行ったと同様の、通信を行うことができる。この場合、位相器を必要としないので、簡単な構成で、信頼性の高い(精度の高い)通信を行うことができる。

0153

なお、上述したように、送信側では、送信可能な送信信号点の中から、受信側で誤り率が最も低くなる送信信号点を選択するので、選択可能な送信信号点の数は多い方が望ましい。

0154

そこで、例えば、図13の送信処理部101の加算器126の前段に、乗算器124と乗算器125の出力を入力させ、そのどちらか一方を加算器126に出力するセレクタを設けることによって、図17に示すように、Q軸上またはI軸上となる4つの送信信号点(Q軸とI軸の両方で8点の送信信号点)を、送信可能な送信信号点として追加することができる。これにより、選択可能な送信信号点の数が増し、より最適な送信信号点を選択することができる。また、受信側の復調方式がBPSKである場合には、I軸上に信号点が配置されていた方が、誤り率が低くなる可能性が高いとも考えられるので、より最適な送信信号点が見つかりやすいとも言える。

0155

次に、受信側の復調方式がQPSKである場合について説明する。

0156

図18は、受信側の復調方式がQPSKである場合の、受信処理部102の詳細な構成例を示すブロック図である。即ち、受信処理部102のその他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。

0157

なお、図18において、BPSKのときの図14と対応する部分については同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

0158

図18の受信処理部102は、逓倍回路141、乗算器1421および1422、LPF1431および1432、比較器1441および1442、統計処理部145、π/2位相器201、並びにパラシリ変換器202により構成されている。

0159

即ち、復調方式がQPSKである場合の受信処理部102には、乗算器142、LPF143、および比較器144が、それぞれ2個ずつ設けられており、乗算器1421、LPF1431、および比較器1441と、乗算器1422、LPF1432、および比較器1442は、乗算器1421と乗算器1422に供給される搬送波信号の位相が互いにπ/2ずれている以外は、図14に示したBPSKのときの乗算器142、LPF143、および比較器144と同様のことを行う。

0160

π/2位相器201は、逓倍回路141からの搬送波信号を、位相をπ/2ずらして乗算器1421に供給する。このようにすることによって、乗算器1421、LPF1431および比較器1441により、受信信号の搬送波信号と直交する搬送波成分に含まれるベースバンド信号(Q軸値)を得る。

0161

パラシリ変換器202は、2ビットのパラレルデータをシリアルデータに変換する。

0162

復調方式がQPSKである場合の受信処理部102の学習処理および受信処理は、上述したBPSKのときと同様であるので、その説明は省略する。

0163

従って、受信処理部102の復調方式がQPSKである場合でも、受信側の受信信号点数よりも送信側の送信信号点数が多いという条件を満たすので、学習の結果選択される最適な送信信号点を用いてデータを送信することにより、位相器を省略した簡単な構成で、同期検波を行った精度の高い通信を行うことができる。

0164

また、このことは、送信側の変調方式が16QAMである場合に、受信側がBPSKかまたはQPSKのどちらの復調方式(変調方式)でも対応可能であるということもできるが、例えば、最初に、受信側がBPSKを復調方式として採用していた場合に、高フレームレート化高解像度化などにより、信号処理装置31内でやりとりする信号の高速化が必要となった場合でも、受信側の変調方式をBPSKからQPSKに変更することだけで、対応可能であるということも言える。即ち、送信処理装置101および受信処理装置102は、信号処理装置31内でやりとりする信号の帯域に関してスケーラビリティを持たせることを可能とする。

0165

ところで、従来の無線通信システムでは、受信信号の搬送波と内部発振させている搬送波の周波数と位相を合わせることによって、1つの送信デバイスから複数の受信デバイスへ同一の情報を送信する、いわゆるブロードキャストが可能であるが、信号処理装置31においても同様のことを行うことができる。

0166

信号処理装置31の筐体32内の限られた固定の空間内では、送信側が最適な送信信号点を選択して送信したとき、低い誤り率で受信可能な位置には、多少の広がりが存在する。従って、同一の送信信号点で受信可能な範囲内に、所定の処理を行う受信基板(機能ブロック46)を複数配置することにより、複数の受信デバイスに同時にデータを送信することができる。

0167

例えば、図19に示すように、最初に、筐体32内の所定の位置に、1枚の機能ブロック461を設置して使用していた後に、その機能ブロック461と同一の送信信号点での受信を行う範囲内に、2枚目、3枚目の機能ブロック462、463を設置し、最初の機能ブロック461と同一の信号処理を行わせることにより、処理能力を、2倍、3倍に拡張することができる。このように、送信処理装置101および受信処理装置102を有する機能ブロック46は、信号処理装置31で実行される処理の処理能力に関してスケーラビリティを持たせることを可能とする。

0168

また、筐体32内のある位置(範囲)と、筐体32内のある位置(範囲)で、低い誤り率で受信可能な送信信号点が異なる場合には、送信信号点を切り替えることにより、送信する相手の機能ブロック46を切り分けることも可能である。即ち、信号処理装置31の無線通信システムでは、受信デバイスをグループ分けし、グループ内でブロードキャストを行うマルチキャスト通信を送信信号点の違いにより実現可能とする。

0169

例えば、図20に示すように、あるコンスタレーションAという送信信号点で受信可能な範囲に、画像変換処理を行う機能ブロック461乃至463を配置し、コンスタレーションAと異なるコンスタレーションBという送信信号点で受信可能な範囲に、画像調整処理を行う機能ブロック464とノイズ除去処理を行う機能ブロック465を配置することにより、送信側である信号ルータ45が、送信する送信信号点を変更することによって、送信先を選択することができる。即ち、コンスタレーションAで送信した場合には、データが機能ブロック461乃至463により受信され、3倍の処理能力を有する画像変換処理が実行され、コンスタレーションBで送信した場合には、データが機能ブロック464および465により受信され、ノイズ除去処理と画像調整処理が実行されることになる。このように、送信処理装置101および受信処理装置102を有する機能ブロック46は、信号処理装置31で実行される処理の機能数に関してスケーラビリティを持たせることを可能とする。なお、コンスタレーションAとBとが直交する信号点配置である場合に特に有効である。

0170

上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用パーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

0171

図21は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。

0172

コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)301,ROM(Read Only Memory)302,RAM(Random Access Memory)303は、バス304により相互に接続されている。

0173

バス304には、さらに、入出力インタフェース305が接続されている。入出力インタフェース305には、キーボードマウスマイクロホンなどよりなる入力部306、ディスプレイスピーカなどよりなる出力部307、ハードディスク不揮発性メモリなどよりなる記憶部308、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部309、磁気ディスク光ディスク光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア311を駆動するドライブ310が接続されている。

0174

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU301が、例えば、記憶部308に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース305及びバス304を介して、RAM303にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

0175

コンピュータ(CPU301)が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア311に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワークインターネットデジタル衛星放送といった、有線または無線伝送媒体を介して提供される。

0176

そして、プログラムは、リムーバブルメディア311をドライブ310に装着することにより、入出力インタフェース305を介して、記憶部308にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部309で受信し、記憶部308にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM302や記憶部308に、あらかじめインストールしておくことができる。

0177

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

0178

また、プログラムは、1のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。

0179

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

0180

すなわち、本実施の形態では、画像の信号を送信の対象としたが、送信の対象とする信号としては、画像の他、例えば、音声の信号等を採用することができる。また、本発明は、基板間の他、例えば、LSI間で行われる通信にも適用可能である。

0181

また、上述した実施の形態では、送信側の変調方式が16QAMで、受信側の復調方式がBPSKまたはQPSKである場合の例について説明したが、本発明は、この変復調方式に限定されず、送信側の送信信号点が受信側の受信信号点よりも多い変調方式であれば適用可能である。

0182

さらに、上述した実施の形態では、逓倍回路によりシステム基準信号を逓倍することにより搬送波信号を生成したが、搬送波信号の周波数は、システム基準信号の周波数よりも低くても高くてもどちらでもよい。

0183

なお、信号処理装置31の無線通信では、同一周波数帯で複数の送信元が別々の情報を同時に送信するということ(多元接続)は行わないものとしたが、同一周波数帯で複数の送信元が別々の情報を同時に送信することを許可する場合には、周波数分割多元接続方式や時分割多元接続方式を併用することで実現可能である。

図面の簡単な説明

0184

従来の信号処理装置の一例の構成を示すブロック図である。
本発明を適用した信号処理装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。
図2の信号処理装置の電気的な構成例を示すブロック図である。
機能ブロックの詳細構成例を示すブロック図である。
16QAM、QPSKおよびBPSKの信号点配置を示す図である。
送信側と受信側の信号点配置の違いを示す図である。
筐体内通信における移送特性定常性を説明する図である。
送信側および受信側それぞれの学習処理を説明するフローチャートである。
初期設定コマンドのフォーマットを説明する図である。
BPSKに対するコンスタレーション候補リストの例を示す図である。
QPSKに対するコンスタレーション候補リストの例を示す図である。
バイナリ信号発生器を説明する図である。
送信処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
受信処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
送信処理を説明するフローチャートである。
受信処理を説明するフローチャートである。
セレクタ挿入時の信号点配置を示す図である。
復調方式がQPSKである場合の受信処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。
処理能力に関するスケーラビリティを説明する図である。
機能数に関するスケーラビリティを説明する図である。
本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

0185

31信号処理装置, 36aアンテナ, 46機能ブロック, 101送信処理部, 102受信処理部, 103信号処理部, 104 制御部, 105 システム基準信号取得部

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