JP2018160887A - Transmitter and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、送信装置および受信装置に関する。詳しくは、複数のアンテナを有する送信装置および受信装置に関する。 The present technology relates to a transmission device and a reception device. Specifically, the present invention relates to a transmission device and a reception device having a plurality of antennas.
従来、無線通信において送信された信号は、直接受信装置に至る経路の他に建物等から反射されて受信装置に届く経路の複数の経路を介して伝達される。すなわち、複数の経路により多重化されて伝達される。このような無線伝送の形態はマルチパスと称され、伝達された信号は、経路毎に遅延時間が異なる。このため、これらの信号を同時に受信すると、受信信号同士の干渉を生じて信号レベルが変動し、受信性能が低下することとなる。これを防止するため、受信装置においてアンテナの指向性を変更することにより、経路を選択して受信を行う受信装置が使用されている。例えば、励振素子とこの励振素子を囲むように配置された非励振素子とにより構成されるアレイアンテナを備える受信装置が使用されている(例えば、特許文献1参照。)。この受信装置においては、非励振素子にそれぞれ接続されたリアクタンス素子のリアクタンスを変化させることにより、アレイアンテナ全体の指向性を所望の方向の感度を向上させる指向性に変化させ、励振素子により信号の受信を行う。これにより、最適な受信状態となる方向からの信号を受信し、受信性能を向上させる。 Conventionally, signals transmitted in wireless communication are transmitted via a plurality of routes that are reflected from a building or the like and reach the receiving device in addition to a route that directly reaches the receiving device. That is, it is multiplexed and transmitted by a plurality of paths. Such a form of wireless transmission is called multipath, and the transmitted signal has a different delay time for each path. For this reason, when these signals are received simultaneously, interference between the received signals occurs, the signal level fluctuates, and the reception performance is degraded. In order to prevent this, a receiving apparatus that selects a path and performs reception by changing the antenna directivity in the receiving apparatus is used. For example, a receiving apparatus including an array antenna configured by an excitation element and a non-excitation element arranged so as to surround the excitation element is used (for example, see Patent Document 1). In this receiving apparatus, by changing the reactance of each reactance element connected to each non-excitation element, the directivity of the entire array antenna is changed to the directivity that improves the sensitivity in a desired direction. Receive. As a result, a signal is received from the direction in which the reception state is optimal, and reception performance is improved.
また、携帯電話などの移動体通信や、Wi−Fi(無線LAN)などの室内通信端末の増加に伴い、通信データ量が急激に増大しており、これに対応するために、伝送速度の向上、基地局のカバーエリアの拡大、アンテナサイズ(受信機の大きさ)の削減などが求められている。さらに、電波の到来方向の調査、情報セキュリティのニーズ、送信するデータ量の増加や監視等に簡易な装置で対応することも求められている。 In addition, with the increase in mobile communication such as mobile phones and indoor communication terminals such as Wi-Fi (wireless LAN), the amount of communication data has increased rapidly. To cope with this, the transmission speed has been improved. There is a need to expand the coverage area of base stations and reduce antenna size (receiver size). Furthermore, it is also required to use a simple device to investigate the direction of arrival of radio waves, information security needs, increase in the amount of data to be transmitted, and monitoring.
一方、特許文献1の受信装置においては、高速に時間変動する通信路環境においては、最適な受信状態となるリアクタンスを探索するまでに時間がかかり、通信環境の変化に追従することが困難という問題がある。また、膨大な数のマルチパスが存在する通信路環境においては、最適な受信状態を探索することが困難である。また、大容量通信を行うために有効な方法の一つとして多数のアンテナを設置する方法があるが、アンテナサイズが大きくなるという問題がある。
On the other hand, in the receiving apparatus of
本技術は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、複数の到来信号を受信する受信装置の構成を簡略化すること、および当該受信装置の技術を応用した簡易な送信装置を提供することを目的としている。 The present technology has been made in view of the above-described problems, and provides a simplified transmission device that simplifies the configuration of a reception device that receives a plurality of incoming signals and that applies the technology of the reception device. The purpose is that.
本技術の第1の態様は、無線信号の受信を行う受信アンテナと、上記受信アンテナと電磁的に結合するとともに印加される電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス素子が接続される副アンテナと、上記可変リアクタンス素子に互いに直交する複数の周期電圧波形を印加することにより上記受信を制御する可変リアクタンス素子制御部とを具備する受信装置である。副アンテナに接続された可変リアクタンス素子に互いに直交する複数の周期電圧波形を印加することにより、副アンテナと電磁的に結合する受信アンテナの特性を変化させて、複数の信号を受信させることができる。 According to a first aspect of the present technology, a receiving antenna that receives a radio signal, a sub-antenna that is electromagnetically coupled to the receiving antenna and is connected to a variable reactance element that changes reactance according to an applied voltage, The receiving device includes a variable reactance element control unit that controls the reception by applying a plurality of periodic voltage waveforms orthogonal to each other to the variable reactance element. By applying a plurality of periodic voltage waveforms orthogonal to each other to the variable reactance element connected to the sub-antenna, it is possible to change the characteristics of the receiving antenna that is electromagnetically coupled to the sub-antenna and to receive a plurality of signals. .
また、この第1の態様において、上記副アンテナは、複数の上記可変リアクタンス素子が接続され、上記可変リアクタンス素子制御部は、上記複数の周期電圧波形を上記複数の可変リアクタンス素子にそれぞれ印加してもよい。これにより、複数の周期電圧波形が複数の可変リアクタンス素子にそれぞれ印加される。 In the first aspect, the sub-antenna is connected to the plurality of variable reactance elements, and the variable reactance element control unit applies the plurality of periodic voltage waveforms to the plurality of variable reactance elements, respectively. Also good. As a result, a plurality of periodic voltage waveforms are respectively applied to the plurality of variable reactance elements.
また、この第1の態様において、上記副アンテナが複数配置され、上記可変リアクタンス素子制御部は、上記複数の周期電圧波形を上記複数の可変リアクタンス素子にそれぞれ印加してもよい。これにより、複数の周期電圧波形が複数の可変リアクタンス素子にそれぞれ印加される。 In the first aspect, a plurality of the sub antennas may be arranged, and the variable reactance element control unit may apply the plurality of periodic voltage waveforms to the plurality of variable reactance elements, respectively. As a result, a plurality of periodic voltage waveforms are respectively applied to the plurality of variable reactance elements.
また、この第1の態様において、多次元化された受信信号に重み付け合成をして受信電波の電界強度のアンテナパターンを求める信号演算処理部をさらに具備し、上記可変リアクタンス素子制御部は、上記可変リアクタンス素子に多次元化した信号を印加することにより上記多次元化された受信信号を受信させてもよい。 In the first aspect, the signal processing unit further includes a signal calculation processing unit that obtains an antenna pattern of the electric field strength of the received radio wave by weighting and combining the received signal that has been multidimensionalized, and the variable reactance element control unit includes: The multidimensional received signal may be received by applying a multidimensional signal to the variable reactance element.
また、この第1の態様において、上記可変リアクタンス素子に所定の信号を印加することにより上記受信を制御する制御部と、上記受信された受信信号を処理する信号処理部とをさらに具備してもよい。 The first aspect may further include a control unit that controls the reception by applying a predetermined signal to the variable reactance element, and a signal processing unit that processes the received reception signal. Good.
また、この第1の態様において、上記制御部は、異なる波形の信号を上記所定の信号としてそれぞれの上記可変リアクタンス素子に印加することにより、受信アンテナの指向性をそれぞれの信号の波形に基づいて常時変化させてもよい。 In the first aspect, the control unit applies the signals having different waveforms to the variable reactance elements as the predetermined signals, thereby setting the directivity of the receiving antenna based on the waveforms of the signals. It may be changed constantly.
また、この第1の態様において、上記制御部は、互いに異なる周期波形や当該周期波形により生成されるアンテナパターンが、複数の直交信号の振幅および位相を変調して加算して得られる波形の信号を上記所定の信号としてそれぞれの可変リアクタンス素子に印加することにより、受信アンテナの指向性をそれぞれの信号の波形に基づいて常時変化させてもよい。 Further, in the first aspect, the control unit is a signal having a waveform obtained by adding different periodic waveforms and antenna patterns generated by the periodic waveforms by modulating the amplitude and phase of a plurality of orthogonal signals. May be applied to each variable reactance element as the predetermined signal to constantly change the directivity of the receiving antenna based on the waveform of each signal.
また、この第1の態様において、上記信号処理部は、上記可変リアクタンス制御部により印加されたそれぞれの電圧波形に基づく信号を上記受信信号に乗算して復調する信号波形乗算部と、上記復調されたそれぞれの信号に、重みを掛ける重み乗算部と、上記重みを掛けられた信号を合成する合成部とを備えてもよい。 In the first aspect, the signal processing unit includes a signal waveform multiplication unit that multiplies the received signal by a signal based on each voltage waveform applied by the variable reactance control unit and demodulates the received signal, and the demodulated signal. Each of the signals may be provided with a weight multiplying unit that multiplies the weights and a combining unit that combines the weighted signals.
また、この第1の態様において、上記信号波形乗算部は、上記可変リアクタンス制御部により印加されたそれぞれの電圧波形と同じ波形の信号を上記受信信号に乗算してもよい。 In the first aspect, the signal waveform multiplication unit may multiply the reception signal by a signal having the same waveform as each voltage waveform applied by the variable reactance control unit.
また、この第1の態様において、上記信号波形乗算部は、上記可変リアクタンス制御部により印加されたそれぞれの電圧波形の直交信号、アンテナパターンの時間変化波形を構成する直交信号およびその複素共役に相当する信号の何れかを受信信号に乗算してもよい。 Further, in the first aspect, the signal waveform multiplication unit corresponds to an orthogonal signal of each voltage waveform applied by the variable reactance control unit, an orthogonal signal constituting a time-varying waveform of the antenna pattern, and a complex conjugate thereof. The received signal may be multiplied by any of the signals to be transmitted.
また、本技術の第2の態様は、無線信号の送信を行うための信号および搬送波を発生する送信機と、上記信号および搬送波を送信する送信アンテナと、上記送信アンテナと電磁的に結合し、上記無線信号に信号発生部の信号を掛け合わせる副送信アンテナに接続された信号発生部を備えた副送信アンテナ部と、を具備する送信装置である。 In addition, a second aspect of the present technology includes a transmitter that generates a signal and a carrier for transmitting a radio signal, a transmission antenna that transmits the signal and the carrier, and electromagnetically coupled to the transmission antenna. A sub-transmission antenna unit including a signal generation unit connected to a sub-transmission antenna that multiplies the signal of the signal generation unit by the radio signal.
また、この第2の態様において、上記信号発生部は、上記送信アンテナと電磁的に結合するとともに印加される電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス素子が接続される副送信アンテナと、上記可変リアクタンス素子を制御する信号を生成する可変リアクタンス素子制御部とを備えてもよい。 In the second aspect, the signal generating unit includes a sub-transmission antenna that is electromagnetically coupled to the transmission antenna and to which a variable reactance element whose reactance changes according to an applied voltage is connected; and the variable reactance element And a variable reactance element control unit that generates a signal for controlling.
また、この第2の態様において、上記可変リアクタンス素子制御部は、秘密性・秘匿性信号設定部をさらに備え、上記可変リアクタンス素子制御部は、上記信号設定部の設定に基づく信号を発生してもよい。 In the second aspect, the variable reactance element control unit further includes a confidentiality / confidentiality signal setting unit, and the variable reactance element control unit generates a signal based on the setting of the signal setting unit. Also good.
本技術によれば、複数の到来信号を受信する送信装置および受信装置の構成を簡略化するという優れた効果を奏する。 According to the present technology, there is an excellent effect of simplifying the configuration of a transmission device and a reception device that receive a plurality of incoming signals.
次に、図面を参照して、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する。)を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。 Next, a mode for carrying out the present technology (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the dimensional ratios of the respective parts do not necessarily match the actual ones. Also, it goes without saying that the drawings include portions having different dimensional relationships and ratios.
<1.第1の実施の形態>
[受信装置の構成]
図1は、本技術の第1の実施の形態に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置1は、受信アンテナ10と、高周波フロントエンド20と、信号処理部30と、副アンテナ部41および42とを備える。なお、副アンテナ部は、図5のように3以上備えることもできる。
<1. First Embodiment>
[Receiver configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the first embodiment of the present technology. The receiving
受信アンテナ10は、送信された信号を受信するアンテナである。この受信アンテナ10は、後述する副アンテナ411および412とともにアレイアンテナを構成する。また、受信アンテナ10は、モノポールアンテナを想定した構成にしているが、本発明における実施の構成は、これに限定されない。
The receiving
高周波フロントエンド20は、受信アンテナ10により受信された高周波信号を処理するものである。この高周波フロントエンド20は、例えば、高周波増幅部、周波数変換部、バンドパスフィルタおよびアナログデジタル変換部により構成される。
The high frequency
ここで、高周波増幅部は、受信アンテナ10により受信された高周波信号の増幅を行うものである。また、周波数変換部は、増幅された高周波信号を中間周波数またはベースバンド周波数の信号に変換するものである。この周波数変換部により高周波信号は、中間周波信号またはベースバンド信号に変換される。また、バンドパスフィルタは、中間周波信号等に含まれる不要な周波数の信号を除去するフィルタである。また、アナログデジタル変換部は、アナログの信号である中間周波信号等をデジタルの信号に変換するものである。高周波フロントエンド20により、受信アンテナ10により受信された信号は、デジタルの受信信号に変換されて信号処理部30に対して出力される。
Here, the high frequency amplification unit performs amplification of the high frequency signal received by the receiving
信号処理部30は、高周波フロントエンド20から出力されたデジタルの受信信号に対して処理を行うものである。この信号処理には、例えば、デジタルの受信信号の変調方式に応じて復調することにより音声等の受信データを生成する復調が該当する。信号処理部30の構成の詳細については後述する。
The
副アンテナ部41および42は、受信アンテナ10に作用して受信アンテナ10におけるアンテナパターンに変化を与えるものである。副アンテナ部41は、副アンテナ411と、可変リアクタンス素子421と、可変リアクタンス素子制御部431と、電圧源441とを備える。可変リアクタンス素子421は、副アンテナ411と接地との間に接続される。直列に接続された可変リアクタンス素子制御部431および電圧源441は、可変リアクタンス素子421に並列に接続される。また、副アンテナ部42は、副アンテナ412と、可変リアクタンス素子422と、可変リアクタンス素子制御部432と、電圧源442とを備える。これらは、副アンテナ部41と同様に接続される。
The
副アンテナ411および412は、受信アンテナ10と電磁的に結合するアンテナである。この副アンテナ411および412は、受信アンテナ10に近接して配置されることにより、電磁的に結合する。例えば、受信アンテナ10との距離が受信する信号の波長の1/2よりも短い距離に近接させる。
The
可変リアクタンス素子421および422は、自身のリアクタンスを変更可能な素子である。この可変リアクタンス素子421および422を副アンテナ411および412に直列に接続することにより、副アンテナ411および412のリアクタンスを変更することができる。可変リアクタンス素子421および422には、例えば、可変容量ダイオードを使用することができる。可変容量ダイオードは、PN接合における逆方向に印加された電圧に応じて容量が変化するダイオードである。この逆方向の印加電圧を変化させることにより、容量すなわちリアクタンスを変化させることができる。
The
電圧源441および442は、それぞれ可変リアクタンス素子421および422に逆方向のバイアス電圧を印加する電源である。
可変リアクタンス素子制御部431および432は、可変リアクタンス素子421および422のリアクタンスを制御するものである。この可変リアクタンス素子制御部431および432は、可変リアクタンス素子421および422に印加する電圧を制御することにより、可変リアクタンス素子421および422のリアクタンスを制御する。以下、可変リアクタンス素子421および422に印加する電圧をリアクタンス制御電圧と称する。可変リアクタンス素子制御部431および432は、副アンテナ部41等の接地とは絶縁されている、すなわち、接地電位に対してフローティング状態において動作する。このため、リアクタンス制御電圧は、電圧源441および442のバイアス電圧に重畳して可変リアクタンス素子421および422に印加される。
The variable
可変リアクタンス素子制御部431を例に挙げて、可変リアクタンス素子制御部の制御について説明する。可変リアクタンス素子制御部431がリアクタンス制御電圧を変化させると、可変リアクタンス素子421のリアクタンスが変化する。副アンテナ411は受信アンテナ10と電磁結合しているため、可変リアクタンス素子421のリアクタンスの変化に応じてアンテナの指向性(アンテナパターン)も変化する。このため、リアクタンス制御電圧を制御することにより受信アンテナ10により受信される信号の信号レベルおよび位相を変化させることができる。
The control of the variable reactance element control unit will be described by taking the variable reactance
[受信信号]
このリアクタンス制御電圧として周期電圧(一定の周期で同じ波形を繰り返す周期波)を使用すると、アンテナパターンを周期的に変化させることができる。すなわち、受信される信号の振幅および位相を周期電圧(リアクタンス制御電圧)により変動させることができる。ここで、直流を含めて4種類の周期波(直流、符号1、符号2、符号3)を足し合わせてリアクタンス制御電圧として印加した場合には、信号処理部30に入力される信号のスペクトルは、図2のようになる。
[Received signal]
When a periodic voltage (a periodic wave that repeats the same waveform at a constant period) is used as the reactance control voltage, the antenna pattern can be periodically changed. That is, the amplitude and phase of the received signal can be changed by the periodic voltage (reactance control voltage). Here, when four types of periodic waves including direct current (DC,
すなわち、図2は、直流並びに符号1、符号2、および符号3の周期波をリアクタンス制御電圧として使用した場合の受信アンテナ10によって受信される信号をベースバンド周波数に変換した後の周波数スペクトルを表した図であり、横軸は周波数を表し、縦軸は受信信号の電力を表す。
That is, FIG. 2 shows the frequency spectrum after the signal received by the receiving
すなわち、直流成分と符号1乃至符号3の影響を受けたアンテナパターンによりスペクトル拡散変調された成分が重なり、4つの周期波による受信信号が同時に受信される。このため、受信装置1は、1つの受信アンテナ10により複数の出力信号を受信することができる。このため、受信装置1は、物理的に異なる複数のアンテナを有する受信装置と等価な受信装置として使用することができる。
That is, the direct-current component and the component subjected to spread spectrum modulation by the antenna pattern affected by
[信号処理部の構成]
図3は、本技術の第1の実施の形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。図3の信号処理部30は、符号乗算部311および312、ローパスフィルタ321乃至323ならびに重み乗算部331乃至333および復調部34を備える。
[Configuration of signal processor]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit according to the first embodiment of the present technology. The
符号乗算部311乃至312は、高周波フロントエンド20から出力されたデジタルの受信信号に、副アンテナ部で用いた拡散符号の複素共役を連続的に乗算して、各拡散符号に対応する成分を低域成分に変換して通過させる。符号乗算部311は符号1に対応し、符号乗算部312は符号nに対応する。ローパスフィルタ321は、高周波フロントエンド20から出力されたデジタルの受信信号の低域成分を通過させるフィルタを表し、ローパスフィルタ322乃至323は、符号乗算部を通過した受信信号の拡散符号1乃至符号nに対応する成分のみを取り出すためのフィルタを表す。
The
符号乗算部311とローパスフィルタ322の組合せが符号1に対応する逆拡散処理を表し、符号乗算部312とローパスフィルタ323の組合せが符号nに対応する逆拡散処理を表す。
A combination of the
図2の信号を例に挙げて説明すると、高周波フロントエンド20から出力された受信信号をローパスフィルタ321に通すことで低域成分を取り出せる。また、高周波フロントエンド20から出力された受信信号に符号乗算部符号3で符号3の複素共役を乗算することにより、次の図4で表されるような受信信号スペクトルを得ることができる。
The signal shown in FIG. 2 will be described as an example. A low-frequency component can be extracted by passing the reception signal output from the high-frequency
これをローパスフィルタ321に通すことにより、高周波フロントエンド20から出力された信号から、符号3の成分だけを得られる。このような逆拡散処理を符号1から符号nまで行う。
By passing this through the low-
重み乗算部331乃至333は、ローパスフィルタ321乃至323から出力された信号に対して重み乗算を行うものである。図3においては、重み乗算部331乃至333は、それぞれローパスフィルタ321乃至323に対応し、直流および符号1から符号nの受信信号成分に対して重み乗算を行う。この重みは、例えば、所望の信号成分の信号対雑音電力比を最大にするために乗算されるものである。また、送信信号が複数並列に送信されている場合は、送信信号に応じて重み乗算部331乃至333において掛ける重みの組み合わせを変える。
The weight multipliers 331 to 333 perform weight multiplication on the signals output from the low pass filters 321 to 323. In FIG. 3,
復調部34は、重み乗算部331乃至333により乗算された受信信号の復調を行うものである。また、受信信号が符号化されている場合には、復号をさらに行って受信データを生成する。
The
また、送信信号が複数並列に送信されている場合は、それぞれの送信信号に対応して復調を行う。また、図3の復調部34は、例えば、重み乗算部331乃至333から出力された受信信号の加算を行い、加算後の受信信号を復調することができる。これにより、信号対雑音電力比を向上させることができる。このような受信方法は、受信ダイバーシチと称される。
When a plurality of transmission signals are transmitted in parallel, demodulation is performed corresponding to each transmission signal. 3 can add the received signals output from the
このように、受信装置1は、送信された複数の信号を1つの受信アンテナ10により受信することができ、MIMO(Multiple Input Multiple Output)を実行することができる。
As described above, the receiving
なお、信号処理部30の構成は、この例に限定されない。例えば、単一の信号が送信されて複数の受信信号を復調する構成(SIMO:Single Input MultipleOutput)に適用することもできる。
The configuration of the
以上説明したように、本技術の第1の実施の形態の受信装置1は、複数の周期波からなるリアクタンス制御電圧を可変リアクタンス素子のそれぞれに印加することにより、1つの受信アンテナにおいて複数の異なる受信信号を生成することができる。これにより、受信装置1の構成を簡略化することができる。
As described above, the receiving
<2.第2の実施の形態>
図6は、本技術の第2の実施の形態に係る受信装置の構成例を示す図である。上述の第1の実施の形態の受信装置1は、副アンテナに複数の周期波形を印加していた。これに対し、本技術の第2の実施の形態の受信装置1は、副アンテナに複数の互いに異なる周波数の正弦波の和の電圧を印加することにより受信信号を周波数シフトさせる点で、第1の実施の形態と異なる。
<2. Second Embodiment>
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the second embodiment of the present technology. In the receiving
[受信信号]
図7は、本技術の第2の実施の形態に係る受信信号の一例を示す図である。同図は、受信アンテナ10等の受信信号周波数がfcであり、fsおよび2fsの周波数の正弦波の和をリアクタンス制御電圧として使用した場合の受信アンテナ10により受信される信号を表した図である。同図において横軸は受信信号の周波数を表し、縦軸は受信信号の電力を表す。
[Received signal]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a reception signal according to the second embodiment of the present technology. The figure shows a signal received by the
図1の可変リアクタンス素子制御部431および432に、直流、周波数fsの正弦波電圧、周波数2fsの正弦波電圧をそれぞれ加えた場合、もしくは、それぞれに直流、周波数fsの正弦波電圧、周波数2fsの正弦波電圧の和の電圧を加えた場合、高周波フロントエンド部における周波数変換前のスペクトルが図7のようになる。
When DC, a sine wave voltage with a frequency fs, and a sine wave voltage with a frequency 2fs are respectively added to the variable reactance
ベースバンド帯域への周波数変換が行われた後の高周波フロントエンド部の出力を分岐させて、図7の各スペクトルに対応する図6のバンドパスフィルタ91、92、94、95およびローパスフィルタ93(それぞれの括弧内は通過させる帯域の中心周波数を表す)を通して、それぞれの周波数帯における信号を受信する。 The output of the high-frequency front end unit after the frequency conversion to the baseband band is branched, and the bandpass filters 91, 92, 94, 95 and the lowpass filter 93 (FIG. 6) corresponding to the respective spectra of FIG. The signal in each frequency band is received through each parenthesis (representing the center frequency of the band to be passed).
本技術の第2の実施の形態における信号処理部30には、図3において説明した信号処理部30のうち、符号乗算部311乃至312をバンドパスフィルタに構成した信号処理部30を適用することができる。符号乗算部311乃至312は、周波数−2fs、−fs、fs、2fsの信号に対応する。
In the
バンドパスフィルタの後には、各周波数(−2fs、−fs、fs、2fs)をもつ正弦波を乗算する部分、
その後、重み付け乗算をする部分(ここまで直列接続)、その後合成して復調する復調部が構成される。
信号処理部30には、正弦波乗算部、重み付け乗算部、復調部が含まれている。
After the band-pass filter, a portion for multiplying a sine wave having each frequency (-2fs, -fs, fs, 2fs),
Thereafter, a part for weighting multiplication (in series connection so far), and a demodulating part for synthesizing and demodulating after that are configured.
The
これ以外の受信装置1の構成は、図1において説明した受信装置1の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configuration of the receiving
以上説明したように、本技術の第2の実施の形態の受信装置1は、図7に示すように受信信号を周波数領域において分離することができるため、各受信信号成分を容易に取り出すことができる。これにより、受信装置1よりも信号分離を容易に実現することができる。
As described above, the receiving
<3.第3の実施の形態>
上述の第2の実施の形態の受信装置1は、受信信号を異なる周波数に分散して複数信号の受信を行っていた。これに対し、本技術の第3の実施の形態の受信装置1は、ウォルシュ−アダマール(Walsh-Hadamard)符号に基づいて符号化された周期電圧波形を副アンテナに印加する点で、第2の実施の形態と異なる。
<3. Third Embodiment>
The receiving
[信号処理部の構成]
図8は、本技術の第3の実施の形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。
信号処理部30は、ローパスフィルタ321乃至323の代わりに高速アダマール変換部351を備える。
[Configuration of signal processor]
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit according to the third embodiment of the present technology.
The
ウォルシュ−アダマール符号に基づく信号波形について説明する。長さ4のウォルシュ−アダマール符号は、a0=(1,1,1,1)、a1=(1,−1,1,−1)、a2=(1,1,−1,−1)、a3=(1,−1,−1,1)の4つのベクトルを行ベクトルとする4次の正方行列により表すことができる。また、これらのベクトルは互いに直交する。このベクトルに対してa0+a1+a2−a3の演算を行って得られたベクトル(2,2,2,−2)を、例えば、ルート・レイズド・コサイン(root-raised cosine)波形の信号に乗算して得られる波形を1つの周期として繰り返す電圧波形が送信装置から送信される。この信号を受信する際には、ルート・レイズド・コサイン波形および上述のベクトル(2,2,2,−2)の乗算により得られた形に受信装置1のアンテナにおける特定方向の受信感度を変更する。
A signal waveform based on the Walsh-Hadamard code will be described. The length 4 Walsh-Hadamard code is a0 = (1,1,1,1), a1 = (1, -1,1, -1), a2 = (1,1, -1, -1), It can be represented by a quartic square matrix having four vectors a3 = (1, -1, -1, 1) as row vectors. These vectors are orthogonal to each other. For example, a vector (2, 2, 2, -2) obtained by performing a0 + a1 + a2-a3 operation on this vector is obtained by multiplying a signal having a root-raised cosine waveform. A voltage waveform that repeats the generated waveform as one cycle is transmitted from the transmitter. When this signal is received, the reception sensitivity in a specific direction at the antenna of the receiving
具体的には、上述のウォルシュ−アダマール符号(例えば、a0、a1、a2およびa3)の線形和により表される波形を図5において説明した可変リアクタンス素子制御部431乃至433により生成し、可変リアクタンス素子421および422に印加する。これにより、ウォルシュ−アダマール符号に基づいて変化を加えられた受信信号を受信することができる。なお、受信装置1の特定方向の受信感度をウォルシュ−アダマール符号の線形和で変化させられるような電圧を可変リアクタンス素子制御部431および433に印加することもできる。
Specifically, a waveform represented by a linear sum of the above Walsh-Hadamard codes (for example, a0, a1, a2, and a3) is generated by the variable reactance
高速アダマール変換部351は、高周波フロントエンド20から出力された信号を高速アダマール変換してウォルシュ−アダマール符号との相関値を出力するものである。重み乗算部331乃至333は、高速アダマール変換部351から出力された信号に重みを乗算する。その後、重み乗算部331乃至333の出力信号が復調部34により合成される。
The fast
これ以外の受信装置1の構成は、第1または第2の実施の形態で説明した受信装置1の構成と同様であるため、説明を省略する。
Since the other configuration of the receiving
以上説明したように、本技術の第3の実施の形態の受信装置1は、ウォルシュ−アダマール符号に基づき複数の受信信号を受信することができる。
As described above, the receiving
<4.第4の実施の形態>
上述の第3の実施の形態の受信装置1は、ウォルシュ−アダマール符号に基づいて信号を受信していた。これに対し、本技術の第4の実施の形態の受信装置1は、ゴレイ相補(Golay-Complementary)符号に基づいて信号を受信する点で、第3の実施の形態と異なる。
<4. Fourth Embodiment>
The receiving
本技術の第4の実施の形態の受信装置1は、第1または第2の実施の形態で説明した受信装置1と同様の構成にすることができる。なお、可変リアクタンス素子制御部431乃至433は、ゴレイ相補符号の線形和で表される波形を可変リアクタンス素子421乃至423に印加する。
The receiving
本技術の第4の実施の形態における信号処理部30は、図3において説明した信号処理部30と同様の構成にすることができる。ローパスフィルタ321乃至323は、高周波フロントエンド20から出力された信号とゴレイ相補符号に相当する波形との相関を算出する。この算出された相関に基づく重みが重み乗算部331乃至333により受信信号に乗算され、復調部34により合成されて復調される。
The
以上説明したように、本技術の第4の実施の形態の受信装置1は、ゴレイ相補符号に基づいて信号を受信することができる。
As described above, the receiving
<5.第5の実施の形態>
上述の第3の実施の形態の受信装置1は、ウォルシュ−アダマール符号の線形和により表される波形を可変リアクタンス素子に印加していた。これに対し、本技術の第5の実施の形態の受信装置1は、周期自己相関関係が良好な符号により表される波形を可変リアクタンス素子に印加する点で、第3の実施の形態と異なる。
<5. Fifth embodiment>
The receiving
本技術の第5の実施の形態の受信装置1は、第1または第2の実施の形態で説明した受信装置1と同様の構成にすることができる。なお、可変リアクタンス素子制御部431乃至433は、周期自己相関関係が良好な符号、例えば、M系列により表される符号に基づく波形を生成し、可変リアクタンス素子421乃至423に印加する。M系列は、周期自己相関関係が良好な符号であるため、フィルタ出力のピークが出るタイミングが遅延時間により決定される。このため、異なる時間に到着する信号を区別することができる。なお、受信装置1の特定方向の受信感度をM系列のような周期自己相関関係が良好な符号で変化させられるような電圧を可変リアクタンス素子制御部431および433に印加することもできる。
The receiving
[信号処理部の構成]
図9は、本技術の第5の実施の形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。信号処理部30は、次の点で図3において説明した信号処理部30と異なる。信号処理部30は、符号乗算部311乃至313において全て同じ符号1を用いる。また、遅延部361乃至362を備える。
[Configuration of signal processor]
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit according to the fifth embodiment of the present technology. The
遅延部361乃至362は、受信信号を所定の時間、遅延させるものである。この遅延部361乃至362は、直列に接続され、高周波フロントエンド20から出力された信号を順次遅延させる。遅延部361乃至362のそれぞれの遅延時間をTd、遅延部361乃至362の個数をNとすると、遅延部362の出力信号は、高周波フロントエンド20から出力された信号をN×Tdだけ遅延させた信号となる。また、遅延時間Tdは可変リアクタンス素子制御部431乃至433で用いる符号を構成する要素の時間と等しいものとする。
The
符号乗算部311には、高周波フロントエンド20から出力された信号が入力される。符号乗算部312には、遅延部361により遅延された信号が入力される。符号乗算部313には、遅延部362により遅延された信号が入力される。このように、符号乗算部311乃至313には、遅延部361等により遅延された信号が入力される。このため、符号乗算部311乃至313には、同一の信号が遅延時間Tdだけずれて入力される。
A signal output from the high-frequency
重み乗算部331は、高周波フロントエンド20から出力された信号に対して重み乗算を行う。重み乗算部332は、符号乗算部311から出力された信号に対して重み乗算を行う。同様に重み乗算部333乃至334は、符号乗算部312乃至313からそれぞれ出力された信号に対して重み乗算を行う。
The
以上説明したように、本技術の第5の実施の形態の受信装置1は、周期自己相関関係が良好な符号により表される波形を可変リアクタンス素子に印加することにより、異なる時間に受信された信号を区別して受信することができる。
As described above, the receiving
<6.第6の実施の形態>
上述の第1の実施の形態の受信装置1は、1つの可変リアクタンス素子制御部を有する副アンテナ部を2つ使用していた。これに対し、本技術の第6の実施の形態の受信装置1は、複数の可変リアクタンス素子制御部を有する副アンテナ部を使用する点で、第1の実施の形態と異なる。
<6. Sixth Embodiment>
The receiving
[受信装置の構成]
図10は、本技術の第6の実施の形態に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置1は、副アンテナ部41および42の代わりに副アンテナ部43を備える点で図1において説明した受信装置1と異なる。副アンテナ部43は、図1において説明した副アンテナ部41と比較して、可変リアクタンス素子制御部432をさらに備える。副アンテナ部43では、直列に接続された可変リアクタンス素子制御部431および432並びに電圧源441が可変リアクタンス素子421に並列に接続される。
[Receiver configuration]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the sixth embodiment of the present technology. The receiving
可変リアクタンス素子制御部431および432は、フローティング状態において動作し、電圧源441のバイアス電圧に重畳したリアクタンス制御電圧が可変リアクタンス素子421に印加される。可変リアクタンス素子制御部431および432は、例えば、周波数fsおよび2fsの正弦波信号をそれぞれのリアクタンス制御電圧として出力することができる。
The variable reactance
図11は、本技術の第6の実施の形態に係る受信装置の他の構成例を示す図である。受信装置1は、副アンテナ部41および42の代わりに副アンテナ部44を備える点で図1において説明した受信装置1と異なる。この副アンテナ部44は、図10において説明した副アンテナ部43と比較して、可変リアクタンス素子422および電圧源442をさらに備える。副アンテナ部44では、直列に接続された可変リアクタンス素子421および422が副アンテナ411と接地との間に接続される。直列に接続された電圧源441および可変リアクタンス素子制御部431が可変リアクタンス素子421に並列に接続される。直列に接続された電圧源442および可変リアクタンス素子制御部432が可変リアクタンス素子422に並列に接続される。
FIG. 11 is a diagram illustrating another configuration example of the reception device according to the sixth embodiment of the present technology. The receiving
受信装置1においては、可変リアクタンス素子421および422の合成リアクタンスにより、受信アンテナ10のアンテナパターンを変化させる。
In the receiving
以上説明したように、本技術の第6の実施の形態の受信装置1は、複数の可変リアクタンス素子制御部により可変リアクタンス素子421等にリアクタンス制御電圧を印加する。これにより、1つの副アンテナ部により受信を行うことができ、受信装置1の構成を簡略化することができる。
As described above, the receiving
なお、受信装置1は、上述の実施の形態のほかに、以下の構成にすることもできる。
(1)異なる周波数のシフト成分(f_s1、f_s2・・・f_sN)を生成するリアクタンス制御電圧を使用する受信装置1。このリアクタンス制御電圧は、受信装置1の特定方向の受信感度が複素正弦波(D0+D(cos(2πf_sit+θ)+jsin(2πf_sit+θ)となる制御電圧である。ここで、D0は、直流成分を表す。Dは振幅を表す。θは、位相を表す。これにより、受信信号を周波数シフトしない成分とf_s1等にシフトする成分に分離できる。
(2)複数の周期電圧から構成されるリアクタンス制御電圧を使用する受信装置1。このリアクタンス制御電圧は、受信装置1の特定方向の受信感度が直交符号(符号1、符号2、…、符号N)の線形和となる制御電圧である。これにより、受信信号を各符号空間に分離できる。
(3)時間Tにおいて互いに直交する複数の符号により構成される波形をリアクタンス制御電圧として使用する受信装置1。具体的には、時間Tにおいて互いの積を積分した際に値が0になる2つの符号により表される波形をリアクタンス制御電圧としてとして使用する。
The receiving
(1) The
(2) A
(3) A receiving
<7.第7の実施の形態>
本技術の第7の実施の形態は、到来電波70の電界強度を測定し、到来方向をアンテナパターンで表示するものである。本実施の形態の受信装置1は、多次元化した信号v(t)をリアクタンス制御電圧とする副アンテナ部を1個使用する点で、第1の実施の形態と異なる。
<7. Seventh Embodiment>
In the seventh embodiment of the present technology, the electric field strength of the incoming radio wave 70 is measured, and the arrival direction is displayed as an antenna pattern. The receiving
[受信装置の構成]
図12は、本技術の第7の実施の形態に係る受信装置1の構成例を示す図である。本実施の形態では、可変リアクタンス素子制御部851は、フローティング状態において動作し、電圧源841のバイアス電圧に重畳した多次元化した信号v(t)によるリアクタンス制御電圧が可変リアクタンス素子821に印加される。
[Receiver configuration]
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the
可変リアクタンス素子制御部851が当該信号v(t)によりリアクタンス制御電圧を変化させると、図1で説明したとおり副アンテナ811は受信アンテナ10と電磁結合しているため、多次元化した信号v(t)の電圧変化に対応して受信アンテナ10の指向性を変化させることができる。
When the variable reactance
これにより、図12において、多次元化した信号v(t)の電圧変化に対応して受信アンテナ10の指向性が変化し、変化に対応して受信アンテナ10の指向する方向からの到来波70を受信アンテナ10で受信し、受信した電波信号を高周波フロントエンド20で、図1の説明と同様の処理を行い、信号処理部30は高周波フロントエンド20の出力信号について図1の説明と同様の信号処理を行う。
Thereby, in FIG. 12, the directivity of the receiving
演算処理部50は、信号処理部30の出力信号を演算処理するものであり、CPU、メモリ、入力出力回路から構成される。演算処理部50は、デジタル信号に変換されたデータに基づき多次元出力に重み付け合成の演算処理を行い、到来電波70の方位と受信電界強度71との関係によるアンテナパターンを算出する。そして、そのアンテナパターンを液晶表示器等で構成された表示部53に画像表示する。これにより、到来電波70の到来方向を精度よく推定することができる。
The
以上説明したように、リアクタンス制御電圧を、多次元化した信号v(t)とすることにより、指向性が異なる仮想的なアンテナを多く設置したことと同じ効果が得られるため、例えば、送信装置やレーダーなどの電波の到来方向の調査に活用でき、信号対ノイズ比の向上や干渉の低減などに役立てることができる。さらに、次元数を増やすことにより到来方向をより詳しく知ることができる。 As described above, since the reactance control voltage is set to the multi-dimensional signal v (t), the same effect as that provided by installing many virtual antennas having different directivities can be obtained. It can be used for investigating the direction of arrival of radio waves such as radar and radar, and can be used to improve the signal-to-noise ratio and reduce interference. Furthermore, the direction of arrival can be known in more detail by increasing the number of dimensions.
<8.第8の実施の形態>
本技術の第8の実施の形態は、仮想的に受信アンテナ数を増加させて、一本の受信アンテナが複数本のアンテナの役割を果たすよう構成することによりMIMOを実現し、伝送速度を改善することができると共に、物理的なアンテナ数を増やす必要がないため、アンテナサイズの削減を可能とするものである。
<8. Eighth Embodiment>
In the eighth embodiment of the present technology, MIMO is realized by virtually increasing the number of reception antennas so that one reception antenna serves as a plurality of antennas, and the transmission speed is improved. In addition, since it is not necessary to increase the number of physical antennas, the antenna size can be reduced.
[受信装置の従来例との比較]
図13は、次に説明する本技術の第8および第9の実施の形態に係る受信装置と従来例との対比を示す図であり、(a)は、従来の送受信系を示す図、(b)は、本発明に係る仮想送受信系を示す図である。
[Comparison with conventional receivers]
FIG. 13 is a diagram showing a comparison between a receiving apparatus according to eighth and ninth embodiments of the present technology described below and a conventional example, and (a) is a diagram showing a conventional transmission / reception system, b) is a diagram showing a virtual transmission / reception system according to the present invention.
図13(a)の従来例では、伝送速度を上げるには送信受信アンテナとも複数のアンテナを使用し、並列通信路に異なる情報を伝送可能としている。そして、並列通信路を増加させると、増加させた分だけ送信できる情報量が増加し、伝送速度はアンテナ数が増えるほど向上する。しかし、単純にアンテナ数を増やすことには限界がある。 In the conventional example of FIG. 13A, in order to increase the transmission speed, a plurality of antennas are used for both transmission and reception antennas, and different information can be transmitted to the parallel communication path. When the number of parallel communication channels is increased, the amount of information that can be transmitted is increased, and the transmission rate is improved as the number of antennas is increased. However, there is a limit to simply increasing the number of antennas.
そこで、本発明に係る実施の形態では、図13(b)の実線で示すアンテナが物理的に存在するアンテナであり、二点鎖線で示すアンテナが仮想アンテナである。このように受信アンテナ数を仮想的に増加させて伝送速度を上げると共に、1本の受信アンテナが複数本のアンテナの役割を果たすため、物理的にアンテナを増やす必要がなく、実際に信号を受信するアンテナ数を削減することが可能となる。 Therefore, in the embodiment according to the present invention, the antenna indicated by a solid line in FIG. 13B is an antenna that physically exists, and the antenna indicated by a two-dot chain line is a virtual antenna. In this way, the number of receiving antennas is virtually increased to increase the transmission speed, and one receiving antenna plays the role of multiple antennas, so there is no need to physically increase the number of antennas, and signals are actually received. The number of antennas to be reduced can be reduced.
[受信装置の構成]
図14は、本技術の第8の実施の形態に係る受信装置の構成例を示す図である。同図の受信装置1は、受信アンテナ10と、高周波フロントエンド20と、信号処理部30と、複数の副アンテナ部81乃至86とを備えている。本実施の形態では副アンテナ部が6個の場合について説明する。
[Receiver configuration]
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving device according to the eighth embodiment of the present technology. The receiving
受信アンテナ10は、副アンテナ811乃至816とともにアレイアンテナを構成する。また、副アンテナ部81乃至86は、受信アンテナ10に作用して受信アンテナ10における信号の受信を制御するものである。本実施の形態における副アンテナ部81乃至86では、可変リアクタンス素子制御部851は、それぞれ異なる波形で、かつ、受信アンテナ10の指向性(アンテナパターン)を特定の波形に従って常時変化させる信号v1(t)乃至v6(t)を可変リアクタンス素子821乃至826に印加する。
The receiving
そして、上記それぞれ異なる波形の信号v1(t)乃至v6(t)を印加することにより、受信アンテナ10の指向性(アンテナパターン)がそれぞれの信号v1(t)乃至v6(t)の波形に従って常時変化する。これにより、受信アンテナ10は、それぞれ異なる方向から到来する電波を受信することができる。
Then, by applying the signals v1 (t) to v6 (t) having different waveforms, the directivity (antenna pattern) of the receiving
上記以外の、副アンテナ部81乃至86の構成および当該副送信アンテナ部を送信アンテナの近傍に配置し、電磁結合させて使用することは図1の受信装置の場合と同様であるため、説明を省略する。
Other than the above, the configuration of the
[高周波フロントエンドの構成]
図15は、本技術の第8の実施の形態に係る高周波フロントエンドの構成例を示す図である。高周波フロントエンド20は、受信アンテナ10により受信された高周波信号を処理するものであり、例えば、低雑音増幅部(LNA:Low Noise Amplifier)201、周波数変換部202、およびアナログデジタル(AD)変換部203により構成される。ここで、低雑音増幅部201は、受信アンテナ10により受信された微弱な高周波信号の信号対雑音比(SN比)を改善するための増幅器である。また、周波数変換部202およびアナログデジタル変換部203は、図1と同様であるので説明を省略する。
[Configuration of high-frequency front end]
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the high-frequency front end according to the eighth embodiment of the present technology. The high-frequency
[信号処理部の構成]
図16は、本技術の第8の実施の形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。信号処理部30は、高周波フロントエンド20から出力されたデジタルの受信信号に対して処理を行うものである。すなわち、デジタルの受信信号は信号波形乗算部371乃至376に入力され、信号波形乗算部371乃至376は、副アンテナ部81乃至86の可変リアクタンス制御部851乃至856でそれぞれ印加した電圧波形v1(t)乃至v6(t)と同じ波形の信号を、アナログデジタル変換部203のそれぞれの出力に掛けて信号を取り出す。
[Configuration of signal processor]
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit according to the eighth embodiment of the present technology. The
重み乗算部331乃至336は、信号波形乗算部371乃至376のそれぞれの信号出力に、所望の信号が強まるように適切な重みを掛ける。そして、合成部38により合成し、6つの信号として出力する。以上のように、1本の受信アンテナに複数の副アンテナを組み合わせて仮想アンテナを構成することで、複数の受信装置を設けたことと等価な機能を実現することができる。また、掛け合わせる波形ごとに異なる出力が得られるとともに、この波形の違いが暗号化の役割を果たす。
The weight multipliers 331 to 336 multiply the respective signal outputs of the
<9.第9の実施の形態>
本技術の第9の実施の形態は、仮想的に受信アンテナ数を増加させて、一本の受信アンテナが複数本のアンテナの役割を果たすよう構成し、それらに周期波形又は複数の互いに直交する周期波形を印加することにより、アンテナパターンが周期的に時間変動するアンテナを構成し、受信信号に所定の処理を行うことによりダイバーシチを行うものである。
<9. Ninth Embodiment>
In the ninth embodiment of the present technology, the number of reception antennas is virtually increased so that one reception antenna serves as a plurality of antennas, and a periodic waveform or a plurality of them are orthogonal to each other. By applying a periodic waveform, an antenna whose antenna pattern periodically varies with time is configured, and diversity is performed by performing predetermined processing on the received signal.
[受信装置の構成]
本技術の第9の実施の形態に係る受信装置の構成例は、基本的には図14と同じである。すなわち、同図の受信装置1は、受信アンテナ10と、高周波フロントエンド20と、信号処理部30と、複数の副アンテナ部81乃至86とを備えている。本実施の形態では副アンテナが6個の場合について説明する。また、図14の実施の形態に対して、信号処理部30は、図17に示すように、信号波形乗算部371乃至376の代わりに信号波形乗算部391乃至391を備えていることと、後述する信号処理の点で異なる。
[Receiver configuration]
A configuration example of a receiving device according to the ninth embodiment of the present technology is basically the same as that in FIG. That is, the receiving
受信アンテナ10は、副アンテナ811乃至816とともにアレイアンテナを構成する。また、副アンテナ部81乃至86は、受信アンテナ10に作用して受信アンテナ10における信号の受信を制御するものであり、図14において説明した副アンテナ部81乃至86では、可変リアクタンス素子制御部851乃至856が可変リアクタンス素子821乃至826に印加する信号v1(t)乃至v6(t)は、それぞれ異なる波形の信号であり、かつ、受信アンテナ10の指向性(アンテナパターン)を特定の波形に従って常時変化させる信号である。
The receiving
ここで、本実施の形態は、以下の点で、図14で説明した第8の実施の形態と異なる。すなわち、可変リアクタンス素子制御部851乃至856は、互いに異なる周期波形や当該周期波形により生成されるアンテナパターンが、複数の直交信号の振幅および位相を変調して加算して得られる波形の信号v1(t)乃至v6(t)を可変リアクタンス素子821乃至826に印加する。
Here, the present embodiment is different from the eighth embodiment described with reference to FIG. 14 in the following points. That is, the variable reactance
そして、上記可変リアクタンス素子821乃至826にそれぞれ異なる上記波形の信号v1(t)乃至v6(t)を印加することにより、受信アンテナ10の指向性(アンテナパターン)がそれぞれの信号v1(t)乃至v6(t)の波形に従って常時変化するため、受信アンテナ10は、それぞれ異なる方向から到来する電波を受信することができる。
Then, by applying signals v1 (t) to v6 (t) having different waveforms to the
上記以外の、副アンテナ部81乃至86の構成および当該副アンテナ部を送信アンテナの近傍に配置し、電磁結合させて使用することは図14の受信装置の場合と同様であるため、説明を省略する。
Other than the above, the configuration of the
次に、受信アンテナ10が受信した信号の処理について説明する。図15に示すように、高周波フロントエンド20は、受信アンテナ10により受信された高周波信号を処理するものであり、図14と同様であるので以下説明を省略する。
Next, processing of a signal received by the receiving
[信号処理部の構成]
図17は、本技術の第9の実施の形態に係る信号処理部の構成例を示す図である。図17に示すように、信号処理部30は、高周波フロントエンド20から出力されたデジタルの受信信号に対して処理を行うものである。すなわち、デジタルの受信信号は信号波形乗算部391乃至396に入力され、信号波形乗算部391乃至396は、当該入力信号をそれぞれ所定の時間(T乃至6T)遅延させ、副アンテナ部81乃至86の可変リアクタンス制御部851乃至856で印加した電圧波形v1(t)乃至v6(t)と同じ電圧波形を構成する直交信号又はアンテナパターンの時間変化波形を構成する直交信号やその複素共役に相当する信号を受信信号に乗算して受信信号を複数の直交信号空間に分離する。そして、物理的に1つの受信アンテナ10の出力から複数の信号成分を得る。
[Configuration of signal processor]
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a signal processing unit according to the ninth embodiment of the present technology. As shown in FIG. 17, the
重み乗算部331乃至336は、信号波形乗算部391乃至396のそれぞれの出力に、所望の信号が強まるように適切な重みを掛けて、合成部38により合成し、6つ信号として出力する。以上のように、1本の受信アンテナに複数の副アンテナを組み合わせて仮想アンテナを構成することで、ダイバーシチを行うことができる。
The weight multipliers 331 to 336 multiply the respective outputs of the
<10.第10の実施の形態>
次に、本発明に係る受信装置の実施例において使用した副アンテナ部を送信装置に応用し、副送信アンテナ部として使用する送信装置および受信装置の第10の実施の形態について説明する。本実施の形態は、送信信号に秘密性、秘匿性を加えるものであり、解読信号を知っている受信装置は受信した信号の解読ができ、解読信号を知らない受信装置は受信した信号の解読をすることができないものである。
<10. Tenth Embodiment>
Next, the sub antenna unit used in the embodiment of the receiving apparatus according to the present invention is applied to the transmitting apparatus, and a tenth embodiment of the transmitting apparatus and the receiving apparatus used as the sub transmitting antenna unit will be described. In this embodiment, confidentiality and confidentiality are added to a transmission signal. A receiving device that knows the decrypted signal can decrypt the received signal, and a receiving device that does not know the decrypted signal can decrypt the received signal. It is something that cannot be done.
[送信装置の構成]
図18は本技術の第10の実施の形態に係る送信装置および受信装置の構成例を示す図である。同図の送信装置2において、変調部64は、送信データである信号s(t)を変調するものである。高周波フロントエンド65は、周波数逓倍部、バンドパスフィルタ、信号増幅部などから構成され、信号増幅部は送信アンテナ61を励振し、送信アンテナ61は信号s(t)を送信する。
[Configuration of transmitter]
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission device and a reception device according to the tenth embodiment of the present technology. In the
副送信アンテナ部62は、可変リアクタンス素子制御部651に秘密性・秘匿性を加えるための信号v(t)を設定するための設定部69を備えている。また、c1、c2は送信方向ごとに異なる係数である。また、当該副送信アンテナ部62を送信アンテナ61の近傍に配置し、電磁結合させて使用することは図1の受信装置の場合と同様であるため、説明を省略する。
The
副送信アンテナ部62の可変リアクタンス素子制御部651は、設定部69で設定された信号v(t)に対応するリアクタンス制御電圧を可変リアクタンス素子621に印加する。これにより、図1の説明と同様に、可変リアクタンス素子制御部651がリアクタンス制御電圧を変化させて、送信機60が送信アンテナ61から送信する信号s(t)の信号レベルを変化させる。
The variable reactance
すなわち、送信アンテナ61から送信される信号s(t)に、信号c1×v(t)、c2×v(t)が掛け合わされて、信号c1×v(t)×s(t)および信号c2×v(t)×s(t)が生成され送信される。
That is, the signal s (t) transmitted from the
[受信装置の構成]
図18の受信装置1aは、送信方向c1の解読信号v(t)を知っている受信装置であり、あらかじめ信号v(t)が解読信号設定部51に設定されている。一方、受信装置1bは、送信方向c2の解読信号v(t)を知らない受信装置であり、解読信号v(t)が解読信号設定部51に設定されていない。
[Receiver configuration]
The receiving
したがって、受信装置1aの場合は、受信アンテナ10が受信した信号c1×v(t)×s(t)を、高周波フロントエンド20で信号処理を行い、信号処理部30の復調部で、解読信号設定部51に設定されている解読信号v(t)により信号c1×v(t)×s(t)を復調し、信号c1×s(t)を取り出すことができる。
Therefore, in the case of the receiving
一方、受信装置1bの場合は、受信アンテナ10が信号c2×v(t)×s(t)を受信したとしても、解読信号設定部51に解読信号v(t)が正しく設定されていないため、信号処理部30は信号c2×v(t)×s(t)を復調し、信号c2×s(t)を取り出すことができない。
On the other hand, in the case of the receiving device 1b, even if the receiving
以上説明したように、解読信号v(t)を知らない受信者は、送信信号を正しく復調できないのに対し、正当な受信者は、解読信号v(t)により正しく復調でき、送信信号の秘密性を高めることができる。また、解読信号v(t)を広い周波数帯域を持つ波形にすることにより通信の存在自体を隠す秘匿性を高めることができる。 As described above, a receiver who does not know the decryption signal v (t) cannot correctly demodulate the transmission signal, whereas a valid receiver can correctly demodulate the transmission signal by the decryption signal v (t). Can increase the sex. Further, by making the decryption signal v (t) a waveform having a wide frequency band, it is possible to improve the secrecy of hiding the presence of communication.
<11.第11の実施の形態>
次に、本発明に係る受信装置の実施例において使用した副アンテナ部を送信装置に応用した送信装置および受信装置の第11の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図18の第1の実施の形態と同様に、送信信号に秘密性、秘匿性を加えるものであり、複数の副送信アンテナを用いて、秘密性・秘匿性を上げるものである。
<11. Eleventh embodiment>
Next, an eleventh embodiment of a transmission apparatus and a reception apparatus in which the sub-antenna unit used in the embodiment of the reception apparatus according to the present invention is applied to the transmission apparatus will be described. As in the first embodiment of FIG. 18, this embodiment adds confidentiality and confidentiality to a transmission signal, and uses a plurality of sub-transmission antennas to improve confidentiality and confidentiality. It is.
[送信装置の構成]
図19は本技術の第11の実施の形態に係る送信装置および受信装置の構成例を示す図である。同図の送信装置2において、図18の第10の実施の形態では副送信アンテナ部62は1個の構成であるのに対し、本実施の形態では副送信アンテナ部を62a、62bの2個備えている点で、図18の第10の実施の形態と異なる。
[Configuration of transmitter]
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission device and a reception device according to the eleventh embodiment of the present technology. In the transmitting
また、副送信アンテナ部62aの設定部69aには、信号v1(t)が設定されており、副送信アンテナ部62bの設定部69bには、信号v2(t)が設定されている。ここで、図18の説明と同様に、信号v1(t)およびv2(t)は送信信号に秘密性・秘匿性を加えるための信号であり、c11、c12、c21およびc22は送信方向ごとに異なる係数である。
Further, the signal v1 (t) is set in the
上記設定に基づき、副送信アンテナ部62aの可変リアクタンス素子制御部651は、信号v1(t)に対応するリアクタンス制御電圧を可変リアクタンス素子621に印加する。これにより、図1の説明と同様に、可変リアクタンス素子制御部651がリアクタンス制御電圧を変化させて、送信アンテナ61から送信される信号s(t)の信号レベルを変化させる。
Based on the above setting, the variable reactance
そして、送信アンテナ61から送信される信号s(t)の信号レベルを変化させ、送信アンテナ61からの信号s(t)と信号c11×v1(t)および信号c21×v1(t)が掛け合わされて、信号c11×v1(t)×s(t)および信号c21×v1(t)×s(t)が生成され送信される。
Then, the signal level of the signal s (t) transmitted from the
同様に、副送信アンテナ部62bの可変リアクタンス素子制御部651は、信号v2(t)に対応してリアクタンス制御電圧を可変リアクタンス素子621に印加する。これにより、図1の説明と同様に、可変リアクタンス素子制御部651がリアクタンス制御電圧を変化させて、送信アンテナ61から送信される信号s(t)の信号レベルを変化させ、送信アンテナ61からの信号s(t)と信号c12×v2(t)および信号c22×v2(t)が掛け合わされて、信号c12×v2(t)×s(t)および信号c22×v2(t)×s(t)が生成され送信される。
Similarly, the variable reactance
これ以外の送信装置の構成は図18において説明した送信装置2の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configuration of the transmission apparatus is the same as that of the
[受信装置の構成]
図19の受信装置1aは、送信方向がc1の解読信号v1(t)、v2(t)を知っている受信装置であり、あらかじめ信号v1(t)、v2(t)が解読信号設定部51に設定されている。一方、受信装置1bは、送信方向がc2の解読信号v1(t)、v2(t)を知らない受信装置であり、信号v1(t)、v2(t)が解読信号設定部51に設定されていない。
[Receiver configuration]
The receiving
以下図18の受信装置1と同様に、受信装置1aの場合は、解読信号設定部51に設定されている解読信号v1(t)、v2(t)により信号c11×v1(t)×s(t)およびc12×v2(t)×s(t)を復調し、信号c11×s(t)+c12×s(t)=(c11+c12)×s(t)より、送信アンテナ61から送信された信号s(t)を取り出すことができる。
Hereinafter, similarly to the receiving
一方、受信装置1bの場合は、解読信号v1(t)、v2(t)が正しく設定されていないため、信号c21×v1(t)×s(t)およびc22×v2(t)×s(t)を復調し、送信アンテナ61から送信された信号s(t)を取り出すことができない。
On the other hand, in the case of the receiving device 1b, since the decoding signals v1 (t) and v2 (t) are not set correctly, the signals c21 × v1 (t) × s (t) and c22 × v2 (t) × s ( t) is demodulated, and the signal s (t) transmitted from the transmitting
以上説明したように、解読信号v1(t)とv2(t)の両方を知らないと正しく受信できない。よって、副送信アンテナ部62の数を増やすことにより、送信信号の秘密性をさらに高めることができる。
As described above, it is impossible to receive correctly unless both the decryption signals v1 (t) and v2 (t) are known. Therefore, the confidentiality of the transmission signal can be further increased by increasing the number of
<12.第12の実施の形態>
次に、本発明に係る受信装置の実施例において使用した副アンテナ部を送信装置に応用した送信装置および受信装置の第12の実施の形態について説明する。本実施の形態は、単一の送信機60を使用して異なる方向に異なる情報を送る用途に関するものである。
<12. Twelfth Embodiment>
Next, a description will be given of a twelfth embodiment of a transmission device and a reception device in which the sub-antenna unit used in the embodiment of the reception device according to the present invention is applied to the transmission device. This embodiment relates to an application in which different information is transmitted in different directions using a
[送信装置の構成]
図20は本技術の第12の実施の形態に係る送信装置および受信装置の構成例を示す図である。図20の本実施の形態においては、第11の実施の形態と同様に、副送信アンテナ部を62aおよび62bの2個備えている。
[Configuration of transmitter]
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission device and a reception device according to the twelfth embodiment of the present technology. In the present embodiment shown in FIG. 20, as in the eleventh embodiment, two
また、図19の第11の実施の形態では、副送信アンテナ部62aおよび62bは、設定部69aおよび69bを備え、信号s(t)を送信する構成である。これに対し、本実施の形態においては、設定部69aおよび69bの代わりに、送信データを変調する変調部64a、64bを備え、それぞれ信号v1(t)およびv2(t)を発生することなよびに高周波フロントエンド65と送信アンテナ61から搬送波cosωtを送信する点で、第11の実施の形態と異なる。
In the eleventh embodiment shown in FIG. 19, the
ここで、副送信アンテナ部62aの可変リアクタンス素子制御部651aは、送りたい情報で変調した信号v1(t)に対応するリアクタンス制御電圧を、可変リアクタンス素子621に印加する。これにより、図1の説明と同様に、送信アンテナ61から搬送波cosωtを送信すると、当該搬送波cosωtと信号c1×v1(t)が掛け合わされて、信号c11×v1(t)×cosωtが生成され、送信方向c1の方向に送信される。
なお、本来搬送波は振幅を有するが、ここでは正規化してcosωtと表記する。
Here, the variable reactance element control unit 651a of the
Although the carrier wave originally has an amplitude, it is normalized here and expressed as cos ωt.
同様に、副送信アンテナ部62bの可変リアクタンス素子制御部651は、送りたい情報で変調した信号v2(t)に対応するリアクタンス制御電圧を、可変リアクタンス素子621に印加する。これにより、図1の説明と同様に、送信アンテナ61から搬送波cosωtを送信すると、当該搬送波cosωtと信号c2×v2(t)が掛け合わされて、信号c22×v2(t)×cosωtが生成され、送信方向c2の方向に送信される
Similarly, the variable reactance
これ以外の送信装置の構成は図19において説明した送信装置2の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configuration of the transmission apparatus is the same as that of the
[受信装置の構成]
図20の受信装置1aは、受信アンテナ10が受信した信号c11×v1(t)×cosωtを、高周波フロントエンド20で信号処理をし、信号処理部30は復調信号発生部52からの復調信号cosωtにより搬送波cosωtを除去して復調を行い、信号c1×v1(t)を取り出すことができる。
[Receiver configuration]
20 performs signal processing on the signal c11 × v1 (t) × cos ωt received by the receiving
同様に、受信装置1bは、受信アンテナ10が受信した信号c22×v2(t)×cosωtを、高周波フロントエンド20で信号処理をし、信号処理部30は復調信号発生部52からの復調信号cosωtにより搬送波cosωtを除去して復調を行い、信号c2×v2(t)を取り出すことができる。
Similarly, the receiving apparatus 1b performs signal processing on the signal c22 × v2 (t) × cosωt received by the receiving
これ以外の受信装置1a、1bの構成は図1において説明した受信装置1の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configurations of the receiving
以上述べたように、副アンテナを送信装置に用いる場合には、副送信アンテナ611をそれぞれ送りたい方向に向けて配置することにより、単一送信機で異なる方向に異なる情報を送ることができる。すなわち、送信機60は搬送波だけを発生し、情報を送りたい方向に設置された副送信アンテナ部62a、62bにおいて、送りたい情報で変調した信号v1(t)、v2(t)を使用することにより、特定の方向に特定の情報を送ることができる。通常、場所毎に異なる情報を送るためには、複数の送信アンテナを設置する必要があるが、このような構成とすることにより、アンテナ数や合計の送信電力を低減することができる。
As described above, when the sub-antenna is used in the transmission apparatus, different information can be sent in different directions by a single transmitter by arranging the
<13.第13の実施の形態>
次に、本発明に係る受信装置の実施例において使用した副アンテナ部を送信装置に応用した送信装置および受信装置の第13の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本来情報伝達機能がない電子レンジ66などの電波を使用する機器に情報伝送能力を付加できるものである。すなわち、図20の実施の形態における高周波フロントエンド65の代わりに、例えば、電子レンジ66を搬送波の発生装置として使用し、情報を送る用途に関するものである。
<13. Thirteenth Embodiment>
Next, a description will be given of a thirteenth embodiment of a transmission device and a reception device in which the sub-antenna unit used in the embodiment of the reception device according to the present invention is applied to the transmission device. In the present embodiment, information transmission capability can be added to a device using radio waves such as a
[送信装置の構成]
図21は、本技術の第13の実施の形態に係る送信装置および受信装置の構成例を示す図である。同図の送信装置2において、図20の実施の形態における高周波フロントエンド65の代わりに、例えば、電子レンジ66を搬送波の発生装置として使用する。図20の実施の形態において副送信アンテナ部62は2個である。これに対し、本実施形態においては1個である点で、図20の第12の実施の形態と異なる。
[Configuration of transmitter]
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission device and a reception device according to the thirteenth embodiment of the present technology. In the
また、電子レンジ66が使用している電波は2.45GHz帯である。この周波数帯は「ISM(Industry Science Medical)バンド」と呼ばれており(「産業科学医療用バンド」とも言う。)、無線通信以外の産業・科学・医療に高周波エネルギー源として利用するために割り当てられた周波数帯である。そして、電子レンジが稼働中は当該電波を発生するため、電波法に規定する高周波利用設備に該当し、型式確認制度の対象となっている。
The radio wave used by the
本実施の形態は、図20の第12の実施の形態で、送信アンテナ61から搬送波cosωtを送信する代わりに、例えば、電子レンジ等が発生する無変調電波信号cos(ωct)を搬送波として使用し、副送信アンテナ部62が1個である点で、図20の第12の実施の形態と異なる。
In this embodiment, instead of transmitting the carrier wave cos ωt from the
これ以外の送信装置2の構成は図20において説明した送信装置2の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configuration of the
[受信装置の構成]
図21の受信装置1は、受信アンテナ10が受信した信号c×v(t)×cos(ωct)を、包絡線検波部21で受信信号を増幅した後、包絡線検波することにより、信号c×v(t)を取り出すことができる。
[Receiver configuration]
21 receives the signal c × v (t) × cos (ωct) received by the receiving
信号判定部31は、取り出した信号c×v(t)により電子レンジが稼働していると判断し、表示部23に自己保持表示をする。表示を確認したときは、表示確認ボタン24を押すことにより表示をリセットすることができる。
The
図21では1個の送信装置2と、1個の受信装置1で説明をしたが、複数個の送信装置2と、1個の受信装置1とを組み合わせ、表示部23にはそれぞれの送信装置2に対応する表示ランプを備え、どの送信機から送信がされたかを表示するように構成することもできる。
In FIG. 21, one
これにより、例えば、送信装置2を集合住宅などで高齢独居者が住むそれぞれの部屋の電子レンジの近傍に設置し、受信装置2を管理人室に設置し、当該電子レンジ66が稼働すると、表示部23の当該部屋の表示ランプを点灯することにより、管理人は当該部屋の住人が在室していることを知ることができる。また、これにより高齢独居者に異常がないか否かを判断することができる。
Accordingly, for example, when the
以上述べたように、本技術を利用すれば本来情報伝送能力の無い電波を発生する機器(例えば、電子レンジ66等)の近傍に副送信アンテナ部62を設置することによって、情報伝送能力を付加することができ、簡単な構成で周辺に情報v(t)を送ることができ、その情報をさまざまな形で有効に活用することができる。
As described above, if this technology is used, information transmission capability can be added by installing the
<14.第14の実施の形態>
次に、本発明に係る受信装置の実施例において使用した副アンテナ部を送信装置に応用した送信装置および受信装置の第14の実施の形態について、図22、図23に基づき説明する。本実施の形態は、超広域帯域(UWB:Ultra Wide-Band)信号を生成する新しい手法に関するものである。すなわち、図23(a)、(b)に示すように、送信機60は広帯域の周波数スペクトル73の帯域幅Bsの信号s(t)を送信するものである。また、副送信アンテナ部62のリアクタンス制御電圧の信号v(t)は、広帯域の周波数スペクトル72の帯域幅Bvの信号v(t)である。
<14. Fourteenth Embodiment>
Next, a fourteenth embodiment of a transmission device and a reception device in which the sub-antenna unit used in the embodiment of the reception device according to the present invention is applied to the transmission device will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a new method for generating an ultra wide-band (UWB) signal. That is, as shown in FIGS. 23A and 23B, the
[送信装置の構成]
図22は、本技術の第14の実施の形態に係る送信装置および受信装置の構成例を示す図である。図22の本実施の形態における副送信アンテナ部62は拡散変調部67を備えている。また、送信機60は拡散変調部68を備えている。
[Configuration of transmitter]
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission device and a reception device according to the fourteenth embodiment of the present technology. The
ここで、副送信アンテナ部62の可変リアクタンス素子制御部651は、拡散変調部67で拡散変調された周波数スペクトル72を有する信号v(t)に対応するリアクタンス制御電圧を、可変リアクタンス素子621に印加する。また、送信データの信号s(t)は、拡散変調部68で拡散変調された周波数スペクトル73を有する信号となり、高周波フロントエンド65を経て送信アンテナ61で送信される。
Here, the variable reactance
これにより、送信アンテナ61から送信される信号s(t)と副送信アンテナ部62の信号v(t)が掛け合わされて、図23(c)に示すような、広帯域の周波数スペクトル74を有する帯域幅がBs+Bvの信号c×v(t)×s(t)が生成され送信される。ここで、情報cは、信号v(t)×s(t)が送る情報である。
As a result, the signal s (t) transmitted from the
これ以外の送信装置2の構成は図18において説明した送信装置2の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configuration of the
[受信装置の構成]
図22に示すように、受信装置1aは、受信アンテナ10が受信した信号c×v(t)×s(t)を、高周波フロントエンド20で信号処理を行い、信号処理部30は復調信号発生部52からの信号v(t)×s(t)により受信信号の復調を行い、信号v(t)×s(t)が送る情報cを取り出すことができる。
[Receiver configuration]
As shown in FIG. 22, the receiving
これ以外の受信装置1の構成は、図1において説明した受信装置1の構成と同様であるため、説明を省略する。
The other configuration of the receiving
以上述べたように、副アンテナを超広帯域(UWB: Ultra Wide-Band)通信の送信装置に用いることは、この通信で用いる信号を生成する新しい手法である。UWB信号を発生するためには、信号を広帯域に拡散する過程が必要となるが、本手法によれば、UWB信号を送信機における拡散と副アンテナの作用による拡散の2段階に分けることができるため、各段階における信号処理の複雑度を低減することができる。 As described above, the use of the sub-antenna in a transmission device for ultra wide-band (UWB) communication is a new method for generating a signal used in this communication. In order to generate a UWB signal, a process of spreading the signal over a wide band is required. However, according to this method, the UWB signal can be divided into two stages: spreading at the transmitter and spreading by the action of the sub-antenna. Therefore, the complexity of signal processing at each stage can be reduced.
最後に、上述した各実施の形態の説明は本技術の一例であり、本技術は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本技術に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 Finally, the description of each embodiment described above is an example of the present technology, and the present technology is not limited to the above-described embodiment. For this reason, it is a matter of course that various modifications can be made in accordance with the design and the like as long as they do not deviate from the technical idea according to the present technology other than the embodiments described above.
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(CompactDisc)、DVD(DigitalVersatileDisc)およびメモリカード等を用いることができる。 Further, the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it. As this recording medium, for example, a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, and the like can be used.
1 受信装置
2 送信装置
10 受信アンテナ
20 高周波フロントエンド
21 包絡線検波部
23 表示部
30 信号処理部
31 信号判定部
201 低雑音増幅部
202 周波数変換部
203 アナログデジタル変換部
311〜313 符号乗算部
321〜324 ローパスフィルタ
331〜336 重み乗算部
34 復調部
351 高速アダマール変換部
361〜362 遅延部
371〜376 信号波形乗算部
38 合成部
391〜396 信号波形乗算部
41〜46 副アンテナ部
411〜416 副アンテナ
421〜426 可変リアクタンス素子
431〜436 可変リアクタンス素子制御部
441〜446 電圧源
50 演算処理部
51 解読信号設定部
52 復調信号発生部
53 表示部
60 送信機
61 送信アンテナ
62 副送信アンテナ部
611 副送信アンテナ
621 可変リアクタンス素子
64 変調部
641 電圧源
65 高周波フロントエンド
651 可変リアクタンス素子制御部
66 送信機(電子レンジ)
67 拡散変調部
68 拡散変調部
69 設定部
81〜86 副アンテナ部
811〜816 副アンテナ
821〜826 可変リアクタンス素子
841〜846 電圧源
851〜856 可変リアクタンス素子制御部
91、92、94、95 バンドパスフィルタ
93 ローパスフィルタ
DESCRIPTION OF
67 Spreading
Claims (13)
前記受信アンテナと電磁的に結合するとともに印加される電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス素子が接続される副アンテナと、
前記可変リアクタンス素子に周波数が異なる複数の正弦波信号を印加することにより前記受信を制御する可変リアクタンス素子制御部と
を具備する受信装置。 A receiving antenna for receiving radio signals;
A sub-antenna connected to a variable reactance element that is electromagnetically coupled to the receiving antenna and whose reactance changes according to an applied voltage;
And a variable reactance element control unit configured to control the reception by applying a plurality of sinusoidal signals having different frequencies to the variable reactance element.
前記可変リアクタンス素子制御部は、前記複数の正弦波信号を前記複数の可変リアクタンス素子にそれぞれ印加する
請求項1記載の受信装置。 The sub-antenna is connected to a plurality of the variable reactance elements,
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the variable reactance element control unit applies the plurality of sine wave signals to the plurality of variable reactance elements, respectively.
前記可変リアクタンス素子制御部は、前記複数の正弦波信号を前記複数の可変リアクタンス素子にそれぞれ印加する
請求項1記載の受信装置。 A plurality of the sub antennas are arranged,
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the variable reactance element control unit applies the plurality of sine wave signals to the plurality of variable reactance elements, respectively.
前記可変リアクタンス素子制御部は、前記可変リアクタンス素子に多次元化した信号を印加することにより前記多次元化された受信信号を受信させる
請求項1記載の受信装置。 Further comprising a signal calculation processing unit that obtains an antenna pattern of the electric field strength of the received radio wave by weighting and combining the received signal that has been multidimensionalized,
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the variable reactance element control unit receives the multidimensional reception signal by applying a multidimensional signal to the variable reactance element.
前記受信された受信信号を処理する信号処理部と
をさらに具備する請求項1記載の受信装置。 A control unit for controlling the reception by applying a predetermined signal to the variable reactance element;
The receiving apparatus according to claim 1, further comprising a signal processing unit that processes the received reception signal.
前記可変リアクタンス制御部により印加されたそれぞれの電圧波形に基づく信号を前記受信信号に乗算して復調する信号波形乗算部と、
前記復調されたそれぞれの信号に、重みを掛ける重み乗算部と、
前記重みを掛けられた信号を合成する合成部と
を備える請求項5記載の受信装置。 The signal processing unit
A signal waveform multiplier for multiplying and demodulating the received signal by a signal based on each voltage waveform applied by the variable reactance controller;
A weight multiplier for applying a weight to each demodulated signal;
The receiving apparatus according to claim 5, further comprising a combining unit that combines the weighted signals.
前記信号および搬送波を送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナと電磁的に結合し、前記無線信号に信号発生部の信号を掛け合わせる副送信アンテナに接続された信号発生部を備えた副送信アンテナ部と、
を具備する送信装置。 A transmitter for generating a signal and a carrier wave for transmitting a radio signal;
A transmitting antenna for transmitting the signal and carrier wave;
A sub-transmission antenna unit that includes a signal generation unit that is electromagnetically coupled to the transmission antenna and that is connected to a sub-transmission antenna that multiplies the radio signal with a signal of the signal generation unit;
A transmission apparatus comprising:
前記送信アンテナと電磁的に結合するとともに印加される電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス素子が接続される副送信アンテナと、
前記可変リアクタンス素子を制御する信号を生成する可変リアクタンス素子制御部と
を備える請求項10記載の送信装置。 The signal generator is
A sub-transmission antenna connected to a variable reactance element that is electromagnetically coupled to the transmission antenna and whose reactance varies with an applied voltage;
The transmission device according to claim 10, further comprising: a variable reactance element control unit that generates a signal for controlling the variable reactance element.
前記可変リアクタンス素子制御部は、前記信号設定部の設定に基づく信号を発生する
請求項11記載の送信装置。 The variable reactance element control unit further includes a confidentiality / confidentiality signal setting unit,
The transmission device according to claim 11, wherein the variable reactance element control unit generates a signal based on a setting of the signal setting unit.
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