JP4760333B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は無線通信装置および無線通信方法に関し、特に、ＢＰＳＫ（２相位相変調）方式とＱＰＳＫ（４相位相変調）方式とを切り替えながら双方向通信を行う方法に適用して好適なものである。。
従来の無線通信装置では、データ量の多少に関わらず、ＢＰＳＫやＱＰＳＫなどの位相変調方式を用いることにより双方向通信が行われている。ここで、位相変調方式にて通信を行うためには、送信機と受信機との間で搬送波周波数を一致させる必要があることから、電圧制御型水晶発振器を用いて基準クロックを発生させる方法やコスタスループなどの搬送波再生回路を受信側に搭載する方法などが採用されている。
また、例えば、特許文献１には、無線機と操作機とで移動無線端末を構成し、両機を一体化させた状態では、コネクタを介して音声データや画像データを送受信し、両機を分離させた状態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式の無線通信にて音声データや画像データを送受信する方法が開示されている。
また、例えば、特許文献２には、ホストコンピュータとプリンタとの間で無線通信を行う場合に、通信チャネルを１チャンネル分使用するだけで全２重通信を可能とするために、ホストコンピュータからプリンタへの通信は無線にて行い、プリンタからホストコンピュータへの通信は電源ラインを用いる方法が開示されている。
特開２００２−１７１３２１号公報
特開平５−２２７０６７号公報
また、例えば、特許文献２には、ホストコンピュータとプリンタとの間で無線通信を行う場合に、通信チャネルを１チャンネル分使用するだけで全２重通信を可能とするために、ホストコンピュータからプリンタへの通信は無線にて行い、プリンタからホストコンピュータへの通信は電源ラインを用いる方法が開示されている。
しかしながら、送信機と受信機との間で搬送波周波数を一致させるために電圧制御型水晶発振器を用いる方法では、消費電力の増大を招くとともに、コストアップを招くという問題があった。また、アナログ方式の搬送波再生回路を用いる方法では、消費電力の増大を招くとともに、特性の保証が困難であり、デジタル方式の搬送波再生回路を用いる方法では、ＡＤコンバータやＡＤコンバータの入力レベルを調整するための自動利得制御回路が必要となり、消費電力の増大やコストアップを招くという問題があった。
一方、特許文献１、２に開示された方法では、無線通信と有線通信とを単に併用しているだけで、相変調方式による通信を安定して行うためには、電圧制御型水晶発振器や搬送波再生回路を用いる必要があるため、消費電力の増大やコストアップを招くという問題があった。
そこで、本発明の目的は、回路規模を低減することを可能としつつ、位相変調方式による通信を安定して行うことが可能な無線通信装置を提供することである。
そこで、本発明の目的は、回路規模を低減することを可能としつつ、位相変調方式による通信を安定して行うことが可能な無線通信装置を提供することである。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う無線送信部と、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する無線受信部と、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、前記無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
これにより、位相回転角に関する情報を無線送信部で把握することができ、受信側と送信側とで搬送波の周波数偏差がある場合においても、同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの１ビット分の情報を用いることで、送信ビットを受信側で正しく判定することができる。このため、受信側と送信側とで搬送波周波数を一致させることなく、位相変調方式による通信を行うことが可能となり、電圧制御型水晶発振器や搬送波再生回路を用いる必要がなくなることから、回路規模を低減することを可能としつつ、位相変調方式による通信を安定して行うことが可能となる。また、位相回転角に基づいて位相変調の相数を切り替えることにより、同相成分Ｉまたは直交成分Ｑにビット誤りが発生した場合においても、送信ビットを正しく判定することが可能となり、位相変調方式によるスループットを向上させる。
これにより、受信側と送信側とで搬送波の周波数偏差がある場合においても、多ビットＡＤコンバータやＡＤコンバータの入力レベルを調整するための自動利得制御回路を用いることなく、送信ビットを受信側で正しく判定することができ、位相変調方式の回路規模を低減することが可能となる。
これにより、受信側と送信側とで搬送波の周波数偏差がある場合においても、同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの１ビット分の情報を用いることで、送信ビットを受信側で正しく判定することができ、位相変調方式の回路規模を低減することが可能となるとともに、ＱＰＳＫ方式に必要な回路規模を削減しつつ、ＢＰＳＫ方式に比べてスループッットを向上させることができる。
これにより、パイロットシンボルを順次受信することで位相回転の角速度を算出することが可能となり、同相成分Ｉおよび直交成分Ｑが１ビット化されている場合においても、同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角を把握することができる。
また、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部に搭載され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、前記第２筐体部に搭載され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、前記第１筐体部に搭載され、前記無線通信装置の外部と無線通信を行う外部無線通信部と、前記第２筐体部に搭載された表示部とを有することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、第１筐体部と、第２筐体部と、前記第１筐体部と前記第２筐体部との位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、前記第１筐体部に搭載され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、前記第２筐体部に搭載され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、前記第１筐体部に搭載され、前記無線通信装置の外部と無線通信を行う外部無線通信部と、前記第２筐体部に搭載された表示部とを有することを特徴とする。
これにより、第２筐体部に搭載された表示部の大画面化および高精細度化に対応して、第１筐体部から第２筐体部に送信される表示データのデータ量が増大した場合においても、連結部の構成を複雑化させることなく、表示データを高速に表示部に送信することが可能となるとともに、受信側と送信側とで搬送波周波数を一致させることなく、位相変調方式による通信を行うことが可能となる。このため、位相変調方式による通信を行うために、電圧制御型水晶発振器や搬送波再生回路を用いる必要がなくなることから、回路規模を低減することが可能となるとともに、消費電力を低減することができる。このため、無線通信端末の長時間動作を可能としつつ、無線通信端末の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、無線通信端末の携帯性を損なうことなく、無線通信端末の大画面化および多機能化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、同一半導体チップに形成された第１および第２回路ブロックと、前記第１回路ブロックに形成され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、前記第２回路ブロックに形成され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
これにより、回路規模を低減することを可能としつつ、半導体チップに形成された回路ブロック間の通信を位相変調方式にて行わせることが可能となる。このため、半導体チップ上に形成される配線数を減らすことを可能となり、半導体チップ内におけるレイアウト設計の自由度を向上させることが可能となるとともに、大量のデータのやり取りを半導体チップ内で高速に行わせることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信装置によれば、実装基板上に実装された第１および第２半導体チップと、前記第１半導体チップに形成され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、前記第２半導体チップに形成され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
これにより、回路規模を低減することを可能としつつ、実装基板上に実装された半導体チップ間の通信を位相変調方式にて行わせることが可能となる。このため、実装基板上に形成される配線数を減らすことを可能となり、実装基板上におけるレイアウト設計の自由度を向上させることが可能となるとともに、大量のデータのやり取りを実装基板上で
高速に行わせることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信方法によれば、送信側では、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行い、受信側では、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化し、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出し、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して送信側に伝送し、送信側では、前記伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
高速に行わせることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信方法によれば、送信側では、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行い、受信側では、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化し、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出し、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して送信側に伝送し、送信側では、前記伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする。
以下、本発明の実施形態に係る無線通信装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図、図２は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図である。
図１および図２において、第１筐体部１の表面には、操作ボタン４が配置されるとともに、第１筐体部１の下端にはマイク５が設けられ、第１筐体部１の上端には外部無線通信用アンテナ６が取り付けられている。また、第２筐体部２の表面には、表示体８が設けられるとともに、第２筐体部２の上端にはスピーカ９が設けられている。また、第２筐体部２の裏面には、表示体１１および撮像素子１２が設けられている。なお、表示体８、１１としては、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルなどを用いることができる。また、撮像素子１２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。また、第１筐体部１および第２筐体部２には、第１筐体部１と第２筐体部２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ７、１０がそれぞれ設けられている。
図１は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を開いたときの状態を示す斜視図、図２は、本発明の無線通信制御方法が適用されるクラムシェル型携帯電話を閉じたときの状態を示す斜視図である。
図１および図２において、第１筐体部１の表面には、操作ボタン４が配置されるとともに、第１筐体部１の下端にはマイク５が設けられ、第１筐体部１の上端には外部無線通信用アンテナ６が取り付けられている。また、第２筐体部２の表面には、表示体８が設けられるとともに、第２筐体部２の上端にはスピーカ９が設けられている。また、第２筐体部２の裏面には、表示体１１および撮像素子１２が設けられている。なお、表示体８、１１としては、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルなどを用いることができる。また、撮像素子１２としては、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。また、第１筐体部１および第２筐体部２には、第１筐体部１と第２筐体部２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ７、１０がそれぞれ設けられている。
そして、第１筐体部１および第２筐体部２はヒンジ３を介して連結され、第２筐体部２をヒンジ３を支点として回転させることにより、第２筐体部２を第１筐体部１上に折り畳むことができる。そして、第２筐体部２を第１筐体部１上に閉じることにより、操作ボタン４を第２筐体部２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン４が誤って操作されることを防止することができる。また、第２筐体部２を第１筐体部１から開くことにより、表示体８を見ながら操作ボタン４を操作したり、スピーカ９およびマイク５を使いながら通話したり、操作ボタン４を操作しながら撮像を行ったりすることができる。
ここで、クラムシェル構造を用いることにより、第２筐体部２のほぼ一面全体に表示体８を配置することができ、携帯電話の携帯性を損なうことなく、表示体８のサイズを拡大させることを可能として、視認性を向上させることができる。
また、内部無線通信用アンテナ７、１０を第１筐体部１および第２筐体部２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ６を介して第１筐体部１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２に送り、表示体８に画像を表示させたり、スピーカ９から音声を出力させたりすることができる。また、撮像素子１２にて撮像された撮像データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２から第１筐体部１に送り、外部無線通信用アンテナ６を介して外部に送出させることができる。
また、内部無線通信用アンテナ７、１０を第１筐体部１および第２筐体部２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ６を介して第１筐体部１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２に送り、表示体８に画像を表示させたり、スピーカ９から音声を出力させたりすることができる。また、撮像素子１２にて撮像された撮像データを、内部無線通信用アンテナ７、１０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２から第１筐体部１に送り、外部無線通信用アンテナ６を介して外部に送出させることができる。
これにより、第１筐体部１と第２筐体部２との間のデータ伝送を有線で行う必要がなくなり、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ３に通す必要がなくなる。このため、ヒンジ３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となり、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。
なお、第１筐体部１と第２筐体部２との間での内部無線通信では、受信信号に含まれる同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角に基づいて位相変調の相数を切り替えながら無線送信を行うことができる。例えば、コンスタレーション上での位相回転角がＩ軸またはＱ軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、コンスタレーション上での位相回転角がＩ軸またはＱ軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことができる。
図３は、本発明の無線通信制御方法が適用される回転式携帯電話の外観を示す斜視図である。
図３において、第１筐体部２１の表面には、操作ボタン２４が配置されるとともに、第１筐体部２１の下端にはマイク２５が設けられ、第１筐体部２１の上端には外部無線通信用アンテナ２６が取り付けられている。また、第２筐体部２２の表面には、表示体２８が設けられるとともに、第２筐体部２２の上端にはスピーカ２９が設けられている。また、第１筐体部２１および第２筐体部２２には、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ２７、３０がそれぞれ設けられている。
図３において、第１筐体部２１の表面には、操作ボタン２４が配置されるとともに、第１筐体部２１の下端にはマイク２５が設けられ、第１筐体部２１の上端には外部無線通信用アンテナ２６が取り付けられている。また、第２筐体部２２の表面には、表示体２８が設けられるとともに、第２筐体部２２の上端にはスピーカ２９が設けられている。また、第１筐体部２１および第２筐体部２２には、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間で内部無線通信を行う内部無線通信用アンテナ２７、３０がそれぞれ設けられている。
そして、第１筐体部２１および第２筐体部２２はヒンジ２３を介して連結され、第２筐体部２２をヒンジ２３を支点として水平に回転させることにより、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置したり、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらしたりすることができる。そして、第２筐体部２２を第１筐体部２１上に重ねて配置することにより、操作ボタン２４を第２筐体部２２にて保護することができ、携帯電話を持ち歩く時に操作ボタン２４が誤って操作させることを防止することができる。また、第２筐体部２２を水平に回転させて、第２筐体部２２を第１筐体部２１からずらすことにより、表示体２８を見ながら操作ボタン２４を操作したり、スピーカ２９およびマイク２５を使いながら通話したりすることができる。
ここで、内部無線通信用アンテナ２７、３０を第１筐体部２１および第２筐体部２２にそれぞれ設けることにより、内部無線通信用アンテナ２７、３０を用いた内部無線通信にて第１筐体部２１と第２筐体部２２との間のデータ伝送を行うことができる。例えば、外部無線通信用アンテナ２６を介して第１筐体部２１に取り込まれた画像データや音声データを、内部無線通信用アンテナ２７、３０を用いた内部無線通信にて第２筐体部２２に送り、表示体２８に画像を表示させたり、スピーカ２９から音声を出力させたりすることができる。
これにより、多ピン化されたフレキシブル配線基板をヒンジ２３に通す必要がなくなり、ヒンジ２３の構造の複雑化を抑制することが可能となるとともに、実装工程の煩雑化を防止することが可能となる。このため、コストアップを抑制しつつ、携帯電話の小型薄型化および高信頼性化を図ることが可能となるとともに、携帯電話の携帯性を損なうことなく、携帯電話の大画面化および多機能化を図ることができる。
なお、第１筐体部２１と第２筐体部２２との間での内部無線通信では、受信信号に含まれる同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角に基づいて位相変調の相数を切り替えながら無線送信を行うことができる。例えば、コンスタレーション上での位相回転角がＩ軸またはＱ軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、コンスタレーション上での位相回転角がＩ軸またはＱ軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことができる。
また、上述した実施形態では携帯電話を例にとって説明したが、ビデオカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ノート型パーソナルコンピュータなどに適用することもできる。
また、上述した実施形態では、第１筐体部１、２１と第２筐体部２、２２との間で無線送信を行う方法を例にとって説明したが、同一半導体チップ内、同一プリント基板上または同一筐体内または同一モジュール内または同一パッケージ内または一体的に使用される機器内での無線送信に適用するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、第１筐体部１、２１と第２筐体部２、２２との間で無線送信を行う方法を例にとって説明したが、同一半導体チップ内、同一プリント基板上または同一筐体内または同一モジュール内または同一パッケージ内または一体的に使用される機器内での無線送信に適用するようにしてもよい。
図４は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。
図４において、第１筐体部Ｋ１１には、送信信号処理を行うベースバンド部１０１、ベースバンド部１０１などの制御を行う制御部１０２、無線通信装置を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ１０３、制御部１０２が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ１０４、局発クロックを生成する水晶発振器１０５、局発クロックを基準として搬送波を生成するＰＬＬ回路１０６、ＰＬＬ回路１０６から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせる移相器１０７、切替制御信号Ｐ１に基づいて送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を切り替えて出力するスイッチ１１３、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）および同相成分ＴＸ（Ｉ）に含まれる不要な高域成分をそれぞれ減衰させるローパスフィルタ１０８ａ、１０８ｂ、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を位相がπ／２だけシフトされた搬送波に混合する混合器１０９ａ、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）を搬送波に混合する混合器１０９ｂ、混合器１０９ａ、１０９ｂからの出力を増幅するパワーアンプ１１０、内部無線通信用電波の送受信を行う内部無線通信用アンテナ１１２、内部無線通信用アンテナ１１２にて受信された信号から不要な周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ１１１、内部無線通信用アンテナ１１２にて受信された信号を増幅するローノイズアンプ１１５、位相がπ／２だけシフトされた搬送波に受信信号を混合することにより直交成分ＲＸ（Ｑ）を抽出する混合器１１６ａ、受信信号を搬送波に混合することにより同相成分ＲＸ（Ｉ）を抽出する混合器１１６ｂ、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）に含まれる不要な高域成分をそれぞれ減衰させるローパスフィルタ１１７ａ、１１７ｂ、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）をそれぞれ１ビット化するリミッタアンプ１１８ａ、１１８ｂ、パワーアンプ１１０側またはローノイズアンプ１１５側にバンドパスフィルタ１１１を切り替えるスイッチ１１４が設けられている。
図４において、第１筐体部Ｋ１１には、送信信号処理を行うベースバンド部１０１、ベースバンド部１０１などの制御を行う制御部１０２、無線通信装置を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ１０３、制御部１０２が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ１０４、局発クロックを生成する水晶発振器１０５、局発クロックを基準として搬送波を生成するＰＬＬ回路１０６、ＰＬＬ回路１０６から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせる移相器１０７、切替制御信号Ｐ１に基づいて送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を切り替えて出力するスイッチ１１３、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）および同相成分ＴＸ（Ｉ）に含まれる不要な高域成分をそれぞれ減衰させるローパスフィルタ１０８ａ、１０８ｂ、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を位相がπ／２だけシフトされた搬送波に混合する混合器１０９ａ、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）を搬送波に混合する混合器１０９ｂ、混合器１０９ａ、１０９ｂからの出力を増幅するパワーアンプ１１０、内部無線通信用電波の送受信を行う内部無線通信用アンテナ１１２、内部無線通信用アンテナ１１２にて受信された信号から不要な周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ１１１、内部無線通信用アンテナ１１２にて受信された信号を増幅するローノイズアンプ１１５、位相がπ／２だけシフトされた搬送波に受信信号を混合することにより直交成分ＲＸ（Ｑ）を抽出する混合器１１６ａ、受信信号を搬送波に混合することにより同相成分ＲＸ（Ｉ）を抽出する混合器１１６ｂ、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）に含まれる不要な高域成分をそれぞれ減衰させるローパスフィルタ１１７ａ、１１７ｂ、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）をそれぞれ１ビット化するリミッタアンプ１１８ａ、１１８ｂ、パワーアンプ１１０側またはローノイズアンプ１１５側にバンドパスフィルタ１１１を切り替えるスイッチ１１４が設けられている。
また、第２筐体部Ｋ１２には、送信信号処理を行うベースバンド部１２１、画像データなどの表示を行う表示体１２５、ベースバンド部１２１や表示体１２５などの制御を行う制御部１２２、無線通信装置を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ１２３、制御部１２２が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ１２４、内部無線通信用電波の送受信を行う内部無線通信用アンテナ１３０、内部無線通信用アンテナ１３０にて受信された信号から不要な周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ１３１、内部無線通信用アンテナ１３０にて受信された信号を増幅するローノイズアンプ１３５、局発クロックを生成する水晶発振器１２６、局発クロックを基準として搬送波を生成するＰＬＬ回路１２７、ＰＬＬ回路１２７から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせる移相器１２８、位相がπ／２だけシフトされた搬送波に受信信号を混合することにより直交成分ＲＸ（Ｑ）を抽出する混合器１３６ａ、受信信号を搬送波に混合することにより同相成分ＲＸ（Ｉ）を抽出する混合器１３６ｂ、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）に含まれる不要な高域成分をそれぞれ減衰させるローパスフィルタ１３７ａ、１３７ｂ、ローパスフィルタ１３７ａ、１３７ｂを介して出力された受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）をそれぞれ１ビット化するリミッタアンプ１３８ａ、１３８ｂ、切替制御信号Ｐ２に基づいて送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を切り替えて出力するスイッチ１５３、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）および同相成分ＴＸ（Ｉ）に含まれる不要な高域成分をそれぞれ減衰させるローパスフィルタ１４８ａ、１４８ｂ、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を位相がπ／２だけシフトされた搬送波に混合する混合器１４９ａ、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）を搬送波に混合する混合器１４９ｂ、混合器１４９ａ、１４９ｂからの出力を増幅するパワーアンプ１５０およびパワーアンプ１５０側またはローノイズアンプ１３５側にバンドパスフィルタ１３１を切り替えるスイッチ１５４が設けられている。
ここで、ベースバンド部１０１、１２１は互いに有線伝送路ＣＳにて接続されている。そして、第１筐体部Ｋ１１と第２筐体部Ｋ１２との間で内部部線通信を行う場合、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫまたは８−ＰＳＫなどの位相変調方式を用いることができる。そして、ベースバンド部１０１、１２１は受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角に基づいて位相変調の相数を切り替えるための切替制御信号Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ生成することができる。例えば、コンスタレーション上での位相回転角がＩ軸またはＱ軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式を採用し、コンスタレーション上での位相回転角がＩ軸またはＱ軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式を採用することができる。また、ベースバンド部１０１、１２１は、受信側で検出された位相回転角に関する情報を有線伝送路ＣＳを介して送信側に伝送することができる。
そして、第１筐体部Ｋ１１から第２筐体部Ｋ１２にデータを送信する場合、スイッチ１１４をパワーアンプ１１０側に切り替えるとともに、スイッチ１５４をローノイズアンプ１３５側に切り替える。そして、水晶発振器１０５は局発クロックを生成しＰＬＬ回路１０６に送る。そして、ＰＬＬ回路１０６は水晶発振器１０５から局発クロックを受け取ると、水晶発振器１０５にて生成された局発クロックを基準として搬送波を生成し、混合器１０９ｂおよび移相器１０７に出力する。ここで、移相器１０７は、ＰＬＬ回路１０６から搬送波を受け取ると、ＰＬＬ回路１０６から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせ、混合器１０９ａに出力する。
また、ベースバンド部１０１は送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を生成し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）をスイッチ１１３に出力するとともに、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）をローパスフィルタ１０８ｂに出力する。そして、スイッチ１１３は、切替制御信号Ｐ１にてＢＰＳＫ方式が指定された場合、同相成分ＴＸ（Ｉ）を選択してローパスフィルタ１０８ａに出力し、切替制御信号Ｐ１にてＱＰＳＫ方式が指定された場合、直交成分ＴＸ（Ｑ）を選択してローパスフィルタ１０８ａに出力する。そして、スイッチ１１３にて送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）が選択されると、ローパスフィルタ１０８ａにて不要な高域成分が除去されてから混合器１０９ａに出力される。また、ローパスフィルタ１０８ｂに送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）が入力されると、不要な高域成分が除去されてから混合器１０９ｂに出力される。
そして、混合器１０９ａは、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）と、移相器１０７から送られた位相がπ／２だけシフトされた搬送波とを混合し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を位相がπ／２だけシフトされた搬送波に重畳させる。また、混合器１０９ｂは、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）と、ＰＬＬ回路１０６から送られた搬送波とを混合し、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）を搬送波に重畳させる。
そして、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）および同相成分ＴＸ（Ｉ）が搬送波にそれぞれ重畳されると、パワーアンプ１１０にて増幅されてから、内部無線通信用アンテナ１１２を介して送出される。そして、内部無線通信用アンテナ１１２を介して送信信号が送信されると、その送信信号が内部無線通信用アンテナ１３０を介して受信される。
そして、内部無線通信用アンテナ１３０を介して受信された受信信号は、バンドパスフィルタ１３１にて不要な周波数成分が減衰された後、ローノイズアンプ１３５にて増幅され、混合器１３６ａ、１３６ｂに送られる。
そして、内部無線通信用アンテナ１３０を介して受信された受信信号は、バンドパスフィルタ１３１にて不要な周波数成分が減衰された後、ローノイズアンプ１３５にて増幅され、混合器１３６ａ、１３６ｂに送られる。
また、水晶発振器１２６は局発クロックを生成しＰＬＬ回路１２７に送る。そして、ＰＬＬ回路１２７は水晶発振器１２６から局発クロックを受け取ると、水晶発振器１２６にて生成された局発クロックを基準として搬送波を生成し、混合器１３６ｂおよび移相器１２８に出力する。そして、移相器１２８は、ＰＬＬ回路１２７から搬送波を受け取ると、ＰＬＬ回路１２７から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせ、混合器１３６ａに出力する。
そして、混合器１３６ａは、ローノイズアンプ１３５から送られた受信信号と、移相器１２８から送られた位相がπ／２だけシフトされた搬送波とを混合し、受信信号のダウンコンバートを行うことにより、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）を抽出する。また、混合器１３６ｂは、ローノイズアンプ１３５から送られた受信信号と、ＰＬＬ回路１２７から送られた搬送波とを混合し、受信信号のダウンコンバートを行うことにより、送信信号の同相成分ＲＸ（Ｉ）を抽出する。
そして、混合器１３６ａ、１３６ｂからそれぞれ出力された送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）は、ローパスフィルタ１３７ａ、１３７ｂにて不要な高域成分が減衰された後、リミッタアンプ１３８ａ、１３８にてそれぞれ１ビット化されてからベースバンド部１２１に送られる。
そして、ベースバンド部１２１は、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）をベースバンド処理することにより画像データを再生し、制御部１２２を介して表示体１２５に画像データを表示させることができる。
そして、ベースバンド部１２１は、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）をベースバンド処理することにより画像データを再生し、制御部１２２を介して表示体１２５に画像データを表示させることができる。
また、ベースバンド部１２１は、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）を受け取ると、１ビット化された送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）に基づいて、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角を算出し、その位相回転角に関する情報を有線伝送路ＣＳを介してベースバンド部１０１に伝送することができる。そして、ベースバンド部１０１は、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角に基づいて切替制御信号Ｐ１を生成し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）をスイッチ１１３にて選択させることができる。あるいは、ベースバンド部１２１にて切替制御信号Ｐ１を生成し、有線伝送路ＣＳを介して切替制御信号Ｐ１をベースバンド部１０１に伝送するようにしてもよい。
一方、第２筐体部Ｋ１２から第１筐体部Ｋ１１にデータを送信する場合、スイッチ１１４をローノイズアンプ１１５側に切り替えるとともに、スイッチ１５４をパワーアンプ１５０側に切り替える。そして、水晶発振器１２６は局発クロックを生成しＰＬＬ回路１２７に送る。そして、ＰＬＬ回路１２７は水晶発振器１２６から局発クロックを受け取ると、水晶発振器１２６にて生成された局発クロックを基準として搬送波を生成し、混合器１４９ｂおよび移相器１２８に出力する。ここで、移相器１２８は、ＰＬＬ回路１２７から搬送波を受け取ると、ＰＬＬ回路１２７から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせ、混合器１４９ａに出力する。
また、ベースバンド部１２１は送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を生成し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）をスイッチ１５３に出力するとともに、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）をローパスフィルタ１４８ｂに出力する。そして、スイッチ１５３は、切替制御信号Ｐ２にてＢＰＳＫ方式が指定された場合、同相成分ＴＸ（Ｉ）を選択してローパスフィルタ１４８ａに出力し、切替制御信号Ｐ２にてＱＰＳＫ方式が指定された場合、直交成分ＴＸ（Ｑ）を選択してローパスフィルタ１４８ａに出力する。そして、スイッチ１５３にて送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）が選択されると、ローパスフィルタ１４８ａにて不要な高域成分が除去されてから混合器１４９ａに出力される。また、ローパスフィルタ１４８ｂに送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）が入力されると、不要な高域成分が除去されてから混合器１４９ｂに出力される。
そして、混合器１４９ａは、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）と、移相器１２７から送られた位相がπ／２だけシフトされた搬送波とを混合し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）を位相がπ／２だけシフトされた搬送波に重畳させる。また、混合器１４９ｂは、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）と、ＰＬＬ回路１２７から送られた搬送波とを混合し、送信信号の同相成分ＴＸ（Ｉ）を搬送波に重畳させる。
そして、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）および同相成分ＴＸ（Ｉ）が搬送波にそれぞれ重畳されると、パワーアンプ１５０にて増幅されてから、内部無線通信用アンテナ１３０を介して送出される。そして、内部無線通信用アンテナ１３０を介して送信信号が送信されると、その送信信号が内部無線通信用アンテナ１１２を介して受信される。
そして、内部無線通信用アンテナ１１２を介して受信された受信信号は、バンドパスフィルタ１１１にて不要な周波数成分が減衰された後、ローノイズアンプ１１５にて増幅され、混合器１１６ａ、１１６ｂに送られる。
そして、内部無線通信用アンテナ１１２を介して受信された受信信号は、バンドパスフィルタ１１１にて不要な周波数成分が減衰された後、ローノイズアンプ１１５にて増幅され、混合器１１６ａ、１１６ｂに送られる。
また、水晶発振器１０５は局発クロックを生成しＰＬＬ回路１０６に送る。そして、ＰＬＬ回路１０６は水晶発振器１０５から局発クロックを受け取ると、水晶発振器１０５にて生成された局発クロックを基準として搬送波を生成し、混合器１１６ｂおよび移相器１０７に出力する。そして、移相器１０７は、ＰＬＬ回路１０６から搬送波を受け取ると、ＰＬＬ回路１０６から出力された搬送波の位相をπ／２だけシフトさせ、混合器１１６ａに出力する。
そして、混合器１１６ａは、ローノイズアンプ１１５から送られた受信信号と、移相器１０７から送られた位相がπ／２だけシフトされた搬送波とを混合し、受信信号のダウンコンバートを行うことにより、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）を抽出する。また、混合器１１６ｂは、ローノイズアンプ１１５から送られた受信信号と、ＰＬＬ回路１０６から送られた搬送波とを混合し、受信信号のダウンコンバートを行うことにより、送信信号の同相成分ＲＸ（Ｉ）を抽出する。
そして、混合器１１６ａ、１１６ｂからそれぞれ出力された送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）は、ローパスフィルタ１１７ａ、１１７ｂにて不要な周波数成分が減衰された後、リミッタアンプ１１８ａ、１１８ｂにてそれぞれ１ビット化されてからベースバンド部１０１に送られる。
そして、ベースバンド部１０１は、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）を受け取ると、１ビット化された送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）に基づいて、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角を算出し、その位相回転角に関する情報を有線伝送路ＣＳを介してベースバンド部１２１に伝送することができる。そして、ベースバンド部１２１は、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角に基づいて切替制御信号Ｐ２を生成し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）をスイッチ１５３にて選択させることができる。あるいは、ベースバンド部１０１にて切替制御信号Ｐ２を生成し、有線伝送路ＣＳを介して切替制御信号Ｐ２をベースバンド部１２１に伝送するようにしてもよい。
そして、ベースバンド部１０１は、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）を受け取ると、１ビット化された送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）に基づいて、送信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角を算出し、その位相回転角に関する情報を有線伝送路ＣＳを介してベースバンド部１２１に伝送することができる。そして、ベースバンド部１２１は、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）のコンスタレーション上での位相回転角に基づいて切替制御信号Ｐ２を生成し、送信信号の直交成分ＴＸ（Ｑ）または同相成分ＴＸ（Ｉ）をスイッチ１５３にて選択させることができる。あるいは、ベースバンド部１０１にて切替制御信号Ｐ２を生成し、有線伝送路ＣＳを介して切替制御信号Ｐ２をベースバンド部１２１に伝送するようにしてもよい。
これにより、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）の位相回転角に関する情報を送信側で把握することができ、受信側と送信側とで搬送波の周波数偏差がある場合においても、受信信号の同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの１ビット分の情報を用いることで、送信ビットを受信側で正しく判定することができる。このため、受信側と送信側とで搬送波周波数を一致させることなく、位相変調方式による通信を行うことが可能となり、電圧制御型水晶発振器や搬送波再生回路を用いる必要がなくなることから、回路規模を低減することを可能としつつ、位相変調方式による通信を安定して行うことが可能となる。また、位相回転角に基づいて位相変調の相数を切り替えることにより、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）にビット誤りが発生した場合においても、送信ビットを正しく判定することが可能となり、位相変調方式によるスループッットを向上させる。
図５は、ＱＰＳＫ方式およびＢＰＳＫ方式におけるコンスタレーション（直交変調に対し、同相成分ＩをＸ軸，直交成分ＱをＹ軸として信号を表したもの）を示す図、図６は、ＱＰＳＫ方式およびＢＰＳＫ方式における時間軸上での波形を示す図である。
図５（ａ）において、ＱＰＳＫ方式では、搬送波の位相変化をπ／２ラジアンおきにすることで、１シンボルで４つの状態、すなわち２ビットの情報伝達が実現される。ここで、受信信号は、理想的な信号点Ｓ１〜Ｓ４に対してノイズＮ１〜Ｎ４がそれぞれ付加された状態となる。
図５（ａ）において、ＱＰＳＫ方式では、搬送波の位相変化をπ／２ラジアンおきにすることで、１シンボルで４つの状態、すなわち２ビットの情報伝達が実現される。ここで、受信信号は、理想的な信号点Ｓ１〜Ｓ４に対してノイズＮ１〜Ｎ４がそれぞれ付加された状態となる。
そして、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）の位相回転角θがＩ軸に対して４５°の場合、直交成分ＲＸ（Ｑ）と同相成分ＲＸ（Ｉ）とが互いに等しい信号レベルとなり、雑音に対して最もビット誤りを起こしにくい状態となる。
また、図５（ｂ）において、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近づくような位相回転角θでは、各信号点Ｓ１〜Ｓ４に対応してビット誤り領域Ｅ１〜Ｅ４がそれぞれ発生する。ここで、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がアナログ値または多ビットデジタル値であり、位相回転角θが予め判明している場合には、位相回転角θを補正することで位相回転角θがＩ軸に対して４５°の状態に戻すことができ、受信ビットを正しく判定することができる。しかし、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がそれぞれ１ビット化されている場合、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近づくと、ＱＰＳＫ方式では、受信ビットを正しく判定することができなくなる。例えば、位相回転角θが９０°の近傍において、受信信号の同相成分ＲＸ（Ｉ）および直交成分ＲＸ（Ｑ）が（１，１）の場合、ＱＰＳＫ方式では、（１，１）、（１，−１）、（−１，１）および（−１，１）のデータが送信されているため、送信信号が（１，１）であったのか、（−１，１）であったのかが判定できなくなる。
また、図５（ｂ）において、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近づくような位相回転角θでは、各信号点Ｓ１〜Ｓ４に対応してビット誤り領域Ｅ１〜Ｅ４がそれぞれ発生する。ここで、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がアナログ値または多ビットデジタル値であり、位相回転角θが予め判明している場合には、位相回転角θを補正することで位相回転角θがＩ軸に対して４５°の状態に戻すことができ、受信ビットを正しく判定することができる。しかし、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がそれぞれ１ビット化されている場合、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近づくと、ＱＰＳＫ方式では、受信ビットを正しく判定することができなくなる。例えば、位相回転角θが９０°の近傍において、受信信号の同相成分ＲＸ（Ｉ）および直交成分ＲＸ（Ｑ）が（１，１）の場合、ＱＰＳＫ方式では、（１，１）、（１，−１）、（−１，１）および（−１，１）のデータが送信されているため、送信信号が（１，１）であったのか、（−１，１）であったのかが判定できなくなる。
一方、図５（ｃ）において、ＢＰＳＫ方式では、搬送波の位相変化をπラジアンおきにすることで、１シンボルで２つの状態、すなわち１ビットの情報伝達が実現される。ここで、受信信号は、理想的な信号点Ｓ１１、Ｓ１２に対してノイズＮ１１、Ｎ１２がそれぞれ付加された状態となる。
ここで、ＢＰＳＫ方式では、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がそれぞれ１ビット化されている状態で、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近づいた場合においても、受信ビットを正しく判定することができる。例えば、位相回転角θが９０°の近傍において、受信信号の同相成分ＲＸ（Ｉ）および直交成分ＲＸ（Ｑ）が（１，１）の場合、ＢＰＳＫ方式では、（１，１）および（−１，−１）のみのデータが送信されているため、（−１，１）である可能性は排除され、（１，１）であることを正しく判定することができる。
ここで、ＢＰＳＫ方式では、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がそれぞれ１ビット化されている状態で、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近づいた場合においても、受信ビットを正しく判定することができる。例えば、位相回転角θが９０°の近傍において、受信信号の同相成分ＲＸ（Ｉ）および直交成分ＲＸ（Ｑ）が（１，１）の場合、ＢＰＳＫ方式では、（１，１）および（−１，−１）のみのデータが送信されているため、（−１，１）である可能性は排除され、（１，１）であることを正しく判定することができる。
このように、ＢＰＳＫ方式では、位相回転角θの情報が予め判明しているならば、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がそれぞれ１ビット化されている場合においても、受信ビットを正しく判定することができる。また、ＱＰＳＫ方式では、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸から離れているような位相回転角θの場合、受信ビットを正しく判定することができる。このため、受信側で搬送波の位相回転角を検出し、現在の位相回転角に応じて変調方式を切り替えながら送信させることにより、ＱＰＳＫ方式で必要な回路規模を削減しつつ、単にＢＰＳＫ方式にて送信する方法に比べてスループットを向上させることができる。
図７は、本発明の一実施形態に係るＱＰＳＫとＢＰＳＫの切り替え方法を示す図である。
図７において、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）の位相回転角θがθ１〜θ８、θ２〜θ３、θ４〜θ５、θ６〜θ７の場合、ＢＰＳＫ方式にて送信し、位相回転角θがθ１〜θ２、θ３〜θ４、θ５〜θ６、θ７〜θ８の場合、ＱＰＳＫ方式にて送信することができる。
図７において、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）の位相回転角θがθ１〜θ８、θ２〜θ３、θ４〜θ５、θ６〜θ７の場合、ＢＰＳＫ方式にて送信し、位相回転角θがθ１〜θ２、θ３〜θ４、θ５〜θ６、θ７〜θ８の場合、ＱＰＳＫ方式にて送信することができる。
これにより、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸に近い場合、ＢＰＳＫ方式にて送信することが可能となるとともに、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がＩ軸もしくはＱ軸から離れている場合、ＱＰＳＫ方式にて送信することが可能となり、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）がそれぞれ１ビット化されている場合においても、受信ビットを正しく判定することを可能としつつ、ＱＰＳＫ方式とＢＰＳＫ方式とを併用しながら通信を行うことができる。
図８は、本発明の一実施形態に係る受信側での位相回転の推定方法を示す図である。
図８において、送信側では、例えば、（１，１）に固定されたパイロットシンボルＢ１を一定の時間間隔で送信データＤ１に挿入しながら無線送信を行うことができる。そして、受信側では、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）にそれぞれ含まれるパイロットシンボルＢ１を順次観測することで、位相回転の方向及び角速度を算出することができる。すなわち、同相成分ＲＸ（Ｉ）および直交成分ＲＸ（Ｑ）に含まれるパイロットシンボルＢ１が（１，−１）から（１，１）への変化が観測された場合にはコンスタレーション上で反時計回りに位相回転しており、（１，１）から（１，−１）への変化が観測された場合にはコンスタレーション上で時計回りに位相回転していることが判る。さらに、例えばコンスタレーション上で反時計回りで位相回転している場合に、受信信号のパイロットシンボルＢ１が（１，−１）から （１，１）に遷移した時間タイミングが位相回転角θ＝０°を表すことができる。そして、この時の時間タイミングから、次に受信信号のパイロットシンボルＢ１が （１，１）から（−１，１）に遷移した時間タイミングが位相回転角θ＝９０°を表すことができる。このため、受信信号のパイロットシンボルＢ１が（１，−１）から（１，１）に遷移した時間タイミングから、次に受信信号のパイロットシンボルＢ１が（１，１）から（−１，１）に遷移した時間タイミングまでの時間間隔を測定することにより、位相回転の角速度を算出することができ、これにより任意の時間タイミングにおける位相回転角θを求めることができる。
図８において、送信側では、例えば、（１，１）に固定されたパイロットシンボルＢ１を一定の時間間隔で送信データＤ１に挿入しながら無線送信を行うことができる。そして、受信側では、受信信号の直交成分ＲＸ（Ｑ）および同相成分ＲＸ（Ｉ）にそれぞれ含まれるパイロットシンボルＢ１を順次観測することで、位相回転の方向及び角速度を算出することができる。すなわち、同相成分ＲＸ（Ｉ）および直交成分ＲＸ（Ｑ）に含まれるパイロットシンボルＢ１が（１，−１）から（１，１）への変化が観測された場合にはコンスタレーション上で反時計回りに位相回転しており、（１，１）から（１，−１）への変化が観測された場合にはコンスタレーション上で時計回りに位相回転していることが判る。さらに、例えばコンスタレーション上で反時計回りで位相回転している場合に、受信信号のパイロットシンボルＢ１が（１，−１）から （１，１）に遷移した時間タイミングが位相回転角θ＝０°を表すことができる。そして、この時の時間タイミングから、次に受信信号のパイロットシンボルＢ１が （１，１）から（−１，１）に遷移した時間タイミングが位相回転角θ＝９０°を表すことができる。このため、受信信号のパイロットシンボルＢ１が（１，−１）から（１，１）に遷移した時間タイミングから、次に受信信号のパイロットシンボルＢ１が（１，１）から（−１，１）に遷移した時間タイミングまでの時間間隔を測定することにより、位相回転の角速度を算出することができ、これにより任意の時間タイミングにおける位相回転角θを求めることができる。
なお、位相回転角θの算出精度を向上させるために、これらの測定を数回分だけ行ってから平均をとるようにしてもよい。あるいは、位相回転角θの算出する時だけ多ビットＡＤコンバータを使うことで算出精度を向上させ、通信を行うときにはコンパレータのみを用いて消費電力を低下させるようにしてもよい。
図９は、本発明の一実施形態に係る受信側での位相回転角の推定方法のその他の例を示す図である。
図９は、本発明の一実施形態に係る受信側での位相回転角の推定方法のその他の例を示す図である。
図９において、通信伝播路が比較的安定しているという前提で、位相回転角θの初期推定が既に済んだ状態で追従のみを行う場合には、（１，１）に固定されたパイロットシンボルＢ２をパイロットシンボルＢ２の変化が予測されるタイミングで送信データＤ２にバースト的に挿入するようにしてもよい。これにより、送信データＤ２のスループットの劣化を抑制しつつ、パイロットシンボルＢ２を送信することができる。なお、パイロットシンボルＢ２の変化が予測されるタイミングは、図４の有線伝送路ＣＳを介して送信側から受信側に送られた位相回転角θの情報から判断することができる。
図１０は、本発明の一実施形態に係る切替制御信号Ｐ１、Ｐ２の生成方法を示すタイミングチャートである。
図１０において、受信側では、位相回転角θを算出すると、０°、９０°、１８０°および２７０°の近辺でＱＰＳＫ方式からＢＰＳＫ方式に切り替えるように指示するための切替制御信号Ｐ１、Ｐ２を生成し、図４の有線伝送路ＣＳを介して送信側に伝送することができる。
図１０において、受信側では、位相回転角θを算出すると、０°、９０°、１８０°および２７０°の近辺でＱＰＳＫ方式からＢＰＳＫ方式に切り替えるように指示するための切替制御信号Ｐ１、Ｐ２を生成し、図４の有線伝送路ＣＳを介して送信側に伝送することができる。
ここで、有線伝送路ＣＳに高速な信号を通すと、高調波の不要輻射が発生するが、搬送波周波数偏差のタイミングで切替制御信号Ｐ１、Ｐ２を伝送することにより、伝送信号を低速化することができる。例えば、２．５ＧＨｚの搬送波周波数に対して±１００ｐｐｍの精度の水晶発振器を用いると、最大でも５００ｋＨｚの速度で切替制御信号Ｐ１、Ｐ２を伝送すればよい。
なお、図１０の方法では、ＢＰＳＫ方式を指定するために“１”、ＱＰＳＫ方式を指定するために“０”を割り当てる方法について説明したが、位相回転角に関する情報として、有線伝送路ＣＳを介して位相回転の角速度と初期位相タイミングを送信側に送り、切替制御信号Ｐ１、Ｐ２を送信側で生成するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、受信信号に含まれる同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角に基づいてＱＰＳＫ方式とＢＰＳＫ方式とを切り替えながら無線送信を行う方法について説明したが、１ビット化された受信信号の同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角に関する情報に基づいて受信信号のビット誤りを訂正しながら、２相位相変調方式にて無線送信を行うようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、受信信号に含まれる同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角に基づいてＱＰＳＫ方式とＢＰＳＫ方式とを切り替えながら無線送信を行う方法について説明したが、１ビット化された受信信号の同相成分Ｉおよび直交成分Ｑのコンスタレーション上での位相回転角に関する情報に基づいて受信信号のビット誤りを訂正しながら、２相位相変調方式にて無線送信を行うようにしてもよい。
１、２１、Ｋ１１ 第１筐体部、２、２２、Ｋ１２ 第２筐体部、３、２３ ヒンジ、４、２４ 操作ボタン、５、２５ マイク、６、２６ 外部無線通信用アンテナ、７、１０、２７、３０、１１２、１３０ 内部無線送信用アンテナ、８、１１、２８、１２５ 表示体、９、２９ スピーカ、１２ 撮像素子、１０１、１２１ ベースバンド部、１０２、１２２ 制御部、１０３、１２３ ＲＯＭ、１０４、１２４ ＲＡＭ、１０５、１２６ 水晶発振器、１０６、１２７ ＰＬＬ回路、１０７、１２８ 移相器、１０８ａ、１０８ｂ、１１７ａ、１１７ｂ、１３７ａ、１３７ｂ、１４８ａ、１４８ｂ ローパスフィルタ、１０９ａ、１０９ｂ、１１６ａ、１１６ｂ、１４９ａ、１４９ｂ、１３６ａ、１３６ｂ 混合器、１１０、１５０ パワーアンプ、１１１、１３１ バンドパスフィルタ、１１４、１５４ スイッチ、１１５、１３５ ローノイズアンプ、１１８ａ、１１８ｂ、１３８ａ、１３８ｂ リミッタアンプ、ＣＳ 有線伝送路
Claims (6)
- ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う無線送信部と、
前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する無線受信部と、
前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、
前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、
前記無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする無線通信装置。 - 第１筐体部と、
第２筐体部と、
前記第１筐体部と前記第２筐体部との位置関係を変えられるように前記第１筐体部と前記第２筐体部とを連結する連結部と、
前記第１筐体部に搭載され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、
前記第２筐体部に搭載され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、
前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、
前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、
前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする無線通信装置。 - 前記第１筐体部に搭載され、前記無線通信装置の外部と無線通信を行う外部無線通信部と、
前記第２筐体部に搭載された表示部とを有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。 - 同一半導体チップに形成された第１および第２回路ブロックと、
前記第１回路ブロックに形成され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、
前記第２回路ブロックに形成され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、
前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、
前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、
前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする無線通信装置。 - 実装基板上に実装された第１および第２半導体チップと、
前記第１半導体チップに形成され、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行う内部無線送信部と、
前記第２半導体チップに形成され、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化する内部無線受信部と、
前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出する位相回転角算出部と、
前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して前記内部無線送信部に伝送する有線伝送部と、を有し、
前記内部無線送信部は、前記有線伝送部から伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする無線通信装置。 - 無線通信方法であって、
送信側では、ビット値が固定されたパイロットシンボルを一定の時間間隔で送信データに挿入して位相変調方式で無線送信を行い、
受信側では、前記無線送信される信号を受信し、受信信号に含まれる同相成分および直交成分を１ビット化し、前記１ビット化された同相成分または直交成分の値のうちパイロットシンボルに係る値が変化するタイミングを検出し、当該検出に基づいて受信信号に含まれる同相成分および直交成分のコンスタレーション上での位相回転角を算出し、前記位相回転角に関する情報を有線伝送路を介して送信側に伝送し、
送信側では、前記伝送される前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲内にある場合にはＢＰＳＫ方式にて無線送信を行い、前記位相回転角が同相成分軸または直交成分軸から所定の範囲外にある場合にはＱＰＳＫ方式にて無線送信を行うことを特徴とする無線通信方法。
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