JP4760443B2 - 信号処理装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号処理装置および方法に関し、特に、筐体内で無線通信を行なうことができるようにした信号処理装置および方法に関する。

従来の無線通信では、受信機で、キャリア同期およびクロック同期の２種類の同期を行なう必要がある。送信機と受信機との同期の精度は、密接に通信品質に影響するため、精度良くかつ高速に動作する同期手法が望まれている。

キャリア同期は、送信機および受信機のキャリア信号の周波数と位相との偏差をゼロにすることである。キャリア同期には、同期検波方式と非同期検波方式との２つの検波方式がある。

同期検波方式は、コスタスループ回路に代表される方式で、非同期検波方式よりも電力効率の優れる方式であるが、同期検波方式において、回路規模が大きくなる。一方、非同期検波方式は、簡単な構成で実現でき、回路規模を小さくできるが、同期検波方式と比べて電力効率が悪い。

クロック同期は、シンボルデータに含まれる元シンボルのタイミングを抽出し、元シンボルを送信元のデータに再生することで同期を行なうことをいう。

通常、同期検波方式のキャリア同期やクロック同期を行なう場合、伝送する信号内に既知信号であるパイロット信号を挿入して、それを基準に周波数偏差を推定するなどの方法が取られている。

しかしながら、精度良く周波数偏差を求める場合には、パイロット信号のビット数を増やす必要があり、また、それに伴い、同期にかかる時間も長くなるなどの問題がある。さらに、ビット数を増やすことで、いわゆるオーバーヘッドと呼ばれる実際に伝送するデータとは無関係のデータが付加されることで通信伝送効率が低下する。また、オーバーヘッドによって、通信トラフィックが混み合う問題もある。広帯域の信号を高速に伝送するようになるにつれ、信号のオーバーヘッドの量を削減することが要求される。

これに対して、受信信号を復調する信号復調用回路から周波数偏差情報およびビットエラー情報を得て受信信号の周波数偏差を推定し、補正を出力するAFC（Auto Frequency Controller）とPLL（Phase Locked Loop）回路を用いて送受信間での同期を確立させ、信号を精度良く抽出できるようにする方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３２２１７１号公報

特許文献１に記載の方法では、通信の度に信号のやりとりを行なう必要があり、それにより効率の低下や電力の消費、通信トラフィックの増大などは解消されていない。

ところで、装置の筐体内で行なう基板間通信や同一基板上でのデバイス間通信においても、これに適した無線通信方法が提案されていない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、装置の筐体内において、無線を介して効率的にデータ信号の送受信を行なうことができるようにするものである。

本発明の一側面の信号処理装置は、筐体において所定のデータの信号であるデータ信号を信号処理する信号処理部としての信号処理装置であって、有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行うキャリア信号を生成するように発振する注入同期発振手段と、前記注入同期発振手段により生成された前記キャリア信号で、前記他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行う通信手段と、前記筐体における前記他の信号処理部および前記筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、前記キャリア信号の位相と前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる同期手段とを備える。

前記注入同期発振手段は、前記注入信号を送信してくる発振器または前記他の信号処理部における前記注入信号の位相と、受信した前記注入信号の位相とを同期させ、位相を同期させた前記注入信号に同期して、前記キャリア信号を生成するように発振することができる。

前記信号処理装置には、前記信号処理部を特定する情報に、前記キャリア信号の位相と前記信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との前記位相差を対応づけたテーブルを保持する保持手段をさらに設け、前記同期手段は、前記保持手段により保持されているテーブルにおいて前記信号処理部を特定する情報に対応づけられている前記位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させることができる。
前記信号処理装置には、前記テーブルにおいて前記他の信号処理部を特定する情報に対応づけられている前記位相差と、検出された前記キャリア信号の位相と前記データ信号の位相との位相差との不一致を検知する検知手段をさらに設け、前記通信手段には、前記検知手段によって著しい不一致が検知された場合、無線を介しての前記データ信号の送受信を停止させることができる。

前記信号処理装置には、複数の前記信号処理部に電力線を介して電力を供給する電源をさらに設け、前記注入信号は、前記電力線である有線を介して、前記他の信号処理部または前記発振器から送信される。

本発明の一側面の信号処理方法は、筐体において所定のデータの信号であるデータ信号を信号処理する信号処理部としての信号処理装置の信号処理方法であって、有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行うキャリア信号を生成する生成ステップと、前記生成ステップの処理により生成された前記キャリア信号で、前記他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行う送受信ステップと、前記筐体における前記他の信号処理部および前記筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、前記キャリア信号の位相と前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる同期ステップとを含む。

本発明の一側面においては、有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介してデータ信号の送受信が行うキャリア信号が生成され、生成されたキャリア信号で、他の信号処理部と無線を介してデータ信号の送受信が行われ、筐体における他の信号処理部および筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、キャリア信号の位相と他の信号処理部から無線を介して送信されるデータ信号の位相との位相差に基づいて、他の信号処理部から無線を介して送信されるデータ信号の位相にキャリア信号の位相が同期させられる。

以上のように、本発明の一側面によれば、データ信号を信号処理することができる。また、本発明の一側面によれば、装置の筐体内において、無線を介して効率的にデータ信号の送受信を行なうことができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の一側面の信号処理装置は、筐体において所定のデータの信号であるデータ信号を信号処理する信号処理部（例えば、図１のLSI３１−１乃至LSI３１−３のいずれか）としての信号処理装置であって、有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行うキャリア信号を生成するように発振する注入同期発振手段（例えば、図２の注入同期発振部５５）と、前記注入同期発振手段により生成された前記キャリア信号で、前記他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行う通信手段（例えば、図２の通信部５３）と、前記筐体における前記他の信号処理部および前記筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、前記キャリア信号の位相と前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる同期手段（例えば、図８の位相同期部１８２）とを備える。

前記注入同期発振手段は、前記注入信号を送信してくる発振器（例えば、図１８の発振器２６１）または他の信号処理部における前記注入信号の位相と、受信した前記注入信号の位相とを同期させ、位相を同期させた前記注入信号に同期して、前記キャリア信号を生成するように発振することができる。

前記信号処理装置には、前記信号処理部を特定する情報に、前記キャリア信号の位相と前記信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との前記位相差を対応づけたテーブル（例えば、図９の位相遅延量テーブル２０１）を保持する保持手段（例えば、図８の分類部１８１）をさらに設け、前記同期手段は、前記保持手段により保持されているテーブルにおいて前記信号処理部を特定する情報に対応づけられている前記位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させることができる。
前記信号処理装置には、前記テーブルにおいて前記他の信号処理部を特定する情報に対応づけられている前記位相差と、検出された前記キャリア信号の位相と前記データ信号の位相との位相差との不一致を検知する検知手段（例えば、位相遅延量テーブル２０１における遅延時間と検出された位相差との著しい不一致が、複数の送信元との間で発生したことを検知する手段）をさらに設け、前記通信手段には、前記検知手段によって著しい不一致が検知された場合、無線を介しての前記データ信号の送受信を停止させることができる。

前記信号処理装置には、複数の前記信号処理部に電力線（例えば、図１７の電力線２４２）を介して電力を供給する電源（例えば、図１７の電源２４１）をさらに設け、前記注入信号は、前記電力線である有線を介して、前記他の信号処理部または前記発振器から送信される。

本発明の一側面の信号処理方法は、筐体において所定のデータの信号であるデータ信号を信号処理する信号処理部としての信号処理装置の信号処理方法であって、有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行うキャリア信号を生成する生成ステップ（例えば、図２の注入同期発振部５５による処理）と、前記生成ステップの処理により生成された前記キャリア信号で、前記他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行う送受信ステップ（例えば、図１３のステップＳ３４，Ｓ３９）と、前記筐体における前記他の信号処理部および前記筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、前記キャリア信号の位相と前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる同期ステップ（例えば、図１３のステップＳ４４）とを含む。

図１は、本発明の一実施の形態である信号処理装置の例を示す図である。

図１の信号処理装置は、例えば、画像信号処理装置またはパーソナルコンピュータなどである。図１の信号処理装置の筐体１の内部には、ユニット１１およびユニット１２が配置されている。例えば、ユニット１１またはユニット１２は、それぞれ、１つの基板として構成されている。ユニット１１またはユニット１２は、有線である接続線１３を介して接続される。ユニット１１には、信号処理部であるLSI（Large Scale Integration）３１−１およびLSI３１−２が配置されている。ユニット１２には、信号処理部であるLSI３１−３が配置されている。

筐体１は、内部に、少なくとも１つの安定でかつ位相雑音の低い発振を可能とする発振器を備える。以下、安定でかつ位相雑音の低い発振を可能とする発振器を注入信号発振器と称する。

ユニット１１およびユニット１２は、それぞれ注入同期発振器を備える。例えば、LSI３１−１乃至LSI３１−３が、それぞれ注入同期発振器を備える。

また、ユニット１１およびユニット１２のいずれか、またはLSI３１−１乃至LSI３１−３のいずれかに備えられている注入同期発振器のいずれかを、注入信号発振器とすることができる。

注入信号発振器と、注入同期発振器のそれぞれとは、有線を介して接続される。即ち、注入信号発振器から、注入同期発振器のそれぞれに送信される注入信号は、有線を介して伝送される。また、ユニット１１およびユニット１２、並びにLSI３１−１乃至LSI３１−３に供給されるメインクロックも、有線を介して伝送される。言い換えれば、ユニット１１およびユニット１２、並びにLSI３１−１乃至LSI３１−３は、注入信号およびメインクロックを伝送する有線により接続されている。

メインクロックは、ユニット１１若しくはユニット１２、またはLSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれにおける信号処理の基準となる信号である。

このような構成により、少なくとも１つの安定でかつ位相雑音の低い発振を可能とする注入信号発振器の発振周波数に、注入同期発振器のそれぞれの周波数を同期させることができる。

なお、ユニット１１またはユニット１２には、マイクロコンピュータ、メモリ若しくはハードディスクなどの蓄積メディア、または機械部品を設けるようにしてもよい。

LSI３１−１乃至LSI３１−３は、所定のデータの信号であるデータ信号を、それぞれ信号処理する。

また、LSI３１−１乃至LSI３１−３はそれぞれ通信機能を備え、無線により、データ信号を送信するか受信する。LSI３１−１乃至LSI３１−３の無線通信のキャリア周波数は、注入信号発振器の発振周波数、すなわち、注入信号の周波数のｍ分のｎ倍に選ばれる。ここで、ｍは整数であり、ｎは整数である。

なお、キャリア周波数をメインクロックの周波数のｊ分のｋ倍に選ぶことで、メインクロックを、キャリアから生成することができる。ここで、ｊは整数であり、ｋは整数である。この場合、ユニット１１またはユニット１２の間で、メインクロックを伝送する必要がなくなるので、ユニット１１とユニット１２とを接続する配線の本数を少なくとも１本減らすことができ、配線を簡素化することができる。

また、LSI３１−１およびLSI３１−２のように、それぞれ同一の基板であるユニット１１に配置されている場合は、LSI３１−１とLSI３１−２とは有線を介して通信を行なってもよい。

なお、以下、LSI３１−１乃至LSI３１−３を、特に区別する必要がない場合、単にLSI３１と称する。

図２は、LSI３１の構成の例を示すブロック図である。

LSI３１は、有線入出力インターフェース５１、信号処理部５２、通信部５３、アンテナ５４、および注入同期発振部５５から構成される。以下、有線入出力インターフェース５１を、有線入出力I/F（Interface）５１と称する。

有線入出力I/F５１は、有線を介して送信されてくる入力データを入力するか、または、出力データを有線を介して出力する。すなわち、有線入出力I/F５１は、有線を介して送信されてくる入力データを受信するか、または、出力データを有線を介して送信する。

なお、有線は、いわゆる電気信号を伝送する電線に限らず、光ファイバなどを含む。

有線入出力I/F５１は、例えば、シリアルインターフェースとして構成されている。有線入出力I/F５１は、有線を介して受信した各種のデータ信号を信号処理部５２に供給するとともに、信号処理部５２より供給された各種のデータ信号を有線を介して送信する。また、有線入出力I/F５１は、有線を介して受信した制御信号を信号処理部５２に供給する。

信号処理部５２は、有線入出力I/F５１または通信部５３より供給されたデータ信号に対して、任意の信号処理を行なう。信号処理部５２は、信号処理を行ったデータ信号を有線入出力I/F５１または通信部５３に供給する。また、信号処理部５２は、有線入出力I/F５１より供給された制御信号に応じて、任意の処理を行ない、その結果得られたデータまたは制御信号を同期部７３に供給する。

信号処理部５２は、入力されたデータ信号に対して、デジタルフィルタ処理や信号の置き換え処理を行なう。例えば、処理されるデータ信号が画像データまたは音声データの信号である場合、信号処理部５２は、より高解像度の画像を生成する処理であるDRC（Digital Reality Creation）（商標）処理やデコードまたはエンコードなどを行なう。

通信部５３は、アンテナ５４を介して、筐体１内の複数のLSI３１のいずれかであって、他のLSI３１と無線を介して通信する。通信部５３は、変調部７１、復調部７２、および同期部７３から構成される。変調部７１は、アンテナ５４を介して送信するデータ信号を変調し、復調部７２および同期部７３は、アンテナ５４によって受信されたデータ信号を復調する。

変調部７１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号で、信号処理部５２から供給されるデータ信号であって、他のLSI３１に無線を介して送信するデータ信号を変調する。変調部７１は、例えば、ASK（Amplitude Shift Keying）方式またはPSK（Phase Shift Keying）方式など、所定の方式により、キャリア信号でデータを変調する。

変調部７１は、変調したデータ信号をアンテナ５４に供給する。

復調部７２は、他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号をアンテナ５４において受信することにより、アンテナ５４から供給される電気信号であるデータ信号を、注入同期発振部５５から供給され、同期部７３において位相が同期させられたキャリア信号で復調する。復調部７２は、ASK方式またはPSK方式など、データ信号を送信してくる他のLSI３１におけるデータ信号の変調方式に対応する復調方式で、データ信号をキャリア信号で復調する。

復調部７２は、復調したデータ信号を信号処理部５２に供給する。また、復調部７２は、アンテナ５４から供給される、他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号を受信して得られた電気信号であるデータ信号を同期部７３に供給する。

同期部７３は、復調部７２から供給されるデータ信号の位相に、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相を同期させる。同期部７３は、位相を同期させたキャリア信号を復調部７２に供給する。

アンテナ５４は、変調部７１から供給される変調されたデータ信号を、電波として放射する。また、アンテナ５４は、他のLSI３１から送信されてくる電波であるデータ信号を受信する。アンテナ５４は、電波であるデータ信号を受信して得られた電気信号であるデータ信号を復調部７２に供給する。

注入同期発振部５５は、他のLSI３１または注入信号発振器から有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他のLSI３１に無線を介して送信するデータ信号を変調するか、他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号を復調するためのキャリア信号を生成するように発振する。

注入同期発振部５５は、注入信号を送信してくる注入信号発振器または他のLSI３１における注入信号の位相と、受信した注入信号の位相とを同期させ、位相を同期させた注入信号に同期して、キャリア信号を生成するように発振する。

また、有線入出力I/F５１、信号処理部５２、および通信部５３はメインクロックに同期して動作する。

図３は、注入同期発振部５５の構成例を示すブロック図である。

注入同期発振部５５は、注入同期発振器９１、およびｎ／ｍてい倍回路９２から構成される。

注入同期発振器９１は、他のLSI３１または注入信号発振器から有線を介して送信されてくる注入信号に同期して発振する。

また、注入同期発振器９１は、外部から入力される制御電圧信号によって、注入信号を送信してくる注入信号発振器または他のLSI３１における注入信号の位相と、受信した注入信号の位相とを同期させ、位相を同期させた注入信号に同期して発振する。すなわち、注入同期発振器９１は、注入信号の周波数に同期した周波数の信号であって、注入信号を送信してくる注入信号発振器または他のLSI３１における注入信号の位相と同期した位相の信号をｎ／ｍてい倍回路９２に供給する。

ここで、図４を参照して、注入信号を送信してくる発振器または他のLSIにおける注入信号の位相と、受信した注入信号の位相との間に生じる位相差について説明する。

図４に例示されるユニット１１上には、LSI３１−１およびLSI３１−２が配置されている。LSI３１−１は通信部５３−１を備え、LSI３１−２は通信部５３−２および注入信号発振器である発振器１２１を備える。

発振器１２１は、安定でかつ位相雑音の低い発振を行ない、その出力を注入信号として通信部５３−１および通信部５３−２に有線を介して送信する。即ち、発振器１２１の発振周波数に、通信部５３−１および通信部５３−２が備える注入同期発振部５５のそれぞれの発振周波数が同期させられる。

しかしながら、発振器１２１から通信部５３−１または通信部５３−２までの注入信号の伝送路である有線の長さ、すなわち物理的な距離が異なるため、図５に示すように、発振器１２１における注入信号の位相と、通信部５３−１または通信部５３−２が受信した注入信号の位相との間に位相差が生じてしまう。

このとき、注入同期発振器９１は、制御電圧信号の電圧によって、発振の位相を変化させるように構成されているので、通信部５３−１または通信部５３−２の注入同期発振器９１は、制御電圧信号が調整されることによって、発振器１２１における注入信号の位相と、注入同期発振器９１の発振の位相、すなわち、注入同期発振器９１から出力される信号の位相とを同期させ、発振器１２１のおける注入信号に周波数と位相とを同期して発振することができる。

制御電圧信号は、LSI３１の外部から与えられる信号であって、例えば、注入同期発振器９１を構成し、その容量の変化によって注入同期発振器９１の発振の位相を変化させるバラクタダイオードに印加される。制御電圧信号は、位相差に応じて、可変抵抗などにより人間によって調整されるようにしてもよい。また、例えば、制御電圧信号は、5.0mV, 5.1mV, 5.2mV,…のように、0.1mVなどの所定の電圧毎に、変化させるようにしてもよい。

ｎ／ｍてい倍回路９２は、注入同期発振器９１より出力された信号から、その信号の周波数をｍ分のｎ（ｍおよびｎは整数）倍した周波数の信号を生成する。ｎ／ｍてい倍回路９２は、生成した信号をキャリア信号として出力する。

即ち、注入同期発振部５５は、他のLSI３１または注入信号発振器から有線を介して送信されてくる注入信号の周波数のｍ分のｎ倍の周波数であるキャリア信号を生成するように発振する。

このような構成により、LSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれの注入同期発振部５５において、周波数と位相とが同期したキャリア信号がそれぞれ生成される。

次に、図６乃至図９を参照して、通信部５３の変調部７１、復調部７２、および同期部７３のそれぞれの構成について説明する。

図６は、図２の変調部７１の構成例を示すブロック図である。図６で示される変調部７１は、ASK変調方式でデータ信号を変調する。

変調部７１は、乗算器１４１を含むように構成される。乗算器１４１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号と、信号処理部５２から供給されるデータ信号とを乗算することでデータ信号を変調する。

なお、信号処理部５２から供給されるデータ信号が、乗算器１４１に供給される前に、通信路符号化されてもよい。

また、変調方式として、ASK変調に限らず、例えば、FSK変調またはPSK変調などを採用するようにしてもよい。

図７は、図２の復調部７２の構成例を示すブロック図である。図７で示される復調部７２は、ASK変調方式で変調されているデータ信号を復調する。

復調部７２は、乗算器１６１および信号再生回路１６２から構成される。

乗算器１６１は、アンテナ５４から供給されるデータ信号と、同期部７３から供給される、アンテナ５４から供給されるデータ信号の位相に同期したキャリア信号である同期キャリア信号とを乗算することでデータ信号を復調する。即ち、乗算器１６１は、同期検波方式でデータ信号を復調する。乗算器１６１は、乗算の結果得られた復調したデータ信号を信号再生回路１６２に供給する。

また、乗算器１６１は、復調したデータ信号を、同期部７３に供給する。

信号再生回路１６２は、例えば、Dフリップフロップから構成され、メインクロックを基準にして、乗算器１６１において復調されたデータ信号から、メインクロックに同期したデータ信号を再生する。信号再生回路１６２は、再生されたデータ信号を信号処理部５２に供給する。

なお、信号処理部５２から供給されるデータ信号が、乗算器１４１に入力される前に通信路符号化された場合には、信号再生回路１６２は、通信路符号化に応じた復調方式で、データ信号を復調するようにしてもよい。

また、復調方式として、ASK復調に限らず、受信したデータ信号がFSK変調またはPSK変調などの変調方式で変調されている場合には、その変調方式に対応した、例えば、FSK復調またはPSK復調などで、データ信号を復調するようにしてもよい。

図８は、図２の同期部７３の構成例を示すブロック図である。

同期部７３は、分類部１８１および位相同期部１８２から構成される。

分類部１８１は、信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報に、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差を対応づけて記憶する。

より詳細には、図９の分類部１８１の構成例に示すように、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１を有する。信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報に、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差が、位相遅延量テーブル２０１に対応づけられて格納される。

ここで、図１０および図１１を参照して、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の波形および復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の波形と、位相遅延量テーブル２０１との関係について説明する。

図１０は、図１の筐体１内に設けられている、図示せぬ所定のLSI３１におけるキャリア信号の波形、およびLSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号を受信した所定のLSI３１における、受信し、復調したデータ信号であって、注入同期発振部５５からのそのままのキャリア信号で、復調したデータ信号の波形を表す図である。

図１０における、所定のLSI３１におけるキャリア信号の波形は、所定のLSI３１におけるキャリア信号が分周された波形、位相同期用のプリアンブル波形、または位相同期用の波形であってもよい。

なお、図１０に、LSI３１−１乃至LSI３１−３のいずれかから無線を介して送信されてくるデータ信号を理想的な方形波として表しているが、LSI３１−１乃至LSI３１−３のいずれかから無線を介して送信されてくるデータ信号の波形は、実際には、崩れている。

図１０において、所定のLSI３１におけるキャリア信号と、LSI３１−１から無線を介して送信されてくるデータ信号とは、周波数は一致するが、位相が異なる。具体的には、LSI３１−１から無線を介して送信されてくるデータ信号には、所定のLSI３１におけるキャリア信号に対して、LSI３１−１と所定のLSI３１との間の直接波が伝搬される直線の経路、またはLSI３１−１および所定のLSI３１と筐体１の壁面との位置関係並びに筐体１内の複数のユニットの配置によって変化する反射波が伝搬される経路のうち、所定のLSI３１まで、より強い電波が伝搬される経路の距離で決まるaaa[μsec]の遅延時間がある。

同様に、所定のLSI３１におけるキャリア信号と、LSI３１−２から無線を介して送信されてくるデータ信号とは、周波数は一致するが、位相が異なる。具体的には、LSI３１−２から無線を介して送信されてくるデータ信号には、所定のLSI３１におけるキャリア信号に対して、LSI３１−２と所定のLSI３１との間の直接波が伝搬される直線の経路、またはLSI３１−２および所定のLSI３１と筐体１の壁面との位置関係並びに筐体１内の複数のユニットの配置によって変化する反射波が伝搬される経路のうち、所定のLSI３１まで、より強い電波が伝搬される経路の距離で決まるbbb[μsec]の遅延時間がある。

さらに、所定のLSI３１におけるキャリア信号と、LSI３１−３から無線を介して送信されてくるデータ信号とは、周波数は一致するが、位相が異なる。具体的には、LSI３１−３から無線を介して送信されてくるデータ信号には、所定のLSI３１におけるキャリア信号に対して、LSI３１−３と所定のLSI３１との間の直接波が伝搬される直線の経路、またはLSI３１−３および所定のLSI３１と筐体１の壁面との位置関係並びに筐体１内の複数のユニットの配置によって変化する反射波が伝搬される経路のうち、所定のLSI３１まで、より強い電波が伝搬される経路の距離で決まる-ccc[μsec]の遅延時間がある。例えば、所定のLSI３１とLSI３１−３との間の電波が伝搬される物理的な距離が、所定のLSI３１と注入信号発振器との間の電波が伝搬される物理的な距離より短い場合、LSI３１−３から無線を介して送信されてくるデータ信号に、負の遅延時間が生じる。

図１１は、所定のLSI３１が記憶する位相遅延量テーブル２０１の一例を示す図である。

図１１の位相遅延量テーブル２０１は、LSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれを特定する情報である送信元に、図１０の所定のLSI３１のキャリア信号の位相とLSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差である遅延時間を対応づけて格納する。

LSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれを特定する情報である送信元は、予め決められている情報であって、例えば、有線入出力I/F５１および信号処理部５２を介して同期部７３の分類部１８１に供給される制御信号に含まれる。また、例えば、LSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号に含まれている、デバイスを特定するデバイスIDや通信ノードを特定するIDなど、LSI３１−１乃至LSI３１−３のそれぞれを特定するデータを送信元として用いるようにしてもよい。

また、送信元を含む制御信号は、例えば、無線を介して取得されるようにしてもよい。

図１１に示される位相遅延量テーブル２０１には、例えば、LSI３１−１を特定する情報である送信元に、LSI３１−１から無線を介して送信されてくるデータ信号の、所定のLSI３１におけるキャリア信号に対する遅延時間aaa[μsec]が対応づけられて格納される。また、位相遅延量テーブル２０１には、例えば、LSI３１−２を特定する情報である送信元に、LSI３１−２から無線を介して送信されてくるデータ信号の、所定のLSI３１におけるキャリア信号に対する遅延時間bbb[μsec]が対応づけられて格納される。同様に、位相遅延量テーブル２０１には、例えば、LSI３１−３を特定する情報である送信元に、LSI３１−３から無線を介して送信されてくるデータ信号の、所定のLSI３１におけるキャリア信号に対する遅延時間-ccc[μsec]が対応づけられて格納される。

図８に戻り、分類部１８１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差を検出するか、または算出する。また、分類部１８１は、信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報を取得する。

分類部１８１は、検出したかまたは算出された、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差と、取得された信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報とを対応させて位相遅延量テーブル２０１に書き込む。即ち、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１を新規に作成する。

さらに、分類部１８１は、信号処理部５２から供給される、複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報を取得した場合、取得したLSI３１を特定する情報が、位相遅延量テーブル２０１にあるかどうかを判定する。また、分類部１８１は、位相差を検出した場合、位相遅延量テーブル２０１の、信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）が、検出された位相差と一致するかどうかを判定する。

また、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１に、信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報がないと判定された場合、位相遅延量テーブル２０１に、複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報と、その情報に対応させて、注入同期発振部５５から供給されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）を書き込む。即ち、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１に格納されている、複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報と位相差とを更新する。

さらにまた、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１の、複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）が、検出された位相差と一致しない場合、位相遅延量テーブル２０１に、複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）を書き込む。即ち、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１に格納されている位相差を更新する。

さらに、分類部１８１は、取得した信号処理部５２から供給される複数のLSI３１のそれぞれを特定する情報に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）を位相遅延量テーブル２０１から読み出し、位相同期部１８２に供給する。

位相同期部１８２は、分類部１８１より供給される、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）に基づいて、他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号の位相にキャリア信号の位相を同期させる。

位相同期部１８２は、複数のLSI３１のそれぞれから無線を介して送信されてくるデータ信号の位相に同期させたキャリア信号である同期キャリア信号を復調部７２に供給する。

このようにすることで、受信したデータ信号の位相に確実に同期した位相のキャリア信号を、データ信号の復調に用いることができるようになる。

次に、図１２のフローチャートを参照して、図２のLSI３１におけるデータ信号の送受信処理について説明する。

初めに、ステップＳ１１において、有線入出力I/F５１は、有線を介して送信されてくるデータ信号を受信する。または、アンテナ５４は、他のLSI３１から送信されてくる電波であるデータ信号を受信する。アンテナ５４は、電気信号のデータ信号を通信部５３に供給する。

ステップＳ１２において、有線入出力I/F５１は、有線でのデ―タ入力か否かを判定する。また、通信部５３は、無線でのデータ入力か否かを判定する。即ち、有線入出力I/F５１および通信部５３は、有線を介して送信されてきたデータ信号を受信したか、無線を介して送信されてきたデータ信号を受信したかを判定する。

ステップＳ１２において、有線でのデータ入力であると判定された場合、ステップＳ１３に進み、有線入出力I/F５１はデータを入力する。即ち、有線入出力I/F５１は、有線を介して送信されてくるデータ信号を受信する。有線入出力I/F５１は、有線を介して受信したデータ信号を信号処理部５２に供給する。

一方、ステップＳ１２において、有線でのデータ入力でないと判定された場合、即ち、無線を介して送信されてきたデータ信号を受信したと判定された場合、ステップＳ１４に進み、復調部７２はデータ信号を入力する。

より具体的には、アンテナ５４は、電波であるデータ信号を受信して得られた電気信号であるデータ信号を復調部７２に供給する。復調部７２は、アンテナ５４から供給されるデータ信号を同期部７３に供給する。同期部７３は、復調部７２から供給されるデータ信号の位相に、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相を同期させる。同期部７３は、位相を同期させたキャリア信号を復調部７２に供給する。復調部７２は、アンテナ５４から供給される電気信号であるデータ信号を、注入同期発振部５５から供給され、同期部７３において位相が同期させられたキャリア信号で復調する。復調部７２は、復調したデータ信号を信号処理部５２に供給する。

ステップＳ１３またはステップＳ１４の後、処理は、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５において、信号処理部５２は、有線入出力I/F５１または通信部５３より供給されたデータ信号に対して、任意の信号処理を行なう。例えば、ステップＳ１５において、信号処理部５２は、データ信号をデコードするかエンコードする。

ステップＳ１６において、通信部５３は、無線でのデータ出力か否かを判定する。また、有線入出力I/F５１は、有線でのデータ出力か否かを判定する。即ち、通信部５３および有線入出力I/F５１は、無線を介して信号処理を行なったデータ信号を送信するか、有線を介して信号処理を行なったデータ信号を送信するかを判定する。

ステップＳ１６において、無線でのデータ出力であると判定された場合、ステップＳ１７に進み、信号処理部５２は、信号処理を行なったデータ信号を通信部５３に供給する。通信部５３の変調部７１は、データを入力する。具体的には、変調部７１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号で、信号処理部５２から供給されるデータ信号であって、他のLSI３１に無線を介して送信するデータ信号を変調する。変調部７１は、変調したデータ信号をアンテナ５４に供給する。

一方、ステップＳ１６において、無線でのデータ出力でないと判定された場合、即ち、有線を介して信号処理を行なったデータ信号を送信すると判定された場合、ステップＳ１８に進み、信号処理部５２は、信号処理を行なったデータ信号を有線入出力I/F５１に供給する。有線入出力I/F５１はデータを入力する。

ステップＳ１７またはステップＳ１８の後、処理は、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９において、アンテナ５４は、変調部７１から供給される変調されたデータ信号を電波として放射し、処理は終了する。または、有線入出力I/F５１は、有線を介して信号処理部５２より供給されたデータ信号を送信し、処理は終了する。

以上のように、LSI３１は、有線または無線を介して、他のLSI３１とデータの送受信を行なうことで、任意の信号処理を行なうことができる。

次に、図１３のフローチャートを参照して、図２のLSI３１の無線通信処理について説明する。

初めに、ステップＳ３１において、通信部５３は、無線を介してデータ送信するか否かを判定する。

ステップＳ３１において、データ送信する、即ち、データ受信しないと判定された場合、通信部５３は、通信モードを送信モードにし、ステップＳ３２へ進む。具体的には、例えば、通信部５３は、自分の通信モードを示す情報を書き換えることにより、通信モードを送信モードに設定する。

送信モードの場合、LSI３１は、例えば、無線LAN（Local Area Network）におけるCSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と同様の方式で送信の処理を行なう。

無線LANにおけるCSMA/CA方式では、所定の無線局が送信したデータ信号と他の無線局が送信したデータ信号との衝突を避けるために、予め無線チャネルの使用状況をキャリアセンスし、無線チャネルの使用状況が、未使用であるアイドル状態であれば、直ちにデータを送信し、使用中であるビジー状態であれば、アイドル状態になるまでデータの送信をせず待機するようにする。

ステップＳ３２において、通信部５３は、アンテナ５４から供給されてきた信号を基にキャリアセンスを行なう。具体的には、通信部５３は、筐体１内の複数のLSI３１のそれぞれの間で同期されたキャリア信号の周波数帯のセンシングを行なう。

ステップＳ３３において、通信部５３は、キャリア信号の周波数帯のセンシングの結果に基づいて、他のLSI３１が通信中であるか否かを判定する。

ステップＳ３３において、他のLSI３１が通信中でないと判定された場合、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４において、通信部５３の変調部７１は、信号処理部５２から信号処理を行なったデータ信号を取得する。変調部７１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号で、信号処理部５２から供給されるデータ信号であって、他のLSI３１に無線を介して送信するデータ信号を変調する。変調部７１は、変調したデータ信号をアンテナ５４に供給する。アンテナ５４は、変調部７１から供給される変調したデータ信号を、電波として放射する。即ち、通信部５３は、アンテナ５４にデータ信号を送信させる。

ステップＳ３５において、通信部５３は、任意の時間、または任意の回数のデータ送信を行なったか否かを判定する。

ステップＳ３５において、任意の時間、または任意の回数のデータ送信が行なわれたと判定された場合、処理は終了する。一方、任意の時間、または任意の回数のデータ送信が行なわれていないと判定された場合、処理は、ステップＳ３４に戻り、データを送信する処理を繰り返す。

一方、ステップＳ３３において、他のLSI３１が通信中であると判定された場合、具体的には、例えば、復調部７２に内蔵されているLNA（Low Noise Amplifier）が飽和すると判定された場合、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６において、通信部５３は、通信モードを受信モードに変換する。具体的には、例えば、通信部５３は、自分の通信モードを示す情報を書き換えることにより、通信モードを受信モードに設定する。

ステップＳ３７において、通信部５３は、他のLSI３１の通信が終わるまで待機する。詳細は後述するが、通信部５３は、他のLSI３１の通信が終了したことを認識し、処理は、ステップＳ３２に戻る。このとき、通信部５３は、通信モードを送信モードに変換する。具体的には、例えば、通信部５３は、自分の通信モードを示す情報を書き換えることにより、通信モードを送信モードに設定する。

より具体的に、図１４のタイミングチャートを参照して、LSI３１の送信モードにおける処理について説明する。

例えば、まず、LSI３１−１がデータ送信中である場合、LSI３１−２およびLSI３１−３は、キャリアセンスの結果、無線チャネルがビジーである、即ち、他のLSI３１が通信中であると判断するため、LSI３１−１の送信が終わるまで待機する。

LSI３１−１の送信が終わって無線チャネルがアイドルに変わると、LSI３１−２およびLSI３１−３は、それぞれ一定の時間であるIFS（Inter Frame Space）の時間待機する。

LSI３１−２およびLSI３１−３は、IFS経過後、さらに、乱数により決定されるBack Off時間のキャリアセンスを行なう。LSI３１−２およびLSI３１−３は、無線チャネルがアイドルであることを確認して、データ送信を行なう。

このとき、LSI３１−２のBack Off時間がLSI３１−３のBack Off時間より短いので、LSI３１−２がLSI３１−３よりも先にデータ送信を開始する。

次に、LSI３１−２がデータ送信中となり、LSI３１−１およびLSI３１−３は、キャリアセンスの結果、無線チャネルがビジーである、即ち、他のLSI３１が通信中であると判断するため、LSI３１−２の送信が終わるまで待機する。

LSI３１−２の送信が終わって無線チャネルがアイドルに変わると、LSI３１−１およびLSI３１−３は、それぞれ所定の一定の時間であるIFSの時間待機する。

LSI３１−１およびLSI３１−３は、IFS経過後、さらに、乱数により決定されるBack Off時間のキャリアセンスを行なう。LSI３１−１およびLSI３１−３は、無線チャネルがアイドルであることを確認して、データ送信を行なう。

このとき、LSI３１−３のBack Off時間がLSI３１−１のBack Off時間より短いので、LSI３１−３がLSI３１−１よりも先にデータ送信を開始する。

また、送信されるデータ信号の構成の例を図１５に示す。

図１５に示される、送信されるデータ信号の１フレームは、有意情報ＩＤ（Identification）、広帯域データ、およびEnd markから構成される。

有意情報ＩＤは、例えば、広帯域データの処理される順番、プリアンブル信号、広帯域信号の信号処理を信号処理部５２が行なった結果得られる副次的な狭帯域データ、または広帯域データに対してどのような信号処理を行なえばよいかを示すオペランド、タスク、若しくはジョブなどである。

広帯域データは、例えば、映像信号である。広帯域データが映像信号である場合、有意情報ＩＤは、例えば、プリアンブル信号、フレーム（フィールド）番号、副次情報、音声信号、音声と映像との同期信号、オペランド、タスク、ジョブ、または状態遷移表などである。また、復調に用いるキャリア信号がデータ信号に同期しているので、プリアンブル信号は、注入信号を無線で送信する場合など、通常の無線で用いられるものより短くてよい。

End markは、パケット信号の終わりを意味するデータである。

図１３に戻り、ステップＳ３１において、データ送信しないと判定された場合、処理はステップＳ３８に進む。

ステップＳ３８において、通信部５３は、無線を介してデータ受信するか否かを判定する。

ステップＳ３８において、データ受信すると判定された場合、通信部５３は、通信モードを受信モードにし、ステップＳ３９へ進む。具体的には、例えば、通信部５３は、自分の通信モードを示す情報を書き換えることにより、通信モードを受信モードに設定する。

受信モードの場合、LSI３１は、他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号が存在すれば、受信処理を開始する。

ステップＳ３９において、アンテナ５４は、他のLSI３１から送信されてくる電波であるデータ信号を受信する。アンテナ５４は、電波であるデータ信号を受信して得られた電気信号であるデータ信号を復調部７２に供給する。復調部７２は、アンテナ５４から供給されるデータ信号を同期部７３に供給する。同期部７３の分類部１８１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差を検出する。

ステップＳ４０において、分類部１８１は、信号処理部５２から供給される他のLSI３１を特定する情報を取得する。

ステップＳ４１において、分類部１８１は、信号処理部５２から取得した他のLSI３１を特定する情報が、位相遅延量テーブル２０１にあるかどうかを判定する。

ステップＳ４１において、信号処理部５２から取得した他のLSI３１を特定する情報が、位相遅延量テーブル２０１にあると判定された場合、処理は、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２において、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１の、信号処理部５２から供給される他のLSI３１を特定する情報に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてきたデータ信号の位相との位相差（遅延時間）が、検出された位相差と一致するかどうかを判定する。

ステップＳ４２において、位相遅延量テーブル２０１の送信元を特定する情報に対応する位相差（遅延時間）が、検出された位相差と一致すると判定された場合、処理はステップＳ４４に進む。

一方、ステップＳ４１において、取得した他のLSI３１を特定する情報が、位相遅延量テーブル２０１にないと判定された場合、処理は、ステップＳ４３に進む。

また一方、ステップＳ４２において、位相遅延量テーブル２０１の送信元を特定する情報に対応する位相差（遅延時間）が、検出された位相差と一致しないと判定された場合、処理は、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ４３において、分類部１８１は、ステップＳ４１において、取得した他のLSI３１を特定する情報が、位相遅延量テーブル２０１にないと判定された場合、位相遅延量テーブル２０１に、他のLSI３１を特定する情報と、その情報に対応させて、注入同期発振部５５から供給されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）を書き込む。即ち、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１に格納されている、他のLSI３１を特定する情報と位相差とを更新する。また、分類部１８１は、ステップＳ４２において、位相遅延量テーブル２０１の送信元を特定する情報に対応する位相差（遅延時間）が、検出された位相差と一致しないと判定された場合、位相遅延量テーブル２０１に、他のLSI３１を特定する情報である送信元に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差（遅延時間）を書き込む。即ち、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１に格納されている位相差を更新する。

このように、LSI３１は、位相遅延量テーブル２０１を更新しながら、無線を介してデータを受信する処理を行なう。

ステップＳ４４において、分類部１８１は、取得した信号処理部５２から供給される他のLSI３１を特定する情報に対応する、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてきたデータ信号の位相との位相差（遅延時間）を位相遅延量テーブル２０１から読み出し、位相同期部１８２に供給する。位相同期部１８２は、分類部１８１より供給される、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてきたデータ信号の位相との位相差（遅延時間）に基づいて、他のLSI３１から無線を介して送信されてきたデータ信号の位相にキャリア信号の位相を同期させる。即ち、位相同期部１８２は、同期キャリア信号を生成する。また、位相同期部１８２は、他のLSI３１から無線を介して送信されてきたデータ信号の位相に同期させたキャリア信号である同期キャリア信号を復調部７２に供給する。

ステップＳ４５において、復調部７２の乗算器１６１は、アンテナ５４から供給されるデータ信号と、同期部７３の位相同期部１８２から供給される、アンテナ５４から供給されるデータ信号の位相に同期したキャリア信号である同期キャリア信号とを乗算することでデータ信号を復調する。即ち、乗算器１６１は、同期検波方式でデータ信号を復調する。乗算器１６１は、乗算の結果得られた復調したデータ信号を信号再生回路１６２に供給する。信号再生回路１６２は、メインクロックを基準にして、乗算器１６１において復調されたデータ信号から、メインクロックに同期したデータ信号を再生する。信号再生回路１６２は、再生されたデータ信号を信号処理部５２に供給する。

ステップＳ４６において、信号処理部５２は、信号再生回路１６２から供給されたデータ信号より、データ信号の受信終了を検出したか否かを判定する。受信終了を検出した場合、処理は終了する。

一方、ステップＳ４６において、データ信号の受信終了を検出しない場合、処理はステップＳ４５に戻り、信号を再生する処理を繰り返す。

また、ステップＳ３８において、データ受信しないと判定された場合、通信部５３は通信モードを設定せず、処理は終了する。

以上のように、LSI３１は、筐体内の他のLSIに無線を介してデータ信号を送信することができる。また、LSI３１は、筐体内の他のLSIから無線を介してデータ信号を受信することができる。

なお、LSI３１またはLSI３１が配置されている図示せぬユニットが初期化された場合、それに同期して、位相遅延量テーブル２０１は、新規に作成される。例えば、LSI３１またはLSI３１が配置されている図示せぬユニットは、電源投入時に初期化される。また、例えば、LSI３１またはLSI３１が配置されている図示せぬユニットは、数秒、数分または数時間に1回のタイミングで初期化されるようにしてもよい。

さらに、LSI３１またはLSI３１が配置されている図示せぬユニットが初期化されたとき、LSI３１は、初期化処理としての無線通信を行なうようにしてもよい。

図１６のフローチャートを参照して、位相遅延量テーブル２０１の作成処理について説明する。

ステップＳ７１において、送信元である他のLSI３１から無線を介して送信されてくるキャリア信号が入力される。具体的には、例えば、アンテナ５４は、初期化処理として行なわれる無線通信に伴い、他のLSIから送信されてくる電波であるデータ信号を受信する。アンテナ５４は、電波であるデータ信号を受信して得られた電気信号であるデータ信号を復調部７２に供給する。復調部７２は、アンテナ５４から供給されるデータ信号を同期部７３に供給する。

ステップＳ７２において、同期部７３の分類部１８１は、注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差を算出する。

ステップＳ７３において、分類部１８１は、信号処理部５２から供給される他のLSI３１を特定する情報を取得する。

ステップＳ７４において、分類部１８１は、算出された注入同期発振部５５から供給されるキャリア信号の位相と復調部７２から供給される他のLSI３１から無線を介して送信されてくるデータ信号の位相との位相差と、取得された信号処理部５２から供給される他のLSI３１を特定する情報とを対応させて位相遅延量テーブル２０１に書き込む。即ち、分類部１８１は、位相遅延量テーブル２０１を新規に作成し、処理は終了する。

このようにして、LSI３１は、位相遅延量テーブル２０１を新規に作成することができる。

図１７は、本発明の一実施の形態である信号処理装置の他の例を示す図である。

図１７の信号処理装置の筐体１の内部には、電源２４１が配置されている。ユニット１１は、電力を供給する電力線２４２およびコネクタ２４３を介して、電源２４１に接続されている。また、ユニット１２は、電力を供給する電力線２４２およびコネクタ２４４を介して、電源２４１に接続されている。

例えば、注入信号発振器としての、ユニット１２に設けられているLSI３１−３の注入同期発振部５５から、電力線２４２、コネクタ２４３、およびコネクタ２４４を介して、ユニット１１に設けられているLSI３１−１およびLSI３１−２に注入信号が供給される。なお、注入信号発振器を電源２４１に設けて、電源２４１に設けられた注入信号発振器から、電力線２４２、コネクタ２４３、およびコネクタ２４４を介して、LSI３１−１乃至LSI３１−３に注入信号を供給するようにしてもよい。

このような構成により、注入信号は、電力線２４２である有線を介して、他のLSI３１または注入信号発振器から送信されるようにすることができる。

図１８は、本発明の一実施の形態である信号処理装置のさらに他の例を示す図である。

図１８の信号処理装置の筐体１の内部には、発振器２６１が配置されている。発振器２６１は、有線を介して、ユニット１１およびユニット１２に接続される。

上述した説明では、LSI３１の注入同期発振器９１を注入信号発振器としていたが、図１８のような構成によれば、発振器２６１を注入信号発振器とすることができる。

さらに、上述した説明では、位相遅延量テーブル２０１はデータ信号を受信する際に用いられたが、データ信号を送信する際に、送信先を指定するために用いられるようにしてもよい。

例えば、１つのLSI３１が、図１の信号処理装置の集中制御を行なうような場合、ホストとなるLSI３１が、各ユニットに配置される他のLSI３１のそれぞれにポーリングを行ない、送信可能かどうかを問い合わせるようにしてもよい。

また、例えば、ユーザが故意に図１の信号処理装置の筐体１を開放して、LSI３１のアンテナ５４から電波が漏洩する危険がある場合、筐体１内におけるデータの秘匿性を保証するために、筐体１の開放を検知するセンサを設け、筐体１の開放が検知されたとき、アンテナ５４から電波の放射を直ちに停止するようにしてもよい。より具体的には、その停止の方法は、例えば、ユニットの電源を切ったり、通信部５３を備えるLSI３１の電源を切ったり、通信部５３を備えるLSI３１の通信部５３の電源を切ったりするものとすることができる。また、ユーザが故意に筐体１を開放したことを検知する方法としては、例えば、位相遅延量テーブル２０１における遅延時間と検出された位相差との著しい不一致が、複数の送信元との間で発生したことによって検知する方法がある。

このように、１つの筐体に複数の信号処理部を格納するようにした場合には、データ信号を信号処理することができる。また、複数の信号処理部のうちの所定の信号処理部に設けられている、他の信号処理部または発振器から有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、複数の信号処理部のいずれかに無線を介して送信するデータ信号を変調するか、複数の信号処理部のいずれかから無線を介して送信されてくるデータ信号を復調するためのキャリア信号を生成するように発振し、信号処理部に設けられている、キャリア信号で、複数の信号処理部のいずれかに無線を介して送信するデータ信号を変調するか、複数の信号処理部のいずれかから無線を介して送信されてくるデータ信号を復調するようにした場合には、装置の筐体内において、無線を介して効率的にデータ信号の送受信を行なうことができる。

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。

本発明の一実施の形態である信号処理装置の例を示す図である。 信号処理装置の構成の例を示すブロック図である。 注入同期発振部の構成例を示すブロック図である。 ユニットの構成例を示す図である。 物理的な距離による注入信号の位相差を説明する図である。 変調部の構成例を示すブロック図である。 復調部の構成例を示すブロック図である。 同期部の構成例を示すブロック図である。 分類部の構成例を示すブロック図である。 所定のLSIのキャリア信号と他のLSIからのデータ信号との時間差を説明する図である。 位相遅延量テーブルの構成の例を説明する図である。 LSIの送受信処理の例を説明するフローチャートである。 LSIの無線通信処理の例を説明するフローチャートである。 LSIの送信の処理の例を説明するタイミングチャートである。 データ信号の構成の例を示す図である。 位相遅延量テーブル作成処理の例を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態である信号処理装置の他の例を示す図である。 本発明の一実施の形態である信号処理装置のさらに他の例を示す図である。

符号の説明

１ 筐体， １１および１２ 基板， ３１−１乃至３１−３ LSI， ５１ 有線入出力I/F， ５２ 信号処理部， ５３ 通信部， ５４ アンテナ， ５５ 注入同期発振部， ７１ 変調部， ７２ 復調部， ７３ 同期部， ９１ 注入同期発振器， ９２ ｎ／ｍてい倍回路， １２１ 発振器， １４１ 乗算器， １６１ 乗算器， １６２ 信号再生回路， １８１ 分類部， １８２ 位相同期部， ２０１ 位相遅延量テーブル， ２４１ 電源， ２４２ 電力線， ２４３および２４４ コネクタ， ２６１ 発振器

Claims (6)

1. 筐体において所定のデータの信号であるデータ信号を信号処理する信号処理部としての信号処理装置において、
   有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行うキャリア信号を生成するように発振する注入同期発振手段と、
   前記注入同期発振手段により生成された前記キャリア信号で、前記他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行う通信手段と、
   前記筐体における前記他の信号処理部および前記筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、前記キャリア信号の位相と前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる同期手段と
   を備える信号処理装置。
2. 前記注入同期発振手段は、前記注入信号を送信してくる発振器または前記他の信号処理部における前記注入信号の位相と、受信した前記注入信号の位相とを同期させ、位相を同期させた前記注入信号に同期して、前記キャリア信号を生成するように発振する
   請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記信号処理部を特定する情報に、前記キャリア信号の位相と前記信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との前記位相差を対応づけたテーブルを保持する保持手段をさらに備え、
   前記同期手段は、前記保持手段により保持されているテーブルにおいて前記信号処理部を特定する情報に対応づけられている前記位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる
   請求項２に記載の信号処理装置。
4. 前記テーブルにおいて前記他の信号処理部を特定する情報に対応づけられている前記位相差と、検出された前記キャリア信号の位相と前記データ信号の位相との位相差との不一致を検知する検知手段をさらに備え、
   前記通信手段は、前記検知手段によって著しい不一致が検知された場合、無線を介しての前記データ信号の送受信を停止する
   請求項３に記載の信号処理装置。
5. 複数の前記信号処理部に電力線を介して電力を供給する電源をさらに備え、
   前記注入信号は、前記電力線である有線を介して、前記他の信号処理部または前記発振器から送信される
   請求項１に記載の信号処理装置。
6. 筐体において所定のデータの信号であるデータ信号を信号処理する信号処理部としての信号処理装置の信号処理方法において、
   有線を介して送信されてくる注入信号に同期して、他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行うキャリア信号を生成する生成ステップと、
   前記生成ステップの処理により生成された前記キャリア信号で、前記他の信号処理部と無線を介して前記データ信号の送受信を行う送受信ステップと、
   前記筐体における前記他の信号処理部および前記筐体の壁面との位置関係によって変化する電波の伝搬経路のうちの最も強い電波の伝搬経路によって決まる、前記キャリア信号の位相と前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相との位相差に基づいて、前記他の信号処理部から無線を介して送信される前記データ信号の位相に前記キャリア信号の位相を同期させる同期ステップと
   を含む信号処理方法。

Images