WO2017187917A1 - 送信システム、及び無線通信システム - Google Patents

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前畠　貴
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住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transmission system and a wireless communication system.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-087077 filed on Apr. 25, 2016, and incorporates all the content described in the above Japanese application.
  • a transmission system includes a first device that transmits a ⁇ modulated signal that is ⁇ modulated with respect to a first signal that is an RF signal, via a signal transmission path, and a second signal that is an RF signal.
  • a second device that transmits the signal via a signal transmission path, wherein the first device transmits the ⁇ modulation signal to the second device, and the second device transmits the second signal.
  • the ⁇ modulated signal is suppressed in quantization noise at the frequency of the second signal, and the second signal is transmitted while the ⁇ modulated signal is transmitted to the second device. , Transmitted to the first device.
  • wireless communications system which is one Embodiment is a radio
  • the said 2nd apparatus is a several reception which receives the said (DELTA) ⁇ modulation signal
  • a control unit that adjusts the transmission timing of the first signal transmitted by each of the plurality of wireless transmission units.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the ⁇ modulator of this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the power spectrum of the output by the ⁇ modulator of this embodiment.
  • Figure 4 is an enlarged view of a portion of the band B 2 at the output of the first band elimination filter.
  • FIG. 5A is a diagram showing a part of a power spectrum of an output by a ⁇ modulator according to a modification.
  • FIG. 5B is a diagram showing a part of a power spectrum of an output by a ⁇ modulator according to another modification.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 8 illustrates a part of the configuration of the wireless device.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a communication system including a ⁇ modulator.
  • the communication system 100 includes a signal processing unit 101 that outputs a transmission signal that is an RF signal, a ⁇ modulator (DSM) 102 to which the transmission signal is given, and a bandpass filter 103. Yes.
  • the ⁇ modulator 102 performs ⁇ modulation on the transmission signal and outputs a ⁇ modulation signal.
  • the ⁇ modulation signal is given to the band pass filter 103 through the signal transmission path 104.
  • the band pass filter 103 has a pass band that allows the transmission signal to pass therethrough.
  • the bandpass filter 103 removes the quantization noise contained in the ⁇ modulation signal while allowing the transmission signal to pass. As a result, the bandpass filter 103 outputs a transmission signal.
  • the transmission signal output from the band pass filter 103 is amplified by the power amplifier 105 at the subsequent stage and transmitted as a radio wave from the antenna 106.
  • the transmission signal can be transmitted as a ⁇ modulation signal that is a digital signal (pulse signal) between the ⁇ modulator 102 and the bandpass filter 103. For this reason, even if the signal transmission path 104 connecting the ⁇ modulator 102 and the bandpass filter 103 is made relatively long, signal attenuation can be suppressed.
  • the signal processing unit 101 and the ⁇ modulator 102 are unitized as a transmission processing device 110, and the bandpass filter 103, the power amplifier 105, and the antenna 106 are unitized as a wireless device 111, and these are mutually connected by a signal transmission path 104. If connected, the transmission processing device 110 and the wireless device 111 can be arranged at different positions, and the degree of freedom of the installation mode of the communication system 100 can be ensured. That is, the signal processing device 110 and the wireless device 111 constitute a transmission system that transmits the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator via the signal transmission path 104.
  • the case where the transmission signal is transmitted wirelessly has been described.
  • the antenna 106 is shared for transmission and reception, or when the transmission signal is fed back to the signal processing unit. It is necessary to transmit an RF signal such as a reception signal or a feedback signal of a transmission signal from the wireless device 111 to the signal processing device 110.
  • the delta-sigma modulated signal output from the delta-sigma modulator 102 is noise-shaped and suppressed in the band containing the transmission signal as the main signal component, but is quantized over a wide band in other areas. It contains noise. For this reason, when an RF signal is transmitted using the signal transmission path 104 to which the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 102 is applied, the RF signal is superimposed on the quantization noise of the ⁇ modulation signal, and the RF It has been difficult to transmit signals with appropriate signal quality.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique capable of transmitting an RF signal to a signal transmission path for transmitting a ⁇ modulation signal.
  • a transmission system includes a first device that transmits a ⁇ modulated signal that is ⁇ modulated with respect to a first signal that is an RF signal, via a signal transmission path, and a first signal that is an RF signal.
  • a second device that transmits two signals via the signal transmission path, wherein the first device transmits the ⁇ modulation signal to the second device, and the second device Two signals are transmitted to the first device, the ⁇ modulated signal is suppressed in quantization noise at the frequency of the second signal, and the second signal is transmitted from the ⁇ modulated signal to the second device. Is transmitted to the first device.
  • the transmission system configured as described above, it is possible to suppress the second signal applied to the signal transmission path by the second device from being superimposed on the quantization noise of the ⁇ modulation signal. For this reason, the 2nd signal which is RF signal can be transmitted to the signal transmission path for transmitting a delta-sigma modulation signal.
  • the first device includes a ⁇ modulator that performs ⁇ modulation on the first signal, and the ⁇ modulator includes the frequency of the first signal and the second signal. It may have a characteristic of blocking quantization noise in a frequency band including the frequency. In this case, since the ⁇ modulator blocks quantization noise in the frequency band including the frequency of the first signal and the frequency of the second signal, the second signal is superimposed on the quantization noise of the ⁇ modulation signal. Can be suppressed.
  • the first device includes a delta-sigma modulator that performs delta-sigma modulation on the first signal, and the delta-sigma modulator quantizes a first frequency band including the frequency of the first signal.
  • the delta-sigma modulator may have a characteristic of blocking quantization noise in the second frequency band including the frequency of the second signal. In this case, even if the frequency of the second signal is different from the frequency of the first signal, it is possible to suppress the second signal from being superimposed on the quantization noise.
  • the first device has a ⁇ modulator that performs ⁇ modulation on the first signal, and a signal removal band that includes the output of the ⁇ modulator and includes the frequency of the second signal. It is preferable that the output of the band elimination filter is transmitted to the second device as the ⁇ modulation signal.
  • the second signal may be a reception signal received by a reception device that receives a radio signal.
  • the second signal may be a feedback signal of a transmission signal that is wirelessly transmitted by a transmission device that transmits the wireless signal.
  • the first device is connected between a processing unit that processes the second signal, the processing unit, and the signal transmission path, and a signal pass band is a frequency of the second signal. It is preferable to provide a band pass filter including In this case, the first device can easily acquire the second signal with a simple configuration.
  • the transmission system preferably includes a binarizer that binarizes the ⁇ modulation signal provided through the signal transmission path.
  • a binarizer that binarizes the ⁇ modulation signal provided through the signal transmission path.
  • wireless communications system which is one Embodiment is a radio
  • the said 2nd apparatus is the said A plurality of receiving units for receiving a ⁇ modulation signal, wherein the plurality of receiving units wirelessly transmit an RF signal obtained from the ⁇ modulation signal; and the ⁇ modulation in the plurality of wireless transmission units
  • a control unit that adjusts the transmission timing of the first signal that is wirelessly transmitted by each of the plurality of wireless transmission units by adjusting the timing of the signal.
  • the transmission timings of multiple wireless transmitters can be synchronized with a simple configuration without strictly adjusting the physical line length of the signal transmission path or precisely matching the transmission characteristics of the signal transmission path.
  • the relative transmission timing of the RF signals wirelessly transmitted by the plurality of wireless transmission units can be adjusted with high accuracy.
  • the plurality of signal transmission paths that connect between the plurality of receiving units and the first device may constitute a multi-core wire in which the plurality of signal transmission paths are core wires. In this case, it is easy to connect the first device and the second device. Further, in this case, even if mutual interference occurs between a plurality of signal transmission paths and a delay or the like occurs in the signal timing, the transmission timing can be adjusted by the control unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to the first embodiment.
  • the communication system 1 is a system for performing wireless communication, and includes a signal processing device 2 and a wireless device 3.
  • the wireless device 3 has a function of transmitting and receiving wireless signals.
  • the signal processing device 2 provides a transmission signal to the wireless device 3 and performs signal processing on the reception signal provided from the wireless device 3.
  • the wireless device 3 and the signal processing device 2 are connected to each other by a signal cable 4 as a signal transmission path, and exchange communication signals such as transmission signals and reception signals through the signal cable 4.
  • the signal processing device 2 constitutes a device (first device) that transmits the ⁇ modulation signal to the wireless device 3 via the signal cable 4.
  • the ⁇ modulation signal is a digital signal (pulse signal) obtained by performing ⁇ modulation on a transmission signal (first signal) that is an RF signal.
  • the wireless device 3 constitutes a device (second device) that transmits a reception signal (second signal) that is an RF signal to the signal processing device 2 via the signal cable 4.
  • the signal cable 4 has a function as a signal transmission path through which a ⁇ modulation signal is transmitted between the signal processing device 2 and the wireless device 3. That is, the signal processing device 2, the wireless device 3, and the signal cable 4 constitute a transmission system that transmits a ⁇ modulated signal that is ⁇ modulated.
  • the transmission signal and the reception signal refer to radio frequency communication signals (RF signals) transmitted and received by radio communication, and include feedback signals and the like obtained by monitoring these signals.
  • RF signals radio frequency communication signals
  • the signal processing device 2 includes an orthogonal modulation unit 10, a modulation device 9, and a distribution synthesizer 13.
  • the quadrature modulation unit 10 performs quadrature modulation on a digital baseband signal (I (In-phase) signal and Q (Quadrature-phase) signal) and up-converts it to a radio frequency.
  • the quadrature modulation unit 10 outputs an RF signal (Radio Frequency signal) that is a radio frequency signal.
  • the RF signal output from the quadrature modulation unit 10 is a transmission signal that is wirelessly transmitted by the wireless device 3.
  • the RF signal (transmission signal) output from the quadrature modulation unit 10 is given to the modulation device 9.
  • the modulation device 9 performs ⁇ modulation on the transmission signal output from the quadrature modulation unit 10 and outputs a ⁇ modulation signal.
  • the modulation device 9 includes a ⁇ modulator (DSM) 11 and a band elimination filter 12.
  • the ⁇ modulator 11 performs ⁇ modulation on the transmission signal output from the quadrature modulation unit 10 and outputs a ⁇ modulation signal including the transmission signal as a frequency component.
  • the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11 is a digital signal (pulse signal).
  • the delta-sigma modulator 11 in this embodiment is comprised by the multicarrier type
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the ⁇ modulator 11 of the present embodiment.
  • the ⁇ modulator 11 includes a first input port 16 to which the first signal U 1 is input, a second input port 17 to which the second signal U 2 is input, and a single output port 18 that outputs the ⁇ modulation signal. I have.
  • the ⁇ modulator 11 includes a plurality of loop filters (first loop filter 19 and second loop filter 20) corresponding to each of the plurality of input ports 16 and 17, an adder 21, and a quantizer 22. Yes.
  • the plurality of loop filters 19 and 20 are connected to the output side of the quantizer 22 via the first input sections 19a and 20a connected to the corresponding input ports 16 and 17 and the feedback paths 23 and 24, respectively. 2nd input part 19b, 20b.
  • Input signals U 1 and U 2 input to corresponding input ports 16 and 17 are input to the first input sections 19a and 20a.
  • the feedback signal V of the output V of the quantizer 22 is input to the second input units 19b and 20b.
  • the plurality of loop filters 19 and 20 include differentiators 19c and 20c, respectively. Connected to the differentiators 19c and 20c are first paths 19d and 20d connected to the first input sections 19a and 20a and second paths 19e and 20e connected to the second input sections 19b and 20b, respectively. Has been.
  • the differentiators 19c and 20c obtain differences U 1 ⁇ V and U 2 ⁇ V between the input signals U 1 and U 2 and the feedback signal V from the quantizer 22, respectively.
  • Differences U 1 ⁇ V and U 2 ⁇ V obtained by the differentiators 19c and 20c are input to internal filters 19f and 20f provided in the loop filters 19 and 20, respectively.
  • the transfer function of the internal filter 19f of the first loop filter 19 is expressed as L 1 (z)
  • the transfer function of the internal filter 20f of the second loop filter 20 is expressed as L 2 (z).
  • the outputs L 1 (z) (U 1 (z) ⁇ V (z)) and L 2 (z) (U 2 (z) ⁇ V (z)) of the internal filters 19f and 20f are respectively connected to the loop filters 19, 20 is provided to adders 19g and 20g.
  • Feed forward paths 19h and 20h for inputting the input signals U 1 and U 2 input to the first input units 19a and 20a to the adders 19g and 20g are connected to the adders 19g and 20g, respectively. Therefore, each adder 19g, 20g has the input signals U 1 , U 2 and the outputs L 1 (z) (U 1 (z) ⁇ V (z)), L 2 (z) ( U 2 (z) ⁇ V (z)) is added.
  • Outputs of the adders 19g and 20g (outputs of the loop filters 19 and 20) Y 1 and Y 2 are added by the adder 21.
  • the output Y of the adder 21 is given to the quantizer 22.
  • the quantizer 22 of this embodiment is a two-level quantizer, and outputs a 1-bit pulse train as a quantized signal ( ⁇ modulation signal) V.
  • This quantized signal V becomes an output signal of the ⁇ modulator 11.
  • the output signal V is given to the loop filters 19 and 20 via the feedback paths 23 and 24.
  • Equation (1) STF i (z) is the i-th signal transfer function for the i-th input signal U i (z), and NTF (z) is the noise transfer function for the entire ⁇ modulator 11.
  • E (z) is a noise transfer function.
  • the internal filter 19f of the first loop filter 19 has a transfer function L 1 (z) indicated by using the first noise transfer function NTF 1 (z).
  • the first noise transfer function NTF 1 (z) is set to have a characteristic (band stop characteristic) that suppresses quantization noise in a band near the frequency of the first signal U 1 input to the first loop filter 19. The That is, the center frequency of the band (quantization noise stop band) in which the quantization noise in the first noise transfer function NTF 1 (z) can be suppressed is the frequency of the first signal U 1 .
  • the internal filter 20f of the second loop filter 20 has a transfer function L 2 (z) indicated by using the second noise transfer function NTF 2 (z).
  • the second noise transfer function NTF 2 (z) is set to have a characteristic (band stop characteristic) for suppressing quantization noise in a band near the frequency of the second signal U 2 input to the second loop filter 20.
  • the center frequency of the quantization noise stop band in the second noise transfer function NTF 2 (z) is the frequency of the second signal U 2 .
  • the ⁇ modulator 11 having the above configuration simultaneously converts the first signal U 1 input to the first input port 16 and the second signal U 2 input to the second input port 17 into a single output signal V ( z) that is included in the ⁇ modulation signal.
  • a transmission signal output from the quadrature modulation unit 10 as the first signal U 1 is given to the ⁇ modulator 11.
  • the first noise transfer function NTF 1 (z) of the first loop filter 19 is set so that the center frequency of the quantization noise stop band becomes the frequency f 1 of the transmission signal.
  • the signal as the second signal U 2 is not input to the ⁇ modulator 11.
  • the second noise transfer function NTF 2 (z) of the second loop filter 20 has a frequency at which the center frequency of the quantization noise stop band is different from the frequency f 1 of the transmission signal, and the frequency f 2 of the reception signal described later. Is set to be
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a power spectrum of the output by the ⁇ modulator 11 of the present embodiment.
  • output by .DELTA..SIGMA modulator 11 (.DELTA..SIGMA modulated signal), the band B 2 of band B 1, and the received signal frequency f 2 as the center frequency to a center frequency f 1 of the transmission signal .
  • the quantization noise is suppressed (noise shaping).
  • the center frequency of the quantization noise stop band in the first noise transfer function NTF 1 (z) is set to be the frequency f 1 of the transmission signal.
  • the center frequency of the quantization noise stop band in the second noise transfer function NTF 2 (z) is set to be the frequency f 2 of the received signal.
  • .DELTA..SIGMA modulator 11 is configured to prevent the quantization noise of the band B 1 includes a frequency f 1 of the transmission signal (first frequency band), band B 2 including the frequency f 2 of the received signal (second (Frequency band) to prevent quantization noise.
  • the output by the ⁇ modulator 11 has a transmission signal in a band B 1.
  • the signal of the second signal U 2 in band B 2 is not input to the ⁇ modulator 11, output by the ⁇ modulator 11 has no signal in the band B 2.
  • the transmission signal output from the quadrature modulation unit 10 is given to the first input port 16 of the ⁇ modulator 11.
  • nothing is input to the second input port 17 of the ⁇ modulator 11.
  • the ⁇ modulator 11 outputs a ⁇ modulation signal from the output port 18.
  • the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11 is given to the band elimination filter 12.
  • the band elimination filter 12 has a signal removal band including the frequency f 2 of the received signal.
  • the signal elimination band of the band elimination filter 12 of this embodiment is set to a frequency band including the band B 2 as a frequency band including the frequency f 2 of the received signal, for example.
  • the band elimination filter 12 the ⁇ modulated signal from the ⁇ modulator 11 is given, among the ⁇ modulated signal to remove quantization noise in the band B 2.
  • Figure 4 is an enlarged view of a portion of the band B 2 at the output of the first band elimination filter 12.
  • the broken line H indicates the noise profile of the band B 2 in the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11.
  • a solid line J indicates a noise profile of the band B 2 in the ⁇ modulation signal after passing through the band elimination filter 12.
  • the quantization noise of the band B 2 is suppressed as compared with the quantization noise of other bands, but still exists to the extent that it can be further suppressed. Therefore, .DELTA..SIGMA modulated signal outputted from the .DELTA..SIGMA modulator 11, passes through the band elimination filter 12, as shown in FIG. 4, the level of quantization noise in the band B 2 is lowered from the dashed line H to the solid line J . As described above, the band elimination filter 12 can further reduce the level of the quantization noise in the band B 2 in which the quantization noise is suppressed in the ⁇ modulation signal.
  • modulation device 9 has ⁇ modulator 11 that performs ⁇ modulation on a transmission signal, and a signal removal band that includes the output of ⁇ modulator 11 and includes the frequency of the received signal.
  • a band elimination filter 12 is provided. The modulation device 9 outputs a ⁇ modulation signal after passing through the band elimination filter 12.
  • the ⁇ modulation signal that has passed through the band elimination filter 12 is supplied to the distribution synthesizer 13.
  • the distribution synthesizer 13 is connected to the band elimination filter 12, the signal cable 4, and the first band pass filter 30 of the modulation device 9.
  • the distribution synthesizer 13 connects them to each other.
  • the first band pass filter 30 connected to the distribution synthesizer 13, the analog / digital converter (ADC) 31 and the processing unit 32 connected thereto will be described in detail later.
  • the ⁇ modulation signal given to the distribution synthesizer 13 is given to the signal cable 4 through the connector 33.
  • the signal processing device 2 gives the signal cable 4 the ⁇ modulation signal output from the band elimination filter 12.
  • the connector 33 is exposed outside the housing 34 of the signal processing device 2.
  • the connector 33 connects the signal cable 4 and the distribution synthesizer 13 by inserting one end of the signal cable 4.
  • the housing 34 of the signal processing device 2 accommodates the quadrature modulation unit 10, the modulation device 9, the distribution synthesizer 13, and the like.
  • the other end of the signal cable 4 is connected to the wireless device 3.
  • the wireless device 3 includes a distribution synthesizer 40, a binarizer 41, a second band pass filter 42, and a third band pass filter 43.
  • a signal cable 4, a binarizer 41, and a third band pass filter 43 are connected to the distribution synthesizer 40.
  • the distribution synthesizer 40 connects them to each other.
  • the ⁇ modulation signal given to the signal cable 4 is given to the distribution synthesizer 40 through the connector 44.
  • the connector 44 is provided so as to be exposed outside the housing 45 of the wireless device 3.
  • the connector 44 connects the signal cable 4 and the distribution synthesizer 40 by inserting the other end of the signal cable 4.
  • the signal cable 4 connects the signal processing device 2 and the wireless device 3, and transmits the ⁇ modulation signal output from the modulation device 9 to the wireless device 3.
  • housing 45 of the wireless device 3 accommodates each functional unit of the wireless device 3 to be described later, in addition to the distribution synthesizer 40, the binarizer 41, and the second bandpass filter 42.
  • the ⁇ modulation signal supplied to the distribution synthesizer 40 is supplied to the binarizer 41.
  • the binarizer 41 is constituted by a comparator or the like, binarizes the ⁇ modulation signal given by transmitting the signal cable 4 from the signal processing device 2, and outputs a binarized ⁇ modulation signal.
  • the ⁇ modulation signal transmitted through the signal cable 4 and applied to the wireless device 3 is attenuated while being transmitted as compared to when it is output from the modulation device 9.
  • the binarizer 41 binarizes the attenuated ⁇ modulation signal. Even for an attenuated ⁇ modulation signal, the ⁇ modulation signal that is a binary pulse signal is binarized to restore the ⁇ modulation signal before attenuation.
  • the binarizer 41 can output a ⁇ modulation signal that approximates the ⁇ modulation signal before attenuation, and can obtain a ⁇ modulation signal in which the influence of attenuation is mitigated.
  • the ⁇ modulation signal output from the binarizer 41 is given to the second band pass filter 42.
  • the second band pass filter 42 has a pass band that allows transmission signals that are RF signals to pass through. Thereby, the second band pass filter 42 can pass the transmission signal while removing quantization noise existing outside the band of the transmission signal in the ⁇ modulation signal. Therefore, the second band pass filter 42 to which the ⁇ modulation signal is given outputs a transmission signal.
  • An output terminal 50 is connected between the binarizer 41 and the second band pass filter 42.
  • the output terminal 50 is provided exposed from the outside of the housing 45.
  • a ⁇ modulation signal output from the binarizer 41 is supplied to the output terminal 50.
  • the output terminal 50 outputs a ⁇ modulation signal output from the binarizer 41. Therefore, by connecting a device for measuring a signal to the output terminal 50 and measuring the output signal, the ⁇ modulation signal output from the binarizer 41 can be confirmed. Thereby, it is possible to confirm whether or not the ⁇ modulation signal from the signal processing device 2 is normally transmitted to the wireless device 3.
  • a power amplifier 46, a circulator 47, and an antenna 48 are connected to the subsequent stage of the second band pass filter 42.
  • the transmission signal output from the second band pass filter 42 is amplified by the power amplifier 46, passes through the circulator 47, and is given to the antenna 48.
  • the transmission signal given to the antenna 48 is radiated and transmitted to the space as a radio signal.
  • the antenna 48 receives a radio signal transmitted from another radio apparatus.
  • the antenna 48 provides the circulator 47 with a reception signal (RF signal) that is an analog signal obtained by receiving a radio signal.
  • the frequency of the received signal is f 2.
  • a low noise amplifier 49 is connected to the subsequent stage of the circulator 47.
  • the low noise amplifier 49 is further connected to the third band pass filter 43.
  • the circulator 47 gives the received signal to the low noise amplifier 49.
  • the received signal is amplified by the low noise amplifier 49 and then given to the third band pass filter 43.
  • the third band pass filter 43 includes a frequency f 2 of the received signal whose signal pass band is an RF signal, and is set so as to prevent the transmission signal from passing. Thereby, for example, even if the component of the transmission signal passes through the low noise amplifier 49 and reaches the third bandpass filter 43 through the circulator 47, the third bandpass filter 43 prevents the transmission signal component from passing therethrough. . Therefore, the third band pass filter 43 can block the passage of unnecessary signals while allowing the received signal to pass.
  • the received signal that has passed through the third bandpass filter 43 is given to the distribution synthesizer 40 connected to the subsequent stage of the third bandpass filter 43.
  • the signal cable 4 and the binarizer 41 are connected to the distribution synthesizer 40 as described above. Therefore, the received signal given to the distribution synthesizer 40 is given to the signal cable 4.
  • the signal cable 4 is also given a ⁇ modulation signal output from the modulation device 9. Therefore, the reception signal and the ⁇ modulation signal are added to each other in the signal cable 4. A signal obtained by adding the reception signal and the ⁇ modulation signal is transmitted to the signal cable 4.
  • the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11 includes quantization noise over a wide band as shown in FIG. For this reason, there is a possibility that the reception signal given to the signal cable 4 is superimposed on the quantization noise included in the ⁇ modulation signal while the ⁇ modulation signal is transmitted to the wireless device 3.
  • the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11 has quantization noise (in the frequency B 2 including the control signal frequency f 2 ) at the frequency f 2 of the received signal. It is suppressed (see FIG. 3). For this reason, it is possible to suppress the reception signal given to the distribution synthesizer 40 and the signal cable 4 from being superimposed on the quantization noise of the ⁇ modulation signal. Thereby, the reception signal which is an RF signal can be transmitted to the signal cable 4 for transmitting the ⁇ modulation signal by the modulation device 9.
  • ⁇ modulator 11 of the present embodiment is a multi-carrier type ⁇ modulator capable of inputting signals from the two input ports, one for inputting a transmission signal as a first signal U 1, second signal U by 2 do not enter the signal as may be but quantization noise is suppressed to provide a band B 2 of the signal components to be output does not exist in the ⁇ modulation signal.
  • a band B 2 in which quantization noise is suppressed is provided in a part of the band of the ⁇ modulation signal, and this band B 2 is used for signal transmission in the signal cable 4.
  • this band B 2 is used for signal transmission in the signal cable 4.
  • the band elimination filter 12 included in the modulation device 9 has a band in which quantization noise is suppressed in the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11. Since the level of the quantization noise in a certain band B 2 is further reduced, the signal quality such as the signal-to-noise ratio of the received signal having the frequency f 2 transmitted through the signal cable 4 can be further improved.
  • the signal cable 4 is connected to the distribution synthesizer 13 of the signal processing device 2. Further, as described above, the first band pass filter 30 is connected to the distribution synthesizer 13. Therefore, the first band pass filter 30 is given a signal (a signal obtained by adding the ⁇ modulation signal and the reception signal) transmitted to the signal cable 4.
  • the reception signal output from the first bandpass filter 30 is given to the analog / digital converter 31 connected to the subsequent stage of the first bandpass filter 30.
  • the analog / digital converter 31 converts a reception signal that is an analog signal into a digital signal.
  • the analog / digital converter 31 gives the received signal converted into the digital signal to the processing unit 32 connected to the subsequent stage of the analog / digital converter 31.
  • the processing unit 32 performs predetermined processing on the given received signal.
  • the signal processing device 2 since the connection to the signal passband between the processor 32 and the signal cable 4 is provided with a first band-pass filter 30 including the frequency f 2 of the received signal, a simple structure Thus, the received signal can be easily acquired.
  • the second noise transfer function NTF 2 (z) of the second loop filter 20 is set so that the center frequency of the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 becomes the frequency f 2 of the received signal.
  • the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 is set to be a band B 2 that is a frequency band including the frequency f 2 of the received signal, so that the quantization noise of the frequency f 2 of the received signal is set. Can be output to the modulation device 9.
  • the modulation device 9 includes a ⁇ modulator 11 and a band elimination filter 12 to which the output of the ⁇ modulator 11 is given.
  • the signal elimination band of the band elimination filter 12 is received. It is set to be a frequency band including the frequency f 2 of the signal.
  • the band elimination filter 12 can suppress the quantization noise to such an extent that the required signal quality can be ensured as the received signal
  • the frequency f of the received signal in the ⁇ modulation signal output from the ⁇ modulator 11 The quantization noise existing in the frequency f 2 of the received signal may be suppressed only by the band elimination filter 12 without suppressing the quantization noise in the band including 2 .
  • the ⁇ modulation signal in which the quantization noise existing at the frequency f 2 of the received signal is suppressed can be output to the modulation device 9.
  • the ⁇ modulation signal in which the quantization noise in the band including the frequency f 2 of the received signal is suppressed is output to the ⁇ modulator 11 so that the signal quality necessary for the received signal can be ensured. If the noise can be suppressed, the output of the ⁇ modulator 11 may be given to the signal cable 4 without using the band elimination filter 12.
  • the ⁇ modulation signal in which the quantization noise existing at the frequency f 2 of the received signal is suppressed is output to the ⁇ modulator 11 and the ⁇ modulation signal is supplied to the band elimination filter 12. Then, as described above, the level of the quantization noise in the band B 2 at the output of the modulation device 9 is further reduced, and the signal quality such as the signal-to-noise ratio of the received signal transmitted to the signal cable 4 is further increased. Can do.
  • the output of the ⁇ modulator 11 has a sharp boundary between the band in which the quantization noise is suppressed and the band in which the quantization noise is not suppressed. For this reason, if the ⁇ modulator 11 and the band elimination filter 12 are combined, even if the filter characteristics of the band elimination filter 12 are relatively slow, the band in which the quantization noise is suppressed, and the quantization The characteristic of the boundary with the band where noise is not suppressed does not deteriorate, and a large allowable range of the filter characteristic of the band elimination filter 12 can be secured.
  • the transmission signal and the reception signal have different frequencies.
  • the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 is in both a band B 1 that is a frequency band including the frequency f 1 of the transmission signal and a band B 2 that is a frequency band including the frequency f 2 of the reception signal. Is set. Thereby, it is possible to suppress the reception signal from being superimposed on the quantization noise, and it is possible to transmit the reception signal, which is an RF signal, to the signal cable 4 for transmitting the output of the modulation device 9 to the wireless device 3.
  • the transmission signal and the reception signal have different frequencies
  • the wireless device 3 has shown the case where the reception signal is given to the signal cable 4 without frequency conversion.
  • a frequency converter may be provided between the 3-band pass filter 43. In this case, even when the frequency of the reception signal is the same as that of the transmission signal or when it is not included in the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 and the pass stop band of the band elimination filter 12, The frequency converter can adjust the frequency of the received signal to be included in the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 and the pass stop band of the band elimination filter 12.
  • the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 is a band B 1 that is a frequency band including the frequency f 1 of the transmission signal and a band B that is a frequency band including the frequency f 2 of the reception signal. shows the case set to both 2, for example, if the time transmission and receiving are performed by the division duplex, the transmission signal included in the ⁇ modulation signal, and a received signal is added to the ⁇ modulated signal do not overlap. Therefore, when transmission / reception is performed by time division duplex, even if the frequency of the transmission signal and the reception signal are the same or overlapping, as shown in FIG. 5A, the frequency f 1 of the transmission signal is included. using band B 1 is a frequency band, it is possible to transmit the received signal.
  • the reception signal can be transmitted within the band B 1 without affecting the transmission signal, the reception signal can be transmitted using the band B 1 .
  • the band in which the quantization noise is prevented by the ⁇ modulator 11 can be set to a frequency band including the frequency of the transmission signal and the frequency of the reception signal. Also in this case, it is possible to suppress the reception signal from being superimposed on the quantization noise, and it is possible to transmit the reception signal which is an RF signal to the signal cable 4 for transmitting the output of the modulation device 9 to the wireless device 3.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a communication system according to the second embodiment.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that a coupler 55 is provided between the power amplifier 46 and the antenna 48, and the radio apparatus 3 transmits a signal output from the second bandpass filter 42.
  • the point is that the signal is given to the signal cable 4 as a feedback signal. That is, the wireless device 3 of the present embodiment transmits a feedback signal (second signal) that is an RF signal to the signal processing device 2 via the signal cable 4.
  • the coupler 55 acquires a feedback signal (frequency f 1 ) based on a transmission signal that is an analog signal obtained from the ⁇ modulation signal, and applies the acquired feedback signal to the low noise amplifier 49 as a signal.
  • a frequency converter 57 is provided between the low noise amplifier 49 and the third band pass filter 43.
  • the frequency converter 57 frequency-converts the feedback signal having the frequency f 1 amplified by the low noise amplifier 49.
  • the frequency converter 57 converts the frequency of the feedback signal so that the frequency of the feedback signal is included in the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 and the pass stop band of the band elimination filter 12.
  • the band B 2 (FIGS. 3 and 4) provided at the output of the ⁇ modulator 11 (modulator 9), in which quantization noise is suppressed but there is no signal component to be output, It is formed by the second loop filter 20 in which the center frequency of the quantization noise stop band is set to be the frequency f 2. Therefore, the frequency converter 57 converts the frequency of the feedback signal to the frequency f 2. Thereby, the frequency of the feedback signal acquired by the coupler 55 can be included in the quantization noise stop band of the ⁇ modulator 11 and the pass stop band of the band elimination filter 12.
  • the wireless device 3 gives the feedback signal acquired by the coupler 55 to the signal cable 4.
  • the feedback signal is added to the ⁇ modulation signal given to the signal cable 4.
  • a signal obtained by adding the feedback signal and the ⁇ modulation signal is transmitted to the signal cable 4.
  • the signal cable 4 can be transmitted using the band B 2 .
  • the first band pass filter 30 is given a signal (a signal obtained by adding a ⁇ modulation signal and a feedback signal) transmitted to the signal cable 4.
  • the first band pass filter 30 outputs a feedback signal when a signal transmitted to the signal cable 4 is given.
  • the feedback signal output from the first band pass filter 30 is given to the distortion compensation unit (DPD) 56 connected to the subsequent stage of the analog / digital converter 31 via the analog / digital converter 31.
  • the distortion compensation unit 56 performs distortion compensation processing based on the feedback signal transmitted from the wireless device 3 given as a feedback signal.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the communication system 1 according to the third embodiment.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that a plurality of wireless devices 3 (three in the illustrated example) are provided, and a plurality of signal processing devices 2 are provided corresponding to each wireless device 3. It is a point.
  • each wireless device 3 and each signal processing device 2 are connected by a signal cable 4.
  • the signal cable 4 of this embodiment constitutes a multi-core wire 58 in which the signal cable 4 is a core wire. That is, each wireless device 3 and each signal processing device 2 are connected by the multicore wire 58.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a part of the configuration of the wireless device 3.
  • the communication system 1 includes a control unit 60 that controls the binarizer 41 included in each wireless device 3.
  • the control unit 60 adjusts the timing of the ⁇ modulation signal output from the binarizer 41 of each wireless device 3.
  • the control unit 60 can adjust the transmission timing of the transmission signal transmitted from each radio apparatus 3 by adjusting the timing of the ⁇ modulation signal output from each binarizer 41.
  • each signal processing device 2 outputs a ⁇ modulation signal at the same time in order to synchronize and transmit the same transmission signal from each wireless device 3
  • each wireless device 3 if each signal cable 4 is delayed, each wireless device 3 Therefore, there is a difference in the timing at which the ⁇ modulation signal arrives, and the transmission signals cannot be transmitted from the wireless devices 3 at the same timing.
  • a measure such as matching the physical line length and transmission characteristics of the signal cable 4 can be considered.
  • countermeasures may increase costs, increase the complexity and size of the system, and may not sufficiently suppress the delay.
  • control unit 60 of the communication system 1 adjusts the timing of the ⁇ modulation signal output from each binarizer 41 to thereby adjust the transmission timing of the transmission signal transmitted from each wireless device 3. Since the adjustment is performed, transmission of transmission signals in each wireless device 3 can be performed with a simple configuration without strictly adjusting the physical line length of the signal cable 4 or precisely matching the transmission characteristics of the signal cable 4. The transmission timing of each transmission signal can be adjusted with high accuracy, for example, the timing can be synchronized.
  • each wireless device 3 and each signal processing device 2 are connected by a multi-core wire 58 in which the signal cable 4 is a core wire. It becomes easy to connect with. Further, when such a multi-core wire 58 is used, it is conceivable that mutual interference occurs between the signal cables 4 and the signal timing is delayed.
  • the transmission timing can be adjusted by the control unit 60, and a delay in transmission timing due to the use of the multicore wire 58 can be prevented.
  • the communication system 1 of the present embodiment can prevent the transmission timing delay caused by the signal cable 4, signal cables having different lengths or signal cables having different characteristics can be used. It is also possible to use a low-cost cable that is used.
  • the control part 60 controlled the binarizer 41 and illustrated the case where the timing of the ⁇ modulation signal in the radio apparatus 3 was adjusted
  • the binarizer 41 and the second A FiFo memory is provided between the two-band pass filter 42 and the control unit 60 controls the operation timing of the FiFo memory so that the timing of the ⁇ modulation signal in the radio apparatus 3 It can also be configured to adjust.

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Abstract

ＲＦ信号である送信信号に対してΔΣ変調されたΔΣ変調信号を、信号ケーブル４を介して、送信する信号処理装置２と、ＲＦ信号である受信信号を、信号ケーブル４を介して、送信する無線装置３と、を備え、信号処理装置２は、ΔΣ変調信号を、無線装置３へ送信し、無線装置３は、受信信号を、信号処理装置２へ送信し、前記ΔΣ変調信号は、受信信号の周波数において量子化雑音が抑圧され、受信信号は、前記ΔΣ変調信号が無線装置３へ送信されている間に、信号処理装置２へ送信される。

Description

送信システム、及び無線通信システム
　本発明は、送信システム、及び無線通信システムに関する。
　本出願は、２０１６年４月２５日出願の日本出願第２０１６－０８７０７７号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　従来から、アナログ送信信号にΔΣ変調を行った信号を無線送信することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４－１６５８４６号公報
　一実施形態である送信システムは、ＲＦ信号である第１信号に対してΔΣ変調されたΔΣ変調信号を、信号伝送路を介して、送信する第１装置と、ＲＦ信号である第２信号を、前記信号伝送路を介して、送信する第２装置と、を備え、前記第１装置は、前記ΔΣ変調信号を、前記第２装置へ送信し、前記第２装置は、前記第２信号を、第１装置へ送信し、前記ΔΣ変調信号は、前記第２信号の周波数において量子化雑音が抑圧され、前記第２信号は、前記ΔΣ変調信号が前記第２装置へ送信されている間に、前記第１装置へ送信される。
　また、一実施形態である無線通信システムは、上記送信システムを備えた、前記第１信号を無線送信する無線通信システムであって、前記第２装置は、前記ΔΣ変調信号を受信する複数の受信部を含み、前記複数の受信部は、前記ΔΣ変調信号から得られる前記第１信号を無線送信する複数の無線送信部と、前記複数の無線送信部における前記ΔΣ変調信号のタイミングを調整することで、前記複数の無線送信部それぞれが無線送信する前記第１信号の送信タイミングを調整する制御部と、を備えている。
図１は第１実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。 図２は本実施形態のΔΣ変調器の一例を示すブロック図である。 図３は本実施形態のΔΣ変調器による出力のパワースペクトラムの一例を示す図である。 図４は第１バンドエリミネーションフィルタの出力における帯域Ｂ２の部分を拡大した拡大図である。 図５Ａは変形例に係るΔΣ変調器による出力のパワースペクトラムの一部を示す図である。 図５Ｂは他の変形例に係るΔΣ変調器による出力のパワースペクトラムの一部を示す図である。 図６は第２実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。 図７は第３実施形態による通信システムの構成を示す図である。 図８は無線装置の構成の一部を示す図である。 図９はΔΣ変調器を備えた通信システムの一例を示す図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　図９は、ΔΣ変調器を備えた通信システムの一例を示す図である。図９に示すように、この通信システム１００は、ＲＦ信号である送信信号を出力する信号処理部１０１と、送信信号が与えられるΔΣ変調器（ＤＳＭ）１０２と、バンドパスフィルタ１０３とを備えている。
　ΔΣ変調器１０２は、送信信号にΔΣ変調を行い、ΔΣ変調信号を出力する。ΔΣ変調信号は、信号伝送路１０４を通じてバンドパスフィルタ１０３に与えられる。
　バンドパスフィルタ１０３は、前記送信信号を通過させる通過帯域を有している。よって、バンドパスフィルタ１０３は、前記送信信号を通過させつつ当該ΔΣ変調信号に含まれている量子化雑音を除去する。これによって、バンドパスフィルタ１０３は送信信号を出力する。
　バンドパスフィルタ１０３から出力された送信信号は、後段のパワーアンプ１０５によって増幅され、アンテナ１０６から無線波として送信される。
　図９の通信システム１００では、ΔΣ変調器１０２とバンドパスフィルタ１０３との間においては、送信信号をデジタル信号（パルス信号）であるΔΣ変調信号として伝送することができる。このため、ΔΣ変調器１０２とバンドパスフィルタ１０３とを繋ぐ信号伝送路１０４を比較的長尺にしたとしても信号の減衰を抑制することができる。
　そこで、信号処理部１０１、およびΔΣ変調器１０２を送信処理装置１１０としてユニット化し、バンドパスフィルタ１０３、パワーアンプ１０５、及びアンテナ１０６とを無線装置１１１としてユニット化し、これらを互いに信号伝送路１０４で繋げば、送信処理装置１１０と、無線装置１１１とを互いに別々の位置に配置可能とすることができ、通信システム１００の設置態様の自由度を確保することができる。
　つまり、信号処理装置１１０と、無線装置１１１とは、信号伝送路１０４を介してΔΣ変調器が出力するΔΣ変調信号の送信を行う送信システムを構成している。
　図９に示すΔΣ変調信号の送信を行う上記システムにおいて、送信信号が無線送信される場合について示したが、例えば、アンテナ１０６が送受信共用である場合や、送信信号を信号処理部にフィードバックする場合、受信信号や送信信号の帰還信号等といったＲＦ信号を無線装置１１１から信号処理装置１１０まで伝送する必要がある。
　この場合、ＲＦ信号を無線装置１１１から信号処理装置１１０まで伝送するための経路を新たに設けるとすると、信号を伝送するための伝送路や、信号の送受信に必要な機能等を追加する必要が生じ、通信システム１００全体を大型化させる要因となるため好ましくない。
　そこで、信号処理装置１１０と、無線装置１１１とを繋ぐ信号伝送路１０４を利用してＲＦ信号を伝送することが考えられる。
　しかし、ΔΣ変調器１０２が出力するΔΣ変調信号は、主信号成分として送信信号を含んでいる帯域についてはノイズシェイピングされて雑音が抑制されているが、他の領域については広帯域に亘って量子化雑音を含んでいる。
　このため、ΔΣ変調器１０２が出力するΔΣ変調信号が与えられる信号伝送路１０４を用いてＲＦ信号を伝送させようとすると、ＲＦ信号がΔΣ変調信号の量子化雑音と重畳してしまい、当該ＲＦ信号を適切な信号品質で伝送させることが困難であった。
　本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ΔΣ変調信号を伝送するための信号伝送路に、ＲＦ信号を伝送させることができる技術を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　本開示によれば、ΔΣ変調信号を伝送するための信号伝送路に、ＲＦ信号を伝送させることができる。
［実施形態の説明］
　最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態である送信システムは、ＲＦ信号である第１信号に対してΔΣ変調されたΔΣ変調信号を、信号伝送路を介して、送信する第１装置と、ＲＦ信号である第２信号を、前記信号伝送路を介して、送信する第２装置と、を備え、前記第１装置は、前記ΔΣ変調信号を、前記第２装置へ送信し、前記第２装置は、前記第２信号を、第１装置へ送信し、前記ΔΣ変調信号は、前記第２信号の周波数において量子化雑音が抑圧され、前記第２信号は、前記ΔΣ変調信号が前記第２装置へ送信されている間に、前記第１装置へ送信される。
　上記構成の送信システムによれば、第２装置によって信号伝送路に与えられる第２信号がΔΣ変調信号の量子化雑音と重畳するのを抑制することができる。このため、ΔΣ変調信号を伝送するための信号伝送路に、ＲＦ信号である第２信号を伝送させることができる。
（２）また、上記送信システムにおいて、前記第１装置は、前記第１信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器を備え、前記ΔΣ変調器は、前記第１信号の周波数と、前記第２信号の周波数とを含む周波数帯域の量子化雑音を阻止する特性を有していてもよい。
　この場合、ΔΣ変調器が、第１信号の周波数と、第２信号の周波数とを含む周波数帯域の量子化雑音を阻止するので、第２信号がΔΣ変調信号の量子化雑音と重畳するのを抑制することができる。
（３）上記送信システムにおいて、前記第１装置は、前記第１信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器を備え、前記ΔΣ変調器は、前記第１信号の周波数を含む第１周波数帯域の量子化雑音を阻止するとともに、前記第２信号の周波数を含む第２周波数帯域の量子化雑音を阻止する特性を有していてもよい。
　この場合、第２信号の周波数が第１信号の周波数と異なる場合であっても、第２信号が量子化雑音に重畳するのを抑制することができる。
（４）上記送信システムにおいて、前記第１装置は、前記第１信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器の出力が与えられるとともに前記第２信号の周波数を含む信号除去帯域を有する帯域除去フィルタとを備え、前記帯域除去フィルタの出力を前記ΔΣ変調信号として前記第２装置へ送信することが好ましい。
（５）上記送信システムにおいて、前記第２信号は、無線信号を受信する受信装置が受信した受信信号であってもよい。
（６）また、上記通信システムにおいて、前記第２信号は、無線信号を送信する送信装置が無線送信する送信信号の帰還信号であってもよい。
（７）上記送信システムにおいて、前記第１装置は、前記第２信号を処理する処理部と、当該処理部と前記信号伝送路との間に接続され、信号通過帯域が前記第２信号の周波数を含む帯域通過フィルタと、を備えていることが好ましい。
　この場合、第１装置は、簡易な構成で容易に第２信号を取得することができる。
（８）上記送信システムにおいて、前記信号伝送路を通じて与えられる前記ΔΣ変調信号を２値化する２値化器を備えていることが好ましい。
　この場合、信号伝送路を通じて第２装置に与えられるΔΣ変調信号が伝送される間に減衰したとしても、２値のパルス信号であるΔΣ変調信号を２値化器によって２値化することで、減衰の影響が緩和されたΔΣ変調信号を得ることができる。
（９）また、一実施形態である無線通信システムは、上記（１）に記載の送信システムを備えた、前記第１信号を無線送信する無線通信システムであって、前記第２装置は、前記ΔΣ変調信号を受信する複数の受信部を含み、前記複数の受信部は、前記ΔΣ変調信号から得られるＲＦ信号を無線送信する複数の無線送信部と、前記複数の無線送信部における前記ΔΣ変調信号のタイミングを調整することで、前記複数の無線送信部それぞれが無線送信する前記第１信号の送信タイミングを調整する制御部と、を備えている。
　この場合、信号伝送路の物理的な線路長を厳密に調整したり、信号伝送路の伝送特性を厳密に一致させたりせずとも、簡易な構成で、複数の無線送信部における送信タイミングを同期させる等、複数の無線送信部によって無線送信されるＲＦ信号の相対的な送信タイミングを精度よく調整することができる。
（１０）またこの場合、前記複数の受信部と前記第１装置との間を接続する複数の前記信号伝送路は、複数の前記信号伝送路が芯線とされた多芯線を構成していてもよく、この場合、第１装置と第２装置との接続が容易となる。さらにこの場合、複数の信号伝送路間で相互干渉が生じ信号タイミングに遅延等が生じたとしても、制御部によって送信タイミングを調整することができる。
［実施形態の詳細］
　以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
　なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔第１実施形態について〕
　図１は、第１実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
　この通信システム１は、無線通信を行うためのシステムであり、信号処理装置２と、無線装置３とを備えている。
　無線装置３は、無線信号の送受信を行う機能を有している。
　信号処理装置２は、送信信号を無線装置３に与えるとともに、無線装置３から与えられる受信信号について信号処理を行う。
　無線装置３と、信号処理装置２とは、信号伝送路としての信号ケーブル４によって互いに接続されており、信号ケーブル４を介して送信信号や受信信号といった通信信号の授受を行う。
　ここで、信号処理装置２は、ΔΣ変調信号を、信号ケーブル４を介して無線装置３へ送信する装置（第１装置）を構成している。ΔΣ変調信号は、後述するように、ＲＦ信号である送信信号（第１信号）に対してΔΣ変調されたデジタル信号（パルス信号）である。
　また、無線装置３は、後述するように、ＲＦ信号である受信信号（第２信号）を、信号ケーブル４を介して信号処理装置２へ送信する装置（第２装置）を構成している。また、信号ケーブル４は、信号処理装置２と無線装置３との間でΔΣ変調信号が伝送される信号伝送路としての機能を有している。つまり、信号処理装置２と、無線装置３と、信号ケーブル４とは、ΔΣ変調されたΔΣ変調信号の送信を行う送信システムを構成している。
　なお、送信信号及び受信信号とは、無線通信によって授受される無線周波数の通信信号（ＲＦ信号）を指し、これら信号をモニタした帰還信号等も含む。
　信号処理装置２は、直交変調部１０と、変調装置９と、分配合成器１３とを備えている。
　直交変調部１０は、デジタルのベースバンド信号（Ｉ（Ｉｎ－ｐｈａｓｅ）信号及びＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ－ｐｈａｓｅ）信号）に対して、直交変調を行うとともに、無線周波数にアップコンバートする。直交変調部１０は、無線周波数の信号であるＲＦ信号（Ｒａｄｉｏ　Ｆｅｑｕｅｎｃｙ信号）を出力する。この直交変調部１０が出力するＲＦ信号は、無線装置３によって無線送信される送信信号である。
　直交変調部１０が出力するＲＦ信号（送信信号）は、変調装置９に与えられる。
　変調装置９は、直交変調部１０が出力する送信信号に対してΔΣ変調を行い、ΔΣ変調信号を出力する。変調装置９は、ΔΣ変調器（ＤＳＭ）１１と、バンドエリミネーションフィルタ１２とを備えている。
　ΔΣ変調器１１は、直交変調部１０が出力する送信信号に対してΔΣ変調を行い、周波数成分として送信信号を含むΔΣ変調信号を出力する。ΔΣ変調器１１が出力するΔΣ変調信号はデジタル信号（パルス信号）である。
　ここで本実施形態におけるΔΣ変調器１１は、２つの入力ポートから信号を入力することができるマルチキャリア型のΔΣ変調器によって構成されている。
　図２は、本実施形態のΔΣ変調器１１の一例を示すブロック図である。
　ΔΣ変調器１１は、第１信号Ｕ１が入力される第１入力ポート１６、第２信号Ｕ２が入力される第２入力ポート１７、及びΔΣ変調信号を出力する単一の出力ポート１８を備えている。ΔΣ変調器１１は、複数の入力ポート１６，１７それぞれに対応する複数のループフィルタ（第１ループフィルタ１９、第２ループフィルタ２０）と、加算器２１と、量子化器２２と、を備えている。
　複数のループフィルタ１９，２０は、それぞれ、対応する入力ポート１６，１７に接続された第１入力部１９ａ，２０ａと、フィードバック経路２３，２４を介して量子化器２２の出力側に接続された第２入力部１９ｂ，２０ｂと、を備えている。
　第１入力部１９ａ，２０ａには、対応する入力ポート１６，１７に入力された入力信号Ｕ１，Ｕ２が入力される。第２入力部１９ｂ，２０ｂには、量子化器２２の出力Ｖのフィードバック信号Ｖが入力される。
　複数のループフィルタ１９，２０は、それぞれ、差分器１９ｃ，２０ｃを備えている。差分器１９ｃ，２０ｃには、それぞれ、第１入力部１９ａ，２０ａに接続された第１経路１９ｄ，２０ｄと、第２入力部１９ｂ，２０ｂに接続された第２経路１９ｅ，２０ｅと、が接続されている。差分器１９ｃ，２０ｃは、それぞれ、入力信号Ｕ１，Ｕ２と、量子化器２２からのフィードバック信号Ｖとの差分Ｕ１－Ｖ，Ｕ２－Ｖを求める。
　差分器１９ｃ，２０ｃによって求められた差分Ｕ１－Ｖ，Ｕ２－Ｖは、各ループフィルタ１９，２０に設けられた内部フィルタ１９ｆ，２０ｆに入力される。なお、第１ループフィルタ１９の内部フィルタ１９ｆの伝達関数をＬ１（ｚ）と表現し、第２ループフィルタ２０の内部フィルタ２０ｆの伝達関数をＬ２（ｚ）と表現する。
　各内部フィルタ１９ｆ，２０ｆの出力Ｌ１（ｚ）（Ｕ１（ｚ）－Ｖ（ｚ）），Ｌ２（ｚ）（Ｕ２（ｚ）－Ｖ（ｚ））は、各ループフィルタ１９，２０に設けられた加算器１９ｇ，２０ｇに与えられる。
　各加算器１９ｇ，２０ｇには、第１入力部１９ａ，２０ａに入力される入力信号Ｕ１，Ｕ２を加算器１９ｇ，２０ｇに入力させるためのフィードフォワード経路１９ｈ，２０ｈが接続されている。したがって、各加算器１９ｇ，２０ｇは、入力信号Ｕ１，Ｕ２と、内部フィルタ１９ｆ，２０ｆの出力Ｌ１（ｚ）（Ｕ１（ｚ）－Ｖ（ｚ）），Ｌ２（ｚ）（Ｕ２（ｚ）－Ｖ（ｚ））と、を加算する。
　各加算器１９ｇ，２０ｇの出力（各ループフィルタ１９，２０の出力）Ｙ１，Ｙ２は、加算器２１によって加算される。
　加算器２１の出力Ｙは、量子化器２２に与えられる。本実施形態の量子化器２２は、２レベル量子化器であり、１ｂｉｔのパルス列を量子化信号（ΔΣ変調信号）Ｖとして出力する。この量子化信号ＶがΔΣ変調器１１の出力信号となる。なお、出力信号Ｖは、フィードバック経路２３，２４を介して各ループフィルタ１９，２０に与えられる。
　ΔΣ変調器１１の出力Ｖは、下記の式（１）のように表される（式（１）においてＮ＝２の場合）。式（１）において、ＳＴＦｉ（ｚ）は第ｉ入力信号Ｕｉ（ｚ）についての第ｉ信号伝達関数であり、ＮＴＦ（ｚ）は、ΔΣ変調器１１全体での雑音伝達関数であり、Ｅ（ｚ）は雑音伝達関数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　第１ループフィルタ１９の内部フィルタ１９ｆは、第１雑音伝達関数ＮＴＦ１（ｚ）を用いて示される伝達関数Ｌ１（ｚ）を持つ。第１雑音伝達関数ＮＴＦ１（ｚ）は、第１ループフィルタ１９に入力される第１信号Ｕ１の周波数近傍の帯域における量子化雑音を抑制する特性（バンドストップ特性）を有するように設定される。つまり、第１雑音伝達関数ＮＴＦ１（ｚ）における量子化雑音を抑制しうる帯域（量子化雑音阻止帯域）の中心周波数は、第１信号Ｕ１の周波数となる。
　第２ループフィルタ２０の内部フィルタ２０ｆは、第２雑音伝達関数ＮＴＦ２（ｚ）を用いて示される伝達関数Ｌ２（ｚ）を持つ。第２雑音伝達関数ＮＴＦ２（ｚ）は、第２ループフィルタ２０に入力される第２信号Ｕ２の周波数近傍の帯域における量子化雑音を抑制する特性（バンドストップ特性）を有するように設定される。つまり、第２雑音伝達関数ＮＴＦ２（ｚ）における量子化雑音阻止帯域の中心周波数は、第２信号Ｕ２の周波数となる。
　上記構成のΔΣ変調器１１は、第１入力ポート１６に入力された第１信号Ｕ１と、第２入力ポート１７に入力された第２信号Ｕ２とを、同時に単一の出力信号Ｖ（ｚ）であるΔΣ変調信号に含めて出力することができる。
　本実施形態では、後述するように、第１信号Ｕ１として直交変調部１０から出力される送信信号がΔΣ変調器１１に与えられる。このため、第１ループフィルタ１９の第１雑音伝達関数ＮＴＦ１（ｚ）は、量子化雑音阻止帯域の中心周波数が送信信号の周波数ｆ１となるように設定される。
　一方、第２信号Ｕ２としての信号はΔΣ変調器１１に入力されない。ただし、第２ループフィルタ２０の第２雑音伝達関数ＮＴＦ２（ｚ）は、量子化雑音阻止帯域の中心周波数が送信信号の周波数ｆ１とは異なる周波数であって後述する受信信号の周波数ｆ２となるように設定される。
　図３は、本実施形態のΔΣ変調器１１による出力のパワースペクトラムの一例を示す図である。
　図３に示すように、ΔΣ変調器１１による出力（ΔΣ変調信号）は、送信信号の周波数ｆ１を中心周波数とする帯域Ｂ１、及び受信信号の周波数ｆ２を中心周波数とする帯域Ｂ２において、量子化雑音が抑圧（ノイズシェイピング）されている。
　上述のように、第１雑音伝達関数ＮＴＦ１（ｚ）における量子化雑音阻止帯域の中心周波数は、送信信号の周波数ｆ１となるように設定されている。また、第２雑音伝達関数ＮＴＦ２（ｚ）における量子化雑音阻止帯域の中心周波数は、受信信号の周波数ｆ２となるように設定されている。
　よって、図３に示すように、ΔΣ変調器１１による出力には、送信信号の周波数ｆ１を中心周波数とする帯域Ｂ１、及び受信信号の周波数ｆ２を中心周波数とする帯域Ｂ２の２箇所に量子化雑音が抑圧されている帯域が表れる。
　このように、ΔΣ変調器１１は、送信信号の周波数ｆ１を含む帯域Ｂ１（第１周波数帯域）の量子化雑音を阻止するとともに、受信信号の周波数ｆ２を含む帯域Ｂ２（第２周波数帯域）の量子化雑音を阻止する特性を有している。
　なお、ΔΣ変調器１１による出力は、帯域Ｂ１においては送信信号を有している。一方、帯域Ｂ２においては第２信号Ｕ２としての信号がΔΣ変調器１１に入力されないので、ΔΣ変調器１１による出力は、帯域Ｂ２においては信号を有していない。
　図１に戻って、ΔΣ変調器１１の第１入力ポート１６には直交変調部１０が出力する送信信号が与えられる。一方、ΔΣ変調器１１の第２入力ポート１７には何も入力されない。
　ΔΣ変調器１１は、出力ポート１８からΔΣ変調信号を出力する。
　ΔΣ変調器１１から出力されたΔΣ変調信号は、バンドエリミネーションフィルタ１２に与えられる。
　バンドエリミネーションフィルタ１２は、受信信号の周波数ｆ２を含む信号除去帯域を有している。本実施形態のバンドエリミネーションフィルタ１２の信号除去帯域は、例えば、受信信号の周波数ｆ２を含む周波数帯域として帯域Ｂ２を含む周波数帯域に設定されている。
　よって、バンドエリミネーションフィルタ１２は、ΔΣ変調器１１からΔΣ変調信号が与えられると、前記ΔΣ変調信号の内、帯域Ｂ２における量子化雑音を除去する。
　図４は、第１バンドエリミネーションフィルタ１２の出力における帯域Ｂ２の部分を拡大した拡大図である。
　図４中、破線Ｈは、ΔΣ変調器１１から出力されたΔΣ変調信号における帯域Ｂ２の雑音のプロファイルを示している。また、実線Ｊは、バンドエリミネーションフィルタ１２を通過した後のΔΣ変調信号における帯域Ｂ２の雑音のプロファイルを示している。
　帯域Ｂ２の量子化雑音は、他の帯域の量子化雑音と比較して抑圧されているが、まださらに抑圧可能な程度に存在している。
　このため、ΔΣ変調器１１から出力されたΔΣ変調信号は、バンドエリミネーションフィルタ１２を通過すると、図４に示すように、帯域Ｂ２における量子化雑音のレベルが破線Ｈから実線Ｊまで低下する。
　このように、バンドエリミネーションフィルタ１２は、ΔΣ変調信号において量子化雑音が抑圧されている帯域Ｂ２の量子化雑音のレベルをさらに低下させることができる。
　図１に戻って、変調装置９は、上述のように、送信信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器１１と、ΔΣ変調器１１の出力が与えられるとともに受信信号の周波数を含む信号除去帯域を有するバンドエリミネーションフィルタ１２とを備えている。変調装置９は、バンドエリミネーションフィルタ１２を通過した後のΔΣ変調信号を出力する。
　バンドエリミネーションフィルタ１２を通過したΔΣ変調信号は、分配合成器１３に与えられる。
　分配合成器１３には、変調装置９のバンドエリミネーションフィルタ１２、信号ケーブル４、及び第１バンドパスフィルタ３０が接続されている。分配合成器１３は、これらを相互に接続している。
　分配合成器１３に接続されている第１バンドパスフィルタ３０、及びこれに接続されているアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３１、処理部３２については、後に詳述する。
　分配合成器１３に与えられたΔΣ変調信号は、コネクタ３３を通じて信号ケーブル４に与えられる。
　このように、信号処理装置２は、バンドエリミネーションフィルタ１２が出力したΔΣ変調信号を信号ケーブル４に与える。
　コネクタ３３は、信号処理装置２の筐体３４の外部に露出して設けられている。コネクタ３３は、信号ケーブル４の一端が差し込まれることで、当該信号ケーブル４と分配合成器１３とを接続する。
　なお、信号処理装置２の筐体３４は、直交変調部１０や、変調装置９、分配合成器１３等を内部に収容している。
　信号ケーブル４の他端は、無線装置３に接続されている。
　無線装置３は、分配合成器４０と、２値化器４１と、第２バンドパスフィルタ４２と、第３バンドパスフィルタ４３とを備えている。
　分配合成器４０には、信号ケーブル４、２値化器４１、及び第３バンドパスフィルタ４３が接続されている。分配合成器４０は、これらを相互に接続している。
　信号ケーブル４に与えられたΔΣ変調信号は、コネクタ４４を通じて分配合成器４０に与えられる。
　コネクタ４４は、無線装置３の筐体４５の外部に露出して設けられている。コネクタ４４は、信号ケーブル４の他端が差し込まれることで、当該信号ケーブル４と分配合成器４０とを接続する。
　このように、信号ケーブル４は、信号処理装置２と無線装置３とを接続し、変調装置９から出力されたΔΣ変調信号を無線装置３に伝送する。
　なお、無線装置３の筐体４５は、分配合成器４０や、２値化器４１、第２バンドパスフィルタ４２の他、後述する無線装置３が有する各機能部を内部に収容している。
　分配合成器４０に与えられたΔΣ変調信号は、２値化器４１に与えられる。
　２値化器４１は、コンパレータ等によって構成されており、信号処理装置２から信号ケーブル４を伝送して与えられるΔΣ変調信号を２値化し、２値化したΔΣ変調信号を出力する。
　信号ケーブル４を伝送して無線装置３に与えられるΔΣ変調信号は、変調装置９から出力されたときと比較して伝送される間に減衰する。２値化器４１は、このように減衰したΔΣ変調信号を２値化する。減衰したΔΣ変調信号であっても、２値のパルス信号であるΔΣ変調信号を２値化することで、減衰する前のΔΣ変調信号が復元される。これにより、２値化器４１は減衰する前のΔΣ変調信号に近似したΔΣ変調信号を出力することができ、減衰の影響が緩和されたΔΣ変調信号を得ることができる。
　２値化器４１から出力されるΔΣ変調信号は、第２バンドパスフィルタ４２に与えられる。
　第２バンドパスフィルタ４２は、ＲＦ信号である送信信号を通過させる通過帯域を有している。これにより、第２バンドパスフィルタ４２は、ΔΣ変調信号における送信信号の帯域外に存在する量子化雑音を除去しつつ送信信号を通過させることができる。
　よって、ΔΣ変調信号が与えられた第２バンドパスフィルタ４２は、送信信号を出力する。
　２値化器４１と第２バンドパスフィルタ４２との間には、出力端子５０が接続されている。この出力端子５０は筐体４５の外部から露出して設けられている。出力端子５０には、２値化器４１が出力するΔΣ変調信号が与えられる。出力端子５０は、２値化器４１が出力するΔΣ変調信号を出力する。
　よって、出力端子５０に信号を計測するための機器を接続し、その出力信号を計測することで、２値化器４１が出力するΔΣ変調信号を確認することができる。これにより、信号処理装置２からのΔΣ変調信号が無線装置３に正常に伝送されているか否かを確認することができる。
　第２バンドパスフィルタ４２の後段には、パワーアンプ４６、サーキュレータ４７、及びアンテナ４８が接続されている。
　第２バンドパスフィルタ４２が出力する送信信号は、パワーアンプ４６によって増幅され、サーキュレータ４７を通過してアンテナ４８に与えられる。アンテナ４８に与えられた送信信号は、無線信号として空間に放射され送信される。
　また、アンテナ４８は、他の無線装置が送信した無線信号を受信する。アンテナ４８は、無線信号を受信することで得たアナログ信号である受信信号（ＲＦ信号）をサーキュレータ４７に与える。なお、受信信号の周波数はｆ２である。
　サーキュレータ４７の後段には、ローノイズアンプ４９が接続されている。ローノイズアンプ４９は、さらに、第３バンドパスフィルタ４３に接続されている。
　サーキュレータ４７は、受信信号をローノイズアンプ４９に与える。受信信号は、ローノイズアンプ４９によって増幅された後、第３バンドパスフィルタ４３に与えられる。
　第３バンドパスフィルタ４３は、信号通過帯域がＲＦ信号である受信信号の周波数ｆ２を含むとともに、送信信号の通過を阻止するように設定されている。これにより、例えば、サーキュレータ４７を通じて送信信号の成分がローノイズアンプ４９を通過して第３バンドパスフィルタ４３に到達したとしても、第３バンドパスフィルタ４３は、この送信信号の成分の通過を阻止する。
　よって、第３バンドパスフィルタ４３は、与えられた受信信号を通過させつつ、必要のない信号の通過を阻止することができる。
　第３バンドパスフィルタ４３を通過した受信信号は、当該第３バンドパスフィルタ４３の後段に接続されている分配合成器４０に与えられる。
　分配合成器４０には、上述のように、第３バンドパスフィルタ４３の他、信号ケーブル４や、２値化器４１が接続されている。
　よって、分配合成器４０に与えられた受信信号は、信号ケーブル４に与えられる。
　信号ケーブル４には、変調装置９から出力されたΔΣ変調信号も与えられる。よって、受信信号と、ΔΣ変調信号とは、信号ケーブル４において互いに加算される。信号ケーブル４には、受信信号と、ΔΣ変調信号とが加算された信号が伝送される。
　ここで、ΔΣ変調器１１（変調装置９）から出力されたΔΣ変調信号は、図３で示したように、広帯域に亘って量子化雑音を含んでいる。
　このため、ΔΣ変調信号が無線装置３へ送信されている間に、信号ケーブル４に与えられた受信信号は、ΔΣ変調信号に含まれる量子化雑音と重畳するおそれがある。
　この点、本実施形態では、ΔΣ変調器１１（変調装置９）から出力されたΔΣ変調信号は、受信信号の周波数ｆ２において（制御信号の周波数ｆ２含む帯域Ｂ２の）量子化雑音が抑圧されている（図３参照）。
　このため、分配合成器４０及び信号ケーブル４に与えられた受信信号が、ΔΣ変調信号の量子化雑音と重畳するのを抑制することができる。これにより、変調装置９によるΔΣ変調信号を伝送するための信号ケーブル４に、ＲＦ信号である受信信号を伝送させることができる。
　本実施形態のΔΣ変調器１１は２つの入力ポートから信号を入力することができるマルチキャリア型のΔΣ変調器であることから、第１信号Ｕ１として送信信号を入力する一方、第２信号Ｕ２として信号を入力しないことで、量子化雑音が抑制されているが出力すべき信号成分が存在しない帯域Ｂ２をΔΣ変調信号に設けることができる。
　本実施形態の通信システム１によれば、ΔΣ変調信号の帯域の一部に量子化雑音が抑制されている帯域Ｂ２が設けられており、この帯域Ｂ２を信号ケーブル４における信号の伝送に利用することで、信号ケーブル４による受信信号の送信を可能としている。
　この結果、一の伝送線路である信号ケーブル４を用いて、デジタル信号であるΔΣ変調信号と、アナログ信号である受信信号とを双方向に伝送させることができる。
　さらに、本実施形態では、図４で示したように、変調装置９が備えているバンドエリミネーションフィルタ１２が、ΔΣ変調器１１が出力するΔΣ変調信号において量子化雑音が抑圧されている帯域である帯域Ｂ２の量子化雑音のレベルをさらに低下させるので、さらに、信号ケーブル４を伝送する周波数ｆ２の受信信号の信号対雑音比等の信号品質をより高めることができる。
　信号ケーブル４は、上述したように、信号処理装置２の分配合成器１３に接続されている。また、分配合成器１３には、上述したように、第１バンドパスフィルタ３０が接続されている。
　よって、第１バンドパスフィルタ３０には、信号ケーブル４に伝送される信号（ΔΣ変調信号と受信信号とが加算された信号）が与えられる。
　第１バンドパスフィルタ３０は、第３バンドパスフィルタ４３と同様、信号通過帯域がＲＦ信号である受信信号の周波数ｆ２を含むとともに、送信信号の通過を阻止するように設定されている。これにより、例えば、分配合成器１３に与えられるΔΣ変調信号が第１バンドパスフィルタ３０に到達したとしても、第１バンドパスフィルタ３０は、ΔΣ変調信号に含まれる送信信号の成分や雑音成分を除去し、受信信号を通過させる。
　よって、第１バンドパスフィルタ３０は、信号ケーブル４に伝送される信号が与えられると、受信信号を出力する。
　第１バンドパスフィルタ３０が出力する受信信号は、当該第１バンドパスフィルタ３０の後段に接続されているアナログ／デジタルコンバータ３１に与えられる。
　アナログ／デジタルコンバータ３１は、アナログ信号である受信信号をデジタル信号に変換する。アナログ／デジタルコンバータ３１は、デジタル信号に変換した受信信号をアナログ／デジタルコンバータ３１の後段に接続されている処理部３２に与える。
　処理部３２は、与えられた受信信号について所定の処理を行う。
　このように、信号処理装置２は、処理部３２と信号ケーブル４との間に接続され信号通過帯域が受信信号の周波数ｆ２を含む第１バンドパスフィルタ３０を備えているので、簡易な構成で容易に受信信号を取得することができる。
　以上のように本実施形態では、ΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域の中心周波数が受信信号の周波数ｆ２となるように第２ループフィルタ２０の第２雑音伝達関数ＮＴＦ２（ｚ）を設定することで、ΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域が、受信信号の周波数ｆ２を含む周波数帯域である帯域Ｂ２となるように設定したので、受信信号の周波数ｆ２の量子化雑音が抑圧されたΔΣ変調信号を変調装置９に出力させることができる。
　なお、本実施形態では、変調装置９は、ΔΣ変調器１１と、ΔΣ変調器１１の出力が与えられるバンドエリミネーションフィルタ１２とを備えており、このバンドエリミネーションフィルタ１２の信号除去帯域が受信信号の周波数ｆ２を含む周波数帯域となるように設定されている。
　よって、例えば、バンドエリミネーションフィルタ１２によって、受信信号として必要な信号品質が確保できる程度に量子化雑音を抑制できる場合には、ΔΣ変調器１１が出力するΔΣ変調信号において、受信信号の周波数ｆ２を含む帯域の量子化雑音を抑圧することなく、バンドエリミネーションフィルタ１２のみで、受信信号の周波数ｆ２に存在する量子化雑音を抑圧してもよい。
　この場合においても、受信信号の周波数ｆ２に存在する量子化雑音が抑圧されたΔΣ変調信号を変調装置９に出力させることができる。
　また、逆に、受信信号の周波数ｆ２を含む帯域の量子化雑音が抑圧されたΔΣ変調信号をΔΣ変調器１１に出力させることにより、受信信号として必要な信号品質が確保できる程度に量子化雑音を抑制できる場合には、バンドエリミネーションフィルタ１２を介さずに、ΔΣ変調器１１の出力を信号ケーブル４に与えてもよい。
　但し、本実施形態のように、受信信号の周波数ｆ２に存在する量子化雑音が抑圧されたΔΣ変調信号をΔΣ変調器１１に出力させ、ΔΣ変調信号をバンドエリミネーションフィルタ１２に与える構成とすれば、上述のように、変調装置９の出力における帯域Ｂ２の量子化雑音のレベルをさらに低下させ、信号ケーブル４に伝送される受信信号の信号対雑音比等の信号品質をより高めることができる。
　また、ΔΣ変調器１１の出力は、図３に示すように、量子化雑音が抑制されている帯域と、量子化雑音が抑制されていない帯域との境界が急峻に表れる。このため、ΔΣ変調器１１とバンドエリミネーションフィルタ１２とを組み合わせれば、バンドエリミネーションフィルタ１２のフィルタ特性が比較的緩慢であったとしても、量子化雑音が抑制されている帯域と、量子化雑音が抑制されていない帯域との境界の特性が劣化することがなく、バンドエリミネーションフィルタ１２のフィルタ特性の許容範囲を大きく確保することができる。
　また、本実施形態では、送信信号と、受信信号とが互いに異なる周波数である。このため、ΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域は、送信信号の周波数ｆ１を含む周波数帯域である帯域Ｂ１と、受信信号の周波数ｆ２を含む周波数帯域である帯域Ｂ２の両方に設定されている。これによって、受信信号が量子化雑音に重畳するのを抑制でき、変調装置９の出力を無線装置３に伝送するための信号ケーブル４に、ＲＦ信号である受信信号を伝送させることができる。
　なお、本実施形態では、送信信号と受信信号とが異なる周波数であり、無線装置３は、受信信号を周波数変換することなく信号ケーブル４に与える場合を示したが、例えば、ローノイズアンプ４９と第３バンドパスフィルタ４３との間に周波数変換器を設けてもよい。この場合、受信信号の周波数が、送信信号と同じである場合や、ΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域及びバンドエリミネーションフィルタ１２の通過阻止帯域に含まれていない場合であっても、前記周波数変換器によって、受信信号の周波数がΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域及びバンドエリミネーションフィルタ１２の通過阻止帯域に含まれるように調整することができる。
　また、本実施形態では、ΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域を、送信信号の周波数ｆ１を含む周波数帯域である帯域Ｂ１と、受信信号の周波数ｆ２を含む周波数帯域である帯域Ｂ２の両方に設定した場合を示したが、例えば、時分割複信によって送受信が行われる場合、ΔΣ変調信号に含まれる送信信号と、ΔΣ変調信号に加算される受信信号とが重複しない。よって、時分割複信によって送受信が行われる場合には、送信信号と受信信号の周波数が同じ又は重複している場合であっても、図５Ａに示すように、送信信号の周波数ｆ１を含む周波数帯域である帯域Ｂ１を用いて、受信信号を伝送させることができる。
　また、図５Ｂに示すように、送信信号に対して影響を与えることなく帯域Ｂ１内で受信信号を送信できる場合も、帯域Ｂ１を用いて、受信信号を伝送させることができる。
　このように、ΔΣ変調器１１によって量子化雑音が阻止される帯域を、送信信号の周波数と、受信信号の周波数とを含む周波数帯域に設定することもできる。
　この場合も、受信信号が量子化雑音に重畳するのを抑制でき、変調装置９の出力を無線装置３に伝送するための信号ケーブル４に、ＲＦ信号である受信信号を伝送させることができる。
〔第２実施形態について〕
　図６は、第２実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。
　本実施形態と第１実施形態との主な相違点は、パワーアンプ４６とアンテナ４８との間にカプラ５５が設けられており、無線装置３が、第２バンドパスフィルタ４２から出力される送信信号を帰還信号として信号ケーブル４に与える点である。
　つまり、本実施形態の無線装置３は、ＲＦ信号である帰還信号（第２信号）を、信号ケーブル４を介して信号処理装置２へ送信する。
　カプラ５５は、ΔΣ変調信号から得られるアナログ信号である送信信号に基づいた帰還信号（周波数ｆ１）を取得し、取得した帰還信号を信号としてローノイズアンプ４９に与える。
　本実施形態では、ローノイズアンプ４９と第３バンドパスフィルタ４３との間に周波数変換器５７が設けられている。
　周波数変換器５７は、ローノイズアンプ４９により増幅された周波数ｆ１の帰還信号を周波数変換する。周波数変換器５７は、帰還信号の周波数がΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域及びバンドエリミネーションフィルタ１２の通過阻止帯域に含まれるように当該帰還信号の周波数を変換する。
　より具体的には、ΔΣ変調器１１（変調装置９）の出力に設けられる、量子化雑音が抑制されているが出力すべき信号成分が存在しない帯域Ｂ２（図３、図４）は、量子化雑音阻止帯域の中心周波数が周波数ｆ２となるように設定された第２ループフィルタ２０によって形成される。
　よって、周波数変換器５７は、帰還信号の周波数を周波数ｆ２に変換する。これにより、カプラ５５が取得した帰還信号の周波数を、ΔΣ変調器１１の量子化雑音阻止帯域及びバンドエリミネーションフィルタ１２の通過阻止帯域に含めることができる。
　無線装置３は、カプラ５５が取得した帰還信号を信号ケーブル４に与える。帰還信号は、信号ケーブル４に与えられているΔΣ変調信号と加算される。信号ケーブル４には、帰還信号と、ΔΣ変調信号とが加算された信号が伝送される。
　カプラ５５が取得した帰還信号は、周波数ｆ２に周波数変換されているので、帯域Ｂ２を利用して信号ケーブル４を伝送可能である。
　この結果、本実施形態においても、一の伝送線路である信号ケーブル４を用いて、デジタル信号であるΔΣ変調信号と、アナログ信号である帰還信号とを双方向に伝送させることができる。
　第１実施形態と同様、本実施形態においても、第１バンドパスフィルタ３０には、信号ケーブル４に伝送される信号（ΔΣ変調信号と帰還信号とが加算された信号）が与えられる。
　第１バンドパスフィルタ３０は、信号ケーブル４に伝送される信号が与えられると、帰還信号を出力する。
　第１バンドパスフィルタ３０が出力した帰還信号は、アナログ／デジタルコンバータ３１を経て、アナログ／デジタルコンバータ３１の後段に接続されている歪補償部（ＤＰＤ）５６に与えられる。
　歪補償部５６は、フィードバック信号として与えられる無線装置３から送信される帰還信号に基づいて、歪補償処理を行う。
〔第３実施形態について〕
　図７は、第３実施形態による通信システム１の構成を示す図である。
　本実施形態と第１実施形態との主な相違点は、無線装置３を複数（図例では３つ）備えているとともに、各無線装置３に対応して複数の信号処理装置２を備えている点である。
　図７に示すように、各無線装置３と、各信号処理装置２とは、信号ケーブル４で接続されている。本実施形態の信号ケーブル４は、当該信号ケーブル４が芯線とされた多芯線５８を構成している。つまり、各無線装置３と、各信号処理装置２とは、多芯線５８によって接続されている。
　図８は、無線装置３の構成の一部を示す図である。
　本実施形態の通信システム１は、各無線装置３が有する２値化器４１を制御する制御部６０を備えている。
　制御部６０は、各無線装置３の２値化器４１が出力するΔΣ変調信号のタイミングを調整する。制御部６０は、各２値化器４１が出力するΔΣ変調信号のタイミングを調整することで、各無線装置３から送信される送信信号の送信タイミングを調整することができる。
　例えば、各無線装置３から同一の送信信号を同期させて送信させるために、各信号処理装置２が同時にΔΣ変調信号を出力したとしても、各信号ケーブル４で遅延が生じると、各無線装置３にΔΣ変調信号が到達するタイミングにずれが生じてしまい、各無線装置３から送信信号を同じタイミングで送信させることはできない。
　このため、各信号ケーブル４での遅延を抑制するために、信号ケーブル４の物理的な線路長や伝送特性を一致させるといった対策が考えられる。しかし、このような対策は、コスト増や、システムの複雑化、大型化を招く上、十分に遅延を抑制できないおそれもある。
　この点、本実施形態の通信システム１の制御部６０は、各２値化器４１が出力するΔΣ変調信号のタイミングを調整することで、各無線装置３から送信される送信信号の送信タイミングを調整するので、信号ケーブル４の物理的な線路長を厳密に調整したり、信号ケーブル４の伝送特性を厳密に一致させたりせずとも、簡易な構成で、各無線装置３における送信信号の送信タイミングを同期させることができる等、各送信信号の送信タイミングを精度よく調整することができる。
　また、本実施形態の通信システム１では、信号ケーブル４が芯線とされた多芯線５８によって各無線装置３と、各信号処理装置２とを接続したので、各無線装置３と各信号処理装置２との接続が容易となる。また、このような多芯線５８を使用した場合、各信号ケーブル４間で相互干渉が生じ信号タイミングに遅延が生じることが考えられる。
　この点、本実施形態の通信システム１では、制御部６０によって送信タイミングを調整することができ、多芯線５８を使用したことによる送信タイミングの遅延を防止することができる。
　つまり、本実施形態の通信システム１は、信号ケーブル４に起因する送信タイミングの遅延を防止できるので、長さが互いに異なる信号ケーブルや、特性が異なる信号ケーブルを用いることもできるし、汎用的に使用されている低コストなケーブルを用いることもできる。
　また、上記実施形態では、制御部６０が２値化器４１を制御することで、無線装置３におけるΔΣ変調信号のタイミングを調整した場合を例示したが、例えば、２値化器４１と、第２バンドパスフィルタ４２との間に、ＦｉＦｏメモリ（Ｆｉｒｓｔ－ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ－ｏｕｔ　Ｍｅｍｏｒｙ：先入れ先出しメモリ）を設け、このＦｉＦｏメモリの動作タイミングを制御部６０に制御させ、無線装置３におけるΔΣ変調信号のタイミングを調整するように構成することもできる。
〔その他〕
　なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
　上記各実施形態では、２入力のΔΣ変調器１１を用いた場合を例示したが、３入力、４入力等のより多入力のΔΣ変調器１１を用いてもよい。
　例えば、３入力のΔΣ変調器１１を用いれば、ΔΣ変調信号の帯域に量子化雑音が抑制される帯域を３箇所設けることができる。この結果、信号ケーブル４を用いて、ΔΣ変調器１１が出力するΔΣ変調信号以外に、さらに２つのアナログ信号を伝送させることができる。
　本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　通信システム
　２　信号処理装置
　３　無線装置
　４　信号ケーブル
　９　変調装置
　１０　直交変調部
　１１　ΔΣ変調器
　１２　バンドエリミネーションフィルタ
　１３　分配合成器
　１６　第１入力ポート
　１７　第２入力ポート
　１８　出力ポート
　１９　第１ループフィルタ
　１９ａ　第１入力部
　１９ｂ　第２入力部
　１９ｃ　差分器
　１９ｄ　第１経路
　１９ｅ　第２経路
　１９ｆ　内部フィルタ
　１９ｇ　加算器
　１９ｈ　フィードフォワード経路
　２０　第２ループフィルタ
　２０ａ　第１入力部
　２０ｂ　第２入力部
　２０ｃ　差分器
　２０ｄ　第１経路
　２０ｅ　第２経路
　２０ｆ　内部フィルタ
　２０ｇ　加算器
　２０ｈ　フィードフォワード経路
　２１　加算器
　２２　量子化器
　２３，２４　フィードバック経路
　３０　第１バンドパスフィルタ
　３１　デジタルコンバータ
　３２　処理部
　３３　コネクタ
　３４　筐体
　４０　分配合成器
　４１　２値化器
　４２　第２バンドパスフィルタ
　４３　第３バンドパスフィルタ
　４４　コネクタ
　４５　筐体
　４６　パワーアンプ
　４７　サーキュレータ
　４８　アンテナ
　４９　ローノイズアンプ
　５０　出力端子
　５５　カプラ
　５６　歪補償部
　５７　周波数変換器
　５８　多芯線
　６０　制御部

Claims (10)

  1. 　ＲＦ信号である第１信号に対してΔΣ変調されたΔΣ変調信号を、信号伝送路を介して、送信する第１装置と、
    　ＲＦ信号である第２信号を、前記信号伝送路を介して、送信する第２装置と、を備え、
    　前記第１装置は、前記ΔΣ変調信号を、前記第２装置へ送信し、
    　前記第２装置は、前記第２信号を、第１装置へ送信し、
    　前記ΔΣ変調信号は、前記第２信号の周波数において量子化雑音が抑圧され、
    　前記第２信号は、前記ΔΣ変調信号が前記第２装置へ送信されている間に、前記第１装置へ送信される
    送信システム。
  2. 　前記第１装置は、前記第１信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器を備え、
    　前記ΔΣ変調器は、前記第１信号の周波数と、前記第２信号の周波数とを含む周波数帯域の量子化雑音を阻止する特性を有している請求項１に記載の送信システム。
  3. 　前記第１装置は、前記第１信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器を備え、
    　前記ΔΣ変調器は、前記第１信号の周波数を含む第１周波数帯域の量子化雑音を阻止するとともに、前記第２信号の周波数を含む第２周波数帯域の量子化雑音を阻止する特性を有する請求項１に記載の送信システム。
  4. 　前記第１装置は、前記第１信号にΔΣ変調を行うΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器の出力が与えられるとともに前記第２信号の周波数を含む信号除去帯域を有する帯域除去フィルタとを備え、前記帯域除去フィルタの出力を前記ΔΣ変調信号として前記第２装置へ送信する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の送信システム。
  5. 　前記第２信号は、無線信号を受信する受信装置が受信した受信信号である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の送信システム。
  6. 　前記第２信号は、無線信号を送信する送信装置が無線送信する送信信号の帰還信号である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の送信システム。
  7. 　前記第１装置は、
    　前記第２信号を処理する処理部と、
    　当該処理部と前記信号伝送路との間に接続され、信号通過帯域が前記第２信号の周波数を含む帯域通過フィルタと、
    を備えている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の送信システム。
  8. 　前記第２装置は、
    　前記信号伝送路を通じて与えられる前記ΔΣ変調信号を２値化する２値化器を備えている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の送信システム。
  9. 　請求項１に記載の送信システムを備えた、前記第１信号を無線送信する無線通信システムであって、
    　前記第２装置は、前記ΔΣ変調信号を受信する複数の受信部を含み、
    　前記複数の受信部は、前記ΔΣ変調信号から得られるＲＦ信号を無線送信する複数の無線送信部と、
    　前記複数の無線送信部における前記ΔΣ変調信号のタイミングを調整することで、前記複数の無線送信部それぞれが無線送信する前記第１信号の送信タイミングを調整する制御部と、を備えている
    無線通信システム。
  10. 　前記複数の受信部と前記第１装置との間を接続する複数の前記信号伝送路は、複数の前記信号伝送路が芯線とされた多芯線を構成している請求項９に記載の無線通信システム。
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