JP5786691B2 - 送受信装置および送受信システム - Google Patents

Description

本開示は、送受信装置および送受信システムに関する。

従来から、同軸ケーブルなどを用いて画像をアナログ信号で伝送する送受信システムが、例えば監視カメラシステム等として広く使われている。

同軸ケーブルなどを用いてアナログ信号を伝送する送受信システムにあっては、伝送する信号の周波数が高くなり、また、伝送距離が長くなるほど、信号の減衰が大きくなる。従って、アナログ信号による画像データ等の伝送には、信号の減衰に伴う画像の劣化の観点から、伝送距離の長さについて制限があった。

このため、監視カメラシステム等に用いられる送受信システムにおいても、直交振幅変調（quadrature amplitude modulation：ＱＡＭ）や直交位相シフトキーイング（quadrature phase shift keying：ＱＰＳＫ）などによるデジタル変調信号を用い、より劣化の少ない画像データ等の伝送を行いたいといった要望がある。デジタル変調信号を用いた伝送にあっては、伝送距離が長くなったとしても信号の強さがある閾値を超えていれば、受信側においてエラー訂正等のデジタル信号処理を施すことによって、劣化の少ない画像を伝送することができる。

ＱＡＭやＱＰＳＫのようなデジタル変調がされた信号を生成する場合、デジタル信号処理回路によって搬送波とデータレートと変調方式に応じた信号を生成したのち、この信号をＤ／Ａコンバータに入力し、デジタル変調された信号を得るのが一般的である。

一般に、Ｄ／Ａコンバータは所定のクロック信号に基づいてサンプリング処理を行う。従って、Ｄ／Ａコンバータの出力には、生成しようとする搬送波とともに、クロック信号と搬送波の差分である折り返し信号が出力される。折り返し信号は折り返し歪みを発生させるため、例えば後述する非特許文献１の３頁に記載されているように、通常、Ｄ／Ａコンバータの出力側にアンチエイリアシングフィルタを配置し、送信信号に含まれる折り返し信号を減衰させるといったことが行われる。

［平成２３年１１月２４日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.analog.com/static/imported-files/jp/overviews/ADI_Data_Conversion_Poster_F.pdf〉

例えば、生成される搬送波の周波数が低いオーディオ用のＤ／Ａコンバータにおいては、Ｄ／Ａコンバータを構成するＩＣなどの半導体装置に、アンチエイリアシングフィルタを内蔵するといったことが可能である。しかしながら、映像信号のように高い周波数の信号を扱うＤ／Ａコンバータにあっては、アンチエイリアシングフィルタを内蔵すると、歪みやノイズの点で充分な特性を得ることが難しい。従って、例えば、映像信号の伝送用途にあっては、通常、インダクタやコンデンサなどの部品を用いて、外付けのアンチエイリアシングフィルタを構成するといったことが行われる。しかしながら、外付けフィルタはコストが高く、占める面積も大きい。このため、送受信システムに持ちいられる装置のコストダウンや小型化を妨げる要因となる。

従って、本開示の目的は、送信側がＤ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力し折り返し信号に基づく折り返し歪みが発生したとしても、送受信特性の劣化が生じない送受信装置および送受信システムを提供することにある。

上記の目的を達成するための本開示の送受信装置は、
送信部および受信部から構成された送受信装置であって、
送信部は、デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータを備えており、Ｄ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力し、
受信部は、
外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路、及び、
高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路、
を含む受信手段を備えている送受信装置である。

上記の目的を達成するための本開示の送受信システムは、
デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータを備え、Ｄ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力する送信装置と、送信装置から送信信号が送信されてきた場合に、送信信号を受信する受信装置とから成る送受信システムであって、
受信装置は、
外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路、及び、
高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路、
を含む受信手段を備えている送受信システムである。

本開示の送受信装置あるいは送受信システムによれば、受信部（受信装置）は外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路と高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路とを含んでいる。従って、Ｄ／Ａコンバータの出力がそのまま送信信号として出力されていても、これに含まれる折り返し信号が受信部（受信装置）側に影響を与えるといったことがない。

図１は、第１の実施形態に係る送受信装置を用いた送受信システムの機能ブロック図である。 図２は、単純な構成のダイレクトコンバージョン方式のミキサ回路を用いた場合の問題点を説明するための、参考例の送受信システムの機能ブロック図である。 図３の（Ａ）は、単純な構成のダイレクトコンバージョン方式のミキサ回路の構成を説明するための模式図である。図３の（Ｂ）は、ミキサ回路の出力のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。 図４の（Ａ）は、図２の接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。図４の（Ｂ）は、折り返し信号による影響を低減するために必要となるフィルタの特性を説明するための模式的なグラフである。 図５は、アンチエイリアシングフィルタを備えた参考例の送受信装置の機能ブロック図である。 図６の（Ａ）は、高調波除去ミキサ回路の構成を説明するための模式図である。図６の（Ｂ）は、高調波除去ミキサ回路の出力のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。 図７は、第２の実施形態に係る送受信装置を用いた送受信システムの機能ブロック図である。 図８は、図７の接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。 図９は、第３の実施形態に係る送受信装置を用いた送受信システムの機能ブロック図である。 図１０は、図９の接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。

以下、図面を参照して、実施形態に基づき本開示を説明する。本開示は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料は例示である。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示に係る送受信装置および送受信システム、全般に関する説明
２．第１の実施形態
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態、その他

［本開示に係る送受信装置および送受信システム、全般に関する説明］
本開示に係る送受信装置にあっては、送信部の出力部と受信部の入力部とは同一の接続ノードに接続されている構成とすることができる。

あるいは又、上述した好ましい構成を含む本開示に係る送受信装置において、高調波除去ミキサ回路は複数の混合器を含んでおり、各混合器のそれぞれに位相の異なるクロック信号が入力されることによって外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョンを行う構成とすることができる。この場合において、位相の異なるクロック信号の数は２の冪乗である構成とすることができる。

あるいは又、上述した各種の好ましい構成を含む本開示に係る送受信装置にあっては、伝送路を介して外部から送信信号が入力される構成とすることができる。この場合において、同軸ケーブルや無線回線といった有線または無線の伝送路を用いることができるが、コストを抑える等といった観点からは、有線の伝送路を用いる構成が好ましい。

あるいは又、上述した好ましい構成を含む本開示に係る送受信装置において、接続ノードには、アナログ信号回路の出力が更に接続されている構成とすることができる。

あるいは又、上述した好ましい構成を含む本開示に係る送受信装置は、アナログ信号を受信するためのアナログ受信部を更に備えている構成とすることができる。

あるいは又、上述した各種の好ましい構成を含む本開示に係る送受信装置にあっては、送受信装置を構成する受信部が、少なくとも、第１の受信信号を受信するための第１の受信手段と、第１の受信信号とは異なる第２の受信信号を受信するための第２の受信手段とを備えている構成とすることができる。

本開示に係る送受信装置および送受信システム（以下、単に、「本開示」と呼ぶ場合がある）において、デジタル変調の方式は特に限定するものではない。例えば、振幅シフトキーイング（amplitude shift keying：ＡＳＫ）、位相シフトキーイング（phase shift keying：ＰＳＫ）、直交位相シフトキーイング（quadrature phase shift keying：ＱＰＳＫ、直交位相変調とも呼ばれる）、周波数シフトキーイング（frequency shift keying：ＦＳＫ）、及び、直交振幅変調（quadrature amplitude modulation：ＱＡＭ）といった周知の方式を用いることができる。

周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路は、例えば、異なる利得（ゲイン）を有する複数の混合器のそれぞれを、同一の周波数であって位相が異なるクロック信号に基づいて動作させ、各混合器の出力を加算して出力を得るといった構成の回路である。この構成の回路によれば、各混合器の利得とクロック信号の位相差とを好適に設定することによって、Ｓｉｎ波でスイッチングしたと同様の特性を得ることができる。高調波除去ミキサ回路の動作原理は、例えば、米国特許第７５１９３４８号明細書に詳しい。高調波除去ミキサ回路は、周知の回路素子などを用いて構成することができる。

高調波除去ミキサ回路には、位相が異なるクロック信号が複数入力される。クロック信号の数は、高調波除去ミキサ回路の設計に応じて適宜設定すればよい。例えば、電圧制御発振器(voltage controlled oscillator：ＶＣＯ)を用いてクロック信号を生成する場合、回路規模の抑制やノイズ軽減といった観点からは、クロック信号の数は２の冪乗とすることが好ましい。

接続ノードにアナログ信号回路の出力が更に接続されている構成にあっては、受信側の装置が更にアナログ信号を受信するためのアナログ受信部を備えていれば、デジタル通信とアナログ通信による並行送信を行うことができる。このような構成であれば、何らかの故障が生じた場合であっても通信を維持することができる可能性が高まるので、送受信システムの信頼性を向上させることができる。

例えば、本開示に係る送受信装置を用いることによって、同軸ケーブルや無線回線といった有線または無線の伝送路を介して、双方向に通信が可能な送受信システムを構成することができる。尚、一方向への通信が可能な送受信システムを構成する場合には、例えば、送信側は送信部（送信装置）のみの構成とし、受信側は受信部（受信装置）のみの構成とすればよい。

本明細書に示す各種の条件は、厳密に成立する場合の他、実質的に成立する場合にも満たされる。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本開示に係る送受信装置および送受信システムに関する。

図１は、第１の実施形態に係る送受信装置を用いた送受信システムの機能ブロック図である。

この送受信システム１は、一対の送受信装置１００（１００Ａ，１００Ｂ）から構成されており、例えば同軸ケーブルから成る伝送路１１０を介して、双方向に通信が可能な送受信システムである。符号ＮＤ_{_A}は送受信装置１００Ａの接続ノードであり、符号ＮＤ_{_B}は送受信装置１００Ｂの接続ノードである。接続ノードＮＤ_{_A}と接続ノードＮＤ_{_B}とは、伝送路１１０を介して接続されている。

送受信装置１００Ａから送受信装置１００Ｂに向かって通信を行う動作と、送受信装置１００Ｂから送受信装置１００Ａに向かって通信を行う動作とは、基本的には同じ動作である。そこで、以下の説明にあっては、送受信装置１００Ａからの送信信号を送受信装置１００Ｂが受信するといった場合について説明する。

尚、図示の都合上、送受信装置１００Ａについては、後述する受信部１０２の構成要素について参照符号の表記を省略した。また、送受信装置１００Ａ，１００Ｂを区別する必要がない場合には、これを単に送受信装置１００と表す場合がある。後述する他の実施形態においても同様である。

送受信装置１００は、送信部（送信装置）１０１および受信部（受信装置）１０２から構成されている。送信部１０１は、デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータ１４を備えており、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力をそのまま送信信号として出力する。図１に示す例では、送受信装置１００ＡのＤ／Ａコンバータ１４の出力側は接続ノードＮＤ_{_A}と直接に接続されており、送受信装置１００ＢのＤ／Ａコンバータ１４の出力側は接続ノードＮＤ_{_B}と直接に接続されている。

図１の送受信装置１００Ａを構成する送信部１０１を参照して、より詳しく説明する。図１に示す例では、増幅器１１、Ａ／Ｄコンバータ１２およびロジック回路１３を介した信号がＤ／Ａコンバータ１４に入力される。

図示せぬ撮像装置から送られるアナログ映像信号Ｖsig_{_A}は、増幅器１１によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ１２によってデジタル信号に変換される。ロジック回路１３は、例えば、Ａ／Ｄコンバータ１２とＤ／Ａコンバータ１４とのインターフェース回路などであって、適宜デジタル信号処理を行う。Ｄ／Ａコンバータ１４は所定のクロック信号Ｆ_clkに基づいてサンプリング処理を行い、例えば直交位相変調されたアナログ信号を出力する。クロック信号Ｆ_clkの周波数は、送受信装置の仕様に応じて適宜設定すればよいが、概ね、１００［ＭＨｚ]といった値である。

上述したように、Ｄ／Ａコンバータ１４は、クロック信号Ｆ_clkに基づくサンプリング処理を行う。このため、生成しようとする搬送波を符号Ｆ_{tx_A}で表せば、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力側には、搬送波Ｆ_{tx_A}と共に折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_A}）も出力される。

図１の送受信装置１００Ｂを構成する送信部１０１については、上述した説明を適宜読み替えればよい。具体的には、「アナログ映像信号Ｖsig_{_A}」を『アナログ映像信号Ｖsig_{_B}』と読み替え、「搬送波Ｆ_{tx_A}」を『搬送波Ｆ_{tx_B}』と読み替えればよい。例えば、送受信装置１００Ｂを構成する送信部１０１において、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力側には、搬送波Ｆ_{tx_B}と共に折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）も出力される。

次いで、送受信装置１００を構成する受信部１０２について説明する。受信部１０２は、高調波除去ミキサ回路と高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路とを含む受信手段２０を備えている。

図１の送受信装置１００Ｂを構成する受信部１０２を参照して、より詳しく説明する。受信手段２０は、ダイレクトコンバージョン方式の構成であり、ＩＱ平面上の情報を高周波信号に変換する直交変調器（復調器）から構成されている。Ｉ変調器は、高調波除去ミキサ回路２１とフィルタ回路２６を備えている。フィルタ回路２６の出力は、増幅器２７によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２８によってデジタル信号化される。同様に、Ｑ変調器は、高調波除去ミキサ回路３１とフィルタ回路３６を備えている。フィルタ回路３６の出力は、増幅器３７によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ３８によってデジタル信号化される。

高調波除去ミキサ回路２１，３１は、外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する。Ｉ変調器とＱ変調器の構成は基本的には同様であるので、以下、Ｉ変調器を構成する高調波除去ミキサ回路２１等の構成について詳しく説明する。

高調波除去ミキサ回路２１は、図１に示す例では３つの混合器２２，２３，２４から構成されている。混合器２２，２３，２４の入力側（換言すれば、高調波除去ミキサ回路２１の入力側）は、送受信装置１００Ｂの接続ノードＮＤ_{_B}に接続されている。

以上説明したように、送受信装置１００にあっては、送信部１０１の出力部と受信部１０２の入力部とは同一の接続ノードに接続されている。高調波除去ミキサ回路２１には、送受信装置１００Ａからの送信信号が、有線の伝送路１１０を介して入力される。

混合器２２，２３，２４のそれぞれは、所定の異なる利得特性を有するように設定されており、同一の周波数であってそれぞれ位相が異なるクロック信号に基づいて動作する。即ち、マルチフェーズジェネレータ４１によって、基準クロック装置４２からの基準クロック信号に基づいて、同一の周波数であって位相が異なる３種のクロック信号が生成される。信号線４３を介して、混合器２２，２３，２４のそれぞれに位相の異なるクロック信号が入力され、各混合器はスイッチングされる。混合器２２，２３，２４の出力は、加算部２５で加算され出力信号Ｉ_{_OUT}となる。各混合器の利得とクロック信号の位相差とを好適に設定することによって、Ｓｉｎ波でスイッチングしたと同様の特性を得ることができる。出力信号Ｉ_{_OUT}からフィルタ回路２６によって選択された所定の受信信号は、増幅器２７を介してＡ／Ｄコンバータ２８によってデジタル信号化される。

尚、上述したように、例えばＶＣＯを用いてクロック信号を生成する場合、回路規模の抑制やノイズ軽減といった観点からは、位相の異なるクロック信号の数（換言すれば、混合器の数）は２の冪乗であることが好ましい。このように、混合器の数は３に限定するものではなく、高調波除去ミキサ回路の設計に応じて適宜設定すればよい。

Ｑ変調器の構成や動作は、上述した説明を適宜読みかえればよい。具体的には、高調波除去ミキサ回路２１を高調波除去ミキサ回路３１、混合器２２，２３，２４を混合器３２，３３，３４、加算部２５を加算部３５、出力信号Ｉ_{_OUT}を出力信号Ｑ_{_OUT}、信号線４３を信号線４４、フィルタ回路２６をフィルタ回路３６、増幅器２７を増幅器３７、Ａ／Ｄコンバータ２８をＡ／Ｄコンバータ３８と読み替えればよい。Ａ／Ｄコンバータ２８,３８からのデータに基づいて、例えば周知の表示部によって画像を表示するといった構成とすることができる。尚、図示の都合上、図１等にあっては上述した表示部などの記載を省略した。他の実施形態においても同様である。

ここで、発明の理解を助けるため、高調波除去ミキサ回路２１，３１の代わりに、単純な構成のミキサ回路を用いた場合の課題について説明する。

図２は、単純な構成のダイレクトコンバージョン方式のミキサ回路を用いた場合の問題点を説明するための、参考例の送受信システムの機能ブロック図である。

図２に示す参考例の送受信装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）は、図１に示す送受信装置１００（１００Ａ，１００Ｂ）における受信部１０２を受信部９０２に置き換えた構成である。他の構成要素は図１を参照して説明した構成要素と同一であるので、受信部９０２を除く他の構成要素についての説明は省略する。

受信部９０２はダイレクトコンバージョン方式であり、Ｉ変調器はミキサ回路２１’とフィルタ回路２６を含み、Ｑ変調器はミキサ回路３１’とフィルタ回路３６を含む。Ｉ変調器とＱ変調器の構成は基本的には同様であるので、以下、Ｉ変調器を構成するミキサ回路２１’等の構成について詳しく説明する。

ミキサ回路２１’は、１つの混合器２２’から構成されている。基準クロック装置４２’の基準クロック信号に基づくクロック信号がマルチフェーズジェネレータ４１’によって生成され、信号線４３’を介して、混合器２２’に入力される。

図３の（Ａ）は、１つの混合器から構成されているミキサ回路の動作を説明するための模式図である。図３の（Ｂ）は、ミキサ回路の出力のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。

混合器２２’は、マルチフェーズジェネレータ４１’によって、基準クロック装置４２’からのクロック信号に基づいて、受信しようとする周波数（即ち、搬送波Ｆ_{tx_A}と同じ周波数）の矩形波でスイッチングされる。搬送波の周波数は、送受信装置の仕様に応じて適宜設定されるが、概ね、１００［ＭＨｚ]といった値である。

矩形波には奇数次の高調波が含まれている。従って、ダイレクトコンバージョン方式のミキサ回路は、受信しようとする周波数の奇数倍（３倍、５倍、…）の周波数もダウンコンバートしてしまう。スペクトラム図で示せば、ミキサ回路２１’の出力は、図３の（Ｂ）のように表される。

ここで、図２における接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムについて、図４の（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明する。

図４の（Ａ）は、図２の接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。図４の（Ｂ）は、折り返し信号による影響を低減するために必要となるフィルタの特性を説明するための模式的なグラフである。

接続ノードＮＤ_{_B}には、搬送波が符号Ｆ_{tx_A}で表される送受信装置９００Ａからの送信信号と、搬送波が符号Ｆ_{tx_B}で表される送受信装置９００Ｂからの送信信号とが重畳している。ここで、送受信装置９００Ａからの送信信号は伝送路１１０を伝達する際に減衰するので、搬送波Ｆ_{tx_B}は搬送波Ｆ_{tx_A}よりもその強度が強い。また、上述したように、送受信装置９００Ｂの送信信号には、折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）も出力されている。結果として、接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムの概要は、図４の（Ａ）のように表される。

例えば、搬送波Ｆ_{tx_A}の３倍の周波数と折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）の周波数が一致または近接している場合、送受信装置９００Ｂのミキサ回路２１’は、受信しようとしている信号Ｆ_{tx_A}だけでなく、折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）もダウンコンバートしてしまうので、誤信号が発生する。尚、伝送路１１０における減衰が少ない場合には、更折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_A}）に起因して同様の問題が起こる。

折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）のダウンコンバートを避けるためには、図４の（Ｂ）に示すように、搬送波Ｆ_{tx_A}の３倍の周波数付近において充分な減衰特性を示すローパスフィルタを用いて、接続ノードＮＤ_{_B}に伝わる折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）を減衰させる必要がある。

従って、単純な構成のダイレクトコンバージョン方式のミキサ回路を用いる場合には、図５に示すように、送受信装置９００のＤ／Ａコンバータ１４の出力側に上述したローパスフィルタ（アンチエイリアシングフィルタ）９１を設ける必要がある。

単純な構成のミキサ回路を用いた場合の課題について説明した。第１の実施形態に係る送受信装置１００にあっては、高調波除去ミキサ回路を用いているので、折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）をダウンコンバートするといったことが起こらない。以下、図６を参照して説明する。

図６の（Ａ）は、高調波除去ミキサ回路の構成を説明するための模式図である。図６の（Ｂ）は、高調波除去ミキサ回路の出力スペクトラムを説明するための模式的なグラフである。

上述したように、図６の（Ａ）で示す高調波除去ミキサ回路２１にあっては、混合器２２，２３，２４の出力が、加算部２５で加算され出力信号（例えばＩ_{_OUT}）となる。各混合器の利得とクロック信号の位相差とを好適に設定することによって、Ｓｉｎ波でスイッチングしたと同様の特性を得ることができる。

高調波除去ミキサ回路２１の出力スペクトラムは、図６の（Ｂ）のように表される。このように、搬送波Ｆ_{tx_A}の奇数次の高調波に対する応答性が低いので、搬送波Ｆ_{tx_A}の３倍の周波数と折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）の周波数が一致または近接していても、折り返し信号（Ｆ_clk−Ｆ_{tx_B}）をダウンコンバートしてしまうといったことを避けることができる。従って、第１の実施形態に係る送受信装置１００にあっては、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力をそのまま送信信号として出力しても、良好に通信を行うことができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態も、本開示に係る送受信装置および送受信システムに関する。第１の実施形態に対し、送信部は、搬送波の周波数が相違する２つの送信信号を送信し、受信部は、第１の受信信号を受信するための第１の受信手段と、第１の受信信号とは異なる第２の受信信号を受信するための第２の受信手段とを備えている点が、主に相違する。

デジタル変調信号の搬送波の周波数を異にすることによって、同一の同軸ケーブルで複数の信号を伝送することが可能である。従って、送受信装置が、第１の受信信号を受信するための第１の受信手段と、第１の受信信号とは異なる第２の受信信号を受信するための第２の受信手段とを備えている構成とすれば、伝送レートの高速化を図る事ができる。

図７は、第２の実施形態に係る送受信装置を用いた送受信システムの機能ブロック図である。

この送受信システム２も、一対の送受信装置２００（２００Ａ，２００Ｂ）から構成されており、例えば同軸ケーブルから成る伝送路１１０を介して、双方向に通信が可能な送受信システムである。符号ＮＤ_{_A}は送受信装置２００Ａの接続ノードであり、符号ＮＤ_{_B}は送受信装置２００Ｂの接続ノードである。第１の実施形態と同様に、接続ノードＮＤ_{_A}と接続ノードＮＤ_{_B}とは、伝送路１１０を介して接続されている。

送受信装置２００Ａから送受信装置２００Ｂに向かって通信を行う動作と、送受信装置２００Ｂから送受信装置２００Ａに向かって通信を行う動作とは、基本的には同じ動作である。そこで、以下の説明にあっては、送受信装置２００Ａからの送信信号を送受信装置２００Ｂが受信するといった場合について説明する。

送受信装置２００は、送信部２０１および受信部２０２から構成されている。送信部２０１の構成は、２つの異なる搬送波の送信信号を送信する点が、第１の実施形態で説明した送信部１０１と相違する。

図７の送受信装置２００Ａを構成する送信部２０１を参照して、より詳しく説明する。図７に示す例では、図示せぬ撮像装置から送られる２種類のアナログ映像信号Ｖsig_{_A1}，Ｖsig_{_A2}は、増幅器１１、Ａ／Ｄコンバータ１２およびロジック回路１３を介して、Ｄ／Ａコンバータ１４に入力される。Ｄ／Ａコンバータ１４は所定のクロック信号に基づいてサンプリング処理を行い、アナログ映像信号Ｖsig_{_A1}，Ｖsig_{_A2}のそれぞれに対応して、搬送波の周波数が異なるた２種類のデジタル変調信号を出力する。アナログ映像信号Ｖsig_{_A1}，Ｖsig_{_A2}に対応するデジタル変調信号の搬送波を、それぞれ、符号Ｆ_{tx_A1}，Ｆ_{tx_A2}で表す。

図７の送受信装置２００Ｂを構成する送信部２０１については、上述した説明を適宜読み替えればよいので、説明を省略する。例えば、送受信装置２００Ｂを構成する送信部２０１において、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力側から、搬送波がＦ_{tx_B1}，Ｆ_{tx_B2}であるデジタル変調信号が送信される。

次いで、送受信装置２００を構成する受信部２０２について説明する。受信部２０２は、少なくとも、第１の受信信号（図７の例では、搬送波がＦ_{tx_A1}であるデジタル変調信号）を受信するための第１の受信手段２０_{_1}と、第１の受信信号とは異なる第２の受信信号（図７の例では、搬送波がＦ_{tx_A2}であるデジタル変調信号）を受信するための第２の受信手段２０_{_2}とを備えている。

図７の送受信装置２００Ｂを構成する受信部２０２を参照して、より詳しく説明する。受信部２０２は、基本的には、図１で示す受信手段２０を２つ備えた構成である。受信手段２０_{_1}，２０_{_2}の構成は、基本的には、第１の実施形態において説明した受信手段２０と同様であるので、説明を省略する。

図８は、図７の接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。尚、図８においては、送信部２０１の折り返し信号の表示を省略した。

受信手段２０_{_1}，２０_{_2}は高調波除去ミキサ回路を含む構成であるので、折り返し信号をダウンコンバートするといったことが起こらない。従って、搬送波Ｆ_{tx_A1}，Ｆ_{tx_A2}，Ｆ_{tx_B1}，Ｆ_{tx_B2}などの周波数の選定について制限が少なく、周波数の配置が容易となり、システムの簡略化も図ることができるといった利点を備えている。

尚、上述した例では、各送受信装置は搬送波の周波数が相違する２つの送信信号によって通信を行うとしたが、３つ以上の送信信号によって通信を行う構成とすることができる。このように、第２の実施形態によれば、伝送レートの高速化を図る事ができる。

［第３の実施形態、その他］
第３の実施形態も、本開示に係る送受信装置および送受信システムに関する。第１の実施形態に対し、接続ノードにはアナログ信号回路の出力が接続されている点や、アナログ信号を受信するためのアナログ受信部を備えている点が、主に相違する。

デジタル変調信号の搬送波の周波数が、例えばアナログ映像信号の周波数と重ならなければ、支障なく同一の同軸ケーブルで同時に伝送することが可能である。

図９は、第３の実施形態に係る送受信装置を用いた送受信システムの機能ブロック図である。

この送受信システム３も、一対の送受信装置３００（３００Ａ，３００Ｂ）から構成されており、例えば同軸ケーブルから成る伝送路１１０を介して、双方向に通信が可能な送受信システムである。符号ＮＤ_{_A}は送受信装置３００Ａの接続ノードであり、符号ＮＤ_{_B}は送受信装置３００Ｂの接続ノードである。第１の実施形態と同様に、接続ノードＮＤ_{_A}と接続ノードＮＤ_{_B}とは、伝送路１１０を介して接続されている。

送受信装置３００Ａは、図１に示す送受信装置１００Ａにアナログ信号の送信部３１０を加えた構成である。また、送受信装置３００Ｂは、図１に示す送受信装置１００Ｂにアナログ信号の受信部３２０を加えた構成である。

送受信装置３００Ａに加えられたアナログ信号の送信部３１０は、アナログ映像信号ＶSig_{_A}が入力される増幅器３１１を備えている。増幅器３１１の出力側は、接続ノードＮＤ_{_A}に接続されている。このように、接続ノードＮＤ_{_A}には、例えば、ベースバンド伝送を行うアナログ信号回路の出力が接続されている。尚、増幅器３１１からの出力信号を、符号Ｆｖ_{_A}で表す。

また、送受信装置３００Ｂに加えられたアナログ信号の受信部３２０は、アナログ信号Ｆｖ_{_A}が入力される増幅器３２１を備えている。増幅器３２１の出力側は、例えば、表示装置３２２に接続されている。

図１０は、図９の接続ノードＮＤ_{_B}における信号のスペクトラムを説明するための模式的なグラフである。

信号Ｆｖ_{_A}がベースバンド伝送による映像信号である場合、一般的には、その周波数は数メガヘルツ程度といった値である。従って、デジタル変調信号の搬送波に比べて充分低い周波数であり、表示装置３２２における受信設定を適切に行うことによって、支障なく信号Ｆｖ_{_A}による映像を受信することができる。

図９に示す送受信システム３にあっては、図１を参照して説明したと同様にデジタル変調信号を用いた双方向通信を行うことができる。そして、これに加えて、アナログ信号を用いた通信も行うことができる。従って、何らかの故障が生じた場合であっても通信を維持することができる可能性が高くなるので、送受信システムの信頼性を向上させることができる。

尚、図９に示す例では、アナログ映像信号による通信は、送受信装置３００Ａから送受信装置３００Ｂへの一方向となるが、この構成は例示にすぎない。例えば、送受信装置３００のそれぞれが、アナログ信号の送信部３１０とアナログ信号の受信部３２０を備えた構成とすることで、アナログ映像信号による通信も双方向に行うことができる態様とすることができる。

以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示の上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

なお、本開示の技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）送信部および受信部から構成された送受信装置であって、
送信部は、デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータを備えており、Ｄ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力し、
受信部は、
外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路、及び、
高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路、
を含む受信手段を備えている送受信装置。
（２）送信部の出力部と受信部の入力部とは同一の接続ノードに接続されている上記（１）に記載の送受信装置。
（３）高調波除去ミキサ回路は複数の混合器を含んでおり、
各混合器のそれぞれに位相の異なるクロック信号が入力されることによって外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョンを行う上記（１）又は（２）に記載の送受信装置。
（４）位相の異なるクロック信号の数は２の冪乗である上記（３）に記載の送受信装置。
（５）伝送路を介して外部から送信信号が入力される上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の送受信装置。
（６）伝送路は有線の伝送路である上記（５）に記載の送受信装置。
（７）接続ノードには、アナログ信号回路の出力が更に接続されている上記（２）に記載の送受信装置。
（８）アナログ信号を受信するためのアナログ受信部を更に備えている上記（２）に記載の送受信装置。
（９）受信部は、少なくとも、第１の受信信号を受信するための第１の受信手段と、第１の受信信号とは異なる第２の受信信号を受信するための第２の受信手段とを備えている上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の送受信装置。
（１０）デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータを備え、Ｄ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力する送信装置と、送信装置から送信信号が送信されてきた場合に、送信信号を受信する受信装置とから成る送受信システムであって、
受信装置は、
外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路、及び、
高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路、
を含む受信手段を備えている送受信システム。

１，２，３・・・送受信システム、１００，１００Ａ，１００Ｂ，２００，２００Ａ，２００Ｂ，３００，３００Ａ，３００Ｂ，９００，９００Ａ，９００Ｂ・・・送受信装置、１０１・・・送信部（送信装置）、１０２，２０２，９０２・・・受信部（受信装置）、１１０・・・伝送路、１１・・・増幅器、１２・・・Ａ／Ｄコンバータ、１３・・・ロジック回路、１４・・・Ｄ／Ａコンバータ、２０・・・受信手段、２１，３１・・・高調波除去ミキサ回路、２１’，３１’・・・ミキサ回路、２２，２３，２４，３２，３３，３４，２２’，３２'・・・混合器、２５，３５・・・加算部、２６，３６・・・フィルタ回路、２７，３７，３１１，３２１・・・増幅器、２８，３８・・・Ａ／Ｄコンバータ、４１，４１’・・・マルチフェーズジェネレータ、４２，４２’・・・基準クロック装置、４３，４３’，４４，４４’・・・信号線、９１・・・ローパスフィルタ、３１０・・・アナログ信号の送信部、３２０・・・アナログ信号の受信部、３２２・・・表示装置

Claims (10)

1. 送信部および受信部から構成された送受信装置であって、
   送信部は、デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータを備えており、Ｄ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力し、
   受信部は、
   外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路、及び、
   高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路、
   を含む受信手段を備えている送受信装置。
2. 送信部の出力部と受信部の入力部とは同一の接続ノードに接続されている請求項１に記載の送受信装置。
3. 高調波除去ミキサ回路は複数の混合器を含んでおり、
   各混合器のそれぞれに位相の異なるクロック信号が入力されることによって外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョンを行う請求項１に記載の送受信装置。
4. 位相の異なるクロック信号の数は２の冪乗である請求項３に記載の送受信装置。
5. 伝送路を介して外部から送信信号が入力される請求項１に記載の送受信装置。
6. 伝送路は有線の伝送路である請求項５に記載の送受信装置。
7. 接続ノードには、アナログ信号回路の出力が更に接続されている請求項２に記載の送受信装置。
8. アナログ信号を受信するためのアナログ受信部を更に備えている請求項２に記載の送受信装置。
9. 受信部は、少なくとも、第１の受信信号を受信するための第１の受信手段と、第１の受信信号とは異なる第２の受信信号を受信するための第２の受信手段とを備えている請求項１に記載の送受信装置。
10. デジタル変調信号を出力するＤ／Ａコンバータを備え、Ｄ／Ａコンバータの出力をそのまま送信信号として出力する送信装置と、送信装置から送信信号が送信されてきた場合に、送信信号を受信する受信装置とから成る送受信システムであって、
    受信装置は、
    外部から入力される送信信号の周波数ダウンコンバージョン機能を有する高調波除去ミキサ回路、及び、
    高調波除去ミキサ回路の出力から受信信号を選択するフィルタ回路、
    を含む受信手段を備えている送受信システム。

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