本技術(shù)涉及信號處理裝置和方法，具體地，涉及可以抑制電力消耗增加的信號處理裝置和方法。

背景技術(shù)：

通常，在用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的無線通信中，存在眾所周知的作為調(diào)制方法的相位調(diào)制方法，諸如二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制或正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制。在例如被稱為相對短的距離的無線網(wǎng)絡標準的電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)802.15.4中，將BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制用作調(diào)制系統(tǒng)。

同時，頻繁地使用頻移鍵控調(diào)制(在下文中也稱為FSK調(diào)制)。

當在相同的無線通信路徑條件下比較相位調(diào)制和頻率調(diào)制時，已知相位調(diào)制(BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制)通?？梢栽谙鄬﹂L的距離上通信，但是具有發(fā)送信號的包絡線(envelope)不恒定的特征。如在圖1中所示的示例，BPSK調(diào)制的輸出包絡線的值與調(diào)制數(shù)據(jù)一起大幅波動。當包絡線以這種方式波動時，發(fā)送器的末級放大器電路復雜，并且會增大電力消耗。

因此，提出了具有恒定包絡線線的BPSK調(diào)制(例如，參見非專利文獻1)。

引用列表

非專利文獻

非專利文獻1：H.C.Park,"Power and bandwidth efficient constant-envelope BPSK signals and its continuous phase modulation interpretation",IEE Proc.-Commun.,Vol.152,No.3,June 2005,pp.288-294。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題

然而，在非專利文獻1所公開的方法中，需要將載波的相位精確地保持為四個模式(π/4、3π/4、-3π/4、-π/4)的值中的任一個。為了實現(xiàn)這一點，需要所謂的正交調(diào)制器(IQ調(diào)制器)，但是正交調(diào)制器很復雜并且具有低的功率效率，并且會增加電力消耗。

考慮到這種情況，提出了本技術(shù)并且本技術(shù)用于抑制電力消耗增加。問題的解決方案

本技術(shù)的一方面是一種信號處理裝置，包括：控制數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)來控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用該數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量(frequency modulation amount)的時間平均值(time average)的波動量(fluctuation amount)；頻率調(diào)制單元，被配置為基于由該控制數(shù)據(jù)生成單元生成的該控制數(shù)據(jù)對該載波信號進行頻率調(diào)制；以及發(fā)送單元，被配置為發(fā)送通過該頻率調(diào)制單元執(zhí)行了頻率調(diào)制的該載波信號作為發(fā)送信號。

該控制數(shù)據(jù)生成單元可以包括：邊緣檢測單元，被配置為檢測邊緣，該數(shù)字數(shù)據(jù)的值在該邊緣處改變；以及邊緣數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成以比在該數(shù)字數(shù)據(jù)中的該邊緣的時間間隔短的時間間隔指示由該邊緣檢測單元檢測到的該邊緣的位置的邊緣數(shù)據(jù)作為該控制數(shù)據(jù)。

該邊緣檢測單元可以通過在該數(shù)字數(shù)據(jù)的相鄰的位之間進行異或運算(exclusive OR operation)來檢測該邊緣，并且該邊緣數(shù)據(jù)生成單元可以通過增大由該邊緣檢測單元生成的該邊緣的檢測結(jié)果的位長度來生成該邊緣數(shù)據(jù)。

該邊緣檢測單元可以生成指示在位之間的異或運算的結(jié)果的1位數(shù)據(jù)作為該邊緣的檢測結(jié)果，并且該邊緣數(shù)據(jù)生成單元可以將由該邊緣檢測單元生成的該1位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為10位數(shù)據(jù)。

該控制數(shù)據(jù)生成單元可以進一步包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換該數(shù)字數(shù)據(jù)使得在該數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣的時間平均值恒定，并且該邊緣檢測單元可以檢測在由該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣。

該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可以基于預定的轉(zhuǎn)換表每隔預定的位長度轉(zhuǎn)換該數(shù)字數(shù)據(jù)。

該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可以每3位識別該數(shù)字數(shù)據(jù)的3位的值，并且將該3位轉(zhuǎn)換為邊緣數(shù)量恒定的5位數(shù)據(jù)。

該控制數(shù)據(jù)生成單元可以進一步包括校正數(shù)據(jù)附加單元，該校正數(shù)據(jù)附加單元將校正數(shù)據(jù)添加至該數(shù)字數(shù)據(jù)，使得由該邊緣數(shù)據(jù)指示的邊緣的數(shù)量的時間平均值是恒定的，并且該邊緣檢測單元可以檢測在由該校正數(shù)據(jù)附加單元添加了校正數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣。

該校正數(shù)據(jù)可以是1位數(shù)據(jù)。

該邊緣數(shù)據(jù)生成單元可以生成通過脈沖指示該邊緣的位置的邊緣數(shù)據(jù)，并且該控制數(shù)據(jù)生成單元可以進一步包括極性調(diào)整單元，該極性調(diào)整單元被配置為調(diào)整在由該邊緣數(shù)據(jù)生成單元生成的該邊緣數(shù)據(jù)中的脈沖的極性，使得每種極性的比例相等。

該邊緣數(shù)據(jù)生成單元可以生成由具有正極性的脈沖指示該邊緣的位置的該邊緣數(shù)據(jù)，并且該極性調(diào)整單元可以通過將在由該邊緣數(shù)據(jù)生成單元生成的邊緣數(shù)據(jù)中的脈沖的極性交替地反轉(zhuǎn)來將具有正極性的脈沖轉(zhuǎn)換為具有負極性的脈沖。

該頻率調(diào)制單元可以通過基于該控制數(shù)據(jù)對該載波信號進行頻率調(diào)制來對該載波信號的相位進行二進制相移調(diào)制。

該頻率調(diào)制單元可以通過基于該控制數(shù)據(jù)對該載波信號進行頻率調(diào)制來對該載波信號的相位進行正交相移調(diào)制。

該頻率調(diào)制單元可以使用小數(shù)PLL對該載波信號進行頻率調(diào)制，其中，通過調(diào)制在PLL中分割振蕩信號并且執(zhí)行相位比較時使用的分頻比來執(zhí)行該頻率調(diào)制。

可以進一步包括高斯波形生成單元，該高斯波形生成單元根據(jù)由該控制數(shù)據(jù)生成單元生成的控制數(shù)據(jù)生成高斯波形，并且該頻率調(diào)制單元可以使用由該高斯波形生成單元生成的高斯波形對該載波信號進行頻率調(diào)制。

本技術(shù)的一方面也是一種信號處理方法，包括：生成控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用該數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；基于生成的該控制數(shù)據(jù)對該載波信號進行頻率調(diào)制；并且發(fā)送執(zhí)行了頻率調(diào)制的該載波信號作為發(fā)送信號。

本技術(shù)的另一方面是一種信號處理裝置，包括：接收單元，被配置為接收基于控制數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制的發(fā)送信號，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用該數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；振蕩信號生成單元，被配置為將作為由該接收單元接收的該發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的該接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；頻率轉(zhuǎn)換器，被配置為使用由該振蕩信號生成單元生成的該振蕩信號將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及解調(diào)單元，被配置為檢測和解調(diào)被該頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的該接收信號的相位。

本技術(shù)的另一方面是一種信號處理方法，包括：接收基于控制數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制的發(fā)送信號，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號進行頻率調(diào)制并且用于比使用該數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號進行頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；將作為接收的該發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由該頻率調(diào)制造成的相移而引起的該接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；使用生成的該振蕩信號將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；并且檢測和解調(diào)轉(zhuǎn)換成中頻的該接收信號的相位。

本技術(shù)的又一方面是一種信號處理裝置，包括：頻率調(diào)制單元，被配置為使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；以及發(fā)送單元，被配置為發(fā)送由該頻率調(diào)制單元執(zhí)行了頻率調(diào)制的該載波信號作為發(fā)送信號。

本技術(shù)的又一方面是一種信號處理裝置，包括：接收單元，被配置為接收發(fā)送信號，其中，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；振蕩信號生成單元，被配置為將作為由該接收單元接收的該發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由該頻率調(diào)制造成的相移而引起的該接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；頻率轉(zhuǎn)換器，被配置為使用由該振蕩信號生成單元生成的該振蕩信號將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及解調(diào)單元，被配置為檢測和解調(diào)由該頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的該接收信號的相位。

在本技術(shù)的一方面中，生成控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用該數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；基于由該控制數(shù)據(jù)生成單元生成的控制數(shù)據(jù)對該載波信號進行頻率調(diào)制；并且發(fā)送由該頻率調(diào)制單元對其進行了頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

在本技術(shù)的另一方面中，接收基于控制數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制的發(fā)送信號，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用該數(shù)字數(shù)據(jù)控制對該載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；校正由于由該頻率調(diào)制造成的相移而引起的接收信號的載波頻率的移位量的作為接收的發(fā)送信號的接收信號的頻率；并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；使用生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；并且檢測和解調(diào)被轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

在本技術(shù)的又一方面中，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位；并且發(fā)送由該頻率調(diào)制單元對其進行了頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

在本技術(shù)的另一方面中，接收發(fā)送信號，其中，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每預定的單位時間控制相位；將作為由該接收單元接收的該發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由該頻率調(diào)制造成的相移而引起的該接收信號的載波頻率的移位量，并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；使用由該振蕩信號生成單元生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；并且檢測和解調(diào)被該頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

本發(fā)明的效果

根據(jù)本技術(shù)可以處理信號。此外，根據(jù)本技術(shù)可以抑制電力消耗的增大。

附圖說明

[圖1]是示出BPSK調(diào)制的輸出包絡線的示例的示圖。

[圖2]是示出發(fā)送裝置的主要配置示例的方框圖。

[圖3]是各單元中的信號的示例的示圖。

[圖4]是示出發(fā)送裝置的主要配置示例的方框圖。

[圖5]是各單元中的信號的示例的示圖。

[圖6]是示出邊緣檢測單元的主要配置示例的方框圖。

[圖7]是示出高斯特性生成單元的主要配置示例的方框圖。

[圖8]是示出高斯特性的示例的示圖。

[圖9]是示出頻率調(diào)制單元的主要配置示例的方框圖。

[圖10]是說明發(fā)送處理過程的示例的流程圖。

[圖11]是說明邊緣檢測處理過程的示例的流程圖。

[圖12]是說明高斯波形轉(zhuǎn)換處理過程的示例的流程圖。

[圖13]是說明頻率調(diào)制處理過程的示例的流程圖。

[圖14]是示出包括相位變化的數(shù)據(jù)的解調(diào)結(jié)果的示圖。

[圖15]是示出發(fā)送裝置的主要配置示例的方框圖。

[圖16]是說明發(fā)送處理過程的示例的流程圖。

[圖17]是示出接收裝置的主要配置示例的方框圖。

[圖18]是說明接收處理過程的示例的流程圖。

[圖19]是示出解調(diào)結(jié)果的示圖。

[圖20]是示出發(fā)送裝置的主要配置示例的方框圖。

[圖21]是各單元中的信號的示例的示圖。

[圖22]是說明發(fā)送處理過程的示例的流程圖。

[圖23]是示出發(fā)送裝置的主要配置示例的方框圖。

[圖24]是各單元中的信號的示例的示圖。

[圖25]是示出邊緣檢測逆變器的主要配置示例的方框圖。

[圖26]是說明發(fā)送處理過程的示例的流程圖。

[圖27]是說明邊緣檢測反轉(zhuǎn)處理過程的示例的流程圖。

[圖28]是示出計算機的主要配置示例的方框圖。

具體實施方式

在下文中，描述了用于執(zhí)行本公開的方式(在下文中稱為“實施方式”)。注意，按照以下順序進行描述：

1、第一實施方式(發(fā)送裝置)

2、第二實施方式(發(fā)送裝置)

3、第三實施方式(接收裝置)

4、第四實施方式(發(fā)送裝置)

5、第五實施方式(發(fā)送裝置)

6、第六實施方式(計算機)

<1、第一實施方式>

<BPSK調(diào)制>

通常，在用于發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的無線通信中，存在眾所周知的作為調(diào)制方法的相位調(diào)制方法，例如，BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制。在例如稱為相對短的距離的無線網(wǎng)絡標準的IEEE 802.15.4中，BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制用作調(diào)制系統(tǒng)。

同時，頻繁地使用頻移鍵控調(diào)制(在下文中也稱為FSK調(diào)制)。

當在相同的無線通信路徑條件下比較相位調(diào)制和頻率調(diào)制時，相位調(diào)制(BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制)通?？梢栽诒阮l率調(diào)制更長的距離上通信。因此，當需要在長距離上通信時，頻率調(diào)制是不合適的并且期望使用相位調(diào)制。

圖2示出了作為發(fā)送信號的調(diào)制系統(tǒng)的執(zhí)行相位調(diào)制的發(fā)送裝置的主要配置示例。在圖2中所示的發(fā)送裝置10發(fā)送從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)作為無線信號。

氣象觀測裝置31觀測氣象數(shù)據(jù)，例如，溫度、日照、降雨量、風向或風速。氣象觀測裝置31包括用于觀測氣象數(shù)據(jù)的各種傳感器和用于控制這些傳感器的控制器。氣象觀測裝置31將觀測到的氣象數(shù)據(jù)(氣象觀測數(shù)據(jù))提供給發(fā)送裝置10。

氣象觀測裝置31安裝在例如人難以觀測氣象數(shù)據(jù)或進入的地方，例如，山區(qū)。發(fā)送裝置10安裝在氣象觀測裝置31的附近。

而且，從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)發(fā)送給例如山腳下的城市區(qū)域(在諸如大學等的研究設施等設施或者數(shù)據(jù)中心中)。即，發(fā)送裝置10需要在長距離上發(fā)送無線信號。

如圖2所示，發(fā)送裝置10包括循環(huán)冗余校驗(CRC)附加單元11、同步信號(SYNC)生成單元12、選擇單元13、黃金碼生成單元(Gold code generation unit)14、乘法器15、載波振蕩器16、乘法器17、帶通濾波器(BPF)18、放大器19以及天線20，并且無線地發(fā)送從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)TM。

發(fā)送裝置10可以根據(jù)需要增加前導碼、里德-所羅門碼、卷積碼等。

圖3是示意性示出發(fā)送數(shù)據(jù)包的幀格式的示圖。如從圖3的頂部的第一行中所示，發(fā)送數(shù)據(jù)包由22位的Sync、64位的氣象觀測數(shù)據(jù)TM以及64位的CRC構(gòu)成。如從圖3的頂部的第二行所示，發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1數(shù)據(jù)包由150位構(gòu)成。總共需要384ms來無線地發(fā)送該發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1數(shù)據(jù)包。

在圖2中，輸入到發(fā)送裝置10的氣象觀測數(shù)據(jù)TM被輸入到CRC附加單元11，以附加循環(huán)冗余校驗碼(CRC)。選擇單元13將通過同步信號(SYNC)生成單元12獲得的同步模式加入來自CRC 11的輸出。黃金碼生成單元14包括兩個最大序列生成器，并且生成具有256位長度的偽隨機數(shù)序列。乘法器15通過將偽隨機數(shù)序列與發(fā)送數(shù)據(jù)QD相乘來生成發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。如從圖3的頂部的第三行中所示，發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN是總共具有38000位長度(150×256)的偽隨機數(shù)。

載波振蕩器16生成用于無線傳輸?shù)妮d波頻率并將其提供給乘法器17。乘法器17根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN調(diào)制載波頻率的極性，并將其提供給帶通濾波器(BPF)18作為調(diào)制信號CM。

換言之，如從圖3的頂部的第四行中所示，當發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN為“1”時，載波的相位被調(diào)制為π，當發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN為“0”時，載波的相位被調(diào)制為-π(極性反轉(zhuǎn))。通過這種方式反轉(zhuǎn)其極性的調(diào)制信號CM在切換點處急劇變化，并且在寬頻率分量上擴展。如果按照原樣無線地發(fā)送調(diào)制信號CM，則可以影響在相似頻帶中的無線通信。

因此，帶通濾波器18將調(diào)制信號CM的頻率分量限制在載波頻率附近。通過這種方式執(zhí)行BPSK調(diào)制，并且獲得由帶通濾波器18限制其頻帶的發(fā)送信號TX，如圖5的最下行所示。發(fā)送信號TX由放大器19放大，從天線20輻射，從而作為無線信號從發(fā)送裝置10發(fā)送。

如上所述，假設氣象觀測裝置31和發(fā)送裝置10通常安裝在山區(qū)等中。即，氣象觀測裝置31和發(fā)送裝置10安裝在難以準備大規(guī)模外部電源的地方。因此，這些裝置需要由諸如電池或光伏發(fā)電機等小規(guī)模電源驅(qū)動。即，需要以更低的電力消耗來驅(qū)動這些裝置。

然而，如在圖3的最下行中所示，發(fā)送信號TX的包絡線由于帶通濾波器18的頻帶限制而大幅波動。放大器19需要按照原樣放大包絡線。因此，放大器19需要具有優(yōu)異的線性的放大(A類放大器電路等)，但是該電路配置復雜并且會增加電力消耗。

相反，在頻率調(diào)制的情況下，發(fā)送信號的包絡線是恒定的，并且調(diào)制電路可以由開關(guān)元件構(gòu)成。因此，與用于相位調(diào)制的無線電裝置相比，用于頻率調(diào)制的無線電裝置可以更容易且更廉價地實現(xiàn)，并且抑制發(fā)送所需的電力消耗。然而，如上所述，與相位調(diào)制相比，頻率調(diào)制難以在長距離上通信，并且頻率調(diào)制并不適合于像發(fā)送裝置10那樣在長距離上發(fā)送無線信號所需的使用。

相反，非專利文獻1提出了具有恒定包絡線的BPSK調(diào)制。然而，在該方法中，需要將載波的相位精確地保持為四個模式(π/4、3π/4、-3π/4，-π/4)的值中的任一個。為了實現(xiàn)這一點，需要所謂的正交調(diào)制器(IQ調(diào)制器)，但是正交調(diào)制器復雜，功率效率差并且會增加電力消耗。

因此，將生成控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)來控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；基于生成的控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制；并且發(fā)送對其進行了頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

因此，可以實現(xiàn)具有恒定包絡線的相位調(diào)制。因此，可以在相位調(diào)制的信號發(fā)送期間抑制電力消耗的增加。

注意，通過檢測在邊緣處數(shù)字數(shù)據(jù)的值改變的邊緣，可以生成以比在數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣的時間間隔短的時間間隔指示所檢測到的邊緣的位置的邊緣數(shù)據(jù)作為控制數(shù)據(jù)。

而且，通過在數(shù)字數(shù)據(jù)的相鄰位之間執(zhí)行異或運算來檢測邊緣，并且增加所生成的邊緣的檢測結(jié)果的位長度，可以生成邊緣數(shù)據(jù)。

此時，可以生成指示在位之間的異或運算的結(jié)果的1位數(shù)據(jù)作為邊緣的檢測結(jié)果，并且所生成的1位數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換為10位數(shù)據(jù)。

而且，通過轉(zhuǎn)換數(shù)字數(shù)據(jù)，使得在數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣的時間平均值恒定，可以檢測在轉(zhuǎn)換后的數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣。

而且，通過基于控制數(shù)據(jù)對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制，可以對載波信號的相位執(zhí)行二進制相移調(diào)制。

而且，通過基于控制數(shù)據(jù)對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制，可以對載波信號的相位執(zhí)行正交相移調(diào)制。

而且，通過解調(diào)在PLL中分割振蕩信號并且執(zhí)行相位比較時通過解調(diào)所使用的分頻比，可以使用執(zhí)行頻率調(diào)制的小數(shù)PLL來對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制。

根據(jù)所生成的控制數(shù)據(jù)生成高斯波形，并且可以使用所生成的高斯波形對載波信號進行頻率調(diào)制。

而且，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位，并且可以發(fā)送對其執(zhí)行頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

例如，信號處理裝置可以包括：頻率調(diào)制單元，其使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位；以及發(fā)送單元，其發(fā)送由頻率調(diào)制單元對其執(zhí)行了頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

而且，例如，程序可以使計算機用作：頻率調(diào)制單元，其使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制以便每預定的單位時間控制相位；以及發(fā)送單元，其發(fā)送由所述頻率調(diào)制單元對其執(zhí)行頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

因此，可以實現(xiàn)具有恒定包絡線的相位調(diào)制。因此，可以在相位調(diào)制的信號發(fā)送期間抑制電力消耗的增加。

注意，可以通過對載波信號進行頻率調(diào)制來對所述載波信號的相位進行二進制相移調(diào)制，使得每單位時間，該載波信號的相位為預定的兩個相位中的任一個。

而且，可以通過對所述載波信號進行頻率調(diào)制來對所述載波信號的相位進行正交相移調(diào)制，使得每單位時間，該載波信號的相位為預定的四個相位中的任一個。

可以使用小數(shù)PLL來對所述載波信號進行頻率調(diào)制，其中，通過調(diào)制在PLL中分割振蕩信號并且執(zhí)行相位比較時使用的分頻比來執(zhí)行所述頻率調(diào)制。

而且，可以使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)，生成用于每單位時間控制相位的控制數(shù)據(jù)。然后，基于生成的控制數(shù)據(jù)，可以對載波信號進行頻率調(diào)制。

作為這種控制數(shù)據(jù)，可以生成高斯波形，所述高斯波形能夠包括用于每單位時間控制頻率調(diào)制單元的脈沖波形，使得所述載波信號的相位改變預定量。然后，可以對載波信號進行頻率調(diào)制，使得載波信號的相位根據(jù)生成的高斯波形的脈沖波形部分改變預定量。

而且，檢測在邊緣處數(shù)字數(shù)據(jù)的值改變的邊緣，并且可以通過脈沖波形生成指示所檢測的邊緣的位置的高斯波形。然后，基于所生成的高斯波形，可以對載波信號進行頻率調(diào)制。

注意，單位時間可以是數(shù)字數(shù)據(jù)的每個數(shù)據(jù)的時間間隔，并且脈沖波形可以是在比單位時間更短的時間內(nèi)的波形。

而且，可以通過在數(shù)字數(shù)據(jù)的相鄰位之間進行異或運算來檢測邊緣。

<發(fā)送裝置>

圖4示出了作為應用了上述本技術(shù)的信號處理裝置的實施方式的發(fā)送裝置的主要配置示例。與在圖2中的發(fā)送裝置10一樣，在圖4中所示的發(fā)送裝置100發(fā)送從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)(例如，諸如溫度、日照、降雨量、風向或風速等觀測數(shù)據(jù))作為無線信號。發(fā)送裝置100安裝在例如氣象觀測裝置31的附近，并且將來自山區(qū)等的無線信號發(fā)送給安裝在山腳等的城市區(qū)域中的接收裝置(在諸如大學等的研究設施等設施或數(shù)據(jù)中心中)(即，遠距離的發(fā)送目的地)。

如圖4中所示，發(fā)送裝置100包括循環(huán)冗余校驗(CRC)附加單元111、同步信號(SYNC)生成單元112、選擇單元113、黃金碼生成單元114、乘法器115、邊緣檢測單元116、高斯特性生成單元117、頻率調(diào)制單元118、放大器119以及天線120。

CRC附加單元111將用于誤差檢測的循環(huán)冗余校驗碼(CRC)添加至從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)TM，并將其提供給選擇單元113.該循環(huán)冗余校驗碼可以是任何代碼，并且數(shù)據(jù)長度也是任意的。

同步信號生成單元112生成預定的同步模式(synchronization pattern)，并將其提供給選擇單元113。該同步模式可以是任何模式并且數(shù)據(jù)長度也是任意的。

選擇單元113通過適當?shù)剡x擇輸入，將從同步信號生成單元112提供的同步模式加入從CRC附加單元111提供的增加了循環(huán)冗余校驗碼的氣象觀測數(shù)據(jù)TM，并且生成發(fā)送數(shù)據(jù)QD。

將每預定的數(shù)據(jù)長度增加了循環(huán)冗余校驗碼和同步模式的氣象觀測數(shù)據(jù)TM封包化(發(fā)送數(shù)據(jù)包)。圖5的頂行示出了發(fā)送數(shù)據(jù)包(發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1數(shù)據(jù)包)的幀格式。如圖5中所示，發(fā)送數(shù)據(jù)包由22位同步模式(Sync)、64位氣象觀測數(shù)據(jù)TM以及64位循環(huán)冗余校驗碼構(gòu)成。即，發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1數(shù)據(jù)包由150位構(gòu)成，如從圖1的頂部開始的第二行所示。發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1位所需的時間為2.56ms，發(fā)送該發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1數(shù)據(jù)包所需的時間為384ms(2.56ms×150位)。

選擇單元113將通過這種方式添加了循環(huán)冗余校驗碼和同步模式的作為氣象觀測數(shù)據(jù)TM的發(fā)送數(shù)據(jù)QD提供給乘法器115。

黃金碼生成單元114包括兩個最大序列生成器，并且生成具有256位長度(256個碼片(chip))的偽隨機數(shù)序列。例如，黃金碼生成單元114生成具有256位長度的位序列的預定模式，作為偽隨機數(shù)字序列。該偽隨機數(shù)序列可以是任何序列，并且數(shù)據(jù)長度也是任意的。黃金碼生成單元114將其提供給乘法器115。

乘法器115通過將從選擇單元113提供的發(fā)送數(shù)據(jù)QD乘以從黃金碼生成單元114提供的偽隨機數(shù)序列來生成發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。即，乘法器115將偽隨機數(shù)序列分配給發(fā)送數(shù)據(jù)QD的每一位，并且從每個發(fā)送數(shù)據(jù)包生成38000位(150位×256位)偽隨機數(shù)序列(發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN)。

此時，分配給發(fā)送數(shù)據(jù)QD的值為“0”(QD＝0)的位的偽隨機數(shù)字序列的每一位的值相對于分配給發(fā)送數(shù)據(jù)QD的值為“1”(QD＝1)的位的偽隨機數(shù)序列的每一位的值反轉(zhuǎn)。即，例如，乘法器115將偽隨機數(shù)序列分配給發(fā)送數(shù)據(jù)QD的值為“0”(QD＝0)的位，并且分配偽隨機數(shù)序列，其中，每一位的值反轉(zhuǎn)為發(fā)送數(shù)據(jù)QD的值為“1”(QD＝1)的位。更具體地，例如，如在圖5的頂部的第三行所示，乘法器115將偽隨機數(shù)序列“1101000110100......1001”分配給發(fā)送數(shù)據(jù)QD的值為“1”(QD＝1)的位并且將偽隨機數(shù)序列“0010111001011...0110”分配給發(fā)送數(shù)據(jù)QD的值為”0“(QD＝0)的位。

即，通過這種方式生成的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的256位(256個碼片)偽隨機數(shù)序列發(fā)送2.56ms。因此，發(fā)送該發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的(偽隨機數(shù)序列的)每一位(1個碼片)所需的時間是10μsec。乘法器115將通過上述方式生成的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN提供給邊緣檢測單元116。

邊緣檢測單元116檢測從乘法器115提供的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的值改變(從0變成1或從1變成0)的邊緣，并且生成指示邊緣的位置的邊緣脈沖MX，即，值從在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的前一位改變的位置。

在圖5的頂部的第四行中所示的示例中，邊緣檢測單元116將指示邊緣的10位標識模式“1000000000”分配給值從在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的前一位改變的位，并且將指示無邊緣的10位標識模式“0000000000”分配給值不改變的位。在這種情況下的邊緣脈沖MX中，值“1”表示在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的邊緣的位置。因此，在這種情況下，發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN以10μsec的間隔改變，但是改變單元時間在邊緣脈沖MX中變成1/10，并且為1μsec脈沖。

邊緣檢測單元116將所生成的邊緣脈沖MX提供給高斯特性生成單元117。

高斯特性生成單元117將從邊緣檢測單元116提供的邊緣脈沖MX轉(zhuǎn)換為高斯波形MD。作為在圖5的頂部的第五行中所示的示例，在高斯波形MD中，在邊緣脈沖MX的值為“1”的位處生成具有預定幅度的脈沖。即，可以每隔預定的單位時間(例如，發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每個數(shù)據(jù)的時間間隔)生成脈沖(控制脈沖的生成)。而且，脈沖由例如20位位寬度表示。高斯波形MD用作用于控制對發(fā)送信號的載波信號的頻率調(diào)制的控制數(shù)據(jù)。即，高斯特性生成單元117可以使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)來生成用于每單位時間控制相位的控制數(shù)據(jù)。尤其地，高斯特性生成單元117可以生成能夠包括用于每單位時間控制頻率調(diào)制單元118的脈沖波形的高斯波形，作為控制數(shù)據(jù)，使得載波信號的相位改變預定量。

高斯特性生成單元117將高斯波形MD提供給頻率調(diào)制單元118。

頻率調(diào)制單元118根據(jù)從高斯特性生成單元117提供的高斯波形MD對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制。例如，，頻率調(diào)制單元118使用小數(shù)PLL對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制，其中，通過調(diào)制在鎖相環(huán)(PLL)中分割振蕩信號并且執(zhí)行相位比較時使用的分頻比來執(zhí)行所述頻率調(diào)制。

例如，頻率調(diào)制單元118根據(jù)高斯波形MD生成具有振蕩頻率的載波信號。作為發(fā)送信號TX。圖5的最下行示出了發(fā)送信號TX的示例。發(fā)送信號TX的頻率通過高斯波形MD的脈沖部分短暫地增加，并且發(fā)送信號TX的相位改變π。該位移量取決于高斯波形MD的脈沖部分的波形，如后所述。在此處，高斯波形MD的脈沖部分的波形被設置為使得發(fā)送信號TX的相位改變π。因此，每當在高斯波形MD中生成脈沖時，即，每當在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中生成邊緣時，發(fā)送信號TX的相位改變π(預定量)。即，與BPSK調(diào)制一樣，調(diào)制發(fā)送信號TX。

即，頻率調(diào)制單元118使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位。頻率調(diào)制單元118將通過這種方式調(diào)制的發(fā)送信號TX提供給放大器119。

放大器119放大從頻率調(diào)制單元118提供的發(fā)送信號TX。經(jīng)由天線120輻射由放大器119放大的發(fā)送信號TX。換言之，經(jīng)由天線120發(fā)送該發(fā)送信號TX作為無線信號。

<邊緣檢測單元>

圖6示出邊緣檢測單元116的主要配置示例。在圖6所示的示例中，邊緣檢測單元116包括延遲單元131、異或運算單元132以及邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133。

延遲單元131暫時保持從乘法器115提供的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN，然后將其提供給異或運算單元132。延遲單元131的配置是任意的。例如，延遲單元131可以由觸發(fā)器電路構(gòu)成。發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN從乘法器115提供，例如，逐個位地。延遲單元131通過暫時保持發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位來將其延遲1位。例如，當假設同步信號的每個時鐘提供發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位時，延遲單元131保持同步信號的時鐘的每一位，然后將其提供給異或運算單元132。

從乘法器115提供的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN進一步提供給異或運算單元132而沒有延遲單元131。異或運算單元132在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位與從延遲單元131提供的并且延遲1位的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位之間執(zhí)行異或運算。即，異或運算單元132在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位和每一位的前一位之間執(zhí)行異或運算。即，檢測具有與在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的前一位(即，邊緣)不同的值的位。

異或運算單元132將異或運算結(jié)果提供給邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133。在異或運算結(jié)果中，邊緣由值“1”表示。

邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133增加從異或運算單元132提供的異或運算的結(jié)果的位長度，并且以比在異或運算結(jié)果中的邊緣的時間間隔更短的時間間隔生成指示邊緣的位置的邊緣數(shù)據(jù)(邊緣脈沖MX)。在圖5的示例中，在異或運算結(jié)果中以10μsec的間隔表示邊緣，但在邊緣脈沖MX中以1μsec的間隔表示邊緣。通過這種方式詳細地指定邊緣的位置，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133可以更急劇地執(zhí)行對發(fā)送信號TX的頻率轉(zhuǎn)換。因此，可以實現(xiàn)更接近于原始相位調(diào)制的相位調(diào)制，與圖3的示例一樣。

邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133將所生成的邊緣數(shù)據(jù)(邊緣脈沖MX)提供給高斯特性生成單元117。

注意，只要與以上描述一樣進行轉(zhuǎn)換，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133對邊緣數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法就是任意的。例如，如圖6中所示，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133可以預先包括預定轉(zhuǎn)換表141，并且基于轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)換從異或運算單元132提供的異或運算結(jié)果。

如圖6中所示，轉(zhuǎn)換表141將值“0”的位轉(zhuǎn)換為10位的位序列“0000000000”，并且將值“1”的位轉(zhuǎn)換為10位的位序列“1000000000”。邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133根據(jù)轉(zhuǎn)換表141轉(zhuǎn)換異或運算結(jié)果的每一位。通過這種方式執(zhí)行轉(zhuǎn)換，如圖5所示，10位的位序列指示發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位是否是邊緣。換言之，發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每一位由邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133轉(zhuǎn)換成表示該位是否是邊緣的10位識別模式。然后，如上所述，由于在指示邊緣的10位識別模式中具有值“1”的僅僅一位，所以當值“1”表示在邊緣脈沖MX中的邊緣時，以更短的時間間隔(在這種情況下為1/10)指示邊緣的位置。

勿庸置疑，轉(zhuǎn)換表141是任意的，并且不限于圖6的示例。例如，可以每多個位地執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換之后的位序列和位長度是任意的，并且不限于上述10位。而且，可以從邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133的外部提供轉(zhuǎn)換表141。可替換地，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133可以生成邊緣脈沖MX，而不使用轉(zhuǎn)換表141。例如，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133可以通過執(zhí)行預定的運算來生成邊緣脈沖MX。

注意，在圖5的示例中，邊緣由在邊緣脈沖MX中的值為“1”的位表示，但是邊緣的表達是任意的。例如，邊緣可以由值為“0”的位或多個位表示。

<高斯特性生成單元>

圖7示出了高斯特性生成單元117的主要配置示例。在圖7所示的示例中，高斯特性生成單元117包括定序器(sequencer)151、計數(shù)器152、高斯特性轉(zhuǎn)換器153以及附加單元154。

定序器151根據(jù)由邊緣檢測單元116提供的邊緣脈沖MX指示的邊緣將計數(shù)器152的初始值設置為零，并且開始計數(shù)。例如，在圖5的情況下，在邊緣脈沖MX中的值“1”的位表示邊緣。在這種情況下，當輸入值“1”時，定序器151將計數(shù)器152的初始值設置為零，并且開始計數(shù)。

計數(shù)器152通過對未示出的時鐘進行計數(shù)來根據(jù)經(jīng)過的時間輸出計數(shù)值。計數(shù)器152的計數(shù)值作為高斯特性表161的地址提供給高斯特性轉(zhuǎn)換器153。

高斯特性轉(zhuǎn)換器153預先包括高斯特性表161。高斯特性表161是任意信息，只要該信息指示高斯特性即可。例如，高斯特性表161由預定的高斯特性曲線構(gòu)成。

圖8示出了其示例。在圖8中所示的曲線是高斯特性曲線。注意，盡管橫坐標表示在圖8中的時間(ms)，但是計數(shù)器152的計數(shù)值作為等同于時間的信息提供給高斯特性轉(zhuǎn)換器153。高斯特性轉(zhuǎn)換器153基于高斯特性表161的高斯特性曲線，根據(jù)計數(shù)器152的計數(shù)值(根據(jù)該計數(shù)值的時間)讀取高斯特性值Fm，并將其提供給附加單元154。

例如，當執(zhí)行BPSK調(diào)制(可以執(zhí)行其中調(diào)制等同于BPSK調(diào)制的頻率調(diào)制)時，預先調(diào)整高斯特性曲線的幅度，使得高斯特性的總積分值為“0.5”。換言之，當在高斯特性表161的高斯特性曲線中的高斯特性的總積分值為“0.5”時，由于在發(fā)送信號TX中的頻率變化而引起的相移量為π。

注意，高斯特性表161是任意的，并且不限于圖8的示例。而且，可以從高斯特性轉(zhuǎn)換器153的外部提供高斯特性表161。

附加單元154將從高斯特性轉(zhuǎn)換器153提供的高斯特性值Fm加入載波中心頻率設定值Fn，并將其作為高斯波形MD提供給頻率調(diào)制單元118。高斯波形MD是任意格式的數(shù)據(jù)。例如，高斯波形MD可以是具有20位寬度的數(shù)字數(shù)據(jù)。

<頻率調(diào)制單元>

圖9示出了頻率調(diào)制單元118的主要配置示例。在圖9所示的示例中，頻率調(diào)制單元118包括參考振蕩器(TCXO)171、相位比較器172、特性濾波器173、壓控振蕩器(VCO)174、緩沖放大器175以及小數(shù)分頻器176。

參考振蕩器171生成不受環(huán)境溫度等的變化的影響的參考頻率并將振蕩信號(參考頻率信號)提供給相位比較器172。

相位比較器172計算在從參考振蕩器171提供的參考頻率信號和從小數(shù)分頻器176提供的分頻信號之間的相位差，并將所計算的相位差(指示相位差的相位差信號)提供給特性濾波器173。

特性濾波器173例如包括低通濾波器。特性濾波器173使用低通濾波器從相位比較器172提供的相位差信號中消除高頻波動分量?？刂茷V波器173將去除了高頻分量的相位差信號提供給VCO 174。

VCO 174是壓控振蕩器。VCO 174以根據(jù)特性濾波器173的輸出的頻率振蕩，并且將振蕩信號提供給緩沖放大器175和小數(shù)分頻器176。

緩沖放大器175放大從VCO 174提供的振蕩信號，并將其作為發(fā)送信號TX提供給放大器119。

小數(shù)分頻器176分割來自VCO 174的振蕩信號，并將其提供給相位比較器172。此時，小數(shù)分頻器176的分頻比具有ΣΔ型配置，并且由高斯波形MD設置。在此處，高斯波形MD具有例如20位分辨率。

即，頻率調(diào)制單元118根據(jù)高斯波形MD以振蕩頻率調(diào)制載波信號。因此，如參考圖5所述，對具有位移量π的發(fā)送信號TX執(zhí)行相位調(diào)制(二進制相移調(diào)制)，并且等效地執(zhí)行BPSK調(diào)制。

即，高斯波形MD在執(zhí)行相位反轉(zhuǎn)的時間改變，并且頻率調(diào)制單元118(小數(shù)PLL)的振蕩頻率由此暫時上升。當高斯特性的積分值與“0.5”匹配時，發(fā)送信號TX的相位改變π。結(jié)果，發(fā)送信號TX的相位等同于執(zhí)行BPSK調(diào)制的相位。

如上所述，發(fā)送裝置100可以使用頻率調(diào)制來執(zhí)行BPSK調(diào)制。因此，如在圖5的最下行所示，發(fā)送裝置100使發(fā)送信號TX的包絡線恒定，并且放大器119由具有更簡單配置的放大器電路實現(xiàn)，例如，D類放大器。即，發(fā)送裝置100可以以更簡單的配置來執(zhí)行BPSK調(diào)制。因此，發(fā)送裝置100可以抑制整個裝置的電力消耗增加。

換言之，發(fā)送裝置100可以在更長的距離上發(fā)送無線信號，同時抑制整個裝置的電力消耗增加。因此，通過應用發(fā)送裝置100，可以更容易地實現(xiàn)一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)發(fā)送由安裝在人難以觀測氣象數(shù)據(jù)的地方(例如，山區(qū))的氣象觀測裝置31獲得的氣象觀測數(shù)據(jù)，并且難以給例如山腳下的城市區(qū)域(在諸如大學等的研究設施等設施或者數(shù)據(jù)中心中)確保大規(guī)模外部電源。

<發(fā)送處理過程>

接下來，描述在上述發(fā)送裝置100中執(zhí)行的各種類型的處理過程。首先，參考在圖10中的流程圖描述發(fā)送處理過程。當輸入要發(fā)送的數(shù)據(jù)(例如，氣象觀測數(shù)據(jù))時，發(fā)送裝置100開始發(fā)送處理。

當發(fā)送處理開始時，CRC附加單元111將循環(huán)冗余校驗碼(CRC)加入在步驟S101中要發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在步驟S102中，同步信號生成單元112生成預定的同步模式，并且選擇單元113將同步模式加入要發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且生成發(fā)送數(shù)據(jù)QD。

在步驟S103中，黃金碼生成單元114生成預定的偽隨機數(shù)序列，并且乘法器115將偽隨機數(shù)序列與發(fā)送數(shù)據(jù)QD(其每個發(fā)送數(shù)據(jù)包)相乘，并生成發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。

在步驟S104中，邊緣檢測單元116進行邊緣檢測處理，檢測發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的變化部分(邊緣)，并且生成邊緣脈沖MX。

在步驟S105中，高斯特性生成單元117執(zhí)行高斯波形轉(zhuǎn)換處理，并將邊緣脈沖MX轉(zhuǎn)換為高斯波形MD。

在步驟S106中，頻率調(diào)制單元118執(zhí)行頻率調(diào)制處理，并且生成具有根據(jù)高斯波形MD的頻率的發(fā)送信號TX。

在步驟S107中，放大器119放大發(fā)送信號TX并經(jīng)由天線120發(fā)送。

<邊緣檢測處理過程>

接下來，參考在圖11中的流程圖描述在圖10的步驟S104中執(zhí)行的邊緣檢測處理過程的示例。

當邊緣檢測處理開始時，在步驟S121中，延遲單元131將每個時鐘(即，發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN)要輸入的輸入數(shù)據(jù)延遲1個時鐘。

在步驟S122中，異或運算單元132通過在延遲之前和之后的輸入數(shù)據(jù)之間執(zhí)行異或運算來檢測在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的邊緣。

在步驟S123中，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133使用例如轉(zhuǎn)換表141等對在步驟S122中執(zhí)行的異或運算的運算結(jié)果的每一位執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，以便以比在操作結(jié)果中的邊緣的時間間隔短的時間間隔指示邊緣的位置并且生成邊緣脈沖MX。

當在步驟S123中的處理結(jié)束時，處理返回到圖10。

<高斯波形轉(zhuǎn)換處理過程>

接下來，參考在圖12中的流程圖，描述在圖10的步驟S105中執(zhí)行的高斯波形轉(zhuǎn)換處理過程的示例。

當高斯波形轉(zhuǎn)換處理開始時，在步驟S141中，定序器151根據(jù)邊緣脈沖MX(例如，每當指示邊緣的值出現(xiàn)在邊緣脈沖MX中)，重置計數(shù)器152的計數(shù)值并且開始計數(shù)。

在步驟S142中，計數(shù)器152基于在步驟S141中的處理開始計數(shù)并且隨后對經(jīng)過的時間進行計數(shù)。

在步驟S143中，高斯特性轉(zhuǎn)換器153使用高斯特性表161將在步驟S152中獲得的計數(shù)值轉(zhuǎn)換為高斯特性值。

在步驟S144中，附加單元154將在步驟S143中獲得的高斯特性值加入載波中心頻率設置值，并且生成高斯波形MD。

當在步驟S144中的處理結(jié)束時，處理返回到圖10。

<頻率調(diào)制處理過程>

接下來，參考在圖13中的流程圖，描述了在圖10的步驟S106中執(zhí)行的頻率調(diào)制處理的示例。

當開始頻率調(diào)制處理時，在步驟S161中，參考振蕩器171以參考頻率振蕩并生成參考頻率信號。

在步驟S162中，相位比較器172計算在參考頻率信號與振蕩信號的分頻信號之間的相位差，并生成相位差信號。

在步驟S163中，特性濾波器173消除在步驟S162中獲得的相位差信號的不必要的高頻分量。

在步驟S164中，VCO 174以根據(jù)由從其中消除了高頻分量的相位差信號指示的相位差的頻率振蕩，并且生成具有該頻率的振蕩信號。

在步驟S165中，緩沖放大器175放大在步驟S164中獲得的振蕩信號，并且生成發(fā)送信號TX。

在步驟S166中，小數(shù)分頻器176根據(jù)在圖10的步驟S105中獲得的高斯波形MD，將在步驟S164中獲得的振蕩信號除以分頻比。該分頻信號用于在步驟S162中的處理。

當在步驟S166中的處理結(jié)束時，處理返回到圖10。

在每個步驟中的上述處理可以按照任意順序、并行或根據(jù)需要反復執(zhí)行。然后，在繼續(xù)輸入要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，反復執(zhí)行每個發(fā)送處理。即，也反復執(zhí)行伴隨發(fā)送處理的其他處理。

通過上述方式執(zhí)行每個處理，發(fā)送裝置100可以使用頻率調(diào)制執(zhí)行BPSK調(diào)制，并且在更長的距離上發(fā)送無線信號，同時抑制整個裝置的電力消耗增加。

可以由處理公共BPSK調(diào)制的接收裝置接收和解調(diào)從上述發(fā)送裝置100發(fā)送的發(fā)送信號TX。

注意，雖然在以上描述中描述了發(fā)送裝置100通過頻率調(diào)制將發(fā)送信號TX的相位移動π，由此進行BPSK調(diào)制(二進制相移調(diào)制)，但是相移量是任意的并且不限于以上。例如，可以執(zhí)行QPSK調(diào)制(正交相移調(diào)制)。在QPSK調(diào)制的情況下，相移量為π/2，并且載波的相位具有0、π/2、π以及3π/2這四種模式。即，發(fā)送裝置100(頻率調(diào)制單元118)可以通過對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制來對載波信號的相位執(zhí)行二進制相移調(diào)制，使得載波信號的相位是每單位時間的預定的兩個相位中的任一個，或者可以通過對載波信號執(zhí)行頻率調(diào)制來對載波信號的相位執(zhí)行正交相移調(diào)制，使得載波信號的相位是每單位時間的預定的四個相位中的任一個。

相移量取決于在高斯波形MD中的高斯特性的積分值。例如，通過在在由高斯特性生成單元117使用的高斯特性表161中將高斯特性的積分值設置為“0.25”，在頻率調(diào)制單元118內(nèi)的發(fā)送信號TX的相移量可以為π/2，并且可以執(zhí)行QPSK調(diào)制。

在這種情況下，可以由處理公共QPSK調(diào)制的接收裝置接收和解調(diào)從發(fā)送裝置100發(fā)送的發(fā)送信號TX。

注意，要由發(fā)送裝置100發(fā)送的數(shù)據(jù)是任意的，并且不限于上述氣象觀測數(shù)據(jù)。換言之，發(fā)送裝置100可以應用于除了觀測氣象數(shù)據(jù)的上述系統(tǒng)之外的任意系統(tǒng)。

而且，盡管在以上描述中描述了發(fā)送裝置100發(fā)送作為無線信號的發(fā)送信號TX，但是發(fā)送裝置100可以經(jīng)由任意有線通信介質(zhì)發(fā)送該發(fā)送信號TX。

<2、第二實施方式>

<邊緣數(shù)量的控制>

在第一實施方式中描述的方法的情況下，為了執(zhí)行BPSK調(diào)制，將高斯特性的積分值設置為“0.5”，但是需要精確地設置積分值，使得發(fā)送信號TX的相移量精確地為π。

當發(fā)送信號TX的相移量不精確地為π時，即，當相移量包括誤差(ε)時，可能難以精確地執(zhí)行解調(diào)。例如，在圖14中示出當誤差ε＝0.3時的發(fā)送信號TX的解調(diào)結(jié)果作為星座。

由于進行BPSK調(diào)制，所以理論上在IQ平面上應出現(xiàn)兩個發(fā)光點。然而，如果相移量包括誤差(ε)，則每當數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)時，發(fā)光點的角度移動ε，如圖14所示。結(jié)果，在圓周上的所有角度上出現(xiàn)發(fā)光點，并且可能難以精確地執(zhí)行解調(diào)。

因此，高斯特性的積分值需要精確地設置為“0.5”，但是限制在實際小數(shù)PLL中的操作速度，并且可能難以完全精確地遵循高斯波形MD。在這種情況下，相移量包括誤差(ε)，并且可能難以進行精確的解調(diào)。

因此，通過轉(zhuǎn)換數(shù)字數(shù)據(jù)(發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN)，使得在數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣的時間平均值恒定，可以檢測在轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣。

此時，可以基于預定的轉(zhuǎn)換表，每預定的位長度轉(zhuǎn)換數(shù)字數(shù)據(jù)。

此時，可以每3位識別數(shù)字數(shù)據(jù)的3位的值，并且可以將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為邊緣的數(shù)量恒定的5位數(shù)據(jù)。

如果每單位時間的邊緣的數(shù)量是恒定的，則在發(fā)送信號TX中的每單位時間的相移的數(shù)量是恒定的。即，由于每單位時間的相移量的誤差量也是恒定的，所以如果已知誤差ε，則可以通過每單位時間將相位移動預定量來消除誤差ε。

即，如上所述，通過控制在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的邊緣數(shù)量，使得每單位時間的邊緣的數(shù)量恒定，可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

<發(fā)送裝置>

圖15示出了作為應用了上述本技術(shù)的信號處理裝置的實施方式的發(fā)送裝置的主要配置示例。在圖15中示出的發(fā)送裝置200與在圖1中的發(fā)送裝置100相似，并且將從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)(例如，諸如溫度、日照、降雨量、風向或風速等觀測數(shù)據(jù))作為無線信號發(fā)送。

如圖15所示，發(fā)送裝置200基本上具有與發(fā)送裝置100的配置相似的配置，但是除了發(fā)送裝置100的配置之外，還包括3/5轉(zhuǎn)換器211。

3/5轉(zhuǎn)換器211轉(zhuǎn)換發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的位序列，使得在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的邊緣的時間平均值是恒定的。例如，3/5轉(zhuǎn)換器211以3位為單位分解發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN，并且每3位轉(zhuǎn)換為邊緣的數(shù)量恒定的5位數(shù)據(jù)。注意，5位數(shù)據(jù)的值根據(jù)在轉(zhuǎn)換之前的3位的值。即，3位被轉(zhuǎn)換為具有能夠識別在轉(zhuǎn)換之前的3位的值的值的5位數(shù)據(jù)。

3/5轉(zhuǎn)換器211包括用于預先將3位的值轉(zhuǎn)換為5位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換表221，并且基于轉(zhuǎn)換表221執(zhí)行上述轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)換表221例如是指示在轉(zhuǎn)換之前的3位與在轉(zhuǎn)換之后的5位之間的對應關(guān)系的表信息，與以下示例一樣：

000→00010

001→00100

010→00110

011→01100

100→01110

101→10000

110→11000

111→11100

例如，當發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的要處理的3位數(shù)據(jù)序列是“000”時，3位數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成5位數(shù)據(jù)序列“00010”。同樣，當3位數(shù)據(jù)序列是“100”時，3位數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成5位數(shù)據(jù)序列“01110”。同樣，當3位數(shù)據(jù)序列是“111”時，3位數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換成5位數(shù)據(jù)序列“11100”。

即，每個3位數(shù)據(jù)序列的值轉(zhuǎn)換為具有不同值的5位數(shù)據(jù)序列。因此，在接收(解調(diào))時，可以將5位數(shù)據(jù)序列返回到原始的3位數(shù)據(jù)序列。

然后，在轉(zhuǎn)換之后的所有5位數(shù)據(jù)序列具有相同數(shù)量的邊緣。在上述轉(zhuǎn)換表221的示例中，在任何5位數(shù)據(jù)序列中，邊緣是“0→1”或“1→0”(初始值是“0”，并且如果第一位值是“1”，則邊緣被計算一次)。即，通過執(zhí)行該轉(zhuǎn)換，3/5轉(zhuǎn)換器211可以使發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN(邊緣脈沖MX)的每單元位數(shù)的邊緣的數(shù)量恒定。換言之，3/5轉(zhuǎn)換器211執(zhí)行轉(zhuǎn)換，從而使在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN(邊緣脈沖MX)中的邊緣的時間平均值恒定。

3/5轉(zhuǎn)換器211將在轉(zhuǎn)換之后的5位數(shù)據(jù)序列提供給邊緣檢測單元116，作為發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。

邊緣檢測單元116使用與在第一實施方式中描述的情況相似的方法，將從3/5轉(zhuǎn)換器211提供的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN轉(zhuǎn)換為邊緣脈沖MX。

即，由乘法器115生成的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的3位如下轉(zhuǎn)換成邊緣脈沖MX：

000→00010→00011

001→00100→00110

010→00110→00101

011→01100→01010

100→01110→01001

101→10000→11000

110→11000→10100

111→11100→10010

如上所示，“1”在邊緣脈沖MX中每5個時鐘出現(xiàn)兩次。因此，由于誤差ε引起的相位變化量每5個時鐘相應地是兩倍。

換言之，在上述示例中，當假設發(fā)送5位邊緣脈沖MX的時間為5Δ時，在該時間期間相位移動2ε。這等同于載波頻率移動由以下表達式(1)確定的頻率Fs：

Fs＝ε÷(5Δπ)...(1)

因此，當解調(diào)發(fā)送信號TX時，可以通過有意地將載波頻率移動頻率Fs來消除包括在相位變化量中的誤差ε。即，可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。例如，當假設ε＝0.3，并且Δ＝10μs時，頻率Fs約為2KHz。

發(fā)送裝置200可以與發(fā)送裝置100一樣使用頻率調(diào)制執(zhí)行BPSK調(diào)制，并且在抑制整個裝置的電力消耗增加的同時，在更長距離上發(fā)送無線信號。而且，3/5轉(zhuǎn)換器211通過上述方式對發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而發(fā)送裝置200可以更準確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

勿庸置疑，轉(zhuǎn)換表221是任意的，并且不限于圖15的示例。例如，可以每2位或更少位，或4位或更少位地執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。而且，在轉(zhuǎn)換之后的位序列和位長度不限于上述示例。而且，可以從3/5轉(zhuǎn)換器211的外部提供轉(zhuǎn)換表221?？商鎿Q地，3/5轉(zhuǎn)換器211可以在不使用轉(zhuǎn)換表221的情況下執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

<發(fā)送處理過程>

接下來，參考在圖16中的流程圖，描述在這種情況下的發(fā)送處理過程。

在這種情況下，在與圖10的步驟S101至S103中的每個處理一樣，執(zhí)行在步驟S201至S203中的每個處理。

在步驟S204中，3/5轉(zhuǎn)換器211每3位識別發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的3位的值，并將其轉(zhuǎn)換為邊緣的數(shù)量恒定的5位數(shù)據(jù)序列。

與在圖10的步驟S104至S107中的每個處理一樣，對在步驟S204中的轉(zhuǎn)換之后的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN執(zhí)行在步驟S205至S208中的每個處理。

通過以上述方式執(zhí)行每個處理，發(fā)送裝置200可以使用頻率調(diào)制執(zhí)行等同于BPSK調(diào)制的調(diào)制，并且在抑制整個裝置的電力消耗增加的同時，在更長距離上發(fā)送無線信號。然后，發(fā)送裝置200可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

注意，與發(fā)送裝置100一樣，發(fā)送裝置200可以實現(xiàn)QPSK調(diào)制(正交相移調(diào)制)以及BPSK調(diào)制(二進制相移調(diào)制)。

而且，由發(fā)送裝置200發(fā)送的數(shù)據(jù)是任意的，并且不限于上述氣象觀測數(shù)據(jù)。即，發(fā)送裝置200可以應用于除了觀測氣象數(shù)據(jù)的上述系統(tǒng)之外的任意系統(tǒng)。

而且，盡管在以上描述中描述了發(fā)送裝置200發(fā)送作為無線信號的發(fā)送信號TX，但是發(fā)送裝置200可以經(jīng)由任意有線通信介質(zhì)發(fā)送該發(fā)送信號TX。

<3、第三實施方式>

<接收裝置>

圖17示出作為應用本技術(shù)的信號處理裝置的實施方式的接收裝置的主要配置示例。在圖17所示的接收裝置300接收并解調(diào)從在圖15中的發(fā)送裝置200發(fā)送的發(fā)送信號TX，并且獲得例如氣象觀測數(shù)據(jù)等(例如，諸如溫度、日照、降雨量、風向或風速等觀測數(shù)據(jù))。例如，接收裝置300安裝在諸如大學等的研究設施等設施或者在山腳下的城市區(qū)域中的數(shù)據(jù)中心等內(nèi)，并且接收從安裝在山區(qū)等的發(fā)送裝置200發(fā)送的無線信號(即，長距離發(fā)送的無線信號)。

如在第二實施方式中所述，對發(fā)送信號TX執(zhí)行等同于BPSK調(diào)制的調(diào)制。

如圖17所示，接收裝置300包括天線311、低噪聲放大器312、表面聲波(SAW)濾波器313、本地振蕩器314、乘法器315、帶通濾波器(BPF)316、乘法器317、乘法器318、低通濾波器(LPF)319、低通濾波器(LPF)320、黃金碼生成單元321、乘法器322、乘法器323、積分器324、積分器325、相位檢測單元326、解調(diào)單元327、反饋單元328、VCO 329以及90度移位器330。

低噪聲放大器312經(jīng)由天線311接收無線信號(發(fā)送信號TX)，放大接收信號，并將其提供給SAW濾波器313。

SAW濾波器313從提供的接收信號中消除與期望的頻帶大不相同的分量，并將其提供給乘法器315。

本地振蕩器314以預定頻率振蕩，并且將振蕩信號提供給乘法器315。

乘法器315通過將從SAW濾波器313提供的接收信號與從本地振蕩器314提供的振蕩信號相乘，將接收信號轉(zhuǎn)換為中頻信號。乘法器315將中頻信號提供給帶通濾波器316。

在公共無線電接收機的情況下，振蕩信號的頻率(本地振蕩器的振蕩頻率)LOF設置為以下表達式(2)：

LOF＝載波頻率-中頻…(2)

例如，當載波頻率是920MHz并且中頻是2MHz時，LOF設置為918MHz。

相反，在本地振蕩器314的情況下，由于相移ε，所以振蕩頻率LOF設置為以下表達式(3)：

LOF＝載波頻率-中頻-Fs…(3)

通過這種方式移動載波頻率，接收裝置300可以基本上消除相移(ε)的影響。

帶通濾波器316穿過中頻信號的分量。帶通濾波器316將經(jīng)過濾的中頻信號提供給乘法器317和乘法器318。

乘法器317將從帶通濾波器316提供的中頻信號與從可變頻率振蕩器(VCO)329提供的振蕩信號相乘，并將相乘結(jié)果提供給低通濾波器319。

乘法器318將從帶通濾波器316提供的中頻信號與由可變頻率振蕩器(VCO)329生成的振蕩信號相乘，該振蕩信號的相位由90度移相器330偏移90°，并且該乘法器將相乘結(jié)果提供給低通濾波器320。

低通濾波器319消除所提供的信號的高頻分量，并且生成InPhase信號(I信號)。低通濾波器319將I信號提供給乘法器322。

低通濾波器320消除所提供的信號的高頻分量，并且生成正交信號(Q信號)。低通濾波器320將Q信號提供給乘法器323。

黃金碼生成單元321生成與由發(fā)送裝置200的黃金碼生成單元114生成的偽隨機數(shù)序列相同的偽隨機數(shù)序列，并將其提供給乘法器322和乘法器323。例如，當黃金碼生成單元114作為圖5的示例操作時。黃金碼生成單元321生成256位(256個碼片)偽隨機數(shù)序列。

乘法器322將從低通濾波器319提供的I信號與從黃金碼生成單元321提供的偽隨機數(shù)序列相乘。乘法器322將相乘結(jié)果提供給積分器324。

乘法器323將從低通濾波器320提供的Q信號與從黃金碼生成單元321提供的偽隨機數(shù)序列相乘。乘法器323將相乘結(jié)果提供給積分器325。

積分器324通過對乘以偽隨機數(shù)序列的從乘法器322提供的I信號進行1位積分來執(zhí)行反向擴展處理。因此，可以大幅提高接收信號的信噪比(SNR)。積分器324將反向擴展的I信號提供給相位檢測單元326。

積分器325通過對乘以偽隨機數(shù)序列的從乘法器323提供的Q信號進行1位積分來執(zhí)行反向擴展處理。因此，可以大幅提高接收信號的信噪比(SNR)。積分器325將反向擴展的Q信號提供給相位檢測單元326。

相位檢測單元326檢測相對于從積分器324提供的I信號和從積分器325提供的Q信號(即，接收信號)的相位角。如果準確地獲得I信號和Q信號并且沒有噪聲和誤差，則該相位角應該是“+π”或“-π”。相位檢測單元326將檢測結(jié)果提供給解調(diào)單元327和反饋單元328。

解調(diào)單元327通過確定在從相位檢測單元326提供的相位檢測結(jié)果中的相位角的極性來解調(diào)發(fā)送數(shù)據(jù)QD(在圖5的示例中，150位的發(fā)送數(shù)據(jù)包)。而且，解調(diào)單元327通過執(zhí)行CRC操作來執(zhí)行誤差確定。當確定沒有發(fā)生誤差時，解調(diào)單元327從發(fā)送數(shù)據(jù)QD提取氣象觀測數(shù)據(jù)TM(在圖5的示例中，64位)，并將其輸出。

反饋單元328根據(jù)從相位檢測單元326提供的相位角檢測結(jié)果計算相位角誤差，過濾相位角誤差，然后，將其提供給VCO 329。即，反饋單元328控制VCO 329的振蕩頻率，使得相位檢測單元326可以獲得±π相位角。

VCO 329以根據(jù)反饋單元328的控制的頻率振蕩，并將振蕩信號提供給乘法器317和90度移位器330。

90度移位器330將從VCO 329提供的振蕩信號的相位移動90°。90度移位器330將其相位移動90°的振蕩信號提供給乘法器318。

如上所述，接收裝置300可以接收并精確地解調(diào)從發(fā)送裝置200發(fā)送的無線信號(發(fā)送信號TX)。即，接收裝置300可以在更長的距離上發(fā)送無線信號，同時抑制整個裝置的電力消耗增加。

而且，通過如上所述反饋接收信號的相位檢測結(jié)果并且根據(jù)相位角誤差控制接收信號的相位，接收裝置300可以減小接收信號的相位角誤差。因此，接收裝置300可以更準確地解調(diào)接收信號(即，發(fā)送信號TX)。

即，可以接收發(fā)送信號，其中，使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位；可以校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的接收信號的載波頻率的移位量的作為接收的發(fā)送信號的接收信號的頻率，并且可以進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；可以使用生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；并且可以檢測和解調(diào)轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

例如，信號處理裝置可以包括：接收單元，其接收發(fā)送信號，其中，使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位；振蕩信號生成單元，其校正由于由所述頻率調(diào)制造成的相移而引起的接收信號的載波頻率的移位量的作為由所述接收單元接收的發(fā)送信號的接收信號的頻率，并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；頻率轉(zhuǎn)換器，其使用由所述振蕩信號生成單元生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及解調(diào)單元，其檢測和解調(diào)由所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

而且，例如，一種程序可以促使計算機用作：接收控制單元，其促使接收單元接收發(fā)送信號，其中，使用要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每預定的單位時間控制相位；振蕩信號生成單元，其校正由于由所述頻率調(diào)制造成的相移而引起的接收信號的載波頻率的移位量的作為由所述接收單元接收的發(fā)送信號的接收信號的頻率，并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；頻率轉(zhuǎn)換器，其使用由所述振蕩信號生成單元生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及解調(diào)單元，其檢測和解調(diào)由所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

因此，可以接收并精確地解調(diào)所發(fā)送的無線信號(發(fā)送信號TX)。即，可以在更長的距離上發(fā)送無線信號，同時抑制整個裝置的電力消耗增加。

<接收處理過程>

接下來，參考圖18的流程圖，描述在上述接收裝置300中執(zhí)行的接收處理過程的示例。

當開始接收處理時，接收裝置300的低噪聲放大器312在步驟S301中經(jīng)由天線311接收無線信號(發(fā)送信號TX)。

在步驟S302中，低噪聲放大器312放大作為在步驟S301中接收的無線信號的接收信號。

在步驟S303中，SAW濾波器313從在步驟S302中放大的接收信號中消除與期望頻帶大不相同的分量(即，不必要的頻率分量)。

在步驟S304中，本地振蕩器314以預定頻率振蕩，并且乘法器315通過將振蕩信號與接收信號相乘來將接收信號轉(zhuǎn)換為中頻信號。此時，本地振蕩器314的振蕩頻率設置為上述表達式(3)。即，本地振蕩器314和乘法器315通過移動載波頻率來將接收信號轉(zhuǎn)換為中頻信號，以便消除接收信號的相移。

在步驟S305中，帶通濾波器316通過中頻信號的分量，并從中頻信號中消除不必要的頻率分量。

在步驟S306中，乘法器317將中頻信號與作為VCO輸出的振蕩信號相乘。

在步驟S307中，乘法器318將中頻信號與其相位偏移90°的VCO輸出(振蕩信號)相乘。

在步驟S308中，低通濾波器319消除所提供的信號的高頻分量，并生成I信號。而且，低通濾波器320消除所提供的信號的高頻分量，并且生成Q信號。即，低通濾波器319和低通濾波器320從I信號和Q信號中消除不必要的高頻分量。

在步驟S309中，黃金碼生成單元321生成與由發(fā)送裝置200的黃金碼生成單元114生成的偽隨機數(shù)序列相同的偽隨機數(shù)序列。乘法器322將偽隨機數(shù)序列與I信號相乘，并且乘法器323將偽隨機數(shù)序列與Q信號相乘。即，黃金碼生成單元321、乘法器322以及乘法器323將I信號和Q信號與偽隨機數(shù)序列相乘。

在步驟S310中，積分器324將I信號進行1位積分，并且積分器325將Q信號進行1位積分。

在步驟S311中，相位檢測單元326檢測相對于I信號和Q信號(即，接收信號)的相位角。

在步驟S312中，解調(diào)單元327解調(diào)檢測到的相位角的極性。

在步驟S313中，解調(diào)單元327通過執(zhí)行CRC操作來執(zhí)行誤差確定。

在步驟S314中，當在步驟S313中的誤差確定中確定沒有發(fā)生誤差時，解調(diào)單元327輸出在步驟S312中獲得的解調(diào)數(shù)據(jù)(氣象觀測數(shù)據(jù)TM)。

在步驟S315中，反饋單元328根據(jù)在步驟S311中獲得的相位角檢測結(jié)果計算相位角誤差，并且過濾相位角誤差。反饋單元328基于相位角誤差來控制VCO 329的振蕩頻率，使得相位檢測單元326獲得±π相位角(以便減小相位角誤差)。通過這種方式控制來獲得的VCO輸出用于在步驟S306中的處理。

當在步驟S315中的處理結(jié)束時，接收處理結(jié)束。

在每個步驟中的上述處理可以按照任意順序、并行或根據(jù)需要反復執(zhí)行。

通過以上述方式執(zhí)行每個處理，接收裝置300可以接收并精確地解調(diào)從發(fā)送裝置200發(fā)送的無線信號(發(fā)送信號TX)。即，接收裝置300可以在更長的距離上發(fā)送無線信號，同時抑制整個裝置的電力消耗增加。

圖19是當假設ε為約0.3時通過應用本實施方式的解調(diào)結(jié)果。這表明消除了誤差ε的影響，并且獲得了BPSK調(diào)制的精確星座。

注意，在以上描述中，接收裝置300可以處理除了等同于BPSK調(diào)制(二進制相移調(diào)制)的調(diào)制之外的調(diào)制(即，可以精確地執(zhí)行解調(diào))。例如，接收裝置300可以處理等同于QPSK調(diào)制(正交相移調(diào)制)的調(diào)制(即，可以精確地執(zhí)行解調(diào))。

注意，要由接收裝置300接收的數(shù)據(jù)(要由解調(diào)單元327輸出的發(fā)送數(shù)據(jù)QD)是任意的，并且不限于上述氣象觀測數(shù)據(jù)TM。即，接收裝置300可以應用于除了觀測上述氣象數(shù)據(jù)的系統(tǒng)之外的任意系統(tǒng)。

而且，雖然在以上描述中說明了接收裝置300接收無線信號，但是接收裝置300接收的信號不限于此，并且可以接收經(jīng)由任意的有線通信介質(zhì)發(fā)送的信號(發(fā)送信號TX)。

<4、第四實施方式>

<發(fā)送裝置>

當從要發(fā)送的氣象觀測數(shù)據(jù)生成發(fā)送信號TX時，可以將校正數(shù)據(jù)加入發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN，使得由邊緣脈沖MX表示的邊緣的數(shù)量(即，每單位時間的邊緣的數(shù)量)的時間平均值恒定。

如上所述，在邊緣脈沖MX中的每單位時間的邊緣數(shù)恒定(換言之，具有表示每單元位數(shù)的邊緣的值的位數(shù)是恒定的)，因此，在發(fā)送信號TX中的每單位時間的相移的數(shù)量是恒定的。然后，如果已知相移量的誤差ε，則可以通過在解調(diào)時的相移來抵消誤差ε。即，與第二實施方式一樣，可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

圖20示出了作為在這種情況下應用本技術(shù)的信號處理裝置的實施方式的發(fā)送裝置的主要配置示例。在圖20中示出的發(fā)送裝置400與在圖4中的發(fā)送裝置100相似，并且將從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)(例如，諸如溫度、日照、降雨量、風向或風速等觀測數(shù)據(jù))作為無線信號發(fā)送。

如圖20中所示，發(fā)送裝置200基本上具有與發(fā)送裝置100相似的配置，但是包括擴頻碼生成單元(spread code generation unit)411代替發(fā)送裝置100的黃金碼生成單元114，并且進一步包括邊緣和值(ESV)校正單元412。

擴頻碼生成單元411生成始終固定的擴展模式421(例如，“01100011”)，并將其提供給乘法器115。

乘法器115將發(fā)送數(shù)據(jù)QD(在圖5的示例中為150位)與從擴頻碼生成單元411提供的擴展模式421相乘，并且生成發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。從圖21的頂部開始的第一行示出了發(fā)送數(shù)據(jù)QD的示例，并且從頂部開始的第二行示出了發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的示例。即，在這種情況下，乘法器115通過以下方式從發(fā)送數(shù)據(jù)QD生成發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。

發(fā)送數(shù)據(jù)QD為“0”→發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN＝“01100011”的情況

發(fā)送數(shù)據(jù)QD為“1”→發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN＝“10011100”的情況

乘法器115將所生成的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN提供給ESV校正單元412。

ESV校正單元412對發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每個預定數(shù)量的位(例如，8位)增加1位的ESV校正位。控制ESV校正位的值，使得邊緣脈沖MX的值“1”的位的頻率始終恒定。

ESV校正單元412將ESV校正位加入發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN，并將發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN提供給邊緣檢測單元116。

與在第一實施方式中描述的情況一樣，邊緣檢測單元116檢測來自增加了ESV校正位的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的邊緣，并且生成邊緣脈沖MX。

例如，如圖21中所示，發(fā)送數(shù)據(jù)QD的每一位生成9位邊緣脈沖MX，其中，具有值“1”的位數(shù)恒定(例如，4)。在邊緣脈沖MX為“1”時，進行相位調(diào)制。因此，在圖21的示例中，對發(fā)送數(shù)據(jù)QD的每一位執(zhí)行四次相位調(diào)制。

當相位調(diào)制量包括誤差ε時，其等同于載波頻率移動4ε÷(2πT)(在此處，T是發(fā)送該發(fā)送數(shù)據(jù)QD的1位所需的時間)。

由于誤差ε可以假設為“載波頻率偏移(carrier frequency shift)”，因此接收裝置300可以通過將載波頻率移動4ε÷(2πT)來準確地執(zhí)行解調(diào)。

即，發(fā)送裝置400可以與發(fā)送裝置100一樣使用頻率調(diào)制執(zhí)行BPSK調(diào)制，并且在抑制整個裝置的電力消耗增加的同時，在更長的距離上發(fā)送無線信號。而且，發(fā)送裝置400可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

注意，在發(fā)送裝置200的調(diào)制方法中，調(diào)制速度被降低為3/5，但是在發(fā)送裝置400的調(diào)制方法中，將調(diào)制速度的降低抑制為8/9。通過組合擴展模式和ESV校正，可以以更高的效率執(zhí)行調(diào)制。勿庸置疑，擴展模式421的位長度是任意的。通過增加擴展模式421的位長度，可以提高效率。

注意，盡管在以上描述中描述了ESV校正位是1位，但是ESV校正位的位數(shù)是任意的，并且可以是2位或更多。

<發(fā)送處理過程>

接下來，參考在圖22中的流程圖，描述在這種情況下的發(fā)送處理過程。

在這種情況下，與在圖10的步驟S101和S102中的每個處理一樣，執(zhí)行在步驟S401和S402中的每個處理。

在步驟S403中，擴頻碼生成單元411生成預定擴展模式421，乘法器115將發(fā)送數(shù)據(jù)QD與擴展模式421相乘，并且生成發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN。

在步驟S404中，ESV校正單元412對發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的每個預定數(shù)量的位添加ESV校正位。換言之，ESV校正單元412添加ESV校正位，使得由邊緣脈沖MX指示的邊緣的數(shù)量的時間平均值恒定(使得表示邊緣脈沖MX的每單元位數(shù)的邊緣的值的位數(shù)恒定)。

與在圖10的步驟S104至S107中的每個處理一樣，執(zhí)行在步驟S405至S408中的每個處理。

通過上述方式執(zhí)行每個處理，發(fā)送裝置400可以使用頻率調(diào)制執(zhí)行等同于BPSK調(diào)制的調(diào)制，并且在抑制整個裝置的電力消耗增加的同時，在更長的距離上發(fā)送無線信號。

與從發(fā)送裝置200發(fā)送的發(fā)送信號TX一樣，從上述發(fā)送裝置400發(fā)送的發(fā)送信號TX可以由上述接收裝置300接收和解調(diào)。

注意，與發(fā)送裝置100一樣，發(fā)送裝置400可以實現(xiàn)QPSK調(diào)制(正交相移調(diào)制)以及BPSK調(diào)制(二進制相移調(diào)制)。

而且，由發(fā)送裝置400發(fā)送的數(shù)據(jù)是任意的，并且不限于上述氣象觀測數(shù)據(jù)。即，發(fā)送裝置400可以應用于除了觀測氣象數(shù)據(jù)的上述系統(tǒng)之外的任意系統(tǒng)。

而且，盡管在以上描述中描述了發(fā)送裝置400發(fā)送作為無線信號的發(fā)送信號TX，但是發(fā)送裝置400可以經(jīng)由任意有線通信介質(zhì)發(fā)送該發(fā)送信號TX。

<5、第五實施方式>

<發(fā)送裝置>

可以調(diào)整在通過脈沖指示邊緣的位置的邊緣脈沖MX中的脈沖的極性，使得每個極性的速率相等。例如，在邊緣脈沖MX中的脈沖的極性可以交替地反轉(zhuǎn)。

因此，在發(fā)送信號TX中具有彼此不同的方向的多個相移中，可以消除包括在相移中的誤差ε。因此，可以減少在相移中的誤差，并且更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。尤其地，通過交替地反轉(zhuǎn)在邊緣脈沖MX中的脈沖的極性并且每次反轉(zhuǎn)相移的方向，可以減少在相移中的誤差并且更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

圖23示出了作為在這種情況下應用本技術(shù)的信號處理裝置的實施方式的發(fā)送裝置的主要配置示例。在圖23所示的發(fā)送裝置500與在圖4中的發(fā)送裝置100相似，并且發(fā)送從氣象觀測裝置31提供的氣象觀測數(shù)據(jù)(例如，諸如溫度、日照、降雨量、風向或風速等觀測數(shù)據(jù))，作為無線信號。

如圖23中所示，發(fā)送裝置500基本上具有與發(fā)送裝置100相似的配置，但是包括邊緣檢測逆變器511，代替發(fā)送裝置100的邊緣檢測單元116。

邊緣檢測逆變器511與邊緣檢測單元116一樣檢測從乘法器115提供的發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN的值改變(從0變成1或從1變成0)的邊緣，并且生成指示邊緣的位置的邊緣脈沖MX，即，從發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的前一位改變值的位置。然而，邊緣檢測逆變器511每次反轉(zhuǎn)指示邊緣的值的極性。

例如，如圖24中所示，邊緣檢測逆變器511將表示無邊緣的10位識別模式“0000000000”分配給從發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的前一位不改變值的位，將表示邊緣的10位識別模式“1000000000”分配給從前一位改變值的奇數(shù)位，并且將表示邊緣的10位識別模式“1000000000”分配給從前一位改變值的偶數(shù)位。在這種情況下的邊緣脈沖MX中，值“1”或“-1”表示在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的邊緣的位置，并且值“1”和值“-1”交替地出現(xiàn)。

邊緣檢測逆變器511將邊緣的極性通過這種方式反轉(zhuǎn)的邊緣脈沖MX提供給高斯特性生成單元117。

與在第一實施方式中的情況一樣，高斯特性生成單元117將邊緣脈沖MX轉(zhuǎn)換為高斯波形MD。當邊緣脈沖MX的輸出為“-1”時，高斯波形MD的極性也反轉(zhuǎn)。即，如圖24所示，由于指示邊緣的位的極性在邊緣脈沖MX中交替地反轉(zhuǎn)，所以指示邊緣的脈沖的極性也在高斯波形MD中交替地反轉(zhuǎn)。因此，在發(fā)送信號TX中，相移的方向每次都反轉(zhuǎn)。即，相移量改變“π+ε”→“-π-ε”→“π+ε”→“-π-ε”。因此，由于每次相移時相移量交替地消除為+ε、-ε、+ε、-ε...，所以可以減小誤差ε的影響。

<邊緣檢測逆變器>

圖25示出邊緣檢測逆變器511的主要配置示例。如圖25所示，邊緣檢測逆變器511基本上具有與邊緣檢測單元116(圖6)相似的配置，并且除了邊緣檢測單元116的配置以外，進一步包括一位計數(shù)器531、極性逆變器532以及選擇單元533。

與參考圖6描述的邊緣檢測單元116的情況一樣，在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的邊緣由延遲單元131和異或運算單元132檢測，并且邊緣脈沖MX由邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133生成。

異或運算單元132還將異或運算結(jié)果提供給一位計數(shù)器531。

每當在異或運算結(jié)果中出現(xiàn)值“1”時，一位計數(shù)器531向上計數(shù)。然而，由于位數(shù)是1位，所以一位計數(shù)器531的輸出交替地變?yōu)椤?”→“0”→“1”→“0”。

一位計數(shù)器531將1位計數(shù)值提供給選擇單元533。

順便提及，邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133將所生成的邊緣脈沖MX提供給極性逆變器532和選擇單元533。

極性逆變器532使邊緣脈沖MX的極性反轉(zhuǎn)。換言之，在邊緣脈沖MX中的值“1”的位的極性反轉(zhuǎn)為“-1”。注意，按照原樣輸出值“0”。極性逆變器532將極性反轉(zhuǎn)的邊緣脈沖MX提供給選擇單元533。

選擇單元533根據(jù)從一位計數(shù)器531提供的計數(shù)值，選擇從邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133提供的邊緣脈沖MX或從極性逆變器532提供的極性反轉(zhuǎn)的邊緣脈沖MX。例如，當計數(shù)值為“1”時，選擇單元533選擇從邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器133提供的邊緣脈沖MX，并且當計數(shù)值為“0”時，選擇單元533選擇從極性逆變器532提供的極性反轉(zhuǎn)的邊緣脈沖MX。

選擇單元533對邊緣脈沖MX的每一位執(zhí)行該選擇。選擇單元533將所選擇的邊緣脈沖MX提供給高斯特性生成單元117。

如上所述，發(fā)送裝置500可以與發(fā)送裝置100一樣使用頻率調(diào)制執(zhí)行BPSK調(diào)制，并且在抑制整個裝置的電力消耗增加的同時，在更長的距離上發(fā)送無線信號。此外，通過上述方式反轉(zhuǎn)指示邊緣的脈沖的極性，發(fā)送裝置500可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

<發(fā)送處理過程>

接下來，在參考圖26中的流程圖，描述在這種情況下的發(fā)送處理過程。

在這種情況下，與在圖10的步驟S101至S103中的每個處理一樣，執(zhí)行在步驟S501至S503中的每個處理。

在步驟S504中，邊緣極性逆變器511進行邊緣檢測反轉(zhuǎn)處理，檢測在發(fā)送數(shù)據(jù)序列PN中的變化部分(邊緣)，并且生成邊緣脈沖MX，其中，對每個變化部分(邊緣)反轉(zhuǎn)輸出極性。

與在圖10的步驟S105至S107中的每個處理一樣，執(zhí)行在步驟S505至S507中的處理。

<邊緣檢測反轉(zhuǎn)處理過程>

接下來，參考在圖27中的流程圖，描述在圖26的步驟S504中執(zhí)行的邊緣檢測反轉(zhuǎn)處理過程的示例。

與在圖11的步驟S121至S123中的邊緣檢測處理一樣，執(zhí)行在步驟S521至S523中的每個處理。

在步驟S524中，1位計數(shù)器531以1位計數(shù)在步驟S522中執(zhí)行的異或運算的運算結(jié)果為“1”的次數(shù)。

在步驟S525中，極性逆變器532反轉(zhuǎn)在步驟S523中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)(即，邊緣脈沖MX)的輸出特性。

在步驟S526中，選擇單元533根據(jù)在步驟S524中獲得的計數(shù)值，選擇在步驟S523中通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換獲得的在轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)(即，邊緣脈沖MX)的極性。即，選擇單元533根據(jù)在步驟S524中獲得的計數(shù)值，選擇在步驟S523中通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換獲得的在轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)或者在步驟S525中獲得的極性反轉(zhuǎn)的在轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)。

當在步驟S526中的處理結(jié)束時，處理返回到圖26。

通過以上述方式執(zhí)行每個處理，發(fā)送裝置500可以使用頻率調(diào)制執(zhí)行等同于BPSK調(diào)制的調(diào)制，并且在抑制整個裝置的電力消耗增加的同時，在更長的距離上發(fā)送無線信號。然后，發(fā)送裝置500可以更精確地解調(diào)發(fā)送信號TX。

從上述發(fā)送裝置500發(fā)送的發(fā)送信號TX可以由處理公共BPSK調(diào)制的接收裝置接收和解調(diào)。

而且，由發(fā)送裝置500發(fā)送的數(shù)據(jù)是任意的，并且不限于上述氣象觀測數(shù)據(jù)。換言之，發(fā)送裝置500可以應用于除了觀測氣象數(shù)據(jù)的上述系統(tǒng)之外的任意系統(tǒng)。

而且，盡管在以上描述中描述了發(fā)送裝置500發(fā)送作為無線信號的發(fā)送信號TX，但是發(fā)送裝置500可以經(jīng)由任意有線通信介質(zhì)發(fā)送該發(fā)送信號TX。

<6、第六實施方式>

<計算機>

上述一系列處理可以由硬件或軟件執(zhí)行。當由軟件執(zhí)行一系列處理時，構(gòu)成軟件的程序安裝在計算機中。在此處，計算機包括嵌入專用硬件中的計算機和能夠通過安裝各種程序來執(zhí)行各種功能的個人計算機。

圖28是示出通過程序執(zhí)行上述一系列處理的計算機的硬件配置示例的方框圖。

在圖28所示的計算機600中，中央處理單元(CPU)611、只讀存儲器(ROM)612以及隨機存取存儲器(RAM)613通過總線614彼此連接。

總線614進一步連接至輸入/輸出接口620。輸入/輸出接口620與輸入單元621、輸出單元622、存儲單元623、通信單元624以及驅(qū)動器625連接。

輸入單元621包括例如鍵盤、鼠標、麥克風、觸摸面板以及輸入終端。輸出單元622包括例如顯示器、揚聲器以及輸出終端。存儲單元623包括例如硬盤、RAM盤以及非易失性存儲器。通信單元624包括例如網(wǎng)絡接口。驅(qū)動器625驅(qū)動可移除介質(zhì)631，例如，磁盤、光盤、磁光盤或半導體存儲器。

在具有上述配置的計算機中，CPU 611通過輸入/輸出接口620和總線614將存儲在例如存儲單元623中的程序加載到RAM 613內(nèi)并且執(zhí)行該程序，從而執(zhí)行上述一系列處理。在RAM 613中，適當?shù)卮鎯PU 611執(zhí)行各種類型的處理等所需的數(shù)據(jù)。

由計算機(CPU 611)執(zhí)行的程序可以通過存儲在可移除介質(zhì)631中來使用，例如，作為封裝介質(zhì)等。在這種情況下，可以通過將可移除介質(zhì)631連接至驅(qū)動器625，經(jīng)由輸入/輸出接口620將程序安裝在存儲單元623中。

而且，可以通過有線或無線發(fā)送介質(zhì)(例如，局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星廣播)來提供程序。在這種情況下，程序可以由通信單元624接收并且安裝在存儲單元623中。

除了上述之外，程序可以預先安裝在ROM 612或存儲單元623中。

注意，由計算機執(zhí)行的程序可以是以時間序列以在本說明書中描述的順序執(zhí)行處理的程序，或者是并行地或在必要的時間(例如，在調(diào)用時)執(zhí)行處理的程序。

而且，在本說明書中，描述記錄在記錄介質(zhì)中的程序的步驟不僅包括以時間序列以所描述的順序執(zhí)行的處理，而且還包括并行或單獨執(zhí)行的不一定以時間序列執(zhí)行的處理。

此外，可以在上述裝置或除了上述裝置之外的任意裝置中執(zhí)行在每個步驟中的上述處理。在這種情況下，執(zhí)行處理的裝置具有執(zhí)行上述處理所需的功能(功能塊等)。而且，將處理所需的信息適當?shù)匕l(fā)送給該裝置。

此外，在本說明書中，系統(tǒng)是指多個構(gòu)成要素(裝置、模塊(部件)等)的集合，并且所有構(gòu)成要素不必在同一殼體中。因此，存儲在單獨殼體中并且經(jīng)由網(wǎng)絡彼此連接的多個裝置以及在殼體中具有多個模塊的裝置均是系統(tǒng)。

而且，在以上描述中被描述為一個裝置(或一個處理單元)的配置可以分割并且配置為多個裝置(或多個處理單元)?？商鎿Q地，在以上描述中被描述為多個裝置(或多個處理單元)的配置可以整合并且配置為一個裝置(或一個處理單元)。而且，除了以上配置之外的配置可以自然地加入每個裝置(或每個處理單元)的配置中。而且，只要系統(tǒng)整體的配置或操作總體上相等，裝置(或處理單元)的配置的一部分就可以包括在其他裝置(或其他處理單元)中。

盡管已經(jīng)參考附圖詳細描述了本公開的合適的實施方式，但是本公開的技術(shù)范圍不限于以上示例。顯然，本公開的技術(shù)領域的普通技術(shù)人員可以在權(quán)利要求中描述的技術(shù)理念的范圍內(nèi)設想各種修改或校正，并且應當理解，這些修改或校正自然屬于本公開的技術(shù)范圍。

例如，本技術(shù)可以是云計算的配置，其中，經(jīng)由網(wǎng)絡由多個裝置共享/協(xié)同處理功能。

而且，在上述流程圖中描述的每個步驟可以由一個裝置執(zhí)行，或者由多個裝置共享和執(zhí)行。

此外，當步驟包括多個處理時，包含在該步驟中的多個處理可以由裝置執(zhí)行，或者由多個裝置共享和執(zhí)行。

而且，本技術(shù)不限于此，并且可以被實現(xiàn)為配備有這種裝置或構(gòu)成系統(tǒng)的裝置的任何配置，例如，作為系統(tǒng)大規(guī)模集成(LSI)等的處理器、使用多個處理器等的模塊，使用多個模塊等的單元、或者進一步向單元等(即，裝置的配置的一部分)增加其他功能的設置。

注意，本技術(shù)可以具有以下配置。

(1)一種信號處理裝置，包括：

控制數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)來控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；

頻率調(diào)制單元，被配置為基于由所述控制數(shù)據(jù)生成單元生成的所述控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制；以及

發(fā)送單元，被配置為發(fā)送通過所述頻率調(diào)制單元執(zhí)行了頻率調(diào)制的所述載波信號作為發(fā)送信號。

(2)根據(jù)(1)所述的信號處理裝置，其中，

所述控制數(shù)據(jù)生成單元包括：

邊緣檢測單元，被配置為檢測邊緣，所述數(shù)字數(shù)據(jù)的值在所述邊緣處改變；以及

邊緣數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成以比在所述數(shù)字數(shù)據(jù)中的所述邊緣的時間間隔短的時間間隔指示由所述邊緣檢測單元檢測到的所述邊緣的位置的邊緣數(shù)據(jù)作為所述控制數(shù)據(jù)。

(3)根據(jù)(2)所述的信號處理裝置，其中，

所述邊緣檢測單元通過在所述數(shù)字數(shù)據(jù)的相鄰的位之間進行異或運算來檢測所述邊緣，并且

所述邊緣數(shù)據(jù)生成單元通過增大由所述邊緣檢測單元生成的所述邊緣的檢測結(jié)果的位長度來生成所述邊緣數(shù)據(jù)。

(4)根據(jù)(3)所述的信號處理裝置，其中，

所述邊緣檢測單元生成指示在位之間的異或運算的結(jié)果的1位數(shù)據(jù)作為所述邊緣的檢測結(jié)果，并且

所述邊緣數(shù)據(jù)生成單元將由所述邊緣檢測單元生成的所述1位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為10位數(shù)據(jù)。

(5)根據(jù)(2)到(3)中任一項所述的信號處理裝置，其中，

所述控制數(shù)據(jù)生成單元進一步包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器被配置為轉(zhuǎn)換所述數(shù)字數(shù)據(jù)，使得在所述數(shù)字數(shù)據(jù)中的所述邊緣的時間平均值恒定，并且

所述邊緣檢測單元檢測在由所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的所述數(shù)字數(shù)據(jù)中的所述邊緣。

(6)根據(jù)(5)所述的信號處理裝置，其中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器基于預定轉(zhuǎn)換表每隔預定的位長度轉(zhuǎn)換所述數(shù)字數(shù)據(jù)。

(7)根據(jù)(6)所述的信號處理裝置，其中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器每3位識別所述數(shù)字數(shù)據(jù)的3位的值并且將所述3位轉(zhuǎn)換為所述邊緣的數(shù)量恒定的5位數(shù)據(jù)。

(8)根據(jù)(2)到(7)中任一項所述的信號處理裝置，其中，

所述控制數(shù)據(jù)生成單元進一步包括校正數(shù)據(jù)附加單元，所述校正數(shù)據(jù)附加單元被配置為將校正數(shù)據(jù)添加至所述數(shù)字數(shù)據(jù)，使得由所述邊緣數(shù)據(jù)指示的所述邊緣的數(shù)量的時間平均值是恒定的，并且

所述邊緣檢測單元檢測在由所述校正數(shù)據(jù)附加單元添加了所述校正數(shù)據(jù)的所述數(shù)字數(shù)據(jù)中的所述邊緣。

(9)根據(jù)(8)所述的信號處理裝置，其中，所述校正數(shù)據(jù)是1位數(shù)據(jù)。

(10)根據(jù)(2)到(9)中任一項所述的信號處理裝置，其中，

所述邊緣數(shù)據(jù)生成單元生成通過脈沖指示所述邊緣的位置的邊緣數(shù)據(jù)，并且

所述控制數(shù)據(jù)生成單元進一步包括極性調(diào)整單元，所述極性調(diào)整單元被配置為調(diào)整在由所述邊緣數(shù)據(jù)生成單元生成的所述邊緣數(shù)據(jù)中的脈沖的極性，使得每種極性的比例相等。

(11)根據(jù)(10)所述的信號處理裝置，其中，

所述邊緣數(shù)據(jù)生成單元生成由具有正極性的脈沖指示所述邊緣的位置的所述邊緣數(shù)據(jù)，并且

所述極性調(diào)整單元通過將在由所述邊緣數(shù)據(jù)生成單元生成的所述邊緣數(shù)據(jù)中的脈沖的極性交替地反轉(zhuǎn)來將具有正極性的脈沖轉(zhuǎn)換為具有負極性的脈沖。

(12)根據(jù)(1)到(11)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述頻率調(diào)制單元通過基于所述控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制來對所述載波信號的相位執(zhí)行二進制相移調(diào)制。

(13)根據(jù)(1)到(12)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述頻率調(diào)制單元通過基于所述控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制來對所述載波信號的相位執(zhí)行正交相移調(diào)制。

(14)根據(jù)(1)到(13)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述頻率調(diào)制單元使用小數(shù)PLL對所述載波信號進行頻率調(diào)制，其中，通過調(diào)制在PLL中分割振蕩信號并且執(zhí)行相位比較時使用的分頻比來執(zhí)行頻率調(diào)制。

(15)根據(jù)(1)到(14)中任一項所述的信號處理裝置，進一步包括：

高斯波形生成單元，被配置為根據(jù)由所述控制數(shù)據(jù)生成單元生成的所述控制數(shù)據(jù)生成高斯波形，其中，

所述頻率調(diào)制單元使用由所述高斯波形生成單元生成的所述高斯波形對所述載波信號進行頻率調(diào)制。

(16)一種信號處理方法，包括：

生成控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；

基于生成的所述控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制；并且

發(fā)送執(zhí)行了頻率調(diào)制的所述載波信號作為發(fā)送信號。

(17)一種程序，使計算機用作：

控制數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)來控制對載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；

頻率調(diào)制單元，被配置為基于由所述控制數(shù)據(jù)生成單元生成的所述控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制；以及

發(fā)送單元，被配置為發(fā)送通過所述頻率調(diào)制單元執(zhí)行了頻率調(diào)制的所述載波信號作為發(fā)送信號。

(18)一種信號處理裝置，包括：

接收單元，被配置為接收基于控制數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制的發(fā)送信號，所述控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；

振蕩信號生成單元，被配置為將作為由所述接收單元接收的所述發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的所述接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將所述接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；

頻率轉(zhuǎn)換器，被配置為使用由所述振蕩信號生成單元生成的所述振蕩信號將所述接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及

解調(diào)單元，被配置為檢測和解調(diào)被所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的所述接收信號的相位。

(19)一種信號處理方法，包括：

接收基于控制數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制的發(fā)送信號，所述控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號進行頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號進行頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；

將作為接收的所述發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由所述頻率調(diào)制造成的相移而引起的所述接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將所述接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；

使用生成的所述振蕩信號將所述接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；并且

檢測和解調(diào)轉(zhuǎn)換成中頻的所述接收信號的相位。

(20)一種程序，使計算機用作：

接收單元，被配置為接收基于控制數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制的發(fā)送信號，所述控制數(shù)據(jù)用于使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制并且用于比使用所述數(shù)字數(shù)據(jù)控制對所述載波信號的頻率調(diào)制的情況更多地抑制頻率調(diào)制量的時間平均值的波動量；

振蕩信號生成單元，被配置為將作為由所述接收單元接收的所述發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的所述接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將所述接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；

頻率轉(zhuǎn)換器，被配置為使用由所述振蕩信號生成單元生成的所述振蕩信號將所述接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及

解調(diào)單元，被配置為檢測和解調(diào)被所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的所述接收信號的相位。

(21)一種信號處理裝置，包括：

頻率調(diào)制單元，被配置為使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；以及

發(fā)送單元，被配置為發(fā)送由所述頻率調(diào)制單元執(zhí)行了頻率調(diào)制的所述載波信號作為發(fā)送信號。

(22)根據(jù)(21)所述的信號處理裝置，其中，所述頻率調(diào)制單元通過對所述載波信號進行頻率調(diào)制來對所述載波信號的相位進行二進制相移調(diào)制，使得每隔單位時間，所述載波信號的相位為預定的兩個相位中的任一個。

(23)根據(jù)(21)所述的信號處理裝置，其中，所述頻率調(diào)制單元通過對所述載波信號進行頻率調(diào)制來對所述載波信號的相位進行正交相移調(diào)制，使得每隔單位時間，所述載波信號的相位為預定的四個相位中的任一個。

(24)根據(jù)(21)到(23)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述頻率調(diào)制單元使用小數(shù)PLL來對所述載波信號進行頻率調(diào)制，其中，通過調(diào)制在PLL中分割振蕩信號并且執(zhí)行相位比較時使用的分頻比來執(zhí)行所述頻率調(diào)制。

(25)根據(jù)(21)到(24)中任一項所述的信號處理裝置，進一步包括：

控制數(shù)據(jù)生成單元，使用每單位時間要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)生成用于控制相位的控制數(shù)據(jù)，其中，

所述頻率調(diào)制單元基于由所述控制數(shù)據(jù)生成單元所生成的控制數(shù)據(jù)對所述載波信號進行頻率調(diào)制。

(26)根據(jù)(25)所述的信號處理裝置，其中，

所述控制數(shù)據(jù)生成單元生成高斯波形作為控制數(shù)據(jù)，所述高斯波形能夠包括用于每隔單位時間控制頻率調(diào)制單元的脈沖波形，使得所述載波信號的相位改變一預定量，并且

所述頻率調(diào)制單元對載波信號進行頻率調(diào)制，使得所述載波信號的相位根據(jù)由所述控制數(shù)據(jù)生成單元生成的高斯波形的脈沖波形部分改變一預定量。

(27)根據(jù)(26)所述的信號處理裝置，其中，

所述控制數(shù)據(jù)生成單元檢測所述數(shù)字數(shù)據(jù)的值改變的邊緣并且通過所述脈沖波形生成指示所檢測的邊緣的位置的高斯波形，并且

所述頻率調(diào)制單元基于由所述控制數(shù)據(jù)生成單元生成的高斯波形對所述載波信號進行頻率調(diào)制。

(28)根據(jù)(27)所述的信號處理裝置，其中，

所述單位時間是數(shù)字數(shù)據(jù)的每個數(shù)據(jù)的時間間隔，并且

所述脈沖波形是比單位時間短的波形。

(29)根據(jù)(27)或(28)所述的信號處理裝置，其中，所述控制數(shù)據(jù)生成單元通過在所述數(shù)字數(shù)據(jù)的相鄰的位之間進行異或運算來檢測所述邊緣。

(30)根據(jù)(27)到(29)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述控制數(shù)據(jù)生成單元轉(zhuǎn)換所述數(shù)字數(shù)據(jù)，使得在所述數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣的時間平均值恒定并且檢測在所轉(zhuǎn)換的數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣。

(31)根據(jù)(30)所述的信號處理裝置，其中，所述控制數(shù)據(jù)生成單元基于預定的轉(zhuǎn)換表每隔預定的位長度轉(zhuǎn)換所述數(shù)字數(shù)據(jù)。

(32)根據(jù)(31)所述的信號處理裝置，其中，所述控制數(shù)據(jù)生成單元每3位識別所述數(shù)字數(shù)據(jù)的3位的值，并且將所述3位轉(zhuǎn)換為5位數(shù)據(jù)，其中，邊緣的數(shù)量恒定。

(33)根據(jù)(27)到(32)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述控制數(shù)據(jù)生成單元將校正數(shù)據(jù)添加至所述數(shù)字數(shù)據(jù)，使得要檢測的邊緣的數(shù)量的時間平均值是恒定的，并且檢測在添加了校正數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)中的邊緣。

(34)根據(jù)(33)所述的信號處理裝置，其中，所述校正數(shù)據(jù)是1位數(shù)據(jù)。

(35)根據(jù)(27)到(34)中任一項所述的信號處理裝置，其中，所述控制數(shù)據(jù)生成單元將所述脈沖波形的極性交替地反轉(zhuǎn)。

(36)一種信號處理方法，包括：

使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；并且

發(fā)送對其進行了頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

(37)一種程序，使計算機用作：

頻率調(diào)制單元，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制，以便每隔預定的單位時間來控制相位；以及

發(fā)送單元，發(fā)送由所述頻率調(diào)制單元對其進行了頻率調(diào)制的載波信號作為發(fā)送信號。

(38)一種信號處理裝置，包括：

接收單元，接收發(fā)送信號，其中，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；

振蕩信號生成單元，將作為由所述接收單元接收的所述發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的所述接收信號的載波頻率的移位量；并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；

頻率轉(zhuǎn)換器，使用由所述振蕩信號生成單元生成的振蕩信號將該接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及

解調(diào)單元，檢測和解調(diào)由所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

(39)一種信號處理方法，包括：

接收發(fā)送信號，其中，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；

將作為所接收的發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的所述接收信號的載波頻率的移位量，并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；

使用由所述振蕩信號生成單元生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；并且

檢測和解調(diào)由所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

(40)一種程序，使計算機用作：

接收控制單元，使接收單元接收發(fā)送信號，其中，使用待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)對載波信號進行頻率調(diào)制以便每隔預定的單位時間控制相位；

振蕩信號生成單元，將作為由所述接收單元接收的所述發(fā)送信號的接收信號的頻率校正由于由頻率調(diào)制造成的相移而引起的所述接收信號的載波頻率的移位量，并且進一步生成用于將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為預定的中頻的振蕩信號；

頻率轉(zhuǎn)換器，使用由所述振蕩信號生成單元所生成的振蕩信號將接收信號的頻率轉(zhuǎn)換為中頻；以及

解調(diào)單元，檢測和解調(diào)被所述頻率轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成中頻的接收信號的相位。

符號說明

100：發(fā)送裝置

111：CRC附加單元

112：同步信號生成單元

113：選擇單位

114：黃金碼生成單元

115：乘法器

116：邊緣檢測單元

117：高斯特性生成單元

118：頻率調(diào)制單元

119：放大器

120：天線

131：延遲單元

132：異或運算單元

133：邊緣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器

141：轉(zhuǎn)換表

151：定序器

152：計數(shù)器

153：高斯特性轉(zhuǎn)換器

154：附加單元

161：高斯特性表

171：參考振蕩器

172：相位比較器

173：特性濾波器

174：VCO

175：緩沖放大器

176：小數(shù)分頻器

200：發(fā)送裝置

211：3/5轉(zhuǎn)換器

221：轉(zhuǎn)換表

300：接收裝置

311：天線

312：低噪聲放大器

313：SAW濾波器

314：本地振蕩器

315：乘法器

316：帶通濾波器

317、318：乘法器

319、320：低通濾波器

321：黃金碼生成單元

322、323：乘法器

324、325：積分器

326：相位檢測單元

327：解調(diào)單元

328：反饋單元

329：VCO

330：90度移位器

400：發(fā)送裝置

411：擴頻碼生成單元

412：ESV校正單元

421：擴展模式

500：發(fā)送裝置

511：邊緣檢測逆變器

531：一位計數(shù)器

532：極性逆變器

533：選擇單位

600：計算機