JPH01280938A

JPH01280938A - スペクトル拡散通信方式

Info

Publication number: JPH01280938A
Application number: JP63037707A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Ishigaki; 石垣　行信
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-11-13
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPH0652891B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はスペクトル拡散通信方式に係り、特に、受信（
復調ＮＦＩにおいて、逆拡散用の擬似雑音を発生するた
めの拡散符号発生回路を不要としたスペクトル拡散通信
方式に関する。

〔技術的背景〕

最近のわが国における通信技術の発達とシステム技術の
多様化には目覚ましいものがある。光通信技術に代表さ
れる多重通信もその１つであり、電波を使った通信技術
もアナログ変調方式の電波有効利用を図るために、マル
チチャンネルアクセス（ＭＣＡ＞が主流になっている。

しかしこのＭＣＡは、特定の１人が同一周波数を専有で
きないという利点はあるが、チャンネル数が限られてい
る中で当然チャンネル以上の通話は同時にはできない。

そのため特に使用頻度の高い大都市では通話を待たされ
ることが日常的に生じている。これは、有限資源である
周波数資源を、単に帯域幅だけを分割して利用している
ためであり、・［ｎ報の品位、情緒、即時性を考えると
、かかる技術ではそろそろ限界に来ていると思われる。

そこで、より一層効率の高い通信方式の研究。

開発も、古くから多くの研究者によってなされており、
その１つにスペクトル拡散通信方式がある。

このスペクトル拡散（Ｓｐｒｅａｄ　５ｐｅｃｔｒｕ１
１：　Ｓ　Ｓ　）通信方式は約５０年前に欧州で開発さ
れ、基本的な考え方は１９５０年代に確立されている。

　１９６０年代には画側ものトランジスタで疑似雑音符
号発生回路を作成していたが、初期の技術は未熟で、そ
れらを構成する能動素子や製造技術の発達が待望されて
いた。近年に至って高密度ＩＣ技術の発達やＩＣの低価
格化が進み、小型でしかも低価格の装置を作成すること
が可能になったことにより、かかる通信方式が再び注目
を集めている。

スペクトル拡散通信方式とは、キャリアを情報信号にて
１次変調したものを広帯域の雑音状の拡散符号により２
次変調して、非常に広い周波数帯域に拡散する方式であ
る。一般的には、２次変調方式の違いにより、直接拡散
＜ＤＳ）方式１周波数ホッピング（ＦＨ）方式、ハイブ
リッド方式等があり、本発明方式はこのうち前者のＤＳ
方式に関する。かかるスペクトル拡散通信には、■秘匿
性（秘話性）が非常に高い２■外部干渉や雑音。

故意の妨害に強い、■従来システムと共存できる。

■ＭＣＡ局のような制御局や制御チャンネルが不要であ
る。■アドレスコードでの管理ができる。

■ＤＳ（直接拡散）方式では電力密度が低いので、電波
が存在していないように見える（＠弱な電力で送信でき
る）、■通話品位の低下を若干許容すれば局数を増加で
きる。■同一帯域内に疑似雑音符号信号を変えることに
より多重することが可能である１等々の特長があり、こ
れらが認識されて、現在では単に通信分野にとどまらず
、各分野での応用が進んできており、民生機器への展開
ら始まっている。

〔従来の技術〕

第９図及び第１０図を参照しながら、従来のスペクトル
拡散通信方式について説明する。第９図はＤＳ方式によ
るスペクトル拡散通信方式を実現するための基本ブロッ
ク構成図、第１０図は各構成部分におけるスペクトル波
形図である。第９図に示すように、送信側であるＡ局の
１次変調器３１にて１次変調された第１０図（ａ）図示
の如き信号（Ｆｌ）は、拡散変調回Ｆｌ＠３６において
、拡散符号生成回路３９からの信号（Ｆ　ｓｓ　；同図
（ｂ）参照）により２次変調を受けて、電力増幅されて
アンテナＡ１より送信信号（ＦｌＳ）として出力される
。１次変調は特に制限はなく、周波数変調（「Ｈ）やＰ
　Ｓ　Ｋ　（Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）
等で良く（本明細書ではこのＰＳＫにより変調を行なう
ものとして説明する）、２次変調（拡散変調）は、一般
的に疑似雑音符号（Ｐｓｅｕｄｏ　Ｎｏ１ｓｅ　：　Ｐ
　Ｎ符号）によりＰＳＫ変調する。このＰＮ符号はでき
る限りランダム雑音状で、且つ受信ｉ側で符号を取り出
すなめに一定の周期を有している必要がある。

次に、受信側の構成及びｔｉ能等について説明する。受
信側であるＢ局では、アンテナＡ２から所定のフィルタ
と高周波増幅器により得られたＦ１ｓ信号を、逆拡散回
路３７において拡散符号生成回路４９からの拡散符号に
より逆拡散する。この拡散符号生成回路４つはＡ局の拡
散符号生成回路３つと同期が取られており、ＰＮ符号も
同一物（Ｆ３、）である。ところで、アンテナＡ２に入
来する電波はＦｌｓだけとは限らず、第１０図（Ｃ）に
示すように、他の８８局からの電波（Ｆ２５．Ｆ３３．
・・・）と一般の電波（Ｆｎ）が存在する。そこで、逆
拡散回路３７で逆拡散を施すことにより、同図（ｄ）図
示の如き所望の電波Ｆ１ｓを同図（ａ）のようなスペク
トルに戻し、フィルタ（狭帯域ろ波器が望ましい）４１
にてＦｌ、以外の成分の大部分を除去しく同図（ｅ）参
照）、復調回＃１４３にて元の情報信号に復調して出力
するわけである。なお、同図（ｅ）かられかるように、
フィルタ４１の出力信号中にはＦｌｓの池に干渉波のＦ
ｎと多局のＳＳ波の一部が残っている。この残留電力と
目的信号の電力の比をＤＮ比（信号電力対干渉電力比）
と呼んでおり、このＤＮ比を大きく取るためには拡散帯
域ができる限り広い方が有利であり、一般的に情報信号
の周波数帯域の１００〜１０００倍程度にとっている。

以上、スペクトル拡散通信の基本的な原理について説明
したが、次にスペクトル拡散通信を行なう場合の１．２
次各変調・復調における具体的な動作について理論的に
説明する２スペクトル拡散通信におけるスペクトル拡散
信号Ｓ　（ｔ）（第９図のＦｌｓ）は、情報データをｄ
（ｔ）（＋１又は−月、拡散符号ＦｓｓをＰ（ｔ）［＋
１又は−１］、ＪＩ１２送波を　ＣＯ３ωｃｔとすると
、次式で表わされる。

Ｓ　（ｔ）　＝　ｄ　（ｔ）　Ｐ　（ｔ）ＣＯ３ωｃｔ
　　−−（１）（但し、ωｃ＝２πｆｃ）このスペクトル拡散信号ｓ　（Ｂは、受信（復調）にお
いて、入来したスペクトル拡散信号より拡散符号用クロ
ック信号を生成し、更に送信時のスペクトル拡散信号に
おける拡散符号と同期した拡散符号Ｐ（ｔ）（実際には
若干の遅延の伴ったｐ　（ｔ）である）を得て、入来し
たスペクトル拡散信号Ｓ　（ｔ）と乗Ｘ＜相関又は逆拡
散とも言う）を行ない、ｄ（ｔ）ｃｏｓωａｔなる２相
ＰＳＫ信号に変換される。更に、再生した搬送波ＣＯＳ
ωｃｔ　（実際にはＣＯ３ωｃｔ）と乗算による同期検
波を行ない、ｄ　（ｊ）　（ＣＯ３（ＪＪｃｔ）　’　＝　ｄ　（ｔ
）　（１＋ｃｏｓ２ωａｔ　）　／　２を得て、搬送波
成分２ωａｔをフィルタで除去することにより情報デー
タｄ　（ｔ）が復調される。

ここで、２相ＰＳＫ信号ｄ　（ｔ）ＣＯ３ωｃｔの帯域
幅（スペクトルのメインロープとする）をＢｏとし、拡
散符号ｐ（ｔ）により拡散されたスペクトル拡散信号の
帯域幅（スペクトルのメインローブとする）をＢ、とす
れば、スペクトル拡散通信におけるプロセスゲインＧ　
は、Ｇ　　＝Ｂ　　／ＢＤ　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　（２）ｐで表わされる。プロセスゲインＧ、は、通常の設計値に
おいて数百〜数千の値であり、この値に従って妨害信号
、雑音等の抑圧が行なわれるため、情報データｄ　（ｔ
）に対してスペクトル拡散信号の周波数帯域が広いほど
耐妨害性、耐雑音性等における改善効果が高まる。即ち
、改善効果はプロセスゲインＧ、でほぼ一義的に定まる
。

５発明が解決しようとする課題〕かかるスペクトル拡散通信方式では、「逆拡散ｊが最も
重要であり、これを行なうに必要な拡散符号の生成が容
易ではなく、現在では、Ａ　Ｆ　Ｃ＄制御ループ、遅延
ロックルー・プ及び乗算器による逆拡散法や、マツチド
フィルタを用いた同期ループと乗算器による逆拡散法が
一般的に用いられている。

これらの構成による逆拡散は、いずれも回路構成が複雑
で、更には調整面やコスト面での課題もあり、民生機器
への展開に当ってはこれらの課題を解決する必要がある
。又、非常に広い周波数帯域を必要とするために、周波
数帯域（又は電波）の有効活用の面で問題があり、実際
には使用できる周波数帯域が限られてしまい、希望通り
の設計が行ない難い等の欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、変調側には情報信号を第１の搬送波でＰＳＫ
変調してＰＳＫ変調信号を得る手段と、クロック信号を
入力して拡散符号信号を得る手段と。

ＰＳＫ変調信号を拡散符号信号に乗算することにより拡
散して第１のスペクトル拡散信号を得る手段と、拡散符
号信号及びクロック信号を入力して相分変換出力信号を
得る手段と、得られた相分変換出力信号を第２の搬送波
に乗算して第２のスペクトル拡散信号を得る手段と、第
２のスペクトル拡散信号と第１のスペクトル拡散信号と
を加算して加算スペクトル拡散信号を出力する手段とを
備え、復調側には加算スペクトル拡散信号を入力して第
１のスペクトル拡ｒＰ１　（ｔ＝号と第２のスペクトル
拡散信号とに分離検出するための手段と１分離検出され
た第２のスペクトル拡散信号を入力してその１タイムス
ロットの遅延を付与する遅延回路と、遅延回路の出力と
第２のスペクトル拡散信号とを入力して乗算を行なって
復調拡散符号信号を得る手段と、得られた復調拡散符号
信号と第１のスペクトル拡散信号とを入力して乗算によ
り第１のスペクトル拡散信号を逆拡散して復調ＰＳＫ信
号を出力する復調手段とを備えて通信することにより、
上記諸課題を解消し得る新規な通信方式を実現した。

〔実施例〕

本発明のスペクトル拡散通信方式では、上記の如き構成
にて通信を行うようにしたので、逆拡散において従来よ
り必須の構成要件であったクロック再生回路、拡散符号
発生回路、ループで構成される同期引込み回路及び同、
期保持回路等が不要となったものであり、以下、本発明
方式を実現し得る装置の具体例を上げて、図面と共に説
明する。

第１図は、本発明のスペクトル拡散通信方式を実現する
スペクトル拡散通信装置の第１実施例のブロック構成図
で、同図（Ａ）が変調部（送信側）１０、同図（Ｂ）が
復調部（受信ｆｌｌ！Ｉ）２０である。

なおアンテナ等構成の一部の図示を省略している。

第１図（＾）に示すように、変調部１０は２つの乗算器
２，３；演算回路（加算器）６．相分変換回路８．拡散
符号生成回路（ＰＮＧ）　９及びＢＰＦ（帯域Ｐ波器）
１１等を備え、これらを第１図ｆＡ）図示の如く接続し
て構成している。相分変換回路８は例えばＥＸ−Ｏｆ？
ゲート２５とＤフリップフロップ回路（以下ｒ　０ＦＦ
Ｊとも記す）２６を図のように結線することにより実現
される。また復調部２０は２つのＢＰＦ１３，１５；２
つの遅延回路＜０Ｌ）１６．１７；２つの乗算器４，５
；加算器１８、減算器２２．及びＬＰＦ　（帯ｔ！Ａ′
Ｐ波器）２４を第１図（Ｂ）図示の如く接続して構成し
ている。

なお、遅延回路１６．加ＸＨＩＢ、及び減算器２２とで
２種類の特性を有する櫛歯形フィルタ１つを構成してお
り、その周波数特性は第２図（Ａ）、（Ｂ）に夫々加算
特性及び減算特性として示す通りである。以下、変調部
１０及び復調部の２０具体的なＩＲ能、動作について、
第２図、第３図の信号波形図及び第４図のタイミングチ
ャートを併せ参照しながら説明する。

まず送信を行なう場合、変調部１０においては、第１の
搬送波ωｑ、にて情報信号ｄ　（ｔ）が１次変調器（図
示せず）で変調されて、第２図（Ａ）の波形（力の如き
１次変調信号ｄ　Ｂ）ｃｏｓωｃ＋ｔ（ここでは２相Ｐ
ＳＫ変調信号としている）となって、入力端子Ｉｎ　＋
を介して乗算器２に供給される。一方、入力端子Ｉｎ　
２からはクロック信号Ｓ　ｃ（ｔ）を拡散符号生成回路
９に供給して、この信号を基に拡散符号信号ｐ　Ｂ）を
生成する。拡散符号としては、−ｉ的に疑似雑音符号が
用いられ、その中でもＭ系列符号がよく用いられるので
、「擬似雑音符号」と呼ばれることらある。拡散符号発
生回路９にて生成した拡散符号Ｐ（【）を乗算器２に供
給し、ここで上記２相ＰＳＫ信号ｄ　Ｂ）ｃｏｓωＣ＋
ｊとの乗算によるスペクトル拡散を行ない、スペクトル
拡散信号Ｐ　（ｔ）　ｄ　（ｔ）ｃｏｓωｃ＋　ｔ　（
以下「５Ｉ（ｔ）」とも記す）を作る（第２図（Ｃ）参
照）。この拡散符号信号Ｐ（１）と上記クロック信号５
ｃ（ｔ）はまた、相分変換回路８の夫々ＥＸ−ＯＲゲー
ト２５．及びＤＦＦ２６のＴ　（ｃｌｏｃｋ）端子に供
給される。この相分変換回路８はＨｏｄｕｌｏ２即ち法
２の加算を行なっており、拡′　　散符号信号Ｐ　（ｔ
）である第１図（八）の（ａ）点の２値入力信号をａｉ
　　とし、相分変換出力信号Ｐ　５ｆｔ）である（ｂ）
点の信号をｂ・とすれば、ｂ、＝Σａ、＝ｂ、　モａ、
・旧旧・・・・自・・（３）＋　　　　＋　　　＋−１
＋（Ｎｏｄ、２）で表わされる。このａ　Ｈとす、の関係は、第４図（Ａ
）及び（８）に夫々示す通りである。即ち、ｔ）１　＝
ａｌ　＋ｂｏ＝１．ｂ２＝ａ２＋ｂｌ　＝１゜ｂ３＝ａ
＊＋ｂ２＝１．ｂａ＝ａａ＋ｂ３＝ｏ。

・・・となっている。

一方、入力端子ＩＹＬ３より、第２図（Ｂ）のに）の如
き搬送波信号ＣＯＳω０２　ｊを乗算器３に供給し、こ
こで上記相分変換回路８からの出力信号Ｐ　５（ｔ）と
乗算による拡散を行なって、同図（０１の如きスペクト
ル拡散信号Ｓ　２（ｔ）＝　Ｐ　５（ｔ）　ＣＯ３ωｃ
２　ｔを出力し、加算器６に供給する。従ってここで、
前記スペクトル拡散信号Ｓ＋（ｊ）との加算が行なわれ
（同図（Ｅ）参照）、その加算信号出力は次段のＢＰＦ
ｌｌでスペクトル拡散信号のメインローブのみを通過、
伝送され、出力端子県１より出力される。

この加算スペクトル拡散信号Ｓ　１（ｊ）十Ｓ　ｔ（ｊ
ｌは次式で表わされる。

５１（ｔ）＋　５２（ｊ）＝　Ｐ　（ｊ）　　ｄ　（ｊ
）ＣＯ３（ｃ）Ｃ＋　ｔモＰｓ（ｔ）　ｃｏｓωｃｚｔ
　　−・・−−−−−−（４）ここで、スペクトル拡散
信号の周波数スペクＩ・ルについて説明する。同図（Ｃ
）及び（Ｄ）における側帯波Ｓａｌ　とＳａ２の開隔や
Ｓｂ１　とＳｂ２との間隔は、クロック信号５ｃｆｔ）
の１ビツト時間長をＴｏとし、拡散符号発生回路９にお
いてＭ系列符号を用い、そのＭ系列符号発生回路（図示
せず）にシフトレジスタを用いた場合にその段数を几と
すると、（（２ｎ　−１）Ｔ　ｏ）−１で与えられる間
隔となり、２種類の側帯波＋Ｓａｌ　〜−１−Ｓａｒ、
　、　−３ａ１〜−８ａｎと、側帯波十Ｓｂ、　〜＋Ｓ
ｂｎ　、　−５ｂｌ　〜−３ｂｎとは、同図（Ｅ）に示
したように夫々交互に等間隔で並んでいる。従って、両
側帯波Ｓ８１列とｓｂ列との周波数間隔は（２（２ｎ　
−１）Ｔ　ｏｌ−１で与えられる。第３図はスペクトル
拡散信号の周波数特性図であり、実線の部分（図中の（
ａ）と（ｂ）の間）はそのメインローブを示す。

本発明では周波数の選定が重要なポイントであり、スペ
クトル拡散信号Ｓ＋（ｉ）の側帯波間にスペクトル拡散
信号Ｓ　２（ｔ）のスペクトルが存在するように選定さ
れる。このことは、搬送波ＣＯ３ωＣＵｔ及びＣＯ３ω
（２ｔと２相ＰＳＫ変調信号ｄ　（ｔ）ｃｏｓωＣ８し
の伝送レー１−　、クロック信号Ｓ　Ｃ（ｔ）の１ビツ
トの時間長１Ｍ系列符号の使用、及びシフトレジスタの
段数により定まるものである。

次に、第１図ＣＢ）を参照して、復調部２０の機能につ
いて、第５図を併せ参照して説明する。入力端子昆４に
入来したスペクトル拡散信号Ｓ　Ｍ（ｔ）（＝　ｓ＋（
ｔ）＋　８２（ｔ））　（第２図（Ｅ）参照）は、ＢＰ
Ｆ１３にてスペクトル拡散信号以外の周波数成分を除去
されて、遅延回路１６．加算器１８．及び′＄４ユ器２
２の正入力端子に供給される。且つ、遅延回路１６の出
力を加算器１８．及び減算器２２の負入力端子に供給す
る構成とすることにより、これら遅延回路１６．加算器
１８及び減算器２２とで加算特性及び減算特性（夫々第
５図（Ａ）、　（８）参照）を有する櫛歯形フィルタ１
つが形成されている。いま、遅延回路１６における遅延
時間をＴ（＝１／Ｆ）とすると、加算の場合は第５図（
Ａ）に示すように、１／Ｔ　、　２／Ｔ　、　３／Ｔ　
、・・・、Ｎ／Ｔ（Ｎは自然数）の周波数の所で利得が
２倍となり、それらの各中間の周波数では出力は０とな
って急峻なデイツプが出来る。減算の場合は逆に同図（
８）に示すように、１／Ｔ　、　２／Ｔ　、　３／Ｔ　
、・・・、　Ｎ／Ｔの周波数の所で谷（利得がＯ）とな
り、それらの各中間の周波数では利得が２倍となる。従
って、遅延時間をＴ＝（２ｎ　−１）Ｔ　ｏとすること
により、櫛歯形フィルタ１９の山又は谷の周波数をスペ
クトル拡散信号の側帯波周波数に合わせれば、スペクト
ル拡散信号Ｓ＋（ｔ）と５２（ｔ）との分離検出が可能
になるわけである。従って、加算器１８の出力にはスペ
クトル拡散信号Ｓ＋（ｔ）（第２図（Ｃ）参照）が、減
算器２２の出力にはスペクトル拡散信号Ｓ　２（Ｄ（同
図（Ｄ）参照）が夫々分離して得られる。

遅延回路１７は相分変換出力信号Ｐ　５（ｔ）の１タイ
ムスロットの遅延を付与するよう構成されている。従っ
て、遅延回路１７の入力側及び出力側は、夫々第４図（
Ｃ）及び（Ｄ）に夫々示すような波形となる。これらの
両信号が乗算器５で乗算され、更にＬＰＦ２４で搬送波
成分が除去されることにより、同図（Ｅ）に示すような
、変調時と等価な拡散符号信号ｐ　（Ｂが検出される。

この拡散符号信号Ｐ（ｔ）は乗算器４に供給され、加算
器１８からのスペクトル拡散信号Ｓ＋（ｊ）との乗算に
よる逆拡散が行われる。従って、乗算器４からはスペク
トル拡散信号Ｓ＋（ｔ）が復調された信号が得られ、Ｂ
ＰＦｉｌにて不要な周波数成分が除去されて、出力端子
軸２から２相ＰＳＫ信号ｄ　（ｔ）ｃｏｓωＣ，ｔが出
力される。なお、遅延回路１６によるスペクトル拡散信
号Ｓ　Ｎ（ｔ）の遅延分の表現は、説明の便宜上省略し
た。

ここで、スペクトル拡散信号ＳＭ（ｔ）の分離検出動作
（櫛歯形フィルタ１９等の動作原理）について説明する
。第１図（Ｂ）に示した遅延回路１６より出力されるス
ペクトル拡散信号Ｓ　Ｎ　（ｔ−Ｔ）は、Ｓ　Ｍ　（ｔ
−Ｔ）　＝　Ｓ　１（ｔ−Ｔ）＋　３２（ｔ−Ｔ）＝　
Ｐ　（ｔ−Ｔ）　ｄ　（ｔ−Ｔ）ｃｏｓωＧ＋　（ｔ−
Ｔ）＋　Ｐ　５（ｔ−Ｔ）　ｃｏｓωＣ２（ｔ−Ｔ）　
−・＝　−（５）となる、ここで、前提条件として、Ｐ
（ｔ）　　（又はＰ　５（ｔ）　）の周期と遅延時間Ｔ
とを等しくし、ｃｏｓωＣ＋ｊはＰ（ｔ）の周期で同相
、同レベルで繰返す連続波、ＣＯＳωＣｘ　ｆ−はＰ（
ｔ）の周期で逆相、同レベルで繰返す連続波とすれば、
５Ｍｆｔづ）は、ＳＭ　（ｔ−Ｔ）　＝Ｐ（ｔ）　ｄ（
ｔづ）ｃｏｓωＣ＋ｊ−Ｐｓ（ｔ）　ｃｏｓωｃ２ｔ　
・・・・・・・・・・・・・・・（６）となる。従って
、加算出力ＳＭ　（ｔ）”ＳＭ（ｔづ）（・Ｓ＋（ｔ）
ｌは、Ｓ　＋（ｔ）＝　Ｓ　Ｍ（ｔ）士ＳＭ　（ｔ−Ｔ）＝　
　Ｉ　　ｄ　　ｆｔ）＋ｄ　　（ｔ−Ｔ））Ｐ　（ｔ）
ｃｏｓωＣ＋ｌＬ　・・・・・・（７）となる。一方、
減算出力Ｓ　Ｍ　（ｔ）＋Ｓ　Ｍ　（ｔ−Ｔ）　（・′
Ｓ　２（ｊ）　）は、Ｓ　２（ｉ）＝　Ｓ　Ｍ（ｔ）　　Ｓ　Ｍ　（ｔ−Ｔ）
＝　２　Ｐ　５（ｊ）　Ｃ０３（Ｌｌｃ２　ｔ−１−ｄ
　（ｔ）−ｄ　（ｔ−Ｔ））Ｐ　（ｔ）ｃｏｓωＣ＋ｊ
・・・・・・・・・（８）となる、ここで、第（８）式
に見られる＋ｄ（ｔ）−ｄ　（ｔ−Ｔ））Ｐ　（ｔ）ｃ
ｏｓωＣ＋ｊは櫛歯形フィルタ１９で分離不可能なタロ
ストーク成分であるが、情報デ′　　　−タｄ　（ｔ）
の１チップ時間長（・１ｂｉｔ時間長）に比べ、遅延時
間を非常に短く運んでいるので、近似的に省略可能であ
る。従って、減算出力Ｓ　２（ｔ）は、５２（ｔ）”＝
２ＰＳｆｔ）ＣＯ３ωｃｚｔ　　”・”＝・””・＋９
）となる。

次に、逆拡散動作について、第１図（Ｂ）の構成に従っ
て具体的に説明する。まず始めに、拡散符号信号Ｐ（ｔ
）の生成（復調動作について説明する。

減算出力Ｓ　２（ｊ）は、拡散符号信号Ｐ　（ｔ）を生
成するための、乗算器５と遅延口１ｉ１７に供給される
。

遅延回路１７は相分変換出力信号Ｐ　５（ｔ）を１チッ
プ時間長（１タイムスロット）遅延させるためのもので
あり、遅延時間をτとすると、遅延減算出力はＳ、（ｔ
−τ）となる６従って、遅延減算出力５ｔ（ｔ−τ）は
５ｔ（ｔ）と乗算を行うことにより、拡散符号信号Ｐ（
ｔ＞に変換される。この手法は、従来より行われている
「遅延検波」なので、その詳細な原理の解説は省略する
４乗算器５の出力は不要な搬送波成分をＬＰＦ２４で除
去されて、変調時の拡散符号信号Ｐ（ｔ＞と等価な信号
が復調され、乗算器４に供給される４乗算器４には上記
加算出力Ｓ＋（ｔ）も供給されているので、ここで両信
号の乗算が行われてｐ　Ｂ）は直流化し、復調２相ＰＳ
Ｋ信号１　ｄ　（ｊ）＋ｄ　（ｔ−Ｔ）　）ＣＯ３ωｃ
１　ｔのみが出力される。かかる復調２相ＰＳＫ信号は
、ＢＰＦ１５にて不要な雑音成分を除去された後、出力
端子軸２より出力される。

次に、本発明の通信方式を実現し得る通信装置の第２実
施例について、第６図の回路ブロック図。

第７図のタイミングチャート及び第８図の周波数スペク
トル波形図を参照しながら説明する。第６図（Ａ）は変
調部のブロック構成図、同図（Ｂ）は復調部のブロック
構成図であり、これらの図において第１図に示した第１
実施例と同−構成箇所には同一番号を付してその詳細な
説明を省略する。

変調部３０は第１実施例の変調部１０と比較して、ＢＰ
Ｆ　（帯域−波器）１１が乗算器２と演算回路６の間に
挿入され、もう１つのＢＰＦ　１２が加わって乗算器３
と演算回路６の間に挿入されている点が異っているが、
その他の構成要素には変更はない、このＢＰＦＩＩは、
乗算器２からのスペクトル拡散信号Ｓ＋（ｔ）（□Ｐ　
（ｔ）　ｄ　（ｔ）ｃｏｓωｃ、　ｔ　１の周波数スペ
クトルのメインローブのみを通過させて演算回路６に供
給するものであり、ＢＰＦＩ２は、乗算器３からのスペ
クトル拡散信号Ｓ　２（ｊ）（＝　Ｐ　５（ｔ）　Ｃ０
３（１）Ｃ２ｔ　ｌの周波数スペクトルのメインローブ
のみを通過させて演算回路６に供給するものである。そ
の結果、演算回路６からは第７図示の如き波形を有する
加算スペクトル拡散信号Ｓ＋（ｔ）＋　３２（ｔ）　Ｉ
　＝　５Ｎ（ｊ）、第（３）式参照）が出力端子し１か
ら第１実施例同様出力される。又、相分変換回路８の動
作説明及び第８図［Ａ）、　＋８）の信号波形の説明も
、前記第１実施例の変調部１０と同じなので、以下、変
調部３０の具体的なｔｉ能。

動作原理の説明は省略する。なお、２つの搬送波ωｃ１
及びωｃ２の周波数を第７図に示すように、充分離間し
て選択し、且つＢＰＦｌｌ及び１２の通過帯域（スペク
トル拡散信号Ｓ＋（ｊ）と３２（ｔ）の周波数スペクト
ルのメインローブ■及び■の帯域）を互いに重ならない
ように構成することにより、後述の如く復調部４０の構
成を復調部２０に比して−ＪＩＩ簡潔にすることができ
る。但し、使用周波数帯域は第１実施例の構成に比して
２１自となる。

次に、第６図ｆＢ）を参照して、復調部４０の構成及び
機能について、第７図のスペクトル拡散信号の周波数特
性図及び第８図のタイミングチャートを併せ参照しなが
ら説明する。この第６図ｆＢ）と第１図（Ｂ）とを比較
すると明らかなように、復調部４０は復調部２０に比し
て構成が一層簡素化されており、櫛歯形フィルタ１つが
省略されている。その代りにＢＰＦ１４が追加され、入
力端子Ｉｎ　ａと乗算器５及び遅延回路１７との間に挿
入されている。かかる構成において、入力端子Ｉｎ　ａ
より第７図の如き加算スペクトル拡散信号５Ｈ（ｔ）１
　＝Ｓｔ（ｊ）＋　３２（ｊ）＝　Ｐ　（ｔ）　ｄ　（
ｔ）ｃｏｓωＣ１ｔ＋Ｐ　５（ｊ）　ＣＯ３ωｃ２　ｔ
　）は、ＢＰＦ１３，１４に供給される。ＢＰＦ１３は
スペクトル拡散信号Ｓ＋（ｔ）のみを通過させて乗算器
４に供給する。一方、ＢＰＦ１４はスペクトル拡散信号
Ｓ＋（ｒ）のみを通過させて乗算器５及び遅延回路１７
に供給する。即ち、両ＢＰＦ１３，１４によって、スペ
クトル拡散信号Ｓ＋（ｔ）及びＳ　２（ｔ）が夫々分離
して得られるわけである。

遅延回路１７では相分変換出力信号Ｐｓ（ｔ）の１タイ
ムスロットの遅延が付与される。従って、遅延回路１７
の入力側及び出力側は、夫々第８図（Ｃ）及び（ＤＣに
夫々示すような波形となる。これらの両信号が乗算器５
で乗算され、更にＬＰＦ２４で搬送波成分が除去される
ことにより、同図（Ｅ）に示すような、変調時と等価な
拡散符号信号Ｐ　（ｔ）が検出される。この拡散符号信
号Ｐ　（ｔ）は乗算器４に供給され、加算器１８からの
スペクトル拡散信号Ｓ＋（ｔ）との乗算による逆拡散が
行われる。従って、乗算器４からはスペクトル拡散信号
５ｔ（ｔ）が復調された信号が得られ、ＢＰＦｌｌにて
不要な周波数成分が除去されて、出力端子軸２から２相
ｐｓに信号ｄ　（ｔ）ｃｏｓωＣ１ｔが出力される。

〔効　果〕

以上の説明から明らかなように、本発明のスペクトル拡
散通信方式は次のような種々の優れた特徴を有する。

■従来方式で必須の構成要件であったクロ・ｙり再生回
路、拡散符号発生回路１ルーグで構成される同期引込み
回路及び同期保持回路等が不要となったので、回路構成
が大幅に簡素化でき、コストの削減に寄与できるので、
民生機器への展開が非常に容易になった。

■高度な技術が要求される同期引込み回路及び同期保持
回路等の同期を収るための回路が不要となったことによ
り、従来方式における同期引込みに時間がかかるという
欠点や、同期が外れる等の問題から解放され、スペクト
ル拡散通信方式の動作の安定化にも寄与できる。

■スペクトル拡散用の２つの搬送波の周波数を充分具な
らしめて選択し、且つ各々のスペクトル拡散信号の周波
数スペクトルのメインローブの帯域を互いに重ならない
ように構成すれば、使用周波数帯域は２倍の広さとなる
が、復調部の構成を−Ｎ簡潔にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図［Ａ）、　（Ｂ）は本発明のスペクトル拡散通信
方式を実現する第１実施例の夫々変調部及び１￥Ｌ調部
のブロック構成図、第２図ｆＡ）〜（Ｅ）は第１実施例
の各構成部分の動作説明用周波数スペクトル図、第３図
及び第７図は夫々第１．第２実施例でのスペクトル拡散
信号の周波数特性図、第４図及び第８図は夫々第１．第
２実施例の主要構成部分の動作説明用タイミングチャー
ト、第５図（＾）、ＣＢ）は櫛歯形フィルタの特性図、
第６図［Ａ）、　（Ｂ）は本発明方式を実現する第２実
施例の夫々変調部及び復調部のブロック構成図、第９図
は従来のスペクトル拡散通信の基本ブロック構成図、第
１０図は第９図の構成の動作説明用スペクトル図である
。２〜５・・・乗算器、６・・・演算回路、８・・・相分
変換回路、９・・・拡散符号発生回路、１１〜１５・・
・ＢＰＦ（帯域Ｐ波器）、１０．３０・・・変調部、１
６゜１７・・・遅延回路、１８・・・加算器、１９・・
・櫛歯形フィルタ、２０．４０・・・復調部、２２・・
・減算器、Ｉｎ１〜ＩｆＬ４・・・入力端子、勧）〜県
２・・・出力端子。粧図十茎杖図（ヤご８牢）＋　　　　　　　〜１ノ　　　　　＼ユ／　　　　　　
　Ｕ　　　　　＼、ノ手続補正書（方式）昭和６３年６月２日

Claims

【特許請求の範囲】

変調側には、情報信号を第１の搬送波でＰＳＫ変調して
ＰＳＫ変調信号を得る手段と、クロック信号を入力して
拡散符号信号を得る手段と、上記ＰＳＫ変調信号を該得
られた拡散符号信号に乗算することにより拡散して第１
のスペクトル拡散信号を得る手段と、上記拡散符号信号
及びクロック信号を入力して相分変換出力信号を得る手
段と、該得られた相分変換出力信号を第２の搬送波に乗
算して第２のスペクトル拡散信号を得る手段と、該第２
のスペクトル拡散信号と上記第１のスペクトル拡散信号
とを加算して加算スペクトル拡散信号を出力する手段と
を備え、復調側には、該加算スペクトル拡散信号を入力
して第１のスペクトル拡散信号と第２のスペクトル拡散
信号とに分離検出するための手段と、該分離検出された
第２のスペクトル拡散信号を入力してその１タイムスロ
ットの遅延を付与する遅延回路と、該遅延回路の出力と
上記第２のスペクトル拡散信号とを入力して乗算を行な
つて復調拡散符号信号を得る手段と、該得られた復調拡
散符号信号と上記第１のスペクトル拡散信号とを入力し
て乗算により該第１のスペクトル拡散信号を逆拡散して
復調ＰＳＫ信号を出力する復調手段とを備えて通信する
ようにしたことを特徴とするスペクトル拡散通信方式。