JPH02137533A - スペクトラム拡散通信システム - Google Patents

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、情報の伝送がなされなくても、送信側の擬似
雑音符号に対して受信側の相関検波用擬似雑音符号の同
期を保持することができるようにしたスペクトラム拡散
通信用送信機並びに受信機及びこれらからなる通信シス
テムに関するものである。

（従来の技術） 従来のスペクトラム拡散通信システムの一例の概要を、
第４図ないし第６図を参照して簡単に説明する。第４図
は、従来のスペクトラム拡散通信システムの一例の概要
を示すブロック回路図であり、第５図は、第４図に示す
送信機の各部の波形を示す図であり、第６図は、第４図
に示す受信機の各部の波形を示す図である。

第４図において、送信機１は送信ライン２が送信スイッ
チ３　（ＰＴＴ）の閉成操作により接地されることで、
動作状態となるように構成されている。そして、マイク
ロフォン４から出力される音声信号がＦＭＭ信回路５に
与えられ、音声信号により搬送波がＦＭ変調されたＦＭ
信信号上第５図（ａ）はＦＭ変調されていない搬送波の
波形を示す。）が出力されて２次変調器６に与えられる
。

また、送信クロック発生器７から出力されるクロックを
基準として擬似雑音符号発生器８で、＋１と−１が予め
定められた順序とタイミングで組み合された擬似雑音符
号ｂ（第５図（ｂ）に波形を示す。）が作成出力される
。さらに、この擬似雑音符号すが２次変調器６に与えら
れ、ＦＭ信信号上搬送波の位相が第５図（Ｃ）のごとく
、擬似雑音符号すが＋１であればそのまま、−１であれ
ば１８０°位相が反転されてスペクトラム拡散信号Ｃと
してアンテナ９から放射される。

また、受信機１０は、アンテナ１１で受信されたスペク
トラム拡散信号ｄ（第６図（ｄ）に波形を示す）が相関
検波Ｎ１２に与えられる。この相関検波器１２には、相
関検波用擬似雑音符号発生器１３から出力される相関検
波用擬似雑音符号ｅ（第６図（ｅ）に波形を示す）が与
えられる。そして、相関検波により、スペクトラム拡散
信号の搬送波の位相が相関検波用擬似雑音符号が＋１で
あればそのまま、−１であれば１８０°位相が反転され
、第６図（ｆ）のごとく、搬送波が復調されてＦＭ信信
号炉復調出力され、ＦＭＭ信回路１４に与えられる。さ
らに、このＦＭ信信号炉らＦＭＭ信回路１４で復調され
た音声信号がスピーカ１５から拡声される。

ところで、相関検波用擬似雑音符号発生器１３から出力
される相関検波用擬似雑音符号ｅは、受信クロック発生
器１６から出力されるクロックを基準として、＋１と−
１が送信機１の擬似雑音符号すと同じ順序とタイミング
で組み合されて出力される。そこで、受信機１０の相関
検波用擬似雑音符号ｅと、送信機１の擬似雑音符号すと
が、同期しているとともに位相が一致していれば、上述
のごとく相関検波器１２から第６図（ｆ）のごときＦＭ
信信号炉出力される。しかし、同期がとれず、または位
相がずれていれば、相関検波器１２から出力されるＦＭ
信信号炉、送信機１のＦＭＭ信回路５の出力のＦＭ信信
号上異なるものとなり、ＦＭＭ信回路１４で満足に音声
信号が復調できない。

このために、受信機１０には、相関検波用擬似雑音符号
ｅを、擬似雑音符号すに同期させるとともに位相を一致
させるための同期回路１７が設けられる。この同期回路
１７では、受信開始の際に、まず初期同期動作としての
同期捕捉を行なうために、位相を一致させる位相同期が
なされる。そして、初期同期にいったん成功して同期信
号が検出されると、クロックの周期を僅づつ調整する同
期追跡を行なって、相関検波用擬似雑音符号ｅの同期を
擬似雑音符号すにより一層一致させるとともに、一致し
た同期を保持するよう動作がなされる。ここで、相関検
波用擬似雑音符号ｅの位相を一致させる方法として、従
来よりスライディング相関器やマツチドフィルタまたは
ＳＡＷコンポルバーを用いた方法等が知られている。ま
た、同期追跡の方法として、従来よりタウデイザ−クロ
ック追跡法や遅延ロックループを用いた方法等が知られ
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記したスペクトラム拡散通信システムにお
いて、通信に先だって送信機１から受信機１０に何らか
の同期設定信号が送信されるものを除いて、受信機１０
の相関検波用擬似雑音符号ｅを、送信機１の擬似雑音符
号すに同期させることは極めて困難であり、同期するま
でに長い時間を必要とする。そして、送信機１では、受
信機１０で同期がとれたか否か判別できない。そこで、
通信を開始する際には、受信機１０が充分に同期し得る
だけの長い時間が必要であり、その間は情報を伝送する
ことができない。

そこで、通信を断続的に行なう場合には、通信を再開す
る度に同期させるための時間が必要であり、運用上極め
て煩わしいという不具合がある。

また、フェージング等により一時的に受信機１０が充分
な電界強度でスペクトラム拡散信号ｄを受信できないと
、直ちに同期回路１７は同期がはずれたものと判断して
同期捕捉動作を開始し、その時点で相関検波用擬似雑音
符号ｅは擬似雑音符号すと位相がずらされてしまい、電
界強度が回復しても再度同期がとれるまで通信が不能と
なる。そして、この受信機１０が同期がとれていない状
態にあることを送信機１で認知できず、その間に伝送さ
れた情報を受信＠１０が受信できないという運用上で重
大な不具合がある。

なお、上記の従来例は直接拡散変調方式によるスペクト
ラム拡散通信システムについての説明であるが、周波数
ポツピング変調方式またはパルス化周波数変調方式によ
るものであっても同様の不具合がある。

本発明は、上記した従来のスペクトラム拡散通信システ
ムの不具合を解消すべくなされたもので、送信機の擬似
雑音符号に一度同期された受信機の相関検波用擬似雑音
符号を、通信が停止しても同期が保持されるようにした
スペクトラム拡散通信用送信機並びに受信機及びこれら
からなる通信システムを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明のスペクトラム拡
散通信用送信機並びに受信機及びこれらからなる通信シ
ステムは、以下のごとく構成される。

まず、スペクトラム拡散通信用送信機は、送信スイッチ
の操作で動作状態となるスペクトラム拡散通信用送信機
において、この送信機を一定周期で短時間動作状態とす
る間欠駆動制御手段を設け、前記送信スイッチが操作さ
れていない間も間欠的にスペクトラム拡散信号が送信さ
れるように構成されている。

また、スペクトラム拡散通信用受信機は、スペクトラム
拡散信号を受信し、このスペクトラム拡散信号の擬似雑
音符号に対して相関検波用擬似雑音符号を同期回路によ
って同期させ、前記スペクトラム拡散信号を前記相関検
波用擬似雑音符号で相関検波するスペクトラム拡散通信
用受信機において、前記スペクトラム拡散信号の受信有
無または前記相関検波用擬似雑音符号の同期はずれを判
別する受信信号判別手段を設けるとともに、前記スペク
トラム拡散信号の受信の無しまたは同期はずれが判別し
たときに前記同期回路の同期捕捉および同期追跡動作を
停止させて前記相関検波用擬似雑音符号の直前の位相と
同期を保持させる同期動作停止制御手段を設け、前記ス
ペクトラム拡散信号が受信されているときに前記相関検
波用擬似雑音符号を同期追跡し、受信されていないとき
または同期はずれのときは直前の位相と同期を保持する
ように構成されている。

そして、上記スペクトラム拡散通信用送信機と受信機に
よってスペクトラム拡散通信システムが構成されている
。

（作用） スペクトラム拡散通信用送信機から、送信スイッチが送
信操作されていない間に、間欠駆動制御手段により自動
的に間欠的なスペクトラム拡散信号の送信がなされる。

また、スペクトラム拡散通信用受信機では、送信機から
のスペクトラム拡散信号の受信が断えまたは同期がはず
れると、直前の相関検波用擬似雑音符号の位相と同期を
保持するとともに、送信機から間欠的に送信されるスペ
クトラム拡散信号により相関検波用擬似雑音符号の同期
を修正する。

そして、上記送信機と受信機とからなる通信システムは
、通信が断えても受信機の相関検波用擬低雑音符号は送
信機の擬似雑音符号に同期が保持されており、通信の再
開の際、または電界強度が回復した際に、同期をとるた
めの時間が不要であり、直ちに情報の伝送が可能となる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を参照して
説明する。第１図は、本発明のスペクトラム拡散通信用
送信機の一実施例を示すブロック回路図であり、第２図
は、第１図に示す送信機の動作を説明するタイムチャー
トであり、第３図は、本発明のスペクトラム拡散通信用
受信機の実施例を示すブロック回路図である。第１図お
よび第３図で、第４図と同一回路ブロックには同符号を
付して重複する説明を省略する。

まず、第１図に示す本発明のスペクトラム拡散通信用送
信機は、送信機１自体は第４図に示す従来の送信機１と
全く同様であるが、後述するごとく、送信操作を行なう
ための送信ライン２の制御が相違する。すなわち、送信
ライン２はリレーコイル２０ａの励磁によフて閉成され
るリレー接点２０ｂを介して接地される。そして、この
リレーコイル２０ａの一端は電源子Ｂに接続され、他端
はエミッタが接地されたトランジスタ２１のコレクタに
接続される。また、送信操作により閉成される送信スイ
ッチ（ＰＴＴ）３の一端が接地され、他端がアンド回路
２２の一方の入力端とインバータ２３の入力端とに接続
されるとともに、抵抗２４を介して電源子Ｂに接続され
る。アンド回路２２の他方の入力端に、発振器２５の出
力端が接続される。そして、アンド回路２２の出力端が
カウンタ２６のクロック入力端子に接続される。また、
インバータ２３の出力端が、カウンタ２６のリセット端
子に接続されるとともにオア回路２７の一方の入力端に
接続される。このオア回路２７の他方の入力端に、カウ
ンタ２６の出力端が接続され、オア回路２７の出力端は
抵抗２８を介してトランジスタ２１のベースに接続され
る。このトランジスタ２１のベースは抵抗２９を介して
接地される。なお、発振器２５とアンド回路２７および
カウンタ２６により間欠駆動制御回路３０が構成される
。

かかる構成において、以下その動作を第２図を参照して
説明する。送信スイッチ３が送信操作されて閉成される
と、インバータ２３の入力端は“Ｌ”レベルとなり、出
力端から“Ｈ”レベルが出力される。そして、この“Ｈ
”レベルによりオア回路２７から“Ｈ”レベルが出力さ
れ、トランジスタ２１がＯＮとなり、リレーコイル２０
ａが励磁される。よって、送信操作によりリレー接点２
０．が閉成されて、送信ライン２が接地され、送信機１
は動作状態となってスペクトラム拡散信号が放射される
。なお、インバータ２３の“Ｈ”レベルの出力によりカ
ウンタ２６はリセット状態にある。

また、送信スイッチ３が送信操作されなければ、アンド
回路２２の一方の入力端とインバータ２３の入力端は、
第２図（ｈ）のごとく“Ｈ”レベルとなる。すると、第
２図（ｇ）に示す発振器２５の発振出力ｇがアンド回路
２２を通過し、第２図（ｉ）のパルスｉがカウンタ２６
に与えられて計数される。そして、カウンタ２６で所定
の数のパルスｉが計数されると、第２図（ｊ）のごとく
パルスｊが出力され、オア回路２７を介してトランジス
タ２１に与えられる。したがって、カウンタ２６からパ
ルスｊが出力される毎にトランジスタ２１は短時間だけ
ＯＮとなり、その間リレーコイル２０ａが励磁されてリ
レー接点２０ｂが閉成される。

この結果、送信ライン２は、第２図（ｋ）のごとく、送
信スイッチ３が送信操作されて閉成されている間に接地
されるのみならず、送信スイッチ３が送信操作されてい
ない間も間欠的に短時間だけ接地される。そこで、送信
スイッチ３が送信操作されずに通信が断えても、送信機
１はスペクトラム拡散信号を間欠的に短時間送信する。

次に、第３図に示す本発明のスペクトラム拡散通信用受
信機は、第４図に示す従来の受信機１０に、受信信号判
別回路４０と同期動作停止制御回路４１を付加したもの
である。受信信号判別回路４０は、ＦＭ受信回路１４か
らＩＦ倍信号の電界強度に応じた信号が与えられ、スペ
クトラム拡散信号が所定レベルの電界強度より低下する
と、同期動作停止制御回路４１に信号を与える。または
、この受倍信号判別回路４０は、相関検波用擬似雑音符
号ｅの同期はずれを検出して信号を出力するものであっ
ても良い。そして、同期動作停止制御回路４１は、受信
信号判別回路４０の信号に応じて、同期回路１７の同期
捕捉および同期追跡動作を停止させ、直前の相関検波用
擬似雑音符号ｅの位相と同期を保持させるように同期回
路１７を制御する。なお、同期回路１７では、受信クロ
ック発生器１６から出力されるクロックの分周比を適宜
に変更することで、相関検波用擬似雑音符号ｅの位相と
同期を調整しており、直前の分周比を維持することによ
って、位相と同期を保持し得る。また、同期動作停止制
御回路４１の動作は、最初に相関検波用擬似雑音符号ｅ
を送信機の擬似雑音符号すに同期させる際には、作用し
ないよう構成される。

かかる構成において、相関検波用擬似雑音符号ｅの同期
が一度得られた後に、通信が断たれまたはフェーシング
等により電界強度が低下しても、同期回路１７は同期捕
捉および同期追跡動作を行なわずに直前の相関検波用擬
似雑音符号ｅの位相と同期が保持されるので、短時間に
通信が再開されまたはフェーシング等が解消すれば、直
ちに同期動作を必要とせずに情報を受信できる。また、
通信が長い間断たれるとすれば、送信機１の送信クロッ
クと受信機１０の受信クロックは完全に一致し得ないこ
とから、相関検波用擬似雑音符号ｅの位相と同期は徐々
にずれてしまう。そこで、間欠的に送信されるスペクト
ラム拡散信号を受信し、この短時間の受信の間に位相と
同期が同期追跡により修正される。したがって、長い間
通化が断たえていても、相関検波用擬似雑音符号ｅの位
相と同期は常に受信可能な状態に保持される。

なお、送信機１からスペクトラム拡散信号を間欠的に送
信する周期と継続時間は、受信機１０において相関検波
用擬似雑音符号ｅの僅かな同期追跡動作で位相と同期を
一致し得る範囲内で適宜に設定すれば良い。また、間欠
駆動制御回路３０は、上記実施例に限られず、タイマー
やモノマルチバイブレータ等を用いて適宜に構成された
ものであっても良い。さらに、送信機１の間欠駆動制御
回路３０および受信機１０の受信信号判別回路４０と同
期動作停止制御回路４１をマイクロコンピュータのソフ
トウェアにより構成しても良い。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。

まず、スペクトラム拡散通信用送信機は、送信操作がさ
れなくても、受信機の相関検波用擬似雑音符号の位相と
同期を修正するために、自動的に一定周期で短時間だけ
スペクトラム拡散信号を送信できる。

また、スペクトラム拡散通信用受信機は、通信が断たれ
またはフェーシング等で電界強度が低下しても、直前の
相関検波用擬似雑音符号の位相と同期をそのまま保持で
きる。そして、送信機から間欠的に送信されるスペクト
ラム拡散信号によって、位相と同期のずれを修正できる
。したがって、通信の再開の際に、同期捕捉動作を必要
とせずに、直ちに情報の受信が可能である。

そして、上記送信機と受信機からなる通信システムでは
、通信を断続させ、またはフェーシング等により一時的
に電界強度が低下しても、通信の再開または電界強度の
回復後迅速に情報の伝送が可能であり、運用上きわめて
優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のスペクトラム拡散通信用送信機の一
実施例を示すブロック回路図であり、第２図は、第１図
に示す送信機の動作を説明するタイムチャートであり、
第３図は、本発明のスペクトラム拡散通信用受信機の一
実施例を示すブロック回路図であり、第４図は、従来の
スペクトラム拡散通信システムの一例の概要を示すブロ
ック回路図であり、第５図は、第４図に示す送信機の各
部の波形を示す図であり、第６図は、第４図に示す受信
機の各部の波形を示す図である。 １：送信機、　　　３：送信スイッチ、８：擬似雑音符
号発生器、　１０：受信機、１３：相関検波用擬似雑音
符号発生器、１７：同期回路、　３０：間欠駆動制御回
路、４０：受信信号判別回路、 ４１：同期動作停止制御回路。 特 許 出 願 人 アイコム株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信スイッチの操作で動作状態となるスペクトラ
   ム拡散通信用送信機において、この送信機を一定周期で
   短時間動作状態とする間欠駆動制御手段を設け、前記送
   信スイッチが操作されていない間も間欠的にスペクトラ
   ム拡散信号が送信されるように構成したことを特徴とす
   るスペクトラム拡散通信用送信機。
2. （２）スペクトラム拡散信号を受信し、このスペクトラ
   ム拡散信号の擬似雑音符号に対して相関検波用擬似雑音
   符号を同期回路によって同期させ、前記スペクトラム拡
   散信号を前記相関検波用擬似雑音符号で相関検波するス
   ペクトラム拡散通信用受信機において、前記スペクトラ
   ム拡散信号の受信有無または前記相関検波用擬似雑音符
   号の同期はずれを判別する受信信号判別手段を設けると
   ともに、前記スペクトラム拡散信号の受信の無しまたは
   同期はずれが判別したときに前記同期回路の同期捕捉お
   よび同期追跡動作を停止させて前記相関検波用擬似雑音
   符号の直前の位相と同期を保持させる同期動作停止制御
   手段を設け、前記スペクトラム拡散信号が受信されてい
   るときに前記相関検波用擬似雑音符号を同期追跡し、受
   信されていないときまたは同期はずれのときは直前の位
   相と同期を保持するように構成したことを特徴とするス
   ペクトラム拡散通信用受信機。
3. （３）請求項１記載のスペクトラム拡散通信用送信機と
   、請求項２記載のスペクトラム拡散通信用受信機と、か
   らなることを特徴とするスペクトラム拡散通信システム
   。