JPH02250534A - スペクトラム拡散通信装置 - Google Patents
スペクトラム拡散通信装置Info
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- JPH02250534A JPH02250534A JP1073477A JP7347789A JPH02250534A JP H02250534 A JPH02250534 A JP H02250534A JP 1073477 A JP1073477 A JP 1073477A JP 7347789 A JP7347789 A JP 7347789A JP H02250534 A JPH02250534 A JP H02250534A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
- H04B7/2628—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/709—Correlator structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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。
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、スペクトラム拡散により種々の情報を送受信
するスペクトラム拡散通信装置の改良に関するものであ
る。
するスペクトラム拡散通信装置の改良に関するものであ
る。
［発明の概要］
相関器としてコンボルバを用いたスペクトラム拡散通信
装置において、ベースバンド１次変調情報の周波数のホ
ップ及びＰＮコードによるスペクトラム拡散過程がコン
ボルバ特有の性質を利用できるよう」こ送受信側の変調
復調方式が構成されている。
装置において、ベースバンド１次変調情報の周波数のホ
ップ及びＰＮコードによるスペクトラム拡散過程がコン
ボルバ特有の性質を利用できるよう」こ送受信側の変調
復調方式が構成されている。
［従来の技術］
通信の方式として現在までに種々の方式が研究・開発さ
れているが、信頼性の高い１つの方式として、スペクト
ラム拡散通信方式が知られている。
れているが、信頼性の高い１つの方式として、スペクト
ラム拡散通信方式が知られている。
このスペクトラム拡散通信方式は、送信側でベースバン
ド情報の狭帯域のデータや音声等の１次変調信号を、広
帯域の複数の周波数へ高速にホップさせたり（ＦＨ方式
、Ｆ ｒｅｑｕａｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ） 。
ド情報の狭帯域のデータや音声等の１次変調信号を、広
帯域の複数の周波数へ高速にホップさせたり（ＦＨ方式
、Ｆ ｒｅｑｕａｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ） 。
あるいは高速の擬似雑音符号（ＰＮコード）により広帯
域にスペクトラム拡散したり（ＤＳ方式、Ｄ １ｒａｃ
ｔ Ｓ ｅｑｕｅｎｃｅ） 、あるいはこれらの組み合
わせ（ＦＨ／ＤＳ方式）によってスペクトラム拡散して
送信し、受信側でその広帯域信号を相関器によってもと
の狭帯域１次変調信号に逆拡散させて情報信号を再生す
るものである。このスペクトラム拡散通信方式は、外部
干渉や雑音に強く、更に秘匿性が高い等の見地から、近
年非常に高信頼性の通信方式として注目されている。
域にスペクトラム拡散したり（ＤＳ方式、Ｄ １ｒａｃ
ｔ Ｓ ｅｑｕｅｎｃｅ） 、あるいはこれらの組み合
わせ（ＦＨ／ＤＳ方式）によってスペクトラム拡散して
送信し、受信側でその広帯域信号を相関器によってもと
の狭帯域１次変調信号に逆拡散させて情報信号を再生す
るものである。このスペクトラム拡散通信方式は、外部
干渉や雑音に強く、更に秘匿性が高い等の見地から、近
年非常に高信頼性の通信方式として注目されている。
さて、このスペクトラム拡散通信方式の最大のポイント
は、受信側の相関器の構成である。現在、無線のスペク
トラム拡散通信においては、最も簡便で信頼性の高いと
考えられている相関器は弾性表面波（Ｓ ＡＷ、 ５ｕ
ｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を利用した
装置である。
は、受信側の相関器の構成である。現在、無線のスペク
トラム拡散通信においては、最も簡便で信頼性の高いと
考えられている相関器は弾性表面波（Ｓ ＡＷ、 ５ｕ
ｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）を利用した
装置である。
ＳＡＷ相関器として、一般にコリレータ型（タッフ・ド
・デイレイライン型）とコンボルバ型がある。ここで、
コリレータ型は構造が単純で一般に効率もよいが、基板
の温度係数の影響を大きく受ける。また、コンボルバ型
は、温度変化の影響は受けにくいが、一般に低効率であ
る。ただし。
・デイレイライン型）とコンボルバ型がある。ここで、
コリレータ型は構造が単純で一般に効率もよいが、基板
の温度係数の影響を大きく受ける。また、コンボルバ型
は、温度変化の影響は受けにくいが、一般に低効率であ
る。ただし。
上述のＰＮコードの可変に対して、コリレータ型は固定
で対応できないが、コンボルバ型は自由にＰＮコードの
種類を変えられる。従って、効率が実用レベルにあれば
、コンボルバ型の相関器の方が非常に使いやすい。
で対応できないが、コンボルバ型は自由にＰＮコードの
種類を変えられる。従って、効率が実用レベルにあれば
、コンボルバ型の相関器の方が非常に使いやすい。
また、スペクトラム拡散方式において、ＤＳ方式は高速
のＰＮコードをミクサー１つで、ベースバンド情報と混
合して広帯域化するので非常に簡便に実現できるが、他
のチャンネルとのセパレーションあるいは遠近問題には
、弱点がある。
のＰＮコードをミクサー１つで、ベースバンド情報と混
合して広帯域化するので非常に簡便に実現できるが、他
のチャンネルとのセパレーションあるいは遠近問題には
、弱点がある。
従って、セパレーションあるいは遠近問題の弱点を改善
するためにＦＨとＤＳを組み合わせたＦＨ／ＤＳ方式が
有利と言われている。
するためにＦＨとＤＳを組み合わせたＦＨ／ＤＳ方式が
有利と言われている。
この方式は、中心周波数が周期的にホッピングする直接
拡散変調方式である。第６図にこの変調方式のスペクト
ラムを示す、同図に示したスペクトラム拡散信号は、多
数の拡散信号から構成されている。全帯域の一部をカバ
ーする直接拡散信号が各瞬間に現れ、他方、信号全体と
しては周波数ホッピング・パターンになっている０周波
数ホッピング／直接拡散信号は、次に挙げる理由により
使用される。即ち、スペクトラムを拡散する能力を向上
させるため、多元接続とデスクリート・アドレスのため
及び多重化のためである。
拡散変調方式である。第６図にこの変調方式のスペクト
ラムを示す、同図に示したスペクトラム拡散信号は、多
数の拡散信号から構成されている。全帯域の一部をカバ
ーする直接拡散信号が各瞬間に現れ、他方、信号全体と
しては周波数ホッピング・パターンになっている０周波
数ホッピング／直接拡散信号は、次に挙げる理由により
使用される。即ち、スペクトラムを拡散する能力を向上
させるため、多元接続とデスクリート・アドレスのため
及び多重化のためである。
ＦＨ／ＤＳ変調器は、第７図に示すように、周波数ホッ
ピングした搬送波に直接拡散変調を重ね合わせたものに
異ならない。なお、第７図において、４０は周波数シン
セサイザ、４１は符号発生器、４２は掛算器、４３は平
衡変調器、４４は送信アンテナである。このＦＨ／ＤＳ
変調と単純な直接拡散変調との差異は、後者では搬送周
波数が一定なのに対して、前者ではそれが変化する点に
ある。なお、一つの符号系列発生器４１からの符号デー
タが、周波数シンセサイザ４０でホッピング・パターン
を決めるためにも、また、直接拡散のための平衡変調に
も、供給されるようなシステム構成が可能であることが
知られている。
ピングした搬送波に直接拡散変調を重ね合わせたものに
異ならない。なお、第７図において、４０は周波数シン
セサイザ、４１は符号発生器、４２は掛算器、４３は平
衡変調器、４４は送信アンテナである。このＦＨ／ＤＳ
変調と単純な直接拡散変調との差異は、後者では搬送周
波数が一定なのに対して、前者ではそれが変化する点に
ある。なお、一つの符号系列発生器４１からの符号デー
タが、周波数シンセサイザ４０でホッピング・パターン
を決めるためにも、また、直接拡散のための平衡変調に
も、供給されるようなシステム構成が可能であることが
知られている。
受信機で、ベースバンド復調に先立って、スペクトラム
拡散変調を復調する際に用いられるのは。
拡散変調を復調する際に用いられるのは。
このＦＨ／ＤＳ方式にあっては、直接拡散相関器と周波
数ホッピング相関器を重ね合わせたものである。つまり
、局部基準波が周波数ホッピング／直接拡散信号となっ
て、入力信号と乗じられる。
数ホッピング相関器を重ね合わせたものである。つまり
、局部基準波が周波数ホッピング／直接拡散信号となっ
て、入力信号と乗じられる。
第８図に典型的なこのＦＨ／ＤＳ方式受信機の構成を示
す。同図において、５０及び５４はミクサー、５１はＩ
Ｆフィルタ、５２はベースバンド復調器、５３は平衡変
調器、５５は周波数シンセサイザ、５６は符号発生器、
５７は同期回路である。
す。同図において、５０及び５４はミクサー、５１はＩ
Ｆフィルタ、５２はベースバンド復調器、５３は平衡変
調器、５５は周波数シンセサイザ、５６は符号発生器、
５７は同期回路である。
局部基準波発振器は次の２点を除けば本質的には送信側
の変調器と同じである。即ち、（ａ）中心周波数がＩＦ
の分だけオフセットされていること。
の変調器と同じである。即ち、（ａ）中心周波数がＩＦ
の分だけオフセットされていること。
及び（ｂ）直接拡散符号がベースバンド入力により変調
されていないことである。
されていないことである。
［発明が解決しようとする課！Ｉ］
上記第８図の例では相関器として周波数ミクサー５０、
ＩＦフィルタ５１との組み合わせたものを用いているが
、同期回路５７が複雑となり、かつ同期捕捉時間が長い
という欠点を有している。
ＩＦフィルタ５１との組み合わせたものを用いているが
、同期回路５７が複雑となり、かつ同期捕捉時間が長い
という欠点を有している。
ＦＨ／ＤＳ方式の相関器としては１周波数ホップの仕方
及びＰＮコードの種類を自由に変えられる。ＳＡＷコン
ボルバが実用的利点が多い、しかしながら、単にＦＨの
ホップ周波数を任意に選んだのでは、ホップのタイミン
グ同期の複雑さを生じたり、またチャンネルセパレーシ
ョンの改善、遠近問題の改善を十分に得られない、また
、法的規制等によって使用可能な周波数バンド幅が制限
されている場合、従来検討されているようなりＳによる
拡散バンド幅の１／２程度の周波数間隔をもつホッピン
グ方式は、とり得る周波数の数が少なくなりＦＨ／ＤＳ
方式にすることによる性能改善の効果は少ない。
及びＰＮコードの種類を自由に変えられる。ＳＡＷコン
ボルバが実用的利点が多い、しかしながら、単にＦＨの
ホップ周波数を任意に選んだのでは、ホップのタイミン
グ同期の複雑さを生じたり、またチャンネルセパレーシ
ョンの改善、遠近問題の改善を十分に得られない、また
、法的規制等によって使用可能な周波数バンド幅が制限
されている場合、従来検討されているようなりＳによる
拡散バンド幅の１／２程度の周波数間隔をもつホッピン
グ方式は、とり得る周波数の数が少なくなりＦＨ／ＤＳ
方式にすることによる性能改善の効果は少ない。
［発明の目的］
本発明の目的は相関器としてコンボルバを用いた場合に
、周波数のホップ及びＰＮコードによるスペクトラム拡
散過程においてコンボルバ特有の性質を利用することに
より、変復調方式の簡易化を実現するにある。
、周波数のホップ及びＰＮコードによるスペクトラム拡
散過程においてコンボルバ特有の性質を利用することに
より、変復調方式の簡易化を実現するにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記目的を達成するため、送信すべきデータに
よりベースバンド１次変調情報を得る１次変調手段と、
上記ベースバンド１次変調情報の周波数をホップするこ
とによりスペクトラム拡散する２次変調手段とＰＮコー
ドにより上記２次変調手段の８力のスペクトラム拡散す
る３次変調手段とを有する送信機と、上記送信機におけ
るＰＮコードとは時間的に反転した参照信号用ＰＮコー
ドと、周波数ホップのタイミングを送信側と同期を取っ
た周波数ホップ信号とを混合したものを、受信されたス
ペクトラム拡散信号に対して相関をとるコンボルバから
成る復調手段を有する受信機と、を備えたことを要旨と
する。
よりベースバンド１次変調情報を得る１次変調手段と、
上記ベースバンド１次変調情報の周波数をホップするこ
とによりスペクトラム拡散する２次変調手段とＰＮコー
ドにより上記２次変調手段の８力のスペクトラム拡散す
る３次変調手段とを有する送信機と、上記送信機におけ
るＰＮコードとは時間的に反転した参照信号用ＰＮコー
ドと、周波数ホップのタイミングを送信側と同期を取っ
た周波数ホップ信号とを混合したものを、受信されたス
ペクトラム拡散信号に対して相関をとるコンボルバから
成る復調手段を有する受信機と、を備えたことを要旨と
する。
［作用］
本発明のスペクトラム拡散通信装置においては、上述し
たＦＨ／ＤＳ方式をとっているので、送信側においてベ
ースバンド情報とは非同期に周波数をホップすればよく
、かつＰＮコードはこれらとは非同期に発生することが
でき、複雑な同期は不要となる。特にコンボルバとして
ＳＡＷコンボルバを使用すると、その受信側と参照側の
周波数が。
たＦＨ／ＤＳ方式をとっているので、送信側においてベ
ースバンド情報とは非同期に周波数をホップすればよく
、かつＰＮコードはこれらとは非同期に発生することが
でき、複雑な同期は不要となる。特にコンボルバとして
ＳＡＷコンボルバを使用すると、その受信側と参照側の
周波数が。
出力ゲート電極上をＳＡＷが伝播する時間の逆数（ｆｇ
）以上異なれば出力が消滅するので、前記Ｆ Ｈ変調
のホップする各点をこのｆｇの間隔にほぼ設定すること
により、ベースバンド情報よりもＦＨの周波数のホップ
するスピード、及びＤＳのＰＮコードのスピードを充分
速くすることによって、ＦＨのタイミングのみ送受信機
間で同期をとればよく、非常に簡便な構成とすることが
可能である。
）以上異なれば出力が消滅するので、前記Ｆ Ｈ変調
のホップする各点をこのｆｇの間隔にほぼ設定すること
により、ベースバンド情報よりもＦＨの周波数のホップ
するスピード、及びＤＳのＰＮコードのスピードを充分
速くすることによって、ＦＨのタイミングのみ送受信機
間で同期をとればよく、非常に簡便な構成とすることが
可能である。
従って制限された帯域内で多数のホッピング周波数を使
用でき、またチャンネルセパレーション及び遠近問題な
どの大幅な改善が図られる。
用でき、またチャンネルセパレーション及び遠近問題な
どの大幅な改善が図られる。
〔実施例］
以下、図面を参照しながら本発明の各実施例について説
明する。
明する。
第１図乃至第３図は１．ＳＡＷコンボルバを用いたスペ
クトラム拡散受信機における本発明によるＳＡＷコンボ
ルバの新しい基本特性の利用方法を示したものである。
クトラム拡散受信機における本発明によるＳＡＷコンボ
ルバの新しい基本特性の利用方法を示したものである。
第１図のブロック図において、２５はＳＡＷコンボルバ
、２６及び２９はミクサー、２７及び３０は発振器、２
８及び３１はＰＮココ−発生器である。ＳＡＷコンボル
バ２Ｓには、受信信号として発振器２７からのｆ□の周
波数の信号とＰＮコード発生器２８からのＰＮコードと
をミクサー２６で混合した混合信号が入力される。また
ＳＡＷコンボルバ２５には参照信号として発振器３０か
らのｆ２の周波数の信号と、ＰＮココ−発生器２８とは
時間的に反転したＰＮコード発生器３１からのＰＮコー
ドとをミクサー２９で混合した混合信号が入力される。
、２６及び２９はミクサー、２７及び３０は発振器、２
８及び３１はＰＮココ−発生器である。ＳＡＷコンボル
バ２Ｓには、受信信号として発振器２７からのｆ□の周
波数の信号とＰＮコード発生器２８からのＰＮコードと
をミクサー２６で混合した混合信号が入力される。また
ＳＡＷコンボルバ２５には参照信号として発振器３０か
らのｆ２の周波数の信号と、ＰＮココ−発生器２８とは
時間的に反転したＰＮコード発生器３１からのＰＮコー
ドとをミクサー２９で混合した混合信号が入力される。
このとき、ＳＡＷコンボルバ２５からのコンボルバ出力
３２の出力波形は、Δｆ＝ｌｆ、−ｆ、ｌ＜ｆｇ
・・・（１）（ｆｇ：ＳＡＷコンボルバのコンボリ
ューションゲート電極上をＳＡＷが伝播する時間の逆数
）の場合、第２図のようなコンボリューションビークと
なる。また。
３２の出力波形は、Δｆ＝ｌｆ、−ｆ、ｌ＜ｆｇ
・・・（１）（ｆｇ：ＳＡＷコンボルバのコンボリ
ューションゲート電極上をＳＡＷが伝播する時間の逆数
）の場合、第２図のようなコンボリューションビークと
なる。また。
Δｆ ＝ Ｉ ｆ １ｆ ＊ ｌ ＞ ｆ ｇ
・・・（２）の場合、出力波形は第３図のようにコ
ンボリューションビークは著しく減少し、はとんどノイ
ズ状の小さな出力のみが得られる。
・・・（２）の場合、出力波形は第３図のようにコ
ンボリューションビークは著しく減少し、はとんどノイ
ズ状の小さな出力のみが得られる。
従って、上述した事実に鑑みて、後述する本発明の実施
例であるスペクトラム拡散通信機におけるＦＨのホップ
周波数を上記のＳＡＷコンボルバ特有の特性であるｆｇ
のほぼ整数倍になるように、もしくは、お互いのチャン
ネルでほぼｆｇ以上周波数差があるよう各ホップ周波数
点を選んだ、このようなＦＨ拡散におけるホップ周波数
点を選ぶことによって、任意に選んだ場合よりも受信時
のＳ／Ｎ改善が飛躍的に向上した。
例であるスペクトラム拡散通信機におけるＦＨのホップ
周波数を上記のＳＡＷコンボルバ特有の特性であるｆｇ
のほぼ整数倍になるように、もしくは、お互いのチャン
ネルでほぼｆｇ以上周波数差があるよう各ホップ周波数
点を選んだ、このようなＦＨ拡散におけるホップ周波数
点を選ぶことによって、任意に選んだ場合よりも受信時
のＳ／Ｎ改善が飛躍的に向上した。
１例として、ｆ１＝２１５Ｍ七のとき、ｆ２側が２１５
ＭＨｚから約１１０ｋＨｚ以上差があったとき、コンボ
ルバ出力３２は、著しく減少した。このときに用いたＳ
ＡＷコンボルバの中心周波数は約２１５ＭＨｚであり、
有効帯域幅は約３０ＭＨｚであったので、この約３０Ｍ
Ｈｚ帯域の内で、約１１０ｋＨｚ間隔で周波数ホップ点
を設定できた。
ＭＨｚから約１１０ｋＨｚ以上差があったとき、コンボ
ルバ出力３２は、著しく減少した。このときに用いたＳ
ＡＷコンボルバの中心周波数は約２１５ＭＨｚであり、
有効帯域幅は約３０ＭＨｚであったので、この約３０Ｍ
Ｈｚ帯域の内で、約１１０ｋＨｚ間隔で周波数ホップ点
を設定できた。
よって、はぼＳＡＷコンボルバの帯域と同等な帯域内で
多数の周波数ホップ点を設定することが可能であること
を見出した。このため、ＳＡＷコンボルバの参照信号を
周波数ホップすることにより相関出力を得ることが可能
となった。
多数の周波数ホップ点を設定することが可能であること
を見出した。このため、ＳＡＷコンボルバの参照信号を
周波数ホップすることにより相関出力を得ることが可能
となった。
本発明によるＳＡＷコンボルバを用いたＦＨ／ＤＳ方式
のスペクトラム拡散通信機の構成の一実施例を第４図に
示す。
のスペクトラム拡散通信機の構成の一実施例を第４図に
示す。
同図において、Ｔは送信部、Ｒは受信部である。
送信部Ｔはミクサー１，３、発振器２．ＰＮコード発生
器４、バンドパスフィルタ５．増幅器６、送信アンテナ
７、発振器コントローラ２３、クロック発生器２４から
成る。また受信部Ｒは受信アンテナ７′、バンドパスフ
ィルタ８，１０，１４、増幅器９，１５、発振器１１、
ミクサー１２゜２１、ＳＡＷコンボルバ１３、エンベロ
ープ検波器１６、同期回路１７、ＰＮコードコントロー
ラ１８、ＰＮコード発生器１９、キャリア同期回路２０
、復調回路２２、発振器コントローラ２３′から成る。
器４、バンドパスフィルタ５．増幅器６、送信アンテナ
７、発振器コントローラ２３、クロック発生器２４から
成る。また受信部Ｒは受信アンテナ７′、バンドパスフ
ィルタ８，１０，１４、増幅器９，１５、発振器１１、
ミクサー１２゜２１、ＳＡＷコンボルバ１３、エンベロ
ープ検波器１６、同期回路１７、ＰＮコードコントロー
ラ１８、ＰＮコード発生器１９、キャリア同期回路２０
、復調回路２２、発振器コントローラ２３′から成る。
送信部Ｔでは、伝送すべきベースバンド１次変調情報（
例えばデジタルデータによる１次変調信号）をミクサー
１に与え、ベースバンド情報と同期のとれたクロック発
生器２４からのクロックで発振器コントローラ２３によ
り、前記のような周波数ホップ間隔で周波数をホップす
る信号を作り、この信号により発振器２でＦＨ倍信号搬
送波を発生し、ミクサ１でまず上記情報のＦＨ拡散変調
を行なう、このあと更にクロック発生器２４からのクロ
ックと同期してＰＮコード発生器４から高速のＰＮコー
ドを発生させミクサ３で上述のＦＨ拡散変調信号と混合
しＤＳ変調を行なう。
例えばデジタルデータによる１次変調信号）をミクサー
１に与え、ベースバンド情報と同期のとれたクロック発
生器２４からのクロックで発振器コントローラ２３によ
り、前記のような周波数ホップ間隔で周波数をホップす
る信号を作り、この信号により発振器２でＦＨ倍信号搬
送波を発生し、ミクサ１でまず上記情報のＦＨ拡散変調
を行なう、このあと更にクロック発生器２４からのクロ
ックと同期してＰＮコード発生器４から高速のＰＮコー
ドを発生させミクサ３で上述のＦＨ拡散変調信号と混合
しＤＳ変調を行なう。
このあと必要な帯域を通過させるバンドパスフィルタ５
を通し、必要なパワーを得るため増幅器６を通したあと
アンテナ７からＦＨ／ＤＳ方式のスペクトラム拡散信号
が送信される。
を通し、必要なパワーを得るため増幅器６を通したあと
アンテナ７からＦＨ／ＤＳ方式のスペクトラム拡散信号
が送信される。
受。信部Ｒにおいては、アンテナ７′で受信されたスペ
クトラム拡散信号は、増幅器９及びバンドパスフィルタ
８，１０によって高周波増幅された後、ＳＡＷコンボル
バ１３に加えられる。
クトラム拡散信号は、増幅器９及びバンドパスフィルタ
８，１０によって高周波増幅された後、ＳＡＷコンボル
バ１３に加えられる。
また、ＳＡＷコンボルバ１３には、送信側のＰＮコード
発生器４のＰＮコードと時間的に反転されたＰＮコード
を発生するＰＮコード発生器１９を用いて、ＳＡＷコン
ボルバ１３に加えられ受信信号と同じようにホップする
ＦＨ搬送周波数を発振する発振器１１からのキャリアを
ミクサー１２で変調したＦＨ／ＤＳ信号をＳＡＷコンボ
ルバ１３に参照信号として加える。−′上記参照信号発
生に使用するＰＮコードは、エンベロープ検波回路１６
、同期回路１７、ＰＮコードコントロール回路１８によ
って、送信側から送られ受信されたＰＮコードと同期が
保たれる。このときコンボルバ１３からの出力（周波数
は入力キャリア周波数ｆｃの２倍の２ｆｃ）は、受信信
号のキャリアと同期を同期回路２０（周波数２ｆｃ）で
とった信号と、バンドパスフィルタ１４及び増幅器１５
を介してミクサー２１で混合され、上述のＰＮコードの
同期のためにエンベロープ検波回路１６に導かれる。さ
らに、キャリア同期回路２０からの信号（周波数ｆｃ）
は、発振器コントローラ２３′へも導かれて上述のＦ
Ｈ搬送周波数を発振する発振器１１とも同期がとられる
。このように搬送波と、ＦＨ倍信号ＰＮコードが同期状
態になれば、復調回路２２からベースバンド１次変調情
報が得られる。
発生器４のＰＮコードと時間的に反転されたＰＮコード
を発生するＰＮコード発生器１９を用いて、ＳＡＷコン
ボルバ１３に加えられ受信信号と同じようにホップする
ＦＨ搬送周波数を発振する発振器１１からのキャリアを
ミクサー１２で変調したＦＨ／ＤＳ信号をＳＡＷコンボ
ルバ１３に参照信号として加える。−′上記参照信号発
生に使用するＰＮコードは、エンベロープ検波回路１６
、同期回路１７、ＰＮコードコントロール回路１８によ
って、送信側から送られ受信されたＰＮコードと同期が
保たれる。このときコンボルバ１３からの出力（周波数
は入力キャリア周波数ｆｃの２倍の２ｆｃ）は、受信信
号のキャリアと同期を同期回路２０（周波数２ｆｃ）で
とった信号と、バンドパスフィルタ１４及び増幅器１５
を介してミクサー２１で混合され、上述のＰＮコードの
同期のためにエンベロープ検波回路１６に導かれる。さ
らに、キャリア同期回路２０からの信号（周波数ｆｃ）
は、発振器コントローラ２３′へも導かれて上述のＦ
Ｈ搬送周波数を発振する発振器１１とも同期がとられる
。このように搬送波と、ＦＨ倍信号ＰＮコードが同期状
態になれば、復調回路２２からベースバンド１次変調情
報が得られる。
第５図は本発明によるＦＨ／ＤＳ型スペクトスペクトラ
ム拡散送受信機施例を示す、同図において第４１！ｌと
同一符号は同−又は類似の回路をあられす、送信部Ｔは
、ベースバンド１次変調情報がクロック発生＠２４に加
えられる点を除いて第４図の送信部Ｔとほぼ同様である
。また受信部Ｒにおいて、３３はミクサー、３４はＡ、
Ｇ、Ｃ回路、３５は局部発振器、３６はクロック発生器
、３７はＦＨタイミング同期回路である０本実施例では
、ベースバンド情報より、ＦＨ倍信号ち発振器コントロ
ーラ２３によって発振１１２がホップするスビーＨが速
いこと、かつＰＮコード発生器４の発生するＰＮコード
のスピードが速いので、ベースバンド情報と発振器コン
トローラ２３′及びＰＮコード発生器４との間で同期を
とる必要はなくなる。
ム拡散送受信機施例を示す、同図において第４１！ｌと
同一符号は同−又は類似の回路をあられす、送信部Ｔは
、ベースバンド１次変調情報がクロック発生＠２４に加
えられる点を除いて第４図の送信部Ｔとほぼ同様である
。また受信部Ｒにおいて、３３はミクサー、３４はＡ、
Ｇ、Ｃ回路、３５は局部発振器、３６はクロック発生器
、３７はＦＨタイミング同期回路である０本実施例では
、ベースバンド情報より、ＦＨ倍信号ち発振器コントロ
ーラ２３によって発振１１２がホップするスビーＨが速
いこと、かつＰＮコード発生器４の発生するＰＮコード
のスピードが速いので、ベースバンド情報と発振器コン
トローラ２３′及びＰＮコード発生器４との間で同期を
とる必要はなくなる。
また、ＰＮコード発生器４のＰＮコードのスピードが、
発振器コントローラ２３′のスピードより充分速ければ
、ＳＡＷコンボルバ１３を用いた受信機であれば、送信
側の発振器コントローラ２３とＰＮコード発生器４との
間で同期をとる必要はなくなる。
発振器コントローラ２３′のスピードより充分速ければ
、ＳＡＷコンボルバ１３を用いた受信機であれば、送信
側の発振器コントローラ２３とＰＮコード発生器４との
間で同期をとる必要はなくなる。
従って、第５＠の受信部Ｔにおいては、同期はＦＨ倍信
号対してのみ必要な簡便な構成となる。
号対してのみ必要な簡便な構成となる。
まず受信部で７′のアンテナで受信されたスペクトラム
拡散信号は、バンドパスフィルタ８と増幅器９にて増幅
されたあと、局部発振器３５とミクサー３３によって中
間周波数帯域に変換される。
拡散信号は、バンドパスフィルタ８と増幅器９にて増幅
されたあと、局部発振器３５とミクサー３３によって中
間周波数帯域に変換される。
このとき、Ａ、Ｇ、Ｃ回路３４は、送信機側から送られ
た変調信号が振幅一定のものであれば容易に作動し、フ
ェージング等の受信電波強度の不安定性を取り除くこと
ができ、バンドパスフィルター１０ｔ！−通したのち、
ＳＡＷコンボルバ１３へ送信信号として入力される。
た変調信号が振幅一定のものであれば容易に作動し、フ
ェージング等の受信電波強度の不安定性を取り除くこと
ができ、バンドパスフィルター１０ｔ！−通したのち、
ＳＡＷコンボルバ１３へ送信信号として入力される。
一方、ＳＡＷコンボルバ１３への参照信号としては、送
信側でスペクトラム拡散したＦＨ／ＤＳと同じ（但し、
ＤＳ用のＰＮコードは、送信側と時間反転したもの）も
のを加えて、相関を取り、雑音を排除して、送信信号を
取り出してバンドパスフィルタ１４、増幅器１５を通し
たあと復調回路２２を通ってベースバンド１次変調情報
を復調する。このとき、ＳＡＷコンボルバ１３の出力ピ
ークが最大となるように、ＦＨタイミング同期回路３７
を働かせて、発振器コントローラ２３′と発振器１１で
ＦＨ倍信号発生するタイミングを調節する。このとき、
ＦＨ倍信号ホップ周波数点は、送信側と同じく、ｆ、の
ほぼ整数倍になるように、もしくはお互いのチャンネル
でほぼｆｇ以上の周波数差があるように各ホップ周波数
点は設定されているが、そのホップするタイミングと順
序は、送信側と同期が取れるようにＦＨタイミング回路
３７が働く。
信側でスペクトラム拡散したＦＨ／ＤＳと同じ（但し、
ＤＳ用のＰＮコードは、送信側と時間反転したもの）も
のを加えて、相関を取り、雑音を排除して、送信信号を
取り出してバンドパスフィルタ１４、増幅器１５を通し
たあと復調回路２２を通ってベースバンド１次変調情報
を復調する。このとき、ＳＡＷコンボルバ１３の出力ピ
ークが最大となるように、ＦＨタイミング同期回路３７
を働かせて、発振器コントローラ２３′と発振器１１で
ＦＨ倍信号発生するタイミングを調節する。このとき、
ＦＨ倍信号ホップ周波数点は、送信側と同じく、ｆ、の
ほぼ整数倍になるように、もしくはお互いのチャンネル
でほぼｆｇ以上の周波数差があるように各ホップ周波数
点は設定されているが、そのホップするタイミングと順
序は、送信側と同期が取れるようにＦＨタイミング回路
３７が働く。
ＤＳ信号用のクロック発生器３６とＰＮココ−発生器１
９は、送信側と同期を取る必要はなく、送信側と時間反
転したものが発生し、ミクサー１２によってＦ Ｈ信号
と混合し、ＦＨ／ＤＳ信号が参照信号として、ＳＡＷコ
ンボルバ１３に加えられる。
９は、送信側と同期を取る必要はなく、送信側と時間反
転したものが発生し、ミクサー１２によってＦ Ｈ信号
と混合し、ＦＨ／ＤＳ信号が参照信号として、ＳＡＷコ
ンボルバ１３に加えられる。
このように、ＦＨ／ＤＳ方式スペクトラム拡散通信機に
おいて、ＦＨのホップ周波数点を、各チャンネルがホッ
プする周波数点を常にお互いがｆｇ以上に差があるよう
に設定しておけば、容易にＳＡＷコンボルバの特性から
、Ｓ／Ｎ改善が格段に向上する。
おいて、ＦＨのホップ周波数点を、各チャンネルがホッ
プする周波数点を常にお互いがｆｇ以上に差があるよう
に設定しておけば、容易にＳＡＷコンボルバの特性から
、Ｓ／Ｎ改善が格段に向上する。
【発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば、スペクトラム拡散
通信機において、容易にＦＨ／ＤＳ方式を構成できるの
で、非常に簡便な送受信機で誤りの少ない高信頼性の情
報通信が行なえる。特にこの効果はＳＡＷコンボルバを
用いて周波数帯域に制限のある微弱な電波を用いて通信
を行なう場合著しく実用上の効果は多大である。
通信機において、容易にＦＨ／ＤＳ方式を構成できるの
で、非常に簡便な送受信機で誤りの少ない高信頼性の情
報通信が行なえる。特にこの効果はＳＡＷコンボルバを
用いて周波数帯域に制限のある微弱な電波を用いて通信
を行なう場合著しく実用上の効果は多大である。
第１図は、本発明の基本となるＳＡＷコンボルバの利用
法を説明するためのブロック図、第２図及び第３図は第
１図のＳＡＷコンボルバの相関出力を示す図、第４図は
本発明の一実施例のスペクトラム送受信機のブロック図
、第５図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第６
図はＦＨ／ＤＳシステムのスペクトラム図、第７図は従
来のＦＨ／ＤＳ送信機を示すブロック図、第８図は従来
のＦＨ／ＤＳ受信機を示すブロック図である。 １．３，１２，２１，２６，２９，３３・・・・・・・
・・ミクサー、２，２７，３０，３５・・・・・・・・
・発振器、４．１９，２８．３１・・・・・・・・・Ｐ
Ｎココ−発生器、５．８，１０．１４・・・・・・・・
・バンドパスフィルタ（Ｂ、Ｐ、Ｆ）、６・・・・・・
・・・送信用増幅器、７，７′・・・・・・・・・送受
信アンテナ、９・・・・・・・・・受信用増幅器。 １１・・・・・・・・・参照信号用発振器、１３，２５
・・・・・・・・・ＳＡＷコンボルバ、１５・・・・・
・・・・増幅器、１６・・・・・・・・・エンベロープ
検波器、１７・・・・・・・・・ＰＮコードクロック用
同期回路、１８・・・・・・・・・ＰＮコードコントロ
ール回路、２０・・・・・・・・・キャリア同期回路、
２２・・・・・・・・・復調回路、２３．２３’・・・
・・・・・・発振器コントローラ、２４．３６・・・・
・・・・・クロック発生器、３２・・・・・・・・・Ｓ
ＡＷコンボルバ出力、３４・・・・・・・・・Ａ、Ｇ、
Ｃ回路、３７・・・・・・・・・ＦＨタイミング同期回
路。 特許出願人 御子柴 宣 夫 坪内 和夫 代理人 弁理士 永 １）武三部 第鵞図 第６図 第７図 第２図 第３図 時間 崎蘭
法を説明するためのブロック図、第２図及び第３図は第
１図のＳＡＷコンボルバの相関出力を示す図、第４図は
本発明の一実施例のスペクトラム送受信機のブロック図
、第５図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第６
図はＦＨ／ＤＳシステムのスペクトラム図、第７図は従
来のＦＨ／ＤＳ送信機を示すブロック図、第８図は従来
のＦＨ／ＤＳ受信機を示すブロック図である。 １．３，１２，２１，２６，２９，３３・・・・・・・
・・ミクサー、２，２７，３０，３５・・・・・・・・
・発振器、４．１９，２８．３１・・・・・・・・・Ｐ
Ｎココ−発生器、５．８，１０．１４・・・・・・・・
・バンドパスフィルタ（Ｂ、Ｐ、Ｆ）、６・・・・・・
・・・送信用増幅器、７，７′・・・・・・・・・送受
信アンテナ、９・・・・・・・・・受信用増幅器。 １１・・・・・・・・・参照信号用発振器、１３，２５
・・・・・・・・・ＳＡＷコンボルバ、１５・・・・・
・・・・増幅器、１６・・・・・・・・・エンベロープ
検波器、１７・・・・・・・・・ＰＮコードクロック用
同期回路、１８・・・・・・・・・ＰＮコードコントロ
ール回路、２０・・・・・・・・・キャリア同期回路、
２２・・・・・・・・・復調回路、２３．２３’・・・
・・・・・・発振器コントローラ、２４．３６・・・・
・・・・・クロック発生器、３２・・・・・・・・・Ｓ
ＡＷコンボルバ出力、３４・・・・・・・・・Ａ、Ｇ、
Ｃ回路、３７・・・・・・・・・ＦＨタイミング同期回
路。 特許出願人 御子柴 宣 夫 坪内 和夫 代理人 弁理士 永 １）武三部 第鵞図 第６図 第７図 第２図 第３図 時間 崎蘭
Claims (4)
- （１）送信すべきデータによりベースバンド１次変調情
報を得る１次変調手段と、 上記ベースバンド１次変調情報の周波数をホップするこ
とによりスペクトラム拡散する２次変調手段とＰＮコー
ドにより上記２次変調手段の出力のスペクトラム拡散す
る３次変調手段とを有する送信機と、 上記送信機におけるＰＮコードとは時間的に反転した参
照信号用ＰＮコードと、周波数ホップのタイミングを送
信側と同期を取った周波数ホップ信号とを混合したもの
を、受信されたスペクトラム拡散信号に対して相関をと
るコンボルバから成る復調手段を有する受信機と、 を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。 - （２）前記受信機のコンボルバが弾性表面波コンボルバ
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
ペクトラム拡散通信装置。 - （３）前記周波数ホップの周波数の各点が、弾性表面波
コンボルバの出力ゲート電極を該ＳＡＷが伝播する時間
のほぼ逆数以上に異なることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のスペクトラム拡散通信装置。 - （４）前記２次及び３次変調手段において、周波数をホ
ップするスピードと、ＰＮコードのスピードが、前記ベ
ースバンド１次情報のスピードより早く設定することに
より、受信機における周波数ホップのタイミングのみ送
受信間で同期させたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項または第３項記載のスペクトラム拡散通信
装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073477A JPH0810840B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | スペクトラム拡散通信装置 |
| CA002012183A CA2012183A1 (en) | 1989-03-24 | 1990-03-14 | Spread spectrum communication device |
| US07/493,912 US5099495A (en) | 1989-03-24 | 1990-03-14 | Spread spectrum communication device |
| GB9005912A GB2231243B (en) | 1989-03-24 | 1990-03-16 | Spread spectrum communication device |
| FR9003770A FR2644953B1 (fr) | 1989-03-24 | 1990-03-23 | Dispositif de communication sur spectre disperse |
| DE4009458A DE4009458C2 (de) | 1989-03-24 | 1990-03-23 | Spreizspektrum-Nachrichtenverbindungsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073477A JPH0810840B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | スペクトラム拡散通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250534A true JPH02250534A (ja) | 1990-10-08 |
| JPH0810840B2 JPH0810840B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=13519398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1073477A Expired - Fee Related JPH0810840B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | スペクトラム拡散通信装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5099495A (ja) |
| JP (1) | JPH0810840B2 (ja) |
| CA (1) | CA2012183A1 (ja) |
| DE (1) | DE4009458C2 (ja) |
| FR (1) | FR2644953B1 (ja) |
| GB (1) | GB2231243B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016189574A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 三菱電機株式会社 | 送信装置、受信装置および送受信装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US5987058A (en) * | 1988-11-02 | 1999-11-16 | Axonn Corporation | Wireless alarm system |
| US6693951B1 (en) | 1990-06-25 | 2004-02-17 | Qualcomm Incorporated | System and method for generating signal waveforms in a CDMA cellular telephone system |
| EP0496007B1 (en) * | 1991-01-21 | 1996-07-10 | Nec Corporation | Spread packet communication system |
| US5596599A (en) * | 1992-12-04 | 1997-01-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Spread spectrum receiving apparatus |
| US5539775A (en) * | 1993-03-17 | 1996-07-23 | Micron Technology, Inc. | Modulated spread spectrum in RF identification systems method |
| JP3280141B2 (ja) * | 1993-04-30 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | スペクトラム拡散受信装置 |
| GB2282300B (en) * | 1993-09-22 | 1997-10-22 | Northern Telecom Ltd | Communications system and receiver devices therefor |
| JP2526510B2 (ja) * | 1993-10-22 | 1996-08-21 | 日本電気株式会社 | 無線デ―タ通信装置 |
| KR100217715B1 (ko) * | 1993-12-31 | 1999-09-01 | 윤종용 | 직접확산/부호분할 다중접근 시스템에서의 업-링크 접근 시스템 |
| US7321611B2 (en) | 1994-09-20 | 2008-01-22 | Alereen, Inc. | Method and transceiver for full duplex communication of ultra wideband signals |
| US5832035A (en) | 1994-09-20 | 1998-11-03 | Time Domain Corporation | Fast locking mechanism for channelized ultrawide-band communications |
| US5677927A (en) * | 1994-09-20 | 1997-10-14 | Pulson Communications Corporation | Ultrawide-band communication system and method |
| US5812522A (en) * | 1995-03-31 | 1998-09-22 | Airtouch Communications, Inc. | Location-ruled radio-integrated network |
| EP0800284B1 (en) * | 1996-04-04 | 2006-01-04 | New Japan Radio Corp., Ltd. | Correlator for spread spectrum signals |
| US5936998A (en) * | 1996-05-16 | 1999-08-10 | Nara; Yoshikazu | Spread spectrum modulator |
| US6094415A (en) * | 1996-06-20 | 2000-07-25 | Lockheed Martin Corporation | Vector division multiple access communication system |
| US5761238A (en) * | 1996-07-05 | 1998-06-02 | General Electric Company | Transmitted reference spread spectrum communications system |
| US7539237B2 (en) | 1996-12-06 | 2009-05-26 | Alereon, Inc. | Fast locking mechanism for channelized ultrawide-band communications |
| US6434184B2 (en) * | 1998-12-30 | 2002-08-13 | International Business Machines Corporation | Orthogonal frequency hopping using skip zones |
| RU2168280C1 (ru) * | 1999-11-18 | 2001-05-27 | Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Система связи со скачкообразным изменением частоты |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4457003A (en) * | 1982-06-21 | 1984-06-26 | Motorola Inc. | Time reference tracking loop for frequency hopping systems |
| US4677617A (en) * | 1985-10-04 | 1987-06-30 | Hughes Aircraft Company | Rapid frequency-hopping time synchronization |
| US4688251A (en) * | 1986-01-21 | 1987-08-18 | The Singer Company | Wave packet communication subsystem for determining the sync pulses and correlating the data pulses of a wave packet |
| JPS6484933A (en) * | 1987-09-26 | 1989-03-30 | Kenwood Corp | Receiver |
| JPS6486638A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Hitachi Ltd | Frequency hopping radio communication system |
| JPH0810839B2 (ja) * | 1988-01-21 | 1996-01-31 | 宣夫 御子柴 | スペクトラム拡散通信装置 |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1073477A patent/JPH0810840B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-14 CA CA002012183A patent/CA2012183A1/en not_active Abandoned
- 1990-03-14 US US07/493,912 patent/US5099495A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-16 GB GB9005912A patent/GB2231243B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-23 FR FR9003770A patent/FR2644953B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-23 DE DE4009458A patent/DE4009458C2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016189574A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 三菱電機株式会社 | 送信装置、受信装置および送受信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2231243B (en) | 1993-07-14 |
| US5099495A (en) | 1992-03-24 |
| FR2644953A1 (fr) | 1990-09-28 |
| DE4009458A1 (de) | 1990-09-27 |
| CA2012183A1 (en) | 1990-09-24 |
| GB9005912D0 (en) | 1990-05-09 |
| FR2644953B1 (fr) | 1993-05-21 |
| JPH0810840B2 (ja) | 1996-01-31 |
| DE4009458C2 (de) | 1998-11-05 |
| GB2231243A (en) | 1990-11-07 |
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