JPH027540B2 - - Google Patents
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- JPH027540B2 JPH027540B2 JP57184541A JP18454182A JPH027540B2 JP H027540 B2 JPH027540 B2 JP H027540B2 JP 57184541 A JP57184541 A JP 57184541A JP 18454182 A JP18454182 A JP 18454182A JP H027540 B2 JPH027540 B2 JP H027540B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spread spectrum
- signal
- spectrum code
- data
- carrier wave
- Prior art date
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は直線拡散変調形式のスペクトラム拡散
通信方式に関し、さらに詳しくは送受信機間で良
好な同期が保たれるスペクトラム拡散通信方式に
関するものである。
通信方式に関し、さらに詳しくは送受信機間で良
好な同期が保たれるスペクトラム拡散通信方式に
関するものである。
近年の産業機械の分野においては、よりシステ
ム化が進んでいる。そして、制御装置の分散化あ
るいは集中管理が行なわれている。そのため、情
報の伝送路の重要性が高まつている。その一例と
して、自由に移動できる移動機械を制御するため
の通信システムがある。
ム化が進んでいる。そして、制御装置の分散化あ
るいは集中管理が行なわれている。そのため、情
報の伝送路の重要性が高まつている。その一例と
して、自由に移動できる移動機械を制御するため
の通信システムがある。
この種の通信システムにおいて、移動機械が広
範囲に移動する場合には有線通信を用いることは
有効でない。また、移動機械がプラントを備える
領域で移動する場合に、強力な電波を用いると、
プラントの電子計器に障害を与える心配がある。
範囲に移動する場合には有線通信を用いることは
有効でない。また、移動機械がプラントを備える
領域で移動する場合に、強力な電波を用いると、
プラントの電子計器に障害を与える心配がある。
このため、低エネルギレベルの電波による通信
が可能で、かつ耐雑音性にすぐれたスペクトラム
拡散通信方式が見直されている。
が可能で、かつ耐雑音性にすぐれたスペクトラム
拡散通信方式が見直されている。
このスペクトラム拡散通信方式は、伝送したい
情報信号を、この情報信号に固有のスペクトラム
幅よりも広いスペクトラム幅の信号に変換し、伝
送することにより高品質の通信を実現するもので
ある。さらに詳しく述べると、送信側では情報信
号よりも十分広いスペクトラム幅を持つ擬似雑音
符号と呼ばれる特定の符号で変調される搬送波を
情報信号で変調して送信する。一方、受信側では
送信側と同一の擬似雑音符号の拡散符号を用いて
復調することにより、送信情報信号を選択的に受
信するものである。
情報信号を、この情報信号に固有のスペクトラム
幅よりも広いスペクトラム幅の信号に変換し、伝
送することにより高品質の通信を実現するもので
ある。さらに詳しく述べると、送信側では情報信
号よりも十分広いスペクトラム幅を持つ擬似雑音
符号と呼ばれる特定の符号で変調される搬送波を
情報信号で変調して送信する。一方、受信側では
送信側と同一の擬似雑音符号の拡散符号を用いて
復調することにより、送信情報信号を選択的に受
信するものである。
このスペクトラム拡散通信方式では、受信側の
拡散符号と受信信号内に含まれる拡散信号とで位
相が完全に一致していることが条件となる。この
位相を合わせるための同期回路の一例として、日
本国特開昭56−31246号公報に記載のものがある。
拡散符号と受信信号内に含まれる拡散信号とで位
相が完全に一致していることが条件となる。この
位相を合わせるための同期回路の一例として、日
本国特開昭56−31246号公報に記載のものがある。
上記の従来例におけるスペクトラム拡散通信方
式では、送信側からの送信信号と受信側での受信
信号との同期が確立するまでに、その同期確立時
間が多大であり、通信効率が良好でなかつた。
式では、送信側からの送信信号と受信側での受信
信号との同期が確立するまでに、その同期確立時
間が多大であり、通信効率が良好でなかつた。
本発明は、信号の同期確立時間を短縮して同期
確立を高速にすることができるスペクトラム拡散
通信方式を提供することを目的とする。
確立を高速にすることができるスペクトラム拡散
通信方式を提供することを目的とする。
本発明の上記の目的は、スペクトラム拡散通信
方式において、送信装置からのスペクトラム拡散
信号を受信する受信装置は、スペクトラム拡散信
号の搬送波の周波数および位相の同期を確立する
第１のループ回路と、この第１のループ回路によ
つて搬送波を取り除かれたデータスペクトラム拡
散符号信号の同期を検出する第２のループ回路と
を備えることにより達成される。
方式において、送信装置からのスペクトラム拡散
信号を受信する受信装置は、スペクトラム拡散信
号の搬送波の周波数および位相の同期を確立する
第１のループ回路と、この第１のループ回路によ
つて搬送波を取り除かれたデータスペクトラム拡
散符号信号の同期を検出する第２のループ回路と
を備えることにより達成される。
送信装置からのスペクトラム拡散信号を受信し
た受信装置は、その第１のループ回路により、受
信信号と受信側の局部発振搬送波との周波数およ
び位相の同期を確立し、次に第２のループ回路に
より、第１のループ回路によつて搬送波を取り除
かれたデータスペクトラム拡散符号信号の同期化
が図られる。これにより、受信側での同期確立時
間を短縮することができる。
た受信装置は、その第１のループ回路により、受
信信号と受信側の局部発振搬送波との周波数およ
び位相の同期を確立し、次に第２のループ回路に
より、第１のループ回路によつて搬送波を取り除
かれたデータスペクトラム拡散符号信号の同期化
が図られる。これにより、受信側での同期確立時
間を短縮することができる。
本発明の通信方式の構成を図面を参照して説明
する。
する。
本発明の通信方式は、第１図に示す送信装置お
よび第３図に示す受信装置によつて構成されてい
る。この送信装置および受信装置の構成を以下に
順次説明する。
よび第３図に示す受信装置によつて構成されてい
る。この送信装置および受信装置の構成を以下に
順次説明する。
第１図に示す送信装置は、制御システム（図示
せず）とのインタフエイスとなる通信制御装置１
を通して制御システムに接続している。通信制御
装置１は送信データ信号Ａを排他的論理和回路
（Exclnsive OR：EOR）２に出力すると共に、
送信開始信号Ｂおよび送付先アドレス信号Ｃを、
スペクトラム拡散符号発生器３に出力する。スペ
クトラム拡散符号発生器３は第２図に示すように
構成されており、前述の送信開始信号Ｂ、送付先
アドレス信号Ｃおよび分周器４からの基本クロツ
クパルスＤにより、スペクトラム拡散符号Ｅを排
他的論理和回路２に出力する。さらに詳しく述べ
るならば、スペクトラム拡散符号発生器３は送付
先アドレス信号Ｃの入力によつて、スペクトラム
拡散符号Ｅを選択することができ、送信開始信号
Ｂの入力によつて符号発生を開始する。分周器４
は搬送波用発振器５からの搬送波Ｆの出力を分周
し、前述した基本クロツクパルスＤを出力する。
排他的論理和回路２はスペクトラム拡散符号Ｅに
よつて送信データ信号Ａを拡散する。この拡散さ
れた送信データ信号Ｇは乗算器６において発振器
５からの搬送波Ｆと乗算され、２相位相変調さ
れ、バンドパスフイルタ７を通してアンテナ８か
ら送信信号Ｈとして送信される。
せず）とのインタフエイスとなる通信制御装置１
を通して制御システムに接続している。通信制御
装置１は送信データ信号Ａを排他的論理和回路
（Exclnsive OR：EOR）２に出力すると共に、
送信開始信号Ｂおよび送付先アドレス信号Ｃを、
スペクトラム拡散符号発生器３に出力する。スペ
クトラム拡散符号発生器３は第２図に示すように
構成されており、前述の送信開始信号Ｂ、送付先
アドレス信号Ｃおよび分周器４からの基本クロツ
クパルスＤにより、スペクトラム拡散符号Ｅを排
他的論理和回路２に出力する。さらに詳しく述べ
るならば、スペクトラム拡散符号発生器３は送付
先アドレス信号Ｃの入力によつて、スペクトラム
拡散符号Ｅを選択することができ、送信開始信号
Ｂの入力によつて符号発生を開始する。分周器４
は搬送波用発振器５からの搬送波Ｆの出力を分周
し、前述した基本クロツクパルスＤを出力する。
排他的論理和回路２はスペクトラム拡散符号Ｅに
よつて送信データ信号Ａを拡散する。この拡散さ
れた送信データ信号Ｇは乗算器６において発振器
５からの搬送波Ｆと乗算され、２相位相変調さ
れ、バンドパスフイルタ７を通してアンテナ８か
ら送信信号Ｈとして送信される。
スペクトラム拡散符号発生器３の詳細な構成を
第２図に示す。このスペクトラム拡散符号発生器
３は、初期値設定器２０１、帰還形シフトレジス
タ２０２およびシフトレジスタ２０３によつて構
成されており、帰還形シフトレジスタ２０２の出
力をシフトレジスタ２０３に入力し、スペクトラ
ム拡散符号Ｅを出力する構造となつている。
第２図に示す。このスペクトラム拡散符号発生器
３は、初期値設定器２０１、帰還形シフトレジス
タ２０２およびシフトレジスタ２０３によつて構
成されており、帰還形シフトレジスタ２０２の出
力をシフトレジスタ２０３に入力し、スペクトラ
ム拡散符号Ｅを出力する構造となつている。
次に、本発明の通信方式における受信装置の一
例の回路構成を第３図を参照して説明する。第３
図において、送信装置より送られたスペクトラム
拡散されたデータ信号Ｈは、アンテナ３０１で受
信され、高周波増幅器３０２で増幅されたのち、
乗算器３０３に入力する。乗算器３０３ではデー
タ信号Ｈに局部発振器である電圧制御発振器
（Voltage controlled Osillator：V.C.O.）３０
４の出力である局部発振搬送波Ｉを乗算する。こ
の乗算器３０３からの出力信号Ｊはバンドパスフ
イルタ３０５を通つて搬送波成分の取り除かれた
データスペクトラム拡散符号変調符号Ｋになる。
この信号Ｋは電圧制御発振器３０４の制御器３０
６、スペクトラム拡散符号同期検出器３０７およ
び排他的論理和回路３０８に出力される。電圧制
御発振器３０４の出力である局部発振搬送波Ｉは
分周器３０９によつて分周され基本クロツクパル
スＬとして出力される。この基本クロツクパルス
Ｌは電圧制御発振器３０４の制御器３０６、スペ
クトラム拡散符号同期検出器３０７およびスペク
トラム拡散符号発生器３１０に出力される。電圧
制御発振器３０４の制御器３０６は、電圧制御発
振器３０４に供給する電圧を加減し、位相を安定
に保つ制御信号を電圧制御発振器３０４に出力す
る。この電圧制御発振器３０４の制御器３０６は
第４図に示すようにフイルタ４０１、Ａ／Ｄ変換
器４０２、判定回路４０３、Ｄ／Ａ変換器４０４
を備えており、受信信号Ｈと局部発振波Ｉとの積
の信号Ｋを、フイルタ４０１を通して直流成分の
信号に変換し、この直流成分の信号をＡ／Ｄ変換
器４０２により高速でサンプリングし、デイジタ
ル化する。これを判定回路４０３に入れ、一時点
前にサンプリングした値と比較して常に最大にな
るようにＤ／Ａ変換器４０４を通して電圧制御発
振器３０４に供給する電圧を加減し、位相を安定
に保つように制御する。この電圧制御発振器３０
４を含む制御器３０６のループ回路によつて、局
部発振搬送波Ｉと受信搬送波の周波数および位相
の同期が図られる。
例の回路構成を第３図を参照して説明する。第３
図において、送信装置より送られたスペクトラム
拡散されたデータ信号Ｈは、アンテナ３０１で受
信され、高周波増幅器３０２で増幅されたのち、
乗算器３０３に入力する。乗算器３０３ではデー
タ信号Ｈに局部発振器である電圧制御発振器
（Voltage controlled Osillator：V.C.O.）３０
４の出力である局部発振搬送波Ｉを乗算する。こ
の乗算器３０３からの出力信号Ｊはバンドパスフ
イルタ３０５を通つて搬送波成分の取り除かれた
データスペクトラム拡散符号変調符号Ｋになる。
この信号Ｋは電圧制御発振器３０４の制御器３０
６、スペクトラム拡散符号同期検出器３０７およ
び排他的論理和回路３０８に出力される。電圧制
御発振器３０４の出力である局部発振搬送波Ｉは
分周器３０９によつて分周され基本クロツクパル
スＬとして出力される。この基本クロツクパルス
Ｌは電圧制御発振器３０４の制御器３０６、スペ
クトラム拡散符号同期検出器３０７およびスペク
トラム拡散符号発生器３１０に出力される。電圧
制御発振器３０４の制御器３０６は、電圧制御発
振器３０４に供給する電圧を加減し、位相を安定
に保つ制御信号を電圧制御発振器３０４に出力す
る。この電圧制御発振器３０４の制御器３０６は
第４図に示すようにフイルタ４０１、Ａ／Ｄ変換
器４０２、判定回路４０３、Ｄ／Ａ変換器４０４
を備えており、受信信号Ｈと局部発振波Ｉとの積
の信号Ｋを、フイルタ４０１を通して直流成分の
信号に変換し、この直流成分の信号をＡ／Ｄ変換
器４０２により高速でサンプリングし、デイジタ
ル化する。これを判定回路４０３に入れ、一時点
前にサンプリングした値と比較して常に最大にな
るようにＤ／Ａ変換器４０４を通して電圧制御発
振器３０４に供給する電圧を加減し、位相を安定
に保つように制御する。この電圧制御発振器３０
４を含む制御器３０６のループ回路によつて、局
部発振搬送波Ｉと受信搬送波の周波数および位相
の同期が図られる。
第３図に示すスペクトラム拡散符号同期検出器
３０７は第５図に示すようにシフトレジスタ５０
１、スペクトラム拡散符号同期設定ビツト列５０
２、排他的論理和の否定回路（EOR）５０３お
よび論理積の否定回路５０４を備えており、この
入力部には受信符号列が順次送られ、シフトレジ
スタ５０１に記憶される。このシフトレジスタ５
０１に入つた符号列と設定ビツト列５０２に予め
設定したスペクトラム拡散符号列の特定ビツト列
との一致を、排他的論理和の否定回路５０３によ
り検出し、さらに論理積の否定回路（NAND）
５０４により全ビツトの一致を検出する。
３０７は第５図に示すようにシフトレジスタ５０
１、スペクトラム拡散符号同期設定ビツト列５０
２、排他的論理和の否定回路（EOR）５０３お
よび論理積の否定回路５０４を備えており、この
入力部には受信符号列が順次送られ、シフトレジ
スタ５０１に記憶される。このシフトレジスタ５
０１に入つた符号列と設定ビツト列５０２に予め
設定したスペクトラム拡散符号列の特定ビツト列
との一致を、排他的論理和の否定回路５０３によ
り検出し、さらに論理積の否定回路（NAND）
５０４により全ビツトの一致を検出する。
このスペクトラム拡散符号同期検出器３０７か
らの同期検出信号は、第３図に示すスペクトラム
拡散符号発生器３１０に出力される。これによ
り、スペクトラム拡散符号発生器３１０は基本ク
ロツクパルスＬによつてスペクトラム拡散符号
を、排他的論理和回路３０８に出力する。この排
他的論理和回路３０８はスペクトラム拡散符号の
入力により受信信号を逆拡散して出力する。この
出力信号はローパスフイルタ３１１を通して受信
データ信号として再生される。この受信データ信
号は受信装置側に接続する制御システムの制御信
号として供される。
らの同期検出信号は、第３図に示すスペクトラム
拡散符号発生器３１０に出力される。これによ
り、スペクトラム拡散符号発生器３１０は基本ク
ロツクパルスＬによつてスペクトラム拡散符号
を、排他的論理和回路３０８に出力する。この排
他的論理和回路３０８はスペクトラム拡散符号の
入力により受信信号を逆拡散して出力する。この
出力信号はローパスフイルタ３１１を通して受信
データ信号として再生される。この受信データ信
号は受信装置側に接続する制御システムの制御信
号として供される。
以上述べた実施例によれば、受信装置側におい
て、電圧制御発振器３０４を含む制御器３０６の
ループ回路によつて、搬送波の周波数および位相
の同期をスペクトラム拡散符号の相関とは無関係
に行なうことができるので、搬送波の同期確立時
間を短縮することができる。また、搬送波の同期
確立後、スペクトラム拡散符号同期検出器におい
て、スペクトラム拡散符号の開始点を検出するこ
とができるので、受信信号を正確に逆拡散するこ
とができる。
て、電圧制御発振器３０４を含む制御器３０６の
ループ回路によつて、搬送波の周波数および位相
の同期をスペクトラム拡散符号の相関とは無関係
に行なうことができるので、搬送波の同期確立時
間を短縮することができる。また、搬送波の同期
確立後、スペクトラム拡散符号同期検出器におい
て、スペクトラム拡散符号の開始点を検出するこ
とができるので、受信信号を正確に逆拡散するこ
とができる。
また、本実施例において、周波数、位相の同期
化を行うため、高速PLL（Phase Locked
Loup：位相同期ループ）を用いることによつて
も、同様に同期確立時間を短縮することができ
る。
化を行うため、高速PLL（Phase Locked
Loup：位相同期ループ）を用いることによつて
も、同様に同期確立時間を短縮することができ
る。
以上述べたように、本発明によれば、受信側に
おいて搬送波の周波数、位相の同期確立とスペク
トラム拡散符号の同期検出とを分離して実行する
ので、非同期状態から同期状態に移る同期確立時
間を短縮することができる。その結果、複数局間
でランダムアクセス通信をする際に、通信効率を
向上させることができる。
おいて搬送波の周波数、位相の同期確立とスペク
トラム拡散符号の同期検出とを分離して実行する
ので、非同期状態から同期状態に移る同期確立時
間を短縮することができる。その結果、複数局間
でランダムアクセス通信をする際に、通信効率を
向上させることができる。
第１図は本発明の通信方式を構成する送信装置
の一例の回路構成図、第２図は第１図に示す送信
装置を構成するスペクトラム拡散符号発生器の構
成回路図、第３図は本発明の通信方式を構成する
受信装置の一例の回路構成図、第４図は第３図に
示す受信装置を構成する電圧制御発振器の制御器
の回路構成図、第５図は第３図に示す受信装置を
構成するスペクトラム拡散符号同期検出器の回路
構成図である。 ３０１……アンテナ、３０２……高周波増幅
器、３０３……乗算器、３０４……電圧制御発振
器、３０５……バンドパスフイルタ、３０６……
制御器、３０７……スペクトラム拡散符号同期検
出器、３０８……排他的論理和回路、３０９……
分周器、３１０……スペクトラム拡散符号発生
器。
の一例の回路構成図、第２図は第１図に示す送信
装置を構成するスペクトラム拡散符号発生器の構
成回路図、第３図は本発明の通信方式を構成する
受信装置の一例の回路構成図、第４図は第３図に
示す受信装置を構成する電圧制御発振器の制御器
の回路構成図、第５図は第３図に示す受信装置を
構成するスペクトラム拡散符号同期検出器の回路
構成図である。 ３０１……アンテナ、３０２……高周波増幅
器、３０３……乗算器、３０４……電圧制御発振
器、３０５……バンドパスフイルタ、３０６……
制御器、３０７……スペクトラム拡散符号同期検
出器、３０８……排他的論理和回路、３０９……
分周器、３１０……スペクトラム拡散符号発生
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送信すべきデータをスペクトラム拡散符号を
用いて拡散し、この拡散された送信データ信号を
搬送波により変調して空中に送出す送信手段と、
該送信手段によつて送出された信号を受信し、こ
の受信信号をスペクトラム拡散符号を用いて逆拡
散し前記データを取出す受信手段とを有するスペ
クトラム拡散通信方式において、 前記受信手段は、 局部発振搬送波を発振し、該局部発振搬送波と
前記受信信号とを乗算して搬送波の除去されたデ
ータスペクトラム拡散符号変調信号を出力すると
共に、該データスペクトラム拡散符号変調信号が
最大となるよう該局部発振搬送波を調整する第１
のループ回路と、 該局部発振搬送波を分周して基本クロツクを発
生する分周器と、 該データスペクトラム拡散符号変調信号と該基
本クロツクとに基づきスペクトラム拡散符号の周
期を検出し、該周期検出信号によつてスペクトラ
ム拡散符号を発生し、該スペクトラム拡散符号に
よつて該データスペクトラム拡散符号変調信号を
逆拡散し前記データを取出す第２のループ回路と
を備えていることを特徴とするスペクトラム拡散
通信方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57184541A JPS5974742A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | スペクトラム拡散通信方式 |
| US06/542,023 US4559633A (en) | 1982-10-22 | 1983-10-14 | Spread spectrum system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57184541A JPS5974742A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | スペクトラム拡散通信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5974742A JPS5974742A (ja) | 1984-04-27 |
| JPH027540B2 true JPH027540B2 (ja) | 1990-02-19 |
Family
ID=16155005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57184541A Granted JPS5974742A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | スペクトラム拡散通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5974742A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2698506B2 (ja) * | 1992-06-29 | 1998-01-19 | 三菱電機株式会社 | スペクトル拡散受信機 |
| CN101055309B (zh) * | 2007-05-25 | 2012-07-04 | 北京东方联星科技有限公司 | 导航卫星信号的可配置通用射频处理方法和系统 |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP57184541A patent/JPS5974742A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5974742A (ja) | 1984-04-27 |
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