JPH03198543A - 同期式スペクトル拡散多重通信方式 - Google Patents
同期式スペクトル拡散多重通信方式Info
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- JPH03198543A JPH03198543A JP1339361A JP33936189A JPH03198543A JP H03198543 A JPH03198543 A JP H03198543A JP 1339361 A JP1339361 A JP 1339361A JP 33936189 A JP33936189 A JP 33936189A JP H03198543 A JPH03198543 A JP H03198543A
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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
この発明は、ビットシフトされた変形M系列を拡散信号
として同期的にスペクトル拡散多重化を行った2つの同
期式スペクトル拡散多重化信号を互いに直交する搬送波
を用いてさらに多重化した同期式スペクトル拡散多重通
信方式に関するものである。
として同期的にスペクトル拡散多重化を行った2つの同
期式スペクトル拡散多重化信号を互いに直交する搬送波
を用いてさらに多重化した同期式スペクトル拡散多重通
信方式に関するものである。
第5図は、例えば電子情報通信学会スペクトル拡散技術
とその応用研究会報告第1巻第2号(198年8月)P
、45〜P、47’%チョプシフトした拡散符号を用い
る同期式スペクトル拡散多重通信方式」に示された従来
の同期式スペクトル拡散多重通信方式を示すブロック図
である。 なお、変形M系列は、それに関して電子通信学会論文誌
第J−67B巻第3号P、297〜P、304「変形M
系列を用いた同期式スペクトル拡散多重通信方式」に詳
しく記載されているが、M系列に適当な直流分を付加し
たもので、自己相関関数のサイドロープが0となる性質
を有している。そして、変形M系列を用いると時分割多
重(TDM)方式と同程度の多重化率が達成できること
が示されている。第5図はこの変形M系列を用いた同期
式スペクトル拡散多重通信方式を示したものである。 第5図において、61は変形M系列を生成する変形M系
列生成回路、63は変形M系列を2チツプ(変形M系列
の2ビット分)シフトする2チツプシフト回路、101
a、101bはそれぞれ乗算器群であり、4a、4bは
入力された複数チャネルの信号系列、90は変形M系列
と信号系列4aとが乗算されて生成された主多重信号、
9Iは2チツプシフトされた変形M系列と信号系列4b
とが乗算されて生成された付加多重信号を示している。 また、92は主多重信号90と付加多重信号9工とを加
算する加算器である。そして、93は伝送路、94は付
加多重信号を復調出力する付加多重信号復調器、95は
受信信号から付加多重信号を減算する減算器、96は主
多重信号を復調出力する主多重信号復調器である。 次に動作について説明する。送信側では、変形M系列生
成回路61から変形M系列を1チツプずつシフトした第
1の系列群が出力され、さらに、2チツプシフト回路6
3からこの系列群を2チツプシフトした第2の系列群が
出力される。第1の系列群は各チャネルの信号系列4a
と乗算器群101aでそれぞれ乗算されて主多重信号9
0となる。一方、第2の系列群は各チャネルの信号系列
4bと乗算器群101bでそれぞれ乗算されて付加多重
信号91となる。そして、主多重信号90と付加多重信
号91とは加算器92で加算されて同期式スペクトル拡
散多重化信号となる。第5図では、この信号をベースバ
ンド伝送するように示されている。搬送波を用いて伝送
する場合には、この信号で搬送波を変調した後に伝送路
93に送出することになる。 受信側では、伝送路93から同期式スペクトル拡散多重
化信号を受信して、まず、付加多重信号を付加多重信号
復調器94で得た後、付加信号を復元する。そして、減
算器95で受信信号から付加多重信号をキャンセルする
。ここで、付加多重信号91の振幅は既知であるとして
いる。次に、主多重信号復調器96で減算器95の出力
から主多重信号を復調出力した後、主信号を復元する。 ここで、付加多重信号91の振幅が主多重信号90の振
幅より大きければ主多重信号90からの相関を減らすこ
とができる。また、受信信号から付加多重信号をキャン
セルすれば、主多重信号の受ける相関を減らすことがで
きる。つまり、送信側において第1の系列群と第2の系
列群との間を%チップずらした上で同期をとるとともに
、適当な振幅を与え、受信側においてキャンセラとなる
減算器95を用いることにより、拡散信号を用いて拡散
変調のみを行った場合に比べて、多重度をより増加させ
ることができる。
とその応用研究会報告第1巻第2号(198年8月)P
、45〜P、47’%チョプシフトした拡散符号を用い
る同期式スペクトル拡散多重通信方式」に示された従来
の同期式スペクトル拡散多重通信方式を示すブロック図
である。 なお、変形M系列は、それに関して電子通信学会論文誌
第J−67B巻第3号P、297〜P、304「変形M
系列を用いた同期式スペクトル拡散多重通信方式」に詳
しく記載されているが、M系列に適当な直流分を付加し
たもので、自己相関関数のサイドロープが0となる性質
を有している。そして、変形M系列を用いると時分割多
重(TDM)方式と同程度の多重化率が達成できること
が示されている。第5図はこの変形M系列を用いた同期
式スペクトル拡散多重通信方式を示したものである。 第5図において、61は変形M系列を生成する変形M系
列生成回路、63は変形M系列を2チツプ(変形M系列
の2ビット分)シフトする2チツプシフト回路、101
a、101bはそれぞれ乗算器群であり、4a、4bは
入力された複数チャネルの信号系列、90は変形M系列
と信号系列4aとが乗算されて生成された主多重信号、
9Iは2チツプシフトされた変形M系列と信号系列4b
とが乗算されて生成された付加多重信号を示している。 また、92は主多重信号90と付加多重信号9工とを加
算する加算器である。そして、93は伝送路、94は付
加多重信号を復調出力する付加多重信号復調器、95は
受信信号から付加多重信号を減算する減算器、96は主
多重信号を復調出力する主多重信号復調器である。 次に動作について説明する。送信側では、変形M系列生
成回路61から変形M系列を1チツプずつシフトした第
1の系列群が出力され、さらに、2チツプシフト回路6
3からこの系列群を2チツプシフトした第2の系列群が
出力される。第1の系列群は各チャネルの信号系列4a
と乗算器群101aでそれぞれ乗算されて主多重信号9
0となる。一方、第2の系列群は各チャネルの信号系列
4bと乗算器群101bでそれぞれ乗算されて付加多重
信号91となる。そして、主多重信号90と付加多重信
号91とは加算器92で加算されて同期式スペクトル拡
散多重化信号となる。第5図では、この信号をベースバ
ンド伝送するように示されている。搬送波を用いて伝送
する場合には、この信号で搬送波を変調した後に伝送路
93に送出することになる。 受信側では、伝送路93から同期式スペクトル拡散多重
化信号を受信して、まず、付加多重信号を付加多重信号
復調器94で得た後、付加信号を復元する。そして、減
算器95で受信信号から付加多重信号をキャンセルする
。ここで、付加多重信号91の振幅は既知であるとして
いる。次に、主多重信号復調器96で減算器95の出力
から主多重信号を復調出力した後、主信号を復元する。 ここで、付加多重信号91の振幅が主多重信号90の振
幅より大きければ主多重信号90からの相関を減らすこ
とができる。また、受信信号から付加多重信号をキャン
セルすれば、主多重信号の受ける相関を減らすことがで
きる。つまり、送信側において第1の系列群と第2の系
列群との間を%チップずらした上で同期をとるとともに
、適当な振幅を与え、受信側においてキャンセラとなる
減算器95を用いることにより、拡散信号を用いて拡散
変調のみを行った場合に比べて、多重度をより増加させ
ることができる。
従来の同期式スペクトル拡散多重通信方式は以上のよう
に構成されているので、受信側でキャンセルを行っては
いるものの完全に主多重信号と付加多重信号との相関を
打消すことは困難であるために、多重度を増した時に伝
送品質を確保するにハ情報ヒツトあたりの所要エネルギ
ーコントラスト比を増大させる必要があるという課題が
あった。 また、付加多重信号復調器94におけるデータ判定に誤
りがある場合には、誤った付加多重信号を受信信号から
キャンセルすることになり、主多重信号のデータ判定に
悪影響を与えるという課題があった。さらに、主多重信
号の振幅は付加多重信号の振幅に比べて小さくしなけれ
ばならず、両者の耐雑音特性が異なるという課題もあっ
た。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、2つの多重化信号の相関を0に保ちながら多重
化することによって、伝送品質を確保しつつより多重度
を高めることができる同期式スペクトル拡散多重通信方
式を得ることを目的とする。
に構成されているので、受信側でキャンセルを行っては
いるものの完全に主多重信号と付加多重信号との相関を
打消すことは困難であるために、多重度を増した時に伝
送品質を確保するにハ情報ヒツトあたりの所要エネルギ
ーコントラスト比を増大させる必要があるという課題が
あった。 また、付加多重信号復調器94におけるデータ判定に誤
りがある場合には、誤った付加多重信号を受信信号から
キャンセルすることになり、主多重信号のデータ判定に
悪影響を与えるという課題があった。さらに、主多重信
号の振幅は付加多重信号の振幅に比べて小さくしなけれ
ばならず、両者の耐雑音特性が異なるという課題もあっ
た。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、2つの多重化信号の相関を0に保ちながら多重
化することによって、伝送品質を確保しつつより多重度
を高めることができる同期式スペクトル拡散多重通信方
式を得ることを目的とする。
請求項(1)記載の発明に係る同期式スペクトル拡散多
重通信方式は、ビットシフトされた変形M系列を拡散符
号として、各チャネルに対応した複数の信号系列をそれ
ぞれ同期的に拡散多重化変調する同相チャネル多重化回
路と、同一のビットシフトされた変形M系列を拡散符号
として、別の各チャネルに対応した複数の信号系列をそ
れぞれ同期的に拡散多重化変調する直交チャネル多重化
回路と、同相チャネル多重化回路の出力信号および直交
チャネル多重化回路の出力信号をそれぞれ波形整形する
2つの送信フィルタと、搬送波を生成する搬送波生成回
路と、生成された搬送波を入力してこの位相を90°移
和して直交搬送波を生成する移相器と、各送信フィルタ
の出力信号によって搬送波または直交搬送波を乗積変調
する2つの乗算器と、2つの乗算器の出力を加算する加
算器とを有する送信機を備えたものである。 また、請求項(2)記載の発明に係る同期式スペクトル
拡散多重通信方式は、ビットシフトされた変形M系列を
生成する変形M系列生成回路と、この生成された変形M
系列と同一のM系列を用いて拡散変調された同相チャネ
ル成分および直交チャネル成分を含む同期式スペクトル
拡散多重化信号を受信した時に、この信号とビットシフ
トされた変形M系列のそれぞれの変形M系列とを乗算し
て、それぞれ逆拡散信号を出力する複数の乗算器と、こ
れら乗算器の出力から搬送波を再生する搬送波再生回路
と、再生された搬送波の位相を90°移和して直交搬送
波を再生する移相器と、各乗算器の各出力と再生された
搬送波とを乗算して同相チャネル成分を構成している信
号をそれぞれ出力する第2の乗算器と、各乗算器の各出
力と再生された直交搬送波とを乗算して直交チャネル成
分を構成している信号をそれぞれ出力する第3の乗算器
と、同相チャネル成分および直交チャネル成分を構成し
ている各信号を導入してビットタイミングを再生するビ
ットタイミング再生回路と、同相チャネル成分および直
交チャネル成分を構成している各信号を入力して、再生
されたビットタイミングを用いてデータ判定を行うデー
タ判定回路とを有する受信機を備えたものである。
重通信方式は、ビットシフトされた変形M系列を拡散符
号として、各チャネルに対応した複数の信号系列をそれ
ぞれ同期的に拡散多重化変調する同相チャネル多重化回
路と、同一のビットシフトされた変形M系列を拡散符号
として、別の各チャネルに対応した複数の信号系列をそ
れぞれ同期的に拡散多重化変調する直交チャネル多重化
回路と、同相チャネル多重化回路の出力信号および直交
チャネル多重化回路の出力信号をそれぞれ波形整形する
2つの送信フィルタと、搬送波を生成する搬送波生成回
路と、生成された搬送波を入力してこの位相を90°移
和して直交搬送波を生成する移相器と、各送信フィルタ
の出力信号によって搬送波または直交搬送波を乗積変調
する2つの乗算器と、2つの乗算器の出力を加算する加
算器とを有する送信機を備えたものである。 また、請求項(2)記載の発明に係る同期式スペクトル
拡散多重通信方式は、ビットシフトされた変形M系列を
生成する変形M系列生成回路と、この生成された変形M
系列と同一のM系列を用いて拡散変調された同相チャネ
ル成分および直交チャネル成分を含む同期式スペクトル
拡散多重化信号を受信した時に、この信号とビットシフ
トされた変形M系列のそれぞれの変形M系列とを乗算し
て、それぞれ逆拡散信号を出力する複数の乗算器と、こ
れら乗算器の出力から搬送波を再生する搬送波再生回路
と、再生された搬送波の位相を90°移和して直交搬送
波を再生する移相器と、各乗算器の各出力と再生された
搬送波とを乗算して同相チャネル成分を構成している信
号をそれぞれ出力する第2の乗算器と、各乗算器の各出
力と再生された直交搬送波とを乗算して直交チャネル成
分を構成している信号をそれぞれ出力する第3の乗算器
と、同相チャネル成分および直交チャネル成分を構成し
ている各信号を導入してビットタイミングを再生するビ
ットタイミング再生回路と、同相チャネル成分および直
交チャネル成分を構成している各信号を入力して、再生
されたビットタイミングを用いてデータ判定を行うデー
タ判定回路とを有する受信機を備えたものである。
請求項(1)記載の発明における送信機は、変形M系列
をビットシフトした互いに相関関係がない各系列を用い
て複数チャネルの信号系列を同期的に拡散多重化変調し
て同相チャネル成分から成る多重化信号を作成し、同じ
く各系列を用いて別の複数チャネルの信号系列を同期的
に拡散多重化変調して直交チャネル成分から成る多重化
信号を作成した上で、各チャネル間で情報データが無相
関となる、搬送波と直交搬送波による搬送波多重方式に
よって両多重化信号をさらに多重化して同期式スペクト
ル拡散多重化信号を生成する。 また、請求項(2)記載の発明における受信機は、同期
式スペクトル拡散多重化信号を入力して、拡散変調時に
用いた変形M系列をビットシフトした各系列と同一の各
系列を用いて入力信号から逆拡散信号を生成し、この逆
拡散信号から同相チャネル成分を構成する信号および直
交チャネル成分を構成する信号とビットタイミングとを
再成し、さらに、同相チャネル成分を構成する信号およ
び直交チャネル成分を構成する信号をもとに再生された
ビットタイミングを用いて各信号系列を再生する。
をビットシフトした互いに相関関係がない各系列を用い
て複数チャネルの信号系列を同期的に拡散多重化変調し
て同相チャネル成分から成る多重化信号を作成し、同じ
く各系列を用いて別の複数チャネルの信号系列を同期的
に拡散多重化変調して直交チャネル成分から成る多重化
信号を作成した上で、各チャネル間で情報データが無相
関となる、搬送波と直交搬送波による搬送波多重方式に
よって両多重化信号をさらに多重化して同期式スペクト
ル拡散多重化信号を生成する。 また、請求項(2)記載の発明における受信機は、同期
式スペクトル拡散多重化信号を入力して、拡散変調時に
用いた変形M系列をビットシフトした各系列と同一の各
系列を用いて入力信号から逆拡散信号を生成し、この逆
拡散信号から同相チャネル成分を構成する信号および直
交チャネル成分を構成する信号とビットタイミングとを
再成し、さらに、同相チャネル成分を構成する信号およ
び直交チャネル成分を構成する信号をもとに再生された
ビットタイミングを用いて各信号系列を再生する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は送信機の一構成例を示すブロック図であり、第1図
において、10は同相チャネル側の多重化信号を生成す
る同相チャネル同期式スペクトル拡散多重化信号生成回
路(以下、同相チャネル多重化回路という。)、11は
同相チャネル側の多重化信号を波形整形する送信フィル
タ(第1の送信フィルタ)、20は直交チャネル側の多
重化信号を生成する直交チャネル同期式スペクトル拡散
多重化信号生成回路(以下、直交チャネル多重化回路と
いう。)、21は直交チャネル側の多重化信号を波形整
形する送信フィルタ(第2の送信フィルタ)、30は搬
送波を生成する搬送波生成回路、31は直交搬送波を生
成する90°移相器(以下、移相器という。)、32は
送信フィルタ11の出力と搬送波とを乗算する乗算器(
第1の乗算器)、33は送信フィルタ21の出力と直交
搬送波とを乗算する乗算器(第2の乗算器)、34は2
つの乗算器32.33の出力を加算する加算器、35は
加算器34から出力された同期式スペクトル拡散多重化
信号の出力端子、41〜4Mは同相側の各チャネルの信
号系列Sll〜S、4.の入力端子、51〜5Mは直交
側の各チャネルの信号系列S1゜〜S、4゜の入力の入
力端子である。 また、第2図は同相チャネル多重化回路10および直交
チャネル多重化回路20の構成をさらに詳細に示した構
成図であり、第2図において、60は変形M系列を生成
する変形M系列生成器、62は変形M系列を変形M系列
の1ビツトずつシフトするシフトレジスタであり、変形
M系列生成器60とシフトレジスタ62とでビットシフ
トされた変形M系列を生成する変形M系列生成回路を構
成している。101〜IOMはビットシフトされた変形
M系列と各信号系列Sll〜S6とを乗算する乗算器、
110は各乗算器101〜IOMの出力を加算して出力
端子120に出力する加算器であり、出力端子120は
送信フィルタ11に接続されている。201〜20Mは
ビットシフトされた変形M系列と各信号系列59〜SH
Oとを乗算する乗算器、210は各乗算器201〜20
Mの出力を加算して出力端子220に出力する加算器で
あり、出力端子220は送信フィルタ21に接続されて
いる。 次に動作について説明する。まず、信号系列5ll−3
NII Sl、〜S、。が入力端子41〜4M。 51〜5Mに入力される。一方の各信号系列Sll〜S
KIは、シフトレジスタ62の各タップから出力された
変形M系列の各系列と乗算器101〜IOMで乗算され
る。乗算された結果は、加算器110で加算されて同相
チャネル多重化信号■1となる。また、他方の各信号系
列Sho〜S14゜は、シフトレジスタ62の各タップ
から出力された変形M系列の各系列と乗算器201〜2
0Mで乗算される。乗算された結果は、加算器210で
加算されて直交チャネル多重化信号Q1となる。そして
、同相チャネル多重化信号■1と直交チャネル多重化信
号Q1とは、それぞれ送信フィルタ11゜21で波形整
形され、それぞれ帯域制限されて。 同相チャネル側の同期式スペクトル拡散多重化信号(以
下、多重化信号という。)I2および直交チャネル側の
同期式スペクトル拡散多重化信号(以下、多重化信号と
いう。)Q2となる。ここまでの動作は、同相チャネル
側と直交チャネル側とで差はなく、実は、2つの多重化
回路10.20は同一のものでよい。 なお、スペクトル拡散に用いられる拡散符号は変形M系
列生成器60が生成した変形M系列を、その1ビツトの
持続時間ごとにシフトレジスタ62でシフトしたものを
同一タイミングで取り出したものである。つまり、ビッ
トシフトされた変形M系列を用いて、同じタイミングで
スペクトル拡散していることになる。また、変形M系列
のビットレート、つまりシフトレジスタ62のシフト速
度は、各信号系列Sll〜S M I T S I
Q ”” S N。の伝送レートのM倍としている。ま
た、変形M系列は、1ビット分以上ずれるとそれらの相
関は0になるようにM系列に直流分が付加されたもので
ある。従って、ビットシフトされた変形M系列を用いて
同じタイミングでスペクトル拡散すると、スペクトル拡
散された各信号系列の相互相関はOとなる。 つまり、乗算器101〜IOMの各出力の相互相関はな
く、また、乗算器201〜20Mの各出力の相互相関も
ない。 次に、同相チャネル側の多重化信号I2は、乗算器32
で搬送波と乗算される。一方、直交チャネル側の多重化
信号Q2は、乗算器33で直交搬送波と乗算される。こ
こで、直交搬送波は、搬送波生成回路30が出力した搬
送波が移相器31で90°移和されて生成されたもので
ある。各乗算器32.33の出力は、加算器34で加算
されて、結局、互いに直交する搬送波を用いてさらに多
重化された同期式スペクトル拡散多重化信号となる。 第3図はこの発明の一実施例による同期式スペクトル拡
散多重通信方式に用いられる受信機の構成を示す構成図
である。第3図において、70は同期式スペクトル拡散
多重化信号(以下、受信信号という。)が入力される入
力端子である。この受信信号は、例えば、第1図に示す
送信機から送信されたものである。71は受信フィルタ
、721〜72Mはそれぞれ受信フィルタ71の出力と
ビットシフトされた変形M系列とを乗算する乗算器、7
31〜73Mは搬送波を再生する搬送波再生回路、74
1〜74Mは再生された搬送波の移相を90°移相する
移相器、751〜75Mは各乗算器721〜72Mの出
力と各搬送波再生回路731〜73Mが出力した再生さ
れた搬送波を乗算する乗算器(第2の乗算器)、761
〜76Mは各乗算器721〜72Mの出力と各移相器7
41〜74Mが出力した再生された直交搬送波を乗算す
る乗算器(第3の乗算器)、771〜77M。 781〜78Mはビットタイミングを再生するビットタ
イミング再生回路、791〜79Mは乗算器751〜7
5Mの出力を積分および放電する同相チャネル側の積分
放電フィルタ、801〜80Mはデータ判定を行うデー
タ判定回路、811〜81Mは乗算器761〜76Mの
出力を積分および放電する直交チャネル側の積分放電フ
ィルタ、821〜82Mはデータ判定を行うデータ判定
器である。なお、積分放電フィルタ791〜79M。 811〜81Mとデータ判定器801〜80M。 821〜82Mとでデータ判定回路を構成している。 次に動作について説明する。まず、受信信号が入力端子
70に入力すると、この信号は受信フィルタ71で送信
された同期式スペクトル拡散多重化信号に整合するよう
に波形整形される。一方、変形M系列生成器60とシフ
トレジスタ62とでビットシフトされた変形M系列が生
成されている。 受信フィルタ71の出力は、ビットシフトされた変形M
系列の各系列と乗算器721〜72Mで乗算される。こ
れによって、それぞれの拡散符号の系列で拡散された成
分ごとに逆拡散される。各乗算器721〜72Mの出力
には同相チャネル成分と直交チャネル成分とが各1チャ
ネル分含まれていることになるが、各出力から搬送波再
生回路731〜73Mは、搬送波を再生する。また、移
相器741〜74Mは再生された搬送波の位相を90″
移相して直交搬送波を再生する。それぞれの再生された
搬送波および再生された直交搬送波と乗算器721〜7
2Mの出力とは、乗算器751〜75M、761〜76
Mで乗積復調される。そして、各乗算器751〜75M
、761〜76Mの出力はビットタイミング再生回路7
71〜77M。 781〜78Mに導かれ、ここで、ビットタイミングが
再生される。一方、各乗算器751〜75M。 761〜76Mの出力は積分放電フィルタ791〜79
M、811〜81Mへも導かれている。そして、積分放
電フィルタ791〜79M、811〜81Mにおける積
分値が、再生されたビットタイミングに従って放電され
、同時にサンプリングされる。このサンプリング値は、
各データ判定器801〜80M、821〜82Mで所定
の値と比較されてデータ判定を受ける。データ判定によ
って決定された値は、データ判定器801〜80M。 からは同相チャネル側の信号系列S、〜S□としてまた
、データ判定器821〜82Mからは直交チャネル側の
信号系列S1゜〜S、4゜として出力されることになる
。 第4図は、この発明の他の実施例による受信機の構成を
示したものである。この発明における受信機が受信する
同期式スペクトル拡散多重化信号は、同一タイミングで
多重化がなされているので、積分放電フィルタ791〜
79M、811〜81Mにおける放電タイミング(サン
プリングタイミング)はそれぞれ同一である。従って、
ビットタイミング再生回路77は1つで共用できる。ま
た、搬送波再生回路73および移相器74も1つであて
もよい、ここで、ビットタイミング再生回路77の入力
は、ある1つの任意の乗算器751〜75M。 761〜76Mの出力でもよいが、十分なエネルギーコ
ントラスト比が確保されている場合には、入力数を増す
ことにより、再生されるビットタイミングは厳密になる
。また、搬送波再生回路73についても同様である。 なお、互いに直交する搬送波を用いているので、搬送波
再生回路73,731〜73Mにおいて位相不確定性の
問題が生じるが、通常の4相PSK(PHase 5h
ift Keying)を使用する場合と同様に、通信
開始時に、ユニークワードを挿入することで解決できる
。 なお、第1図に示す送信機では送信フィルタ11゜21
を、第3図または第4図に示す受信機では受信フィルタ
71で波形整形を行い、受信フィルタ71は、送信機の
送信フィルタ11.21と整合されたものを用いている
が、送信フィルタ11゜21、受信フィルタ71ともに
ロールオフ率100%のルートナイキストフィルタを用
いることにより、チップ波形に関しては整合濾波が実現
され、帯域制限による変形M系列の相関特性に関する影
響も、送信フィルタ11,21、受信フィルタ71の総
合特性がロールオフ率100%のナイキストフィルタを
用いることにより、その影響はほとんど無視できる。 また、第2の乗算器751〜75M1第3の乗算器76
1〜76M以降をディジタル処理で行う場合には、チッ
プ波形に対して既に整合濾波されているため、積分放電
フィルタ791〜79M。 811〜81Mはチップ中央点でのサンプル値(軟判定
値)のみの総和を求め、その総和の極性によりDa t
aを判定すれば整合受信が実現される。
図は送信機の一構成例を示すブロック図であり、第1図
において、10は同相チャネル側の多重化信号を生成す
る同相チャネル同期式スペクトル拡散多重化信号生成回
路(以下、同相チャネル多重化回路という。)、11は
同相チャネル側の多重化信号を波形整形する送信フィル
タ(第1の送信フィルタ)、20は直交チャネル側の多
重化信号を生成する直交チャネル同期式スペクトル拡散
多重化信号生成回路(以下、直交チャネル多重化回路と
いう。)、21は直交チャネル側の多重化信号を波形整
形する送信フィルタ(第2の送信フィルタ)、30は搬
送波を生成する搬送波生成回路、31は直交搬送波を生
成する90°移相器(以下、移相器という。)、32は
送信フィルタ11の出力と搬送波とを乗算する乗算器(
第1の乗算器)、33は送信フィルタ21の出力と直交
搬送波とを乗算する乗算器(第2の乗算器)、34は2
つの乗算器32.33の出力を加算する加算器、35は
加算器34から出力された同期式スペクトル拡散多重化
信号の出力端子、41〜4Mは同相側の各チャネルの信
号系列Sll〜S、4.の入力端子、51〜5Mは直交
側の各チャネルの信号系列S1゜〜S、4゜の入力の入
力端子である。 また、第2図は同相チャネル多重化回路10および直交
チャネル多重化回路20の構成をさらに詳細に示した構
成図であり、第2図において、60は変形M系列を生成
する変形M系列生成器、62は変形M系列を変形M系列
の1ビツトずつシフトするシフトレジスタであり、変形
M系列生成器60とシフトレジスタ62とでビットシフ
トされた変形M系列を生成する変形M系列生成回路を構
成している。101〜IOMはビットシフトされた変形
M系列と各信号系列Sll〜S6とを乗算する乗算器、
110は各乗算器101〜IOMの出力を加算して出力
端子120に出力する加算器であり、出力端子120は
送信フィルタ11に接続されている。201〜20Mは
ビットシフトされた変形M系列と各信号系列59〜SH
Oとを乗算する乗算器、210は各乗算器201〜20
Mの出力を加算して出力端子220に出力する加算器で
あり、出力端子220は送信フィルタ21に接続されて
いる。 次に動作について説明する。まず、信号系列5ll−3
NII Sl、〜S、。が入力端子41〜4M。 51〜5Mに入力される。一方の各信号系列Sll〜S
KIは、シフトレジスタ62の各タップから出力された
変形M系列の各系列と乗算器101〜IOMで乗算され
る。乗算された結果は、加算器110で加算されて同相
チャネル多重化信号■1となる。また、他方の各信号系
列Sho〜S14゜は、シフトレジスタ62の各タップ
から出力された変形M系列の各系列と乗算器201〜2
0Mで乗算される。乗算された結果は、加算器210で
加算されて直交チャネル多重化信号Q1となる。そして
、同相チャネル多重化信号■1と直交チャネル多重化信
号Q1とは、それぞれ送信フィルタ11゜21で波形整
形され、それぞれ帯域制限されて。 同相チャネル側の同期式スペクトル拡散多重化信号(以
下、多重化信号という。)I2および直交チャネル側の
同期式スペクトル拡散多重化信号(以下、多重化信号と
いう。)Q2となる。ここまでの動作は、同相チャネル
側と直交チャネル側とで差はなく、実は、2つの多重化
回路10.20は同一のものでよい。 なお、スペクトル拡散に用いられる拡散符号は変形M系
列生成器60が生成した変形M系列を、その1ビツトの
持続時間ごとにシフトレジスタ62でシフトしたものを
同一タイミングで取り出したものである。つまり、ビッ
トシフトされた変形M系列を用いて、同じタイミングで
スペクトル拡散していることになる。また、変形M系列
のビットレート、つまりシフトレジスタ62のシフト速
度は、各信号系列Sll〜S M I T S I
Q ”” S N。の伝送レートのM倍としている。ま
た、変形M系列は、1ビット分以上ずれるとそれらの相
関は0になるようにM系列に直流分が付加されたもので
ある。従って、ビットシフトされた変形M系列を用いて
同じタイミングでスペクトル拡散すると、スペクトル拡
散された各信号系列の相互相関はOとなる。 つまり、乗算器101〜IOMの各出力の相互相関はな
く、また、乗算器201〜20Mの各出力の相互相関も
ない。 次に、同相チャネル側の多重化信号I2は、乗算器32
で搬送波と乗算される。一方、直交チャネル側の多重化
信号Q2は、乗算器33で直交搬送波と乗算される。こ
こで、直交搬送波は、搬送波生成回路30が出力した搬
送波が移相器31で90°移和されて生成されたもので
ある。各乗算器32.33の出力は、加算器34で加算
されて、結局、互いに直交する搬送波を用いてさらに多
重化された同期式スペクトル拡散多重化信号となる。 第3図はこの発明の一実施例による同期式スペクトル拡
散多重通信方式に用いられる受信機の構成を示す構成図
である。第3図において、70は同期式スペクトル拡散
多重化信号(以下、受信信号という。)が入力される入
力端子である。この受信信号は、例えば、第1図に示す
送信機から送信されたものである。71は受信フィルタ
、721〜72Mはそれぞれ受信フィルタ71の出力と
ビットシフトされた変形M系列とを乗算する乗算器、7
31〜73Mは搬送波を再生する搬送波再生回路、74
1〜74Mは再生された搬送波の移相を90°移相する
移相器、751〜75Mは各乗算器721〜72Mの出
力と各搬送波再生回路731〜73Mが出力した再生さ
れた搬送波を乗算する乗算器(第2の乗算器)、761
〜76Mは各乗算器721〜72Mの出力と各移相器7
41〜74Mが出力した再生された直交搬送波を乗算す
る乗算器(第3の乗算器)、771〜77M。 781〜78Mはビットタイミングを再生するビットタ
イミング再生回路、791〜79Mは乗算器751〜7
5Mの出力を積分および放電する同相チャネル側の積分
放電フィルタ、801〜80Mはデータ判定を行うデー
タ判定回路、811〜81Mは乗算器761〜76Mの
出力を積分および放電する直交チャネル側の積分放電フ
ィルタ、821〜82Mはデータ判定を行うデータ判定
器である。なお、積分放電フィルタ791〜79M。 811〜81Mとデータ判定器801〜80M。 821〜82Mとでデータ判定回路を構成している。 次に動作について説明する。まず、受信信号が入力端子
70に入力すると、この信号は受信フィルタ71で送信
された同期式スペクトル拡散多重化信号に整合するよう
に波形整形される。一方、変形M系列生成器60とシフ
トレジスタ62とでビットシフトされた変形M系列が生
成されている。 受信フィルタ71の出力は、ビットシフトされた変形M
系列の各系列と乗算器721〜72Mで乗算される。こ
れによって、それぞれの拡散符号の系列で拡散された成
分ごとに逆拡散される。各乗算器721〜72Mの出力
には同相チャネル成分と直交チャネル成分とが各1チャ
ネル分含まれていることになるが、各出力から搬送波再
生回路731〜73Mは、搬送波を再生する。また、移
相器741〜74Mは再生された搬送波の位相を90″
移相して直交搬送波を再生する。それぞれの再生された
搬送波および再生された直交搬送波と乗算器721〜7
2Mの出力とは、乗算器751〜75M、761〜76
Mで乗積復調される。そして、各乗算器751〜75M
、761〜76Mの出力はビットタイミング再生回路7
71〜77M。 781〜78Mに導かれ、ここで、ビットタイミングが
再生される。一方、各乗算器751〜75M。 761〜76Mの出力は積分放電フィルタ791〜79
M、811〜81Mへも導かれている。そして、積分放
電フィルタ791〜79M、811〜81Mにおける積
分値が、再生されたビットタイミングに従って放電され
、同時にサンプリングされる。このサンプリング値は、
各データ判定器801〜80M、821〜82Mで所定
の値と比較されてデータ判定を受ける。データ判定によ
って決定された値は、データ判定器801〜80M。 からは同相チャネル側の信号系列S、〜S□としてまた
、データ判定器821〜82Mからは直交チャネル側の
信号系列S1゜〜S、4゜として出力されることになる
。 第4図は、この発明の他の実施例による受信機の構成を
示したものである。この発明における受信機が受信する
同期式スペクトル拡散多重化信号は、同一タイミングで
多重化がなされているので、積分放電フィルタ791〜
79M、811〜81Mにおける放電タイミング(サン
プリングタイミング)はそれぞれ同一である。従って、
ビットタイミング再生回路77は1つで共用できる。ま
た、搬送波再生回路73および移相器74も1つであて
もよい、ここで、ビットタイミング再生回路77の入力
は、ある1つの任意の乗算器751〜75M。 761〜76Mの出力でもよいが、十分なエネルギーコ
ントラスト比が確保されている場合には、入力数を増す
ことにより、再生されるビットタイミングは厳密になる
。また、搬送波再生回路73についても同様である。 なお、互いに直交する搬送波を用いているので、搬送波
再生回路73,731〜73Mにおいて位相不確定性の
問題が生じるが、通常の4相PSK(PHase 5h
ift Keying)を使用する場合と同様に、通信
開始時に、ユニークワードを挿入することで解決できる
。 なお、第1図に示す送信機では送信フィルタ11゜21
を、第3図または第4図に示す受信機では受信フィルタ
71で波形整形を行い、受信フィルタ71は、送信機の
送信フィルタ11.21と整合されたものを用いている
が、送信フィルタ11゜21、受信フィルタ71ともに
ロールオフ率100%のルートナイキストフィルタを用
いることにより、チップ波形に関しては整合濾波が実現
され、帯域制限による変形M系列の相関特性に関する影
響も、送信フィルタ11,21、受信フィルタ71の総
合特性がロールオフ率100%のナイキストフィルタを
用いることにより、その影響はほとんど無視できる。 また、第2の乗算器751〜75M1第3の乗算器76
1〜76M以降をディジタル処理で行う場合には、チッ
プ波形に対して既に整合濾波されているため、積分放電
フィルタ791〜79M。 811〜81Mはチップ中央点でのサンプル値(軟判定
値)のみの総和を求め、その総和の極性によりDa t
aを判定すれば整合受信が実現される。
以上のように、この発明によれば同期式スペクトル拡散
多重化通信方式を、ビットシフトされた変形M系列を拡
散信号として同相チャネル側の信号系列と直交チャネル
側の信号系列とをそれぞれ拡散変調して同期的に多重化
し、互いに直交する搬送波を用いてさらに多重化して作
成した同期式スペクトル拡散多重化信号を送出する送信
機を用いて、また、受信した同期式スペクトル拡散多重
化信号をビットシフトされた変形M系列で逆拡散し、同
相チャネル側の信号系列と直交チャネル側の信号系列と
をそれぞれ復元する受信機を用いて構成したので、各チ
ャネルの相互相関は全てOになり、伝送品質の低下は発
生せず、従って、多重度を増した時に所定の伝送品質を
得るため情報ビットあたりのエネルギーコントラスト比
を増大させることのないものが得られる効果がある。ま
た、使用する拡散信号系列の種類を増大させることなく
、同じ周波数帯域で周波数利用率を従来の同期式スペク
トル拡散多重通信方式で2倍程度に増やすことができる
ものが得られ、よって、スペクトル拡散通信方式が本来
有する耐干渉特性や秘匿性を保持したまま、4相PSK
変調を用いたTDM(時分割多重)方式と同等の多重化
率を達成できるものが得られる効果がある。
多重化通信方式を、ビットシフトされた変形M系列を拡
散信号として同相チャネル側の信号系列と直交チャネル
側の信号系列とをそれぞれ拡散変調して同期的に多重化
し、互いに直交する搬送波を用いてさらに多重化して作
成した同期式スペクトル拡散多重化信号を送出する送信
機を用いて、また、受信した同期式スペクトル拡散多重
化信号をビットシフトされた変形M系列で逆拡散し、同
相チャネル側の信号系列と直交チャネル側の信号系列と
をそれぞれ復元する受信機を用いて構成したので、各チ
ャネルの相互相関は全てOになり、伝送品質の低下は発
生せず、従って、多重度を増した時に所定の伝送品質を
得るため情報ビットあたりのエネルギーコントラスト比
を増大させることのないものが得られる効果がある。ま
た、使用する拡散信号系列の種類を増大させることなく
、同じ周波数帯域で周波数利用率を従来の同期式スペク
トル拡散多重通信方式で2倍程度に増やすことができる
ものが得られ、よって、スペクトル拡散通信方式が本来
有する耐干渉特性や秘匿性を保持したまま、4相PSK
変調を用いたTDM(時分割多重)方式と同等の多重化
率を達成できるものが得られる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例による同期式スペクトル拡
散多重通信方式に用いられる送信機の構成を示すブロッ
ク図、第2図は第1図に示した同相チャネル多重化回路
および直交チャネル多重化回路の構成を示す構成図、第
3図はこの発明の一実施例による同期式スペクトル拡散
多重通信方式に用いられる受信機の構成を示す構成図、
第4図は他の実施例による受信機の構成を示す構成図、
第5図は従来の同期式スペクトル拡散多重通信方式を示
すブロック図である。 10は同相チャネル多重化回路、20は直交チャネル多
重化回路、11.21は送信フィルタ、30は搬送波生
成回路、31は90°移相器、32〜33は乗算器、3
4は加算器、60は変形M系列生成器(変形M系列生成
回路)、62はシフトレジスタ(変形M系列生成回路)
、721〜72Mは乗算器、73,731〜73Mは
搬送波再生回路、74,741〜74Mは906移相器
、751〜75Mは乗算器(第2の乗算器)、761〜
76Mは乗算器(第3の乗算器)、77.771〜77
M、781〜78Mはビットタイミング再生回路、79
1〜79M、811〜81Mは積分放電フィルタ(デー
タ判定回路)、801〜80M。 821〜82Mはデータ判定器(データ判定回路)Sl
、〜SM+、 Sl。〜sM。はそれぞれ信号系列。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 (外2名)
散多重通信方式に用いられる送信機の構成を示すブロッ
ク図、第2図は第1図に示した同相チャネル多重化回路
および直交チャネル多重化回路の構成を示す構成図、第
3図はこの発明の一実施例による同期式スペクトル拡散
多重通信方式に用いられる受信機の構成を示す構成図、
第4図は他の実施例による受信機の構成を示す構成図、
第5図は従来の同期式スペクトル拡散多重通信方式を示
すブロック図である。 10は同相チャネル多重化回路、20は直交チャネル多
重化回路、11.21は送信フィルタ、30は搬送波生
成回路、31は90°移相器、32〜33は乗算器、3
4は加算器、60は変形M系列生成器(変形M系列生成
回路)、62はシフトレジスタ(変形M系列生成回路)
、721〜72Mは乗算器、73,731〜73Mは
搬送波再生回路、74,741〜74Mは906移相器
、751〜75Mは乗算器(第2の乗算器)、761〜
76Mは乗算器(第3の乗算器)、77.771〜77
M、781〜78Mはビットタイミング再生回路、79
1〜79M、811〜81Mは積分放電フィルタ(デー
タ判定回路)、801〜80M。 821〜82Mはデータ判定器(データ判定回路)Sl
、〜SM+、 Sl。〜sM。はそれぞれ信号系列。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 (外2名)
Claims (2)
- (1)ビットシフトされた変形M系列を拡散符号として
、入力された複数の信号系列を拡散多重化変調する同相
チャネル多重化回路と、前記ビットシフトされた変形M
系列を拡散符号として、入力された他の複数の信号系列
を拡散多重化変調する直交チャネル多重化回路と、前記
同相チャネル多重化回路の出力信号を波形整形する第1
の送信フィルタと、前記直交チャネル多重化回路の出力
信号を波形整形する第2の送信フィルタと、搬送波を生
成する搬送波生成回路と、この搬送波生成回路が生成し
た搬送波の位相を90°移相して直交搬送波を生成する
移相器と、前記第1の送信フィルタの出力信号によって
前記搬送波生成回路が生成した搬送波を乗積変調する第
1の乗算器と、前記第2の送信フィルタの出力信号によ
って前記移相器が生成した直交搬送波を乗積変調する第
2の乗算器と、前記第1の乗算器の出力信号と前記第2
の乗算器の出力信号とを加算して、加算した結果を同期
式スペクトル拡散多重化信号として出力する加算器とを
有する送信機を備えた同期式スペクトル拡散多重通信方
式。 - (2)ビットシフトされた変形M系列を生成する変形M
系列生成回路と、この変形M系列生成回路が生成した変
形M系列と同一の変形M系列を用いて拡散多重化変調さ
れた同相チャネル成分および直交チャネル成分を含む同
期式スペクトル拡散多重化信号を受信した時に、この同
期式スペクトル拡散多重化信号と前記変形M系列生成回
路が出力した各変形M系列とを乗算して、それぞれ逆拡
散信号を出力する複数の乗算器と、これら乗算器の出力
から搬送波を再生する搬送波再生回路と、この搬送波再
生回路で再生された搬送波の位相を90°移送して直交
搬送波を再生する移相器と、前記各乗算器の出力と再生
された前記搬送波とを乗算して同相チャネル成分をそれ
ぞれ出力する第2の乗算器と、前記各乗算器の出力と再
生された前記直交搬送波とを乗算して直交チャネル成分
をそれぞれ出力する第3の乗算器と、前記同相チャネル
成分および前記直交チャネル成分をそれぞれ導入してビ
ットタイミングを再生するビットタイミング再生回路と
、前記同相チャネル成分および前記直交チャネル成分を
それぞれ入力として、再生された前記ビットタイミング
を用いてデータ判定を行うデータ判定回路とを有する受
信機を備えた同期式スペクトル拡散多重通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1339361A JPH03198543A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 同期式スペクトル拡散多重通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1339361A JPH03198543A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 同期式スペクトル拡散多重通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03198543A true JPH03198543A (ja) | 1991-08-29 |
Family
ID=18326740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1339361A Pending JPH03198543A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 同期式スペクトル拡散多重通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03198543A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07107007A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 拡散符号生成方式 |
| US5586113A (en) * | 1993-11-08 | 1996-12-17 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | CDMA communications method and system |
| JP2002026873A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 自己相補系列を用いた直接拡散型相補系列繰返し変調形櫛の歯状スペクトル通信方式 |
| US8436600B2 (en) | 2008-05-19 | 2013-05-07 | Infineon Technologies Austria Ag | Apparatus for detecting a state of operation of a power semiconductor device |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP1339361A patent/JPH03198543A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07107007A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 拡散符号生成方式 |
| US5586113A (en) * | 1993-11-08 | 1996-12-17 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | CDMA communications method and system |
| JP2002026873A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 自己相補系列を用いた直接拡散型相補系列繰返し変調形櫛の歯状スペクトル通信方式 |
| US8436600B2 (en) | 2008-05-19 | 2013-05-07 | Infineon Technologies Austria Ag | Apparatus for detecting a state of operation of a power semiconductor device |
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