JPH04234238A - スペクトラム拡散通信用ダイバーシチ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスペクトラム拡散通信用
ダイバーシチ装置に係り、特に、受信される２つの周波
数帯のスペクトラム拡散（ＳＳ）信号の一方を遅延させ
て合成することにより、マルチパスの影響を低減させる
ダイバーシチ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式（以下ＳＳ通
信方式と略す）は、通常の狭帯域通信方式（ＦＭ等）と
比較してマルチパスフェージングに強い方式として知ら
れている。しかし、直接波と反射波の遅延時間差が擬似
拡散（ＰＮ）符号の２チップ長以内の時は、必ずしもそ
うとはいえない。

【０００３】この問題を明らかにするため、図５に示す
ように、ＳＳ送信機１からＳＳ受信機２に至る伝搬路に
おいて、直接経路と反射経路が存在し、ＳＳ受信機２は
直接波と反射波を受信する場合について考える。ここで
、直接波と反射波の信号レベルは等しく、ＳＳ受信機２
における相関器としてコンボルバを用いたとする。

【０００４】まず、ＳＳ受信機２において直接波を受信
したとき、コンボルバにおいて、直接波の受信ＰＮ符号
とその時間反転した参照ＰＮ符号との相関演算が行なわ
れ、図６に示すような相関スパイクと呼ばれる相関出力
が得られる。なお、該相関スパイクのパルス幅Ｔは、Ｐ
Ｎ符号の１チップ長となる。

【０００５】つぎに、直接波に続いて、同レベルの反射
波を受信した場合、直接波に対する反射波の遅延時間差
がＰＮ符号の２チップ長以内の時は、直接波による相関
スパイクと反射波による相関スパイクが干渉することに
なる。例えば、直接波と反射波の遅延時間差がＰＮ符号
の２チップ長以内で、それぞれの受信信号に対する相関
器出力の相関スパイク中のキャリアの位相差が１８０°
（逆相）の場合は、合成された相関スパイクは図７（ａ
）に示すようにほとんど抑圧されるため、ＳＳ通信方式
の特徴である高いプロセスゲインによるＳ／Ｎ改善効果
が期待できなくなり、従って、データ復調性能も劣って
しまう。なお、この問題は、相関器としてマッチドフィ
ルタ等を使用しても同じことが言える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者はこのような
問題に対する解決法として、先に特願平１−２３４２３
９号を提案した。この先願の方式は、周波数ダイバーシ
チ効果を利用したもので、マンチェスター化ＰＮ符号に
よりスペクトラム拡散された情報信号を復調するスペク
トラム拡散受信装置において、例えば、図８に示す回路
で受信信号を処理して、その出力を相関器に与えること
によりマルチパスフェージングを軽減している。

【０００７】同図において、３１及び３２は帯域制限フ
ィルタ、３３及び３４は掛算器、３５はＰＮクロック発
振器、３６は加算器、３７は帯域制限フィルタである。 この構成によると、受信信号を図７（ｂ）におけるＡを
通過させる帯域制限フィルタ３１とＢを通過させる帯域
制限フィルタ３２により２つの系統（ｅ），（ｆ）に分
け、夫々のフィルタ出力と受信側で持っているＰＮクロ
ックとを掛算器３３，３４により掛算することで周波数
シフトを行ない、どちらの系統の信号も同じ中心周波数
になるようにして合成が行なわれる。

【０００８】上記回路の実際の動作例を図９に示す。図
中の番号は図８の番号と対応している。受信信号で（８
）のような選択性フェージングが発生している場合、こ
の受信信号をフィルタ３１，３２で（９），（１０）の
ように離し、ＰＮクロックで周波数シフトをして（１１
），（１２）のようにどちらの系統の信号も同じ周波数
になるようにする。この２つの系統を加算器３６で合成
することにより（１３）のようになり、選択性フェージ
ングを軽減した出力が得られる。

【０００９】ところがこの先願の方式は送信機のＰＮク
ロック（その周波数をｆ１ＰＮとする）を発生する発振
器と受信機のＰＮクロック（その周波数をｆ２ＰＮとす
る）を発生する発振器の周波数ｆ２ＰＮが正確に一致（
ｆ１ＰＮ＝ｆ２ＰＮ）している必要があり、ｆ１ＰＮ＝
ｆ２ＰＮ±△ｆと△ｆのクロック誤差があるとき（一般
に夫々のクロックを発生する発振器には誤差がある）、
図８の回路の出力を相関器に入力すると、（ｅ）の系統
のＳＳ信号による相関出力と（ｆ）の系統のＳＳ信号に
よる相関出力が干渉し、すなわち相関スパイクの変動が
発生することになり、データ復調特性が劣化するという
問題があった。

【０００１０】

【発明の目的】本発明の目的はマルチパスの影響を低減
し、安定した送受信を可能とするためのＳＳ通信用ダイ
バーシチ装置を提供するにある。

【０００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のＳＳ通信用ダイバーシチ装置は、アンテナか
らの受信信号中の第１の帯域成分のみを通過させる第１
のフィルタと、上記アンテナからの受信信号中の第２の
帯域成分のみを通過させる第２のフィルタと、ＰＮクロ
ックを発生するＰＮクロック発振器と、上記第１のフィ
ルタの出力と上記ＰＮクロックとを掛算する第１の掛算
器と、上記第２のフィルタの出力と上記クロックとを掛
算する第２の掛算器と、該第２の掛算器の出力を所定時
間遅延せしめる遅延器と、上記第１の掛算器の出力と上
記遅延器の出力とを合成する合成器と、を備えたことを
要旨とする。

【０００１２】

【作用】第２の掛算器の出力は遅延器により遅延されて
いるので、相関器では第１の帯域成分であるＳＳ信号と
第２の帯域成分であるＳＳ信号とが相関スパイクとして
時間領域で分離を行ない、ＳＳ信号同士の干渉が除去さ
れる。従って前記のようなクロック誤差があっても安定
したデータ復調を行なうことができる。

【０００１３】

【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。 図１は本発明によるＳＳ通信用ダイバーシチ装置の一実
施例を示す。同図において、３はアンテナ、４，６，７
，１３は夫々バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、８及び９
はミキサー、１０はＰＮクロック発振器、１１は遅延器
、１２は合成器、１４は相関器を含むＳＳ受信部である
。

【００１４】次に上記実施例の動作を説明する。アンテ
ナ３で２つの帯域のＳＳ信号ＳＡ（ｔ）及びＳＢ（ｔ）
の受信を行ない、ＢＰＦ４はＳＡ（ｔ）及びＳＢ（ｔ）
以外の帯域の不要な信号の除去を行ない、増幅器５はＳ
Ａ（ｔ）及びＳＢ（ｔ）の増幅を行なう。ＢＰＦ６はＳ
Ａ（ｔ）の帯域のみを通過させ、ＢＰＦ７はＳＢ（ｔ）
の帯域のみを通過させる。ミキサー８はＳＡ（ｔ）とＰ
Ｎクロック発振器１０から出力されるＰＮクロックとの
掛算を行ない、ミキサー９はＳＢ（ｔ）とＰＮクロック
発振器１０から出力されるＰＮクロックとの掛算を行な
う。

【００１５】遅延器１１は、ミキサー９の出力ＳＢ（ｔ
）に対して遅延を行ない、遅延時間τは、τ≧ＰＮ符号
の２チップ長でかつ、直接波に対し、影響力ある反射波
の最大の遅延時間がτ１とすると、τ≧２τ１の遅延時
間を設定する。合成器１２はミキサー８の出力ＳＡ（ｔ
）と遅延器１１の出力ＳＢ（ｔ−τ）の合成を行なう。 合成されたＳＳ受信信号は、ＢＰＦ１３により不要な帯
域のＳＳ信号の除去を行なったあと、ＳＳ受信部１４に
おいて、増幅及び周波数変換等を行ない、相関器で時間
反転した参照ＰＮ符号との相関演算が行なわれる。 なお、遅延器１１により遅延をかけるのは、受信される
ＳＳ信号ＳＡ（ｔ）とＳＳ信号ＳＢ（ｔ）を、相関器に
より相関スパイクとして時間領域で分離を行ない、ＳＳ
信号同士の干渉を除去するためである。

【００１６】ここで、受信されるＳＳ信号ＳＡ（ｔ）及
びＳＢ（ｔ）において、図２（ａ）に示すようにＳＡ（
ｔ）がマルチパスフェージングを受け、ＳＢ（ｔ）が受
けていなかったとする。このとき、図２（ｂ）に示すよ
うにＳＡ（ｔ）による相関スパイクはほとんど抑圧され
るが、ＳＢ（ｔ）による相関スパイクは抑圧されない。 よって本装置は、このような状態において、受信される
ＳＳ信号ＳＡ（ｔ）とＳＢ（ｔ）の干渉を除去するため
にＳＡ（ｔ）に対してＳＢ（ｔ）を遅延τ（ここでは、
ＰＮ符号４チップ長としている）させて合成することに
より、図２（ｃ）に示すように、相関スパイクがマルチ
パスにより抑圧されることをなくし、受信するＳＳ信号
のＳ／Ｎの改善を行ない、データ復調性能の向上を図っ
ている。但しＴ１＝ＰＮクロックの４チップ長／２＝τ
／２

【００１７】なお、上記実施例はマンチェスター化され
たＳＳ信号を受信する場合の例について述べたが、本発
明はこれのみに限定されるものではない。例えば図３に
示すように送信側において、同一情報を複数の帯域に分
けて送信し、さらにデータ復調能力を向上させる場合に
は、図４に示すように受信側において、夫々に相関スパ
イクとして分離できるような遅延時間の異なる（τ１，
………，τｎ）遅延器を用意し、その出力を合成させれ
ばよい。なお、図３及び図４において、２１，２２，２
７はミキサー、２０は送信側ＰＮ符号発生回路、２３及
び２９は合成器、２８は遅延器、２６及び３０はバンド
パスフィルタ、２４及び２５はアンテナ、４０はＳＳ受
信部、ｆ１〜ｆｎはキャリア発振器である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来例と比較して、受信側において２つの帯域のＳＳ信号
をＰＮクロックにより掛算をして周波数変換して合成す
る場合、本発明の装置は送信側のＰＮクロックと正確に
一致している必要がないので簡易な構成で実現でき、回
路部品を少なくすることができるので、装置の小型化、
コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】上記実施例の動作説明用波形図である。

【図３】本発明の他の実施例の送信側の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】本発明の他の実施例の受信側の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】従来のＳＳ通信の説明図である。

【図６】従来のＳＳ通信の説明図である。

【図７】従来のＳＳ通信の説明図である。

【図８】従来のＳＳ受信装置の構成例を示すブロック図
である。

【図９】図７の装置の動作説明用波形図である。

【符号の説明】

４，６，７，１３　　ＢＰＦ ８，９　　ミキサー １０　　ＰＮクロック発振器 １２　　合成器 １４　　ＳＳ受信部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アンテナからの受信信号中の第１の帯
   域成分のみを通過させる第１のフィルタと、上記アンテ
   ナからの受信信号中の第２の帯域成分のみを通過させる
   第２のフィルタと、ＰＮクロックを発生するＰＮクロッ
   ク発振器と、上記第１のフィルタの出力と上記ＰＮクロ
   ックとを掛算する第１の掛算器と、上記第２のフィルタ
   の出力と上記クロックとを掛算する第２の掛算器と、該
   第２の掛算器の出力を所定時間遅延せしめる遅延器と、
   上記第１の掛算器の出力と上記遅延器の出力とを合成す
   る合成器と、を備えたことを特徴とするスペクトラム拡
   散通信用ダイバーシチ装置。