JPH0437338A

JPH0437338A - スペクトル拡散変復調方式

Info

Publication number: JPH0437338A
Application number: JP2143780A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakamura; 勝中村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-02-07

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】皮４光黙本発明は、スペクトル拡散通信における変復調方式に係
り、無線通信、光通信、多重通信等に適用可能なもので
ある。

従来１帆スペクトル拡散（Ｓｐｒｅａｄ　５ｐｅｃｔ、ｒｕｍ）
方式を無線化したり、ＦＤＭＡを行なう場合、拡散信号
をさらに周波数変換する必要があり、そのためには、送
受信部に局部発振器とミクサをさらに付加する必要があ
る。また、受信部で同期検波する場合は拡散符号だけで
なく、キャリアの同期もはかる必要がある。これを簡単
化する手段として、拡散信号とキャリアを分周器等で強
制的に同期させる方法がある。この例として、例えば、
特開昭６１−９３７４４号公報があげられる。

第７図は、前記特開昭６１−９３７４４号公報に記載さ
れた発明を簡略化して示したもので、第７図（ａ）は送
信部、第７図（ｂ）は受信部を示し、送信部（ａ）は、
電圧制御発振器３１、分周器３２、擬似雑音（ＰＮ）符
号発生器３３、乗算器３４から成り、受信部（ｂ）は、
相関器４１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４２、波形
整形器４３、位相比較器４４、電圧制御発振器４５、分
周器４６、ＰＮ符号発生器４７等から成っている。

送信側（ａ）では、まず、情報信号により電圧制御発振
器３１のクロックを変調して、ＦＭ変調されたキャリア
を発生する。このキャリアを分周器３２で分周してＰＮ
符号発生器３３のクロックとし、これによりキャリアと
ＰＮ符号の同期をとり、乗算器３４による両者の積を取
って送信信号として送り出す。

また、受信部（ｂ）では、まず、ＰＮ符号発生器４７か
らのＰＮ符号と受信信号の相関を相関器４１によりとっ
てキャリアを再生し、このキャリアを参照信号として電
圧制御発振器４５の周波数を制御するとともに、この電
圧制御発振器４５の出力を分周器４６により分周してＰ
Ｎ符号のクロックとし、符号の同期を計っている。情報
は位相比較器４４の出力から得られる。しかし、この方
式においても受信側ではキャリアの再生が必要で、高周
波の局部発振器も必要である。

目　　　　　的本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、搬送波とＰＮ符号を同期させたスペクトル拡散変
復調方式において、受信部で搬送波を再生することなく
復調が可能な復調方式を提供し、これにより、受信部で
の高周波回路をほとんど不要にし、回路が極めて簡単に
することを目的としてなされたものである。

構　　　成本発明は、上記目的を達成するために、（１）スペクト
ル拡散変復調方式において、送信部は、局部発振器とし
てのクロック発生器からの出力を伝送データにより分周
比の変えられる可変分周器に入力し、該可変分周器の出
力をクロックとして擬似雑音（ＰＮ）符号発生器を駆動
し、該擬似雑音発生器の出力信号であるＰＮ符号と前記
局部発振器の出力とを乗算器でかけ合わせたものを送信
信号とし、受信部は、ＰＮ符号発生器からの出力と送信
されてきた信号との相互相関を相関器により求め、該相
関器の出力信号を復調信号とするとともに、該出力信号
を電圧制御クロックの制御信号としてＰＮ符号発生器の
クロックを制御して同期ループを構成したこと、或いは
、（２）スペクトル拡散変復調方式において、送信部は
、伝送信号により周波数可変の局部発振器と、該局部発
振器の出力を分周する分周器と、該分周器の出力をクロ
ック信号としてＰＮ符号を発生するＰＮ符号発生器と、
前記局部発振器の出力と　ＰＮ符号の積を求める乗算器
とから構成され、受信部は、ＰＮ符号発生器と、該ＰＮ
符号発生器の出力符号と受信信号と該相関器相互相関を
求める相関器と、該相関器の相関値を制御信号とする電
圧制御クロック発生器からなり、該電圧制御クロック発
生器のクロックでＰＮ符号発生器を駆動して同期ループ
を構成し前記相関器の相関出力が復調信号ともなること
を特徴としたものである。以下、本発明の実施例に基い
て説明する。

前述のように、第７図に示した従来技術において、送信
部（ａ）ではまず情報信号により電圧制御クロックを変
調して、ＦＭ変調されたキャリアを発生する。このキャ
リアを分周器で分周してＰＮ符号発生器のクロックとし
、これによりキャリアとＰＮ符号の同期をとり、両者の
積を取って送信信号として送り出す。次に、受信部（ｂ
）では、送信側と同一のＰＮ符号発生器の出力と受信信
号の相関をとって逆拡散し、バンドパスフィルタ、波形
整形器によりＦＭ（又はＦＳＸ）変調された搬送波を再
生し、この再生信号を参照信号として電圧制御発振器を
ＰＬＬ制御することにより、情報信号はその制御電圧と
して復調され、一方、この電圧制御発振器の出力を分周
しＰＮ符号発生器のクロックとすることにより同期ルー
プが構成される。このように従来技術によると受信側に
おいて高周波の発振器、分周器、位相比較器が必要であ
る。

ところが、本発明によれば、以下に説明するように、受
信側において分周器１位相比較器は不要となり、発振器
もＰＮのクロックまでの低周波のものでよい。

第２図及び第３図は、本発明の動作原理を説明するため
の図で、第２図において、（ａ）は送信側におけるキャ
リア周波のクロックを示し、（ｂ）はこれを３分周した
クロックにより駆動されたＰＮ符号発生器の出力を示し
、（ｃ）は前記（、）と（ｂ）をかけ合わせた信号で、
この信号（ｃ）が送信信号として出力される。さて、こ
の信号と元のＰＮ符号の相互相関を求めた信号を第３図
に示す。

第３図から明らかなように、位相差が零（ＰＮ符号周周
期の整数倍も含む）において奇対称な相関特性を示す。

しかも、相関出力の符号が変わるのは零点のみでありＰ
Ｎ符号の１クロック以上ず内の相関特性は直接拡散方式
の同期に用いられる遅延ロックループの遅延弁別特性と
同一である。

従ってこの相関特性を同期制御に用いることにより、受
信側でキャリア再生の不要な復調方式を実現することが
できる。

本発明は、上述のごとき原理に基いてなされたもので、
第１図に、その一実施例（請求項１に対する実施例）を
示すが、第１図において、（ａ）は送信部、（ｂ）は受
信部を示し、送信部（、）は、可変分周器１、ＰＮ符号
発生器２、ディジタル発振器３１位相調整回路４、乗算
器５等から成り、受信部（ｂ）は、相関器６、ループフ
ィルタ７、ＰＮ符号発生器８、電圧制御クロック発生器
９、コンパレータ１０等から成っており、送信部（ａ）
では、まず、ディジタル発振器３で、搬送波となる高周
波クロックを発生させる。次に、この出力を可変分周器
１で分周する。ディジタル情報信号により分周比に、に
’　を切り換え、これでＰＮ符号発生器２を動かす。そ
の結果、クロック速度変調されたＰＮ符号が出力される
。この信号とディジタル発振器３からの始めの高周波ク
ロックの積を乗算器５でとり送信信号とする。この際、
クロックとＰＮ符号に位相ずれがあると、相互相関特性
が乱れるので、これを防ぐために位相調整回路４を設け
ている。位相がうまく合っていればこれは不必要である
。続いて、受信部（ｂ）であるが、送信部（ａ）からは
電波、光、音、電磁誘導など、種々の方法で受信部（ｂ
）に搬送波にのった拡散信号が送られてくる。受信部（
ｂ）では、搬送周波帯の信号と送信側と同一のＰＮ符号
の相互相関を相関器６で求め、いきなりベースバンドの
復調信号を得る。ただ、この信号は電圧制御クロック発
生器９の制御信号として使うためにループフィルタ７が
入れであるので、波形整形のためコンパレータ１ｏを介
して復調出力としている。

ＰＮ符号発生器８は、この電圧制御クロック発生器９か
らの制御信号で制御されたクロックで駆動されるため同
期ループが構成され、周期が維持される。

第４図は、第１図に示した可変分周器の一例を示す詳細
図で、　３ｂｉｔのカウンタ部と１つのラッチからなる
７／８分周器である。信号がＯのときは８分周器として
働き、信号が１のときは６をカウントした時点でリセッ
トがかかって７分周器として働く。

第５図は１本発明の他の実施例（請求項２に対する実施
例）を説明するための構成図で、（ａ）図は送信部、（
ｂ）図は受信部を示し、送信部（ａ）において、１１は
分周器、１２はＰＮ符号発生器、１３は電圧制御クロッ
ク発生器、１４は位相調整回路、１５は乗算器であり、
また、受信部（ｂ）において、１６は相関器、１７はル
ープフィルタ、１８はＰＮ符号発生器、１９は電圧制御
クロック発生器で１本実施例における送信部（、）は、
基本的には、第７図に示した従来技術の送信部と同じで
、搬送波クロックを情報信号でＦＭ　（ＦＳＫ）変調す
ることにより情報をのせる。

ただ、位相をきっちり合わせるための位相調整回路がつ
いている。さて、受信部（ｂ）では、第１図の場合と同
じく受信信号とＰＮ符号の相互相関をとり、いきなり復
調信号を得て、これをさらに電圧制御クロック発生器の
制御に用いてＰＮ符号の同期追従を行なう。この第５図
に示した実施例では情報信号はアナログでもディジタル
でもよいが、どちらかというと、アナログ信号に適した
方式である。

第６図は、第１図に示した送信部（ａ）において、全デ
ィジタル化する場合を考えた場合の図で、この場合、送
信部は可変分周器２１．ＰＮ符号発生器２２、ディジタ
ル発振器２３、遅延線２４、ＸＯＲゲート２５、Ｄフリ
ップフロップ２６等から成り２図示のように、第１図（
ａ）の乗算器５の代りにＸＯＲゲート２５を用い、その
出力をＤフリップフロップ２６でラッチして出力するこ
とにより相位ずれのない送信信号が得られるようにした
ものである。

効　　　果以上の説明から明らかなように、本発明によると、スペ
クトル拡散変調方式においては、送信部で搬送波クロッ
クとＰＮ符号を同期させて掛は合わせたものを送信信号
とし、受信部では同一のＰＮ符号との相互相関をとり、
この相関特性をうまく利用して同期制御信号として用い
ているので、・受信部において相関器以外に高周波回路
が不要。

・受信部において相関器以外にはループフィルタ。

電圧制御発信器、ＰＮ符号発生器のみで構成される。

・相関器１つで特性の良い同期制御信号が得られる。

・搬送波を送信に用いるので無線に使用できる。

等の効果を有し、これにより回路が簡単、製作簡易、低
コストとなる。更に、請求項１に記載の発明においては
送信器の全ディジタル化が可能となり、１チツプ化、低
コスト化が望める。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を説明するためのブロック
図で、（ａ）は送信部、（ｂ）は受信部を示す図、第２
図及び第３図は、本発明の動作原理を説明するための図
、第４図は、第１図に示した可変分周器の詳細を示す図
、第５図及び第６図は、それぞれ本発明の他の実施例を
説明するための図で、（ａ）は送信部、（ｂ）は受信部
を示す図、第７図は、従来技術の一例を説明するための
図である。１・・−可変分周器、２・・・ＰＮ符号発生器、３・・
・ディジタル発振器、４・・・位相調整回路、５・・・
乗算器、６・・・相関器、７・・・ループフィルタ、８
・・・ＰＮ符号発生器、９・・・電圧制御クロック発生
器、１０・・・コンパレータ、１１・・・分周器、１２
・・・ＰＮ符号発生器、１３・・・電圧制御クロック発
生器、１４・・・位相調整回路、１５・・・乗算器、１
６・・・相関器、１７・・・ループフィルタ、１８・・
・ＰＮ符号発生器、１９・・・電圧制御クロック発生器
、２１・・・可変分周器、２２・・ＰＮ符号発生器、２
３・・・ディジタル発振器、２４・・・遅延線、２５・
・・ＸＯＲゲート、２６・・Ｄフリップフロップ、３１
・・電圧制御発振器、３２・・分周器、３３・・ＰＮ符
号発生器、３４・・・乗算器、４１・・相関器、４２・
・・ＢＰＦ、４３・・波形整形器。４４・・・位相比較器、４５・・・電圧制御発振器、４
６・・・分周器、４７・ＰＮ符号発生器。特許出願人　　株式会社　リ　コ（ａ）送信部（ａ）　　送イ言部（ｂ）受信部第図第図（０）送信部（ｂ）受信部

Claims

【特許請求の範囲】１、スペクトル拡散変復調方式において、送信部は、局
部発振器としてのクロック発生器からの出力を伝送デー
タにより分周比の変えられる可変分周器に入力し、該可
変分周器の出力をクロックとして擬似雑音（ＰＮ）符号
発生器を駆動し、該擬似雑音発生器の出力信号であるＰ
Ｎ符号と前記局部発振器の出力とを乗算器でかけ合わせ
たものを送信信号とし、受信部は、ＰＮ符号発生器から
の出力と送信されてきた信号との相互相関を相関器によ
り求め、該相関器の出力信号を復調信号とするとともに
、該出力信号を電圧制御クロックの制御信号としてＰＮ
符号発生器のクロックを制御して同期ループを構成した
ことを特徴とするスペクトル拡散変復調方式。２、スペクトル拡散変復調方式において、送信部は、伝
送信号により周波数可変の局部発振器と、該局部発振器
の出力を分周する分周器と、該分周器の出力をクロック
信号としてＰＮ符号を発生するＰＮ符号発生器と、前記
局部発振器の出力とＰＮ符号の積を求める乗算器とから
構成され、受信部は、ＰＮ符号発生器と、該ＰＮ符号発
生器の出力符号と受信信号と該相関器相互相関を求める
相関器と、該相関器の相関値を制御信号とする電圧制御
クロック発生器からなり、該電圧制御クロック発生器の
クロックでＰＮ符号発生器を駆動して同期ループを構成
し前記相関器の相関出力が復調信号ともなることを特徴
とするスペクトル拡散変復調方式。