JPH0522420B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、広帯域の信号を伝送するための通信
方法に関し、詳細には、広帯域の信号を位相変
調、符号化して送信し、送信された信号を受信し
て位相復調、復号化し、広帯域の信号を再生する
通信方法に関する。

本発明は、更に、広帯域の信号を伝送するため
に１つの送信器と少なくとも１つの受信器とを有
する通信装置に関する。

雑音及び信号漏れを防ぐため、広いスペクトル
分布によつて符号化を実行することは周知であ
る。上記の方法では、広いスペクトル分布による
符号化の実行は、Ｏ−π変調器を用いてスペクト
ルの極めて広い符号により有効信号を変調するこ
とによつて実施される。受信側の符号は受信信号
との相関によつて再整合される。相関ピークが検
出されるまでは受信信号に対して符号を漸進的に
変位させるため、信号の再生を遅延する遅延手段
が用いられる。

雑音及び信号漏れに対して効果的であるために
は、符号は長くなければならないことはもちろん
である。しかし、使用される符号が長くなればな
るほど受信側の整合作業に時間がかかり、急速に
禁制的になる。

本発明の第１の目的は、通信時の混信を防ぐと
共に信号の機密性を維持し得、かつ応答を高速化
し得る通信方法を提供することにある。

本発明によれば、前記第１の目的は、広帯域の
信号を伝送するための通信方法であつて、２進数
で表される第１の符号要素を１を越える奇数個生
成する段階と、多数決論理に基づいて互いに結合
された第１の符号要素を含む２進数列の第１の符
号を生成する段階と、広帯域の信号を前述の生成
された第１の符号により位相変調して符号化し、
当該符号化された信号を送信する段階と、当該送
信された信号を受信する段階と、２進数で表され
る第２の符号要素を１を越える奇数個生成する段
階と、多数決論理に基づいて互いに結合された第
２の符号要素を含む２進数列の第２の符号を生成
する段階と、前述の符号化された信号と第２の符
号要素の夫々との相関により第２の符号を第１の
符号に整合させる段階と、前述の受信された信号
を当該整合された第２の符号により位相復調して
復号化し、広帯域の信号を再生する段階とを備え
た通信方法によつて達成される。

本発明の通信方法によれば、第１の符号要素を
生成する段階が２進数で表される第１の符号要素
を１を越える奇数個生成し、第１の符号を生成す
る段階が多数決論理に基づいて互いに結合された
第１の符号要素を含む２進数列の第１の符号を生
成し、送信する段階が広帯域の信号を前述の生成
された第１の符号により位相変調して符号化し当
該符号化された信号を送信し、受信する段階が当
該送信された信号を受信し、第２の符号要素を生
成する段階が２進数で表される第２の符号要素を
１を越える奇数個生成し、第２の符号を生成する
段階が多数決論理に基づいて互いに結合された第
２の符号要素を含む２進数列の第２の符号を生成
し、整合させる段階が前述の符号化された信号と
第２の符号要素の夫々との相関により第２の符号
を第１の符号に整合させ、再生する段階が前述の
受信された信号を当該整合された第２の符号によ
り位相復調して復号化し広帯域の信号を再生す
る。

従つて、本発明の通信方法によれば、広帯域の
信号を位相変調して符号化するための第１の符号
は１を越える奇数個生成された２進数の第１の符
号要素が多数決論理に基づいて互いに結合された
２進数列であるため、短い符号要素から長い複合
符号を得ることができ、例えば数百又は数千ビツ
トの３つの符号要素から数百万又は数千万ビツト
の複合符号を得ることができ、広いスペクトル分
布による信号の符号化により雑音及び信号漏れを
防止することが可能になる。しかも、第２の符号
の第１の符号への整合は、符号化された信号と多
数決論理に基づいて互いに結合される前の第２の
符号要素の夫々との相関により実行されるため、
受信時の整合に一定の限られた時間しか必要とし
ない短い符号要素による整合が可能になり、第１
の符号と第２の符号との整合を短時間で正確に実
行し得、広帯域の信号を高速に再生し得る。すな
わち、雑音及び信号漏れに対して効果的であると
いう長い符号の利点と受信された符号を迅速に整
合し得るという短い符号の利点とを両立し得る。

その結果、通信時の混信を防ぐと共に信号の機
密性を維持し得、かつ応答を高速化し得る。

本発明の第２の目的は、通信時の混信を防ぐと
共に信号の機密性を維持し得、かつ応答を高速化
し得る通信装置を提供することにある。

本発明によれば、前記第２の目的は、広帯域の
信号を伝送するために１つの送信器と少なくとも
１つの受信器とを有する通信装置であつて、送信
器は、２進数で表される第１の符号要素を各々生
成する１を越える奇数個の第１の符号要素生成器
と、第１の符号要素生成器の夫々における入力側
に接続されており、第１の符号要素の夫々の生成
速度を制御する第１の制御回路と、第１の符号要
素生成器の夫々における出力側に接続されてお
り、多数決論理に基づいて互いに結合された第１
の符号要素を含む２進数列の第１の符号を生成す
る第１の結合回路と、広帯域の信号を前述の生成
された第１の符号により位相変調して符号化し、
該符号化された信号を送信する位相変調器とを備
えており、受信器は、２進数で表される第２の符
号要素を各々生成する１を越える奇数個の第２の
符号要素生成器と、第２の符号要素生成器の夫々
における出力側に接続されており、多数決論理に
基づいて第２の符号要素の夫々を結合した２進数
列の第２の符号を生成する第２の結合回路と、前
述の符号化された信号と第２の符号要素の夫々と
を受容し、該符号化された信号と第２の符号要素
の夫々との相関を検出すると共に該相関を表す相
関信号を生起する相関手段と、第２の符号要素生
成器の夫々における入力側に接続されており、相
関信号を受容して第２の符号を第１の符号に整合
させるべく第２の符号要素の夫々の生成速度を制
御する第２の制御回路と、前述の送信された信号
を受信し、該受信した信号を前述の整合された第
２の符号により位相復調して復号化し、広帯域の
信号を再生する位相復調器とを備えている通信装
置によつて達成される。

本発明の通信装置によれば、送信器において、
１を越える奇数個の第１の符号要素生成器は２進
数で表される第１の符号要素を各々生成し、第１
の制御回路が第１の符号要素の夫々の生成速度を
制御し、第１の結合回路は多数決論理に基づいて
互いに結合された第１の符号要素を含む２進数列
の第１の符号を生成し、位相変調器は広帯域の信
号を前述の生成された第１の符号により位相変調
して符号化し当該符号化された信号を送信する。
又、受信器において、１を越える奇数個の第２の
符号要素生成器は２進数で表される第２の符号要
素を各々生成し、第２の結合回路は多数決論理に
基づいて第２の符号要素の夫々を結合した２進数
列の第２の符号を生成し、相関手段は前述の符号
化された信号と第２の符号要素の夫々とを受容し
該符号化された信号と第２の符号要素の夫々との
相関を検出すると共に該相関を表す相関信号を生
起し、第２の制御回路は相関信号を受容して第２
の符号を第１の符号に整合させるべく第２の符号
要素の夫々の生成速度を制御し、位相復調器は前
述の送信された信号を受信し該受信した信号を前
述の整合された第２の符号により位相復調して復
号化し広帯域の信号を再生する。

従つて、本発明の通信装置によれば、広帯域の
信号を位相変調して符号化するための第１の符号
は、１を越える奇数個の第１の符号要素生成器に
より各々生成された２進数の第１の符号要素を第
１の結合回路により多数決論理に基づいて互いに
結合させた２進数列であるため、短い符号要素か
ら長い複合符号を得ることができ、例えば数百又
は数千ビツトの３つの符号要素から数百万又は数
千万ビツトの複合符号を得ることができ、広いス
ペクトル分布による信号の符号化により雑音及び
信号漏れを防止することが可能になる。しかも、
第２の符号の第１の符号への整合は、相関手段に
より検出された前述の符号化された信号と第２の
符号要素の夫々との相関によつて第２の制御回路
により実行されるため、受信時の整合に一定の限
られた時間しか必要としない短い符号要素による
整合が可能になり、第１の符号と第２の符号との
整合を短時間で正確に実行し得、広帯域の信号を
高速に再生し得る。すなわち、雑音及び信号漏れ
に対して効果的であるという長い符号の利点と受
信された符号を迅速に整合し得るという短い符号
の利点とを両立し得る。その結果、通信時の混信
を防ぐと共に信号の機密性を維持し得、かつ応答
を高速化し得る。

以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用
いて詳述する。

第１図に示す通信装置は、１個の送信器１０と
少なくとも１個の受信器２０とを有しており、信
号の送信及び受信は、例えばアンテナ（図示せ
ず）を用いた電波伝送路により構成される。

送信器１０は、符号化して伝送するための、広
域の信号である有効信号Ｓを受信する。符号化
は、ビツト列により形成された符号により制御さ
れ、符号化された符号化信号SCを送出するＯ−
π位相変調器を用いて公知の方法で実施される。
有効信号Ｓの位相は、生成される各ビツトの値及
びこれらのビツトの生成速度によつて逆転し得
る。

本発明によれば、位相変調器１１に付加される
符号は、奇数の符号要素の多数決論理に基づく結
合により生成される複合符号である。図に示した
例では、符号要素は３個であるが、３以上の奇数
のいずれの個数でもよい。第１の符号要素生成器
としての符号生成器１２，１３，１４により、第
１の符号要素としての種々の符号ａ，ｂ，ｃが発
生し、擬似ランダムビツト列により形成される。
符号ａ，ｂ，ｃを形成するビツト数na，nb，nc
は可変であり、好ましくは互いに素である。多数
決論理に基づく結合は、符号生成器１２，１３，
１４の生成する符号ａ，ｂ，ｃを受信すると共
に、論理関数ａ，ｂ＋ｂ，ｃ＋ａ，ｃを形成する
第１の結合回路としての論理回路１５により達成
される。符号生成器１２，１３，１４は、個々の
符号ａ，ｂ，ｃの連続ビツトの行列速度を決定す
べく、周波数Ｆを有するパルスにより形成される
クロツク信号Ｈを発する第１の制御回路としての
クロツク１６により、同期的に制御される。符号
生成器１２，１３，１４は、例えばそれら自体で
ループ化されており、クロツク信号Ｈにより制御
されるシフトレジスタを含む。同時に生成された
３個のビツトからなる個々のグループについて、
論理回路１５は、このグループの多数決値に等し
い値（０又は１）のビツトを提供する。したがつ
て、論理回路１５の出力側において周波数Ｆの連
続ビツトが周波数Ｆで出力され、ビツト数na，
nb，ncの最小公倍数、つまり、これらの数が互
いに素であれば、na×nb×ncに等しい長さの複
合コード１ｍ（ａ，ｂ，ｃ）が得られる。本発明
によりもたらされる利点は、ビツト数na，nb，
ncの和に対する前述の最小公倍数の大きさ関係
に匹敵するであろう。それ故、この利点はこれら
の数が互いに素である時に最大となる。

符号化信号SCは、受信器２０側において、送
信器１０内で使用された符号と同一の符号により
制御されるＯ−π位相復調器２１を通過すること
によつて復調され、位相復調器２１の出力側で有
効信号Ｓを回復する。送信器１０内で使用される
符号と受信器２０内で使用される符号との同期化
は、受信された信号との相関により実行される。

位相復調器２１に付加される符号は、論理回路
１５と同一の、第２の結合回路としての論理回路
２５を用い、符号生成器１２，１３，１４と同一
であり、クロツク信号Ha，Hb，Hcにより制御
される第２の符号要素生成器としての符号生成器
２２，２３，２４の生成する第２の符号要素とし
ての３個の符号ａ，ｂ，ｃの多数決論理に基づく
結合によつて生成される。信号Ha，Hb，Hcは、
第２の制御回路としての制御回路２６の個々のク
ロツク３２，３３，３４により送出される。

受信器２０の符号と送信器１０の符号との同期
化は、個々の符号ａ，ｂ，ｃと符号化信号SCと
の相関により実行される。第１図の実施例では、
符号ａ，ｂ，ｃと符号化信号SCとの相関は、一
方の入力部で符号化信号SCを受信し、もう一方
の入力部が夫々のスイツチ２８ａ，２８ｂ，２８
ｃを介して符号生成器２２，２３，２４と接続す
る同一の相関検出回路２７を用いて逐次的に実行
される。相関ピークの検出に応答して、相関検出
回路２７は、スイツチ２９ａ，２９ｂ，２９ｃの
夫々を介して、制御回路２６の３つの入力口に信
号を供給する。個々の符号生成器２２，２３，２
４は、受信された符号に対する部分符号の遅れを
制御することによつて、受信された符号に対して
同期化される。この同期化は符号生成器２２，２
３，２４に各々接続されたクロツク３２，３３，
３４の加速又は減速によつて実行され、符号生成
器２２，２３，２４は受信符号と部分符号の制御
により整合される。このため、個々のクロツク３
２，３３，３４は、周波数制御回路３５，３６，
３７の発する信号SHa，SHb，SHcの制御によ
り、可変の周波数をもつ信号Ha，Hb，Hcを送
出する。回路３５，３６，３７はスイツチ２９
ａ，２９ｂ，２９ｃに夫々接続される入力部を備
えている。

符号生成器、例えば２２の整合は次のように実
行される。スイツチ２８ａ，２９ａを閉じると共
に他のスイツチ２８ｂ，２８ｃ，２９ｂ，２９ｃ
を開く、種々のスイツチ対２８ａ−２９ａ，２８
ｂ−２９ｂ，２８ｃ−２９ｃは、シーケンス回路
３８の発する信号ca，cb，ccにより制御される。
クロツク３２の周波数は、相関検出回路２７が生
起する、相関ピークの出現を指示する信号Ψaが
検出されるまで、周波数制御回路３５により変更
される。又、この検出によりクロツク３２の周波
数の変更は停止される。次にスイツチ２８ａ，２
９ａを開き、新たな相関ピークを指示する信号
Ψbに応答して符号生成器２３及びクロツク３３
の整合を同様に実行すべく、スイツチ２８ｂ，２
９ｂを閉じる。最後に、スイツチ２８ｂ，２９ｂ
を開き、新たな相関ピークをあらわす信号Ψcに
応答して符号生成器２４及びクロツク３４の整合
を実行すべく、スイツチ２８ｃ，２９ｃを閉じ
る。以上により、符号生成器２２，２３，２４の
整合が完了し、いわゆる符号化を開始することが
できる。シーケンス回路３８は、外部からの命令
と、周波数制御回路３６，３７から受取つた、符
号生成器２２，２３が整合されたことを指示する
信号とに応答して、符号生成器２２，２３，２４
の整合位相をスタートさせるために、周波数制御
回路３５，３６，３７に付加される信号を送出す
る。

第２図に受信器の他の実施例を示す。第１図と
同一の要素には同じ符号を付してある。この実施
例によれば、符号生成器２２，２３，２４は逐次
的にではなく並列的に整合される。このため、第
１入力部が符号化信号SCを受信すると共に第２
入力部が符号生成器２２，２３，２４に夫々接続
された３つの相関検出回路２７ａ，２７ｂ，２７
ｃが設けられている。制御回路２６′は、相関検
出回路２７ａ，２７ｂ，２７ｃから信号Ψa，
Ψb，Ψcを受信し、信号Ψa，Ψb，Ψcに応答し
て符号生成器２２，２３，２４のタイミング信号
Ha，Hb，Hcを生成する。

既に述べた通り、本発明は、長い符号の利点
を、受信された符号を迅速に整合する利点に結び
つけ得る点で特に有利である。振幅相関ピークを
保持して正確な検出を実行するには、用いる符号
要素の数を制限することが望まれる。

しかし、受信時の整合に一定の限られた時間し
か必要としない数百又は数千ビツトからなる３個
の短い符号要素から、数百万又は数千万ビツトか
らなる複合符号を得ることができるため、上記の
煩わしい制約に関係する問題が生じることはな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は
本発明の他の実施例の説明図である。 １０……送信器、１１……位相変調器、１２，
１３，１４……符号生成器、１５……論理回路、
１６……クロツク、２０……受信器、２１……位
相復調器、２２，２３，２４……符号生成器、２
５……論理回路、２６……制御回路、２７……相
関検出回路、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ……スイツ
チ、２９ａ，２９ｂ，２９ｃ……スイツチ、３
２，３３，３４……クロツク、３５，３６，３７
……周波数制御回路、３８……シーケンス回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 広帯域の信号を伝送するための通信方法であ
   つて、２進数で表される第１の符号要素を１を越
   える奇数個生成する段階と、多数決論理に基づい
   て互いに結合された前記第１の符号要素を含む２
   進数列の第１の符号を生成する段階と、前記広帯
   域の信号を前記生成された第１の符号により位相
   変調して符号化し、前記符号化された信号を送信
   する段階と、前記送信された信号を受信する段階
   と、２進数で表される第２の符号要素を１を越え
   る奇数個生成する段階と、多数決論理に基づいて
   互いに結合された前記第２の符号要素を含む２進
   数列の第２の符号を生成する段階と、前記符号化
   された信号と前記第２の符号要素の夫々との相関
   により前記第２の符号を前記第１の符号に整合さ
   せる段階と、前記受信された信号を前記整合され
   た第２の符号により位相復調して復号化し、前記
   広帯域の信号を再生する段階とを備えた通信方
   法。 ２ 前記第１の符号要素の夫々におけるビツト数
   が互いに素である特許請求の範囲第１項に記載の
   通信方法。 ３ 前記符号化された信号と前記第２の符号要素
   の夫々との相関が順次行われる特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の通信方法。 ４ 前記符号化された信号と前記第２の符号要素
   の夫々との相関が同時に行われる特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載の通信方法。 ５ 広帯域の信号を伝送するために１つの送信器
   と少なくとも１つの受信器とを有する通信装置で
   あつて、前記送信器は、２進数で表される第１の
   符号要素を各々生成する１を越える奇数個の第１
   の符号要素生成器と、前記第１の符号要素生成器
   の夫々における入力側に接続されており、前記第
   １の符号要素の夫々の生成速度を制御する第１の
   制御回路と、前記第１の符号要素生成器の夫々に
   おける出力側に接続されており、多数決論理に基
   づいて互いに結合された前記第１の符号要素を含
   む２進数列の第１の符号を生成する第１の結合回
   路と、前記広帯域の信号を前記生成された第１の
   符号により位相変調して符号化し、前記符号化さ
   れた信号を送信する位相変調器とを備えており、
   前記受信器は、２進数で表される第２の符号要素
   を各々生成する１を越える奇数個の第２の符号要
   素生成器と、前記第２の符号要素生成器の夫々に
   おける出力側に接続されており、多数決論理に基
   づいて前記第２の符号要素の夫々を結合した２進
   数列の第２の符号を生成する第２の結合回路と、
   前記符号化された信号と前記第２の符号要素の
   夫々とを受容し、前記符号化された信号と前記第
   ２の符号要素の夫々との相関を検出すると共に前
   記相関を表す相関信号を生起する相関手段と、前
   記第２の符号要素生成器の夫々における入力側に
   接続されており、前記相関信号を受容して前記第
   ２の符号を前記第１の符号に整合させるべく前記
   第２の符号要素の夫々の生成速度を制御する第２
   の制御回路と、前記送信された信号を受信し、前
   記受信した信号を前記整合された前記第２の符号
   により位相復調して復号化し、前記広帯域の信号
   を再生する位相復調器とを備えている通信装置。 ６ 前記相関手段は、前記相関信号を生起する相
   関検出回路と、前記相関検出回路及び前記第２の
   制御回路を夫々接続しており、前記第２の制御回
   路により入切されるスイツチ手段とを備えている
   特許請求の範囲第５項に記載の通信装置。 ７ 前記相関手段は、前記符号化された信号と前
   記第２の符号要素の１つとを夫々受容する相関検
   出回路を前記第２の符号要素生成器と同数備えて
   いる特許請求の範囲第５項に記載の通信装置。