JPH06141018A - スペクトラム拡散通信用送信機および受信機 - Google Patents
スペクトラム拡散通信用送信機および受信機Info
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- JPH06141018A JPH06141018A JP30788692A JP30788692A JPH06141018A JP H06141018 A JPH06141018 A JP H06141018A JP 30788692 A JP30788692 A JP 30788692A JP 30788692 A JP30788692 A JP 30788692A JP H06141018 A JPH06141018 A JP H06141018A
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- Japan
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- spread spectrum
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 データ再送を行うこと無く、これと同程度の
信頼性ある通信を行う。 【構成】 データをデータ遅延回路２によって遅延させ
た後スペクトラム変調回路３で変調し、同じデータを直
接スペクトラム変調回路７で変調する。このとき使用す
る疑似ランダム符号は疑似ランダム符号発生回路３、８
において相互の相関が小さい符号を発生するようにして
おく。スペクトラム拡散変調された信号はあベースバン
ド変調回路９によってベースバンド変調され、ミキサ回
路１０において混合され、送信アンテナ１１から送出さ
れる。
信頼性ある通信を行う。 【構成】 データをデータ遅延回路２によって遅延させ
た後スペクトラム変調回路３で変調し、同じデータを直
接スペクトラム変調回路７で変調する。このとき使用す
る疑似ランダム符号は疑似ランダム符号発生回路３、８
において相互の相関が小さい符号を発生するようにして
おく。スペクトラム拡散変調された信号はあベースバン
ド変調回路９によってベースバンド変調され、ミキサ回
路１０において混合され、送信アンテナ１１から送出さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散通信
を使用した送信機および受信機に関するものである。
を使用した送信機および受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、データ伝送時におけるデータ誤り
の対策として、受信できなかったデータを再送したリ、
再送が困難な場合はデータの誤り検出用のデータや、誤
り訂正のデータを元のデータに付加して冗長度を持たせ
る等の方法を取り、データの信頼性を上げている。
の対策として、受信できなかったデータを再送したリ、
再送が困難な場合はデータの誤り検出用のデータや、誤
り訂正のデータを元のデータに付加して冗長度を持たせ
る等の方法を取り、データの信頼性を上げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら再送を行
うには１回分の送信時間がまるまる無駄になってしまう
ので、高速応答が必要なシステムには適さず、また再送
を要求する機能をシステムに盛り込むとシステムが複雑
になってしまう。また、誤り検出、誤り訂正を行うにし
ても、長時間にわたるバーストノイズに対しては余り効
果が期待できず、これはスペクトラム拡散通信を使用す
ればかなり補えるが、完全には対応しきれないという課
題を有していた。
うには１回分の送信時間がまるまる無駄になってしまう
ので、高速応答が必要なシステムには適さず、また再送
を要求する機能をシステムに盛り込むとシステムが複雑
になってしまう。また、誤り検出、誤り訂正を行うにし
ても、長時間にわたるバーストノイズに対しては余り効
果が期待できず、これはスペクトラム拡散通信を使用す
ればかなり補えるが、完全には対応しきれないという課
題を有していた。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、スペクトラム拡散通信が本来持っている耐ノイ
ズ性の優れた性質を有するだけでなく、符号分割による
多重化可能のメリットを生かし、再送を行わなくても再
送したと同様な伝送を行うようにしたもののである。
もので、スペクトラム拡散通信が本来持っている耐ノイ
ズ性の優れた性質を有するだけでなく、符号分割による
多重化可能のメリットを生かし、再送を行わなくても再
送したと同様な伝送を行うようにしたもののである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために第１の発明は、第１の疑似ランダム符号を使用
した第１のスペクトラム拡散回路と、第１の疑似ランダ
ム符号に対して相関の小さな第２の疑似ランダム符号を
使用した第２のスペクトラム拡散回路と、それらのスペ
クトラム拡散回路でスペクトラム拡散された信号を合成
する合成回路とを備えた送信機を構成するものである。
るために第１の発明は、第１の疑似ランダム符号を使用
した第１のスペクトラム拡散回路と、第１の疑似ランダ
ム符号に対して相関の小さな第２の疑似ランダム符号を
使用した第２のスペクトラム拡散回路と、それらのスペ
クトラム拡散回路でスペクトラム拡散された信号を合成
する合成回路とを備えた送信機を構成するものである。
【０００６】第２の発明は第１の発明において、一方の
スペクトラム拡散回路に供給されるデータを他方のスペ
クトラム拡散回路に供給されるデータに対して遅延させ
るデータ遅延回路を備えた送信機を構成するものであ
る。
スペクトラム拡散回路に供給されるデータを他方のスペ
クトラム拡散回路に供給されるデータに対して遅延させ
るデータ遅延回路を備えた送信機を構成するものであ
る。
【０００７】第３の発明は、送信機側に用いられたと同
じ疑似ランダム符号を発生する第１および第２の疑似ラ
ンダム符号発生回路と、その疑似ランダム符号に基づい
て復調を行う第１および第２のスペクトラム拡散復調回
路と、第１および第２のスペクトラム拡散復調回路出力
からデータ信号を再生するデータ再生回路とを備えた送
信機を構成するものである。
じ疑似ランダム符号を発生する第１および第２の疑似ラ
ンダム符号発生回路と、その疑似ランダム符号に基づい
て復調を行う第１および第２のスペクトラム拡散復調回
路と、第１および第２のスペクトラム拡散復調回路出力
からデータ信号を再生するデータ再生回路とを備えた送
信機を構成するものである。
【０００８】第４の発明は、送信機側に用いられたと同
じ疑似ランダム符号を発生する第１および第２の疑似ラ
ンダム符号発生回路と、その疑似ランダム符号に基づい
て復調を行う第１および第２のスペクトラム拡散復調回
路と、そのペクトラム拡散復調回路出力信号のうち送信
側で遅延されるデータと遅延されないデータからデータ
信号を再生するデータ再生回路とを備えた受信機を構成
するものである。
じ疑似ランダム符号を発生する第１および第２の疑似ラ
ンダム符号発生回路と、その疑似ランダム符号に基づい
て復調を行う第１および第２のスペクトラム拡散復調回
路と、そのペクトラム拡散復調回路出力信号のうち送信
側で遅延されるデータと遅延されないデータからデータ
信号を再生するデータ再生回路とを備えた受信機を構成
するものである。
【０００９】第５の発明は、相互に相関の小さな複数種
類の疑似ランダム符号を発生する疑似ランダム符号発生
手段と、複数種類の疑似ランダム符号の各々に対応して
データをスペクトラム拡散するスペクトラム拡散回路群
と、スペクトラム拡散回路群の各出力信号を合成する合
成回路とで送信機を構成するものである。
類の疑似ランダム符号を発生する疑似ランダム符号発生
手段と、複数種類の疑似ランダム符号の各々に対応して
データをスペクトラム拡散するスペクトラム拡散回路群
と、スペクトラム拡散回路群の各出力信号を合成する合
成回路とで送信機を構成するものである。
【００１０】
【作用】第１の発明は相互に相関のない第１および第２
の疑似ランダム符号によってスペクトラム拡散変調され
た信号が合成されて送信される。
の疑似ランダム符号によってスペクトラム拡散変調され
た信号が合成されて送信される。
【００１１】第２の発明は第１の発明において、一方の
スペクトラム拡散変調回路に供給されるデータが遅延さ
れて供給される。
スペクトラム拡散変調回路に供給されるデータが遅延さ
れて供給される。
【００１２】第３の発明は第１の疑似ランダム符号で復
調された信号と第２の疑似ランダム符号で復調された信
号とからデータが再生される。
調された信号と第２の疑似ランダム符号で復調された信
号とからデータが再生される。
【００１３】第４の発明は第３の発明において、送信側
で遅延された信号と、遅延されない信号に基づいてデー
タが再生される。
で遅延された信号と、遅延されない信号に基づいてデー
タが再生される。
【００１４】第５の発明は複数の疑似ランダム符号によ
って個別にスペクトラム拡散変調が行われ、それらの信
号が合成されて出力される。
って個別にスペクトラム拡散変調が行われ、それらの信
号が合成されて出力される。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の送信機の一実施例を示すブロ
ック図であり、例えば移動中の移動体で検出した温度，
湿度，風速，気圧等の測定データを図１に示す送信機を
介して送信するようになっている。メモリ１はこれらの
データが図示しないセンサによって測定されたセンサ信
号および、各送信機固有の識別デ−タが格納されてお
り、そこから読み出されたデ−タはデ−タ遅延回路２を
介して遅延される。データ遅延回路の意義等については
後述する。
ック図であり、例えば移動中の移動体で検出した温度，
湿度，風速，気圧等の測定データを図１に示す送信機を
介して送信するようになっている。メモリ１はこれらの
データが図示しないセンサによって測定されたセンサ信
号および、各送信機固有の識別デ−タが格納されてお
り、そこから読み出されたデ−タはデ−タ遅延回路２を
介して遅延される。データ遅延回路の意義等については
後述する。
【００１６】全周波数帯域にわたるノイズが発生した場
合、または疑似ランダム符号の１周期以上にわたるバ−
ストノイズが発生した場合、送信デ−タの時間的な遅れ
を含めて送信することで耐ノイズ性のある通信を行うこ
とができ、データ遅延回路２はこのための遅延を行って
いる。
合、または疑似ランダム符号の１周期以上にわたるバ−
ストノイズが発生した場合、送信デ−タの時間的な遅れ
を含めて送信することで耐ノイズ性のある通信を行うこ
とができ、データ遅延回路２はこのための遅延を行って
いる。
【００１７】デ−タ遅延回路２は例えば図２に示すよう
に複数のＤラッチ２ａ〜２ｃがカスケ−ドに接続されて
おり、図３（ａ）に示す信号が供給されると、図３
（ｂ）に示すように遅延され、この例では２ビット遅延
させている。双方の信号は同期しているように見える
が、受信側で別個に同期をとるので、図３（ａ）（ｂ）
の信号同期は必要ない。
に複数のＤラッチ２ａ〜２ｃがカスケ−ドに接続されて
おり、図３（ａ）に示す信号が供給されると、図３
（ｂ）に示すように遅延され、この例では２ビット遅延
させている。双方の信号は同期しているように見える
が、受信側で別個に同期をとるので、図３（ａ）（ｂ）
の信号同期は必要ない。
【００１８】デ−タ遅延回路２の出力信号はスペクトラ
ム変調回路（以下、ＳＳ変調回路と称する）３に供給さ
れ、疑似ランダム符号発生回路４から供給される疑似ラ
ンダム符号によってスペクトラム拡散される。そして、
基準搬送波発生回路５によって発生した搬送波によって
ベ−スバンド変調回路６によってベ−スバンド変調され
る。
ム変調回路（以下、ＳＳ変調回路と称する）３に供給さ
れ、疑似ランダム符号発生回路４から供給される疑似ラ
ンダム符号によってスペクトラム拡散される。そして、
基準搬送波発生回路５によって発生した搬送波によって
ベ−スバンド変調回路６によってベ−スバンド変調され
る。
【００１９】一方、メモリ１から読み出された信号はス
ペクトラム変調回路７にも供給されており、そこで疑似
ランダム符号発生回路８で発生した疑似ランダム符号に
よってスペクトラム拡散変調される。そして基準搬送波
発生回路５で発生した搬送波によってベ−スバンド変調
回路９によってベ−スバンド変調され、ベ−スバンド変
調回路６、９によってベ−スバンド変調された信号はミ
キサ回路１０によって混合され、アンテナ１１から送信
される。
ペクトラム変調回路７にも供給されており、そこで疑似
ランダム符号発生回路８で発生した疑似ランダム符号に
よってスペクトラム拡散変調される。そして基準搬送波
発生回路５で発生した搬送波によってベ−スバンド変調
回路９によってベ−スバンド変調され、ベ−スバンド変
調回路６、９によってベ−スバンド変調された信号はミ
キサ回路１０によって混合され、アンテナ１１から送信
される。
【００２０】ただし、疑似ランダム符号発生回路８で発
生した疑似ランダム符号は疑似ランダム符号発生回路４
で発生した疑似ランダム符号とは相関関係が十分に低く
設定されている。すなわち符号分割において、問題とさ
れる相関関係については、同じ送信機内で符号を使い分
けるので、あらかじめ相関関係の少ない符号系列を選択
的に使用すれば良い。
生した疑似ランダム符号は疑似ランダム符号発生回路４
で発生した疑似ランダム符号とは相関関係が十分に低く
設定されている。すなわち符号分割において、問題とさ
れる相関関係については、同じ送信機内で符号を使い分
けるので、あらかじめ相関関係の少ない符号系列を選択
的に使用すれば良い。
【００２１】ここで用いられる疑似ランダム符号は簡単
なものはシフトレジスタ出力を帰還させたＭ系列の符
号、あるいは送信機が複数存在する場合はその相互相関
の低さからゴールド符号等が使用されるが、疑似ランダ
ム符号の種別には制限はない。疑似ランダム符号発生回
路４の一例は図４に示すように、Ｄラッチ４ａ〜４ｅお
よびＥＯＲ回路４ｆから構成される。疑似ランダム符号
発生回路８は異なるパターンの符号系列が必要となる
が、その時には帰還の位置を変えることで実現すること
もできまた、シフトレジスタの段数を変えることでも実
現できる。ここで重要なのは双方の回路で発生した疑似
ランダム符号が受信時に区別できるように双方の疑似ラ
ンダム符号の相関関係が十分に低いものを使用しておく
ことである。
なものはシフトレジスタ出力を帰還させたＭ系列の符
号、あるいは送信機が複数存在する場合はその相互相関
の低さからゴールド符号等が使用されるが、疑似ランダ
ム符号の種別には制限はない。疑似ランダム符号発生回
路４の一例は図４に示すように、Ｄラッチ４ａ〜４ｅお
よびＥＯＲ回路４ｆから構成される。疑似ランダム符号
発生回路８は異なるパターンの符号系列が必要となる
が、その時には帰還の位置を変えることで実現すること
もできまた、シフトレジスタの段数を変えることでも実
現できる。ここで重要なのは双方の回路で発生した疑似
ランダム符号が受信時に区別できるように双方の疑似ラ
ンダム符号の相関関係が十分に低いものを使用しておく
ことである。
【００２２】スペクトラム拡散変調回路３、７は２相の
位相変調の場合、ＥＯＲ回路１つで構成できる。デ−タ
が疑似ランダム符号によって変調される状態を図５に示
す。ただし、図５では簡単のためデ−タの１ビットの期
間と疑似ランダム符号は１周期の期間が一致するものと
しているが、実際のものはこのようになっている必要は
ない。また、図５は簡単な例を示したものであり、図４
によって発生した疑似ランダム符号で変調したものでも
なく、ランダム性を保障されたものでもなく、単に一例
を示したものである。送信機の構成としてはスペクトラ
ム変調する前にベ−スバンド変調しても結果的には同じ
ことなので、その時の例を図６に示す
位相変調の場合、ＥＯＲ回路１つで構成できる。デ−タ
が疑似ランダム符号によって変調される状態を図５に示
す。ただし、図５では簡単のためデ−タの１ビットの期
間と疑似ランダム符号は１周期の期間が一致するものと
しているが、実際のものはこのようになっている必要は
ない。また、図５は簡単な例を示したものであり、図４
によって発生した疑似ランダム符号で変調したものでも
なく、ランダム性を保障されたものでもなく、単に一例
を示したものである。送信機の構成としてはスペクトラ
ム変調する前にベ−スバンド変調しても結果的には同じ
ことなので、その時の例を図６に示す
【００２３】図７は受信機の構成を示すブロック図であ
り、受信アンテナ２１で受信された信号は疑似ランダム
符号発生回路２２、２３によって発生した疑似ランダム
符号によってＳＳ復調回路２４、２５で復調される。
り、受信アンテナ２１で受信された信号は疑似ランダム
符号発生回路２２、２３によって発生した疑似ランダム
符号によってＳＳ復調回路２４、２５で復調される。
【００２４】ここで、疑似ランダム符号発生回路２２は
送信側の疑似ランダム符号発生回路４と同じ疑似ランダ
ム符号を発生し、疑似ランダム符号発生回路２３は送信
側の疑似ランダム符号発生回路８と同じ疑似ランダム符
号を発生するようになっている。そしてＳＳ復調回路２
４、２５の復調出力はベースバンド復調回路２６、２７
でベースバンド信号に復調され、データ再生回路２８で
データに再生される。
送信側の疑似ランダム符号発生回路４と同じ疑似ランダ
ム符号を発生し、疑似ランダム符号発生回路２３は送信
側の疑似ランダム符号発生回路８と同じ疑似ランダム符
号を発生するようになっている。そしてＳＳ復調回路２
４、２５の復調出力はベースバンド復調回路２６、２７
でベースバンド信号に復調され、データ再生回路２８で
データに再生される。
【００２５】スペクトラム拡散通信を行う上で疑似ラン
ダム符号を用いる理由はそのランダム性によって生じる
スペクトラムの拡散もあるが、鋭い自己相関のピークを
示すことも挙げられる。この自己相関の鋭さによって復
調時にそのピークの符号でデータの極性１、０を判別で
きる。ここで用いた疑似ランダム符号の相互相関は低
く、それでいて自己相関は大きい符号を用いるために、
それぞれのＳＳ復調回路では図８のような出力が得られ
る。（ａ）は疑似ランダム符号発生回路２３によって復
調された波形であり、（ｂ）は疑似ランダム符号発生回
路２２によって復調された波形である。
ダム符号を用いる理由はそのランダム性によって生じる
スペクトラムの拡散もあるが、鋭い自己相関のピークを
示すことも挙げられる。この自己相関の鋭さによって復
調時にそのピークの符号でデータの極性１、０を判別で
きる。ここで用いた疑似ランダム符号の相互相関は低
く、それでいて自己相関は大きい符号を用いるために、
それぞれのＳＳ復調回路では図８のような出力が得られ
る。（ａ）は疑似ランダム符号発生回路２３によって復
調された波形であり、（ｂ）は疑似ランダム符号発生回
路２２によって復調された波形である。
【００２６】これを図３と比べてみると、データが１の
時に正のピークが出力され、０の時に負のピークが出力
されている。更に、（ａ）と（ｂ）では送信機で作られ
た時間遅れをもってピークが発生する。また、疑似ラン
ダム符号間の相関は低いものを選んで使用しているの
で、同時刻における（ａ）のピークと（ｂ）のピークと
は互いに関係がなく、正負の極性が一致している部分が
あってもそれは偶然一致したものである。
時に正のピークが出力され、０の時に負のピークが出力
されている。更に、（ａ）と（ｂ）では送信機で作られ
た時間遅れをもってピークが発生する。また、疑似ラン
ダム符号間の相関は低いものを選んで使用しているの
で、同時刻における（ａ）のピークと（ｂ）のピークと
は互いに関係がなく、正負の極性が一致している部分が
あってもそれは偶然一致したものである。
【００２７】このような復調器は良く知られているマッ
チドフィルタタイプのもの、特にデジタル・マッチドフ
ィルタで容易に実現可能である。図８のうち、斜線部分
に強いバーストノイズが生じている。このために（ａ）
でも（ｂ）でも相関のピークがかき消されてしまってい
る。しかし、本発明の効果によりノイズにより受信でき
なかった部分のデータの再生はαおよびβの部分のピー
クを参照することで可能になる。
チドフィルタタイプのもの、特にデジタル・マッチドフ
ィルタで容易に実現可能である。図８のうち、斜線部分
に強いバーストノイズが生じている。このために（ａ）
でも（ｂ）でも相関のピークがかき消されてしまってい
る。しかし、本発明の効果によりノイズにより受信でき
なかった部分のデータの再生はαおよびβの部分のピー
クを参照することで可能になる。
【００２８】本発明によって実際にデータを再送するよ
りもはるかに短時間でデータの再送と同程度の信頼性が
得られる。もちろん従来ある技術の誤り検出・訂正とを
組み合わせて信頼性の更なる向上を図ることも可能であ
る。また、ノイズの性質によっては第１の疑似ランダム
符号に大きく影響するが、第２の疑似ランダム符号には
さほど劣化を与えない場合が考えられる。このような場
合にはデ−タ再生回路において第２の疑似ランダム符号
での復調デ−タを基にデ−タの再生を行うことが可能に
なる。このような場合は送信デ−タそのものに時間遅れ
を含めない場合でも十分復調可能である。
りもはるかに短時間でデータの再送と同程度の信頼性が
得られる。もちろん従来ある技術の誤り検出・訂正とを
組み合わせて信頼性の更なる向上を図ることも可能であ
る。また、ノイズの性質によっては第１の疑似ランダム
符号に大きく影響するが、第２の疑似ランダム符号には
さほど劣化を与えない場合が考えられる。このような場
合にはデ−タ再生回路において第２の疑似ランダム符号
での復調デ−タを基にデ−タの再生を行うことが可能に
なる。このような場合は送信デ−タそのものに時間遅れ
を含めない場合でも十分復調可能である。
【００２９】次にデータ遅延回路２について詳述する。
スペクトラム拡散通信は広範囲の周波数帯を使用するの
で、特定周波数に強く影響するノイズに対しては耐ノイ
ズ性が非常に強力である。
スペクトラム拡散通信は広範囲の周波数帯を使用するの
で、特定周波数に強く影響するノイズに対しては耐ノイ
ズ性が非常に強力である。
【００３０】スペクトラム拡散通信は送信する周波数帯
域をデータ速度よりも高速の疑似ランダム符号で変調す
ることによって送信データを広範囲の周波数成分に拡散
し、このことで耐ノイズ性を得ることができる。これは
特定の周波数に強いノイズが加わっても、他のスペクト
ラムに分散された情報を復調器によって、いわゆるかき
集める処理を行うことができるからである。この処理は
通常、スペクトラム復調と呼ばれ、具体的にはマッチド
フィルタなどにより送信機で変調された疑似ランダム信
号により自己相関を取ることになる。すなわち、図８に
示すような出力波形を作る処理である。
域をデータ速度よりも高速の疑似ランダム符号で変調す
ることによって送信データを広範囲の周波数成分に拡散
し、このことで耐ノイズ性を得ることができる。これは
特定の周波数に強いノイズが加わっても、他のスペクト
ラムに分散された情報を復調器によって、いわゆるかき
集める処理を行うことができるからである。この処理は
通常、スペクトラム復調と呼ばれ、具体的にはマッチド
フィルタなどにより送信機で変調された疑似ランダム信
号により自己相関を取ることになる。すなわち、図８に
示すような出力波形を作る処理である。
【００３１】従来行われている狭帯域の通信では使用し
ている周波数付近のノイズが混入すると信号がノイズに
犯されてしまう。同様に、同時刻に広い周波数範囲にわ
たり疑似ランダム符号とほとんど同じ周波数成分を持つ
ようなノイズに関してはスペクトラム拡散通信でも受信
は困難になる。しかし、このようなノイズが偶然に発生
する確率は非常に低い。
ている周波数付近のノイズが混入すると信号がノイズに
犯されてしまう。同様に、同時刻に広い周波数範囲にわ
たり疑似ランダム符号とほとんど同じ周波数成分を持つ
ようなノイズに関してはスペクトラム拡散通信でも受信
は困難になる。しかし、このようなノイズが偶然に発生
する確率は非常に低い。
【００３２】仮に疑似ランダム符号とほとんど同じ周波
数成分を持つノイズによる妨害を受けたとしても、その
疑似ランダム符号と相互関係の少ない他の疑似ランダム
符号を用いてデータを変調してその信号も送信しておけ
ば。一方の疑似ランダム符号に影響があるようなノイズ
が通信路に発生しても、そのノイズが他方の疑似ランダ
ム符号にまで一致する周波数帯域を持つ確率が更に低く
なる。
数成分を持つノイズによる妨害を受けたとしても、その
疑似ランダム符号と相互関係の少ない他の疑似ランダム
符号を用いてデータを変調してその信号も送信しておけ
ば。一方の疑似ランダム符号に影響があるようなノイズ
が通信路に発生しても、そのノイズが他方の疑似ランダ
ム符号にまで一致する周波数帯域を持つ確率が更に低く
なる。
【００３３】このため、スペクトラム拡散通信が本来も
っている耐ノイズ性のために、一方の疑似ランダム符号
による通信が不能になる場合ででも、他方の疑似ランダ
ム符号によるデータの再生は可能になる。この方法はデ
ータに遅延を持たせないために、送信時間が最も少なく
なる。
っている耐ノイズ性のために、一方の疑似ランダム符号
による通信が不能になる場合ででも、他方の疑似ランダ
ム符号によるデータの再生は可能になる。この方法はデ
ータに遅延を持たせないために、送信時間が最も少なく
なる。
【００３４】しかしながら、例えばフェージング等によ
って伝送路の減衰量が一時的に大きくなった場合、双方
の疑似ランダムノイズに対してノイズ妨害が発生する可
能性がある。このような場合、どちらかの変調回路に供
給されるデータに遅延を持たせておけば、いずれか一方
は救済される可能性が高くなる。
って伝送路の減衰量が一時的に大きくなった場合、双方
の疑似ランダムノイズに対してノイズ妨害が発生する可
能性がある。このような場合、どちらかの変調回路に供
給されるデータに遅延を持たせておけば、いずれか一方
は救済される可能性が高くなる。
【００３５】この遅延をどの程度にするかはそのときに
回線状態によって決める必要があるが、この例では例え
ば２ビットにしている。ここで重要なことは一つのデー
タを送信し終わってからもう一度送るのではなく、つま
り再送するのではなく、時間軸をダブらせて（ほぼ同時
刻で）データを送ることにある。
回線状態によって決める必要があるが、この例では例え
ば２ビットにしている。ここで重要なことは一つのデー
タを送信し終わってからもう一度送るのではなく、つま
り再送するのではなく、時間軸をダブらせて（ほぼ同時
刻で）データを送ることにある。
【００３６】一般に、スペクトラム拡散通信を行う際
に、情報データの１ビット中に疑似ランダム符号が１周
期以上存在するように情報データ速度、疑似ランダム符
号速度を決める。つまり、情報データ速度のクロックと
疑似ランダム符号を発生させるクロックとは別のものを
使用する。そして疑似ランダム符号のクロックは情報デ
ータのクロックよりも十分早くしている。
に、情報データの１ビット中に疑似ランダム符号が１周
期以上存在するように情報データ速度、疑似ランダム符
号速度を決める。つまり、情報データ速度のクロックと
疑似ランダム符号を発生させるクロックとは別のものを
使用する。そして疑似ランダム符号のクロックは情報デ
ータのクロックよりも十分早くしている。
【００３７】疑似ランダム符号を図４の構成（５段のシ
フトレジスタ）で構成した際に、（２5−１）チップ長
の疑似ランダム符号が生成される。送信する情報のビッ
トと区別するため、疑似ランダム符号の１ビットのこと
を１チップと定義する。この疑似ランダム符号のチップ
速度は図４で加えられる符号クロックに依存する。
フトレジスタ）で構成した際に、（２5−１）チップ長
の疑似ランダム符号が生成される。送信する情報のビッ
トと区別するため、疑似ランダム符号の１ビットのこと
を１チップと定義する。この疑似ランダム符号のチップ
速度は図４で加えられる符号クロックに依存する。
【００３８】ここで、疑似ランダム符号を３１チップ長
（＝２5ー１）チップ速度を１Ｍチップ／Ｓとする。送
信するデータ速度を１０Ｋビット／Ｓとすればデータ１
ビット（１００μＳ）の中に疑似ランダム符号は１周期
３１μＳなので、３周期存在することになる。
（＝２5ー１）チップ速度を１Ｍチップ／Ｓとする。送
信するデータ速度を１０Ｋビット／Ｓとすればデータ１
ビット（１００μＳ）の中に疑似ランダム符号は１周期
３１μＳなので、３周期存在することになる。
【００３９】スペクトラム拡散通信の受信機では送信時
に用いた疑似ランダム符号と同じものを用いて相関を取
る。疑似ランダム符号の直交性を利用することで、１周
期毎に鋭い自己相関のピークを得ることができる。この
ように、チップ速度１Ｍチップ／Ｓ、チップ長３１チッ
プ、データ速度１０Ｋビット／Ｓの場合ではデータ１ビ
ットに対して３ピーク検出できれば送信データ１ビット
が復調できることになる。また、多数決により２ピーク
検出時点でデータの再生を行うこともできる。
に用いた疑似ランダム符号と同じものを用いて相関を取
る。疑似ランダム符号の直交性を利用することで、１周
期毎に鋭い自己相関のピークを得ることができる。この
ように、チップ速度１Ｍチップ／Ｓ、チップ長３１チッ
プ、データ速度１０Ｋビット／Ｓの場合ではデータ１ビ
ットに対して３ピーク検出できれば送信データ１ビット
が復調できることになる。また、多数決により２ピーク
検出時点でデータの再生を行うこともできる。
【００４０】図８では簡単のために１周期に対して１ビ
ットが対応するようにしてある。プラス側にピークが生
ずればデータ「１」をマイナスのピークならば「０」の
データを示すことになる。このピークは疑似ランダム符
号が３１チップであるならピークで値３１を示し、相関
がとれない状態ではほぼ零を示す。
ットが対応するようにしてある。プラス側にピークが生
ずればデータ「１」をマイナスのピークならば「０」の
データを示すことになる。このピークは疑似ランダム符
号が３１チップであるならピークで値３１を示し、相関
がとれない状態ではほぼ零を示す。
【００４１】これはノイズ環境によってピークが２５に
なったり、１５になったりするが、他の相関がとれてい
ないところと区別できるだけの量をもった閾値を設定す
ることで、相関値がプラスのピークか、マイナスのピー
クか、あるいはピークでないかを判断できる。
なったり、１５になったりするが、他の相関がとれてい
ないところと区別できるだけの量をもった閾値を設定す
ることで、相関値がプラスのピークか、マイナスのピー
クか、あるいはピークでないかを判断できる。
【００４２】遅延をかけた方のデータを変調するのはそ
れと別の疑似ランダム符号によってスペクトラム拡散変
調をする。別の疑似ランダム符号を作るのはシフトレジ
スタの段数を変えることもできるが、ＥＯＲ回路で帰還
する位置を変えることでも可能になる。シフトレジスタ
の段数を変えると疑似ランダム信号の周期も変わってし
まうので、送信データ１ビット帰還中に生じるピークの
本数が疑似ランダム符号間で変わってしまう。このこと
は本発明に対して本質的には影響しない。図８では別の
疑似ランダム符号を作る際、帰還の位置を変える方法を
基にしているので、図８（ａ）も（ｂ）も１データ当た
り１本のピークとなっている。
れと別の疑似ランダム符号によってスペクトラム拡散変
調をする。別の疑似ランダム符号を作るのはシフトレジ
スタの段数を変えることもできるが、ＥＯＲ回路で帰還
する位置を変えることでも可能になる。シフトレジスタ
の段数を変えると疑似ランダム信号の周期も変わってし
まうので、送信データ１ビット帰還中に生じるピークの
本数が疑似ランダム符号間で変わってしまう。このこと
は本発明に対して本質的には影響しない。図８では別の
疑似ランダム符号を作る際、帰還の位置を変える方法を
基にしているので、図８（ａ）も（ｂ）も１データ当た
り１本のピークとなっている。
【００４３】システム全体として、送信機で遅延をかけ
た時間は予めわかっている。例えば、図３で示すよう
に、データを２ビット遅らせて送信する送受信機のシス
テムを構築したとき、受信側の相関値出力は図８のよう
に得られる。ここで記号Ｔは１ビット当たりの時間であ
り、τは電波伝播に要する時間，ベースバンド復調にか
かる時間，疑似ランダム符号から相関出力を導出するま
でに要する受信機側で発生する遅れ時間を合計した時間
を示している。
た時間は予めわかっている。例えば、図３で示すよう
に、データを２ビット遅らせて送信する送受信機のシス
テムを構築したとき、受信側の相関値出力は図８のよう
に得られる。ここで記号Ｔは１ビット当たりの時間であ
り、τは電波伝播に要する時間，ベースバンド復調にか
かる時間，疑似ランダム符号から相関出力を導出するま
でに要する受信機側で発生する遅れ時間を合計した時間
を示している。
【００４４】この図３、図８は送信データ１ビットに対
して疑似ランダム信号１周期の時間に割り当てた図であ
るので、図３のデータが１ビット送信された後、図８で
Ｔ＋τ後に相関のピークが検出できる。この送受信のシ
ステムではデータにして２ビット分の遅延、つまり２Ｔ
の遅延の後、別の疑似ランダム符号で同じデータを変調
している。
して疑似ランダム信号１周期の時間に割り当てた図であ
るので、図３のデータが１ビット送信された後、図８で
Ｔ＋τ後に相関のピークが検出できる。この送受信のシ
ステムではデータにして２ビット分の遅延、つまり２Ｔ
の遅延の後、別の疑似ランダム符号で同じデータを変調
している。
【００４５】図８（ａ）でＴ＋τ時間に観測されるピー
クは図３の０〜Ｔ時間の間に送信されたデータでスペク
トラム拡散変調されている。２Ｔの遅延があるため、図
８（ａ）でＴ＋τに出力された図８（ｂ）では３Ｔ＋τ
時間に観測できる。
クは図３の０〜Ｔ時間の間に送信されたデータでスペク
トラム拡散変調されている。２Ｔの遅延があるため、図
８（ａ）でＴ＋τに出力された図８（ｂ）では３Ｔ＋τ
時間に観測できる。
【００４６】スペクトラム拡散変調により広い範囲の周
波数帯で送信しているため、特定の周波数でのバースト
信号によるデータエラーはまずないが、それでも何らか
の原因により受信信号全体が弱くなったり、相関値自体
が小さく計算されたりすることは考えられる。この場
合、予想していたタイミングのときに相関値が得られな
くなり、データの再生ができなくなる。図８の８Ｔ＋τ
が丁度この時で、図８（ａ）、（ｂ）両方の疑似ランダ
ム符号で拡散されたデータが受信できない。
波数帯で送信しているため、特定の周波数でのバースト
信号によるデータエラーはまずないが、それでも何らか
の原因により受信信号全体が弱くなったり、相関値自体
が小さく計算されたりすることは考えられる。この場
合、予想していたタイミングのときに相関値が得られな
くなり、データの再生ができなくなる。図８の８Ｔ＋τ
が丁度この時で、図８（ａ）、（ｂ）両方の疑似ランダ
ム符号で拡散されたデータが受信できない。
【００４７】データの再生は図８（ａ）、（ｂ）両方の
データを比較して行う。図８（ａ）のデータと２Ｔだけ
遅れて受信される図８（ｂ）のデータとを逐次比較し、
両方が一致した場合は問題ないが、図８の８Ｔ＋τのよ
うに、（ａ）（ｂ）どちらも受信できない場合は（ａ）
のほうから（８Ｔ＋τ）−２Ｔ＝６Ｔ＋τのデータβ
と、（ｂ）のほうからは（８Ｔ＋τ）＋２Ｔ＝１０Ｔ＋
τのデータαとを用いて再生する。
データを比較して行う。図８（ａ）のデータと２Ｔだけ
遅れて受信される図８（ｂ）のデータとを逐次比較し、
両方が一致した場合は問題ないが、図８の８Ｔ＋τのよ
うに、（ａ）（ｂ）どちらも受信できない場合は（ａ）
のほうから（８Ｔ＋τ）−２Ｔ＝６Ｔ＋τのデータβ
と、（ｂ）のほうからは（８Ｔ＋τ）＋２Ｔ＝１０Ｔ＋
τのデータαとを用いて再生する。
【００４８】遅延をかけない装置のデータ再生は同時刻
に得られる別の疑似ランダム符号から得られる相関ピー
クのうち、両方とも一致すれば良いし、一致しない場合
は別の疑似ランダム符号からの相関ピークが生じた結果
（例えばプラスならデータはハイ、マイナスならデータ
はロー）から判断する。
に得られる別の疑似ランダム符号から得られる相関ピー
クのうち、両方とも一致すれば良いし、一致しない場合
は別の疑似ランダム符号からの相関ピークが生じた結果
（例えばプラスならデータはハイ、マイナスならデータ
はロー）から判断する。
【００４９】なお、実施例は疑似ランダム符号を２種類
で説明したが、これは２種類に限定されず、相互の相関
さえ小さければ種類は問わないし、その種類が多いほど
耐ノイズ性能が向上する。そして、相互相関の低い符号
を複数用意するにはゴールド符号発生回路を用いること
で容易に実現できる。
で説明したが、これは２種類に限定されず、相互の相関
さえ小さければ種類は問わないし、その種類が多いほど
耐ノイズ性能が向上する。そして、相互相関の低い符号
を複数用意するにはゴールド符号発生回路を用いること
で容易に実現できる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は相互に相関
のない２種類あるいは複数種類のの疑似ランダムノイズ
によってスペクトラム拡散を行いそれを合成したので、
一方のスペクトラム拡散信号が受信できない場合でもそ
れと相関の異なる他方の信号は受信できる可能性が高
く、再送することなく耐ノイズ性のある通信を行えると
言う効果を有する。
のない２種類あるいは複数種類のの疑似ランダムノイズ
によってスペクトラム拡散を行いそれを合成したので、
一方のスペクトラム拡散信号が受信できない場合でもそ
れと相関の異なる他方の信号は受信できる可能性が高
く、再送することなく耐ノイズ性のある通信を行えると
言う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送信機の一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】データ遅延回路の一例を示す回路図である。
【図３】データ遅延回路で遅延させた信号を示す波形図
である。
である。
【図４】疑似ランダム符号発生回路の一例を示す回路図
である。
である。
【図５】データと疑似ランダム符号の関係を示す図であ
る。
る。
【図６】送信機の他の実施例を示すブロック図である。
【図７】受信機の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】スペクトラム拡散復調した信号を示す波形図で
ある。
ある。
１ メモリ ２ データ遅延回路 ３、７ スペクトラム変調回路 ４、８、２２、２３ 疑似ランダム符号発生回路 ５ 基準搬送波発生回路 ６、９ ベースバンド変調回路 １０ ミキサ回路 １１ 送信アンテナ ２１ 受信アンテナ ２４、２５ スペクトラム復調回路 ２６、２７ ベースバンド復調回路 ２８ データ再生回路
Claims (5)
- 【請求項１】 データを第１の疑似ランダム符号でスペ
クトラム拡散する第１のスペクトラム拡散回路と、 前記第１の疑似ランダム符号に対して相関の小さな第２
の疑似ランダム符号で前記データをスペクトラム拡散す
る第２のスペクトラム拡散回路と、 前記第１および第２のスペクトラム拡散回路でスペクト
ラム拡散された信号を合成する合成回路とから構成され
るスペクトラム拡散通信用送信機。 - 【請求項２】 請求項１において、一方のスペクトラム
拡散回路に供給されるデータを他方のスペクトラム拡散
回路に供給されるデータに対して遅延させるデータ遅延
回路を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信用
送信機。 - 【請求項３】 請求項１における送信機からの電波を受
信するスペクトラム拡散通信用受信機において、 送信機側に用いられたと同じ第１および第２の疑似ラン
ダム符号を発生する第１の疑似ランダム符号発生回路お
よび第２の疑似ランダム符号発生回路と、 前記第１および第２の疑似ランダム符号発生回路で発生
した疑似ランダム符号に基づいて復調を行う第１のスペ
クトラム拡散復調回路および第２のスペクトラム拡散復
調回路と、 第１および第２のスペクトラム拡散復調回路出力からデ
ータ信号を再生するデータ再生回路とを備えたことを特
徴とするスペクトラム拡散通信用受信機。 - 【請求項４】 請求項２における送信機からの電波を受
信するスペクトラム拡散通信用受信機において、 送信機側に用いられたと同じ第１および第２の疑似ラン
ダム符号を発生する第１の疑似ランダム符号発生回路お
よび第２の疑似ランダム符号発生回路と、 前記第１および第２の疑似ランダム符号発生回路で発生
した疑似ランダム符号に基づいて復調を行う第１のスペ
クトラム拡散復調回路および第２のスペクトラム拡散復
調回路と、 第１および第２のスペクトラム拡散復調回路出力信号の
うち送信側で遅延されたデータと遅延されないデータに
基づいてデータ信号を再生するデータ再生回路とを備え
たことを特徴とするスペクトラム拡散通信用受信機。 - 【請求項５】 相互に相関の小さな複数種類の疑似ラン
ダム符号を発生する疑似ランダム符号発生手段と、 前記複数種類の疑似ランダム符号の各々に対応してデー
タをスペクトラム拡散するスペクトラム拡散回路群と、 前記スペクトラム拡散回路群の各出力信号を合成する合
成回路とから構成されたスペクトラム拡散通信用送信
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30788692A JP2787793B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | スペクトラム拡散通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30788692A JP2787793B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | スペクトラム拡散通信システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141018A true JPH06141018A (ja) | 1994-05-20 |
| JP2787793B2 JP2787793B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17974352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30788692A Expired - Fee Related JP2787793B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | スペクトラム拡散通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787793B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795129A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | 直接拡散スペクトル拡散通信方式 |
| JPH0865201A (ja) * | 1994-08-18 | 1996-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 移動通信装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04157821A (ja) * | 1990-10-20 | 1992-05-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信装置 |
| JPH05316072A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スペクトラム拡散通信装置 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP30788692A patent/JP2787793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04157821A (ja) * | 1990-10-20 | 1992-05-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信装置 |
| JPH05316072A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スペクトラム拡散通信装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795129A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Fujitsu Ltd | 直接拡散スペクトル拡散通信方式 |
| JPH0865201A (ja) * | 1994-08-18 | 1996-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 移動通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2787793B2 (ja) | 1998-08-20 |
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