JPH06284110A - 無線データ通信におけるスペクトラム拡散通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高いセキュリティ機能を持ち、他の伝送信号
などによる伝送妨害とか干渉に強く、かつ他の伝送信号
に与える干渉も少なくて、通信可能な距離範囲の拡大，
盗聴の防止，データ品質の向上などを図る。 【構成】 送信側１１では、送信データ信号をスペクト
ラム拡散処理回路１２に入力して、まず、ベースバンド
でスペクトラム拡散処理をなした後、拡散処理された信
号をシリアル・パラレル変換器１３，およびＤ／Ａコン
バータ１４で電圧的な重み付けをなし、引続き、ＦＳＫ
変調回路１５によりＦＳＫ変調させて、ラジオバンドで
スペクトラム拡散処理をなした上で送信し、受信側３１
では、受信した電波信号をＦＳＫ復調回路３３に入力し
て、まず、ＦＳＫ復調させ、かつ波形整形回路３４で波
形整形してベースバンド信号に戻した後、引続き、スペ
クトラム逆拡散処理回路３５に入力して、スペクトラム
逆拡散処理をなし、データ信号として取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、無線データ通信にお
けるスペクトラム拡散通信システムに関し、さらに詳し
くは、高いセキュリティ機能を必要とする無線データ通
信とか、ＬＡＮ，ＯＡ，ＦＡシステムなどの一環として
使用するモデムなどのように、比較的短い距離範囲内
（例えば、最長１００ｍ程度）で無線データ通信を行な
う場合に有用なスペクトラム拡散通信システムの改良に
係るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、無線通信によってデータ信号を
伝送する場合にあっては、従来から、送信側において、
送信すべきデータ信号をＡＳＫ（振幅変調），ＰＳＫ
（位相変調），ＦＳＫ（周波数変調）などの適宜変調方
式により、変調させた上で、送信アンテナを介して当該
変調された電波信号を送信し、受信側では、受信アンテ
ナを介して受信された電波信号を対応する復調方式によ
り、復調させ、これをデータ信号として取り出すように
している。

【０００３】こゝで、この種の無線データ通信での一形
式としてのスペクトラム拡散処理によるデータ伝送の場
合には、送信すべきデータ信号を拡散符号という一種の
暗号状符号によりスペクトラム拡散して送，受信するた
めに、通常での暗号と同様な秘話性を有しており、ま
た、この場合は、伝送信号のスペクトラムがデータ信号
よりもはるかに広がることから、同一の帯域上に他の伝
送信号による妨害波とか干渉波が存在したとしても損害
が少ない。

【０００４】さらに、このスペクトラム拡散処理による
データ伝送でのように、広い帯域上にスペクトラムが広
がるのは、一面において雑音との見分けがつかないこと
を意味するもので、第三者から見て当該帯域上に伝送信
号があるか否かが分かり難いという秘匿性もあり、同時
に、他の伝送信号に与える干渉度合いについても、当然
低くなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような各無線データ通信システムにおいては、次のよう
な種々の問題点がある。すなわち，ａ．前者の無線デー
タ通信システムによるＡＳＫ，ＰＳＫ，ＦＳＫなどの
変，復調方式の場合に、伝送されるデータ信号の内容が
比較的容易に盗聴され易いこと、ｂ．同様に、この変，
復調方式では、他の伝送信号などからの干渉によってデ
ータ品質が容易に悪化する惧れがあり、併せて、他の伝
送信号などに対しても干渉を与える場合のあること、
ｃ．後者の無線データ通信システムによるスペクトラム
拡散処理方式の場合には、前者方式での盗聴の可能性を
回避でき、かつ他の伝送信号などとの相互干渉性を少な
くし得るのであるが、反面，当該無線データ通信システ
ム自体の回路構成が比較的複雑で、操作性，保守性，コ
ストなどの各点から、その利用に難点があること、など
である。

【０００６】この発明は、従来のこのような問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、高いセキュリティ機能を有し、他の伝送信号などに
よる伝送妨害とか干渉に強く、かつ他の伝送信号に与え
る干渉も少なくて、しかも、回路構成自体についても比
較的簡単で操作性，保守性などに優れており、かつコス
ト的にも十分に実用性のある，この種の無線データ通信
におけるスペクトラム拡散通信システムを提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る無線データ通信におけるスペクトラ
ム拡散通信システムは、送信側において、データ信号を
スペクトラム拡散処理回路により、ダイレクト・シーケ
ンス方式を用いてスペクトラム拡散処理した後に、シリ
アル・パラレル変換器，Ｄ／Ａコンバータなどを介し
て、当該拡散処理された信号をＦＳＫ変調回路により、
ＦＳＫ変調させると共に、周波数ホッピング方式を用い
てスペクトラム拡散処理した上で、当該各拡散処理され
た電波信号を送信し、また、受信側において、受信した
電波信号をＦＳＫ復調回路により、ＦＳＫ復調させ、か
つ波形整形回路により、波形整形させた後、当該復調か
つ波形整形された信号をスペクトラム逆拡散処理回路に
より、ダイレクト・シーケンス方式を用いてスペクトラ
ム逆拡散処理し、これをデータ信号として取り出すこと
を特徴とするものである。

【０００８】

【作用】従って、この発明によれば、送信側では、送信
すべきデータ信号をスペクトラム拡散処理回路に入力し
て、まず、ベースバンドでダイレクト・シーケンス方式
を用いたスペクトラム拡散処理をなした後、このスペク
トラム拡散処理された信号をシリアル・パラレル変換
器，およびＤ／Ａコンバータによって電圧的な重み付け
をなし、引続き、これを周波数ホッピング方式のＦＳＫ
変調回路に入力してＦＳＫ変調させることにより、ラジ
オバンドで周波数ホッピング方式を用いたスペクトラム
拡散処理をなした上で、このようにベースバンドでダイ
レクト・シーケンス方式によるスペクトラム拡散処理
を、ついで、ラジオバンドで周波数ホッピング方式によ
るスペクトラム拡散処理をそれぞれに行なった電波信号
を送信でき、また、受信側では、受信した電波信号をＦ
ＳＫ復調回路に入力して、まず、ＦＳＫ復調させ、つい
で、波形整形回路により、波形整形してベースバンド信
号に戻した後、引続き、このベースバンド信号をスペク
トラム逆拡散処理回路に入力して、ダイレクト・シーケ
ンス方式を用いたスペクトラム逆拡散処理をなすこと
で、データ信号として取り出し得る。

【０００９】

【実施例】以下，この発明に係る無線データ通信におけ
るスペクトラム拡散通信システムの実施例につき、図１
ないし図３を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１は、この発明の一実施例を適用した無
線データ通信におけるスペクトラム拡散通信システムで
の回路構成の概要と、対応各部での信号波形，スペクト
ラムとをそれぞれに示す回路ブロック図，および信号説
明図である。

【００１１】この図１（Ａ）、（Ｂ）に示す実施例での
通信システムにおいて、送信部１１側では、送信すべき
データ信号をスペクトラム拡散処理回路（以下、送信側
ＳＳモデムと呼ぶ）１２により、まず、ダイレクト・シ
ーケンス方式（ＤＳ方式）を用いたスペクトラム拡散処
理（以下、ＤＳ拡散処理と呼ぶ）を行なった後、引続
き、シリアル・パラレル変換器１３，およびＤ／Ａコン
バータ１４などを介してＦＳＫ変調回路１５に入力し、
ＦＳＫ変調させることによって、こゝでは、周波数ホッ
ピング方式（ＦＨ方式）を用いたスペクトラム拡散処理
（以下、ＦＨ拡散処理と呼ぶ）を行ない、その後、この
ようにしてベースバンドでは、ＤＳ拡散処理，ラジオバ
ンドでは、ＦＨ拡散処理した電波信号を送信アンテナ１
６から送信する。

【００１２】そして、受信部３１側では、受信アンテナ
３２によって受信した電波信号をＦＳＫ復調回路（検波
回路）３３により、まず、ＦＳＫ復調させ、かつ波形整
形回路３４により、波形整形させてベースバンド信号に
戻した後、引続き、このベースバンド信号をスペクトラ
ム逆拡散処理回路（以下、受信側ＳＳモデムと呼ぶ）３
５により、ダイレクト・シーケンス方式を用いたスペク
トラム逆拡散処理を行ない、これをデータ信号として取
り出すのである。

【００１３】次に、図２，図３は、前記実施例システム
での送信部，受信部の具体的な一例による回路構成をそ
れぞれに示す回路ブロック図である。

【００１４】図２に示す一具体例による送信部の構成に
おいて、前記送信部１１は、主要な構成要素として、前
記送信側ＳＳモデム１２と、前記シリアル・パラレル変
換器１３，およびＤ／Ａコンバータ１４と、ＶＣＯ（電
圧制御発振器）１７，プリスケーラー１８，およびルー
プフィルター１９などからなる前記ＦＳＫ変調回路１５
と、前記送信側ＳＳモデム１２，シリアル・パラレル変
換器１３，およびＦＳＫ変調回路１５のプリスケーラー
１８をそれぞれに制御するＣＰＵ（中央処理装置）２０
と、それに、前記ＦＳＫ変調回路１５のＶＣＯ１７に駆
動電源を供給するために介在されたリップルフィルター
２１と、出力フィルター２２と、前記送信アンテナ１６
とを備えている。

【００１５】また、図３に示す一具体例による受信部の
構成において、前記受信部３１は、主要な構成要素とし
て、前記受信アンテナ３２と、フロントエンド部３６
と、ＶＣＯ３８，プリスケーラー３９，およびループフ
ィルター４０などからなるＶＣＯ部３７と、ＭＩＸ（ミ
キサー）部４１と、ＩＦアンプ部４２と、前記検波回路
としてのＦＳＫ復調回路３３と、前記波形整形部３４
と、前記受信側ＳＳモデム３５と、それに、前記ＶＣＯ
部３７，および受信側ＳＳモデム３５をそれぞれに制御
するＣＰＵ（中央処理装置）４３とを備えている。

【００１６】すなわち、前記構成による送信部１１で
は、リップルフィルター２１を介してＶＣＯ１７に駆動
電源を供給しておき、ＣＰＵ１９による制御の基に、先
にも述べたように、送信すべきデータ信号をＤＳ方式の
送信側ＳＳモデム１２に入力して、ベースバンドでＤＳ
拡散処理し、かつこのようにＤＳ拡散処理された信号を
シリアル・パラレル変換器１３，およびＤ／Ａコンバー
タ１４によって電圧的な重み付けをなし、ついで、これ
をＶＣＯ１７と、プリスケーラー１８，およびループフ
ィルター１９などとによるＦＨ方式のＦＳＫ変調回路１
５に入力して、ＦＳＫ変調させることにより、ラジオバ
ンドでＦＨ拡散処理し、その後、このようにして、ベー
スバンドでＤＳ拡散処理，ラジオバンドでＦＨ拡散処理
した電波信号を、出力フィルター２１を通して、送信ア
ンテナ１６から送信する。

【００１７】また同様に、受信部３１では、受信アンテ
ナ３２により受信した電波信号をＣＰＵ４３による制御
の基に、フロントエンド部３６に通して受信感度を高
め、かつＶＣＯ部３７からの中間周波出力とＭＩＸ部４
１でミキシングし、ＩＦアンプ部４２により増幅させた
後、先にも述べたように、ＦＳＫ復調回路（検波回路）
３３により、ＦＳＫ復調させると共に、波形整形回路３
４により、波形整形させてベースバンド信号に戻した
後、引続き、このベースバンド信号を受信側ＳＳモデム
３５により、ダイレクト・シーケンス方式を用いたスペ
クトラム逆拡散処理を行ない、これをデータ信号として
取り出すのである。

【００１８】従って、この実施例システムにおいては、
送信すべき信号のスペクトラム拡散処理として、ＤＳ方
式の送信側ＳＳモデム１２により、ベースバンドでＤＳ
拡散処理し、かつこのようにＤＳ拡散処理された信号を
再度，ＦＨ方式のＦＳＫ変調回路１５により、ＦＳＫ変
調させているので、これらを個別に行なう通信方式に比
較してセキュリティが高く、かつ他の信号からの妨害に
強いほか、通信距離を延長でき、変，復調をＶＣＯ部か
らなるＦＳＫ変調回路１５，ＦＳＫ復調回路で行なうよ
うにしているために、汎用部品の使用が可能で低コスト
化を実現でき、さらには、遠距離通信と近距離通信とを
同時になしても、当該遠距離通信を近距離通信によって
妨害する惧れが少ないなどの効果が得られる。

【００１９】

【発明の効果】以上、実施例によって詳述したように、
この発明に係る無線データ通信におけるスペクトラム拡
散通信システムによれば、送信側において、送信すべき
データ信号をスペクトラム拡散処理回路に入力して、ま
ず、ベースバンドでダイレクト・シーケンス方式を用い
たスペクトラム拡散処理をなした後、このスペクトラム
拡散処理されたデータ信号をシリアル・パラレル変換
器，およびＤ／Ａコンバータによって電圧的な重み付け
をなし、引続き、これを周波数ホッピング方式のＦＳＫ
変調回路に入力してＦＳＫ変調させ、ラジオバンドで周
波数ホッピング方式を用いたスペクトラム拡散処理をな
した上で、このようにベースバンドでダイレクト・シー
ケンス方式によるスペクトラム拡散処理を、ついで、ラ
ジオバンドで周波数ホッピング方式によるスペクトラム
拡散処理を順次に行なった伝送データ信号を送信し、ま
た、受信側において、受信した伝送データ信号をＦＳＫ
復調回路に入力して、まず、ＦＳＫ復調させ、ついで、
波形整形回路により、波形整形してベースバンド信号に
戻した後、引続き、このベースバンド信号をスペクトラ
ム逆拡散処理回路により、ダイレクト・シーケンス方式
を用いたスペクトラム逆拡散処理をなすことでデータ信
号として取り出すように構成したから、結果的には、高
いセキュリティ機能を有して、他の伝送信号などによる
伝送妨害とか干渉に強く、かつ他の伝送信号に与える干
渉も少なくて、通信距離を延長でき、しかも、回路自体
の構成が比較的簡単で操作性，保守性などに優れ、併せ
て、コスト的にも十分に実用性のある通信システムが得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用した無線データ通信
におけるスペクトラム拡散通信システムでの回路構成の
概要と、対応各部での信号波形，スペクトラムとをそれ
ぞれに示す回路ブロック図，および信号説明図にして
（Ａ）は送信部、（Ｂ）は受信部である。

【図２】同上実施例システムでの送信部の具体的な一例
による回路構成を示す回路ブロック図である。

【図３】同上実施例システムでの受信部の具体的な一例
による回路構成を示す回路ブロック図である。

【符号の説明】

１１ 送信部 １２ スペクトラム拡散処理回路（送信側ＳＳモデム） １３ シリアル・パラレル変換器 １４ Ｄ／Ａコンバータ １５ ＦＳＫ変調回路 １６ 送信アンテナ １７ ＶＣＯ部（電圧制御発振器） １８ プリスケーラー １９ ループフィルター ２０ ＣＰＵ（中央処理装置） ２１ リップルフィルター ２２ 出力フィルター ３１ 受信部 ３２ 受信アンテナ ３３ ＦＳＫ復調回路（検波回路） ３４ 波形整形回路 ３５ スペクトラム逆拡散処理回路（受信側ＳＳモデ
ム） ３６ フロントエンド部 ３７ ＶＣＯ部 ３８ ＶＣＯ ３９ プリスケーラー ４０ ループフィルター ４１ ＭＩＸ（ミキサー）部 ４２ ＩＦアンプ部 ４３ ＣＰＵ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用した無線データ通信
におけるスペクトラム拡散通信システム（送信部）での
回路構成の概要と、対応各部での信号波形，スペクトラ
ムとをそれぞれに示す回路ブロック図，および送信部の
信号説明図である。

【図２】この発明の一実施例を適用した無線データ通信
におけるスペクトラム拡散通信システム（受信部）での
回路構成の概要と、対応各部での信号波形，スペクトラ
ムとをそれぞれに示す回路ブロック図，および受信部の
信号説明図である。

【図３】同上実施例システムでの送信部の具体的な一例
による回路構成を示す回路ブロック図である。

【図４】同上実施例システムでの受信部の具体的な一例
による回路構成を示す回路ブロック図である。

【符号の説明】 １１ 送信部 １２ スペクトラム拡散処理回路（送信側ＳＳモデム） １３ シリアル・パラレル変換器 １４ Ｄ／Ａコンバータ １５ ＦＳＫ変調回路 １６ 送信アンテナ １７ ＶＣＯ部（電圧制御発振器） １８ プリスケーラー １９ ループフィルター ２０ ＣＰＵ（中央処理装置） ２１ リップルフィルター ２２ 出力フィルター ３１ 受信部 ３２ 受信アンテナ ３３ ＦＳＫ復調回路（検波回路） ３４ 波形整形回路 ３５ スペクトラム逆拡散処理回路（受信側ＳＳモデ
ム） ３６ フロントエンド部 ３７ ＶＣＯ部 ３８ ＶＣＯ ３９ プリスケーラー ４０ ループフィルター ４１ ＭＩＸ（ミキサー）部 ４２ ＩＦアンプ部 ４３ ＣＰＵ

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 一雄 富山県富山市月岡町３丁目６ 立山科学工 業株式会社内 (72)発明者 中村 暢宏 富山県富山市月岡町３丁目６ 立山科学工 業株式会社内 (72)発明者 土肥 貞 富山県富山市月岡町３丁目６ 立山科学工 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側において、データ信号をスペクト
   ラム拡散処理回路により、ダイレクト・シーケンス方式
   を用いてスペクトラム拡散処理した後に、シリアル・パ
   ラレル変換器，Ｄ／Ａコンバータなどを介して、当該拡
   散処理された信号をＦＳＫ変調回路により、ＦＳＫ変調
   させると共に、周波数ホッピング方式を用いてスペクト
   ラム拡散処理した上で、当該各拡散処理された電波信号
   を送信し、 また、受信側において、受信した電波信号をＦＳＫ復調
   回路により、ＦＳＫ復調させ、かつ波形整形回路によ
   り、波形整形させた後、当該復調かつ波形整形された信
   号をスペクトラム逆拡散処理回路により、ダイレクト・
   シーケンス方式を用いてスペクトラム逆拡散処理し、こ
   れをデータ信号として取り出すことを特徴とする無線デ
   ータ通信におけるスペクトラム拡散通信システム。