JPH07131383A - スペクトル拡散通信装置 - Google Patents
スペクトル拡散通信装置Info
- Publication number
- JPH07131383A JPH07131383A JP5298884A JP29888493A JPH07131383A JP H07131383 A JPH07131383 A JP H07131383A JP 5298884 A JP5298884 A JP 5298884A JP 29888493 A JP29888493 A JP 29888493A JP H07131383 A JPH07131383 A JP H07131383A
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- Japan
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- frequency
- signal
- spread spectrum
- hopping
- spectrum communication
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価かつ簡易な構成のＦＨ方式のスペクトル
拡散通信装置を提供することである。 【構成】 ＦＨ方式のＳＳ通信装置の受信機Ｒにおい
て、送信されるホッピングパターンと同期がとられれ
ば、ＰＮ符号発生器２２よりホッピングパターンに応じ
たＰＮ符号が周波数シンセサイザ２３へ入力される。周
波数シンセサイザ２３は、そのＰＮ符号に基づいてホッ
ピング周波数と同じ搬送波の参照信号をコンボルバ２２
の一方の入力端子に入力し、他方の入力端子には受信信
号（ＩＦ信号）が与えられ、相関がとられてその出力信
号を情報復調に用いる。
拡散通信装置を提供することである。 【構成】 ＦＨ方式のＳＳ通信装置の受信機Ｒにおい
て、送信されるホッピングパターンと同期がとられれ
ば、ＰＮ符号発生器２２よりホッピングパターンに応じ
たＰＮ符号が周波数シンセサイザ２３へ入力される。周
波数シンセサイザ２３は、そのＰＮ符号に基づいてホッ
ピング周波数と同じ搬送波の参照信号をコンボルバ２２
の一方の入力端子に入力し、他方の入力端子には受信信
号（ＩＦ信号）が与えられ、相関がとられてその出力信
号を情報復調に用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスペクトル拡散（ＳＳ）
通信装置に係り、特に周波数ホッピング（Ｆ．Ｈ）方式
のＳＳ通信装置における受信機の相関出力信号を得るた
めの構成の改良に関する。
通信装置に係り、特に周波数ホッピング（Ｆ．Ｈ）方式
のＳＳ通信装置における受信機の相関出力信号を得るた
めの構成の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】スペクトル拡散（ＳＳ）通信装置には、
一般にその拡散技術より幾種類かの方式のものがある
が、図４はその中で周波数ホッピング方式のＳＳ通信装
置を示す。同図において、１はＰＮ符号発生器、２は周
波数シンセサイザ、３は掛算器、４はＲＦ／ＩＦ回路、
５は送信アンテナで、送信機Ｔを構成する。これに対し
受信機ＲはＲＦ／ＩＦ回路６、掛算器７、ＰＮ符号発生
器８、周波数シンセサイザ９、フィルタ１０、受信アン
テナ１１等から成る。
一般にその拡散技術より幾種類かの方式のものがある
が、図４はその中で周波数ホッピング方式のＳＳ通信装
置を示す。同図において、１はＰＮ符号発生器、２は周
波数シンセサイザ、３は掛算器、４はＲＦ／ＩＦ回路、
５は送信アンテナで、送信機Ｔを構成する。これに対し
受信機ＲはＲＦ／ＩＦ回路６、掛算器７、ＰＮ符号発生
器８、周波数シンセサイザ９、フィルタ１０、受信アン
テナ１１等から成る。
【０００３】送信機Ｔにおいて、ＰＮ符号発生器１より
生成されるＰＮ符号により周波数シンセサイザ２で搬送
波をランダムに遷移させ、得られた搬送波を掛算器３に
与えて送信情報をスペクトル拡散してＲＦ／ＩＦ回路４
を介してアンテナ５より送信する。この場合の送信信号
の周波数スペクトルを図５に示す。なお、ある時間にお
いて周波数シンセサイザ２の周波数ホッピング出力は単
一周波数成分のものである。
生成されるＰＮ符号により周波数シンセサイザ２で搬送
波をランダムに遷移させ、得られた搬送波を掛算器３に
与えて送信情報をスペクトル拡散してＲＦ／ＩＦ回路４
を介してアンテナ５より送信する。この場合の送信信号
の周波数スペクトルを図５に示す。なお、ある時間にお
いて周波数シンセサイザ２の周波数ホッピング出力は単
一周波数成分のものである。
【０００４】受信機Ｒにおいては、送信されるホッピン
グパターン（ホッピング周波数ｆ１〜ｆｎ）と同期がと
れれば、周波数シンセサイザ９の出力とＲＦ／ＩＦ回路
６からの受信信号との掛算（ｆ１〜ｆｎ）×（ｆ１＋ｆ
ｉｆ〜ｆｎ〜ｆｉｆ）が掛算器３で行われ、コヒーレン
トな差周波数ｆｉｆの信号が得られる。これより、例え
ば、送信機Ｔにおいて、前記情報により搬送波がＢＰＳ
Ｋ変調されているならば、受信機Ｒの復調部においてそ
の変調信号の位相関係より情報を復調することができ
る。
グパターン（ホッピング周波数ｆ１〜ｆｎ）と同期がと
れれば、周波数シンセサイザ９の出力とＲＦ／ＩＦ回路
６からの受信信号との掛算（ｆ１〜ｆｎ）×（ｆ１＋ｆ
ｉｆ〜ｆｎ〜ｆｉｆ）が掛算器３で行われ、コヒーレン
トな差周波数ｆｉｆの信号が得られる。これより、例え
ば、送信機Ｔにおいて、前記情報により搬送波がＢＰＳ
Ｋ変調されているならば、受信機Ｒの復調部においてそ
の変調信号の位相関係より情報を復調することができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、受信機Ｒにお
いて、同期がとれた（逆拡散された）場合において、復
調部へ入力される信号は前記コヒーレントな差周波数を
有しているため、該信号をその情報帯域を満足する狭帯
域フィルタ１０を通過させる。そしてこれと同時にＲＦ
／ＩＦ回路６においても、ホッピングパターン、即ち、
ホッピング周波数に応じたバンドパスフィルタを使用す
るのが理想的である。スペクトル拡散を行うことにより
図５のような広い帯域を用いることとなるので、妨害排
除能力が得られるが、定常的な妨害波がその拡散帯域内
に存在する実際の環境下においては、その妨害波のパワ
ーによりＲＦ／ＩＦ回路６でアンプ等が飽和して信号の
歪み等を生じた場合は、スペクトル拡散の特徴とするも
のが何ら意味のないものとなってしまう。従って前述し
たようにホッピング周波数にコヒーレントなフィルタを
用い、ある時間に存在する周波数成分のみを抽出する必
要がある。
いて、同期がとれた（逆拡散された）場合において、復
調部へ入力される信号は前記コヒーレントな差周波数を
有しているため、該信号をその情報帯域を満足する狭帯
域フィルタ１０を通過させる。そしてこれと同時にＲＦ
／ＩＦ回路６においても、ホッピングパターン、即ち、
ホッピング周波数に応じたバンドパスフィルタを使用す
るのが理想的である。スペクトル拡散を行うことにより
図５のような広い帯域を用いることとなるので、妨害排
除能力が得られるが、定常的な妨害波がその拡散帯域内
に存在する実際の環境下においては、その妨害波のパワ
ーによりＲＦ／ＩＦ回路６でアンプ等が飽和して信号の
歪み等を生じた場合は、スペクトル拡散の特徴とするも
のが何ら意味のないものとなってしまう。従って前述し
たようにホッピング周波数にコヒーレントなフィルタを
用い、ある時間に存在する周波数成分のみを抽出する必
要がある。
【０００６】このため、従来では、例えば、図６に示す
ように、ＲＦ／ＩＦ回路６内のＲＦ段に、中心周波数が
ｆ１，ｆ２〜ｆｎと異なる狭帯域（情報帯域は満足する
帯域）バンドパスフィルタから成る狭帯域フィルタバン
ク６ａ及びこれを制御する制御回路６ｂを設けていた。
この場合、上記フィルタバンクはＲＦ段ではなく、ヘテ
ロダイン検波段の後のＩＦ段に設けることもある。初段
のアンプ６ｃは入力信号によって飽和しないものとす
る。
ように、ＲＦ／ＩＦ回路６内のＲＦ段に、中心周波数が
ｆ１，ｆ２〜ｆｎと異なる狭帯域（情報帯域は満足する
帯域）バンドパスフィルタから成る狭帯域フィルタバン
ク６ａ及びこれを制御する制御回路６ｂを設けていた。
この場合、上記フィルタバンクはＲＦ段ではなく、ヘテ
ロダイン検波段の後のＩＦ段に設けることもある。初段
のアンプ６ｃは入力信号によって飽和しないものとす
る。
【０００７】図６において、制御回路６ｂは前記ＰＮ符
号及び復調部からの復調出力に基づいて、フィルタバン
ク６ａでホッピング周波数にコヒーレントなフィルタの
み信号通過可能としてそれ以外のフィルタは信号通過を
遮断するようにフィルタバンク６ａを制御する。しかる
に、このような構成をとると、ＦＨ方式の処理利得を上
げる場合、即ち、ホッピング数が増加すればするほど、
フィルタの数を必要とし、回路規模等が複雑となるので
実用的でない。
号及び復調部からの復調出力に基づいて、フィルタバン
ク６ａでホッピング周波数にコヒーレントなフィルタの
み信号通過可能としてそれ以外のフィルタは信号通過を
遮断するようにフィルタバンク６ａを制御する。しかる
に、このような構成をとると、ＦＨ方式の処理利得を上
げる場合、即ち、ホッピング数が増加すればするほど、
フィルタの数を必要とし、回路規模等が複雑となるので
実用的でない。
【０００８】本発明の目的は安価かつ簡易な構成のＦＨ
方式のＳＳ通信装置を提供することにある。
方式のＳＳ通信装置を提供することにある。
【０００９】
【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通信装置は、周波数ホッピング方式の
スペクトル拡散通信装置において、送信されるホッピン
グパターンに応じたＰＮ符号を発生するＰＮ符号発生手
段と、上記ＰＮ符号に基づいて送信されてくるホッピン
グ周波数と同じ搬送波の参照信号を発生する周波数シン
セサイザ手段と、上記参照信号と受信信号との相関をと
る相関手段と、を備えたことを要旨とする。
め、本発明のＳＳ通信装置は、周波数ホッピング方式の
スペクトル拡散通信装置において、送信されるホッピン
グパターンに応じたＰＮ符号を発生するＰＮ符号発生手
段と、上記ＰＮ符号に基づいて送信されてくるホッピン
グ周波数と同じ搬送波の参照信号を発生する周波数シン
セサイザ手段と、上記参照信号と受信信号との相関をと
る相関手段と、を備えたことを要旨とする。
【００１０】また本発明において、上記相関手段はコン
ボルバ、又は掛算器と狭帯域フィルタを用いてもよい。
ボルバ、又は掛算器と狭帯域フィルタを用いてもよい。
【００１１】更に本発明において、掛算器を設け、かつ
前記周波数シンセサイザ手段は単一周波数の信号を発生
するようになっており、初期同期過程時に該単一周波信
号を発生するようになっており、初期同期過程時に該単
一周波数の信号とＰＮ符号とを上記掛算器に入力し、そ
の掛算出力を前記相関手段に与えるように構成してもよ
い。
前記周波数シンセサイザ手段は単一周波数の信号を発生
するようになっており、初期同期過程時に該単一周波信
号を発生するようになっており、初期同期過程時に該単
一周波数の信号とＰＮ符号とを上記掛算器に入力し、そ
の掛算出力を前記相関手段に与えるように構成してもよ
い。
【００１２】
【作用】本発明のＳＳ通信装置において、受信機では、
送信されるホッピングパターンに応じたＰＮ符号に基づ
いて周波数シンセサイザが送信されてくるホッピング周
波数と同じ搬送波の参照信号を発生し、相関手段に加
え、受信信号との相関をとる。
送信されるホッピングパターンに応じたＰＮ符号に基づ
いて周波数シンセサイザが送信されてくるホッピング周
波数と同じ搬送波の参照信号を発生し、相関手段に加
え、受信信号との相関をとる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１は本発
明のＦＨ方式のＳＳ通信装置の一実施例で、受信機Ｒの
主要部の構成のみを示す。同図において、２０は受信ア
ンテナ、２１はアンプ、２２は相関手段としてのコンボ
ルバ、２３は周波数シンセサイザ、２４はＰＮ符号発生
器である。なお、送信機は図４に示すものと同様である
ため省略する。
明のＦＨ方式のＳＳ通信装置の一実施例で、受信機Ｒの
主要部の構成のみを示す。同図において、２０は受信ア
ンテナ、２１はアンプ、２２は相関手段としてのコンボ
ルバ、２３は周波数シンセサイザ、２４はＰＮ符号発生
器である。なお、送信機は図４に示すものと同様である
ため省略する。
【００１４】図１の受信機Ｒにおいて、送信されるホッ
ピングパターン（ホッピング周波数：ｆ１，ｆ２，…ｆ
ｎ）と同期が取られれば、ＰＮ符号発生器２４よりホッ
ピングパターンに応じたＰＮ符号が周波数シンセサイザ
２３へ入力される。周波数シンセサイザ２３では、その
信号を基に送信されてくるホッピング周波数（ｆ１，ｆ
２，…ｆｎ）と同じ搬送波を参照信号としてコンボルバ
２２の片方の入力端子に入力する。
ピングパターン（ホッピング周波数：ｆ１，ｆ２，…ｆ
ｎ）と同期が取られれば、ＰＮ符号発生器２４よりホッ
ピングパターンに応じたＰＮ符号が周波数シンセサイザ
２３へ入力される。周波数シンセサイザ２３では、その
信号を基に送信されてくるホッピング周波数（ｆ１，ｆ
２，…ｆｎ）と同じ搬送波を参照信号としてコンボルバ
２２の片方の入力端子に入力する。
【００１５】コンボルバ２２では、送信信号と参照信号
の相関｛（ｆ１，ｆ２，…ｆｎ）×（ｆ１，ｆ２，ｆ
ｎ）｝が行われ、出力信号（２×ｆ１，２×ｆ２，…２
×ｆｎ）を得る。その出力信号を情報復調に用いる。こ
こにおけるコンボルバ２２のゲート長τは、情報に必要
な帯域ｆdataを満足（τ≦１／ｆdata）するものであ
る。
の相関｛（ｆ１，ｆ２，…ｆｎ）×（ｆ１，ｆ２，ｆ
ｎ）｝が行われ、出力信号（２×ｆ１，２×ｆ２，…２
×ｆｎ）を得る。その出力信号を情報復調に用いる。こ
こにおけるコンボルバ２２のゲート長τは、情報に必要
な帯域ｆdataを満足（τ≦１／ｆdata）するものであ
る。
【００１６】なお、図１の回路は受信機の、例えば、Ｒ
Ｆ段に設けるが、使用するコンボルバの相関可能な入力
範囲に応じて、ＲＦ段またはＩＦ段のどこに構成しても
良く、何ら制約されるものではない。但し、周波数選択
性の意義からすると、アンテナ２０により近い箇所が望
ましい。これより、拡散帯域内に存在する妨害波があっ
ても相関演算により希望とする信号のみが得られ、それ
以外は排除することができる。つまり、妨害波は図１の
回路の処理利得で対処が可能である。
Ｆ段に設けるが、使用するコンボルバの相関可能な入力
範囲に応じて、ＲＦ段またはＩＦ段のどこに構成しても
良く、何ら制約されるものではない。但し、周波数選択
性の意義からすると、アンテナ２０により近い箇所が望
ましい。これより、拡散帯域内に存在する妨害波があっ
ても相関演算により希望とする信号のみが得られ、それ
以外は排除することができる。つまり、妨害波は図１の
回路の処理利得で対処が可能である。
【００１７】次に図１と等価な回路は図２に示すように
相関手段を構成する掛算器２５及び狭帯域フィルタ２６
を用いて構成することができる。この場合のＰＮ符号発
生器２２は、図１と同様の動作をする。そして周波数シ
ンセサイザ２３と掛算器２１により、同期が取れれば、
送信されるホッピングパターン（ホッピング周波数：ｆ
１，ｆ２，…ｆｎ）と周波数シンセサイザ出力との掛算
を行い｛（ｆ１，ｆ２，…ｆｎ）×（ｆ１＋ｆｉｆ，ｆ
２＋ｆｉｆ，ｆｎ＋ｆｉｆ）｝、コヒーレントな差周波
数ｆｉｆの信号が得られる。これより、この差周波数の
信号を狭帯域フィルタ２６によって通過させれば、図１
と同様な周波数選択を可能とした出力が得られる。な
お、前記と周波数シンセサイザ２３の周波数は異なる。
相関手段を構成する掛算器２５及び狭帯域フィルタ２６
を用いて構成することができる。この場合のＰＮ符号発
生器２２は、図１と同様の動作をする。そして周波数シ
ンセサイザ２３と掛算器２１により、同期が取れれば、
送信されるホッピングパターン（ホッピング周波数：ｆ
１，ｆ２，…ｆｎ）と周波数シンセサイザ出力との掛算
を行い｛（ｆ１，ｆ２，…ｆｎ）×（ｆ１＋ｆｉｆ，ｆ
２＋ｆｉｆ，ｆｎ＋ｆｉｆ）｝、コヒーレントな差周波
数ｆｉｆの信号が得られる。これより、この差周波数の
信号を狭帯域フィルタ２６によって通過させれば、図１
と同様な周波数選択を可能とした出力が得られる。な
お、前記と周波数シンセサイザ２３の周波数は異なる。
【００１８】但し、図２において、同期が取れていれば
何ら問題はないが、同期を取るまでの過程、すなわち、
一般に言われる初期同期過程においては、掛算器２５の
出力の拡散帯域全体を通過させる必要があり、狭帯域フ
ィルタによってこのことを行うのは困難である。従っ
て、初期同期過程と同期過程とに適するフィルタを併用
する等の構成をとる必要がある。その点、図１に示す方
式は問題ない。本方式の第２の長所として、初期同期過
程と同期過程の両方に用いることが可能である。例え
ば、初期同期過程において周波数シンセサイザ２３は、
拡散されるホッピング周波数全部（ｆ１，ｆ２２，…ｆ
ｎ）に対応した周波数を一度にコンボルバ２２に入力す
れば良い。
何ら問題はないが、同期を取るまでの過程、すなわち、
一般に言われる初期同期過程においては、掛算器２５の
出力の拡散帯域全体を通過させる必要があり、狭帯域フ
ィルタによってこのことを行うのは困難である。従っ
て、初期同期過程と同期過程とに適するフィルタを併用
する等の構成をとる必要がある。その点、図１に示す方
式は問題ない。本方式の第２の長所として、初期同期過
程と同期過程の両方に用いることが可能である。例え
ば、初期同期過程において周波数シンセサイザ２３は、
拡散されるホッピング周波数全部（ｆ１，ｆ２２，…ｆ
ｎ）に対応した周波数を一度にコンボルバ２２に入力す
れば良い。
【００１９】なお、図１において、周波数シンセサイザ
２３が単一周波数しか発生できない場合においても、若
干の変更で容易に実現が可能である。例えば、図３に示
すように、図１の構成において、掛算器２７、スイッチ
２８，２９，３０，３１を設け、初期同期過程時におい
ては、スイッチ２８，２９をオフ、スイッチ３０，３１
をオンにして、ＰＮ符号と周波数シンセサイザ出力とを
掛算器２７で掛算してマルチキャリア信号を得てコンボ
ルバ２２に入力する。但し、ホッピング周波数がマルチ
キャリア信号に対応している。そして同期がとれたらば
スイッチ２８，２９をオン、スイッチ３０，３１をオフ
にする。
２３が単一周波数しか発生できない場合においても、若
干の変更で容易に実現が可能である。例えば、図３に示
すように、図１の構成において、掛算器２７、スイッチ
２８，２９，３０，３１を設け、初期同期過程時におい
ては、スイッチ２８，２９をオフ、スイッチ３０，３１
をオンにして、ＰＮ符号と周波数シンセサイザ出力とを
掛算器２７で掛算してマルチキャリア信号を得てコンボ
ルバ２２に入力する。但し、ホッピング周波数がマルチ
キャリア信号に対応している。そして同期がとれたらば
スイッチ２８，２９をオン、スイッチ３０，３１をオフ
にする。
【００２０】なお、この場合、上記直接拡散方式による
と、前記マルチキャリア信号のスペクトルは（ｓｉｎＸ
／Ｘ）の重み付けのものとなるが、重み付けが問題とな
らない周波数領域をホッピング周波数と対応させる（例
えば、ホッピングする拡散帯域よりも更に広い帯域に直
接拡散する）ことでコンボルバの出力レベルを均一化す
ることが可能である。また、上述の各実施例で、同期を
とる方法は、従来公知の方法を利用すればよい。
と、前記マルチキャリア信号のスペクトルは（ｓｉｎＸ
／Ｘ）の重み付けのものとなるが、重み付けが問題とな
らない周波数領域をホッピング周波数と対応させる（例
えば、ホッピングする拡散帯域よりも更に広い帯域に直
接拡散する）ことでコンボルバの出力レベルを均一化す
ることが可能である。また、上述の各実施例で、同期を
とる方法は、従来公知の方法を利用すればよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｆ
Ｈ方式のＳＳ通信装置において、スペクトル拡散におけ
る処理利得を低下させることなく、しかも安価かつ簡易
な構成とすることができる。
Ｈ方式のＳＳ通信装置において、スペクトル拡散におけ
る処理利得を低下させることなく、しかも安価かつ簡易
な構成とすることができる。
【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】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の更に他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】従来のＦＨ方式のＳＳ通信装置を示すブロック
図である。
図である。
【図５】ＦＨ方式における周波数スペクトル分布図であ
る。
る。
【図６】図４の装置の変形例を示すブロック図である。
２０ アンテナ ２２ コンボルバ ２３ 周波数シンセサイザ ２４ ＰＮ符号発生器 ２５ 掛算器 ２６ 狭帯域フィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】 周波数ホッピング方式のスペクトル拡散
通信装置において、送信されるホッピングパターンに応
じたＰＮ符号を発生するＰＮ符号発生手段と、 上記ＰＮ符号に基づいて送信されてくるホッピング周波
数と同じ搬送波の参照信号を発生する周波数シンセサイ
ザ手段と、 上記参照信号と受信信号との相関をとる相関手段と、 を備えたことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。 - 【請求項２】 前記相関手段がコンボルバである請求項
１に記載のスペクトル拡散通信装置。 - 【請求項３】 前記相関手段が、掛算器と狭帯域フィル
タとから成ることを特徴とする請求項１に記載のスペク
トル拡散通信装置。 - 【請求項４】 掛算器を有し、かつ前記周波数シンセサ
イザ手段は単一周波数の信号を発生するようになってお
り、初期同期過程時に該単一周波数の信号とＰＮ符号と
を上記掛算器に入力し、その掛算出力を前記相関手段に
与えるように構成したことを特徴とする請求項１に記載
のスペクトル拡散通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298884A JPH07131383A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | スペクトル拡散通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298884A JPH07131383A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | スペクトル拡散通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131383A true JPH07131383A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17865420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298884A Pending JPH07131383A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | スペクトル拡散通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07131383A (ja) |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5298884A patent/JPH07131383A/ja active Pending
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