JPH0738467A - 送受信装置 - Google Patents
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- JPH0738467A JPH0738467A JP5179178A JP17917893A JPH0738467A JP H0738467 A JPH0738467 A JP H0738467A JP 5179178 A JP5179178 A JP 5179178A JP 17917893 A JP17917893 A JP 17917893A JP H0738467 A JPH0738467 A JP H0738467A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基準信号送信方式の2波送信のために生じる
拡散帯域幅の狭帯域化に伴う耐雑音特性,耐干渉特性,
秘話性の劣化の問題、および、2波間に生じる位相差の
問題を解決する。 【構成】 dをデータ帯域幅、kを正の整数として、周
波数差がd・k+d/2である第1および第2の局部発
振器1,2の出力信号について、前者は第1の乗算器4
でデータ変調した後、拡散符号発生器3と第2の乗算器
5で周波数拡散し、後者は拡散符号発生器3と第3の乗
算器6で周波数拡散し、それらを加算器7で合成して送
信信号とする。この送信信号を受信側において第1の帯
域通過フィルタ8を通し、2乗演算器9で2乗し、その
出力を第2の帯域通過フィルタ10で2波の周波数差
〔F2−F1〕で抽出してデータ再生することにより、
2波の帯域の重複を可能とする。
拡散帯域幅の狭帯域化に伴う耐雑音特性,耐干渉特性,
秘話性の劣化の問題、および、2波間に生じる位相差の
問題を解決する。 【構成】 dをデータ帯域幅、kを正の整数として、周
波数差がd・k+d/2である第1および第2の局部発
振器1,2の出力信号について、前者は第1の乗算器4
でデータ変調した後、拡散符号発生器3と第2の乗算器
5で周波数拡散し、後者は拡散符号発生器3と第3の乗
算器6で周波数拡散し、それらを加算器7で合成して送
信信号とする。この送信信号を受信側において第1の帯
域通過フィルタ8を通し、2乗演算器9で2乗し、その
出力を第2の帯域通過フィルタ10で2波の周波数差
〔F2−F1〕で抽出してデータ再生することにより、
2波の帯域の重複を可能とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無線で音声データや画
像データを伝送する無線通信システムにおいて、ノイズ
や干渉信号に強い直接拡散方式を用いたスペクトラム拡
散送受信装置に関するものである。
像データを伝送する無線通信システムにおいて、ノイズ
や干渉信号に強い直接拡散方式を用いたスペクトラム拡
散送受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、直接拡散方式を用いたスペクトラ
ム拡散送受信装置は、音声データや画像データを伝送す
る無線通信システムにおいて、耐雑音特性,耐干渉特
性,秘話性に優れていることから、広く利用されてい
る。
ム拡散送受信装置は、音声データや画像データを伝送す
る無線通信システムにおいて、耐雑音特性,耐干渉特
性,秘話性に優れていることから、広く利用されてい
る。
【0003】一般に、直接拡散方式送受信装置は、受信
装置に符号同期回路が必要なため、受信装置が複雑にな
り、また、同期捕捉時間が問題となる。そのため、受信
装置の簡略化および同期捕捉時間の短縮化の手段とし
て、送信側で周波数拡散されたデータ変調波とともに、
全く同じ拡散符号で拡散された中心周波数の異なる周波
数拡散波(基準信号)を同時に送信し、受信側でこの2
波を乗算して逆拡散することにより符号同期回路を不要
化する基準信号送信方式が採用される。
装置に符号同期回路が必要なため、受信装置が複雑にな
り、また、同期捕捉時間が問題となる。そのため、受信
装置の簡略化および同期捕捉時間の短縮化の手段とし
て、送信側で周波数拡散されたデータ変調波とともに、
全く同じ拡散符号で拡散された中心周波数の異なる周波
数拡散波(基準信号)を同時に送信し、受信側でこの2
波を乗算して逆拡散することにより符号同期回路を不要
化する基準信号送信方式が採用される。
【0004】以下に、従来の基準信号送信方式を用いた
直接拡散方式送受信装置について説明する。
直接拡散方式送受信装置について説明する。
【0005】図6は従来の基準信号送信方式を用いた直
接拡散方式送受信装置のブロック結線図を示したもので
ある。
接拡散方式送受信装置のブロック結線図を示したもので
ある。
【0006】図6において、17は周波数fa の第1の
局部発振器、18は周波数fb の第2の局部発振器、1
9は拡散符号発生器、20はデータ信号と第1の局部発
振器17の出力信号とを乗算する第1の乗算器、21は
拡散符号で帯域幅fSSに周波数拡散するために第1の乗
算器20の出力信号と拡散符号発生器19からの拡散符
号とを乗算する第2の乗算器、22は同様に拡散符号で
周波数拡散するために第2の局部発振器18の出力信号
と拡散符号発生器19からの拡散符号とを乗算する第3
の乗算器、23は第2の乗算器21の出力信号と第3の
乗算器22の出力信号の合成器であり、以上が送信器の
構成要素である。
局部発振器、18は周波数fb の第2の局部発振器、1
9は拡散符号発生器、20はデータ信号と第1の局部発
振器17の出力信号とを乗算する第1の乗算器、21は
拡散符号で帯域幅fSSに周波数拡散するために第1の乗
算器20の出力信号と拡散符号発生器19からの拡散符
号とを乗算する第2の乗算器、22は同様に拡散符号で
周波数拡散するために第2の局部発振器18の出力信号
と拡散符号発生器19からの拡散符号とを乗算する第3
の乗算器、23は第2の乗算器21の出力信号と第3の
乗算器22の出力信号の合成器であり、以上が送信器の
構成要素である。
【0007】24は中心周波数fa 、通過帯域幅fSSの
第1の帯域通過フィルタ(以下、BPFと略記する)、
25は中心周波数fb 、通過帯域幅fSSの第2のBP
F、26はBPF24,25の出力信号の乗算器、27
は中心周波数(fa −fb )、通過帯域幅がデータ帯域
幅dとなっている第3のBPF、28はデータ復調器で
あり、以上が受信器の構成要素である。
第1の帯域通過フィルタ(以下、BPFと略記する)、
25は中心周波数fb 、通過帯域幅fSSの第2のBP
F、26はBPF24,25の出力信号の乗算器、27
は中心周波数(fa −fb )、通過帯域幅がデータ帯域
幅dとなっている第3のBPF、28はデータ復調器で
あり、以上が受信器の構成要素である。
【0008】以上のように構成された直接拡散方式送受
信装置について、以下にその動作を説明する。
信装置について、以下にその動作を説明する。
【0009】第1の局部発振器17の出力信号(搬送
波)とデータ信号を第1の乗算器20でデータ変調す
る。このデータ変調波を、第2の乗算器21を用いて拡
散符号発生器19から出力された拡散符号で位相変調し
て広帯域に拡散する。同様に、第3の乗算器22を用い
て第2の局部発振器18の出力信号を拡散符号で位相変
調して広帯域に拡散し、これを基準信号とする。ただ
し、この2つの拡散波の干渉を防ぐため、互いの信号帯
域が重なり合わないように、fa とfb を設定する。
波)とデータ信号を第1の乗算器20でデータ変調す
る。このデータ変調波を、第2の乗算器21を用いて拡
散符号発生器19から出力された拡散符号で位相変調し
て広帯域に拡散する。同様に、第3の乗算器22を用い
て第2の局部発振器18の出力信号を拡散符号で位相変
調して広帯域に拡散し、これを基準信号とする。ただ
し、この2つの拡散波の干渉を防ぐため、互いの信号帯
域が重なり合わないように、fa とfb を設定する。
【0010】合成器23でこの2つの拡散信号を合成し
て送信する。
て送信する。
【0011】受信側では、中心周波数fa ,fb 、通過
帯域幅fSSのBPF24,25の出力を乗算器26で乗
算する。この乗算器26の出力信号を第3のBPF27
でフィルタリングした後、データ復調器28でデータ再
生する。
帯域幅fSSのBPF24,25の出力を乗算器26で乗
算する。この乗算器26の出力信号を第3のBPF27
でフィルタリングした後、データ復調器28でデータ再
生する。
【0012】次に、この構成でデータが復調される様子
を、送受信器の各ブロックにおける信号の周波数スペク
トラムを示しながら説明する。
を、送受信器の各ブロックにおける信号の周波数スペク
トラムを示しながら説明する。
【0013】第1の局部発振器17の出力信号は、振幅
をA、角周波数をωa =2πfa として、 A sin(ωa t+φ1 ) で表される。第2の局部発振器18の出力信号は、振幅
をB、角周波数をωb =2πfb として、 B sin(ωb t+φ2 ) で表される。第1の乗算器20の出力信号は、データ変
調信号θ(t)=±πとして、 A sin(ωa t+θ(t)+φ1 ) で表される。第2の乗算器21の出力信号は、拡散符号
a(t)=±1として、 A・a(t) sin(ωa t+θ(t)+φ1 ) で表される。第3の乗算器22の出力信号は、 B・a(t) sin(ωb t+φ2 ) で表される。合成器23の出力信号(送信信号)は、 A・a(t) sin(ωa t+θ(t)+φ1 ) +B・a(t) sin(ωb t+φ2 ) で表される。
をA、角周波数をωa =2πfa として、 A sin(ωa t+φ1 ) で表される。第2の局部発振器18の出力信号は、振幅
をB、角周波数をωb =2πfb として、 B sin(ωb t+φ2 ) で表される。第1の乗算器20の出力信号は、データ変
調信号θ(t)=±πとして、 A sin(ωa t+θ(t)+φ1 ) で表される。第2の乗算器21の出力信号は、拡散符号
a(t)=±1として、 A・a(t) sin(ωa t+θ(t)+φ1 ) で表される。第3の乗算器22の出力信号は、 B・a(t) sin(ωb t+φ2 ) で表される。合成器23の出力信号(送信信号)は、 A・a(t) sin(ωa t+θ(t)+φ1 ) +B・a(t) sin(ωb t+φ2 ) で表される。
【0014】一方、受信側において、乗算器26の出力
信号は、C=A・B/2、φ3 =φ2 −φ1 、φ4 =φ
1 +φ2 と置いて、また、a(t)2 =1を利用して、
信号は、C=A・B/2、φ3 =φ2 −φ1 、φ4 =φ
1 +φ2 と置いて、また、a(t)2 =1を利用して、
【0015】
【数1】
【0016】で表される。第3のBPF27の出力信号
は、 C cos{(ωb −ωa )t+θ(t)+φ3 } で表される。
は、 C cos{(ωb −ωa )t+θ(t)+φ3 } で表される。
【0017】ところで、拡散符号は繰り返し周期をもつ
ため、拡散波は線スペクトラムとなる。したがって、各
ブロックにおける信号の周波数スペクトラムは図7のよ
うになる。図7(a)は第1の局部発振器17の出力信
号の周波数スペクトラムを示し、図7(b)は第2の局
部発振器18の出力信号の、図7(c)は第1の乗算器
20の出力信号(データ変調信号)の、図7(d)は第
2の乗算器21の出力信号(拡散信号)の、図7(e)
は第3の乗算器22の出力信号(基準信号)の、図7
(f)は合成器23の出力信号(送信信号)の、図7
(g)は乗算器26の出力信号(逆拡散信号)の、図7
(h)は第3のBPF27の出力信号の、それぞれ周波
数スペクトラムを示している。
ため、拡散波は線スペクトラムとなる。したがって、各
ブロックにおける信号の周波数スペクトラムは図7のよ
うになる。図7(a)は第1の局部発振器17の出力信
号の周波数スペクトラムを示し、図7(b)は第2の局
部発振器18の出力信号の、図7(c)は第1の乗算器
20の出力信号(データ変調信号)の、図7(d)は第
2の乗算器21の出力信号(拡散信号)の、図7(e)
は第3の乗算器22の出力信号(基準信号)の、図7
(f)は合成器23の出力信号(送信信号)の、図7
(g)は乗算器26の出力信号(逆拡散信号)の、図7
(h)は第3のBPF27の出力信号の、それぞれ周波
数スペクトラムを示している。
【0018】拡散符号は2乗すると、“1”になる性質
があるため、受信側でデータ変調波と基準信号が完全に
同期していれば、乗算器26で拡散成分は打ち消される
ことになり、乗算器26の出力周波数成分は図7(g)
のようになって、データ復調器28によりデータ再生が
可能となる。
があるため、受信側でデータ変調波と基準信号が完全に
同期していれば、乗算器26で拡散成分は打ち消される
ことになり、乗算器26の出力周波数成分は図7(g)
のようになって、データ復調器28によりデータ再生が
可能となる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の直接拡散方式送受信装置の構成では、直接拡散さ
れた2波の干渉防止のために局部発振器17,18の中
心周波数間隔(fa 〜fb )を大きくとる必要があり、
そのため、図7(f)で示す送信信号全体で必要な帯域
幅が大きくなり、送信帯域幅に制限がある場合、2波そ
れぞれの拡散帯域幅(図7(d),図7(e))が大き
く制限される。受信側の干渉波抑圧能力は、〔拡散帯域
幅/データ帯域幅〕に比例するため、拡散帯域幅が制限
されると、耐干渉特性,耐雑音特性が著しく低下する。
また、拡散帯域幅の制限により符号長も短くなるので、
秘話性も著しく低下する。
従来の直接拡散方式送受信装置の構成では、直接拡散さ
れた2波の干渉防止のために局部発振器17,18の中
心周波数間隔(fa 〜fb )を大きくとる必要があり、
そのため、図7(f)で示す送信信号全体で必要な帯域
幅が大きくなり、送信帯域幅に制限がある場合、2波そ
れぞれの拡散帯域幅(図7(d),図7(e))が大き
く制限される。受信側の干渉波抑圧能力は、〔拡散帯域
幅/データ帯域幅〕に比例するため、拡散帯域幅が制限
されると、耐干渉特性,耐雑音特性が著しく低下する。
また、拡散帯域幅の制限により符号長も短くなるので、
秘話性も著しく低下する。
【0020】さらに、2波の中心周波数差が大きいと、
2波の伝送路特性が大きく異なるため、伝送路により生
じる歪みが乗算器26で相殺されず、しかも受信側で通
過帯域の異なる2つのBPF24,25が必要で、2つ
のBPF24,25の遅延特性が完全には一致しないた
め、BPF24,25の通過後に2波の位相差が生じ
る。その結果、乗算器26で拡散符号が正確に消去され
なくなるので、(数1)の式が成り立たなくなり、デー
タ再生が困難になるという問題を有していた。
2波の伝送路特性が大きく異なるため、伝送路により生
じる歪みが乗算器26で相殺されず、しかも受信側で通
過帯域の異なる2つのBPF24,25が必要で、2つ
のBPF24,25の遅延特性が完全には一致しないた
め、BPF24,25の通過後に2波の位相差が生じ
る。その結果、乗算器26で拡散符号が正確に消去され
なくなるので、(数1)の式が成り立たなくなり、デー
タ再生が困難になるという問題を有していた。
【0021】本発明は、上記従来の課題を解決しようと
するもので、従来構成よりも耐雑音特性,耐干渉特性,
秘話性に優れ、また、データ再生も容易に行える送受信
装置を提供することを第一の目的とし、周波数多重化を
可能とする送受信装置を提供することを第二の目的とす
る。
するもので、従来構成よりも耐雑音特性,耐干渉特性,
秘話性に優れ、また、データ再生も容易に行える送受信
装置を提供することを第一の目的とし、周波数多重化を
可能とする送受信装置を提供することを第二の目的とす
る。
【0022】
【課題を解決するための手段】前記第一の目的を達成す
るために、本発明に係る第一の送受信装置は、各々の発
振周波数の差が、dをデータ帯域幅、kを0または正の
整数として、d・k+d/2で表される第1および第2
の局部発振手段と、線スペクトラム間隔が前記データ帯
域幅dと等しいかそれよりも大きくなるような繰り返し
周期をもつ拡散符号を発生する拡散符号発生手段と、デ
ータ信号で前記第1の局部発振手段の出力信号を変調す
る第1の変調手段と、前記第1の変調手段の出力信号を
前記拡散符号で変調する第2の変調手段と、前記第2の
局部発振手段の出力信号を前記拡散符号で周波数拡散す
る第3の変調手段と、前記第2の変調手段の出力信号と
前記第3の変調手段の出力信号とを加算する加算手段を
具備する送信装置と、送信信号の周波数帯域に対応する
第1の帯域通過フィルタと、前記第1の帯域通過フィル
タの出力信号を2乗する2乗演算手段と、中心周波数が
前記送信装置の第1および第2の局部発振手段の差周波
数で帯域幅dの帯域通過特性をもつ第2の帯域通過フィ
ルタと、前記第2の帯域通過フィルタの出力信号からデ
ータを復調する復調手段とを具備する受信装置によって
構成されたものである。
るために、本発明に係る第一の送受信装置は、各々の発
振周波数の差が、dをデータ帯域幅、kを0または正の
整数として、d・k+d/2で表される第1および第2
の局部発振手段と、線スペクトラム間隔が前記データ帯
域幅dと等しいかそれよりも大きくなるような繰り返し
周期をもつ拡散符号を発生する拡散符号発生手段と、デ
ータ信号で前記第1の局部発振手段の出力信号を変調す
る第1の変調手段と、前記第1の変調手段の出力信号を
前記拡散符号で変調する第2の変調手段と、前記第2の
局部発振手段の出力信号を前記拡散符号で周波数拡散す
る第3の変調手段と、前記第2の変調手段の出力信号と
前記第3の変調手段の出力信号とを加算する加算手段を
具備する送信装置と、送信信号の周波数帯域に対応する
第1の帯域通過フィルタと、前記第1の帯域通過フィル
タの出力信号を2乗する2乗演算手段と、中心周波数が
前記送信装置の第1および第2の局部発振手段の差周波
数で帯域幅dの帯域通過特性をもつ第2の帯域通過フィ
ルタと、前記第2の帯域通過フィルタの出力信号からデ
ータを復調する復調手段とを具備する受信装置によって
構成されたものである。
【0023】また、前記第二の目的を達成するために、
本発明に係る第二の送受信装置は、上記第一の送受信装
置の構成に加えて、前記第1および第2の局部発振手段
の一方を、前記第1の局部発振手段の発振周波数と
f1 ,f2 ‥‥fk ‥‥fn (ただし、fk は、nを正
の整数、kを0または正の整数として、fk =n・d・
k+d/2で表される)の周波数差をもつn個の周波数
発振機能を有する第3の局部発振手段とし、他方を前記
第1の局部発振手段に変更し、前記第3の局部発振手段
の出力を切り換えるスイッチと、時分割多重化されたデ
ータ信号のブロック毎に前記スイッチに切り換え信号を
送出する同期回路を追加した送信装置に変更し、前記第
1の帯域通過フィルタと第2の帯域通過フィルタとをそ
れぞれ、この変更された送信装置における送信信号の周
波数帯域に対応する第3の帯域通過フィルタと、中心周
波数fk 、帯域幅dの第4の帯域通過フィルタとに変更
した前記受信装置をn個具備して周波数多重化するよう
に構成されたものである。
本発明に係る第二の送受信装置は、上記第一の送受信装
置の構成に加えて、前記第1および第2の局部発振手段
の一方を、前記第1の局部発振手段の発振周波数と
f1 ,f2 ‥‥fk ‥‥fn (ただし、fk は、nを正
の整数、kを0または正の整数として、fk =n・d・
k+d/2で表される)の周波数差をもつn個の周波数
発振機能を有する第3の局部発振手段とし、他方を前記
第1の局部発振手段に変更し、前記第3の局部発振手段
の出力を切り換えるスイッチと、時分割多重化されたデ
ータ信号のブロック毎に前記スイッチに切り換え信号を
送出する同期回路を追加した送信装置に変更し、前記第
1の帯域通過フィルタと第2の帯域通過フィルタとをそ
れぞれ、この変更された送信装置における送信信号の周
波数帯域に対応する第3の帯域通過フィルタと、中心周
波数fk 、帯域幅dの第4の帯域通過フィルタとに変更
した前記受信装置をn個具備して周波数多重化するよう
に構成されたものである。
【0024】
【作用】第一の送受信装置によれば、送信信号の2波は
互いに干渉しないので、2波の中心周波数の間隔を従来
よりも十分に狭く配置することが可能となり、送信信号
全体の帯域幅が従来より小さくなるため、その帯域幅に
制限がある場合でも、従来に比べて2波それぞれの拡散
帯域幅が大きくとれることになり、拡散符号長も大きく
できる結果、耐雑音特性,耐干渉特性,秘話性に優れた
ものとなる。また、2波の伝送路特性がほぼ一致するの
で、伝送路上で生じた歪みも2乗演算手段で相殺され、
しかも従来では受信装置初段に必要であった2つの帯域
通過フィルタ(BPF)も1つの帯域通過フィルタで置
換でき、帯域通過フィルタの特性の相違によって生じた
2波の位相ずれも生じなくなるため、次段の2乗演算手
段で拡散符号が正確に消去され、データ再生が容易とな
る。
互いに干渉しないので、2波の中心周波数の間隔を従来
よりも十分に狭く配置することが可能となり、送信信号
全体の帯域幅が従来より小さくなるため、その帯域幅に
制限がある場合でも、従来に比べて2波それぞれの拡散
帯域幅が大きくとれることになり、拡散符号長も大きく
できる結果、耐雑音特性,耐干渉特性,秘話性に優れた
ものとなる。また、2波の伝送路特性がほぼ一致するの
で、伝送路上で生じた歪みも2乗演算手段で相殺され、
しかも従来では受信装置初段に必要であった2つの帯域
通過フィルタ(BPF)も1つの帯域通過フィルタで置
換でき、帯域通過フィルタの特性の相違によって生じた
2波の位相ずれも生じなくなるため、次段の2乗演算手
段で拡散符号が正確に消去され、データ再生が容易とな
る。
【0025】また、第二の送受信装置によれば、2波の
発振周波数の周波数差fk (kは1〜nの正の整数)を
適当に選択することにより周波数多重化が可能となる。
発振周波数の周波数差fk (kは1〜nの正の整数)を
適当に選択することにより周波数多重化が可能となる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る送受信装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。
いて、図面を参照しながら説明する。
【0027】第一の実施例 まず、本発明の第一の実施例を説明する。図1は第一の
実施例における送受信装置のブロック結線図である。
実施例における送受信装置のブロック結線図である。
【0028】図1において、まず、送信器の構成を説明
する。1は周波数F1の第1の局部発振器、2は周波数
F2の第2の局部発振器、3は拡散符号発生器、4はデ
ータ信号により第1の局部発振器1の出力信号を2相位
相変調(BPSK)する第1の乗算器、5は拡散符号発
生器3からの拡散符号と第1の乗算器4の出力信号を乗
算して周波数拡散する第2の乗算器、6は拡散符号と第
2の局部発振器2の出力信号を乗算して周波数拡散した
基準信号を発生させる第3の乗算器、7は第2の乗算器
5の出力信号と第3の乗算器6の出力信号とを合成する
加算器である。
する。1は周波数F1の第1の局部発振器、2は周波数
F2の第2の局部発振器、3は拡散符号発生器、4はデ
ータ信号により第1の局部発振器1の出力信号を2相位
相変調(BPSK)する第1の乗算器、5は拡散符号発
生器3からの拡散符号と第1の乗算器4の出力信号を乗
算して周波数拡散する第2の乗算器、6は拡散符号と第
2の局部発振器2の出力信号を乗算して周波数拡散した
基準信号を発生させる第3の乗算器、7は第2の乗算器
5の出力信号と第3の乗算器6の出力信号とを合成する
加算器である。
【0029】この加算器7の出力信号が送信器の出力信
号(送信信号)である。送信器は、以上のブロックで構
成されている。
号(送信信号)である。送信器は、以上のブロックで構
成されている。
【0030】以上のように構成された送信器の動作を説
明すると、局部発振器1,2はそれぞれ、その周波数差
〔F2−F1〕が、データ信号の帯域幅dに対し、 F2−F1=2・d+d/2 を満たす周波数をもった搬送波C1,C2を発生する。
拡散符号発生器3は、データ信号の帯域幅dに対し、 d=2π/T を満たす繰り返し周期Tをもつ擬似雑音(PN)符号系
列を発生する。これが拡散符号(PN符号)である。
明すると、局部発振器1,2はそれぞれ、その周波数差
〔F2−F1〕が、データ信号の帯域幅dに対し、 F2−F1=2・d+d/2 を満たす周波数をもった搬送波C1,C2を発生する。
拡散符号発生器3は、データ信号の帯域幅dに対し、 d=2π/T を満たす繰り返し周期Tをもつ擬似雑音(PN)符号系
列を発生する。これが拡散符号(PN符号)である。
【0031】第1の乗算器4で外部のデータ信号と第1
の局部発振器1からの搬送波C1を2相位相変調(BP
SK)する。すなわち、第1の乗算器4の出力信号は中
心周波数F1、帯域幅dのBPSK変調波である。拡散
符号(PN符号)は第2および第3の乗算器5,6の入
力信号となり、第2の乗算器5でBPSK変調波を周波
数拡散し、第3の乗算器6で第2の局部発振器2からの
搬送波C2を周波数拡散する。この2つの拡散波を加算
器7で合成して送出する。これ以降、第2の乗算器5の
出力信号を変調拡散波と呼び、第3の乗算器6の出力信
号を基準信号と呼ぶ。
の局部発振器1からの搬送波C1を2相位相変調(BP
SK)する。すなわち、第1の乗算器4の出力信号は中
心周波数F1、帯域幅dのBPSK変調波である。拡散
符号(PN符号)は第2および第3の乗算器5,6の入
力信号となり、第2の乗算器5でBPSK変調波を周波
数拡散し、第3の乗算器6で第2の局部発振器2からの
搬送波C2を周波数拡散する。この2つの拡散波を加算
器7で合成して送出する。これ以降、第2の乗算器5の
出力信号を変調拡散波と呼び、第3の乗算器6の出力信
号を基準信号と呼ぶ。
【0032】次に、この送信器の出力波形を図2を用い
て説明する。
て説明する。
【0033】拡散符号(PN符号)は繰り返し周期Tの
パルス信号であるので、拡散波は線スペクトラムとな
る。したがって、拡散波の波形は図2のようになる。図
2の横軸は周波数、縦軸は信号強度を表す。図2(a)
は変調拡散波の波形、図2(b)は基準信号の波形であ
る。図2(c)は上記2波の合成信号の波形であり、図
2(c)において実線は基準信号を、破線は変調拡散波
を示している。図2(c)に示すように、2つの拡散波
は、帯域が重なり合うが、互いに干渉することはない。
パルス信号であるので、拡散波は線スペクトラムとな
る。したがって、拡散波の波形は図2のようになる。図
2の横軸は周波数、縦軸は信号強度を表す。図2(a)
は変調拡散波の波形、図2(b)は基準信号の波形であ
る。図2(c)は上記2波の合成信号の波形であり、図
2(c)において実線は基準信号を、破線は変調拡散波
を示している。図2(c)に示すように、2つの拡散波
は、帯域が重なり合うが、互いに干渉することはない。
【0034】本実施例では、第1および第2の局部発振
器1,2の周波数差〔F2−F1〕とデータ信号の帯域
幅dが、F2−F1=2・d+d/2の関係を満たし、
また、基準信号が線スペクトラムとなっているので(図
2(b))、変調拡散波と基準信号とは、周波数帯域は
ほぼ一致するが、その信号成分は図2(c)に示すよう
に全く重なり合わないため、互いに干渉することがな
い。
器1,2の周波数差〔F2−F1〕とデータ信号の帯域
幅dが、F2−F1=2・d+d/2の関係を満たし、
また、基準信号が線スペクトラムとなっているので(図
2(b))、変調拡散波と基準信号とは、周波数帯域は
ほぼ一致するが、その信号成分は図2(c)に示すよう
に全く重なり合わないため、互いに干渉することがな
い。
【0035】なお、本実施例では周波数差〔F2−F
1〕がF2−F1=2・d+d/2となるように設定し
たが、kを正の整数として、 F2−F1=k・d+d/2 となるように設定してもかまわない。
1〕がF2−F1=2・d+d/2となるように設定し
たが、kを正の整数として、 F2−F1=k・d+d/2 となるように設定してもかまわない。
【0036】次に、受信器の構成を説明する。図1にお
いて、8は中心周波数が送信信号の帯域と同じ通過帯域
すなわち(F1+F2)/2に設定された第1の帯域通
過フィルタ(BPF)、9は第1の帯域通過フィルタ8
の出力信号を2乗する2乗演算器、10は中心周波数が
〔F2−F1〕、通過帯域幅がdである第2の帯域通過
フィルタ、11および12はデータ復調手段の構成要素
で、11は第2の帯域通過フィルタ10の出力信号から
周波数〔F2−F1〕の搬送波を再生する搬送波再生回
路、12は第2の帯域通過フィルタ10の出力信号と再
生された搬送波とを乗算してBPSK復調(2相位相復
調)し、データを再生する乗算器である。なお、本実施
例では、データ復調手段として、搬送波再生検波方式を
用いている。受信器は、以上のブロックで構成されてい
る。
いて、8は中心周波数が送信信号の帯域と同じ通過帯域
すなわち(F1+F2)/2に設定された第1の帯域通
過フィルタ(BPF)、9は第1の帯域通過フィルタ8
の出力信号を2乗する2乗演算器、10は中心周波数が
〔F2−F1〕、通過帯域幅がdである第2の帯域通過
フィルタ、11および12はデータ復調手段の構成要素
で、11は第2の帯域通過フィルタ10の出力信号から
周波数〔F2−F1〕の搬送波を再生する搬送波再生回
路、12は第2の帯域通過フィルタ10の出力信号と再
生された搬送波とを乗算してBPSK復調(2相位相復
調)し、データを再生する乗算器である。なお、本実施
例では、データ復調手段として、搬送波再生検波方式を
用いている。受信器は、以上のブロックで構成されてい
る。
【0037】以上のように構成された受信器の動作を説
明すると、第1の帯域通過フィルタ8の出力信号は2乗
演算器9において2乗される。このとき、送信信号の2
波の伝送路特性はほぼ一致し、また、第1の帯域通過フ
ィルタ8で2波の位相差が生じないため、拡散符号(P
N符号)は正確に打ち消されることになる。この結果、
2乗演算器9の出力信号は、
明すると、第1の帯域通過フィルタ8の出力信号は2乗
演算器9において2乗される。このとき、送信信号の2
波の伝送路特性はほぼ一致し、また、第1の帯域通過フ
ィルタ8で2波の位相差が生じないため、拡散符号(P
N符号)は正確に打ち消されることになる。この結果、
2乗演算器9の出力信号は、
【0038】
【数2】
【0039】で表される。ここで、a(t)2 =1とな
ること、および、2・θ(t)=±2πであることを利
用している。また、ω1 =2π・F1、ω2 =2π・F
2、D=A2 /2、E=B2 /2である。
ること、および、2・θ(t)=±2πであることを利
用している。また、ω1 =2π・F1、ω2 =2π・F
2、D=A2 /2、E=B2 /2である。
【0040】この出力成分の中で、 C cos{(ω1 −ω2 )t+θ(t)+φ3 } の成分は、搬送波周波数〔F2−F1〕のBPSK変調
波であるから、この成分を第2の帯域通過フィルタ10
で抽出し、搬送波再生回路11と乗算器12とによりデ
ータ再生をする。
波であるから、この成分を第2の帯域通過フィルタ10
で抽出し、搬送波再生回路11と乗算器12とによりデ
ータ再生をする。
【0041】次に、このデータ再生の過程を図3の波形
図を用いて説明する。図3の横軸は周波数を、縦軸は信
号強度を表している。図3(a)は第1の帯域通過フィ
ルタ8の出力信号の周波数スペクトラムを示し、図3
(b)は2乗演算器9の、図3(c)は第2の帯域通過
フィルタ10の、図3(d)は搬送波再生回路11の、
図3(e)は乗算器12の、それぞれの出力信号の周波
数スペクトラムを示している。
図を用いて説明する。図3の横軸は周波数を、縦軸は信
号強度を表している。図3(a)は第1の帯域通過フィ
ルタ8の出力信号の周波数スペクトラムを示し、図3
(b)は2乗演算器9の、図3(c)は第2の帯域通過
フィルタ10の、図3(d)は搬送波再生回路11の、
図3(e)は乗算器12の、それぞれの出力信号の周波
数スペクトラムを示している。
【0042】以上で、本受信器の構成でデータ再生が可
能となることを示した。
能となることを示した。
【0043】第二の実施例 次に、本発明の第二の実施例を説明する。図4は第二の
実施例における送受信装置のブロック結線図である。
実施例における送受信装置のブロック結線図である。
【0044】図4において、まず、送信器の構成を説明
する。13は、図1の第1の局部発振器1の発振周波数
F1に対し、互いに異なる周波数、F1+f1 ,F1+
f2,F1+f3 ‥‥F1+fk ‥‥F1+f8 (ただ
し、fk は、fk =n・d・k+d/2で表される)の
8個の周波数発振源をもつ第3の局部発振器、1は図1
の第2の局部発振器2を第1の局部発振器1に置換した
もので、この第1の局部発振器1の発振周波数はF1で
ある。14は第3の局部発振器13の出力信号を切り換
えるためのスイッチ、15はデータ信号の出力タイミン
グをとるクロック、16はカウンタ、3は図1の拡散符
号発生器3、4は図1の第1の乗算器4、5は図1の第
2の乗算器5、6は図1の第3の乗算器6、7は図1の
加算器7と同じもので、これらは第一の実施例の送信器
と全く同じ動作をする。符号1,3,4,5,6,7は
図1のものと対応している。
する。13は、図1の第1の局部発振器1の発振周波数
F1に対し、互いに異なる周波数、F1+f1 ,F1+
f2,F1+f3 ‥‥F1+fk ‥‥F1+f8 (ただ
し、fk は、fk =n・d・k+d/2で表される)の
8個の周波数発振源をもつ第3の局部発振器、1は図1
の第2の局部発振器2を第1の局部発振器1に置換した
もので、この第1の局部発振器1の発振周波数はF1で
ある。14は第3の局部発振器13の出力信号を切り換
えるためのスイッチ、15はデータ信号の出力タイミン
グをとるクロック、16はカウンタ、3は図1の拡散符
号発生器3、4は図1の第1の乗算器4、5は図1の第
2の乗算器5、6は図1の第3の乗算器6、7は図1の
加算器7と同じもので、これらは第一の実施例の送信器
と全く同じ動作をする。符号1,3,4,5,6,7は
図1のものと対応している。
【0045】次に、図5を用いて、局部発振器13、お
よび、同期回路を構成するスイッチ14、クロック1
5、カウンタ16を中心にして、上記構成の送信器の動
作を説明する。
よび、同期回路を構成するスイッチ14、クロック1
5、カウンタ16を中心にして、上記構成の送信器の動
作を説明する。
【0046】図5の横軸は時間を、縦軸は各出力信号を
示す。図5(a)はデータ信号の出力クロック、図5
(b)は分割数8の時分割多重化されたデータ信号で、
d1〜d8が各データブロックを示している。本実施例
では、各データブロックは5クロック毎に切り換えられ
る。クロック15の信号をカウンタ16でカウントし、
5クロック毎にカウンタ16によりキャリー出力信号を
出力する。図5(c)はキャリー出力信号である。この
キャリー出力信号でスイッチ14を切り換えるようにな
っている。図5(d)はスイッチ14で切り換えられた
第3の局部発振器13の出力信号である。このように多
重化されたデータブロック毎に第3の局部発振器13の
出力信号が切り換わる。
示す。図5(a)はデータ信号の出力クロック、図5
(b)は分割数8の時分割多重化されたデータ信号で、
d1〜d8が各データブロックを示している。本実施例
では、各データブロックは5クロック毎に切り換えられ
る。クロック15の信号をカウンタ16でカウントし、
5クロック毎にカウンタ16によりキャリー出力信号を
出力する。図5(c)はキャリー出力信号である。この
キャリー出力信号でスイッチ14を切り換えるようにな
っている。図5(d)はスイッチ14で切り換えられた
第3の局部発振器13の出力信号である。このように多
重化されたデータブロック毎に第3の局部発振器13の
出力信号が切り換わる。
【0047】以上が送信器の構成および動作である。
【0048】次に、受信器の構成を説明する。8つの受
信器を用いる。個々の受信器は第一の実施例と同様の構
成とする。9は図1の2乗演算器9と同じであり、11
は図1の搬送波再生回路11と同じであり、12は図1
の乗算器12と同じである。
信器を用いる。個々の受信器は第一の実施例と同様の構
成とする。9は図1の2乗演算器9と同じであり、11
は図1の搬送波再生回路11と同じであり、12は図1
の乗算器12と同じである。
【0049】そして、第1の帯域通過フィルタ8を、中
心周波数〔F1+fn /2〕(ここで、nは1〜8の整
数)となる第3の帯域通過フィルタ8′に変更し、これ
に合わせて、第2の帯域通過フィルタ10を中心周波数
fn となる第4の帯域通過フィルタ10′に変更し、n
=1〜8の各周波数特性の第3の帯域通過フィルタ8′
および第4の帯域通過フィルタ10′をそれぞれに備え
た受信器を8台使用して各データブロック毎にデータを
再生することにより周波数多重化する。
心周波数〔F1+fn /2〕(ここで、nは1〜8の整
数)となる第3の帯域通過フィルタ8′に変更し、これ
に合わせて、第2の帯域通過フィルタ10を中心周波数
fn となる第4の帯域通過フィルタ10′に変更し、n
=1〜8の各周波数特性の第3の帯域通過フィルタ8′
および第4の帯域通過フィルタ10′をそれぞれに備え
た受信器を8台使用して各データブロック毎にデータを
再生することにより周波数多重化する。
【0050】なお、本構成では、周波数多重数を8とし
たが、これを任意のn(nは正の整数)としてもかまわ
ない。また、第3の局部発振器13の出力信号を切り換
える順序は任意である。切り換えずに特定の受信器と結
んでもよい。
たが、これを任意のn(nは正の整数)としてもかまわ
ない。また、第3の局部発振器13の出力信号を切り換
える順序は任意である。切り換えずに特定の受信器と結
んでもよい。
【0051】また、第一および第二の実施例で、データ
変調方法をBPSK(2相位相変調)としたが、他の変
調方法(QPSK,FSKなど)を使用してもかまわな
い。
変調方法をBPSK(2相位相変調)としたが、他の変
調方法(QPSK,FSKなど)を使用してもかまわな
い。
【0052】そして、データ復調手段としては搬送波再
生検波方式以外の復調手段を使用しても成り立つ。
生検波方式以外の復調手段を使用しても成り立つ。
【0053】
【発明の効果】以上のように本発明に係る第一の送受信
装置によれば、拡散帯域幅が大きくとれるため、耐雑音
特性,耐干渉特性,秘話性が優れたものとなり、また、
2波の伝送路特性がほぼ一致するため受信手段によるデ
ータ再生が容易になる。
装置によれば、拡散帯域幅が大きくとれるため、耐雑音
特性,耐干渉特性,秘話性が優れたものとなり、また、
2波の伝送路特性がほぼ一致するため受信手段によるデ
ータ再生が容易になる。
【0054】また、本発明に係る第二の送受信装置によ
れば、周波数多重化を可能とすることができる。
れば、周波数多重化を可能とすることができる。
【図1】本発明の第一の実施例に係る送受信装置のブロ
ック結線図である。
ック結線図である。
【図2】第一の実施例における送信器の出力信号の周波
数特性を示す図である。
数特性を示す図である。
【図3】第一の実施例における受信器の出力信号の周波
数特性を示す図である。
数特性を示す図である。
【図4】本発明の第二の実施例に係る送受信装置のブロ
ック結線図である。
ック結線図である。
【図5】第二の実施例における送信データの周波数多重
化過程を示す図である。
化過程を示す図である。
【図6】従来の送受信装置のブロック結線図である。
【図7】従来における送受信器の出力信号の周波数特性
を示す図である。
を示す図である。
1……第1の局部発振器 2……第2の局部発振器 3……拡散符号発生器 4……第1の乗算器(第1の変調手段) 5……第2の乗算器(第2の変調手段) 6……第3の乗算器(第3の変調手段) 7……加算器 8……第1の帯域通過フィルタ 9……2乗演算器 10……第2の帯域通過フィルタ 11……搬送波再生回路 12……乗算器 13……第3の局部発振器 14……スイッチ 15……クロック 16……カウンタ 8′…第3の帯域通過フィルタ 10′…第4の帯域通過フィルタ
Claims (2)
- 【請求項1】 各々の発振周波数の差が、dをデータ帯
域幅、kを0または正の整数として、d・k+d/2で
表される第1および第2の局部発振手段と、線スペクト
ラム間隔が前記データ帯域幅dと等しいかそれよりも大
きくなるような繰り返し周期をもつ拡散符号を発生する
拡散符号発生手段と、データ信号で前記第1の局部発振
手段の出力信号を変調する第1の変調手段と、前記第1
の変調手段の出力信号を前記拡散符号で変調する第2の
変調手段と、前記第2の局部発振手段の出力信号を前記
拡散符号で周波数拡散する第3の変調手段と、前記第2
の変調手段の出力信号と前記第3の変調手段の出力信号
とを加算する加算手段を具備する送信装置と、送信信号
の周波数帯域に対応する第1の帯域通過フィルタと、前
記第1の帯域通過フィルタの出力信号を2乗する2乗演
算手段と、中心周波数が前記送信装置の第1および第2
の局部発振手段の差周波数で帯域幅dの帯域通過特性を
もつ第2の帯域通過フィルタと、前記第2の帯域通過フ
ィルタの出力信号からデータを復調する復調手段とを具
備する受信装置によって構成されたことを特徴とする送
受信装置。 - 【請求項2】 前記第1および第2の局部発振手段の一
方を、前記第1の局部発振手段の発振周波数とf1 ,f
2 ‥‥fk ‥‥fn (ただし、fk は、nを正の整数、
kを0または正の整数として、fk =n・d・k+d/
2で表される)の周波数差をもつn個の周波数発振機能
を有する第3の局部発振手段とし、他方を前記第1の局
部発振手段に変更し、前記第3の局部発振手段の出力を
切り換えるスイッチと、時分割多重化されたデータ信号
のブロック毎に前記スイッチに切り換え信号を送出する
同期回路を追加した送信装置に変更し、前記第1の帯域
通過フィルタと第2の帯域通過フィルタとをそれぞれ、
この変更された送信装置における送信信号の周波数帯域
に対応する第3の帯域通過フィルタと、中心周波数
fk 、帯域幅dの第4の帯域通過フィルタとに変更した
前記受信装置をn個具備して周波数多重化するように構
成されたことを特徴とする送受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5179178A JPH0738467A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5179178A JPH0738467A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 送受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738467A true JPH0738467A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16061304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5179178A Pending JPH0738467A (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738467A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008177914A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | 通信システム、送信機、受信機、通信方法、送信機検出方法、通信手順設定方法 |
| JP2010093733A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Toshiba Corp | 無線通信方法、システム、無線送信機及び無線受信機 |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP5179178A patent/JPH0738467A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008177914A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | 通信システム、送信機、受信機、通信方法、送信機検出方法、通信手順設定方法 |
| US8194787B2 (en) | 2007-01-19 | 2012-06-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication system, transmitter, communication method, and transmitter detection method |
| JP2010093733A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Toshiba Corp | 無線通信方法、システム、無線送信機及び無線受信機 |
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