JPH08251077A - スペクトル拡散通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の遅延合波方式によるスペクトル拡散通
信システムの利点を活かしたまま、低コスト化・回路規
模の小型化を図ることができ、フェージングの大きな場
合でも適用可能なスペクトル拡散通信システムを提供す
ることである。 【構成】 この発明のスペクトル拡散通信システムの送
信機は、遅延された拡散符号によって拡散されたデータ
を変調器５によって変調したＩ信号と、拡散符号のみを
変調器７によって変調したＱ信号とを合波器１３で合波
して送信する。受信機は受信した信号を分配器２３で２
分配し、一方の分配信号をベースバンドのＩ₁ 信号にし
た後、相関器２７により相関を取り、Ｉ₂ 信号にする。
他方の分配信号は、ベースバンドのＱ₁ 信号にされた
後、相関器３１により相関が取られ、遅延素子３９によ
り遅延されたＱ₃ 信号になる。Ｉ₂ 信号とＱ₃ 信号は乗
算器４０により乗算され、それをもとにデータ復調回路
４１によりデータが復調される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はスペクトル拡散通信シ
ステムに関し、特に、ＱＰＳＫ（４相位相変調）と直接
拡散とを用いたスペクトル拡散通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、データ通信には、狭帯域変調
方式を用いた通信が実用されている。これらは、受信機
における復調を比較的小型の回路で実現できるが、室内
（オフィスや工場など）で多くみられるようにマルチパ
スや狭帯域の有色雑音に弱いという欠点がある。

【０００３】これに対し、スペクトル拡散通信システム
は、データのスペクトルを拡散符号によって拡散し、広
帯域で伝送するため、これらの欠点を解消できるという
利点を持っている。しかし、このような一般的なスペク
トル拡散通信システムでは、キャリアの再生に時間がか
かること、多くのユーザ数を確保できないこと、位相が
確定できないことなどの欠点があった。

【０００４】そこで、遅延合波方式によるスペクトル拡
散通信システムが開発された。遅延合波方式のスペクト
ル拡散通信システムは、キャリアを再生することなしに
データの位相を誤りなく復調できること、遅延量と拡散
符号の両方でユーザを識別するため、一般的なスペクト
ル拡散通信システムに比べ多くのユーザを持つことがで
きることなどの利点を有している。

【０００５】図１３は、このような従来の遅延合波方
式、ＢＰＳＫ（２相位相変調）および直接拡散を用いた
スペクトル拡散通信システムにおける送信機を示す概略
ブロック図である。

【０００６】図１３において、従来のスペクトル拡散通
信システムにおける送信機は、データ発生部１、乗算器
３、変調器５，７、遅延素子８１、拡散符号発生器９、
ローカル信号発生器８５、合波器１３、周波数変換部８
３、電力増幅器１７および送信アンテナ１９からなる。

【０００７】乗算器３は、データ発生部１から発生され
た送信すべきデータと拡散符号発生器９から発生された
拡散符号とを乗算する。データ発生部１から発生された
データと拡散符号とを乗算したデータを乗算データと呼
ぶことにする。

【０００８】変調器５は、乗算器３からの乗算データと
ローカル信号発生器８５からのローカル信号とを乗算す
る。なお、従来のスペクトル拡散通信システムの変調方
式においては、ＢＰＳＫを用いている。変調器５によっ
て乗算データとローカル信号とを乗算したデータを変調
データと呼ぶことにする。遅延素子８１は、変調器５か
らの変調データを任意のチップ数だけ遅延する。

【０００９】一方、変調器７は、拡散符号発生器９から
の拡散符号とローカル信号発生器８５からのローカル信
号とを乗算する。変調器７によって拡散符号とローカル
信号とを乗算したデータを変調拡散符号と呼ぶことにす
る。

【００１０】合波器１３は、遅延素子８１によって遅延
された変調データと変調器７からの変調拡散符号とを合
波する。合波器１３によって合波されたデータを合波デ
ータと呼ぶことにする。合波データは、周波数変換部８
３を経て、電力増幅器１７により増幅され、送信アンテ
ナ１９により図示しない受信機に送信される。

【００１１】従来の遅延合波方式、ＢＰＳＫおよび直接
拡散を用いたスペクトル拡散通信システムは、以上のよ
うに構成されているため、ＰＤＩ（Post Detection Int
egrator ）の効果を最大限に発揮できるとともに、遅延
素子８１による遅延量と拡散符号発生器９による拡散符
号とを組合せることによって、多くのユーザを識別でき
る利点を持っている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１４は、図１３の従
来の遅延合波方式、ＢＰＳＫおよび直接拡散を用いたス
ペクトル拡散通信システムにおいて、図１３のａ、ｂお
よびｃにおける信号の波形を示す図である。

【００１３】図１４（ａ）は、図１３のａにおける遅延
された変調データの波形を示す。図１４（ｂ）は、図１
３のｂにおける変調拡散符号の波形を示す。図１４
（ｃ）は、図１３のｃにおける合波データの波形を示
す。

【００１４】従来の遅延合波方式および直接拡散を用い
たスペクトル拡散通信システムは、ＢＰＳＫを用い、図
１３の合波器１３でＢＰＳＫにより変調された２つの信
号を合波している。したがって、図１４（ｃ）に示すよ
うに位相が１８０°ずれた場合は（Ｔ１、Ｔ３）、信号
が消失している。また、位相がずれていない場合は（Ｔ
２）、振幅成分が現れる。

【００１５】このため、ＡＳＫ（振幅変調）のオン−オ
フ キーイングのような波形になっている。すなわち、
振幅項に信号情報が存在している。また、位相が完全に
１８０°ずれていなくても、振幅項に信号情報が存在す
ることがある。

【００１６】以上のように、従来の遅延合波方式、ＢＰ
ＳＫおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信システ
ムにおいては、振幅項に信号情報が存在しており、電力
増幅器１７などに非線形回路を用いた場合には、信号
（振幅成分）が歪むため、高価な線形特性のよい回路を
用いる必要があり、コストが高くなるという問題点があ
った。

【００１７】また、室内伝播などのフェージングが大き
い使用用途では、何十ｄＢものダイナミックレンジが必
要であり、電力増幅器１７などに非線形回路を用いるこ
とができないため、実際の回路実現が困難であるという
問題点があった。

【００１８】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、従来の遅延合波方式、ＢＰＳ
Ｋおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信システム
の利点を生かしたまま、電力増幅器などに非線形回路を
用いることができ、低コスト化が実現できるスペクトル
拡散通信システムを提供することを目的とする。

【００１９】この発明の他の目的は、ダイナミックレン
ジに対する制約を緩和でき、フェージングの大きな場合
でも、適用できるスペクトル拡散通信システムを提供す
ることである。

【００２０】この発明のさらに他の目的は、回路規模の
小型化を実現できるスペクトル拡散通信システムを提供
することである。

【００２１】この発明のさらに他の目的は、バースト状
のデータ通信のスループットを上げることができるスペ
クトル拡散通信システムを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のスペ
クトル拡散通信システムは、送信手段と、受信手段とを
備え、送信手段は、データを発生する手段と、所定の拡
散符号を少なくとも２つの出力に発生する拡散符号発生
手段と、データを拡散符号発生手段の一方側に出力され
た拡散符号により拡散し、拡散データを発生する拡散手
段と、拡散データおよび拡散符号発生手段の他方側に出
力された拡散符号の一方を遅延し、送信側遅延信号を発
生する送信側遅延手段と、拡散データおよび拡散符号発
生手段の他方側に出力された拡散符号のうち遅延してい
ないほうと、送信側遅延信号とを位相の直交する同相信
号と直交信号とに変調する直交位相変調手段と、同相信
号と直交信号とを合波した送信信号を受信手段に送信す
る送信信号発生手段とを含み、受信手段は、送信信号を
２つの信号に分配する分配手段と、分配された２つの信
号を、それぞれベースバンドの同相信号と直交信号とに
変換する変換手段と、ベースバンドの同相信号と拡散符
号との相関を取った同相相関信号を出力する同相相関手
段と、ベースバンドの直交信号と拡散符号との相関を取
った直交相関信号を出力する直交相関手段と、同相相関
信号および直交相関信号のうち、送信手段における遅延
に関与しないほうを送信側における遅延の時間と同一の
時間だけ遅延し、受信側遅延信号を発生する受信側遅延
手段と、同相相関信号および直交相関信号のうち、送信
手段における遅延に関与するほうと、受信側遅延信号と
を乗じ、乗算信号を発生する乗算手段と、乗算信号をも
とにデータを復調する復調手段とを含む。

【００２３】本発明の請求項２のスペクトル拡散通信シ
ステムは、送信手段と、受信手段とを備え、送信手段
は、データを発生する手段と、所定の拡散符号を少なく
とも２つの出力に発生する拡散符号発生手段と、データ
を拡散符号発生手段の一方側に出力された拡散符号によ
り拡散し、拡散データを発生する拡散手段と、拡散符号
発生手段の他方側に出力された拡散符号と拡散データと
を、位相の直交する同相信号と直交信号に変調する直交
位相変調手段と、同相信号および直交信号の一方を遅延
して、送信側遅延信号を発生する送信側遅延手段と、送
信側遅延信号と、同相信号および直交信号のうち遅延し
ていないほうとを合波した送信信号を受信手段に送信す
る送信信号発生手段とを含み、受信手段は、送信信号を
２つの信号に分配する分配手段と、分配された２つの信
号を、それぞれベースバンドの同相信号と直交信号とに
変換する変換手段と、ベースバンドの同相信号と拡散符
号との相関を取った同相相関信号を出力する同相相関手
段と、ベースバンドの直交信号と拡散符号との相関を取
った直交相関信号を出力する直交相関手段と、同相相関
信号および直交相関信号のうち、送信手段における遅延
に関与しないほうを送信側における遅延の時間と同一の
時間だけ遅延し、受信側遅延信号を発生する受信側遅延
手段と、同相相関信号および直交相関信号のうち、送信
手段における遅延に関与するほうと、受信側遅延信号と
を乗じ、乗算信号を発生する乗算手段と、乗算信号をも
とにデータを復調する復調手段とを含む。

【００２４】本発明の請求項３のスペクトル拡散通信シ
ステムは、請求項１または２に記載のスペクトル拡散通
信システムにおいて、復調手段は、時間的広がりを持っ
た乗算信号のうち所定の時間範囲の乗算信号のみを取出
すフィルタと、所定の時間範囲で、取出した乗算信号を
積分してデータを復調する積分手段と、同相相関信号お
よび直交相関信号のうち送信手段における遅延に関与し
ないほうをパイロット信号として、フィルタおよび積分
手段を制御する制御手段とを含む。

【００２５】本発明の請求項４のスペクトル拡散通信シ
ステムは、送信手段と、受信手段とを備え、送信手段
は、データを発生する手段と、所定の拡散符号を少なく
とも２つの出力に発生する拡散符号発生手段と、データ
を拡散符号発生手段の一方側に出力された拡散符号によ
り拡散し、拡散データを発生する拡散手段と、拡散デー
タおよび拡散符号発生手段の他方側に出力された拡散符
号の一方を遅延し、送信側遅延信号を発生する送信側遅
延手段と、拡散データおよび拡散符号発生手段の他方側
に出力された拡散符号のうち遅延していないほうと、送
信側遅延信号とを位相の直交する同相信号と直交信号に
変調する直交位相変調手段と、同相信号と直交信号とを
合波した送信信号を受信手段に送信する送信信号発生手
段とを含み、受信手段は、送信信号を２つの信号に分配
する分配手段と、分配された２つの信号を、それぞれ擬
似ベースバンドの同相信号と直交信号に変換する変換手
段と、擬似ベースバンドの同相信号と拡散符号との相関
を取った同相相関信号を出力する同相相関手段と、疑似
ベースバンドの直交信号と拡散符号との相関を取った直
交相関信号を出力する直交相関手段と、同相相関信号を
送信側における遅延の時間と同一の時間だけ遅延し、第
１受信側遅延信号を発生する第１受信側遅延手段と、直
交相関信号を遅延の時間と同一の時間だけ遅延し、第２
受信側遅延信号を発生する第２受信側遅延手段と、第１
受信側遅延信号と直交相関信号とを乗じ、第１乗算信号
を発生する第１乗算手段と、第２受信側遅延信号と同相
相関信号とを乗じ、第２乗算信号を発生する第２乗算手
段と、第１乗算信号と第２乗算信号とを加算し、加算信
号を出力する加算手段と、加算信号をもとにデータを復
調する復調手段とを含む。

【００２６】本発明の請求項５のスペクトル拡散通信シ
ステムは、送信手段と、受信手段とを備え、送信手段
は、データを発生する手段と、所定の拡散符号を少なく
とも２つの出力に発生する拡散符号発生手段と、データ
を拡散符号発生手段の一方側に出力された拡散符号によ
り拡散し、拡散データを発生する拡散手段と、拡散符号
発生手段の他方側に出力された拡散符号と拡散データと
を、位相の直交する同相信号と直交信号に変調する直交
位相変調手段と、同相信号および直交信号の一方を遅延
して、送信側遅延信号を発生する送信側遅延手段と、送
信側遅延信号と、同相信号および直交信号のうち遅延し
ていないほうとを合波した送信信号を受信手段に送信す
る送信信号発生手段とを含み、受信手段は、送信信号を
２つの信号に分配する分配手段と、分配された前記２つ
の信号を、それぞれ擬似ベースバンドの同相信号と直交
信号に変換する変換手段と、擬似ベースバンドの同相信
号と拡散符号との相関を取った同相相関信号を出力する
同相相関手段と、疑似ベースバンドの直交信号と拡散符
号との相関を取った直交相関信号を出力する直交相関手
段と、同相相関信号を送信側における遅延の時間と同一
の時間だけ遅延し、第１受信側遅延信号を発生する第１
受信側遅延手段と、直交相関信号を遅延の時間と同一の
時間だけ遅延し、第２受信側遅延信号を発生する第２受
信側遅延手段と、第１受信側遅延信号と直交相関信号と
を乗じ、第１乗算信号を発生する第１乗算手段と、第２
受信側遅延信号と同相相関信号とを乗じ、第２乗算信号
を発生する第２乗算手段と、第１乗算信号と前記第２乗
算信号とを加算し、加算信号を出力する加算手段と、加
算信号をもとにデータを復調する復調手段とを含む。

【００２７】本発明の請求項６のスペクトル拡散通信シ
ステムは、請求項４または５に記載のスペクトル拡散通
信システムにおいて、復調手段は、時間的広がりを持っ
た加算信号のうち所定の時間範囲の加算信号のみを取出
すフィルタと、所定の時間範囲で、取出した加算信号を
積分してデータを復調する積分手段と、同相相関信号と
直交相関信号とをパイロット信号して、フィルタおよび
積分手段を制御する制御手段とを含む。

【００２８】本発明の請求項７のスペクトル拡散通信シ
ステムは、請求項１から６に記載のスペクトル拡散通信
システムにおいて、ユーザ間の区別は拡散符号と遅延時
間とを組合せることにより行なう。

【００２９】本発明の請求項８のスペクトル拡散通信シ
ステムは、請求項１から６に記載のスペクトル拡散通信
システムにおいて、通信領域を複数の領域に分割し、同
一区域内においては、遅延時間に差を持たせて複数の通
信回線を区別し、異なる区域間では拡散符号を異ならせ
て通信回線を区別する。

【００３０】本発明の請求項９のスペクトル拡散通信シ
ステムは、請求項１から６に記載のスペクトル拡散通信
システムにおいて、通信領域を複数の区域に分割し、同
一区域内においては、拡散符号を異ならせて通信回線を
区別し、異なる区域間では遅延時間に差を持たせて複数
の通信回線を区別する。

【００３１】

【作用】請求項１のスペクトル拡散通信システムにおい
ては、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散デー
タおよび拡散符号の一方を遅延した送信側遅延信号と、
拡散データおよび拡散符号のうち遅延していないほうと
を、同相信号と直交信号に変調し、それらを合波して送
信するため、位相変調となり、振幅成分が一定になる。

【００３２】また、受信手段は、送信手段から送信され
た送信信号を、ベースバンドの同相信号と直交信号に変
換し、拡散符号で相関を取った後、同相相関信号および
直交相関信号のうち送信手段で遅延に関与しないほうを
遅延した受信側遅延信号と同相相関信号および直交信号
のうち送信手段で遅延に関与するほうとを乗算して、デ
ータを復調する。

【００３３】請求項２のスペクトル拡散通信システムに
おいては、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散
データと拡散符号とを同相信号と直交信号に変調し、そ
の同相信号および直交信号の一方を遅延した送信側遅延
信号と、同相信号および直交信号のうち遅延していない
ほうとを合波して送信するため、位相変調となり、振幅
成分が一定になる。

【００３４】また、受信手段は、送信手段から送信され
た送信信号を、ベースバンドの同相信号と直交信号に変
換し、拡散符号で相関を取った後、同相相関信号および
直交相関信号のうち送信手段で遅延に関与していないほ
うを遅延した受信側遅延信号と同相相関信号および直交
相関信号のうち送信手段で遅延に関与するほうとを乗算
して、データを復調する。

【００３５】請求項３のスペクトル拡散通信システムに
おいて、復調手段が、乗算信号を積分する前に、同相相
関信号あるいは直交相関信号を得ることができるので、
それをパイロット信号として、受信手段における復調手
段は、所定の時間範囲の乗算信号を取出すフィルタの所
定の時間範囲と積分手段による積分を制御して、データ
を復調する。

【００３６】請求項４のスペクトル拡散通信システムに
おいて、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散デ
ータおよび拡散符号の一方を遅延した送信側遅延信号
と、拡散データおよび拡散符号のうち遅延していないほ
うとを、同相信号と直交信号に変調し、それらを合波し
て送信するため、位相変調となり、振幅成分が一定にな
る。

【００３７】また、受信手段は、擬似ベースバンドの同
相信号を拡散符号で相関を取った同相相関信号を遅延し
た第１受信側遅延信号と擬似ベースバンドの直交信号を
拡散符号で相関を取った直交相関信号とを乗算した第１
乗算信号と、直交相関信号を遅延した第２受信側遅延信
号と同相相関信号とを乗算した第２乗算信号とを加算し
て、データを復調する。

【００３８】請求項５のスペクトル拡散通信システムに
おいて、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散デ
ータと拡散符号とを、同相信号と直交信号に変調し、そ
の同相信号および直交信号の一方を遅延した送信側遅延
信号と、同相信号および直交信号のうち遅延していない
ほうとを合波して送信するため、位相変調となり、振幅
成分が一定になる。

【００３９】また、受信手段は、擬似ベースバンドの同
相信号を拡散符号で相関を取った同相相関信号を遅延し
た第１受信側遅延信号と擬似ベースバンドの直交信号を
拡散符号で相関を取った直交相関信号とを乗算した第１
乗算信号と、直交相関信号を遅延した第２受信側遅延信
号と同相相関信号とを乗算した第２乗算信号とを加算し
て、データを復調する。

【００４０】請求項６のスペクトル拡散通信システムに
おいて、復調手段が加算信号を積分する前に、同相相関
信号と直交相関信号を得ることができるので、それらを
パイロット信号として、復調手段は、所定の時間範囲の
加算信号を取出すフィルタの所定の時間範囲と積分手段
による積分を制御して、データを復調する。

【００４１】請求項７のスペクトル拡散通信システムに
おいては、拡散符号と遅延時間を組合せることにより、
チャンネル数を多くすることができる。

【００４２】請求項８のスペクトル拡散通信システムに
おいては、同一区域内では、遅延時間の違いにより、異
なる区域間では拡散符号の違いにより、通信回線を区別
するため、拡散符号の種類が少ない場合でも、通信領域
の分割が容易に実現できる。

【００４３】請求項９のスペクトル拡散通信システムに
おいては、同一区域内においては、拡散符号の違いによ
り、異なる区域間では、遅延時間の違いにより通信回線
を区別するため、拡散符号の種類が少ない場合でも、通
信領域の分割が容易に実現できる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明によるスペクトル拡散通信シス
テムについて図面を参照しながら説明する。

【００４５】（第１の実施例）まず、本発明の第１の実
施例によるＱＰＳＫを用いたスペクトル拡散通信システ
ムと一般的なＱＰＳＫを用いたスペクトル拡散通信シス
テムとの違いを示すために、一般的なＱＰＳＫを用いた
スペクトル拡散通信システムにおける送信機について説
明する。

【００４６】図１は、一般的なＱＰＳＫを用いたスペク
トル拡散通信システムにおける送信機を示す概略ブロッ
ク図である。

【００４７】図１において、一般的なＱＰＳＫを用いた
スペクトル拡散通信システムにおける送信機は、データ
発生部１、シリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器２、乗
算器３，６、変調器５，７、拡散符号発生器９、送信側
ローカル信号発生器１１、合波器１３、送信側周波数変
換部１５、電力増幅器１７および送信アンテナ１９から
なる。

【００４８】データ発生部１から発生されたデータは、
Ｓ／Ｐ変換器２によりパラレル信号に変換される。乗算
器３は、Ｓ／Ｐ変換器２からの一方のパラレル信号と拡
散符号発生器９からの拡散符号とを乗算する。すなわ
ち、乗算器３は一方パラレル信号を拡散符号によって拡
散する。変調器５は、拡散された一方のパラレル信号と
送信側ローカル信号発生器１１からのｃｏｓ成分とを乗
算する。すなわち、変調器５は、拡散された一方のパラ
レル信号を同相信号（Ｉ信号）に変調する。

【００４９】乗算器６は、Ｓ／Ｐ変換器２からの他方の
パラレル信号と拡散符号発生器９からの拡散符号とを乗
算する。すなわち、乗算器６は、他方のパラレル信号を
拡散符号によって拡散する。変調器７は、拡散された他
方のパラレル信号と送信側ローカル信号発生器１１から
のｓｉｎ成分とを乗算する。すなわち、変調器７は、拡
散された他方のパラレル信号を変調し、直交信号（Ｑ信
号）にする。

【００５０】Ｉ信号とＱ信号とは、合波器１３により合
波され、送信側周波数変換部１５、電力増幅部１７を経
て送信アンテナ１９により送信される。

【００５１】以上のように、一般的なＱＰＳＫを用いた
スペクトル拡散通信システムの送信機は、Ｓ／Ｐ変換器
２からの２つのパラレル信号を拡散し、それらを、Ｉ信
号とＱ信号とに変調して、合波した後送信する。

【００５２】図２は、本発明の第１の実施例による遅延
合波方式、直接拡散およびＱＰＳＫを用いたスペクトル
拡散通信システムにおける送信機を示す概略ブロック図
である。

【００５３】図２において、本発明の第１の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムは、データ発生部１、乗
算器３、変調器５，７、拡散符号発生器９、送信側遅延
器１０、送信側ローカル信号発生器１１、合波器１３、
送信側周波数変換部１５、電力増幅器１７および送信ア
ンテナ１９からなる。

【００５４】データ発生部１は、送信すべきデータを発
生する。送信側遅延器１０は、拡散符号発生器９から発
生された拡散符号を所定の遅延時間だけ遅延する。乗算
器３は、データ発生部１からのデータと送信側遅延器１
０によって遅延された拡散符号とを乗算する。すなわ
ち、乗算器３は、データを遅延された拡散符号によって
拡散する。

【００５５】変調器５は、拡散されたデータと送信側ロ
ーカル信号発生器１１からのｃｏｓ成分とを乗算する。
すなわち、変調器５は、拡散されたデータを変調し、同
相信号（Ｉ信号）にする。

【００５６】変調器７は、拡散符号発生器９から発生さ
れた拡散符号とローカル信号１１からのｓｉｎ成分とを
乗算する。すなわち、変調器７は、拡散符号を変調し、
直交信号（Ｑ信号）にする。

【００５７】Ｉ信号とＱ信号とは合波器１３により合波
され、送信側周波数変換部１５、電力増幅器１７を経て
送信アンテナ１９により図示しない受信機に送信され
る。

【００５８】以上のように、本発明の第１の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムの送信機は、遅延された
拡散符号によって拡散されたデータと拡散符号とをそれ
ぞれ、Ｉ信号とＱ信号に変調し、それらを合波した後送
信する。

【００５９】図３は、一般的な、ＱＰＳＫを用いたスペ
クトル拡散通信システムにおける受信機を示す概略ブロ
ック図である。

【００６０】図３において、一般的なＱＰＳＫを用いた
スペクトル拡散通信システムの受信機は、受信アンテナ
２１、受信側周波数変換部２２、分配器２３、乗算器２
５，２９、相関器２７，３１、受信側ローカル信号発生
器３５、位相検波器３７およびデータ復調回路３８から
なる。なお、データ復調回路３８は、図示しないパラレ
ル・シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器を備えている。

【００６１】受信アンテナ２１は、送信機からの信号を
受信する。受信された信号は受信側周波数変換部２２を
経て、分配器２３に入力される。分配器２３は、その信
号を２つに分配する。乗算器２５は、分配器２３からの
一方の分配信号と受信側ローカル信号発生器３５からの
ｃｏｓ成分とを乗算し、ベースバンドの同相信号（Ｉ ₁
信号）に変換する。Ｉ₁ 信号は、送信時に用いた拡散符
号で相関の取れる相関器２７に入力され、Ｉ₂ 信号とし
て出力される。

【００６２】乗算器２９は、分配器２３からの他方の分
配信号と受信側ローカル信号発生器３５からのｓｉｎ成
分とを乗算し、ベースバンドの直交信号（Ｑ₁ 信号）に
変換する。ベースバンドのＱ₁ 信号は、送信時に用いた
拡散符号で相関の取れる相関器３１に入力され、Ｑ₂ 信
号として出力される。

【００６３】位相検波器３７は、相関器２７，３１から
の出力を用いて、信号のキャリア位相オフセットを検波
し、コントロール信号ＣＳを用いて受信側ローカル信号
発生器３５を制御することによりキャリア同期を取って
いる。相関器２７，３１からのＩ₂ 信号とＱ₂ 信号とを
用いて、データ復調回路３８は、データを復調する。

【００６４】図４は、本発明の第１の実施例による遅延
合波方式、直接拡散およびＱＰＳＫを用いたスペクトル
拡散通信システムにおける受信機を示す概略ブロック図
である。

【００６５】図４において、本発明の第１の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムの受信機は、受信アンテ
ナ２１、受信側周波数変換部２２、分配器２３、乗算器
２５，２９、相関器２７，３１、受信側ローカル信号発
生器３５、位相検波器３７、遅延素子３９、乗算器４０
およびデータ復調回路４１からなる。

【００６６】受信アンテナ２１は、図２の送信機からの
信号を受信する。受信された信号は、受信側周波数変換
部２２を経て、分配器２３に入力される。分配器２３
は、信号を２つに分配する。

【００６７】乗算器２５は、分配器２３からの一方の分
配信号と受信側ローカル信号発生器３５からのｃｏｓ成
分とを乗算し、ベースバンドの同相信号（Ｉ₁ 信号）に
変換する。ベースバンドのＩ₁ 信号は、送信時に用いた
拡散符号で相関の取れる相関器２７に入力され、Ｉ₂ 信
号として出力される。

【００６８】乗算器２９は、分配器２３からの他方の分
配信号と受信側ローカル信号発生器３５からのｓｉｎ成
分とを乗算し、ベースバンドの直交信号（Ｑ₁ 信号）に
変換する。ベースバンドのＱ₁ 信号は、送信時に用いた
拡散符号で相関の取れる相関器３１に入力され、Ｑ₂ 信
号として出力される。

【００６９】相関器３１からのＱ₂ 信号は、遅延素子３
９により、図２の送信機の送信側遅延器１０による遅延
時間と同じ時間で遅延され、Ｑ₃ 信号となる。

【００７０】位相検波器３７は、相関器２７，３１およ
び後で説明する乗算器４０からの出力を用いて、信号の
キャリア位相オフセットを検波し、コントロール信号Ｃ
Ｓを用いて、受信側ローカル信号発生器３５を制御し、
キャリア同期を取っている。相関器２７からのＩ₂ 信号
と遅延素子３９からのＱ₃ 信号とは乗算器４０により乗
算され、乗算信号Ｍとなる。データ復調回路４１は、乗
算信号Ｍをもとにデータを復調する。

【００７１】図５は、図４の本発明の第１の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムの受信機において、図４
の、ａにおけるＩ₂ 信号、ｂにおけるＱ₂ 信号、ｃにお
けるＱ₃ 信号およびｄにおける乗算信号Ｍの波形を示す
図である。

【００７２】図５（ａ）は、図４のａにおけるＩ₂ 信号
の波形を示す。図５（ｂ）は、図４のｂにおけるＱ₂ 信
号の波形を示す。図５（ｃ）は、図４のｃにおけるＱ₃
信号の波形を示す。図５（ｄ）は、図４のｄにおける乗
算信号Ｍの波形を示す。

【００７３】図５は、完全にキャリア同期した場合の信
号を示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｉ
₂ 信号はＱ₂ 信号に対して、図２の第１の実施例による
スペクトル拡散通信システムの送信機の送信側遅延器１
０における遅延時間τ（送信側で遅延させた時間）だけ
時間的に遅れている。

【００７４】そこで、図５（ｃ）に示すように、Ｑ₂ 信
号を図４の遅延素子３９で時間τだけ遅らせることによ
り、図４の相関器２７からのＩ₂ 信号とタイミングが一
致したＱ₃ 信号を得ている。そして、図４の乗算器４０
により、Ｉ₂ 信号とＱ₃ 信号が乗算され、図５（ｄ）に
示すような乗算信号Ｍを得る。

【００７５】この場合、Ｉ₂ 信号は、図２の第１の実施
例によるスペクトル拡散通信システムの送信機における
データ発生部１からのデータと、拡散符号発生器９から
の拡散符号の双方で変調した信号であり、Ｑ₃ 信号は、
拡散符号のみで変調した信号であるため、図４の乗算器
４０でこれらを乗算することで拡散符号成分はなくな
り、データ成分のみが出力される。

【００７６】また、一般的なスペクトル拡散通信システ
ムにおいては、チャンネル数は、ＣＤＭＡ（符号分割多
元接続）という技術を用いて確保しており、ユーザ間の
区別は拡散符号の違いによって区別する。しかし、自己
相関、相互相関のよい拡散符号はそれほど多くなく、た
とえば、６３チップのｍ系列などでは、６つしかない。

【００７７】本実施例においては、図５から明らかなよ
うに、拡散符号による相関の一致と、（ａ）と（ｃ）の
ように図４の相関器２７および遅延素子３９からの出力
タイミングの一致との両方が同時に一致して、図５の
（ｄ）のような乗算出力Ｍが得られることがわかる。

【００７８】つまり、同一の拡散符号を用いていても、
遅延素子３９による遅延時間が異なると乗算器４０から
の乗算出力が出ないため、ユーザを遅延時間によっても
区別することができる。したがって、拡散符号と遅延時
間の２つのパラメータを用いることによりチャンネル数
を多くすることができ、多くのユーザを持つこどができ
る。

【００７９】以上のように本発明の第１の実施例による
スペクトル拡散通信システムにおいて、図２の送信機
は、遅延した拡散符号によって拡散されたデータと遅延
していない拡散符号のみとをそれぞれ同相信号（Ｉ信
号）と直交信号（Ｑ信号）に変調し、それらを合波して
送信するため、位相変調となり、振幅成分が一定にな
る。

【００８０】また、図４の第１の実施例によるスペクト
ル拡散通信システムにおいて、図４の受信機は、図２の
送信機から送信された送信信号を、ベースバンドの同相
信号（Ｉ₁ 信号）と直交信号（Ｑ₁ 信号）に変換し、送
信機と同じ拡散符号で相関を取った後、図２の送信機に
おいて遅延に関与していない直交成分（Ｑ成分）のＱ ₂
信号を遅延したＱ₃ 信号と送信機において遅延に関与し
ている同相成分（Ｉ成分）のＩ₂ 信号とを乗算してデー
タを復調する。

【００８１】以上の結果、本発明の第１の実施例による
スペクトル拡散通信システムにおいては、送信機からの
送信信号の振幅成分が一定となるため、図２の電力増幅
器１７などに非線形回路を用いることができるため、低
コスト化が可能となる。

【００８２】また、本発明の第１の実施例によるスペク
トル拡散通信システムは、図２の送信機の電力増幅器１
７などに非線形回路を用いることにより、ダイナミック
レンジに対する制約を緩和でき、フェージングの大きな
場合でも適用できる。

【００８３】また、拡散符号と遅延量を組合せることに
より、チャンネル数を多くすることができるため、多く
のユーザを持つことができる。すなわち、本発明の第１
の実施例によるスペクトル拡散通信システムにおいて
も、従来の技術で示した遅延合波方式およびＢＰＳＫを
用いたスペクトル拡散通信システムの利点をそのまま活
かすことができる。

【００８４】上記した実施例の変調方式は、ＱＰＳＫ方
式であるが、さらに非線形回路に強いＭＳＫ方式やＯＱ
ＰＳＫ方式などの直交変調方式なら、どれでも用いるこ
ともできる。この場合も、上記した第１の実施例による
スペクトル拡散通信システムと同様の効果を奏する。

【００８５】さらに、第１の実施例によるスペクトル拡
散通信システムの送信機において、図２の送信側遅延器
１０は、乗算器３と変調器５の間や変調器５の後に設置
することもできる。この場合も、上記した第１の実施例
によるスペクトル拡散通信システムと同様の効果を奏す
る。

【００８６】（第２の実施例）第２の実施例によるスペ
クトル拡散通信システムの送信機の構成および動作は、
第１の実施例におけるスペクトル拡散通信システムの図
２に示す送信機の構成および動作と同様である。以下、
図２の送信機を第２の実施例によるスペクトル拡散通信
システムの送信機として説明する。

【００８７】図６は、本発明の第２の実施例による遅延
合波方式、直接拡散およびＱＰＳＫを用いたスペクトル
拡散通信システムにおける受信機を示す概略ブロック図
である。

【００８８】図６において、本発明の第２の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムの受信機は、受信アンテ
ナ２１、受信側周波数変換部２２、分配器２３、乗算器
２５，２９、相関器２７，３１、受信側ローカル信号発
生器３５、Ｉ遅延素子４３、ＩＱ乗算器４５、Ｑ遅延素
子４７、ＱＩ乗算器４９、加算器５１およびデータ復調
回路４１からなる。

【００８９】図２の送信機からの送信信号は、受信アン
テナ２１により受信される。受信された信号は、受信側
周波数変換部２２を経て分配器２３に入力される。分配
器２３は、受信された信号を２つに分配する。乗算器２
５は、分配器２３からの一方の分配信号とローカル信号
発生器３５からのｃｏｓ成分とを乗算し、ほぼベースバ
ンド（以下、「疑似ベースバンド」という）の同相信号
（Ｉ₁ 信号）に変換する。これは、完全に同期がとれて
いないからである。

【００９０】疑似ベースバンドのＩ₁ 信号は、図２の送
信機において用いた拡散符号で相関の取れる相関器２７
に入力され、Ｉ₂ 信号として出力される。Ｉ₂ 信号は、
Ｉ遅延素子４３に入力され、図２の送信機における遅延
時間と同じ時間だけ遅延され、Ｉ₃ 信号となる。

【００９１】乗算器２９は、分配器２３からの他方の分
配信号とローカル信号発生器３５からのｓｉｎ成分とを
乗算し、疑似ベースバンドの直交信号（Ｑ₁ 信号）を発
生する。疑似ベースバンドのＱ₁ 信号は、図２の送信機
で用いた拡散符号で相関の取れる相関器３１に入力さ
れ、Ｑ₂ 信号として出力される。Ｑ₂ 信号は、Ｑ遅延素
子４７により、図２の送信機における遅延時間と同じ時
間だけ遅延されＱ₃ 信号にされる。

【００９２】ＩＱ乗算器４５は、Ｉ遅延素子４３からの
Ｉ₃ 信号と相関器３１からのＱ₂ 信号とを乗算し、Ｉ₄
信号を発生する。ＱＩ乗算器４９は、Ｑ遅延素子４７か
らのＱ₃ 信号と相関器２７からのＩ₂ 信号とを乗算し、
Ｑ₄ 信号を発生する。

【００９３】ＩＱ乗算器４５からのＩ₄ 信号とＱＩ乗算
器４９からのＱ₄ 信号とは加算器５１により加算され、
加算信号Ａにされる。データ復調回路４１は、加算信号
Ａをもとにデータを復調する。

【００９４】図７は、図６の本発明の第２の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムにおいて、図６の、ａに
おけるＩ₂ 信号、ｂにおけるＱ₃ 信号、ｃにおけるＱ₄
信号、ｄにおけるＱ₂ 信号、ｅにおけるＩ₃ 信号、ｆに
おけるＩ₄ 信号およびｇにおける加算信号Ａの波形を示
す図である。

【００９５】図７（ａ）は、図６のａにおけるＩ₂ 信号
の波形を示す。図７（ｂ）は、図６のｂにおけるＱ₃ 信
号の波形を示す。図７（ｃ）は、図６のｃにおけるＱ₄
信号の波形を示す。図７（ｄ）は、図６のｄにおけるＱ
₂ 信号の波形を示す。図７（ｅ）は、図６のｅにおける
Ｉ₃ 信号の波形を示す。図７（ｆ）は、図６のｆにおけ
るＩ₄ 信号の波形を示す。図７（ｇ）は、図６のｇにお
ける加算信号Ａの波形を示す。

【００９６】図７（ａ）、（ｄ）に示すように、第２の
実施例においては、第１の実施例と異なり、キャリア同
期が取れていないため、図６の相関器２７，３１からの
出力信号（図７（ａ）のＩ₂ 信号、（ｄ）のＱ₂ 信号）
には、送信時の同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成
分）が両方含まれている。ここで、送信時の位相とのオ
フセットをθ、本来の（キャリア同期が取れている場合
の）図６の相関器２７，３１からの出力信号の振幅をＡ
として、以下の説明を行なう。

【００９７】図６の相関器２７からの出力信号（Ｉ₂ 信
号）の振幅として、図７（ａ）のイにはＡｃｏｓθが、
ロにはＡｓｉｎθが現れる。一方、図６の相関器３１か
らの出力信号（Ｑ₂ 信号）の振幅として、図７（ｄ）の
ハにはＡｓｉｎθが、ニにはＡｃｏｓθが現れる。

【００９８】図６のｅにおける信号Ｉ₃ 信号は、図７
（ｅ）に示すように、図７（ａ）に示すＩ₂ 信号を図６
のＩ遅延素子４３によって送信機における遅延時間τだ
け遅延させたものである。図６のｂにおけるＱ₃ 信号
は、図７（ｂ）に示すように、図７（ｄ）に示すＱ₂ 信
号を、図６のＱ遅延素子４７によって、送信機における
遅延時間τだけ遅延させたものである。

【００９９】ここで、図６のＩＱ乗算器４５によって、
図７（ｄ）のＱ₂ 信号と（ｅ）のＩ ₃ 信号とを乗算する
と、図７（ｆ）に示すようなＩ₄ 信号となる。このと
き、図７の（ｆ）のＩ₄ 信号の振幅は、Ａ² ｃｏｓ² θ
となっている。

【０１００】図６のＱＩ乗算器４９によって、図７
（ａ）のＩ₂ 信号と図７（ｂ）のＱ₃ 信号とを乗算する
と、図７（ｃ）のＱ₄ 信号のようになる。このとき、図
７（ｃ）のＱ₄ 信号の振幅は、Ａ² ｓｉｎ² θとなる。
なお、図７（ｂ）と図７（ｅ）の乗算に関与する信号
ハ、イは拡散符号のみで変調されているため、図７
（ｃ）のＱ₄ 信号と図７（ｆ）のＩ₄ 信号はデータのみ
で変調された信号となっている。

【０１０１】ここで、図６の加算器５１によって、図７
（ｃ）のＱ₄ 信号と図７（ｆ）のＩ ₄ 信号とが加算され
て、図７（ｇ）に示すような加算信号Ａとなる。ここ
で、図７（ｇ）の加算信号Ａの振幅は、 Ａ² ｓｉｎ² θ＋Ａ² ｃｏｓ² θ＝Ａ² となり、常に一定の振幅となる。

【０１０２】一般的に非同期状態では誤り率が悪いが、
振幅を一定にすることにより誤り率をよくすることがで
き、非同期状態においても変調波を復調することができ
る。

【０１０３】また、第１の実施例の場合と同様に、拡散
符号と遅延量とを組合せることにより、チャンネル数を
多くできる。

【０１０４】以上のように、第２の実施例におけるスペ
クトル拡散通信システムにおいて、図６の受信機は、図
６の相関器２７からの図２の送信機と同じ拡散符号で相
関の取れた疑似ベースバンドの同相信号（Ｉ₂ 信号）を
遅延したＩ₃ 信号と相関器３１からの図２の送信機と同
じ拡散符号で相関の取れた疑似ベースバンドの直交信号
（Ｑ₂ 信号）とを乗算したＩ₄ 信号と、相関器３１から
の直交信号（Ｑ₂ 信号）を遅延したＱ₃ 信号と相関器２
７からの同相信号（Ｉ₂ 信号）とを乗算したＱ ₄ 信号と
を加算して、データを復調する。

【０１０５】その結果、第２の実施例におけるスペクト
ル拡散通信システムにおいては、図６の加算器５１から
の加算信号Ａの振幅が一定になり、非同期状態であるが
誤り率を下げることなく、データを復調できる。

【０１０６】さらに、非同期状態で復調できるので、回
路規模が大きく、調整を必要とする位相検波器や可変発
振器が不要となり、スペクトル拡散通信システムを構成
する回路の小型化を図ることができる。

【０１０７】さらに、同期を取っていないため、同期に
要する時間が０となり、パケット通信などのバースト状
のデータ通信のスループットを上げることができる。

【０１０８】その他の効果は、第１の実施例によるスペ
クトル拡散通信システムと同様である。

【０１０９】（第３の実施例）図８は、本発明の第３の
実施例による遅延合波方式、ＱＰＳＫおよび直接拡散を
用いたスペクトル拡散通信システムの受信機を示す概略
ブロック図である。

【０１１０】図８の第３の実施例によるスペクトル拡散
通信システムの受信機は、第１の実施例におけるスペク
トル拡散通信システムの図４の受信機に、制御器５３を
さらに備えたものである。したがって、第３の実施例に
よるスペクトル拡散通信システムの受信機の動作は、第
１の実施例による図４のスペクトル拡散通信システムの
受信機とほぼ同様であるので、その違いを中心に説明す
る。なお、本実施例の送信機の構成および動作は第１の
実施例における送信機の構成および動作と同様である。

【０１１１】ここで、まず、室内の無線伝搬におけるマ
ルチパスによって分散した信号を合成するＰＤＩ（post
detection integration）と呼ばれる手法について説明
する。

【０１１２】図９は、マルチパスが発生した場合の、図
８の相関器２７，３１および乗算器４０からの出力信号
の波形を示す図である。

【０１１３】図９（ａ）は、図８の相関器２７からのａ
における出力信号（Ｉ₂ 信号）の波形を示す。図９
（ｂ）は、図８の相関器３１からのｂにおける出力信号
（Ｑ₂ 信号）の波形を示す。図９（ｃ）は、乗算器４０
からのｃにおける乗算信号Ｍの波形を示す。

【０１１４】図９に示すように、室内の無線伝搬におい
ては、マルチパスが発生し、相関器２７，３１からの出
力信号は、図５に示すような波形にはならない。これ
は、伝送路の長さが異なった複数波が同時に到達するた
めである。スペクトル拡散通信システムにおいては、こ
のようなマルチパス下における特性の改善を図るために
ＰＤＩを用いている。ＰＤＩは、図８のデータ復調器４
１において、図示しないフィルタおよび積分器を用いて
行なわれる。

【０１１５】まず、図示しないフィルタは、図９（ｃ）
に示すように図８の乗算器４０からの乗算信号Ｍを所定
の時間範囲（ｔ₁ 〜ｔ₂ ）だけ取出す。なお、所定の時
間範囲（ｔ₁ 〜ｔ₂ ）をフィルタ時間窓ｔ_FWという。

【０１１６】次に、図示しない積分器は、フィルタによ
って取出された乗算信号Ｍを所定の時間範囲（ｔ₁ 〜ｔ
₂ ）だけ積分する。これにより、マルチパスによって広
がった信号が合成でき、マルチパス下の誤り率を改善で
きる。

【０１１７】ここで、マルチパスの条件においては、フ
ィルタ時間窓ｔ_FWのうち、一部だけ加算したなり、重み
付けしたほうが、よいＣ／Ｎを得られることがある。し
かし、一般的には、復調するまで、どのようなマルチパ
ス状態になっているのか不明であるため、積分に重み付
けをするなどの処理は、実施できなかった。

【０１１８】本発明の第３の実施例によるスペクトル拡
散通信システムの受信機においては、図９（ｂ）に示す
ように、復調タイミングに前に（図９（ｃ）に示す乗算
出力Ｍより早く）、図８の相関器３１からの出力信号
（Ｑ₂ 信号）を得ることができるので、Ｑ₂ 信号をパイ
ロット信号として積分の重み付けなどを制御できる。

【０１１９】また、同様に、フィルタ時間窓ｔ_FWも制御
できる。このような、積分を制御する積分制御器および
フィルタ時間窓を制御するフィルタ時間窓制御器が、図
８の制御器５３に備えられている。

【０１２０】以上のように、第３の実施例によるスペク
トル拡散通信システムの受信機において、図８のデータ
復調器４１が、乗算信号Ｍを積分する前に、図９（ｂ）
に示すように、相関器３１からの直交信号（Ｑ₂ 信号）
を得ることができるので、Ｑ ₂ 信号をパイロット信号と
して図８の制御器５３は、データ復調器４１におけるフ
ィルタ時間窓ｔ_FWや積分の重み付けなどを制御する。

【０１２１】その結果、ＰＤＩの効果を最大限に発揮で
き、マルチパス化の誤り率を改善できる。その他の効果
は第１の実施例によるスペクトル拡散通信システムと同
様である。

【０１２２】（第４の実施例）図１０は、第４の実施例
による遅延合波方式、ＱＰＳＫおよび直接拡散を用いた
スペクトル拡散通信システムの受信機を示す概略ブロッ
ク図である。

【０１２３】図１０の第４の実施例によるスペクトル拡
散通信システムの受信機は、図６の第２の実施例による
スペクトル拡散通信システムの受信機に制御器５３をさ
らに備えたものである。第４の実施例によるスペクトル
拡散通信システムの受信機の動作は、第２の実施例によ
るスペクトル拡散通信システムの受信機とほぼ同様であ
るので、その違いを中心に説明する。なお、本実施例の
送信機の構成および動作は第１の実施例における送信機
の構成および動作と同様である。

【０１２４】第４の実施例におけるスペクトル拡散通信
システムの受信機は、第３の実施例によるスペクトル拡
散通信システムの受信機と同様に、マルチパス化におけ
る誤り率を改善するために制御器５３を設けている。制
御器５３の構成および動作は、第３の実施例による図８
の制御器５３と同様である。

【０１２５】図１１は、マルチパスが発生した場合の図
１０の相関器２７，３１および加算器５１からの出力信
号の波形を示す図である。

【０１２６】図１１（ａ）は、図１０の相関器２７から
のａにおける出力信号（Ｉ₂ 信号）の波形を示す図であ
る。図１１（ｂ）は、図１０の相関器３１からのｂにお
ける出力信号（Ｑ₂ 信号）の波形を示す図である。図１
１（ｃ）は、図１０の加算器５１からのｃにおける加算
信号Ａの波形を示す図である。

【０１２７】第４の実施例によるスペクトル拡散通信シ
ステムの受信機においては、復調タイミングの前に（加
算信号Ａをデータ復調回路４１によって処理する前
に）、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、図１０の相
関器２７，３１からの出力信号（Ｉ₂ 信号、Ｑ₂ 信号）
を得ることができるので、図１１（ａ）のイの信号およ
び（ｂ）のハの信号をもとに、制御器５３は、データ復
調回路４１における図示しないフィルタのフィルタ時間
窓ｔ_FWおよび図示しない積分器の積分を制御する。

【０１２８】以上のように、第４の実施例によるスペク
トル拡散通信システムの受信機においては、図１０のデ
ータ復調回路４１が加算信号Ａを積分する前に、図１１
（ａ）、（ｂ）に示すように、相関器２７，３１からの
疑似ベースバンドの同相信号（Ｉ₂ 信号）と直交信号
（Ｑ₂ 信号）を得ることができるので、それらをパイロ
ット信号として、制御器５３はデータ復調回路４１にお
けるフィルタのフィルタ時間窓および積分器の積分を制
御する。

【０１２９】その結果、ＰＤＩの効果を最大限に発揮で
き、マルチパス化における誤り率の改善を図ることがで
きる。

【０１３０】その他の効果は、第２の実施例によるスペ
クトル拡散通信システムの効果と同様である。

【０１３１】（第５の実施例）第５の実施例によるスペ
クトル拡散通信システムの送信機および受信機は、第１
の実施例から第４の実施例におけるスペクトル拡散通信
システムの受信機および送信機のいずれかを用いる。

【０１３２】移動体通信では、サービスエリアをセル化
して、各セルごとに、いくつかの移動局が存在し、それ
ぞれのセルに設置されたベースステーションと通信を行
なう。

【０１３３】図１２は、本発明の第５の実施例における
スペクトル拡散通信システムを説明するための、サービ
スエリアをセル化したときのモデルを示す図である。

【０１３４】図１２に示すように、各セルごとにベース
ステーション５５〜６７が配置され、ベースステーショ
ン５５が配置されたセル内には移動局６９〜７９が設置
される。他のセルも同様にして、移動局があると考えら
れる。

【０１３５】この場合、セルの境界線付近では、必要と
するベースステーション５５と隣接するベースステーシ
ョン５７との電界強度がほぼ等しくなり、干渉を引起こ
す。このため、従来のスペクトル拡散通信システムにお
いては、隣接するセル間では、同一の拡散符号を使うこ
とができず、別々の拡散符号を用いる必要があった。そ
こで、図１２に示すように、隣接するセルが６つある場
合には、７倍（６＋１）の拡散符号が必要になり、拡散
符号の種類が少ない場合、拡散符号のみで、セル化する
ことは困難であった。すなわち、各セルが６台ずつ移動
局を持つとすると、７×６＝４２の符号が必要となって
いた。

【０１３６】しかし、本発明の第５の実施例におけるス
ペクトル拡散通信システムにおいては、前述のように第
１ないし第４実施例の通信システムを用いているので、
各セルごとに別々の拡散符号を用いてセルを分離し、１
セル内においては、遅延量の差を用いて移動局を区別す
ることができる。この場合には、最低限７種類の拡散符
号を用意すればよい。

【０１３７】以上のように本発明の第５の実施例による
スペクトル拡散通信システムでは符号の種類が少ない場
合でも、通信領域の分割が容易に実現できる。その結
果、ネットワーク化した無線通信システムを容易に構築
でき、かつ自由度にとんだシステムの実現が可能とな
る。

【０１３８】また、各セルごとにおいては、遅延量によ
って区別し、同一セル内においては用いる拡散符号によ
って移動局を区別することもできる。この場合にも、上
記した実施例と同様の効果を奏する。

【０１３９】その他の効果は、第１の実施例から第４の
実施例におけるスペクトル拡散通信システムと同様であ
る。

【０１４０】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１のスペ
クトル拡散通信システムにおいては、送信手段は、拡散
符号により拡散された拡散データおよび拡散符号の一方
を遅延した送信側遅延信号と、拡散データおよび拡散符
号のうち遅延していないほうとを、同相信号と直交信号
に変調し、それらを合波して送信するため、位相変調と
なり、振幅成分が一定になる。

【０１４１】また、受信手段は、送信手段から送信され
た送信信号を、ベースバンドの同相信号と直交信号に変
換し、拡散符号で相関を取った後、同相相関信号および
直交相関信号のうち送信手段で遅延に関与しないほうを
遅延した受信側遅延信号と同相相関信号および直交信号
のうち送信手段で遅延に関与するほうとを乗算して、デ
ータを復調する。

【０１４２】その結果、本発明の請求項１のスペクトル
拡散通信システムにおいては、従来の遅延合波方式を用
いたスペクトル拡散通信システムの利点を活かしたま
ま、電力増幅器などに非線形回路を用いることができる
ため、低コスト化が可能となるとともに、ダイナミック
レンジに対する制約を緩和でき、フェージングな大きな
場合でも遅延合波方式を適用できる。

【０１４３】請求項２のスペクトル拡散通信システムに
おいては、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散
データと拡散符号とを同相信号と直交信号に変調し、そ
の同相信号および直交信号の一方を遅延した送信側遅延
信号と、同相信号および直交信号のうち遅延していない
ほうとを合波して送信するため、位相変調となり、振幅
成分が一定になる。

【０１４４】また、受信手段は、送信手段から送信され
た送信信号を、ベースバンドの同相信号と直交信号に変
換し、拡散符号で相関を取った後、同相相関信号および
直交相関信号のうち送信手段で遅延に関与していないほ
うを遅延した受信側遅延信号と同相相関信号および直交
相関信号のうち送信手段だ遅延に関与するほうとを乗算
して、データを復調する。

【０１４５】その結果、請求項２のスペクトル拡散通信
システムは、請求項１のスペクトル拡散通信システムと
同様の効果を奏する。

【０１４６】請求項３のスペクトル拡散通信システムに
おいて、復調手段が、乗算信号を積分する前に、同相相
関信号あるいは直交相関信号を得ることができるので、
それをパイロット信号として受信手段における復調手段
は、所定の時間範囲の乗算信号を取出すフィルタの所定
の時間範囲と積分手段による積分を制御する。

【０１４７】その結果、本発明請求項３のスペクトル拡
散通信システムにおいては、ＰＤＩの効果を最大限に発
揮でき、マルチパス下における誤り率の改善を図ること
ができる。

【０１４８】請求項４のスペクトル拡散通信システムに
おいては、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散
データおよび拡散符号の一方を遅延した送信側遅延信号
と、拡散データおよび拡散符号のうち遅延していないほ
うとを、同相信号と直交信号に変調し、それらを合波し
て送信するため、位相変調となり、振幅成分が一定にな
る。

【０１４９】また、受信手段は、擬似ベースバンドの同
相信号を拡散符号で相関を取った同相相関信号を遅延し
た第１受信側遅延信号と擬似ベースバンドの直交信号を
拡散符号で相関を取った直交相関信号とを乗算した第１
乗算信号と、直交相関信号を遅延した第２受信側遅延信
号と同相相関信号とを乗算した第２乗算信号とを加算し
て、データを復調する。

【０１５０】その結果、本発明の請求項４のスペクトル
拡散通信システムにおいては、第１乗算信号と第２乗算
信号とを加算した加算信号の振幅が一定になり、非同期
状態であるが誤り率を下げることなく、データを復調で
きる。

【０１５１】さらに、非同期状態で復調できるので、回
路規模が大きく、調整を必要とする位相検波器や可変発
振器が不要になり、回路規模の小型化を図ることができ
る。

【０１５２】さらに、同期を取っていないため、同期に
要する時間が０となり、パケット通信などのバースト状
のデータ通信のスループットを上げるこどができる。

【０１５３】請求項５のスペクトル拡散通信システムに
おいては、送信手段は、拡散符号により拡散された拡散
データと拡散符号とを、同相信号と直交信号に変調し、
その同相信号および直交信号の一方を遅延した送信側遅
延信号と、同相信号および直交信号のうち遅延していな
いほうとを合波して送信するため、位相変調となり、振
幅成分が一定になる。

【０１５４】また、受信手段は、擬似ベースバンドの同
相信号を拡散符号で相関を取った同相相関信号を遅延し
た第１受信側遅延信号と擬似ベースバンドの直交信号を
拡散符号で相関を取った直交相関信号とを乗算した第１
乗算信号と、直交相関信号を遅延した第２受信側遅延信
号と同相相関信号とを乗算した第２乗算信号とを加算し
て、データを復調する。

【０１５５】その結果、請求項４のスペクトル拡散通信
システムと同様の効果を奏する。本発明の請求項６のス
ペクトル拡散通信システムにおいて、復調手段が加算信
号を積分する前に同相相関信号と直交相関信号とを得る
ことができるので、それらをパイロット信号として、復
調手段は、所定の時間範囲の加算信号を取出すフィルタ
の所定の時間範囲と積分手段による積分を制御する。

【０１５６】その結果、本発明の請求項６のスペクトル
拡散通信システムにおいては、ＰＤＩの効果を最大限に
発揮でき、マルチパス化における誤り率を改善すること
ができる。

【０１５７】本発明の請求項７のスペクトル拡散通信シ
ステムにおいては、拡散符号と遅延時間とを組合せるこ
とにより、チャンネル数を多くすることができる。

【０１５８】その結果、本発明の請求項７のスペクトル
拡散通信システムにおいては、多くのユーザを持つこと
ができる。

【０１５９】本発明の請求項８のスペクトル拡散通信シ
ステムにおいて、同一区域内では、遅延時間の違いによ
り、異なる区域間では拡散符号の違いにより、通信回線
を区別するため、拡散符号の種類が少ない場合でも、通
信領域の分割が容易に実現できる。

【０１６０】その結果、本発明の請求項８のスペクトル
拡散通信システムにおいては、ネットワーク化した無線
通信システムを容易に構築で、かつ自由度にとんだシス
テムの実現が可能となる。

【０１６１】本発明の請求項９のスペクトル拡散通信シ
ステムにおいて、同一区域内においては、拡散符号の違
いにより、異なる区域間では、遅延時間の違いにより通
信回線を区別するため、拡散符号の種類が少ない場合で
も、通信領域の分割が容易に実現できる。

【０１６２】その結果、請求項８のスペクトル拡散通信
システムと同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な、ＱＰＳＫおよび直接拡散を用いたス
ペクトル拡散通信システムの送信機を示す概略ブロック
図である。

【図２】本発明の第１の実施例による遅延合波方式、Ｑ
ＰＳＫおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シス
テムの送信機を示す概略ブロック図である。

【図３】一般的な、ＱＰＳＫおよび直接拡散を用いたス
ペクトル拡散通信システムの受信機を示す概略ブロック
図である。

【図４】本発明の第１の実施例による遅延合波方式、Ｑ
ＰＳＫおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シス
テムの受信機を示す概略ブロック図である。

【図５】本発明の第１の実施例によるスペクトル拡散通
信システムにおいて、図４のａ、ｂ、ｃおよびｄにおけ
る信号の波形を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例による遅延合波方式、Ｑ
ＰＳＫおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シス
テムの受信機を示す概略ブロック図である。

【図７】本発明の第２の実施例によるスペクトル拡散通
信システムにおいて、図６のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆお
よびｇにおける信号の波形を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施例による遅延合波方式、Ｑ
ＰＳＫおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シス
テムの受信機を示す概略ブロック図である。

【図９】マルチパスが発生した場合の図８の相関器およ
び乗算器からの出力信号の波形を示す図である。

【図１０】本発明の第４の実施例による遅延合波方式、
ＱＰＳＫおよび直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シ
ステムの受信機を示す概略ブロック図である。

【図１１】マルチパスが発生した場合の相関器および加
算器からの出力信号の波形を示す図である。

【図１２】本発明の第５の実施例によるスペクトル拡散
通信システムを説明するための、サービスエリアをセル
化したときのモデルを示す図である。

【図１３】従来の遅延合波方式、ＢＰＳＫおよび直接拡
散を用いたスペクトル拡散通信システムの送信機を示す
概略ブロック図である。

【図１４】従来の遅延合波方式、ＢＰＳＫおよび直接拡
散を用いたスペクトル拡散通信システムにおいて、図１
３のａ、ｂおよびｃにおける信号の波形を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ データ発生部 ２ Ｓ／Ｐ変換器 ３，６，２５，２９，４０ 乗算器 ５，７ 変調器 ９ 拡散符号発生器 １０ 送信側遅延器 １１ 送信側ローカル信号発生器 １３ 合波器 １５ 送信側周波数変換部 １７ 電力増幅器 １９ 送信アンテナ ２１ 受信アンテナ ２２ 受信側周波数変換部 ２３ 分配器 ２７，３１ 相関器 ３３，３９，８１ 遅延素子 ３５ 受信側ローカル信号発生器 ３７ 位相検波器 ３８，４１ データ復調回路 ４３ Ｉ遅延素子 ４５ ＩＱ乗算器 ４７ Ｑ遅延素子 ４９ ＱＩ乗算器 ５１ 加算器 ５３ 制御器 ５５〜６７ ベースステーション ６９〜７９ 移動局 ８３ 周波数変換部 ８５ ローカル信号発生器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シ
   ステムであって、 送信手段と、 受信手段とを備え、 前記送信手段は、 データを発生する手段と、 所定の拡散符号を少なくとも２つの出力に発生する拡散
   符号発生手段と、 前記データを前記拡散符号発生手段の一方側に出力され
   た前記拡散符号により拡散し、拡散データを発生する拡
   散手段と、 前記拡散データおよび前記拡散符号発生手段の他方側に
   出力された前記拡散符号の一方を遅延し、送信側遅延信
   号を発生する送信側遅延手段と、 前記拡散データおよび前記拡散符号発生手段の他方側に
   出力された前記拡散符号のうち遅延していないほうと、
   前記送信側遅延信号とを位相の直交する同相信号と直交
   信号とに変調する直交位相変調手段と、 前記同相信号と直交信号とを合波した送信信号を前記受
   信手段に送信する送信信号発生手段とを含み、 前記受信手段は、 前記送信信号を２つの信号に分配する分配手段と、 分配された前記２つの信号を、それぞれベースバンドの
   同相信号と直交信号とに変換する変換手段と、 前記ベースバンドの同相信号と前記拡散符号との相関を
   取った同相相関信号を出力する同相相関手段と、 前記ベースバンドの直交信号と拡散符号との相関を取っ
   た直交相関信号を出力する直交相関手段と、 前記同相相関信号および直交相関信号のうち、前記送信
   手段における遅延に関与しないほうを前記送信側におけ
   る遅延の時間と同一の時間だけ遅延し、受信側遅延信号
   を発生する受信側遅延手段と、 前記同相相関信号および直交相関信号のうち、前記送信
   手段における遅延に関与するほうと、前記受信側遅延信
   号とを乗じ、乗算信号を発生する乗算手段と、 前記乗算信号をもとに前記データを復調する復調手段と
   を含む、スペクトル拡散通信システム。
2. 【請求項２】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シ
   ステムであって、 送信手段と、 受信手段とを備え、 前記送信手段は、 データを発生する手段と、 所定の拡散符号を少なくとも２つの出力に発生する拡散
   符号発生手段と、 前記データを前記拡散符号発生手段の一方側に出力され
   た前記拡散符号により拡散し、拡散データを発生する拡
   散手段と、 前記拡散符号発生手段の他方側に出力された前記拡散符
   号と前記拡散データとを、位相の直交する同相信号と直
   交信号とに変調する直交位相変調手段と、 前記同相信号および直交信号の一方を遅延して、送信側
   遅延信号を発生する送信側遅延手段と、 前記送信側遅延信号と、前記同相信号および直交信号の
   うち遅延していないほうとを合波した送信信号を前記受
   信手段に送信する送信信号発生手段とを含み、 前記受信手段は、 前記送信信号を２つの信号に分配する分配手段と、 分配された前記２つの信号を、それぞれベースバンドの
   同相信号と直交信号とに変換する変換手段と、 前記ベースバンドの同相信号と前記拡散符号との相関を
   取った同相相関信号を出力する同相相関手段と、 前記ベースバンドの直交信号と拡散符号との相関を取っ
   た直交相関信号を出力する直交相関手段と、 前記同相相関信号および直交相関信号のうち、前記送信
   手段における遅延に関与しないほうを前記送信側におけ
   る遅延の時間と同一の時間だけ遅延し、受信側遅延信号
   を発生する受信側遅延手段と、 前記同相相関信号および直交相関信号のうち、前記送信
   手段における遅延に関与するほうと、前記受信側遅延信
   号とを乗じ、乗算信号を発生する乗算手段と、 前記乗算信号をもとに前記データを復調する復調手段と
   を含む、スペクトル拡散通信システム。
3. 【請求項３】前記復調手段は、 時間的広がりを持った前記乗算信号のうち所定の時間範
   囲の乗算信号のみを取出すフィルタと、 前記所定の時間範囲で、前記取出した乗算信号を積分し
   て前記データを復調する積分手段と、 前記同相相関信号および直交相関信号のうち前記送信手
   段における遅延に関与しないほうをパイロット信号とし
   て、前記フィルタおよび積分手段を制御する制御手段と
   を含む、請求項１または２に記載のスペクトル拡散通信
   システム。
4. 【請求項４】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シ
   ステムであって、 送信手段と、 受信手段とを備え、 前記送信手段は、 データを発生する手段と、 所定の拡散符号を少なくとも２つの出力に発生する拡散
   符号発生手段と、 前記データを前記拡散符号発生手段の一方側に出力され
   た前記拡散符号により拡散し、拡散データを発生する拡
   散手段と、 前記拡散データおよび前記拡散符号発生手段の他方側に
   出力された前記拡散符号の一方を遅延し、送信側遅延信
   号を発生する送信側遅延手段と、 前記拡散データおよび前記拡散符号発生手段の他方側に
   出力された前記拡散符号のうち遅延していないほうと、
   前記送信側遅延信号とを位相の直交する同相信号と直交
   信号とに変調する直交位相変調手段と、 前記同相信号と直交信号とを合波した送信信号を前記受
   信手段に送信する送信信号発生手段とを含み、 前記受信手段は、 前記送信信号を２つの信号に分配する分配手段と、 分配された前記２つの信号を、それぞれ擬似ベースバン
   ドの同相信号と直交信号に変換する変換手段と、 前記擬似ベースバンドの同相信号と前記拡散符号との相
   関を取った同相相関信号を出力する同相相関手段と、 前記疑似ベースバンドの直交信号と前記拡散符号との相
   関を取った直交相関信号を出力する直交相関手段と、 前記同相相関信号を前記送信側における遅延の時間と同
   一の時間だけ遅延し、第１受信側遅延信号を発生する第
   １受信側遅延手段と、 前記直交相関信号を前記遅延の時間と同一の時間だけ遅
   延し、第２受信側遅延信号を発生する第２受信側遅延手
   段と、 前記第１受信側遅延信号と前記直交相関信号とを乗じ、
   第１乗算信号を発生する第１乗算手段と、 前記第２受信側遅延信号と前記同相相関信号とを乗じ、
   第２乗算信号を発生する第２乗算手段と、 前記第１乗算信号と前記第２乗算信号とを加算し、加算
   信号を出力する加算手段と、 前記加算信号をもとに前記データを復調する復調手段と
   を含む、スペクトル拡散通信システム。
5. 【請求項５】 直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シ
   ステムであって、 送信手段と、 受信手段とを備え、 前記送信手段は、 データを発生する手段と、 所定の拡散符号を少なくとも２つの出力に発生する拡散
   符号発生手段と、 前記データを前記拡散符号発生手段の一方側に出力され
   た前記拡散符号により拡散し、拡散データを発生する拡
   散手段と、 前記拡散符号発生手段の他方側に出力された前記拡散符
   号と前記拡散データとを、位相の直交する同相信号と直
   交信号に変調する直交位相変調手段と、 前記同相信号および直交信号の一方を遅延して、送信側
   遅延信号を発生する送信側遅延手段と、 前記送信側遅延信号と、前記同相信号および直交信号の
   うち遅延していないほうとを合波した送信信号を前記受
   信手段に送信する送信信号発生手段とを含み、 前記受信手段は、 前記送信信号を２つの信号に分配する分配手段と、 分配された前記２つの信号を、それぞれ擬似ベースバン
   ドの同相信号と直交信号に変換する変換手段と、 前記擬似ベースバンドの同相信号と前記拡散符号との相
   関を取った同相相関信号を出力する同相相関手段と、 前記疑似ベースバンドの直交信号と前記拡散符号との相
   関を取った直交相関信号を出力する直交相関手段と、 前記同相相関信号を前記送信側における遅延の時間と同
   一の時間だけ遅延し、第１受信側遅延信号を発生する第
   １受信側遅延手段と、 前記直交相関信号を前記遅延の時間と同一の時間だけ遅
   延し、第２受信側遅延信号を発生する第２受信側遅延手
   段と、 前記第１受信側遅延信号と前記直交相関信号とを乗じ、
   第１乗算信号を発生する第１乗算手段と、 前記第２受信側遅延信号と前記同相相関信号とを乗じ、
   第２乗算信号を発生する第２乗算手段と、 前記第１乗算信号と前記第２乗算信号とを加算し、加算
   信号を出力する加算手段と、 前記加算信号をもとに前記データを復調する復調手段と
   を含む、スペクトル拡散通信システム。
6. 【請求項６】 前記復調手段は、 時間的広がりを持った前記加算信号のうち所定の時間範
   囲の前記加算信号のみを取出すフィルタと、 前記所定の時間範囲で、前記取出した加算信号を積分し
   て前記データを復調する積分手段と、 前記同相相関信号と前記直交相関信号とをパイロット信
   号として、前記フィルタおよび積分手段を制御する制御
   手段とを含む、請求項４または５に記載のスペクトル拡
   散通信システム。
7. 【請求項７】 ユーザ間の区別は前記拡散符号と前記遅
   延時間とを組合せることにより行なう、請求項１から６
   のいずれかに記載のスペクトル拡散通信システム。
8. 【請求項８】 通信領域を複数の領域に分割し、同一区
   域内においては、前記遅延時間に差を持たせて複数の通
   信回線を区別し、異なる区域間では前記拡散符号を異な
   らせて通信回線を区別する、請求項１から６のいずれか
   に記載のスペクトル拡散通信システム。
9. 【請求項９】 通信領域を複数の区域に分割し、同一区
   域内においては、前記拡散符号を異ならせて通信回線を
   区別し、異なる区域間では前記遅延時間に差を持たせて
   複数の通信回線を区別する、請求項１から６のいずれか
   に記載のスペクトル拡散通信システム。