JPH0832485A - スペクトル拡散通信方式 - Google Patents

スペクトル拡散通信方式

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JPH0832485A
JPH0832485A JP18197494A JP18197494A JPH0832485A JP H0832485 A JPH0832485 A JP H0832485A JP 18197494 A JP18197494 A JP 18197494A JP 18197494 A JP18197494 A JP 18197494A JP H0832485 A JPH0832485 A JP H0832485A
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信速度を低下することなく、ヒットが起こ
っても誤り率を上昇させないスペクトル拡散通信方式を
提供すること。 【構成】 DS拡散乗算器2によりDS変調された複数
の入力データを配列変換器4に入力し、それぞれの第1
チップだけを集めてFH第1フレームを作成し、同様に
第2チップないし第7チップだけを集めてFH第2ない
しFH第7フレームを作成する。これらのFHフレーム
をFH拡散乗算器6によりFH変調して送信する。受信
部においては、FH復調後、元のデータ配列に逆配列変
換器11により戻すことにより、バースト誤りをランダ
ム誤りにすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高ノイズ環境下におい
ても信頼性のある通信を行えるスペクトル拡散通信方式
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散(Spread Spectrum :S
S)通信方式は従来から知られている通信方式である
が、直接拡散方式(以下、DS方式と記す)、周波数ホ
ッピング方式(以下、FH方式と記す)、及びその両方
を統合したハイブリッドDS/FH方式等の方式が提案
されている。DS方式は拡散符号と呼ばれる符号列で原
データをDS変調して通信を行う方式であり、DS変調
により信号のスペクトルを拡散させて耐ノイズ特性を向
上している。この信号のスペクトルを拡散させる符号列
としては、擬似雑音(PseudoNoise:PN)系列符号が
一般的に用いられている。
【0003】また、FH方式は擬似的なランダム順序で
周波数チャンネルを一定の周期で予め決められた順序で
切り替えて通信を行う方式であり、ファーストFH方式
とスローFH方式とがある。ファーストFH方式は1周
波数チャンネル滞留時に1ビットのデータを送出する方
式であり、スローFH方式は1周波数チャンネル滞留時
に複数ビットのデータ(フレームという)を送出する方
式である。
【0004】さらに、ハイブリッドDS/FH方式は、
DS方式とFH方式の双方のメリットを生かした通信方
式で、図6に示すような通信系とされている。この図に
おいて、102はPN符号等の拡散符号を発生するDS
拡散符号発生器、103は入力データ列101にDS拡
散符号を乗算することによりDS変調を施すDS拡散乗
算器、104は擬似的なランダム順序の周波数チャンネ
ルのFH拡散符号を発生するFH拡散符号発生器、10
5はDS変調されたデータ列にFH拡散符号を乗算する
ことによりFH変調を施すFH拡散乗算器、106は送
信手段である送信アンテナであり、送信部100はDS
拡散符号発生器102ないし送信アンテナ106により
構成されている。
【0005】また、111は受信アンテナ、112はF
H拡散符号を乗算することにより受信信号にFH復調を
施すFH逆拡散乗算器、113はFH拡散符号発生器1
04と同一のFH拡散符号を発生するFH拡散符号発生
器、114はDS拡散符号発生器102と同一のDS拡
散符号を発生するDS拡散符号発生器、115はFH復
調されたデータ列にDS拡散符号列を乗算することによ
りDS復調を施すDS逆拡散乗算器であり、受信部11
0は受信アンテナ111ないしDS逆拡散乗算器115
により構成されている。
【0006】図6に示す通信系の動作を図7及び図8に
示すタイミング図を参照しながら説明する。入力データ
列101は、図7Aに示すように複数ビットで1フレー
ムとされるデータ列であり、フレーム間には休止期間が
設けられている。休止期間の必要性については後述す
る。この入力データ系列101は、DS拡散乗算器10
3において1ビット毎に同図Bに示すDS拡散符号が一
周期乗算されて、同図Cに示すDS変調信号Cとされ
る。DS拡散符号は同図B拡大として示されているよう
に、その一周期は複数ビットからなるパルス波形のパタ
ーンとされており、例えば、PN符号系列で構成されて
いる。PN符号系列のスペクトルはホワイトノイズのス
ペクトルに近似してスペクトルが拡散されているため、
DS変調を施すことにより入力データ列はスペクトル拡
散されるようになる。
【0007】DS変調信号CはFH拡散符号乗算器10
5に供給され、周波数チャンネルf1 〜f5 が予め定め
られた擬似的な順序で切り替えられて生成されたFH拡
散符号と乗算される。この結果、FH拡散乗算器105
からは図7Dに示すように周波数ホッピングされたFH
変調信号が出力される。すなわち、入力データ101の
最初の1フレームは周波数チャンネルf1 で変調され、
2番目のフレームは周波数チャンネルf2 で変調され、
3番目のフレームは周波数チャンネルf3 で変調され、
4番目のフレームは周波数チャンネルf4 で変調され、
5番目のフレームは図示しないが周波数チャンネルf5
で変調されて出力されるようになる。このようにFH変
調されることにより、入力データのスペクトルはさらに
拡散されるようになる。
【0008】周波数チャンネルf1 〜f5 からなるFH
拡散符号はある一定の周期で繰り返されており、周波数
チャンネルが切り替えられるパターンは予め局毎に異な
るパターンが定められている。また、周波数チャンネル
間には休止期間が設けられているが、この休止期間は周
波数チャンネルの周波数を切り替えた時に、安定に切り
替わった周波数チャンネルの周波数が出力されるための
期間として設けられているものである。
【0009】また、DS拡散符号でDS変調される様子
は、図8に示すとおりであり、入力データ101である
ベースバンドデータは、例えば「010011・・・」
とされており、そのパルス波形は同図A拡大に示すよう
になっている。またDS拡散符号は、同図B拡大に示す
ようにベースバンドデータの1ビットのパルス期間がそ
の一周期となるよう繰り返し発生されている。DS拡散
乗算器103は、一般に排他的論理和(EX−OR)回
路により構成されているため、ベースバンドデータが
「0」の時はDS拡散符号はそのまま出力され、ベース
バンドデータが「1」の時はDS拡散符号は位相反転さ
れて出力されるようになる。このため、DS拡散乗算器
103からはベースバンドデータが「1」の時だけ反転
された同図C拡大として示すようなDS変調データ列が
出力されることになる。
【0010】また受信部110においては、受信された
受信信号はFH逆拡散乗算器112によりFH拡散符号
発生器113より発生されたFH拡散符号と乗算される
が、このFH拡散符号は、送信部100のFH拡散符号
発生器104より発生されるFH拡散符号と同一とされ
ているため、FH逆拡散乗算器112によりFH復調さ
れるようになる。FH復調されると、DS変調だけが施
された信号に復調されたことになり、このデータ列はD
S逆拡散乗算器115に入力され、DS拡散符号と乗算
される。このDS逆拡散乗算器115においては、送信
側100のDS拡散符号発生器102より発生されるD
S拡散符号と同一の拡散符号を発生するDS拡散符号発
生器114よりのDS拡散符号と乗算される。
【0011】そして、DS逆拡散乗算器112は、一般
にEX−ORで構成された乗算器と、乗算器出力を拡散
符号の一周期積分する積分器とからなる相関器で構成さ
れているため、位相の合った同一のDS拡散符号同士の
場合は負のピークの相関信号が出力され、位相が互いに
反転している場合は正のピークの相関信号が出力される
ことになる。これを利用して、負の相関ピーク出力時に
は復調データとして「0」を出力し、正の相関ピーク出
力時には復調データとして「1」を出力する。これによ
り、送信部100より伝送されたベースバンドデータを
再生することができる。
【0012】このようなハイブリッドDS/FH通信方
式等のSS通信方式によれば、信号のスペクトルを拡散
しているため広い周波数帯域を一通信路が占める通信方
式であるが、FH拡散符号やDS拡散符号の相関を利用
しているためS/Nを向上することができる。また、F
H拡散符号やDS拡散符号として、局間で直交する符号
を割り当てることにより、周波数帯域を多数の局で共用
して使用できる通信方式とすることができる。さらに、
信号のスペクトルを拡散していることから、一般に混信
等のノイズに強い通信方式とすることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SS通
信方式において、特定の周波数においてノイズが伝送路
に発生していると、データが消失してしまう恐れが生じ
る。このことを図9を用いて説明すると、送信部より送
信されるデータ列にFH変調が施されて図9に示すよう
にf1 ,f2 ,f3 ,f4 ,f5 ,f6 ,f7 ,f8
9 ,f10,f11・・・と周波数チャンネルがホッピン
グされているものとする。この時周波数チャンネルf5
の周波数帯において伝送路に特定周波数のノイズが発生
していると、このノイズは同図に示すように周波数チャ
ンネルf5 に対する混信信号となる。
【0014】混信が生じる(以下、ヒットと記す)と、
ビット誤りを起こすようになり、エラーレートが上昇す
るようになる。この場合、スローFH方式やハイブリッ
ドDS/FH方式においてヒットが起こると、前記した
ように、これらの方式では一つの周波数チャンネルにお
いて1フレームの複数のビットを送信しているため、例
えば周波数チャンネルf5 にノイズが混信すると、この
周波数チャンネルf5のフレームのすべてのデータが消
失することになる。
【0015】このため、消失データの再送処置を施さな
ければならずオーバヘッドが増加し、速度低下等を招き
伝送効率が極端に低下することとなる。これを解決する
ために、ビタビ復号やリードソロモン(RS)符号等を
用いて誤り訂正を行い、過ったビットを訂正して再生す
ることが考えられるが、フレーム全体のデータが誤って
いる場合は誤り訂正が不能であり、さらに、誤り訂正符
号を付加した場合、その伝送データ中に誤り訂正データ
が付加されて冗長度が増すため伝送レートが低下すると
いう問題点がある。
【0016】そこで、本発明は通信速度を低下すること
なく、ヒットが起こっても誤り率を上昇させないスペク
トル拡散通信方式を提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のスペクトル拡散通信方式の送信部は、入力
データ列にDS拡散符号列を乗算するDS拡散乗算器
と、該DS拡散乗算器より出力される複数の入力データ
列間において、前記DS拡散符号列の1チップを単位と
してデータ配列を変換する配列変換手段と、該配列変換
手段より出力されるデータ列にFH拡散符号列を乗算す
るFH拡散乗算器とを備え、前記FH拡散乗算器よりの
出力信号を送信するようにしたものである。
【0018】また、本発明のスペクトル拡散通信方式の
受信部は、受信信号にFH拡散符号列を乗算するFH逆
拡散乗算器と、該FH逆拡散乗算器より出力されるデー
タ列を元のデータ配列に変換する逆配列変換手段と、該
逆配列変換手段により再配列されたデータ列にDS拡散
符号列を乗算するDS逆拡散乗算器とを備え、前記DS
逆拡散乗算器から復調されたベースバンドデータ列を得
るようにしたものである。
【0019】さらに、本発明のスペクトル拡散通信方式
は、前記送信部と前記受信部とを備えるようにしたもの
であり、具体的には、前記配列変換手段は、DS拡散乗
算器より出力される前記入力データ列のn(nは2以上
の整数)ビットに相当するn周期のデータ列の第1チッ
プだけを集めたデータ列、第2チップだけを集めたデー
タ列、・・・、第mチップ(mはDS拡散符号列のビッ
ト数)だけを集めたデータ列に変換するようにしたもの
である。
【0020】
【作用】本発明によれば、ある特定の周波数チャンネル
に混信があったり、ヒットが起こってあるフレーム全体
のデータが消失しても、データを誤ることなく復調する
ことができ、復調データの誤り率が上昇することを防止
することができる。さらに、ヒットチャンネルが増加し
てきても、誤り率の上昇は緩やかとなり、急激な誤り率
の上昇を防止することができる。また、誤り訂正符号等
を付加しないため伝送レートの低下を招くこともない。
なお、誤り訂正符号を付加する場合においても、バース
ト誤りがランダム誤りとされるため、簡単な訂正方式に
より高いエラーレート改善特性が得られるようになる。
【0021】
【実施例】本発明のスペクトル拡散通信方式の実施例の
通信系を図1に示すが、この実施例はハイブリッドDS
/FH方式とされている。この図において、2は入力デ
ータ列1にDS拡散符号Bを乗算することによりDS変
調を施すDS拡散乗算器、3はPN符号等のDS拡散符
号列Bを発生するDS拡散符号発生器、4はDS変調が
施されたデータ列のデータ配列を変換する配列変換器、
5は擬似的なランダム順序の周波数チャンネルからなる
FH拡散符号を発生するFH拡散符号発生器、6はデー
タ配列が変換されたデータ列にFH拡散符号を乗算する
ことによりFH変調を施すFH拡散乗算器、7は送信手
段である送信アンテナであり、送信部はDS拡散符号乗
算器2ないし送信アンテナ7により構成されている。
【0022】また、8は受信アンテナ、9はFH拡散符
号を乗算することによりFH復調を受信信号に施すFH
逆拡散乗算器、10は送信部のFH拡散符号発生器5と
同一のFH拡散符号を発生するFH拡散符号発生器、1
1は配列変換器4により変換されたデータ配列を元のデ
ータ配列Fに戻す逆配列変換器、12は送信部のDS拡
散符号発生器3と同一の拡散符号Hを発生するDS拡散
符号発生器、13は元のデータ配列Fに戻されたデータ
列にDS拡散符号列Hを乗算することによりDS復調を
施すDS逆拡散乗算器であり、受信部110は受信アン
テナ8ないしDS逆拡散乗算器13により構成されてい
る。
【0023】このように構成されたスペクトル拡散通信
方式の動作において、DS拡散をデータ列に施す動作、
及びFH拡散をデータ列に施す動作は前記した従来の通
信系の動作と同様であるので簡単に説明するものとす
る。図2はDS拡散を入力データ列(ベースバンドデー
タ列)Aに施す様子を示したものであるが、これらのタ
イミング図においては時間軸を拡大して示しているた
め、ベースバンドデータ列は最初の2ビットだけが示さ
れている。
【0024】この図に示すように、ベースバンドの1ビ
ットの期間において一周期のDS拡散符号がDS拡散符
号発生器3より発生されており、DS拡散乗算器2にお
いてベースバンドデータ列にDS拡散符号列が乗算され
ている。DS拡散乗算器2は、例えばEX−OR回路で
構成されており、ベースバンドデータ列の第1ビットは
図示するように「0」であるため、この時はDS拡散符
号列はそのまま乗算器2から出力(C拡大参照)され、
ベースバンドデータの第2ビットは「1」であるため、
図示するようにこの時はDS拡散符号列の位相は反転さ
れて乗算器2から出力されるようになる。
【0025】従って、図2B拡大に示すようにDS拡散
符号が、例えば「1110010」とされている時、D
S拡散乗算器2がベースバンドデータの「01」の2ビ
ットにDS変調を施すと、同図C拡大に示すように「1
1100100001101」のデータ列とされる。す
なわち、DS変調が施されることにより、ベースバンド
データ1ビットが拡散符号列7ビットで表されるように
なる。なお、同図B拡大に示すようにDS拡散符号列の
1ビットを1チップというので、ベースバンドデータ1
ビットはこの例では7チップで表されることになる。
【0026】次に、配列変換器4で行われるデータ配列
変換処理を図3を参照しながら説明する。図3の上部に
は配列変換部4に入力されるDS変調されたデータ列が
C拡大として示されており、この配列変換部4において
DS変調が施されたベースバンドデータの各ビットを表
しているDS拡散符号7チップのうちの1チップ目だけ
を集めて、まずFH第1フレームIとする。この例では
FHフレームを8ビットで構成しているので、データ列
を配列変換してFH第1フレームIを作成するために、
ベースバンドデータの8ビットにDS変調を施した後の
8周期のDS変調データ列の、各DS変調データ列の第
1チップのデータだけを8データ集めて1FHフレーム
を生成している。
【0027】次に、前記8周期のDS変調データ列か
ら、各DS変調データ列の第2チップのデータだけを8
データ集めて、FH第2フレームIIを作成する。同様
に、前記8周期のDS変調データ列から、各DS変調デ
ータ列の第3チップのデータだけ、第4チップのデータ
だけ、第5チップのデータだけ、第6チップのデータだ
け、第7チップのデータだけを集めて、それぞれFH第
3フレームIII ないしFH第7フレームVII を作成す
る。
【0028】このように、DS変調データ列の配列を変
換することによりFH第1フレームIないし第7フレー
ムVII を作成し、作成されたFHフレームは順次FH拡
散乗算器6に供給され、FH拡散符号発生器5より発生
されるFH拡散符号列と乗算されることになる。この結
果、FH拡散乗算器6からは図3Eに示すように周波数
ホッピングされたFH変調信号が出力される。
【0029】すなわち、FH第1フレームIはチャンネ
ル周波数f1 で変調されており、FH第2フレームIIは
チャンネル周波数f2 で変調されており、以下同様にF
H第3フレームIII ないし第7フレームVII はそれぞれ
チャンネル周波数f3 〜f7で変調されて、Eに示すよ
うな擬似的なランダム順序の周波数チャンネルのパター
ンとされる。このチャンネル周波数f1 〜f7 でホッピ
ングされているFH変調信号は、送信部の送信アンテナ
7から送信される。
【0030】一方、受信アンテナ8により受信された図
4E’として示す前記FH変調信号は、FH逆拡散乗算
器9に入力されて、FH拡散符号発生器10よりのチャ
ンネル周波数f1 〜f7 からなるFH拡散符号と乗算さ
れる。このFH乗算拡散符号は送信部のFH拡散符号発
生器5より発生されるFH拡散符号と同一とされている
ため、FH復調されたデータ列がFH逆拡散乗算器9よ
り得られるようになる。このFH復調データ列は逆配列
変換器11に入力される。
【0031】そして、図4E’に示すように逆配列変換
器11により7フレームのFHフレームの各第1ビット
だけを集めて、集めた7チップにより元のDS変調デー
タ列(1周期分のDS拡散符号列)を再配列する。さら
に、第2ビットだけを集めて、元のDS変調データ列と
なるよう7チップを再配列する。同様にして、第3ビッ
トだけ、第4ビットだけ、第5ビットだけ、第6ビット
だけ、第7ビットだけ、第8ビットだけを集めて、それ
ぞれ元のDS変調データ列になるよう7チップずつ再配
列する。この再配列したデータ列を図4Fに示すが、こ
こではベースバンド2ビット分、すなわち14チップの
データ列だけが示されている。
【0032】このようにして、逆配列変換器11により
再配列されたデータ列は、DS逆拡散乗算器13に入力
されてDS拡散符号列と乗算されることにより、DS復
調されて復調データ14が再生されるようになる。この
場合、DS拡散符号発生器12よりのDS拡散符号列は
送信側のDS拡散符号発生器3より発生されるDS拡散
符号列Bと同一とされていると共に、DS拡散乗算器
は、EX−ORとEX−ORの出力をDS拡散符号の一
周期積分する積分器とからなる相関器から構成されてい
る。
【0033】このDS逆拡散乗算器13の動作を図5を
参照しながら説明すると、再配列されたデータ列Fと、
DS拡散符号発生器12で発生された同図Hに示すDS
拡散符号列とがEX−ORで乗算された場合、両者が同
一符号でかつ同位相とされていると、その乗算出力は負
となり、積分器はこの負の値を積分するため、同図Gに
示すようにDS拡散符号の一周期の終わりにおいて負の
ピークを生じるようになる。このように負の相関ピーク
が生じる時は、同位相のDS拡散符号列が乗算された場
合であり、同位相で伝送されるのはベースバンドデータ
が「0」の場合であるから、この場合に復調されるベー
スバンドデータは「0」とされる。なお、DS拡散符号
が異なる場合は相関ピークは生じることはなく復調デー
タは生じない。
【0034】また、再配列されたデータ列Fと同図Hに
示すDS拡散符号列とが同一符号で位相が反転されてい
る場合は、EX−ORの乗算出力は正となり、積分器は
正の値を積分するようになる。従って、DS拡散符号の
一周期の終わりにおいて同図Gに示すように正のピーク
が生じるようになる。このように正の相関ピークが生じ
るのは、相互に位相が反転されたDS拡散符号列を乗算
した時であり、DS拡散符号の位相が反転されて伝送さ
れるのはベースバンドデータが「1」の場合であるか
ら、この場合に復調されるデータは「1」とされる。な
お、DS拡散符号が異なる場合は相関ピークは生じるこ
とはなく復調データは生じない。
【0035】ここで、ある特定の周波数チャンネルに混
信が生じ(ヒット)、そのデータが誤った場合を検討し
てみる。ヒットしたFHフレームのすべてのデータが誤
っても、このFHフレームは前記図3で示したように8
ビットのベースバンドのデータ列それぞれの1チップづ
つからなっているものであるから、逆配列変換処理後に
おいては7チップからなる1ビットのベースバンドデー
タに対しては、7チップのうちの1チップだけが失われ
たに過ぎないことになる。
【0036】そして、あるFHフレームのデータが誤っ
たまま復調すると、再配列されたデータ列においては1
ビットのベースバンドデータに対して1チップだけが誤
っているだけであるから、図5Gに示す相関ピークのピ
ーク値が多少低くなるものの相関ピークは現れるから、
ベースバンドデータを誤ることなく復調することができ
るようになる。このように、バースト誤りをランダム誤
りとすることができるため、複数の周波数チャンネルに
おいてヒットがあり、複数のFHフレームが誤った場合
においても、復調されたデータの誤り率の上昇率は緩や
かなものになる。
【0037】また、誤り訂正符号を付加する場合は、受
信部の逆配列変換部11において逆配列変換処理を行っ
た後、誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行うようにする
が、前記したようにバースト誤りをランダム誤りとする
ことができるため、簡単な訂正符号でも高いエラーレー
ト改善特性が得られるようになる。なお、入力データ列
にフレーム間に休止期間を設けるようにしてもよいが、
周波数チャンネルの切り替えを高速に行える場合におい
ては休止期間を設ける必要はない。
【0038】ここで、前記配列変換器4の構成の一例を
図6(a)に示す。この図において、41,42は配列
変換器4に入力されるDS変調されたデータ列が56チ
ップ(送信部に入力される入力データ列8ビット分)交
互に記憶されるランダムアクセスメモリ(RAM)であ
り、43はRAM41,42の読出および書込を制御す
るR/W制御回路、44はRAM41,42の読出時あ
るいは書込時に参照する読出アドレスあるいは書込アド
レスを複数組記憶しているアドレステーブルである。
【0039】この配列変換器4の動作を説明すると、D
S変調されたデータ列は例えばRAM41に供給され
て、R/W制御回路の制御の基で56チップのデータ列
が順次記憶されるが、記憶後のRAM41のメモリマッ
プは同図(b)に示す状態とされる。この場合、横方向
に配列されたa11,a12・・・a17、a21,a22・・・
27、・・・・、a81,a82・・・a87は夫々7チップ
からなり、それぞれ入力データ列の1ビットに相当して
おり、縦方向には8チップ配列されていることから、R
AM41には入力データ列が8ビット記憶されることに
なる。そして、RAM41に56チップのデータ列が記
憶されると、次から入力されるデータ列はRAM42に
供給されてRAM41と同様に56チップのデータ列が
記憶されるようになる。この制御はR/W制御回路43
により行われる。
【0040】また、同時にRAM41は読出状態とさ
れ、R/W制御回路43より与えられる読出アドレスに
より記憶されているデータ列が読み出されて出力され
る。この時の読出アドレスは、例えば図6(b)に示す
ように縦方向に順次読み出すアドレス、すなわち、
11,a21・・・a81、a12,a22・・・a82、・・・
・、a17,a27・・・a87の順序でデータ列を読み出す
読出アドレスとされる。この場合、データ列a11,a21
・・・a81は、入力データ列8ビットの夫々先頭(第
1)チップ、データ列a12,a22・・・a82は、入力デ
ータ列8ビットの夫々第2チップ、データ列a17,a27
・・・a87は、入力データ列8ビットの夫々最終(第
7)チップとなっている。このように、読み出されたデ
ータ列は書き込まれたデータ列と配列が異なっており、
読出アドレスのアドレス順序によりデータ列の配列変換
を行っているのである。
【0041】ここで、図3を参照するとFHフレームの
先頭フレームは入力データ列8ビットの夫々先頭(第
1)の8チップで構成されており、FHフレームの第2
フレームは入力データ列8ビットの夫々2番目の8チッ
プで構成されており、FHフレームの第7フレームは入
力データ列8ビットの夫々7番目の8チップで構成され
ているから、RAM41から読み出されるデータ列を先
頭から8チップ毎に分割し、分割したデータ列で順次F
Hフレームを構成するようにすれば、図3に示すFHフ
レームを7フレーム構成することができるようになる。
【0042】そして、FHフレームが7フレーム構成さ
れるとRAM41から全てのデータ列が読み出されたこ
とになるが、この時RAM42には56チップのデータ
列が書き込まれた状態となるので、RAM41を再度書
込状態とし、RAM42を読出状態として、前記した処
理を繰り返し行うようにする。このように、RAM4
1,42を2つ設けているのは、一方が書込状態とされ
ている時に他方を読出状態とする状態を交互に繰り返す
ようにして、連続して入力されるデータ列を途切れるこ
となく書き込むことを可能とすると共に、記憶されたデ
ータ列を読み出すことにより配列変換したデータ列を途
切れることなく出力するためである。
【0043】また、アドレステーブルは前記した配列変
換を行えるアドレスをテーブルとして備えているもので
あるが、予め定められたランダムな順序のアドレスも複
数種類テーブルとして備えている。このようにランダム
な順序のアドレスを読出アドレスとしてデータ配列の変
換を行うようにしても、作成されたFHフレームが消失
してバースト誤りが発生しても、逆配列変換することに
よりランダム誤りとすることができる。この複数種類の
いずれかのテーブルは、テーブル指定信号により任意に
指定できるようにされている。
【0044】なお、受信部における逆配列変換器11の
構成は、前記した配列変換器6の構成と同様の構成とさ
れるが、逆配列変換器11におけるR/W制御部は配列
変換器6側の読出/書込アドレスを逆にして書込/読出
アドレスとして用いるようにしている。また、逆配列変
換器11におけるアドレステーブルに備えられている複
数種類のアドレステーブルは、配列変換器6の複数種類
のアドレステーブルと同一のものとされている。また、
配列変換器6において、例えばランダムな順序の書込ア
ドレスとしてランダムに書き込むことにより、書込時に
データ列の配列変換を行うようにしてもよい。
【0045】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、あ
る特定の周波数チャンネルに混信があったり、ヒットが
起こってあるフレーム全体のデータが消失しても、デー
タを誤ることなく復調することができ、復調データの誤
り率が上昇することを防止することができる。さらに、
ヒット周波数チャンネルが増加してきても、誤り率の上
昇は緩やかとなり、急激な誤り率の上昇を防止すること
ができる。また、誤り訂正符号等を付加しないため伝送
レートの低下を招くこともない。なお、誤り訂正符号を
付加する場合においても、バースト誤りがランダム誤り
とされるため、簡単な訂正方式により高いエラーレート
改善特性が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスペクトル拡散通信方式の実施例であ
る通信系のブロック図である。
【図2】本発明のスペクトル拡散通信方式の実施例のD
S変調のタイミング図である。
【図3】本発明のスペクトル拡散通信方式の実施例の配
列変換を説明する図である。
【図4】本発明のスペクトル拡散通信方式の実施例の逆
配列変換を説明する図である。
【図5】本発明のスペクトル拡散通信方式の実施例のD
S復調を説明するタイミング図である。
【図6】配列変換器の構成の一例を示す図である。
【図7】従来のスペクトル拡散通信方式の通信系のブロ
ック図である。
【図8】従来のスペクトル拡散通信方式のDS変調のタ
イミング図である。
【図9】従来のスペクトル拡散通信方式のDS/FH変
調のタイミング図である。
【図10】従来のスペクトル拡散通信方式において混信
する様子を説明する図である。
【符号の説明】
2 DS拡散乗算器 3 DS拡散符号発生器 4 配列変換器 5 FH拡散符号発生器 6 FH拡散乗算器 7 送信アンテナ 8 受信アンテナ 9 FH逆拡散乗算器 10 FH拡散符号発生器 11 逆配列変換器 12 DS拡散符号発生器 13 DS逆拡散乗算器 41,42 RAM 43 R/W制御回路 44 アドレステーブル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年8月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】さらに、ハイブリッドDS/FH方式は、
DS方式とFH方式の双方のメリットを生かした通信方
式で、図7に示すような通信系とされている。この図に
おいて、102はPN符号等の拡散符号を発生するDS
拡散符号発生器、103は入力データ列101にDS拡
散符号を乗算することによりDS変調を施すDS拡散乗
算器、104は擬似的なランダム順序の周波数チャンネ
ルのFH拡散符号を発生するFH拡散符号発生器、10
5はDS変調されたデータ列にFH拡散符号を乗算する
ことによりFH変調を施すFH拡散乗算器、106は送
信手段である送信アンテナであり、送信部100はDS
拡散符号発生器102ないし送信アンテナ106により
構成されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】図7に示す通信系の動作を図8及び図9
示すタイミング図を参照しながら説明する。入力データ
列101は、図8Aに示すように複数ビットで1フレー
ムとされるデータ列であり、フレーム間には休止期間が
設けられている。休止期間の必要性については後述す
る。この入力データ系列101は、DS拡散乗算器10
3において1ビット毎に同図Bに示すDS拡散符号が一
周期乗算されて、同図Cに示すDS変調信号Cとされ
る。DS拡散符号は同図B拡大として示されているよう
に、その一周期は複数ビットからなるパルス波形のパタ
ーンとされており、例えば、PN符号系列で構成されて
いる。PN符号系列のスペクトルはホワイトノイズのス
ペクトルに近似してスペクトルが拡散されているため、
DS変調を施すことにより入力データ列はスペクトル拡
散されるようになる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】DS変調信号CはFH拡散符号乗算器10
5に供給され、周波数チャンネルf1 〜f5 が予め定め
られた擬似的な順序で切り替えられて生成されたFH拡
散符号と乗算される。この結果、FH拡散乗算器105
からは図8Dに示すように周波数ホッピングされたFH
変調信号が出力される。すなわち、入力データ101の
最初の1フレームは周波数チャンネルf1 で変調され、
2番目のフレームは周波数チャンネルf2 で変調され、
3番目のフレームは周波数チャンネルf3 で変調され、
4番目のフレームは周波数チャンネルf4 で変調され、
5番目のフレームは図示しないが周波数チャンネルf5
で変調されて出力されるようになる。このようにFH変
調されることにより、入力データのスペクトルはさらに
拡散されるようになる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】また、DS拡散符号でDS変調される様子
は、図9に示すとおりであり、入力データ101である
ベースバンドデータは、例えば「010011・・・」
とされており、そのパルス波形は同図A拡大に示すよう
になっている。またDS拡散符号は、同図B拡大に示す
ようにベースバンドデータの1ビットのパルス期間がそ
の一周期となるよう繰り返し発生されている。DS拡散
乗算器103は、一般に排他的論理和(EX−OR)回
路により構成されているため、ベースバンドデータが
「0」の時はDS拡散符号はそのまま出力され、ベース
バンドデータが「1」の時はDS拡散符号は位相反転さ
れて出力されるようになる。このため、DS拡散乗算器
103からはベースバンドデータが「1」の時だけ反転
された同図C拡大として示すようなDS変調データ列が
出力されることになる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SS通
信方式において、特定の周波数においてノイズが伝送路
に発生していると、データが消失してしまう恐れが生じ
る。このことを図10を用いて説明すると、送信部より
送信されるデータ列にFH変調が施されて図10に示す
ようにf1 ,f2 ,f3 ,f4 ,f5 ,f6 ,f7,f8
,f9 ,f10,f11・・・と周波数チャンネルがホッ
ピングされているものとする。この時周波数チャンネル
5 の周波数帯において伝送路に特定周波数のノイズが
発生していると、このノイズは同図に示すように周波数
チャンネルf5 に対する混信信号となる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データ列にDS拡散符号列を乗算す
    るDS拡散乗算器と、 該DS拡散乗算器より出力される複数の入力データ列間
    において、前記DS拡散符号列の1チップを単位として
    データ配列を変換する配列変換手段と、 該配列変換手段より出力されるデータ列にFH拡散符号
    列を乗算するFH拡散乗算器とを備え、 前記FH拡散乗算器よりの出力信号を送信することを特
    徴とするスペクトル拡散通信方式。
  2. 【請求項2】 受信信号にFH拡散符号列を乗算するF
    H逆拡散乗算器と、 該FH逆拡散乗算器より出力されるデータ列を元のデー
    タ配列に変換する逆配列変換手段と、 該DS逆配列変換手段により再配列されたデータ列にD
    S拡散符号列を乗算する逆DS逆拡散乗算器とを備え、 前記DS逆拡散乗算器から復調されたベースバンドデー
    タ列を得ることを特徴とするスペクトル拡散通信方式。
  3. 【請求項3】 入力データ列にDS拡散符号列を乗算す
    るDS拡散乗算器と、 該DS拡散乗算器より出力される複数のデータ列間にお
    いて、前記DS拡散符号列の1チップを単位としてデー
    タ配列を変換する配列変換手段と、 該配列変換手段より出力されるデータ列にFH拡散符号
    列を乗算するFH拡散乗算器とを備え、 前記FH拡散乗算器よりの出力信号を送信する送信手段
    と、 該送信手段より送信された送信信号を受信する受信手段
    と、 該受信手段で受信された受信信号にFH拡散符号列を乗
    算するFH逆拡散乗算器と、 該FH逆拡散乗算器より出力されるデータ列を元のデー
    タ配列に変換する逆配列変換手段と、 該逆配列変換手段により再配列されたデータ列にDS拡
    散符号列を乗算するDS逆拡散乗算器とを備え、 前記DS逆拡散乗算器から復調されたベースバンドデー
    タ列を得ることを特徴とするスペクトル拡散通信方式。
  4. 【請求項4】 前記配列変換手段は、DS拡散乗算器よ
    り出力される前記入力データ列のn(nは2以上の整
    数)ビットに相当するn周期のデータ列の第1チップだ
    けを集めたデータ列、第2チップだけを集めたデータ
    列、・・・、第mチップ(mはDS拡散符号列のビット
    数)だけを集めたFHフレームに変換することを特徴と
    する請求項1あるいは3記載のスペクトル拡散通信方
    式。
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