JPH09247044A - スペクトラム拡散通信システム及び変復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陸上移動通信などの伝送路上でマルチパスフ
ェージングが発生するような条件下で、広帯域の情報信
号を従来例に比較して高品質に伝送することができるス
ペクトラム拡散通信システム及び変復調装置を提供す
る。 【解決手段】 互いに異なる複数の拡散符号を順次選択
的に発生して拡散信号として出力し、入力される情報変
調信号に対して、上記拡散信号を用いてスペクトラム拡
散処理を実行することにより、スペクトラム拡散信号に
変換して出力する。一方、上記複数の拡散符号と同一の
複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信号を発生し
た複数の拡散符号に従ってそれぞれ、デジタル変調方式
を用いて変調することにより、複数の拡散変調信号に変
換して出力し、上記複数の拡散変調信号を用いてそれぞ
れ、入力されたスペクトラム拡散信号に対してスペクト
ラム逆拡散処理及び復調処理を実行することにより、複
数の情報復調信号を取り出して合成して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマルチパス
フェージングの発生する無線伝送路を介して通信を行う
スペクトラム拡散通信システム、スペクトラム拡散通信
用無線送信機及び無線受信機、並びにスペクトラム拡散
通信用変復調装置、スペクトラム拡散通信用変調装置及
びスペクトラム拡散通信用復調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】陸上移動通信などの分野においては、図
５に示すように、送信局から送信された送信信号は複数
の伝搬路又はパスを通って受信局に到達するため、それ
ぞれの伝搬路を通って到達したパスの距離の差によって
信号に位相差が生じ、その位相差によって受信信号強度
において変動が生じる、マルチパスフェージング環境で
通信システムが使用されるため、その対策が必要とな
る。マルチパスフェージングによる符号間干渉に対する
従来の方法として、スペクトラム拡散通信システムにお
いては、拡散変調の拡散率を高くし拡散変調信号の周波
数帯域幅を十分に広くし、すなわち、拡散のチップ周期
をマルチパスフェージングによる遅延広がり（図６参
照。）に対して十分に短くすることにより、図７（ａ）
に示すように、受信信号と拡散符号との相互相関による
スペクトラム逆拡散で遅延波の信号を時間軸上で遅延パ
ルスとして個別に分離し、合成することによりレイク受
信（ＲＡＫＥ受信）する方法（以下、従来例の方法とい
う。）が提案されている（例えば、従来技術文献１「横
山光雄，“スペクトル拡散通信システム”，科学技術出
版，１９８８年５月発行」参照。）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、都市内におけ
るマルチパスフェージングの遅延広がりの平均値は１μ
秒程度といわれており、音声、ファックス、低速データ
など情報速度が数１０ｋｂｐｓ程度までの狭帯域の情報
を伝送する場合には、情報シンボルの周期が遅延広がり
に対して十分に長いため、上記の従来例の方法は有効で
ある。しかしながら、動画像やマルチメディア等、情報
速度が１Ｍｂｐｓを超えるような広帯域の情報を伝送す
る場合には、マルチパスフェージングによる遅延広がり
よりも情報シンボル周期Ｔｉの方が短くなるため、図７
（ｂ）に示すように、遅延波の信号が、次の情報シンボ
ルパルス周期の中に紛れ込むことになり、情報符号同士
の符号間干渉の発生を回避できないという問題点があっ
た。

【０００４】本発明の目的は以上の問題点を解決し、例
えば陸上移動通信などの伝送路上でマルチパスフェージ
ングが発生するような条件下で、広帯域の情報信号を従
来例に比較して高品質に伝送することができるスペクト
ラム拡散通信システム、スペクトラム拡散通信用無線送
信機及び無線受信機、並びに、スペクトラム拡散通信用
変復調装置、スペクトラム拡散通信用変調装置及びスペ
クトラム拡散通信用復調装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のスペクトラム拡散通信システムは、無線送信機と無
線受信機とを備えたスペクトラム拡散通信システムにお
いて、上記無線送信機は、搬送波信号を、入力されるデ
ジタルデータ信号を従って所定のデジタル変調方式を用
いて情報変調信号に変調して出力する変調手段と、互い
に異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生して拡散信
号として出力する拡散信号発生手段と、上記変調手段か
ら出力される情報変調信号に対して、上記拡散信号発生
手段から出力された拡散信号を用いてスペクトラム拡散
処理を実行することにより、スペクトラム拡散信号に変
換して出力する拡散変調手段と、上記拡散変調手段から
出力されるスペクトラム拡散信号を無線送信する送信手
段とを備え、上記無線受信機は、上記送信手段によって
無線送信されたスペクトラム拡散信号を無線受信して出
力する受信手段と、上記拡散信号発生手段によって発生
された複数の拡散符号と同一の複数の拡散符号をそれぞ
れ発生し、搬送波信号を上記発生した複数の拡散符号に
従ってそれぞれ、上記デジタル変調方式を用いて変調す
ることにより、複数の拡散変調信号に変換して出力する
拡散変調信号発生手段と、上記拡散変調信号発生手段か
ら出力される複数の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上
記受信手段によって受信されたスペクトラム拡散信号に
対してスペクトラム逆拡散処理を実行することにより、
複数の情報変調信号を取り出して出力する複数のスペク
トラム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡散手
段から出力される複数の情報変調信号をそれぞれ上記デ
ジタル変調方式に対応するデジタル復調方式を用いて復
調することにより、複数の復調信号に変換する複数の復
調手段と、上記複数の復調手段から出力される複数の復
調信号を合成して合成信号を復調されたデジタルデータ
信号として出力する信号合成手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００６】本発明に係る請求項２記載のスペクトラム
拡散通信システムは、無線送信機と無線受信機とを備え
たスペクトラム拡散通信システムにおいて、上記無線送
信機は、搬送波信号を、入力されるデジタルデータ信号
を従って所定のデジタル変調方式を用いて情報変調信号
に変調して出力する変調手段と、互いに異なる複数の拡
散符号を順次選択的に発生して拡散信号として出力する
拡散信号発生手段と、上記変調手段から出力される情報
変調信号に対して、上記拡散信号発生手段から出力され
た拡散信号を用いてスペクトラム拡散処理を実行するこ
とにより、スペクトラム拡散信号に変換して出力する拡
散変調手段と、上記拡散変調手段から出力されるスペク
トラム拡散信号を無線送信する送信手段とを備え、上記
無線受信機は、上記送信手段によって無線送信されたス
ペクトラム拡散信号を無線受信して出力する受信手段
と、上記拡散信号発生手段によって発生された複数の拡
散符号と同一の複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送
波信号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞ
れ、上記デジタル変調方式を用いて変調することによ
り、複数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信
号発生手段と、上記拡散変調信号発生手段から出力され
る複数の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段
によって受信されたスペクトラム拡散信号に対してスペ
クトラム逆拡散処理を実行することにより、複数の情報
変調信号を取り出して出力する複数のスペクトラム逆拡
散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力
される複数の情報変調信号を合成して合成信号を出力す
る信号合成手段と、上記信号合成手段から出力される合
成信号を、上記デジタル変調方式に対応するデジタル復
調方式を用いて復調することにより、復調されたデジタ
ルデータ信号に変換する復調手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００７】また、本発明に係る請求項３記載のスペク
トラム拡散通信用無線送信機は、搬送波信号を、入力さ
れるデジタルデータ信号を従って所定のデジタル変調方
式を用いて情報変調信号に変調して出力する変調手段
と、互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生し
て拡散信号として出力する拡散信号発生手段と、上記変
調手段から出力される情報変調信号に対して、上記拡散
信号発生手段から出力された拡散信号を用いてスペクト
ラム拡散処理を実行することにより、スペクトラム拡散
信号に変換して出力する拡散変調手段と、上記拡散変調
手段から出力されるスペクトラム拡散信号を無線送信す
る送信手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明に係る請求項４記載のスペ
クトラム拡散通信用無線受信機は、無線送信されたスペ
クトラム拡散信号を無線受信して出力する受信手段と、
互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波
信号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、
上記デジタル変調方式を用いて変調することにより、複
数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生
手段と、上記拡散変調信号発生手段から出力される複数
の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段によっ
て受信されたスペクトラム拡散信号に対してスペクトラ
ム逆拡散処理を実行することにより、複数の情報変調信
号を取り出して出力する複数のスペクトラム逆拡散手段
と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される
複数の情報変調信号をそれぞれ上記デジタル変調方式に
対応するデジタル復調方式を用いて復調することによ
り、複数の復調信号に変換する複数の復調手段と、上記
複数の復調手段から出力される複数の復調信号を合成し
て合成信号を復調されたデジタルデータ信号として出力
する信号合成手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】さらに、本発明に係る請求項５記載のスペ
クトラム拡散通信用無線受信機は、無線送信されたスペ
クトラム拡散信号を無線受信して出力する受信手段と、
互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波
信号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、
上記デジタル変調方式を用いて変調することにより、複
数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生
手段と、上記拡散変調信号発生手段から出力される複数
の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段によっ
て受信されたスペクトラム拡散信号に対してスペクトラ
ム逆拡散処理を実行することにより、複数の情報変調信
号を取り出して出力する複数のスペクトラム逆拡散手段
と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される
複数の情報変調信号を合成して合成信号を出力する信号
合成手段と、上記信号合成手段から出力される合成信号
を、上記デジタル変調方式に対応するデジタル復調方式
を用いて復調することにより、復調されたデジタルデー
タ信号に変換する復調手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】本発明に係る請求項６記載のスペクトラム
拡散通信用変復調装置は、スペクトラム拡散通信用変調
装置とスペクトラム拡散通信用復調装置とを備えたスペ
クトラム拡散通信用変復調装置において、上記スペクト
ラム拡散通信用変調装置は、互いに異なる複数の拡散符
号を順次選択的に発生して拡散信号として出力する拡散
信号発生手段と、入力される情報変調信号に対して、上
記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用いてス
ペクトラム拡散処理を実行することにより、スペクトラ
ム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段とを備え、
上記スペクトラム拡散通信用復調装置は、上記拡散信号
発生手段によって発生された複数の拡散符号と同一の複
数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信号を上記発生
した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、所定のデジタル
変調方式を用いて変調することにより、複数の拡散変調
信号に変換して出力する拡散変調信号発生手段と、上記
拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変調信
号を用いてそれぞれ、入力されたスペクトラム拡散信号
に対してスペクトラム逆拡散処理を実行することによ
り、複数の情報変調信号を取り出して出力する複数のス
ペクトラム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡
散手段から出力される複数の情報変調信号を合成して合
成信号を出力する信号合成手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１１】また、本発明に係る請求項７記載のスペク
トラム拡散通信用変調装置は、互いに異なる複数の拡散
符号を順次選択的に発生して拡散信号として出力する拡
散信号発生手段と、入力される情報変調信号に対して、
上記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用いて
スペクトラム拡散処理を実行することにより、スペクト
ラム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明に係る請求項８記載のスペ
クトラム拡散通信用復調装置は、互いに異なる複数の拡
散符号をそれぞれ発生し、搬送波信号を上記発生した複
数の拡散符号に従ってそれぞれ、所定のデジタル変調方
式を用いて変調することにより、複数の拡散変調信号に
変換して出力する拡散変調信号発生手段と、上記拡散変
調信号発生手段から出力される複数の拡散変調信号を用
いてそれぞれ、入力されたスペクトラム拡散信号に対し
てスペクトラム逆拡散処理を実行することにより、複数
の情報変調信号を取り出して出力する複数のスペクトラ
ム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段か
ら出力される複数の情報変調信号を合成して合成信号を
出力する信号合成手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る一実施形態のスペク
トラム拡散通信システムを示すブロック図である。この
実施形態のスペクトラム拡散通信システムは、図１に示
すように、送信局１００に載置される無線送信機１０１
と、受信局２００に載置される無線受信機２０１とを備
え、無線送信機１０１は、互いに異なる拡散符号による
複数Ｎ個のＰＮ信号（擬似ランダムパターン信号）を発
生しかつデータクロックの周期でＮ個のＰＮ信号を選択
的に切り換えて順次出力する拡散信号発生部２を備え
る。ここで、拡散信号発生部２は、図２に示すように、
互いに異なる拡散符号によるＮ個のＰＮ信号（擬似ラン
ダムパターン信号）をそれぞれ発生するＰＮ信号発生器
４１−１乃至４１−Ｎと、発生されたＮ個のＰＮ信号を
データクロックの周期でＮ個のＰＮ信号を選択的に切り
換えて順次出力する切り換えスイッチＳＷ１とを備え
る。一方、無線受信機２０１は、搬送波信号を上記各Ｐ
Ｎ信号（擬似ランダムパターン信号）に従って２相位相
変調（ＢＰＳＫ）方式で変調して得られた、互いに拡散
符号が異なる複数Ｎ個の拡散変調信号を用いて受信され
た受信信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行って受
信情報変調信号を取り出して出力するレイク受信部８を
備えたことを特徴とする。なお、本実施形態において、
例えば符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ方式）を用
いて、また、例えばＢＰＳＫの変調方式を用いる。

【００１５】図１において、送信局１００の無線送信機
１０１は、情報変調部１と、拡散信号発生部２と、スペ
クトラム拡散変調部３と、高周波送信部４と、送信アン
テナ５とを備える一方、受信局２００の無線受信機２０
１は、受信アンテナ６と、高周波受信部７と、Ｎ個のレ
イク受信回路９−１乃至９−Ｎを有するレイク受信部８
と、加算器１０と、情報復調部１１とを備える。

【００１６】図１に示すように、送信すべき情報デジタ
ルデータ信号であるベースバンド信号は情報変調部１に
入力され、情報変調部１は、所定の中間周波数を有する
中間周波信号を入力されるベースバンド信号に従って例
えばＢＰＳＫの変調方式で変調を行い、変調後の情報変
調信号をスペクトラム拡散変調部３に出力する。一方、
拡散信号発生部２は、互いに異なる拡散符号によるＮ個
のＰＮ信号を発生しかつ上記情報デジタルデータ信号の
データクロックの周期でＮ個のＰＮ信号を選択的に切り
換えてスペクトラム拡散変調部３に順次連続的な拡散信
号として出力する。次いで、スペクトラム拡散変調部３
は、上記情報デジタルデータ信号の１情報符号毎に、異
なるＰＮ信号（拡散符号）を用いて、上記入力された情
報変調信号に対して公知のスペクトラム拡散処理を実行
することによりスペクトラム拡散変調信号に変換して高
周波送信部４に出力する。さらに、高周波送信部４は、
入力された拡散変調信号をより高い無線周波数の送信信
号に周波数変換した後電力増幅して、当該送信信号を送
信アンテナ５から受信局２００の受信アンテナ６に向け
て放射される。放射された送信信号は、例えば、マルチ
パスフェージングを有する無線伝送路を通過した後、受
信局２００の受信アンテナ６によって受信される。

【００１７】受信アンテナ６によって受信された受信信
号は高周波受信部７に入力され、高周波受信部７は、上
記受信信号を低雑音増幅した後、より低い中間周波数を
有する中間周波信号（無線伝送路による影響を受けてい
るが、元のスペクトラム拡散変調信号に対応する。）に
周波数変換し、さらに、Ｎ分配してレイク受信部８のレ
イク受信回路９−１乃至９−Ｎに出力する。ここで、レ
イク受信回路９−１乃至９−Ｎはそれぞれ、拡散信号発
生部２内のＮ個のＰＮ信号発生器４１−１乃至４１−Ｎ
に対応して設けられ、Ｎ個のＰＮ信号発生器４１−１乃
至４１−Ｎによって発生される各ＰＮ信号（擬似ランダ
ムパターン信号）と同一のＮ個の信号に従って、高周波
受信部７で変換された中間周波数と同一の周波数を有す
る搬送波信号をＢＰＳＫ方式で変調することにより互い
に拡散符号が異なる複数Ｎ個の拡散変調信号を発生し、
発生されたＮ個の拡散変調信号を用いて上記分配されて
入力された受信中間周波信号に対してスペクトラム逆拡
散処理を行いかつ復調処理を実行して、各レイク受信回
路９−１乃至９−Ｎから出力される複数Ｎ個の復調信号
を加算することにより復調された情報デジタルデータ信
号であるベースバンド信号を得る。すなわち、レイク受
信回路９−１乃至９−Ｎにおいては、順次異なるＮ個の
ＰＮ信号で順次拡散変調された信号成分がそれぞれ並列
にレイク受信された後、合成されてフェージング変動の
無いレイク受信信号である受信情報復調信号（すなわ
ち、ベースバンド信号）を得ることができる。

【００１８】図２は、図１の拡散信号発生部２を示すブ
ロック図である。図２において、拡散信号発生部２は、
逓倍器１２と、Ｎ個のＰＮ信号発生器４１−１乃至４１
−Ｎを備える。ベースバンド信号と同時に入力される周
期Ｔｉのデータクロックは、逓倍器１２及び切り換えス
イッチＳＷ１の制御入力端子に入力される。逓倍器１２
は、入力されたデータクロックの周波数を複数Ｋ（＝１
／ＷＴｉ）倍して周期１／Ｗを有するチップクロックを
発生した後、Ｎ分配してＰＮ信号発生器４１−１乃至４
１−Ｎ内の各シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲＭのクロッ
ク入力端子に出力する。

【００１９】ＰＮ信号発生器４１−１においては、複数
Ｍ個のシフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲＭが縦続に接続さ
れ、加算器ＡＤ１からの出力信号がシフトレジスタＳＲ
１に入力された後、チップクロックに同期して、シフト
レジスタＳＲ１乃至ＳＲＭに一時的に記憶された後順次
シフトすることにより次の段のシフトレジスタに出力さ
れる。最終段のシフトレジスタＳＲＭから出力される信
号は加算器ＡＤ（Ｍ−１）に入力されるとともに、切り
換えスイッチＳＷ１の第１の入力端子に入力される。ま
た、各シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲ（Ｍ−１）から出
力される信号はそれぞれ加算器ＡＤ１乃至ＡＤ（Ｍ−
１）に入力され、加算器ＡＤ１に入力される２つの信号
は加算されて加算結果の信号がシフトレジスタＳＲ１の
入力端子に入力され、加算器ＡＤ２乃至ＡＤ（Ｍ−１）
に入力される各２つの信号は加算されて各加算結果の信
号がそれぞれ加算器ＡＤ１乃至ＡＤ（Ｍ−２）に入力さ
れる。ただし、加算器ＡＤ１乃至ＡＤ（Ｍ−１）のうち
のいくつかは設けられず間引かれている。以上のように
構成されたＰＮ信号発生器４１−１は公知の通り、２^M
−１の長さを有するＭ系列（擬似ランダムパターンの一
種）によるＰＮ信号を発生して出力する。

【００２０】ＰＮ信号発生器４１−２乃至４１−ＮはＰ
Ｎ信号発生器４１−１の構成を基本として若干結線が異
なるように構成され、すなわち、ＰＮ信号発生器４１−
２乃至４１−Ｎが互いに異なりかつＰＮ信号発生器４１
−１と異なるＰＮ信号を発生するように構成される。例
えば、図２の一例では、ＰＮ信号発生器４１−２におい
て、ＰＮ信号発生器４１−１と比較して加算器ＡＤ１を
設けず、ＰＮ信号発生器４１−Ｎにおいて、ＰＮ信号発
生器４１−１と比較して加算器ＡＤ２を設けていない。
このように構成することにより、ＰＮ信号発生器４１−
１乃至４１−Ｎはそれぞれ、互いに拡散符号が異なるＮ
個のＰＮ信号（擬似ランダムパターン信号）をそれぞれ
発生して切り換えスイッチＳＷ１の第１乃至第Ｎの入力
端子に出力する。

【００２１】切り換えスイッチＳＷ１は、データクロッ
クに同期して、第１乃至第Ｎの入力端子に入力される信
号を順次選択的に切り換えて順次出力し、ここで、第Ｎ
の入力端子まで切り換えた後は、第１の入力端子に戻
る。従って、複数Ｎ個のＰＮ信号の切り換えにおいて、
データクロックに同期して順次選択的に切り換えられ１
つのＰＮ信号が選択されるため、切り換えスイッチＳＷ
１の出力信号は、各ＰＮ信号発生器４１−１乃至４１−
Ｎから発生される複数Ｎ個の拡散符号が連続的に連結さ
れたサイクリック拡散信号となる。

【００２２】図３は、図１のレイク受信部８を示すブロ
ック図であり、図４は、図３のレイク受信回路９−１を
示すブロック図である。以下、レイク受信部８の構成及
び動作について説明する。例えば、マルチパスフェージ
ングが発生するマルチパス伝送路を通って受信された高
周波受信部７からの出力の中間周波信号は、（Ｌ＋１）
本のタップ付き遅延線モデルで近似することにより、次
式で表される。

【００２３】

【数１】

【００２４】ここで、α_mは遅延時間ｍ／Ｗに対する伝
送路重み（複素数）であり、ｃ_i（・）はＰＮ信号発生
器４１−ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）によって発生された
拡散符号であり、ｂ（・）は情報変調信号であり、ｅｘ
ｐ（ｊωｔ）は中間周波の搬送波成分であり、ωは中間
周波の角周波数である。なお、式中のＬ／Ｗは本実施形
態の動作の説明の便宜上加えたシフト時間量である。本
実施形態においては、変調方式として、２相ＰＳＫ方
式、すなわちＢＰＳＫ方式を用いる。

【００２５】図３及び図４に示すように、高周波受信部
７から出力される受信中間周波信号ｒ（ｔ）は複数Ｎ個
の信号に分配された後、レイク受信回路９−１乃至９−
Ｎに入力される。以降の回路について、図４のレイク受
信回路９−１を参照して説明するが、他のレイク受信回
路９−２乃至９−Ｎも同様に構成されるが、レイク受信
回路９−１乃至９−Ｎ内にそれぞれ設けられる拡散変調
信号発生回路１３−１乃至１３−Ｎが発生する複数Ｎ個
の拡散変調信号は、無線送信機１０１のＰＮ信号発生器
４１−１乃至４１−Ｎと同様に互いに異なる。ここで、
拡散変調信号発生回路１３−１乃至１３−Ｎはそれぞ
れ、搬送波信号を、ＰＮ信号発生器４１−１乃至４１−
Ｎで発生される各ＰＮ信号と同一の各ＰＮ信号（擬似ラ
ンダムパターン信号）に従ってＢＰＳＫ方式で変調する
ことにより、互いに拡散符号が異なる複数Ｎ個の拡散変
調信号を発生することを特徴としている。なお、拡散変
調信号発生回路１３−１乃至１３−Ｎはそれぞれ、デー
タクロックのシンボル周期Ｔｉを有しかつ図示しない同
期接続線により互いに同期するタイミング信号ＴＭ１乃
至ＴＭＮを発生して復調回路１７−１乃至１７−Ｎ内の
積分器３１及びサンプラー３２に出力する。

【００２６】図４において、受信中間周波信号ｒ（ｔ）
から分配された複数Ｎ個の信号は、乗算器２０−０に入
力されるとともに、それぞれチップ周期１／Ｗの遅延量
を有し縦続接続された複数Ｌ個の遅延線ＤＥ１乃至ＤＥ
Ｌを介して乗算器２０−Ｌに入力される。ここで、遅延
線ＤＥ１乃至ＤＥ（Ｌ−１）から出力される信号はそれ
ぞれ乗算器２０−１乃至２０−（Ｌ−１）に入力され
る。ここで、遅延線ＤＥ１の入力端をタップ０と呼び、
遅延線ＤＥ１乃至ＤＥＬの各出力端子をそれぞれタップ
１乃至タップＬと呼ぶ。遅延線のタップ０乃至Ｌから
は、隣接する２つの信号でチップ周期１／Ｗの遅延時間
差を有する（Ｌ＋１）本の遅延線信号ｒ（ｔ＋Ｌ／Ｗ−
ｋ／Ｗ），（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）が生成されて乗
算器２０−０乃至２０−Ｌに出力される。（Ｌ＋１）本
の遅延線信号ｒ（ｔ−ｋ／Ｗ），（ｋ＝０，１，２，
…，Ｌ）は、以下、加算器２７に至るまで、各タップ毎
に処理される。

【００２７】当該（Ｌ＋１）本の遅延線信号ｒ（ｔ−ｋ
／Ｗ），（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）はそれぞれ、スペ
クトラム逆拡散回路１４−１内に並列に配置された乗算
器２０−０乃至２０−Ｌに入力されて、拡散変調信号発
生回路１３−１から出力される拡散変調信号ＤＦ１，ｃ
₁（ｔ）ｅｘｐ（−ｊωｔ）と乗算され、これによりス
ペクトラム逆拡散処理が実行される。拡散変調信号発生
回路１３−１に対応する拡散符号ｃ₁（ｔ）で拡散変調
されている受信中間周波信号ｒ（ｔ）に対する、各タッ
プに対応する乗算器出力信号は次式で与えられる。

【数２】 上記数２の右辺の第２項における和はｍ＝０からＬま
で、ただし、ｍ＝Ｌ−ｋを除いて演算される。上記数２
の右辺の第２項は、後段に配置される積分器３１及び平
均回路２８−１乃至２８−Ｌにおいてそれぞれ除去され
る。また、上記数２の右辺の第１項において｜ｃ
₁（ｔ）｜²＝１となるため、各タップに対応するスペク
トラム逆拡散処理後の逆拡散信号として、α_L-kｂ
（ｔ）のみが残ることになる。よって、各タップに対応
する乗算器２０の出力を逆拡散信号α_L-kｂ（ｔ）とみ
なしても支障はない。以下では、後の動作の説明を容易
にするため、乗算器２０−０乃至２０−Ｌの出力信号を
逆拡散信号と呼びそれぞれα_L-kｂ（ｔ），（ｋ＝０，
１，２，…，Ｌ）で表わすこととする。従って、各タッ
プに対応するスペクトラム逆拡散処理後の逆拡散信号
は、α_L-kｂ（ｔ），（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）とな
り、それぞれ伝送路重み推定回路１５−１内の遅延時間
ＮＴｉ秒を有する遅延線２１−０乃至２１−Ｌを介して
乗算器２２−０乃至２２−Ｌに出力されるとともに、最
大比合成回路１６−１の乗算器２６−０乃至２６−Ｌに
出力される。

【００２８】伝送路重み推定回路１５−１に入力された
逆拡散信号は、α_L-kｂ（ｔ），（ｋ＝０，１，２，
…，Ｌ）は、遅延時間Ｎ×Ｔｉ秒の遅延線２１−０乃至
２１−Ｌを通過することによりＮシンボル前（ここで、
Ｎは並列に配置したレイク受信回路９−１乃至９−Ｎの
数に等しい。）の逆拡散信号α_L-kｂ（ｔ−ＮＴｉ），
（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）となる。Ｎシンボル前の逆
拡散信号α_L-kｂ（ｔ−ＮＴｉ），（ｋ＝０，１，２，
…，Ｌ）は、各乗算器２２−０乃至２２−Ｌによって、
同じく遅延時間ＮＴｉ秒を有する遅延線２３から出力さ
れるＮシンボル前の復調信号ＪＳ１と乗算され、逆拡散
信号中に含まれる情報信号成分が除去される。情報信号
成分の除去された逆拡散信号成分はそれぞれ、平均回路
２８−０乃至２８−Ｌを介して伝送路特性推定信号α’
_L-k（この信号は伝送路重みα_L-kの推定値であり、推定
信号を示すために’を付与する。）となり、最大比合成
回路１６−１内の２乗検波回路２４−０乃至２４−Ｌ及
び除算器２５−０乃至２５−Ｌに出力される。ここで、
平均回路２８−０乃至２８−Ｌは、情報信号成分の除去
された逆拡散信号成分から、雑音成分を除去するととも
に、先の情報信号成分の除去の操作において、Ｎシンボ
ル前の復調信号が誤りであった場合の影響を抑える機能
を有している。

【００２９】最大比合成回路１６−１においては、各２
乗検波器２４−０乃至２４−Ｌと各除算器２５−０乃至
２５−Ｌとによって、次式の演算を実行することによ
り、伝送路特性推定信号α’_L-kの複素共役である伝送
路重み信号α’_L-k＊を得る。ここで、＊は複素数の複
素共役を示す。

【００３０】

【数３】｜α’_L-k｜^２／α’_L-k＝α’_L-k＊，（ｋ＝
０，１，２，…，Ｌ）

【００３１】ここで、＊は複素数の複素共役を示す。各
乗算器２０−０乃至２０−Ｌから出力される逆拡散信号
α_L-kｂ（ｔ），（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）と、各除
算器２６−１乃至２６−Ｌから出力される伝送路特性推
定信号α’_L-kの複素共役である伝送路重み信号α’_L-k
＊，（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）とがそれぞれ各乗算器
２６−０乃至２６−Ｌによって乗算されることにより、
伝送路による位相の変化を補償して同相化するととも
に、伝送路の振幅特性に応じて重みづけが行われ、その
結果の信号は次式で表される。

【００３２】

【数４】α_L-k・α’_L-k＊・ｂ（ｔ）≒｜α_L-k｜^２ｂ
（ｔ）,(ｋ＝０,１,２,…,Ｌ)

【００３３】それぞれのタップで重みづけされ各乗算器
２６−０乃至２６−Ｌから出力される逆拡散信号｜α
_L-k｜^２ｂ（ｔ），（ｋ＝０，１，２，…，Ｌ）は同相
合成器である加算器２７によって加算されて最大比合成
され、これにより、加算器２７はマルチパス伝送路によ
るフェージング変動を抑圧した次式の最大比合成信号Ｍ
Ｃ１を出力する。

【００３４】

【数５】

【００３５】当該最大比合成信号ＭＣ１は、情報変調部
１の変調処理とは逆の復調処理を実行する復調回路１７
−１に入力され、復調回路１７−１内の積分器３１にお
いて、１シンボル周期Ｔｉにわたって積分されて次式で
表される信号となる。

【００３６】

【数６】

【００３７】ここで、上記積分処理は、拡散変調信号発
生器１３−１から出力され、シンボル周期Ｔｉを有する
タイミング信号ＴＭ１に同期して実行され、すなわち当
該積分区間は当該タイミング信号ＴＭ１に同期して設定
される。この積分処理によって、逆拡散信号の相関ピー
クを得るとともに、他の拡散符号で拡散された信号成分
を除去する。従って、対応する拡散符号で拡散された信
号を受信したときのみ積分結果は、強いピーク値をも
ち、他の拡散信号で拡散された信号を受信しているとき
は、実質的に０に近い値となる。積分結果は、同じく拡
散変調信号発生器１３−１から出力される周期Ｔｉのタ
イミング信号ＴＭ１に同期してサンプラー３２で積分結
果が周期Ｔｉのサンプリング周期でサンプリングされて
決定変数信号Ｕを得た後、当該決定変数信号Ｕは符号復
調器３３に出力される。符号復調器３３は決定変数信号
Ｕの値に応じて次式に示すように符号判定することによ
り復調処理を実行して、符号復調結果の復調信号ＪＳ１
を加算器１０に出力するとともに、伝送路重み推定回路
１５−１において情報成分を除去するために、遅延時間
ＮＴｉを有する遅延線２３を介して乗算器２２−０乃至
２２−Ｌに出力する。

【００３８】

【数７】ＪＳｉ＝＋１，Ｕ＞Ｕｔｈのとき， ＪＳｉ＝０，｜Ｕ｜≦Ｕｔｈのとき， ＪＳｉ＝−１，Ｕ＜Ｕｔｈのとき。

【００３９】ここで、復調信号ＪＳ１は、Ｎシンボル毎
に１又は−１の値をとり、その他は０となる。なお、し
きい値Ｕｔｈは好ましくは、次式のように予め設定され
る。

【００４０】

【数８】

【００４１】ここで、Ｅ（・）は時間平均である。

【００４２】各レイク受信回路９−１乃至９−Ｎからそ
れぞれ復調信号ＪＳｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）が出
力され、当該復調信号ＪＳｉは、復調信号を合成する信
号合成部である加算器１０に入力されて加算されること
により合成された後、復調されたベースバンド信号とし
て出力される。

【００４３】ここで、送信信号は、情報変調信号毎に異
なるＮ種類の拡散符号で順次拡散変調が施されており、
レイク受信回路９−１乃至９−Ｎでは、それぞれ対応す
る拡散符号で拡散変調された信号に対して個別に逆拡散
処理及びレイク合成処理が行われる。従って、レイク受
信回路９−１乃至９−Ｎから出力される復調信号ＪＳｉ
は、Ｎシンボル毎に１又は−１の復調情報の信号を含み
その他の部分は０となる。また、各レイク受信回路９−
１乃至９−Ｎでレイク合成される信号タイミングは１情
報シンボルずつシフトしているため、当該レイク受信回
路９−１乃至９−Ｎから出力される復調信号の非ゼロ出
力信号もまた互いに１シンボルずつシフトしている。従
って、それぞれの復調信号を加算器１０で加算すること
により、並列に受信された復調信号を正しい順序で並べ
られた直列の復調信号である復調されたベースバンド信
号を得ることができる。

【００４４】次に、図面を参照して、本実施形態の具体
的な動作の一例について説明する。図８（ａ）に示すよ
うな情報信号は、情報変調部１によって情報変調信号に
変換される。拡散符号発生部２では、拡散符号発生部２
で生成する拡散符号の種類の数Ｎ＝３に対して、図８
（ｂ）に示すように１情報シンボルごとに異なる拡散符
号（サイクリック拡散信号）を生成する。スペクトラム
拡散変調部３では、拡散信号発生部２から生成されるサ
イクリック拡散信号を、図８（ｃ）に示すように１情報
シンボル毎に順次異なる拡散符号で拡散変調信号に変換
する。ただし、図８においては、ベースバンド周波数の
信号波形で表示している。

【００４５】送信局１００の無線送信機１０１から送信
された送信信号は、例えば図５に示すようなマルチパス
伝送路を介して受信局２００の無線受信機２０１に無線
伝送されるため、図６に示すようなインパルス応答の遅
延広がりによるフェージング変動を受けた受信信号が受
信される。受信信号はスペクトラム逆拡散部であるレイ
ク受信部８によって逆拡散処理されて、図９に示す逆拡
散信号が出力される。図９の逆拡散信号に対応する点
は、厳密には、図４に示すレイク受信回路９−１乃至９
−Ｎ中に存在しないが、本実施形態の動作の説明を容易
にするために用いた。当該信号は、図４に示すレイク受
信回路９−１乃至９−Ｎにおいて、受信中間周波信号の
入力端子に直列に接続された遅延線ＤＥ１乃至ＤＥＬを
設ける代わりに、各拡散変調信号発生回路１３−１乃至
１３−Ｎの出力点側に直列に設けられ拡散変調信号に対
して逆拡散処理を施すための逆拡散回路からの出力信号
に対応し、もしくは、当該逆拡散回路を整合フィルタで
構成したときの出力信号に対応する。それぞれの逆拡散
信号は図９において両矢印で示した情報シンボル周期Ｔ
ｉを超えるオーバーシンボル周期Ｔｏ（＝Ｎ×Ｔｉ）毎
にレイク受信されてレイク合成されることにより受信信
号の品質の改善を図る。無線送信機１０１で異なる拡散
符号で拡散変調された信号は、それぞれ対応するレイク
受信回路９−１乃至９−Ｎでレイク受信されて出力され
るが、レイク受信回路９−１乃至９−Ｎから出力される
各復調信号ＪＳ１乃至ＪＳＮは、互いに１情報シンボル
だけずれて出力されるので、上記各復調信号ＪＳ１乃至
ＪＳＮを加算器１０で加算して合成することにより連続
的に順次連結された復調符号を有するベースバンド信号
を得ることができる。

【００４６】上述の如く、この実施形態によれば、受信
局２００の無線受信機２０１において各チャネルにおけ
る情報シンボルの間隔は、例えばＮ＝３に設定すれば、
情報シンボル周期Ｔｉの３倍に拡大されるため、情報シ
ンボル間の符号間干渉の発生を回避できる遅延広がりは
情報シンボル周期Ｔｉの３倍まで拡大されることにな
る。さらに、情報シンボル周期Ｔｉを超える範囲に広が
った遅延波をかき集めることにより遅延広がりによるエ
ネルギーの損失を回避できるという特有の効果を有す
る。

【００４７】以上のように、この発明によれば、情報シ
ンボルを等価的に拡張することになるので、シンボル間
の符号間干渉の発生する遅延広がりの許容値を複数Ｎ倍
まで拡大できるとともに、複数Ｎ倍のシンボル周期の中
から必要な情報のエネルギーを取り出すことができる。

【００４８】以上の実施形態において、無線送信機１０
１と無線受信機２０１とを合体して無線通信機を構成し
てもよい。また、本実施形態において、拡散信号発生部
２とスペクトラム拡散変調部３とによりスペクトラム拡
散通信用変調装置を構成する一方、レイク受信部８によ
りスペクトラム拡散通信用復調装置を構成している。こ
こで、スペクトラム拡散通信用変調装置と、スペクトラ
ム拡散通信用復調装置とを合体して、スペクトラム拡散
通信用変復調装置を構成してもよい。

【００４９】以上の実施形態において、変調方式として
ＢＰＳＫ方式を用いているが、本発明はこれに限らず、
他のＰＳＫ方式や、ＱＡＭ方式などの無線伝送に好適な
デジタル変調方式を用いてよい。

【００５０】以上の実施形態において、複数Ｎ個のレイ
ク受信回路９−１乃至９−Ｎ内の復調回路１７−１乃至
１７−Ｎにおいて逆拡散された信号を復調した後、加算
器１０により合成して、送信されたベースバンド信号に
対応する受信されたベースバンド信号を得ているが、本
発明はこれに限らず、複数Ｎ個のレイク受信回路９−１
乃至９−Ｎ内に復調回路１７−１乃至１７−Ｎを設け
ず、各レイク受信回路９−１乃至９−Ｎの最大比合成回
路１６−１乃至１６−Ｎの出力信号を直接に加算器１０
に入力し、かつ加算器１０の出力側に、加算器１０から
出力される信号を、情報変調部１の変調処理とは逆の復
調処理で復調して復調されたベースバンド信号を出力す
る１つの情報復調回路を設けてもよい。この場合、当該
情報復調回路には、上記実施形態と同様に、タイミング
信号ＴＭ１乃至ＴＭＮが入力されて復調処理に用いられ
る一方、当該情報復調回路から出力される復調されたベ
ースバンド信号は図４に示すように各レイク受信回路９
−１乃至９−Ｎ内に復調回路１７−１乃至１７−Ｎの遅
延線２３に入力される。従って、各レイク受信回路９−
１乃至９−Ｎの最大比合成回路１６−１乃至１６−Ｎか
ら出力される複数Ｎ個の情報変調信号は加算器１０によ
り加算されて合成された後、情報復調回路で復調されて
ベースバンド信号として出力される。すなわち、この変
形例においても、上記の実施形態と同様に、逆拡散した
後復調してベースバンド信号を得ることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載のスペクトラム拡散通信システムによれば、無線
送信機と無線受信機とを備えたスペクトラム拡散通信シ
ステムにおいて、上記無線送信機は、搬送波信号を、入
力されるデジタルデータ信号を従って所定のデジタル変
調方式を用いて情報変調信号に変調して出力する変調手
段と、互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生
して拡散信号として出力する拡散信号発生手段と、上記
変調手段から出力される情報変調信号に対して、上記拡
散信号発生手段から出力された拡散信号を用いてスペク
トラム拡散処理を実行することにより、スペクトラム拡
散信号に変換して出力する拡散変調手段と、上記拡散変
調手段から出力されるスペクトラム拡散信号を無線送信
する送信手段とを備え、上記無線受信機は、上記送信手
段によって無線送信されたスペクトラム拡散信号を無線
受信して出力する受信手段と、上記拡散信号発生手段に
よって発生された複数の拡散符号と同一の複数の拡散符
号をそれぞれ発生し、搬送波信号を上記発生した複数の
拡散符号に従ってそれぞれ、上記デジタル変調方式を用
いて変調することにより、複数の拡散変調信号に変換し
て出力する拡散変調信号発生手段と、上記拡散変調信号
発生手段から出力される複数の拡散変調信号を用いてそ
れぞれ、上記受信手段によって受信されたスペクトラム
拡散信号に対してスペクトラム逆拡散処理を実行するこ
とにより、複数の情報変調信号を取り出して出力する複
数のスペクトラム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラ
ム逆拡散手段から出力される複数の情報変調信号をそれ
ぞれ上記デジタル変調方式に対応するデジタル復調方式
を用いて復調することにより、複数の復調信号に変換す
る複数の復調手段と、上記複数の復調手段から出力され
る複数の復調信号を合成して合成信号を復調されたデジ
タルデータ信号として出力する信号合成手段とを備え
た。従って、例えば陸上移動通信などの伝送路上でマル
チパスフェージングが発生するような条件下で、広帯域
の情報信号を従来例に比較して高品質に伝送することが
できるスペクトラム拡散通信システムを提供することが
できる。上述のように、無線受信機において各チャネル
における情報シンボルの間隔は、情報シンボル周期の複
数倍に拡大されるため、情報シンボル間の符号間干渉の
発生を回避できる遅延広がりは情報シンボル周期の複数
倍まで拡大されることになる。さらに、情報シンボル周
期を超える範囲に広がった遅延波をかき集めることによ
り遅延広がりによるエネルギーの損失を回避できるとい
う特有の効果を有する。従って、情報シンボルを等価的
に拡張することになるので、シンボル間の符号間干渉の
発生する遅延広がりの許容値を複数倍まで拡大できると
ともに、複数倍のシンボル周期の中から必要な情報のエ
ネルギーを取り出すことができる。

【００５２】また、本発明に係る請求項２記載のスペク
トラム拡散通信システムによれば、無線送信機と無線受
信機とを備えたスペクトラム拡散通信システムにおい
て、上記無線送信機は、搬送波信号を、入力されるデジ
タルデータ信号を従って所定のデジタル変調方式を用い
て情報変調信号に変調して出力する変調手段と、互いに
異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生して拡散信号
として出力する拡散信号発生手段と、上記変調手段から
出力される情報変調信号に対して、上記拡散信号発生手
段から出力された拡散信号を用いてスペクトラム拡散処
理を実行することにより、スペクトラム拡散信号に変換
して出力する拡散変調手段と、上記拡散変調手段から出
力されるスペクトラム拡散信号を無線送信する送信手段
とを備え、上記無線受信機は、上記送信手段によって無
線送信されたスペクトラム拡散信号を無線受信して出力
する受信手段と、上記拡散信号発生手段によって発生さ
れた複数の拡散符号と同一の複数の拡散符号をそれぞれ
発生し、搬送波信号を上記発生した複数の拡散符号に従
ってそれぞれ、上記デジタル変調方式を用いて変調する
ことにより、複数の拡散変調信号に変換して出力する拡
散変調信号発生手段と、上記拡散変調信号発生手段から
出力される複数の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上記
受信手段によって受信されたスペクトラム拡散信号に対
してスペクトラム逆拡散処理を実行することにより、複
数の情報変調信号を取り出して出力する複数のスペクト
ラム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段
から出力される複数の情報変調信号を合成して合成信号
を出力する信号合成手段と、上記信号合成手段から出力
される合成信号を、上記デジタル変調方式に対応するデ
ジタル復調方式を用いて復調することにより、復調され
たデジタルデータ信号に変換する復調手段とを備えた。
従って、例えば陸上移動通信などの伝送路上でマルチパ
スフェージングが発生するような条件下で、広帯域の情
報信号を従来例に比較して高品質に伝送することができ
るスペクトラム拡散通信システムを提供することができ
る。上述のように、無線受信機において各チャネルにお
ける情報シンボルの間隔は、情報シンボル周期の複数倍
に拡大されるため、情報シンボル間の符号間干渉の発生
を回避できる遅延広がりは情報シンボル周期の複数倍ま
で拡大されることになる。さらに、情報シンボル周期を
超える範囲に広がった遅延波をかき集めることにより遅
延広がりによるエネルギーの損失を回避できるという特
有の効果を有する。従って、情報シンボルを等価的に拡
張することになるので、シンボル間の符号間干渉の発生
する遅延広がりの許容値を複数倍まで拡大できるととも
に、複数倍のシンボル周期の中から必要な情報のエネル
ギーを取り出すことができる。

【００５３】また、本発明に係る請求項３記載のスペク
トラム拡散通信用無線送信機においては、搬送波信号
を、入力されるデジタルデータ信号を従って所定のデジ
タル変調方式を用いて情報変調信号に変調して出力する
変調手段と、互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的
に発生して拡散信号として出力する拡散信号発生手段
と、上記変調手段から出力される情報変調信号に対し
て、上記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用
いてスペクトラム拡散処理を実行することにより、スペ
クトラム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段と、
上記拡散変調手段から出力されるスペクトラム拡散信号
を無線送信する送信手段とを備えた。従って、例えば陸
上移動通信などの伝送路上でマルチパスフェージングが
発生するような条件下で、広帯域の情報信号を従来例に
比較して高品質に伝送することができるスペクトラム拡
散通信用無線送信機を提供することができる。上述のよ
うに、無線受信機において各チャネルにおける情報シン
ボルの間隔は、情報シンボル周期の複数倍に拡大される
ため、情報シンボル間の符号間干渉の発生を回避できる
遅延広がりは情報シンボル周期の複数倍まで拡大される
ことになる。さらに、情報シンボル周期を超える範囲に
広がった遅延波をかき集めることにより遅延広がりによ
るエネルギーの損失を回避できるという特有の効果を有
する。従って、情報シンボルを等価的に拡張することに
なるので、シンボル間の符号間干渉の発生する遅延広が
りの許容値を複数倍まで拡大できるとともに、複数倍の
シンボル周期の中から必要な情報のエネルギーを取り出
すことができる。

【００５４】さらに、本発明に係る請求項４記載のスペ
クトラム拡散通信用無線受信機においては、無線送信さ
れたスペクトラム拡散信号を無線受信して出力する受信
手段と、互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ発生
し、搬送波信号を上記発生した複数の拡散符号に従って
それぞれ、上記デジタル変調方式を用いて変調すること
により、複数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変
調信号発生手段と、上記拡散変調信号発生手段から出力
される複数の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上記受信
手段によって受信されたスペクトラム拡散信号に対して
スペクトラム逆拡散処理を実行することにより、複数の
情報変調信号を取り出して出力する複数のスペクトラム
逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段から
出力される複数の情報変調信号をそれぞれ上記デジタル
変調方式に対応するデジタル復調方式を用いて復調する
ことにより、複数の復調信号に変換する複数の復調手段
と、上記複数の復調手段から出力される複数の復調信号
を合成して合成信号を復調されたデジタルデータ信号と
して出力する信号合成手段とを備えた。従って、例えば
陸上移動通信などの伝送路上でマルチパスフェージング
が発生するような条件下で、広帯域の情報信号を従来例
に比較して高品質に伝送することができるスペクトラム
拡散通信用無線受信機を提供することができる。上述の
ように、無線受信機において各チャネルにおける情報シ
ンボルの間隔は、情報シンボル周期の複数倍に拡大され
るため、情報シンボル間の符号間干渉の発生を回避でき
る遅延広がりは情報シンボル周期の複数倍まで拡大され
ることになる。さらに、情報シンボル周期を超える範囲
に広がった遅延波をかき集めることにより遅延広がりに
よるエネルギーの損失を回避できるという特有の効果を
有する。従って、情報シンボルを等価的に拡張すること
になるので、シンボル間の符号間干渉の発生する遅延広
がりの許容値を複数倍まで拡大できるとともに、複数倍
のシンボル周期の中から必要な情報のエネルギーを取り
出すことができる。

【００５５】さらに、本発明に係る請求項５記載のスペ
クトラム拡散通信用無線受信機においては、無線送信さ
れたスペクトラム拡散信号を無線受信して出力する受信
手段と、互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ発生
し、搬送波信号を上記発生した複数の拡散符号に従って
それぞれ、上記デジタル変調方式を用いて変調すること
により、複数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変
調信号発生手段と、上記拡散変調信号発生手段から出力
される複数の拡散変調信号を用いてそれぞれ、上記受信
手段によって受信されたスペクトラム拡散信号に対して
スペクトラム逆拡散処理を実行することにより、複数の
情報変調信号を取り出して出力する複数のスペクトラム
逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡散手段から
出力される複数の情報変調信号を合成して合成信号を出
力する信号合成手段と、上記信号合成手段から出力され
る合成信号を、上記デジタル変調方式に対応するデジタ
ル復調方式を用いて復調することにより、復調されたデ
ジタルデータ信号に変換する復調手段とを備えた。従っ
て、例えば陸上移動通信などの伝送路上でマルチパスフ
ェージングが発生するような条件下で、広帯域の情報信
号を従来例に比較して高品質に伝送することができるス
ペクトラム拡散通信用無線受信機を提供することができ
る。上述のように、無線受信機において各チャネルにお
ける情報シンボルの間隔は、情報シンボル周期の複数倍
に拡大されるため、情報シンボル間の符号間干渉の発生
を回避できる遅延広がりは情報シンボル周期の複数倍ま
で拡大されることになる。さらに、情報シンボル周期を
超える範囲に広がった遅延波をかき集めることにより遅
延広がりによるエネルギーの損失を回避できるという特
有の効果を有する。従って、情報シンボルを等価的に拡
張することになるので、シンボル間の符号間干渉の発生
する遅延広がりの許容値を複数倍まで拡大できるととも
に、複数倍のシンボル周期の中から必要な情報のエネル
ギーを取り出すことができる。

【００５６】本発明に係る請求項６記載のスペクトラム
拡散通信用変復調装置によれば、スペクトラム拡散通信
用変調装置とスペクトラム拡散通信用復調装置とを備え
たスペクトラム拡散通信用変復調装置において、上記ス
ペクトラム拡散通信用変調装置は、互いに異なる複数の
拡散符号を順次選択的に発生して拡散信号として出力す
る拡散信号発生手段と、入力される情報変調信号に対し
て、上記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用
いてスペクトラム拡散処理を実行することにより、スペ
クトラム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段とを
備え、上記スペクトラム拡散通信用復調装置は、上記拡
散信号発生手段によって発生された複数の拡散符号と同
一の複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信号を上
記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、所定のデ
ジタル変調方式を用いて変調することにより、複数の拡
散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生手段
と、上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡
散変調信号を用いてそれぞれ、入力されたスペクトラム
拡散信号に対してスペクトラム逆拡散処理を実行するこ
とにより、複数の情報変調信号を取り出して出力する複
数のスペクトラム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラ
ム逆拡散手段から出力される複数の情報変調信号を合成
して合成信号を出力する信号合成手段とを備えた。従っ
て、例えば陸上移動通信などの伝送路上でマルチパスフ
ェージングが発生するような条件下で、広帯域の情報信
号を従来例に比較して高品質に伝送することができるス
ペクトラム拡散通信用変復調装置を提供することができ
る。上述のように、復調装置において各チャネルにおけ
る情報シンボルの間隔は、情報シンボル周期の複数倍に
拡大されるため、情報シンボル間の符号間干渉の発生を
回避できる遅延広がりは情報シンボル周期の複数倍まで
拡大されることになる。さらに、情報シンボル周期を超
える範囲に広がった遅延波をかき集めることにより遅延
広がりによるエネルギーの損失を回避できるという特有
の効果を有する。従って、情報シンボルを等価的に拡張
することになるので、シンボル間の符号間干渉の発生す
る遅延広がりの許容値を複数倍まで拡大できるととも
に、複数倍のシンボル周期の中から必要な情報のエネル
ギーを取り出すことができる。

【００５７】また、本発明に係る請求項７記載のスペク
トラム拡散通信用変調装置においては、互いに異なる複
数の拡散符号を順次選択的に発生して拡散信号として出
力する拡散信号発生手段と、入力される情報変調信号に
対して、上記拡散信号発生手段から出力された拡散信号
を用いてスペクトラム拡散処理を実行することにより、
スペクトラム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段
とを備えた。従って、例えば陸上移動通信などの伝送路
上でマルチパスフェージングが発生するような条件下
で、広帯域の情報信号を従来例に比較して高品質に伝送
することができるスペクトラム拡散通信用変調装置を提
供することができる。上述のように、復調装置において
各チャネルにおける情報シンボルの間隔は、情報シンボ
ル周期の複数倍に拡大されるため、情報シンボル間の符
号間干渉の発生を回避できる遅延広がりは情報シンボル
周期の複数倍まで拡大されることになる。さらに、情報
シンボル周期を超える範囲に広がった遅延波をかき集め
ることにより遅延広がりによるエネルギーの損失を回避
できるという特有の効果を有する。従って、情報シンボ
ルを等価的に拡張することになるので、シンボル間の符
号間干渉の発生する遅延広がりの許容値を複数倍まで拡
大できるとともに、複数倍のシンボル周期の中から必要
な情報のエネルギーを取り出すことができる。

【００５８】さらに、本発明に係る請求項８記載のスペ
クトラム拡散通信用復調装置においては、互いに異なる
複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信号を上記発
生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、所定のデジタ
ル変調方式を用いて変調することにより、複数の拡散変
調信号に変換して出力する拡散変調信号発生手段と、上
記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変調
信号を用いてそれぞれ、入力されたスペクトラム拡散信
号に対してスペクトラム逆拡散処理を実行することによ
り、複数の情報変調信号を取り出して出力する複数のス
ペクトラム逆拡散手段と、上記複数のスペクトラム逆拡
散手段から出力される複数の情報変調信号を合成して合
成信号を出力する信号合成手段とを備えた。従って、例
えば陸上移動通信などの伝送路上でマルチパスフェージ
ングが発生するような条件下で、広帯域の情報信号を従
来例に比較して高品質に伝送することができるスペクト
ラム拡散通信用復調装置を提供することができる。上述
のように、当該復調装置において各チャネルにおける情
報シンボルの間隔は、情報シンボル周期の複数倍に拡大
されるため、情報シンボル間の符号間干渉の発生を回避
できる遅延広がりは情報シンボル周期の複数倍まで拡大
されることになる。さらに、情報シンボル周期を超える
範囲に広がった遅延波をかき集めることにより遅延広が
りによるエネルギーの損失を回避できるという特有の効
果を有する。従って、情報シンボルを等価的に拡張する
ことになるので、シンボル間の符号間干渉の発生する遅
延広がりの許容値を複数倍まで拡大できるとともに、複
数倍のシンボル周期の中から必要な情報のエネルギーを
取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施形態のスペクトラム拡散
通信システムを示すブロック図である。

【図２】 図１の拡散信号発生部２を示すブロック図で
ある。

【図３】 図１のレイク受信部８を示すブロック図であ
る。

【図４】 図３のレイク受信回路９−１を示すブロック
図である。

【図５】 送信局１００と受信局２００との間における
陸上移動通信におけるマルチパス伝送路の概念を示す平
面図である。

【図６】 図５に対応するマルチパス伝送路のインパル
ス応答特性の一例を示す図である。

【図７】 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図６で示した
マルチパス伝送路において、従来のスペクトラム拡散通
信システムを用いて狭帯域のデジタル信号及び広帯域の
情報を伝送した場合の、逆拡散処理後の受信信号を示す
タイミングチャートである。

【図８】 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ拡散符
号数Ｎ＝３、拡散符号のチップ長＝１５、デジタル信号
の変調方式を２相位相方式（ＢＰＳＫ）とした場合の、
図１のスペクトラム拡散通信システムにおける情報符
号、拡散符号及び拡散変調信号を示すタイミングチャー
トである。

【図９】 図８で示した拡散変調信号を図６で示したイ
ンパルス応答のマルチパス伝送路を介して、本実施形態
の無線受信機で受信した場合の、各レイク受信回路にお
ける逆拡散処理後の受信信号を示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１…情報変調部、 ２…拡散信号発生部、 ３…スペクトラム拡散変調部、 ４…高周波送信部、 ５…送信アンテナ、 ６…受信アンテナ、 ７…高周波受信部、 ８…レイク受信部、 ９−１乃至９−Ｎ…レイク受信回路、 １０…加算器、 １１…情報復調部、 １２…逓倍器、 １３−１，１３−２乃至１３−Ｎ…拡散信号発生回路、 １４−１，１４−２乃至１４−Ｎ…スペクトラム逆拡散
回路、 １５−１，１５−２乃至１５−Ｎ…伝送路重み推定回
路、 １６−１，１６−２乃至１６−Ｎ…最大比合成回路、 １７−１，１７−２乃至１７−Ｎ…復調回路、 ４１−１乃至４１−Ｎ…ＰＮ信号発生器、 １００…送信局、 １０１…無線送信機、 ２００…受信局、 ２０１…無線受信機、 ＳＷ１…切り換えスイッチ、 ＡＤ−１乃至ＡＤ−（Ｍ−１）…加算器、 ＤＥ１乃至ＤＥＬ…遅延線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 龍 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内 (72)発明者 唐沢 好男 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線送信機と無線受信機とを備えたスペ
   クトラム拡散通信システムにおいて、 上記無線送信機は、 搬送波信号を、入力されるデジタルデータ信号を従って
   所定のデジタル変調方式を用いて情報変調信号に変調し
   て出力する変調手段と、 互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生して拡
   散信号として出力する拡散信号発生手段と、 上記変調手段から出力される情報変調信号に対して、上
   記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用いてス
   ペクトラム拡散処理を実行することにより、スペクトラ
   ム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段と、 上記拡散変調手段から出力されるスペクトラム拡散信号
   を無線送信する送信手段とを備え、 上記無線受信機は、 上記送信手段によって無線送信されたスペクトラム拡散
   信号を無線受信して出力する受信手段と、 上記拡散信号発生手段によって発生された複数の拡散符
   号と同一の複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信
   号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、上
   記デジタル変調方式を用いて変調することにより、複数
   の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生手
   段と、 上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変
   調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段によって受信さ
   れたスペクトラム拡散信号に対してスペクトラム逆拡散
   処理を実行することにより、複数の情報変調信号を取り
   出して出力する複数のスペクトラム逆拡散手段と、 上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される複数
   の情報変調信号をそれぞれ上記デジタル変調方式に対応
   するデジタル復調方式を用いて復調することにより、複
   数の復調信号に変換する複数の復調手段と、 上記複数の復調手段から出力される複数の復調信号を合
   成して合成信号を復調されたデジタルデータ信号として
   出力する信号合成手段とを備えたことを特徴とするスペ
   クトラム拡散通信システム。
2. 【請求項２】 無線送信機と無線受信機とを備えたスペ
   クトラム拡散通信システムにおいて、 上記無線送信機は、 搬送波信号を、入力されるデジタルデータ信号を従って
   所定のデジタル変調方式を用いて情報変調信号に変調し
   て出力する変調手段と、 互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生して拡
   散信号として出力する拡散信号発生手段と、 上記変調手段から出力される情報変調信号に対して、上
   記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用いてス
   ペクトラム拡散処理を実行することにより、スペクトラ
   ム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段と、 上記拡散変調手段から出力されるスペクトラム拡散信号
   を無線送信する送信手段とを備え、 上記無線受信機は、 上記送信手段によって無線送信されたスペクトラム拡散
   信号を無線受信して出力する受信手段と、 上記拡散信号発生手段によって発生された複数の拡散符
   号と同一の複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信
   号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、上
   記デジタル変調方式を用いて変調することにより、複数
   の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生手
   段と、 上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変
   調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段によって受信さ
   れたスペクトラム拡散信号に対してスペクトラム逆拡散
   処理を実行することにより、複数の情報変調信号を取り
   出して出力する複数のスペクトラム逆拡散手段と、 上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される複数
   の情報変調信号を合成して合成信号を出力する信号合成
   手段と、 上記信号合成手段から出力される合成信号を、上記デジ
   タル変調方式に対応するデジタル復調方式を用いて復調
   することにより、復調されたデジタルデータ信号に変換
   する復調手段とを備えたことを特徴とするスペクトラム
   拡散通信システム。
3. 【請求項３】 搬送波信号を、入力されるデジタルデー
   タ信号を従って所定のデジタル変調方式を用いて情報変
   調信号に変調して出力する変調手段と、 互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生して拡
   散信号として出力する拡散信号発生手段と、 上記変調手段から出力される情報変調信号に対して、上
   記拡散信号発生手段から出力された拡散信号を用いてス
   ペクトラム拡散処理を実行することにより、スペクトラ
   ム拡散信号に変換して出力する拡散変調手段と、 上記拡散変調手段から出力されるスペクトラム拡散信号
   を無線送信する送信手段とを備えたことを特徴とするス
   ペクトラム拡散通信用無線送信機。
4. 【請求項４】 無線送信されたスペクトラム拡散信号を
   無線受信して出力する受信手段と、 互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波
   信号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、
   上記デジタル変調方式を用いて変調することにより、複
   数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生
   手段と、 上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変
   調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段によって受信さ
   れたスペクトラム拡散信号に対してスペクトラム逆拡散
   処理を実行することにより、複数の情報変調信号を取り
   出して出力する複数のスペクトラム逆拡散手段と、 上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される複数
   の情報変調信号をそれぞれ上記デジタル変調方式に対応
   するデジタル復調方式を用いて復調することにより、複
   数の復調信号に変換する複数の復調手段と、 上記複数の復調手段から出力される複数の復調信号を合
   成して合成信号を復調されたデジタルデータ信号として
   出力する信号合成手段とを備えたことを特徴とするスペ
   クトラム拡散通信用無線受信機。
5. 【請求項５】 無線送信されたスペクトラム拡散信号を
   無線受信して出力する受信手段と、 互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波
   信号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、
   上記デジタル変調方式を用いて変調することにより、複
   数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生
   手段と、 上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変
   調信号を用いてそれぞれ、上記受信手段によって受信さ
   れたスペクトラム拡散信号に対してスペクトラム逆拡散
   処理を実行することにより、複数の情報変調信号を取り
   出して出力する複数のスペクトラム逆拡散手段と、 上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される複数
   の情報変調信号を合成して合成信号を出力する信号合成
   手段と、 上記信号合成手段から出力される合成信号を、上記デジ
   タル変調方式に対応するデジタル復調方式を用いて復調
   することにより、復調されたデジタルデータ信号に変換
   する復調手段とを備えたことを特徴とするスペクトラム
   拡散通信用無線受信機。
6. 【請求項６】 スペクトラム拡散通信用変調装置とスペ
   クトラム拡散通信用復調装置とを備えたスペクトラム拡
   散通信用変復調装置において、 上記スペクトラム拡散通信用変調装置は、 互いに異なる複数の拡散符号を順次選択的に発生して拡
   散信号として出力する拡散信号発生手段と、 入力される情報変調信号に対して、上記拡散信号発生手
   段から出力された拡散信号を用いてスペクトラム拡散処
   理を実行することにより、スペクトラム拡散信号に変換
   して出力する拡散変調手段とを備え、 上記スペクトラム拡散通信用復調装置は、 上記拡散信号発生手段によって発生された複数の拡散符
   号と同一の複数の拡散符号をそれぞれ発生し、搬送波信
   号を上記発生した複数の拡散符号に従ってそれぞれ、所
   定のデジタル変調方式を用いて変調することにより、複
   数の拡散変調信号に変換して出力する拡散変調信号発生
   手段と、 上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変
   調信号を用いてそれぞれ、入力されたスペクトラム拡散
   信号に対してスペクトラム逆拡散処理を実行することに
   より、複数の情報変調信号を取り出して出力する複数の
   スペクトラム逆拡散手段と、 上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される複数
   の情報変調信号を合成して合成信号を出力する信号合成
   手段とを備えたことを特徴とするスペクトラム拡散変復
   調装置。
7. 【請求項７】 互いに異なる複数の拡散符号を順次選択
   的に発生して拡散信号として出力する拡散信号発生手段
   と、 入力される情報変調信号に対して、上記拡散信号発生手
   段から出力された拡散信号を用いてスペクトラム拡散処
   理を実行することにより、スペクトラム拡散信号に変換
   して出力する拡散変調手段とを備えたことを特徴とする
   スペクトラム拡散通信用変調装置。
8. 【請求項８】 互いに異なる複数の拡散符号をそれぞれ
   発生し、搬送波信号を上記発生した複数の拡散符号に従
   ってそれぞれ、所定のデジタル変調方式を用いて変調す
   ることにより、複数の拡散変調信号に変換して出力する
   拡散変調信号発生手段と、 上記拡散変調信号発生手段から出力される複数の拡散変
   調信号を用いてそれぞれ、入力されたスペクトラム拡散
   信号に対してスペクトラム逆拡散処理を実行することに
   より、複数の情報変調信号を取り出して出力する複数の
   スペクトラム逆拡散手段と、 上記複数のスペクトラム逆拡散手段から出力される複数
   の情報変調信号を合成して合成信号を出力する信号合成
   手段とを備えたことを特徴とするスペクトラム拡散通信
   用復調装置。