JPH09261114A - スペクトル拡散通信方法および装置 - Google Patents
スペクトル拡散通信方法および装置Info
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- JPH09261114A JPH09261114A JP8065790A JP6579096A JPH09261114A JP H09261114 A JPH09261114 A JP H09261114A JP 8065790 A JP8065790 A JP 8065790A JP 6579096 A JP6579096 A JP 6579096A JP H09261114 A JPH09261114 A JP H09261114A
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- spread spectrum
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＡＷコンボルバ等の高価で使用制約の大き
い特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路を構成
するとともに、固定周波数発信器からなるクロック発生
器を用いてデジタル回路を使用し、簡単な構成で安価な
スペクトル拡散通信システムを提供する。 【解決手段】 直接拡散によるスペクトル拡散方式によ
りデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方式
において、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数を
送信側のＰＮコードの基本クロック周波数と異ならせ、
両方のＰＮコードの相関が得られるように受信側のＰＮ
コードの位相を所定クロック数に対応してずらせること
により送信側のＰＮコードと同期させ、この同期した状
態でデータを復調する。
い特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路を構成
するとともに、固定周波数発信器からなるクロック発生
器を用いてデジタル回路を使用し、簡単な構成で安価な
スペクトル拡散通信システムを提供する。 【解決手段】 直接拡散によるスペクトル拡散方式によ
りデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方式
において、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数を
送信側のＰＮコードの基本クロック周波数と異ならせ、
両方のＰＮコードの相関が得られるように受信側のＰＮ
コードの位相を所定クロック数に対応してずらせること
により送信側のＰＮコードと同期させ、この同期した状
態でデータを復調する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信方式に関
し、特にスペクトル拡散通信方法および装置に関するも
のである。
し、特にスペクトル拡散通信方法および装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】スペクトル拡散通信は、１９４０年代に
提案され、従来の狭帯域通信に比較し耐ノイズ性や耐妨
害性に優れているためその実用化が期待された。このス
ペクトル拡散通信は、送信側において疑似ノイズ符号
（ＰＮコード）を用いて送信データを拡散変調して発信
し、これを受信側で再びＰＮコードを用いて復調して送
信データ情報を得るものである。このスペクトル拡散通
信は、通常の無線通信に比べ１０〜１０００倍程度に使
用周波数領域を拡散させて通信するため、電波強度のピ
ーク値を下げることができるとともに、一部の周波数に
妨害があっても通信可能であり、ノイズに強く、また盗
聴されにくいという特徴がある。拡散方式として、直接
拡散方式、周波数ホッピング方式およびチャープ方式等
があるが、一般の実用通信としては、主として直接拡散
方式が用いられている。
提案され、従来の狭帯域通信に比較し耐ノイズ性や耐妨
害性に優れているためその実用化が期待された。このス
ペクトル拡散通信は、送信側において疑似ノイズ符号
（ＰＮコード）を用いて送信データを拡散変調して発信
し、これを受信側で再びＰＮコードを用いて復調して送
信データ情報を得るものである。このスペクトル拡散通
信は、通常の無線通信に比べ１０〜１０００倍程度に使
用周波数領域を拡散させて通信するため、電波強度のピ
ーク値を下げることができるとともに、一部の周波数に
妨害があっても通信可能であり、ノイズに強く、また盗
聴されにくいという特徴がある。拡散方式として、直接
拡散方式、周波数ホッピング方式およびチャープ方式等
があるが、一般の実用通信としては、主として直接拡散
方式が用いられている。
【０００３】この直接スペクトル拡散方式においては、
送信側でまず一定周波数のクロックを用いてランダムに
配列された”１”、”０”レベルの信号が一定周期で繰
り返すＰＮコードを作成する。このＰＮコードを送信デ
ータ信号（キャリア信号）に掛合わせて、即ちＰＮコー
ドの”０”，”１”に合わせて＋１，−１を掛けること
によりＢＰＳＫ変調する。これにより周波数が拡散され
た拡散変調信号を発生する。
送信側でまず一定周波数のクロックを用いてランダムに
配列された”１”、”０”レベルの信号が一定周期で繰
り返すＰＮコードを作成する。このＰＮコードを送信デ
ータ信号（キャリア信号）に掛合わせて、即ちＰＮコー
ドの”０”，”１”に合わせて＋１，−１を掛けること
によりＢＰＳＫ変調する。これにより周波数が拡散され
た拡散変調信号を発生する。
【０００４】受信側では、受信した拡散信号に再度ＰＮ
コードを掛合わせて元のキャリア信号に復調し送信デー
タ波形を得る。この場合、受信側のＰＮコードは送信側
のＰＮコードと周波数および位相が同じで同期していな
いと完全な復調ができない。このＰＮコードは、複数の
フリップフロップを直列に組合せた回路で形成され、１
周期のクロック数は、フリップフロップの数をｎとすれ
ば２n −１で表わされ、例えば５個のフリップフロップ
を用いた回路では３１クロックで１周期となる。このよ
うな繰り返し周期は１５クロックから数千クロックまで
各種周期のＰＮコードがあり、各ＰＮコードに応じてラ
ンダムな拡散変調が行われる。このＰＮコードを送信側
と受信側とで同期させることは容易ではない。
コードを掛合わせて元のキャリア信号に復調し送信デー
タ波形を得る。この場合、受信側のＰＮコードは送信側
のＰＮコードと周波数および位相が同じで同期していな
いと完全な復調ができない。このＰＮコードは、複数の
フリップフロップを直列に組合せた回路で形成され、１
周期のクロック数は、フリップフロップの数をｎとすれ
ば２n −１で表わされ、例えば５個のフリップフロップ
を用いた回路では３１クロックで１周期となる。このよ
うな繰り返し周期は１５クロックから数千クロックまで
各種周期のＰＮコードがあり、各ＰＮコードに応じてラ
ンダムな拡散変調が行われる。このＰＮコードを送信側
と受信側とで同期させることは容易ではない。
【０００５】従来このＰＮコードを同期させるために、
ＳＡＷコンボルバを組込んだ回路を用いたり、あるいは
可変周波数クロック発生器を用いていた。
ＳＡＷコンボルバを組込んだ回路を用いたり、あるいは
可変周波数クロック発生器を用いていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＡＷ
コンボルバは高価であり、また組込むことができる回路
構成が限られ、設計の自由度が小さいという問題があ
る。また、可変周波数クロック発生器を用いると、回路
をアナログ回路の構成にしなければならず、構成が複雑
になり、ハードウェアの組立てが繁雑になり精度上の信
頼性についても充分なものではなかった。
コンボルバは高価であり、また組込むことができる回路
構成が限られ、設計の自由度が小さいという問題があ
る。また、可変周波数クロック発生器を用いると、回路
をアナログ回路の構成にしなければならず、構成が複雑
になり、ハードウェアの組立てが繁雑になり精度上の信
頼性についても充分なものではなかった。
【０００７】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、ＳＡＷコンボルバ等の高価で使用制約
の大きい特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路
を構成するとともに、固定周波数発信器からなるクロッ
ク発生器を用いたデジタル回路を使用することにより、
簡単な構成で安価なスペクトル拡散通信システムの提供
を目的とする。
たものであって、ＳＡＷコンボルバ等の高価で使用制約
の大きい特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路
を構成するとともに、固定周波数発信器からなるクロッ
ク発生器を用いたデジタル回路を使用することにより、
簡単な構成で安価なスペクトル拡散通信システムの提供
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、直接拡散によるスペクトル拡散方式に
よりデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方
式において、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数
を送信側のＰＮコードの基本クロック周波数と異なら
せ、両方のＰＮコードの相関が得られるように受信側の
ＰＮコードの位相を所定クロック数に対応してずらせる
ことにより送信側のＰＮコードと同期させ、この同期し
た状態でデータを復調することを特徴とするスペクトル
拡散通信方法を提供する。
め、本発明では、直接拡散によるスペクトル拡散方式に
よりデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方
式において、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数
を送信側のＰＮコードの基本クロック周波数と異なら
せ、両方のＰＮコードの相関が得られるように受信側の
ＰＮコードの位相を所定クロック数に対応してずらせる
ことにより送信側のＰＮコードと同期させ、この同期し
た状態でデータを復調することを特徴とするスペクトル
拡散通信方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
受信側のＰＮコードの基本クロックのパルスを除去する
ことにより位相を遅らせて送信側のＰＮコードとの同期
状態を継続させることを特徴としている。
受信側のＰＮコードの基本クロックのパルスを除去する
ことにより位相を遅らせて送信側のＰＮコードとの同期
状態を継続させることを特徴としている。
【００１０】別の好ましい実施の形態においては、受信
側のＰＮコードの基本クロックのパルスを追加すること
により位相を進めて送信側のＰＮコードとの同期状態を
継続させることを特徴としている。
側のＰＮコードの基本クロックのパルスを追加すること
により位相を進めて送信側のＰＮコードとの同期状態を
継続させることを特徴としている。
【００１１】また、本発明方法を実施するために、送信
装置側に、送信すべきデータを周波数変調する変調装置
と、一定の基本クロックパルスを発生するクロック発振
器と、このクロック発振器からの基本クロックに基づい
てＰＮコードを作成するＰＮコード発生器と、前記周波
数変調されたデータを前記ＰＮコードにより拡散変調す
るための拡散変調器とを備え、受信装置側に、前記送信
装置側のクロック発振器と異なる周波数の基本クロック
パルスを発生するクロック発振器と、この送信装置側の
クロック発振器の基本クロックパルスの一部を除去また
はパルスを追加するためのクロック操作部と、前記クロ
ック操作部からのクロック信号に基づいてＰＮコードを
作成するＰＮコード発生器と、受信側のＰＮコード発生
器を用いて作成した拡散信号と送信側から送られた拡散
信号とを混合する混合器と、この混合器からの出力信号
のレベルを検出してその検出信号を前記クロック操作部
に入力するためのレベル検出器とを備えたことを特徴と
するスペクトル拡散通信装置を提供する。
装置側に、送信すべきデータを周波数変調する変調装置
と、一定の基本クロックパルスを発生するクロック発振
器と、このクロック発振器からの基本クロックに基づい
てＰＮコードを作成するＰＮコード発生器と、前記周波
数変調されたデータを前記ＰＮコードにより拡散変調す
るための拡散変調器とを備え、受信装置側に、前記送信
装置側のクロック発振器と異なる周波数の基本クロック
パルスを発生するクロック発振器と、この送信装置側の
クロック発振器の基本クロックパルスの一部を除去また
はパルスを追加するためのクロック操作部と、前記クロ
ック操作部からのクロック信号に基づいてＰＮコードを
作成するＰＮコード発生器と、受信側のＰＮコード発生
器を用いて作成した拡散信号と送信側から送られた拡散
信号とを混合する混合器と、この混合器からの出力信号
のレベルを検出してその検出信号を前記クロック操作部
に入力するためのレベル検出器とを備えたことを特徴と
するスペクトル拡散通信装置を提供する。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の実施例に係るスペクトル拡
散通信システムの送信側の構成を示すブロック図であ
る。また、図２〜図４のａ〜ｆは、図１のブロック図の
各ライン上における信号波形の例を示す。送信すべき情
報は変調データ発生器１により、例えば図２のａに示す
ように、”１”、”０”のデジタルデータとして形成さ
れる。この変調データ発生器１はＰＬＬシンセサイザ２
に接続され、ここで送信データが、図２のｂに示すよう
に、ＦＭ変調され、送信データ信号ａの”１”、”０”
に従って周波数が変化したキャリア信号ｂが形成され
る。このＰＬＬシンセサイザ２は、ＰＮコード発生器３
とともに拡散変調器４に接続される。
散通信システムの送信側の構成を示すブロック図であ
る。また、図２〜図４のａ〜ｆは、図１のブロック図の
各ライン上における信号波形の例を示す。送信すべき情
報は変調データ発生器１により、例えば図２のａに示す
ように、”１”、”０”のデジタルデータとして形成さ
れる。この変調データ発生器１はＰＬＬシンセサイザ２
に接続され、ここで送信データが、図２のｂに示すよう
に、ＦＭ変調され、送信データ信号ａの”１”、”０”
に従って周波数が変化したキャリア信号ｂが形成され
る。このＰＬＬシンセサイザ２は、ＰＮコード発生器３
とともに拡散変調器４に接続される。
【００１３】ＰＮコード発生器３には、一定周波数の基
準クロックパルス信号を発生するクロック発生器（図示
しない）が接続されている。ＰＮコード発生器３は、ク
ロック発生器からの一定周波数のクロックを用いて、ラ
ンダムに配列された”１”、”０”レベルの信号が一定
周期で繰り返すＰＮコードを作成する。このＰＮコード
信号は例えば図３のｄで示される。
準クロックパルス信号を発生するクロック発生器（図示
しない）が接続されている。ＰＮコード発生器３は、ク
ロック発生器からの一定周波数のクロックを用いて、ラ
ンダムに配列された”１”、”０”レベルの信号が一定
周期で繰り返すＰＮコードを作成する。このＰＮコード
信号は例えば図３のｄで示される。
【００１４】拡散変調器４はＰＮコード信号ｄに対応し
て送信データを拡散変調する。即ち、ＰＮコードの”
０”、”１”に対応してキャリア信号ａに”＋１”，”
−１”を掛けて”１”部分のキャリア信号を反転させ
（−１を掛け）、図３のｃに示すように、拡散信号を形
成する。この拡散信号ｃは、増幅器５により、図３のｅ
に示すように、電力増幅され振幅が大きくなる。増幅器
５により増幅された拡散信号ｅは、フィルタ６により、
図４に示すように、送信すべき中心周波数を含む送信帯
域Ａ以外の周波数帯域Ｂ部分がカットされ、アンテナよ
り発信される。
て送信データを拡散変調する。即ち、ＰＮコードの”
０”、”１”に対応してキャリア信号ａに”＋１”，”
−１”を掛けて”１”部分のキャリア信号を反転させ
（−１を掛け）、図３のｃに示すように、拡散信号を形
成する。この拡散信号ｃは、増幅器５により、図３のｅ
に示すように、電力増幅され振幅が大きくなる。増幅器
５により増幅された拡散信号ｅは、フィルタ６により、
図４に示すように、送信すべき中心周波数を含む送信帯
域Ａ以外の周波数帯域Ｂ部分がカットされ、アンテナよ
り発信される。
【００１５】図５は、本発明の実施例に係るスペクトル
拡散通信システムの受信側の構成ブロック図である。ま
た、図６〜図１０のｇ〜ｑは、図５のブロック図の各ラ
イン上での信号波形を示す。
拡散通信システムの受信側の構成ブロック図である。ま
た、図６〜図１０のｇ〜ｑは、図５のブロック図の各ラ
イン上での信号波形を示す。
【００１６】アンテナを介して受信した拡散信号は、高
周波増幅器７により増幅され、図６に示すような拡散信
号ｇが得られる。この拡散信号ｇは周波数混合器８に入
力される。この周波数混合器８には、局発用ＰＬＬ回路
１２に接続された拡散変調器１３が接続される。この拡
散変調器１３にはＰＮコード発生器１４が接続される。
このＰＮコード発生器１４は、後述のように、送信側の
基準クロックと異なる周波数のクロックを用いて、送信
側のＰＮコードに近似したＰＮコードｊ（図７）を作成
する。なお、図７のＰＮコード波形は、説明のために一
部を描いたものであり、その１周期の波形は、図３の送
信側ＰＮコードｄの１周期の波形と殆ど一致するように
形成される。即ち、この受信側のＰＮコード発生器１４
は、送信側と同じ構成のフリップフロップからなる回路
を用いてクロックの周波数のみを異ならせてＰＮコード
を作成する。
周波増幅器７により増幅され、図６に示すような拡散信
号ｇが得られる。この拡散信号ｇは周波数混合器８に入
力される。この周波数混合器８には、局発用ＰＬＬ回路
１２に接続された拡散変調器１３が接続される。この拡
散変調器１３にはＰＮコード発生器１４が接続される。
このＰＮコード発生器１４は、後述のように、送信側の
基準クロックと異なる周波数のクロックを用いて、送信
側のＰＮコードに近似したＰＮコードｊ（図７）を作成
する。なお、図７のＰＮコード波形は、説明のために一
部を描いたものであり、その１周期の波形は、図３の送
信側ＰＮコードｄの１周期の波形と殆ど一致するように
形成される。即ち、この受信側のＰＮコード発生器１４
は、送信側と同じ構成のフリップフロップからなる回路
を用いてクロックの周波数のみを異ならせてＰＮコード
を作成する。
【００１７】局発用ＰＬＬ回路１２は、復調すべき信号
データの周波数に応じて、一定の周波数差のあるＰＬＬ
信号ｈ（図７）を発生する。このＰＬＬ信号ｈは、拡散
変調器１３で、ＰＮコード信号ｊの”０”，”１”に応
じて、前述の受信側と同様にして、＋１，−１を掛合わ
せて拡散変調され、図７のｉに示すような拡散信号とな
る。この拡散信号ｉの拡散状態は、これを形成したＰＮ
コードｊが送信側のＰＮコードｄとほぼ同じであるた
め、１周期の形状は送信側の拡散信号ｃまたはｅ（図
３）の形状とほぼ一致している。従って、この受信側の
拡散信号ｉを送信側の拡散信号（即ち受信した拡散信号
ｇ）と同期させれば、受信側と送信側のＰＮコードが同
期して、送信データが復調できることになる。
データの周波数に応じて、一定の周波数差のあるＰＬＬ
信号ｈ（図７）を発生する。このＰＬＬ信号ｈは、拡散
変調器１３で、ＰＮコード信号ｊの”０”，”１”に応
じて、前述の受信側と同様にして、＋１，−１を掛合わ
せて拡散変調され、図７のｉに示すような拡散信号とな
る。この拡散信号ｉの拡散状態は、これを形成したＰＮ
コードｊが送信側のＰＮコードｄとほぼ同じであるた
め、１周期の形状は送信側の拡散信号ｃまたはｅ（図
３）の形状とほぼ一致している。従って、この受信側の
拡散信号ｉを送信側の拡散信号（即ち受信した拡散信号
ｇ）と同期させれば、受信側と送信側のＰＮコードが同
期して、送信データが復調できることになる。
【００１８】周波数混合器８では、乗算回路による掛合
せにより、受信した拡散信号ｇと局発用ＰＬＬからの拡
散信号ｉとを重ね合わせ、同期状態を検出できるように
する。この重ね合わせ信号は、さらにフィルタ９を通す
ことにより、必要以外の周波数をカットして混信が防止
される。このようにして得られた信号は、図９のｍで示
すように、ある一定周期で振幅が大きくなる信号とな
る。これは、送信側のＰＮコードと受信側のＰＮコード
のクロック周波数が異なるため、両ＰＮコード同士が時
間経過とともに少しずつ位相がずれ、位相が一致した時
点で信号レベルが大きくなるためであり、一定の時間間
隔で繰り返される。このような混合信号ｍを中間周波増
幅器１０により、相関波形信号ｎとして形成する。この
相関波形信号ｎは、２つのＰＮコードの位相がほぼ一致
して、相関が取れ始めると立上がり、相関が大きくなる
ほど大きくなり、完全に一致した時点でピークとなりそ
の後傾斜して立ち下がる三角形状のパルス信号になる。
この三角形状の相関パルス信号ｎは、コンパレータから
なるレベル検出器１５により、一定のしきい値を基準と
して、図９のｏで示すように、”１”，”０”のデジタ
ルパルス信号に整形される。
せにより、受信した拡散信号ｇと局発用ＰＬＬからの拡
散信号ｉとを重ね合わせ、同期状態を検出できるように
する。この重ね合わせ信号は、さらにフィルタ９を通す
ことにより、必要以外の周波数をカットして混信が防止
される。このようにして得られた信号は、図９のｍで示
すように、ある一定周期で振幅が大きくなる信号とな
る。これは、送信側のＰＮコードと受信側のＰＮコード
のクロック周波数が異なるため、両ＰＮコード同士が時
間経過とともに少しずつ位相がずれ、位相が一致した時
点で信号レベルが大きくなるためであり、一定の時間間
隔で繰り返される。このような混合信号ｍを中間周波増
幅器１０により、相関波形信号ｎとして形成する。この
相関波形信号ｎは、２つのＰＮコードの位相がほぼ一致
して、相関が取れ始めると立上がり、相関が大きくなる
ほど大きくなり、完全に一致した時点でピークとなりそ
の後傾斜して立ち下がる三角形状のパルス信号になる。
この三角形状の相関パルス信号ｎは、コンパレータから
なるレベル検出器１５により、一定のしきい値を基準と
して、図９のｏで示すように、”１”，”０”のデジタ
ルパルス信号に整形される。
【００１９】一方、この受信側のＰＮコード発生器１４
には、送信側のクロックと異なる一定周波数のクロック
を発生するクロック発生器１７が、クロック操作部１６
を介して接続される。クロック発生器１７から発振され
たクロックパルス信号ｋ（図８）は、クロック操作部１
６において、所定数のパルスを除去され、図８のｌに示
すように、一部パルスが抜けた状態のクロック信号がＰ
Ｎコード発生器１４に入力される。これにより、後述の
ように、相関が取れた状態が持続される。
には、送信側のクロックと異なる一定周波数のクロック
を発生するクロック発生器１７が、クロック操作部１６
を介して接続される。クロック発生器１７から発振され
たクロックパルス信号ｋ（図８）は、クロック操作部１
６において、所定数のパルスを除去され、図８のｌに示
すように、一部パルスが抜けた状態のクロック信号がＰ
Ｎコード発生器１４に入力される。これにより、後述の
ように、相関が取れた状態が持続される。
【００２０】送信側と受信側のＰＮコードの位相の相関
がとれた状態での受信拡散信号は、図１０のｐで示すよ
うに、送信側のキャリア信号ｂ（図２）と同じ波形にＦ
Ｍ変調され取り出される。このＦＭ変調された受信デー
タ信号ｐは、その周波数に応じて、図１０のｑで示すよ
うに、”１”，”０”のデジタル信号に変換され、送信
データａ（図２）が復調される。
がとれた状態での受信拡散信号は、図１０のｐで示すよ
うに、送信側のキャリア信号ｂ（図２）と同じ波形にＦ
Ｍ変調され取り出される。このＦＭ変調された受信デー
タ信号ｐは、その周波数に応じて、図１０のｑで示すよ
うに、”１”，”０”のデジタル信号に変換され、送信
データａ（図２）が復調される。
【００２１】以下、図１１および図１２を参照して、送
信側と受信側のＰＮコードの同期方法についてさらに説
明する。図１１のＡは、２つの同一のＰＮコードがある
ときのそれらの相関関数に基づく相関強度を表わす信号
波形のグラフであり、前述の図９のｎと同様に、送信側
と受信側のＰＮコード同士の相関を示す信号波形であ
る。時間ｔ１で相関が取れ始め、ｔ２でほぼ完全に一致
し、再び徐々に位相がずれて、時間ｔ３で相関がなくな
る。さらに時間がたって、時間ｔ４で再び相関が始り、
ｔ５でピークとなり、ｔ６で相関がなくなる。
信側と受信側のＰＮコードの同期方法についてさらに説
明する。図１１のＡは、２つの同一のＰＮコードがある
ときのそれらの相関関数に基づく相関強度を表わす信号
波形のグラフであり、前述の図９のｎと同様に、送信側
と受信側のＰＮコード同士の相関を示す信号波形であ
る。時間ｔ１で相関が取れ始め、ｔ２でほぼ完全に一致
し、再び徐々に位相がずれて、時間ｔ３で相関がなくな
る。さらに時間がたって、時間ｔ４で再び相関が始り、
ｔ５でピークとなり、ｔ６で相関がなくなる。
【００２２】相関関数ｙは、 ｙ＝ＰＮ（ｔ）×ＰＮ（ｔ＋τ） ｔ：時間 τ：位相差 で表わされる。τ＝０のときｙ＝ＰＮ（ｔ）×ＰＮ
（ｔ）＝１で同期がとれ（信号波形Ａのｔ２、ｔ５）、
τ＝±１（クロック）のとき相関は０（信号波形Ａのｔ
１、ｔ３、ｔ４、ｔ６）になる。ＰＮは周期相関関数な
のでその１周期をＮクロックとするとＮごとに相関がと
れて同期状態になる。
（ｔ）＝１で同期がとれ（信号波形Ａのｔ２、ｔ５）、
τ＝±１（クロック）のとき相関は０（信号波形Ａのｔ
１、ｔ３、ｔ４、ｔ６）になる。ＰＮは周期相関関数な
のでその１周期をＮクロックとするとＮごとに相関がと
れて同期状態になる。
【００２３】この例では、送信側のＰＮコードの基本ク
ロック周波数をｆｔ、受信側の基本クロック周波数をｆ
ｒとしたとき、ｆｒ＞ｆｔであって、Δｆ＝ｆｒ−ｆｔ
＝１ＫＨｚとし、ＰＮコードの１周期を３１クロックと
する。この場合、両ＰＮコードは、３１クロックで１ク
ロック分の位相がずれることになり、時間に換算する
と、１クロックが１ｍｓに相当し、３１ｍｓごとに同期
がとれることになる。このとき、ｆｒ≠ｆｔであるた
め、位相は正確には一致しないが、Δｆ／ｆｒ（または
ｆｔ）≒０なのでほぼ完全な同期とみなすことができ
る。
ロック周波数をｆｔ、受信側の基本クロック周波数をｆ
ｒとしたとき、ｆｒ＞ｆｔであって、Δｆ＝ｆｒ−ｆｔ
＝１ＫＨｚとし、ＰＮコードの１周期を３１クロックと
する。この場合、両ＰＮコードは、３１クロックで１ク
ロック分の位相がずれることになり、時間に換算する
と、１クロックが１ｍｓに相当し、３１ｍｓごとに同期
がとれることになる。このとき、ｆｒ≠ｆｔであるた
め、位相は正確には一致しないが、Δｆ／ｆｒ（または
ｆｔ）≒０なのでほぼ完全な同期とみなすことができ
る。
【００２４】図１１のＡに示す相関状態では、ｔ３から
ｔ４までの無相関の部分で受信ができないので同期状態
を継続させる必要がある。このために、図１１のＢ、
Ｃ、Ｄで示すように、それぞれ位相が１クロックずつ順
番にずれた状態にしてこれらを加算することにより、ほ
ぼ連続的に同期をとることができ受信信号を連続して復
調することが可能になる。このように位相をずらすに
は、例えば図１１のＡにおいて、相関が終了した時点
（ｔ３）で受信側のＰＮコードを強制的にｎクロックだ
け遅らせる。ｎ＝１とすれば、図１２（Ａ）に示すよう
に、１つの三角形パルスの終了ごとに位相が１クロック
ずれてほぼ連続した状態で同期がとれる。ｎ＝２とすれ
ば、図１２（Ｂ）に示すように、１つの三角形パルスの
終了ごとに位相が２クロックずれて、連続した三角形パ
ルス状態で同期がとれる。ｎ＝３とすれば、図１２
（Ｃ）に示すように、３クロックづつずれた連続波形が
得られる。
ｔ４までの無相関の部分で受信ができないので同期状態
を継続させる必要がある。このために、図１１のＢ、
Ｃ、Ｄで示すように、それぞれ位相が１クロックずつ順
番にずれた状態にしてこれらを加算することにより、ほ
ぼ連続的に同期をとることができ受信信号を連続して復
調することが可能になる。このように位相をずらすに
は、例えば図１１のＡにおいて、相関が終了した時点
（ｔ３）で受信側のＰＮコードを強制的にｎクロックだ
け遅らせる。ｎ＝１とすれば、図１２（Ａ）に示すよう
に、１つの三角形パルスの終了ごとに位相が１クロック
ずれてほぼ連続した状態で同期がとれる。ｎ＝２とすれ
ば、図１２（Ｂ）に示すように、１つの三角形パルスの
終了ごとに位相が２クロックずれて、連続した三角形パ
ルス状態で同期がとれる。ｎ＝３とすれば、図１２
（Ｃ）に示すように、３クロックづつずれた連続波形が
得られる。
【００２５】このような位相同期のためのクロック操作
について、図１３を参照して、さらに具体的に説明す
る。前述のレベル検出器１５（図５）において、三角形
状の相関信号がデジタル信号ｏ（図９）に変換される。
このデジタルパルスの立ち下がりの時点でクロックを必
要数だけ除去する。即ち、図１３の３つのフリップフロ
ップ（ＦＦ）１８、１９、２０からなる回路において、
最初のＦＦ１８の一方の入力側端子に、入力信号（ｒ）
として、レベル検出器１５（図５）からのデジタルパル
ス信号ｏ（図９）を入力し、他方の入力側端子には、入
力信号（ｖ）として、クロック発生器１７（図５）から
の基本クロックｋ（図８）を入力する。各ＦＦ１８、１
９、２０の出力信号は（ｓ）（ｔ）（ｕ）で表わされ
る。このＦＦ１９の出力（ｔ）とＦＦ２０の出力（ｕ）
を、図示したように、クロック削除回路２１の端子に基
本クロック（ｖ）とともに入力する。これにより、
（ｔ）と（ｕ）の終了位置に対応した部分の基本クロッ
クパルスが削除され、（ｗ）で示すようなパルス抜け信
号が得られる。
について、図１３を参照して、さらに具体的に説明す
る。前述のレベル検出器１５（図５）において、三角形
状の相関信号がデジタル信号ｏ（図９）に変換される。
このデジタルパルスの立ち下がりの時点でクロックを必
要数だけ除去する。即ち、図１３の３つのフリップフロ
ップ（ＦＦ）１８、１９、２０からなる回路において、
最初のＦＦ１８の一方の入力側端子に、入力信号（ｒ）
として、レベル検出器１５（図５）からのデジタルパル
ス信号ｏ（図９）を入力し、他方の入力側端子には、入
力信号（ｖ）として、クロック発生器１７（図５）から
の基本クロックｋ（図８）を入力する。各ＦＦ１８、１
９、２０の出力信号は（ｓ）（ｔ）（ｕ）で表わされ
る。このＦＦ１９の出力（ｔ）とＦＦ２０の出力（ｕ）
を、図示したように、クロック削除回路２１の端子に基
本クロック（ｖ）とともに入力する。これにより、
（ｔ）と（ｕ）の終了位置に対応した部分の基本クロッ
クパルスが削除され、（ｗ）で示すようなパルス抜け信
号が得られる。
【００２６】図１４は、クロック追加回路の例を示す。
即ち、前述の実施例では、相関パルスの立ち下がり時点
で基本クロックを除去することにより、位相を遅らせて
同期をとっていたが、本発明はこのような方法に限ら
ず、相関パルスの立ち下がり時点で基本クロックに対し
必要数のクロックを追加することにより位相を進ませて
同期をとることもできる。このような追加クロックを作
成するため、基本クロック（ｖ）に遅れをつくり、この
基本クロック信号とともに前述の（ｔ）（ｕ）を入力す
ることにより、パルスが追加されたクロック信号がクロ
ック追加回路２２の端子（ｘ）より出力される。
即ち、前述の実施例では、相関パルスの立ち下がり時点
で基本クロックを除去することにより、位相を遅らせて
同期をとっていたが、本発明はこのような方法に限ら
ず、相関パルスの立ち下がり時点で基本クロックに対し
必要数のクロックを追加することにより位相を進ませて
同期をとることもできる。このような追加クロックを作
成するため、基本クロック（ｖ）に遅れをつくり、この
基本クロック信号とともに前述の（ｔ）（ｕ）を入力す
ることにより、パルスが追加されたクロック信号がクロ
ック追加回路２２の端子（ｘ）より出力される。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数を送信側
のＰＮコードの基本クロック周波数と異ならせて、各Ｐ
Ｎコードを用いて変調した拡散信号を重ね合わせ、その
レベルを検出して相関がとれた状態でクロックを削除ま
たは追加することにより、受信側ＰＮコードの位相をず
らせて同期を継続させるように構成しているため、従来
のように、ＳＡＷコンボルバ等の高価で使用制約の大き
い特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路を構成
するとともに、固定周波数発信器からなるクロック発生
器を用いてデジタル回路を使用することにより、簡単な
構成で安価なスペクトル拡散通信システムが得られる。
は、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数を送信側
のＰＮコードの基本クロック周波数と異ならせて、各Ｐ
Ｎコードを用いて変調した拡散信号を重ね合わせ、その
レベルを検出して相関がとれた状態でクロックを削除ま
たは追加することにより、受信側ＰＮコードの位相をず
らせて同期を継続させるように構成しているため、従来
のように、ＳＡＷコンボルバ等の高価で使用制約の大き
い特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路を構成
するとともに、固定周波数発信器からなるクロック発生
器を用いてデジタル回路を使用することにより、簡単な
構成で安価なスペクトル拡散通信システムが得られる。
【図１】 本発明の実施例に係るスペクトル拡散通信シ
ステムの送信側の構成を示すブロック図である。
ステムの送信側の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１のブロック図における、配線ラインａ，
ｂ上の信号波形図である。
ｂ上の信号波形図である。
【図３】 図１のブロック図における、配線ラインｃ，
ｄ，ｅ上の信号波形図である。
ｄ，ｅ上の信号波形図である。
【図４】 図１のブロック図における、配線ラインｆ上
の信号波形の説明図である。
の信号波形の説明図である。
【図５】 本発明の実施例に係るスペクトル拡散通信シ
ステムの受信側の構成を示すブロック図である。
ステムの受信側の構成を示すブロック図である。
【図６】 図５のブロック図における、配線ラインｇ上
の信号波形図である。
の信号波形図である。
【図７】 図５のブロック図における、配線ラインｈ，
ｉ，ｊ上の信号波形図である。
ｉ，ｊ上の信号波形図である。
【図８】 図５のブロック図における、配線ラインｋ，
ｌ上の信号波形図である。
ｌ上の信号波形図である。
【図９】 図５のブロック図における、配線ラインｍ，
ｎ，ｏ上の信号波形図である。
ｎ，ｏ上の信号波形図である。
【図１０】 図５のブロック図における、配線ライン
ｐ，ｑ上の信号波形図である。
ｐ，ｑ上の信号波形図である。
【図１１】 本発明に係るＰＮコードの同期継続方法の
説明図である。
説明図である。
【図１２】 クロック遅れ数を変えた場合の同期状態の
説明図である。
説明図である。
【図１３】 クロック除去方法の説明図である。
【図１４】 クロック追加方法の回路図である。
１：変調データ発生器、２：ＰＬＬシンセサイザ、３：
ＰＮコード発生器、４：拡散変調器、５：増幅器、６：
フィルタ、７：高周波増幅器、８：周波数混合器、９：
フィルタ、１０：中間周波増幅器、１１：データ復調
器、１２：局発用ＰＬＬ、１３：拡散変調器、１４：Ｐ
Ｎコード発生器、１５：レベル検出器、１６：クロック
操作部、１７：クロック発生器。
ＰＮコード発生器、４：拡散変調器、５：増幅器、６：
フィルタ、７：高周波増幅器、８：周波数混合器、９：
フィルタ、１０：中間周波増幅器、１１：データ復調
器、１２：局発用ＰＬＬ、１３：拡散変調器、１４：Ｐ
Ｎコード発生器、１５：レベル検出器、１６：クロック
操作部、１７：クロック発生器。
Claims (4)
- 【請求項１】 直接拡散によるスペクトル拡散方式によ
りデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方式
において、受信側のＰＮコードの基本クロック周波数を
送信側のＰＮコードの基本クロック周波数と異ならせ、
両方のＰＮコードの相関が得られるように受信側のＰＮ
コードの位相を所定クロック数に対応してずらせること
により送信側のＰＮコードと同期させ、この同期した状
態でデータを復調することを特徴とするスペクトル拡散
通信方法。 - 【請求項２】 受信側のＰＮコードの基本クロックのパ
ルスを除去することにより位相を遅らせて送信側のＰＮ
コードとの同期状態を継続させることを特徴とする請求
項１に記載のスペクトル拡散通信方法。 - 【請求項３】 受信側のＰＮコードの基本クロックのパ
ルスを追加することにより位相を進めて送信側のＰＮコ
ードとの同期状態を継続させることを特徴とする請求項
１に記載のスペクトル拡散通信方法。 - 【請求項４】 送信装置側に、 送信すべきデータを周波数変調する変調装置と、 一定の基本クロックパルスを発生するクロック発振器
と、 このクロック発振器からの基本クロックに基づいてＰＮ
コードを作成するＰＮコード発生器と、 前記周波数変調されたデータを前記ＰＮコードにより拡
散変調するための拡散変調器とを備え、 受信装置側に、 前記送信装置側のクロック発振器と異なる周波数の基本
クロックパルスを発生するクロック発振器と、 この送信装置側のクロック発振器の基本クロックパルス
の一部を除去またはパルスを追加するためのクロック操
作部と、 前記クロック操作部からのクロック信号に基づいてＰＮ
コードを作成するＰＮコード発生器と、 受信側のＰＮコード発生器を用いて作成した拡散信号と
送信側から送られた拡散信号とを混合する混合器と、 この混合器からの出力信号のレベルを検出してその検出
信号を前記クロック操作部に入力するためのレベル検出
器と、 を備えたことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8065790A JPH09261114A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | スペクトル拡散通信方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8065790A JPH09261114A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | スペクトル拡散通信方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261114A true JPH09261114A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13297185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8065790A Pending JPH09261114A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | スペクトル拡散通信方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261114A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002135169A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Sony Corp | スペクトル拡散受信機 |
| JP2002223178A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Nec Eng Ltd | スペクトラム拡散通信方式 |
| KR102434609B1 (ko) * | 2021-03-26 | 2022-08-22 | 지앨에스 주식회사 | 사운드 무선 전송을 위한 무선 송수신기 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP8065790A patent/JPH09261114A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002135169A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Sony Corp | スペクトル拡散受信機 |
| JP2002223178A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Nec Eng Ltd | スペクトラム拡散通信方式 |
| KR102434609B1 (ko) * | 2021-03-26 | 2022-08-22 | 지앨에스 주식회사 | 사운드 무선 전송을 위한 무선 송수신기 |
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