JPH09289501A - スペクトル拡散通信受信機 - Google Patents
スペクトル拡散通信受信機Info
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- JPH09289501A JPH09289501A JP8100107A JP10010796A JPH09289501A JP H09289501 A JPH09289501 A JP H09289501A JP 8100107 A JP8100107 A JP 8100107A JP 10010796 A JP10010796 A JP 10010796A JP H09289501 A JPH09289501 A JP H09289501A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遅延多重を用いた直接拡散スペクトル拡散通
信システムの受信機で、送受信間の周波数誤差による位
相誤差を、多重波のそれぞれの遅延波のチップ数に応じ
て補償する。 【解決手段】 たとえば、送信側で11チップの符号で
拡散された信号を5チップの遅延多重を行なったとす
る。コリレータ9,10で相関を取り、差動復調部11
で復調された信号は、一方が位相誤差抽出部12を経て
スイッチA21に、他方は復調データ回転部14に送ら
れる。相関ピーク検出部20で5チップ,6チップの相
関ピークを検出し、スイッチ21,スイッチ24を切換
える。相関ピークが5チップの場合、信号はスイッチ2
1,位相誤差推定部A22,スイッチ24を経由して、
正確な位相回転量が復調データ回転部14に送られる。
相関ピークが6チップの場合、信号はスイッチ21,位
相誤差推定部B23,スイッチ24を経由して、正確な
位相回転量が復調データ回転部14に送られる。
信システムの受信機で、送受信間の周波数誤差による位
相誤差を、多重波のそれぞれの遅延波のチップ数に応じ
て補償する。 【解決手段】 たとえば、送信側で11チップの符号で
拡散された信号を5チップの遅延多重を行なったとす
る。コリレータ9,10で相関を取り、差動復調部11
で復調された信号は、一方が位相誤差抽出部12を経て
スイッチA21に、他方は復調データ回転部14に送ら
れる。相関ピーク検出部20で5チップ,6チップの相
関ピークを検出し、スイッチ21,スイッチ24を切換
える。相関ピークが5チップの場合、信号はスイッチ2
1,位相誤差推定部A22,スイッチ24を経由して、
正確な位相回転量が復調データ回転部14に送られる。
相関ピークが6チップの場合、信号はスイッチ21,位
相誤差推定部B23,スイッチ24を経由して、正確な
位相回転量が復調データ回転部14に送られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接拡散スペクト
ル拡散通信における受信機に関するもので、特に、本出
願人が平成7年8月11日に出願したスペクトル拡散通
信システム(特願平7−206159号)の受信機に関
するものである。
ル拡散通信における受信機に関するもので、特に、本出
願人が平成7年8月11日に出願したスペクトル拡散通
信システム(特願平7−206159号)の受信機に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、直接拡散を用いたスペクトル拡散
通信システムが各分野において利用されだしている。ス
ペクトル拡散通信は従来の通信に比べて、周波数選択性
フェージングや狭帯域雑音に強いといった特徴を持つ。
通信システムが各分野において利用されだしている。ス
ペクトル拡散通信は従来の通信に比べて、周波数選択性
フェージングや狭帯域雑音に強いといった特徴を持つ。
【0003】図5は、送信機で1次変調後に差動符号さ
れた情報ビット列(a)と、たとえば11チップのバー
カー符号による拡散の様子(b)と、受信機での相関ピ
ーク検出周期(c)を示すものである。ここで、1次変
調は位相の不確実性を除去するため差動符号化したBP
SK(DBPSK)を行なっているものとする。この図
において差動符号化された情報ビット列(a)は、10
110…であり、これを(b)のように、データが1の
ときは10110111000の11チップで拡散し、
データが0のときはその反転の01001000111
で拡散することを示している。受信機では(c)に示す
ように11チップごとに相関ピークが検出される。
れた情報ビット列(a)と、たとえば11チップのバー
カー符号による拡散の様子(b)と、受信機での相関ピ
ーク検出周期(c)を示すものである。ここで、1次変
調は位相の不確実性を除去するため差動符号化したBP
SK(DBPSK)を行なっているものとする。この図
において差動符号化された情報ビット列(a)は、10
110…であり、これを(b)のように、データが1の
ときは10110111000の11チップで拡散し、
データが0のときはその反転の01001000111
で拡散することを示している。受信機では(c)に示す
ように11チップごとに相関ピークが検出される。
【0004】図6は、従来のDBPSK方式のスペクト
ル拡散通信受信機のブロック図である。各部の働きを以
下に示す。アンテナ1においてスペクトル拡散信号を受
信し、その信号はRF/IF変換部2に入力される。R
F/IF変換部2で周波数変換された信号は2系統に分
割され、第1および第2のミキサ3,4に供給され、発
振器5からのローカル信号とこれを90°位相変換する
90°位相シフタ6からのローカル信号で直交復調され
る。その後、それぞれの信号は第1および第2のアナロ
グデジタル変換部(A/D変換部)7,8でデジタル信
号に変換された後、第1および第2のコリレータ9,1
0で相関ピークが検出される。この2系統の相関ピーク
は差動復調部11に入力され、差動復調される。一方、
差動復調部11からの信号は位相誤差抽出部12に供給
され、ここでは差動復調部11で復調されたデータをも
とに、そのデータの本来あるべき位相平面上からの回転
角を求める。そのデータは、位相誤差推定部13に供給
され、ここでは位相誤差抽出部12での結果を利用し
て、送受信間での周波数の誤差によって生じる復調デー
タの回転角を推定する。復調データ回転部14では位相
誤差推定部13からのデータにより復調データを回転
し、その後復調部15でデータが復調される。
ル拡散通信受信機のブロック図である。各部の働きを以
下に示す。アンテナ1においてスペクトル拡散信号を受
信し、その信号はRF/IF変換部2に入力される。R
F/IF変換部2で周波数変換された信号は2系統に分
割され、第1および第2のミキサ3,4に供給され、発
振器5からのローカル信号とこれを90°位相変換する
90°位相シフタ6からのローカル信号で直交復調され
る。その後、それぞれの信号は第1および第2のアナロ
グデジタル変換部(A/D変換部)7,8でデジタル信
号に変換された後、第1および第2のコリレータ9,1
0で相関ピークが検出される。この2系統の相関ピーク
は差動復調部11に入力され、差動復調される。一方、
差動復調部11からの信号は位相誤差抽出部12に供給
され、ここでは差動復調部11で復調されたデータをも
とに、そのデータの本来あるべき位相平面上からの回転
角を求める。そのデータは、位相誤差推定部13に供給
され、ここでは位相誤差抽出部12での結果を利用し
て、送受信間での周波数の誤差によって生じる復調デー
タの回転角を推定する。復調データ回転部14では位相
誤差推定部13からのデータにより復調データを回転
し、その後復調部15でデータが復調される。
【0005】推定誤差の推定の方法については各種考え
られるが、ここではその一例を図7により説明する。図
7において、変調方法は前述のようにDBPSKと仮定
しているので、その差動復調後のデータを位相平面上で
(x,y)で表わすと、ノイズ等の影響がない場合は、
復調データがI軸上の2点になる。特に、ここでは簡単
化のために理想的な状態の変調データの位相平面上の座
標を(1,0)あるいは(−1,0)とする。しかし、
送受信間の周波数にオフセットが存在する場合、復調デ
ータは位相平面上で回転するという影響を受ける。図7
(a)は周波数オフセットがない場合で、同図(b)は
周波数オフセットがある場合である。ここで、伝送系
に、たとえば、ホワイトノイズがあると、周波数に誤差
がない場合は、(a)の図の2点を中心に、復調データ
が位相平面上で広がる。すなわち、位相平面上の座標で
は(1+nx ,ny )あるは(−1+nx ,ny )とな
り、nx ,ny がガウス分布することになる。周波数誤
差が存在すると、(b)の図の2点を中心に同様に広が
ることになる。位相平面上の座標で表わすと(x+
n x ,y+ny )あるいは(−x+nx ,−y+ny )
となる。ただし、x=cosφ、y=sinφである。
φは周波数オフセットで生じる回転で、図7に示す角度
である。復調系では、I軸の0、すなわちQ軸が判定の
スレッショルドに設定されるので、(a)と(b)を比
較した場合、(b)のほうが誤り率特性が悪くなること
は明らかである。そこで、位相誤差抽出部12では、た
とえば下記の式のような2つの位相誤差情報ΔφI、Δ
φQ(本来データが存在する位相平面上の点からの回転
角の正弦値と余弦値)を抽出し位相誤差推定部13にそ
の値を渡す。
られるが、ここではその一例を図7により説明する。図
7において、変調方法は前述のようにDBPSKと仮定
しているので、その差動復調後のデータを位相平面上で
(x,y)で表わすと、ノイズ等の影響がない場合は、
復調データがI軸上の2点になる。特に、ここでは簡単
化のために理想的な状態の変調データの位相平面上の座
標を(1,0)あるいは(−1,0)とする。しかし、
送受信間の周波数にオフセットが存在する場合、復調デ
ータは位相平面上で回転するという影響を受ける。図7
(a)は周波数オフセットがない場合で、同図(b)は
周波数オフセットがある場合である。ここで、伝送系
に、たとえば、ホワイトノイズがあると、周波数に誤差
がない場合は、(a)の図の2点を中心に、復調データ
が位相平面上で広がる。すなわち、位相平面上の座標で
は(1+nx ,ny )あるは(−1+nx ,ny )とな
り、nx ,ny がガウス分布することになる。周波数誤
差が存在すると、(b)の図の2点を中心に同様に広が
ることになる。位相平面上の座標で表わすと(x+
n x ,y+ny )あるいは(−x+nx ,−y+ny )
となる。ただし、x=cosφ、y=sinφである。
φは周波数オフセットで生じる回転で、図7に示す角度
である。復調系では、I軸の0、すなわちQ軸が判定の
スレッショルドに設定されるので、(a)と(b)を比
較した場合、(b)のほうが誤り率特性が悪くなること
は明らかである。そこで、位相誤差抽出部12では、た
とえば下記の式のような2つの位相誤差情報ΔφI、Δ
φQ(本来データが存在する位相平面上の点からの回転
角の正弦値と余弦値)を抽出し位相誤差推定部13にそ
の値を渡す。
【0006】
【数1】
【0007】さらに回転の方向については、復調データ
の位相平面上の座標の正負によって判断できる。たとえ
ば、復調データのI軸に対する座標と、Q軸に対する座
標が同符号ならば回転方向は反時計回り、異符号ならば
時計回りというふうに判定できる。すなわち、同符号の
場合は|ΔφI|、|ΔφQ|をそのまま位相誤差推定
部13に渡し、異符号の場合は|ΔφI|、−|ΔφQ
|を渡せば、そのデータの回転角を渡したことになる。
そして、位相誤差推定部13ではΔφIとΔφQを時間
平均し、その値を復調データ回転部14に渡す。時間平
均を取る理由は、雑音によるばらつきを平均化するため
である。時間平均を取ると、先に示したnx 、ny を平
均することになり、これらはガウス分布であるため0に
漸近する。位相誤差推定部13でN個のサンプルを平均
するとすれば、位相誤差推定部の出力では以下の式に示
される出力を得ることになる。
の位相平面上の座標の正負によって判断できる。たとえ
ば、復調データのI軸に対する座標と、Q軸に対する座
標が同符号ならば回転方向は反時計回り、異符号ならば
時計回りというふうに判定できる。すなわち、同符号の
場合は|ΔφI|、|ΔφQ|をそのまま位相誤差推定
部13に渡し、異符号の場合は|ΔφI|、−|ΔφQ
|を渡せば、そのデータの回転角を渡したことになる。
そして、位相誤差推定部13ではΔφIとΔφQを時間
平均し、その値を復調データ回転部14に渡す。時間平
均を取る理由は、雑音によるばらつきを平均化するため
である。時間平均を取ると、先に示したnx 、ny を平
均することになり、これらはガウス分布であるため0に
漸近する。位相誤差推定部13でN個のサンプルを平均
するとすれば、位相誤差推定部の出力では以下の式に示
される出力を得ることになる。
【0008】
【数2】
【0009】ここでΔφIi 、ΔφQi はi番目のデー
タの位相回転量を示している。またこの式は、a番目の
データが復調されたときはそれより過去のN個の平均を
用いて位相回転量を計算することを示し、a番目のデー
タは上式で求められる位相回転量で補償角度が決定され
ることを意味している。
タの位相回転量を示している。またこの式は、a番目の
データが復調されたときはそれより過去のN個の平均を
用いて位相回転量を計算することを示し、a番目のデー
タは上式で求められる位相回転量で補償角度が決定され
ることを意味している。
【0010】復調データ回転部14は差動復調部11か
らのデータを位相誤差推定部13からのデータで補償
し、すなわち差動復調部11から得たデータを位相誤差
推定部13から得た位相分すなわち図7(b)の位相誤
差分−φ回転し、その後、復調部15で送信データを決
定することにより、周波数誤差の影響による誤り率特性
の劣化を軽減する。これを式で示すと、差動復調部13
での復調データの位相平面上での座標を(x,y)、そ
の時点での位相誤差推定部の回転角をφとすると、復調
データ回転部14では以下の式に従って演算すれば、
(x,y)に含まれる位相回転分を取除くことができ
る。
らのデータを位相誤差推定部13からのデータで補償
し、すなわち差動復調部11から得たデータを位相誤差
推定部13から得た位相分すなわち図7(b)の位相誤
差分−φ回転し、その後、復調部15で送信データを決
定することにより、周波数誤差の影響による誤り率特性
の劣化を軽減する。これを式で示すと、差動復調部13
での復調データの位相平面上での座標を(x,y)、そ
の時点での位相誤差推定部の回転角をφとすると、復調
データ回転部14では以下の式に従って演算すれば、
(x,y)に含まれる位相回転分を取除くことができ
る。
【0011】
【数3】
【0012】上記の式に従うと(X,Y)が復調部15
で判定されるデータである。要約すると、図6の位相誤
差推定部13と復調データ回転部14とによって位相誤
差の推定値からデータの位相を補償する位相補償回路が
構成されている。
で判定されるデータである。要約すると、図6の位相誤
差推定部13と復調データ回転部14とによって位相誤
差の推定値からデータの位相を補償する位相補償回路が
構成されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】まず、本発明が用いら
れる特願平7−206159号に記載されたスペクトル
拡散通信システムについて簡単に説明する。本システム
では、送信側ではシリアル/パラレル変換され拡散され
た信号を、同じ拡散符号をその位相を変えて多重化、す
なわち、同じ拡散符号をnチップ遅延させて用いること
により多重化を行なっている。以下の説明においてはこ
の方法を遅延多重と呼ぶ。また、本発明の送信側では、
送信データを差動符号化し、連続する多重された拡散信
号の位相差でこの情報を送信し、また、受信機では回路
を簡略化するため準同期検波を行なうことを仮定してお
り、多重波が存在すること以外は、従来の多重波がない
場合と比べてその他の復調方法に違いはない。
れる特願平7−206159号に記載されたスペクトル
拡散通信システムについて簡単に説明する。本システム
では、送信側ではシリアル/パラレル変換され拡散され
た信号を、同じ拡散符号をその位相を変えて多重化、す
なわち、同じ拡散符号をnチップ遅延させて用いること
により多重化を行なっている。以下の説明においてはこ
の方法を遅延多重と呼ぶ。また、本発明の送信側では、
送信データを差動符号化し、連続する多重された拡散信
号の位相差でこの情報を送信し、また、受信機では回路
を簡略化するため準同期検波を行なうことを仮定してお
り、多重波が存在すること以外は、従来の多重波がない
場合と比べてその他の復調方法に違いはない。
【0014】ここで、問題となるのは、スペクトル拡散
通信に限らず、安定度の高い発振器を用いない準同期検
波を行なう受信機で差動復調を行なう場合、送受信間で
のローカル周波数のずれが復調データの位相に回転を与
えることである。この場合、従来例でも示したように、
周波数誤差による位相回転量を推定し、復調の際に補償
する必要がある。遅延多重された直接拡散スペクトル拡
散通信における位相誤差の補償に際し、多重されていな
い方式の位相補償回路をそのまま適用しても、遅延チッ
プ数に違いがある場合、適切な位相補償をすることがで
きない。これが本発明が解決しようとする問題点であ
る。
通信に限らず、安定度の高い発振器を用いない準同期検
波を行なう受信機で差動復調を行なう場合、送受信間で
のローカル周波数のずれが復調データの位相に回転を与
えることである。この場合、従来例でも示したように、
周波数誤差による位相回転量を推定し、復調の際に補償
する必要がある。遅延多重された直接拡散スペクトル拡
散通信における位相誤差の補償に際し、多重されていな
い方式の位相補償回路をそのまま適用しても、遅延チッ
プ数に違いがある場合、適切な位相補償をすることがで
きない。これが本発明が解決しようとする問題点であ
る。
【0015】具体的な例である、11チップの拡散符号
を用いる遅延多重スペクトル拡散通信において、2多重
する場合について考える。2多重する際に遅延量につい
てはさまざまなパターンが考えられるが、その一例であ
る11チップの拡散符号を5チップ遅延させて生じる5
チップ6チップの繰返しによる多重について説明する。
このような変調信号を受信すると、受信機での相関ピー
クは5チップと6チップ置きの繰返しで検出されること
になる。これについては後述の図2(e)を参照された
い。この送信側の送信データと拡散符号の時間の関係に
ついては、後述の発明の実施の形態で詳しく説明する。
この場合、送受信間でΔωの周波数誤差が存在すると、
差動復調後のデータは本来あるべき位相に対して、相関
ピークの周期がTの場合、ΔωT回転することになる。
すなわち、1チップの間隔をtcとすると、5チップの
間隔の相関ピークの周期はT=tc×5になり、これに
より復調データはΔωtc×5の位相分回転することに
なる。一方、6チップの場合はΔωtc×6の位相回転
が加えられることになる。これを、従来の遅延多重を考
慮していない位相補償回路で補償すると、両チップとも
Δωtc×5.5の補償を加えることになり、適切な補
償がなされないことになる。
を用いる遅延多重スペクトル拡散通信において、2多重
する場合について考える。2多重する際に遅延量につい
てはさまざまなパターンが考えられるが、その一例であ
る11チップの拡散符号を5チップ遅延させて生じる5
チップ6チップの繰返しによる多重について説明する。
このような変調信号を受信すると、受信機での相関ピー
クは5チップと6チップ置きの繰返しで検出されること
になる。これについては後述の図2(e)を参照された
い。この送信側の送信データと拡散符号の時間の関係に
ついては、後述の発明の実施の形態で詳しく説明する。
この場合、送受信間でΔωの周波数誤差が存在すると、
差動復調後のデータは本来あるべき位相に対して、相関
ピークの周期がTの場合、ΔωT回転することになる。
すなわち、1チップの間隔をtcとすると、5チップの
間隔の相関ピークの周期はT=tc×5になり、これに
より復調データはΔωtc×5の位相分回転することに
なる。一方、6チップの場合はΔωtc×6の位相回転
が加えられることになる。これを、従来の遅延多重を考
慮していない位相補償回路で補償すると、両チップとも
Δωtc×5.5の補償を加えることになり、適切な補
償がなされないことになる。
【0016】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明の受信機では、多重された各波の遅延量に
応じて位相誤差を推定する手段と、復調する際に検出さ
れた相関ピークの周期により遅延量に応じて位相補償を
加える手段を設けた。また、平均の位相誤差を推定し、
多重された各波の遅延量に応じて位相補償を施す際検出
された相関ピークの周期によりそれぞれに適切な係数を
掛ける手段を設けた。
めに、本発明の受信機では、多重された各波の遅延量に
応じて位相誤差を推定する手段と、復調する際に検出さ
れた相関ピークの周期により遅延量に応じて位相補償を
加える手段を設けた。また、平均の位相誤差を推定し、
多重された各波の遅延量に応じて位相補償を施す際検出
された相関ピークの周期によりそれぞれに適切な係数を
掛ける手段を設けた。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
における受信機のブロック図である。図2は情報ビット
と拡散符号と受信機での相関ピーク検出周期との関係を
示すグラフである。この実施の形態において変調は従来
例と同様に、1次変調はDBPSK、2次変調の拡散符
号のチップ数は11チップとする。
における受信機のブロック図である。図2は情報ビット
と拡散符号と受信機での相関ピーク検出周期との関係を
示すグラフである。この実施の形態において変調は従来
例と同様に、1次変調はDBPSK、2次変調の拡散符
号のチップ数は11チップとする。
【0018】まず、図2によって、遅延多重を用いたス
ペクトル拡散通信の変調側のデータ列と受信機での相関
ピークの検出周期について説明する。この場合、遅延多
重を使うことにより、誤り率特性は遅延多重しない場合
に比べて劣化するが、この例では同じ周波数帯域で情報
が2倍送れるというメリットがある。まず、伝送したい
ビット列をシリアル/パラレル変換し、差動符号化し、
同図(a),(b)に示すビット列1,2,…に割当て
る。それぞれを11チップの符号で拡散すると同図
(c),(d)のようになる。すなわち、連続するスペ
クトル拡散信号が表わす位相の差動分でデータを送信し
ていることになる。これを受信側で復調すると、同図
(e)に示すように、相関ピークは5チップ,6チッ
プ,5チップ,6チップというように順番に出力され、
その位相差を検知すること(差動復調)で送信データが
復調できることになる。
ペクトル拡散通信の変調側のデータ列と受信機での相関
ピークの検出周期について説明する。この場合、遅延多
重を使うことにより、誤り率特性は遅延多重しない場合
に比べて劣化するが、この例では同じ周波数帯域で情報
が2倍送れるというメリットがある。まず、伝送したい
ビット列をシリアル/パラレル変換し、差動符号化し、
同図(a),(b)に示すビット列1,2,…に割当て
る。それぞれを11チップの符号で拡散すると同図
(c),(d)のようになる。すなわち、連続するスペ
クトル拡散信号が表わす位相の差動分でデータを送信し
ていることになる。これを受信側で復調すると、同図
(e)に示すように、相関ピークは5チップ,6チッ
プ,5チップ,6チップというように順番に出力され、
その位相差を検知すること(差動復調)で送信データが
復調できることになる。
【0019】図1において、アンテナ1から位相誤差抽
出部12までは従来例と同様の働きを行なう。ここまで
の系で、従来例と異なることは、相関ピークが従来例で
は多重していないので、11チップ置きに検出され、本
実施例では5チップ6チップの繰返しで相関ピークが検
出されることである。そして、コリレータ9,10の出
力は相関ピーク周期検出部20に送られ、相関ピーク周
期が検出される。差動復調部11での復調データは、位
相誤差抽出部12を経由して、相関ピーク周期検出部2
0による選択信号で、スイッチ21によって5チップ周
期の相関による位相誤差データは、位相誤差推定部A2
2に送られ、6チップ周期の相関による位相誤差データ
は位相誤差推定部B23に送られる。位相誤差推定部A
22および位相誤差推定部B23では、従来の位相誤差
推定部と同様に位相誤差が推定される。一方、差動復調
部11で復調されたデータは復調データ回転部14で回
転されるわけであるが、5チップ周期の相関で復調され
たデータは位相誤差推定部A22のデータで回転され、
6チップ周期の相関で復調されたデータは位相誤差推定
部B23のデータで回転される。どちらの位相誤差デー
タを用いるかは、スイッチ24によって選択され、この
スイッチ24もスイッチ21と同様、相関ピーク周期検
出部20による選択信号で制御される。
出部12までは従来例と同様の働きを行なう。ここまで
の系で、従来例と異なることは、相関ピークが従来例で
は多重していないので、11チップ置きに検出され、本
実施例では5チップ6チップの繰返しで相関ピークが検
出されることである。そして、コリレータ9,10の出
力は相関ピーク周期検出部20に送られ、相関ピーク周
期が検出される。差動復調部11での復調データは、位
相誤差抽出部12を経由して、相関ピーク周期検出部2
0による選択信号で、スイッチ21によって5チップ周
期の相関による位相誤差データは、位相誤差推定部A2
2に送られ、6チップ周期の相関による位相誤差データ
は位相誤差推定部B23に送られる。位相誤差推定部A
22および位相誤差推定部B23では、従来の位相誤差
推定部と同様に位相誤差が推定される。一方、差動復調
部11で復調されたデータは復調データ回転部14で回
転されるわけであるが、5チップ周期の相関で復調され
たデータは位相誤差推定部A22のデータで回転され、
6チップ周期の相関で復調されたデータは位相誤差推定
部B23のデータで回転される。どちらの位相誤差デー
タを用いるかは、スイッチ24によって選択され、この
スイッチ24もスイッチ21と同様、相関ピーク周期検
出部20による選択信号で制御される。
【0020】これを式で説明するために、受信信号の受
信順を便宜上奇数番目は5チップ周期の相関、偶数番目
は6チップ周期の相関によるデータであるとする。位相
誤差推定部A22または位相誤差推定部B23では、従
来例と同様、過去N個のサンプルについて平均を取ると
すれば、ある時点でたとえば、2t−1番目の受信デー
タによる復調を行なう際、位相誤差推定部の出力は以下
の式で示される値になる。
信順を便宜上奇数番目は5チップ周期の相関、偶数番目
は6チップ周期の相関によるデータであるとする。位相
誤差推定部A22または位相誤差推定部B23では、従
来例と同様、過去N個のサンプルについて平均を取ると
すれば、ある時点でたとえば、2t−1番目の受信デー
タによる復調を行なう際、位相誤差推定部の出力は以下
の式で示される値になる。
【0021】
【数4】
【0022】そして、従来例と同様に復調データ回転部
14で位相補償を受けるわけである。同様に2t番目の
受信データによる復調を行なう際は、位相誤差推定部の
出力は以下の式で示される値になり、同様に復調データ
回転部14において位相補償を受ける。
14で位相補償を受けるわけである。同様に2t番目の
受信データによる復調を行なう際は、位相誤差推定部の
出力は以下の式で示される値になり、同様に復調データ
回転部14において位相補償を受ける。
【0023】
【数5】
【0024】そして、従来例と同様に復調部15でデー
タが判定される。次に、データが補償されるようすを、
図3の位相空間ダイヤグラムを用いて説明する。図3
(a)は、送受信間で周波数誤差がないときの差動復調
後の位相である。図7(a)と同様にI軸上に180°
の位相差で2点が復調される。一方、送受信間で周波数
誤差が存在すると、図7(b)の従来例でも示したよう
に、復調後に位相が回転してしまう。従来の位相補償回
路をそのまま適用すると、一様に図3(b)に示す平均
の回転角を補償してしまう。しかしながら、本発明の要
旨である位相誤差推定部A22では、5チップの相関間
隔のデータに対し、同図(c)の位相回転φa を検知す
る。また、位相誤差推定部B23では、6チップに対し
ては同図(d)の位相回転φb を検知する。これによ
り、遅延チップ数に応じた位相補償ができるわけであ
る。また、従来例と同様に、位相誤差を検知する際、時
間平均を取ることがいうまでもない。2多重の場合は、
特に相関ピーク周期検出部20は特別な回路を用意する
必要はなく、たとえば相関ピークが検知されそのときの
データを位相誤差推定部A22にスイッチ21を通して
送った場合は、その復調データは位相誤差推定部A22
の情報φa を用いるようにスイッチ24を使って位相補
償し、その次のデータは位相誤差推定部B23に送り、
その復調データは位相誤差推定部B23の情報φb を用
いて位相補償を施すといった動作を繰返せばいいことに
なる。簡単にまとめると、相関ピークが検出されるたび
に、スイッチ21とスイッチ24を交互に切換えればよ
いことになる。
タが判定される。次に、データが補償されるようすを、
図3の位相空間ダイヤグラムを用いて説明する。図3
(a)は、送受信間で周波数誤差がないときの差動復調
後の位相である。図7(a)と同様にI軸上に180°
の位相差で2点が復調される。一方、送受信間で周波数
誤差が存在すると、図7(b)の従来例でも示したよう
に、復調後に位相が回転してしまう。従来の位相補償回
路をそのまま適用すると、一様に図3(b)に示す平均
の回転角を補償してしまう。しかしながら、本発明の要
旨である位相誤差推定部A22では、5チップの相関間
隔のデータに対し、同図(c)の位相回転φa を検知す
る。また、位相誤差推定部B23では、6チップに対し
ては同図(d)の位相回転φb を検知する。これによ
り、遅延チップ数に応じた位相補償ができるわけであ
る。また、従来例と同様に、位相誤差を検知する際、時
間平均を取ることがいうまでもない。2多重の場合は、
特に相関ピーク周期検出部20は特別な回路を用意する
必要はなく、たとえば相関ピークが検知されそのときの
データを位相誤差推定部A22にスイッチ21を通して
送った場合は、その復調データは位相誤差推定部A22
の情報φa を用いるようにスイッチ24を使って位相補
償し、その次のデータは位相誤差推定部B23に送り、
その復調データは位相誤差推定部B23の情報φb を用
いて位相補償を施すといった動作を繰返せばいいことに
なる。簡単にまとめると、相関ピークが検出されるたび
に、スイッチ21とスイッチ24を交互に切換えればよ
いことになる。
【0025】また、多重数が増え、異なる遅延量を持つ
多重がある場合は、その数だけ位相誤差推定部を持てば
よいことになる。たとえば、6多重のシステムにおい
て、aチップの遅延が3波、bチップの遅延が2波、c
チップの遅延が1波を多重してa,a,a,b,b,c
の順番で送信する場合を考えると、受信側では位相誤差
推定部を3つ用意し、aチップの遅延波は位相誤差推定
部a、bチップの遅延波は位相誤差推定部b、cチップ
の遅延波は位相誤差推定部cで補償するように相関ピー
ク周期検出回路を利用して振分けるシステムを加えれば
よいことになる。この相関ピーク検出回路も容易に実現
できる。たとえば、カウンタを用意し、相関ピークをカ
ウントし、その出力が0〜2までは復調データを位相誤
差推定部aに渡し、その復調データに位相誤差推定部a
からの位相回転情報φa で位相を回転すればよく、3,
4の場合は復調データを位相誤差推定部bに、5の場合
は位相誤差推定部cに復調データを渡し、同様にφb ,
φc の位相回転を加えればよい。もちろん、カウンタの
出力が5になるとカウンタをリセットする。
多重がある場合は、その数だけ位相誤差推定部を持てば
よいことになる。たとえば、6多重のシステムにおい
て、aチップの遅延が3波、bチップの遅延が2波、c
チップの遅延が1波を多重してa,a,a,b,b,c
の順番で送信する場合を考えると、受信側では位相誤差
推定部を3つ用意し、aチップの遅延波は位相誤差推定
部a、bチップの遅延波は位相誤差推定部b、cチップ
の遅延波は位相誤差推定部cで補償するように相関ピー
ク周期検出回路を利用して振分けるシステムを加えれば
よいことになる。この相関ピーク検出回路も容易に実現
できる。たとえば、カウンタを用意し、相関ピークをカ
ウントし、その出力が0〜2までは復調データを位相誤
差推定部aに渡し、その復調データに位相誤差推定部a
からの位相回転情報φa で位相を回転すればよく、3,
4の場合は復調データを位相誤差推定部bに、5の場合
は位相誤差推定部cに復調データを渡し、同様にφb ,
φc の位相回転を加えればよい。もちろん、カウンタの
出力が5になるとカウンタをリセットする。
【0026】相関周期の順序が受信機で予めわかってい
ない場合は、相関ピークと相関ピークの間のチップ用ク
ロックをカウントし、スイッチの制御データを作ること
も考えられる。
ない場合は、相関ピークと相関ピークの間のチップ用ク
ロックをカウントし、スイッチの制御データを作ること
も考えられる。
【0027】次に図4について本発明の第2の実施の形
態について説明する。変調側は第1の実施の形態と同様
の変調が掛けられているとする。
態について説明する。変調側は第1の実施の形態と同様
の変調が掛けられているとする。
【0028】図4は本発明の第2の実施の形態のブロッ
ク図である。アンテナ1から復調部15まで従来例また
は図1と同一符号の部分は従来例または図1と同様の働
きを行なう。位相誤差推定部13では図6と同様に5チ
ップの遅延量を持つ遅延波と6チップの遅延量を持つ遅
延波の位相誤差の平均を計算することになる。第1の実
施の形態では送受信間の周波数誤差による位相回転を5
チップ分と6チップ分とに分けて検出したが、本実施の
形態では従来例と同様に1つの位相誤差推定部13を持
っているので、5チップと6チップの平均、すなわち
5.5チップ分の位相誤差が検出されることになる。そ
こで、位相誤差推定部13のデータを供給される位相誤
差係数演算部30で5チップの場合は位相誤差を10/
11倍し、復調データ回転部14に送り、6チップの場
合は12/11倍して復調データ回転部14に送る演算
を施す。相関周期が5チップから6チップかは、相関ピ
ーク周期検出部20で判断され、そのデータが位相誤差
係数演算部30に送られる。また、相関ピーク周期検出
部20の構成は、第1の実施の形態と同様のものが考え
られる。この位相誤差係数演算部30により、復調部1
5では第1の実施の形態と同程度の精度で復調データに
対し位相補償を施すことができる。
ク図である。アンテナ1から復調部15まで従来例また
は図1と同一符号の部分は従来例または図1と同様の働
きを行なう。位相誤差推定部13では図6と同様に5チ
ップの遅延量を持つ遅延波と6チップの遅延量を持つ遅
延波の位相誤差の平均を計算することになる。第1の実
施の形態では送受信間の周波数誤差による位相回転を5
チップ分と6チップ分とに分けて検出したが、本実施の
形態では従来例と同様に1つの位相誤差推定部13を持
っているので、5チップと6チップの平均、すなわち
5.5チップ分の位相誤差が検出されることになる。そ
こで、位相誤差推定部13のデータを供給される位相誤
差係数演算部30で5チップの場合は位相誤差を10/
11倍し、復調データ回転部14に送り、6チップの場
合は12/11倍して復調データ回転部14に送る演算
を施す。相関周期が5チップから6チップかは、相関ピ
ーク周期検出部20で判断され、そのデータが位相誤差
係数演算部30に送られる。また、相関ピーク周期検出
部20の構成は、第1の実施の形態と同様のものが考え
られる。この位相誤差係数演算部30により、復調部1
5では第1の実施の形態と同程度の精度で復調データに
対し位相補償を施すことができる。
【0029】これを図3の位相空間ダイヤグラムを用い
て説明する。図3(a)は周波数誤差がない場合であ
る。この実施の形態の位相誤差推定部は1つであるの
で、図3(b)の5.5チップ分の位相回転φが検出さ
れる。一方、データは5チップ分と6チップ分の位相回
転が要求されるので、位相誤差係数演算部30で5チッ
プの場合は、位相誤差推定部13で得られた回転角度を
10/11(5/5.5)倍し、同図(c)の位相回転
のデータを得ることができる。同様に6チップの場合は
12/11(6/5.5)倍すれば、同図(d)の位相
回転データを得ることができる。
て説明する。図3(a)は周波数誤差がない場合であ
る。この実施の形態の位相誤差推定部は1つであるの
で、図3(b)の5.5チップ分の位相回転φが検出さ
れる。一方、データは5チップ分と6チップ分の位相回
転が要求されるので、位相誤差係数演算部30で5チッ
プの場合は、位相誤差推定部13で得られた回転角度を
10/11(5/5.5)倍し、同図(c)の位相回転
のデータを得ることができる。同様に6チップの場合は
12/11(6/5.5)倍すれば、同図(d)の位相
回転データを得ることができる。
【0030】次に、多重数がN、拡散符号のチップ数が
m、aチップの遅延波がh波、bチップの遅延波がi
波、cチップの遅延波がj波の場合について示す。この
場合、本発明の位相誤差推定部で得られるデータは次の
式に示されるように、TCPチップ分に相当する位相回
転量Phaseである。
m、aチップの遅延波がh波、bチップの遅延波がi
波、cチップの遅延波がj波の場合について示す。この
場合、本発明の位相誤差推定部で得られるデータは次の
式に示されるように、TCPチップ分に相当する位相回
転量Phaseである。
【0031】
【数6】
【0032】であり、位相誤差推定部では、多重波の平
均遅延チップ数であるTCPチップ相当の位相回転量P
haseが得られていることになる。よって、aチップ
の遅延波に対する位相回転量PhaseAは、Phas
eA=Phase×a/TCPである。すなわち、位相
誤差推定部で得られるデータPhaseは平均の遅延チ
ップ数すなわちTCPに対する位相回転量であり、復調
するデータがaチップ遅延の場合は、それに適応させる
必要がある。そこでa/TCPを乗ずることにより、a
チップ遅延波の位相回転量が得られることになる。
均遅延チップ数であるTCPチップ相当の位相回転量P
haseが得られていることになる。よって、aチップ
の遅延波に対する位相回転量PhaseAは、Phas
eA=Phase×a/TCPである。すなわち、位相
誤差推定部で得られるデータPhaseは平均の遅延チ
ップ数すなわちTCPに対する位相回転量であり、復調
するデータがaチップ遅延の場合は、それに適応させる
必要がある。そこでa/TCPを乗ずることにより、a
チップ遅延波の位相回転量が得られることになる。
【0033】同様にbチップ遅延、cチップ遅延に対し
てはPhaseB、PhaseCは PhaseB=Phase×b/TCP PhaseC=Phase×c/TCP となる。よって、aチップの遅延波に対してはa/TC
P、bチップの遅延波に対してはb/TCP、cチップ
の遅延波に対してはc/TCPの係数を、位相誤差推定
部のデータに位相誤差係数演算部で乗じればよいことに
なる。
てはPhaseB、PhaseCは PhaseB=Phase×b/TCP PhaseC=Phase×c/TCP となる。よって、aチップの遅延波に対してはa/TC
P、bチップの遅延波に対してはb/TCP、cチップ
の遅延波に対してはc/TCPの係数を、位相誤差推定
部のデータに位相誤差係数演算部で乗じればよいことに
なる。
【0034】この原理で、遅延数、多重数が変わってい
ても位相誤差係数は容易に推測することができる。
ても位相誤差係数は容易に推測することができる。
【0035】上記2実施の形態については、BPSKに
ついて説明したが、QPSKあるいはその他の位相変調
にも用いることができる。
ついて説明したが、QPSKあるいはその他の位相変調
にも用いることができる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、遅延多重を用いた直接
スペクトル通信において、受信機で送受信間の周波数誤
差による位相誤差を遅延チップ数に応じて補償してやる
ことにより、準同期検波を行なった場合にも誤り率を改
善することができる。
スペクトル通信において、受信機で送受信間の周波数誤
差による位相誤差を遅延チップ数に応じて補償してやる
ことにより、準同期検波を行なった場合にも誤り率を改
善することができる。
【図1】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図2】遅延多重を用いたスペクトル拡散通信の変調側
のデータと拡散符号と受信機での相関ピーク検出周期に
ついて示すグラフである。
のデータと拡散符号と受信機での相関ピーク検出周期に
ついて示すグラフである。
【図3】差動復調後の位相空間ダイヤグラムを示す図で
ある。(a)は送受信間で周波数誤差がない場合、
(b),(c),(d)は周波数誤差がある場合で、そ
れぞれ11チップを用いた場合の5.5チップ相当の位
相回転,同じく5チップ相当の位相回転,同じく6チッ
プ相当の位相回転を示す。
ある。(a)は送受信間で周波数誤差がない場合、
(b),(c),(d)は周波数誤差がある場合で、そ
れぞれ11チップを用いた場合の5.5チップ相当の位
相回転,同じく5チップ相当の位相回転,同じく6チッ
プ相当の位相回転を示す。
【図4】本発明の第2の実施の形態のブロック図であ
る。
る。
【図5】従来のスペクトル拡散通信の変調側のデータと
拡散符号の関係と受信機での相関ピーク検出周期につい
て示すグラフである。
拡散符号の関係と受信機での相関ピーク検出周期につい
て示すグラフである。
【図6】従来のスペクトル拡散通信に用いられる受信機
のブロック図である。
のブロック図である。
【図7】差動復調後の位相空間ダイヤグラムを示す図で
ある。(a)は送受信間で周波数誤差がない場合、
(b)は周波数誤差がある場合を示す。
ある。(a)は送受信間で周波数誤差がない場合、
(b)は周波数誤差がある場合を示す。
1 受信アンテナ 2 RF−IF変換部 3,4 ミキサ 5 発振器 6 90°位相シフタ 7,8 A/D変換部 9,10 コリレータ 11 差動復調部 12 位相誤差抽出部 13 位相誤差推定部 14 復調データ回転部 15 復調部 20 相関ピーク周期検出部 21,24 スイッチ 22 位相誤差推定部A 23 位相誤差推定部B
Claims (3)
- 【請求項1】 送信側で拡散符号に対し、任意のチップ
数遅らせた遅延波を任意の数だけ多重し、かつ、連続す
る遅延波が有するデータにおいて差動符号化を施した変
調データを受信するスペクトル拡散通信受信機におい
て、送受信間の周波数のずれによる位相誤差を推定しそ
の推定値と検出された相関ピークの周期により多重波の
各波の遅延量に応じて復調データに補償を加える手段を
有することを特徴とするスペクトル拡散通信受信機。 - 【請求項2】 多重された拡散信号の各波のピークを検
出するコリレータと、コリレータの出力により各波の相
関ピークの周期を検出する相関ピーク周期検出部と、コ
リレータの出力により差動復調する差動復調部と、差動
復調部により復調されたデータの位相を回転させる復調
データ回転部と、差動復調部からの信号により各波の位
相誤差を抽出する位相誤差抽出部と、相関ピーク周期検
出部により制御される第1および第2のスイッチと、第
1のスイッチにより位相誤差抽出部からの信号を切換え
て各波の位相誤差を推定する複数の位相誤差推定部とを
有し、位相誤差推定部からの信号は第2のスイッチによ
り切換えられて復調データ回転部に送られ、送受信間の
周波数のずれによる位相誤差をその遅延量ごとに推測し
て、遅延量に応じ復調データに補償を加えることを特徴
とする請求項1記載のスペクトル拡散通信受信機。 - 【請求項3】 多重された拡散信号の各波のピークを検
出するコリレータと、コリレータの出力により各波の相
関ピークの周期を検出する相関ピーク周期検出部と、コ
リレータの出力により差動を復調する差動復調部と、差
動復調部により復調されたデータの位相を回転させる復
調データ回転部と、差動復調部からの信号により各波の
位相誤差を抽出する位相誤差抽出部と、位相誤差抽出部
からの信号から、各波の位相誤差の平均値を推定する位
相誤差推定部と、相関ピーク周期検出部により制御され
る位相誤差係数演算部とを有し、位相誤差推定部からの
信号は位相誤差係数演算部において遅延量に応じて係数
を掛けられ復調データ回転部の復調データに補償を加え
ることを特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散通信
受信機。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8100107A JPH09289501A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | スペクトル拡散通信受信機 |
| US08/689,412 US5960028A (en) | 1995-08-11 | 1996-08-07 | Spread spectrum communication system |
| EP00202963A EP1067724A3 (en) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spread spectrum communication system |
| EP00202965A EP1058411A3 (en) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spread spectrum communication system |
| DE69634614T DE69634614T2 (de) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spreizspektrumübertragungsgerät |
| DE69636730T DE69636730T2 (de) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spreizspektrumübertragungssystem |
| EP00202962A EP1067699A3 (en) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spread spectrum communication system |
| EP00202964A EP1058399B1 (en) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spread spectrum communication system |
| EP96305888A EP0758823B1 (en) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Spread spectrum communication system |
| EP04078087A EP1505754A3 (en) | 1995-08-11 | 1996-08-12 | Receiver in a spread spectrum communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8100107A JPH09289501A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | スペクトル拡散通信受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09289501A true JPH09289501A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14265166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8100107A Withdrawn JPH09289501A (ja) | 1995-08-11 | 1996-04-22 | スペクトル拡散通信受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09289501A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999023777A1 (fr) * | 1997-11-04 | 1999-05-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Emetteur et recepteur pour systeme de communication a plusieurs vitesses a spectre disperse direct par multiplexage du temps de propagation, et systeme precite |
| WO1999059280A1 (fr) * | 1998-05-14 | 1999-11-18 | Masahichi Kishi | Systeme de transmission a acces multiple par code de repartition (amcr) |
| JP2006325099A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Tohoku Univ | Cdma伝送装置及び方法 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP8100107A patent/JPH09289501A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999023777A1 (fr) * | 1997-11-04 | 1999-05-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Emetteur et recepteur pour systeme de communication a plusieurs vitesses a spectre disperse direct par multiplexage du temps de propagation, et systeme precite |
| US6738448B1 (en) | 1997-11-04 | 2004-05-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Transmitter and receiver for multi-rated delay multiplexing direct spread spectrum communication system, and multi-rated delay multiplexing direct spread spectrum communication system |
| WO1999059280A1 (fr) * | 1998-05-14 | 1999-11-18 | Masahichi Kishi | Systeme de transmission a acces multiple par code de repartition (amcr) |
| US6888813B1 (en) | 1998-05-14 | 2005-05-03 | Masahichi Kishi | Code division multiple access (CDMA) transmission system |
| JP2006325099A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Tohoku Univ | Cdma伝送装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030701 |