JPH10145263A

JPH10145263A - スペクトラム拡散通信装置及び送信装置並びに受信装置

Info

Publication number: JPH10145263A
Application number: JP8294683A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oikawa; 覚及川
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】干渉を無くするとともに、複数のユーザから
の通信が不可能とならないようにした。【解決手段】１次変調器１１に送信すべきディジタル
信号を入力して、ここで入力された信号に狭帯域変調方
式で１次変調をかける。１次変調器１１で変調された１
次変調信号は拡散変調器１２に供給される。第１、第２
ホッピングパターン発生器１３Ａ，１３Ｂで発生された
パターンは、周波数が時間とともに広い周波数範囲をホ
ッピングする第１、第２ホッピングシンセサイザ１４
Ａ，１４Ｂに入力される。第１、第２ホッピングシンセ
サイザ１４Ａ，１４Ｂは前記パターンが入力されると、
出力に発振周波数のホッピングパターンが得られる。得
られたホッピングパターンは前記拡散変調器１２に供給
され、ここで１次変調信号と乗積された後、適当な周波
数のバンドパスフィルタ１５を介してアンテナ１６から
電波として放射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通常の電波信号
を狭帯域変調信号に変換し、その変換した信号を２重に
ホッピングさせて無線通信を行うスペクトラム拡散通信
装置及び送信装置並びに受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式には直接拡散
（ＤＳ）と周波数ホッピング（ＦＨ）方式がある。前者
のＤＳ方式は、図４に示すように送信データに１次変調
器４１で１次変調（PSK：Phase Shift Keying）をかけ
ると、その出力に図５ａに示す１次変調信号が得られ、
この１次変調信号にＰＮ系列発生器４２からＰＮ系列を
乗積器４３で乗積すると、図５ｂに示す拡散信号とな
り、この拡散信号をアンテナ４４に供給するようにした
ものである。

【０００３】また、後者のＦＨ方式は、送信側で１次変
調した信号を目的の周波数帯域に周波数変換し、周波数
シンセサイザの発信周波数をあるパターンに従って次々
に切り替えることによって、送信する信号の搬送周波数
を切り替えるようにし、一方、受信側では、受信波のホ
ッピングパターンに同期して周波数シンセサイザの発振
周波数を切り替えて、一定の中間周波数を持つ狭帯域の
信号に周波数変換し、元の変調波が得られるようにした
ものである。

【０００４】このＦＨ方式は、図６に示すように送信デ
ータに１次変調器６１で１次変調をかけて出力に１次変
調信号を得、この１次変調信号にホッピングパターン発
生器６２の出力をホッピングシンセサイザ６３で、図７
に示すように周波数ホッピングさせて乗積器６４で乗積
して、その後適当な周波数のバンドパスフィルタ６５を
通してアンテナ６６に供給するようにしたものである。
例えば、１次変調信号をPSKとしてa(t)cos(ω₁t)とし、
またホッピングシンセサイザ６３の出力信号をcos(ω
₂t)とすると、乗積器６４の出力は、次式のようにな
る。

【０００５】a(t)cos(ω₁t)cos(ω₂t)＝ａ(t)cos｛(ω₁
＋ω₂)t｝／2＋ａ(t)cos｛(ω₁−ω₂)t｝／2 この結果の第１項または第２項の必要な方だけを、バン
ドパスフィルタ６５で抽出することによって搬送波の周
波数を変換させることができるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにスペクト
ラム拡散通信方式においては２種類の方式があるが、後
者のＦＨ方式における変調波のスペクトルは、短い時間
で見ると、通常の狭帯域変調と同じ形になってしまう。
そして、ホッピングの速度が遅いと、狭帯域通信のユー
ザに対して干渉を起こしてしまう恐れがある。また、Ｆ
Ｈ方式を使用するユーザ数が多数存在すると、ある周波
数で複数のユーザからの通信が重なってしまい、通信が
不可能になってしまう問題がある。

【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、干渉を無くするとともに、複数のユーザからの通
信が不可能とならないようにしたスペクトラム拡散通信
装置及び送信装置並びに受信装置を提供することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、異なるホッピングパタ
ーンを発生する第１、第２ホッピングパターン発生器、
この発生器からのパターンが供給され、出力に異なる発
振周波数のホッピングパターンを送出する第１、第２シ
ンセサイザ、送信すべき信号を変調する１次変調器、こ
の１次変調器で変調された１次変調信号と前記異なる発
振周波数のホッピングパターンとを乗積し、出力に拡散
変調信号を送出する第２変調器とを有する送信装置と、
前記送信装置のホッピングパターン発生器及びシンセサ
イザと同じ構成に形成された第１、第２ホッピングパタ
ーン発生器及び第１、第２シンセサイザとを有し、第
１、第２シンセサイザから送出される発振周波数のホッ
ピングパターンと、前記送信装置から送信された電波を
受信した受信信号とを乗積し、逆拡散して出力に復調信
号を得る復調器とを有する受信装置とからなることを特
徴とするものである。

【０００９】第２発明は、前記送信装置の第２変調器の
出力に所望の周波数を選択するバンドパスフィルタを設
けるとともに、前記受信装置に送信装置と同じバンドパ
スフィルタを設けて所望の周波数を選択して復調器に入
力したことを特徴とするものである。

【００１０】第３発明は、異なるホッピングパターンを
発生する第１、第２ホッピングパターン発生器と、この
発生器からのパターンが供給され、出力に異なる発振周
波数のホッピングパターンを送出する第１、第２シンセ
サイザと、送信すべき信号を変調する１次変調器と、こ
の１次変調器で変調された１次変調信号と前記異なる発
振周波数のホッピングパターンとを乗積し、出力に拡散
変調信号を送出する第２変調器とからなることを特徴と
するものである。

【００１１】第４発明は、前記第２変調器の出力に所望
の周波数を選択するバンドパスフィルタを設けたことを
特徴とするものである。

【００１２】第５発明は、異なるホッピングパターンを
発生する第１、第２ホッピングパターン発生器と、この
発生器からのパターンが供給され、出力に異なる発振周
波数のホッピングパターンを送出する第１、第２シンセ
サイザと、この第１、第２シンセサイザから送出される
発振周波数のホッピングパターンと送信装置から送信さ
れた電波を受信した受信信号とを乗積し、逆拡散して出
力に復調信号を得る復調器とからなることを特徴とする
ものである。

【００１３】第６発明は、前記受信信号は、所望の周波
数を選択するバンドパスフィルタを介して復調器に供給
したことを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態
を示す送信側のブロック構成図で、図１において、１次
変調器１１に送信すべきディジタル信号を入力して、こ
こで入力された信号に、PSKかFSKの狭帯域変調方式で１
次変調をかける。１次変調器１１で変調された１次変調
信号は拡散変調される２次変調器１２に供給される。１
３Ａ，１３Ｂは異なるホッピングパターンを発生する第
１、第２ホッピングパターン発生器で、この第１、第２
ホッピングパターン発生器１３Ａ，１３Ｂで発生された
パターンは、周波数が時間とともに広い周波数範囲をホ
ッピングする第１、第２ホッピングシンセサイザ１４
Ａ，１４Ｂに入力される。

【００１５】第１、第２ホッピングシンセサイザ１４
Ａ，１４Ｂは前記パターンが入力されると、出力に図２
に示すような発振周波数のホッピングパターンが得られ
る。得られたホッピングパターンは前記２次変調器１２
に供給され、ここで１次変調信号と乗積された後、適当
な周波数のバンドパスフィルタ１５を介してアンテナ１
６から電波として放射される。

【００１６】上記のように構成された第１形態におい
て、送信すべきディジタル信号は１次変調器１１で１次
変調されて出力に１次変調信号が送出される。この１次
変調信号は、２次変調器１２で第１、第２ホッピングシ
ンセサイザ１４Ａ，１４Ｂの出力信号と乗積されて、１
次変調信号の搬送周波数が任意の別の周波数に変換され
る。２次変調器１２の出力信号はバンドパスフィルタ１
５を通してアンテナ１６から放射される。

【００１７】図３はこの発明の実施の第２形態を示す受
信側のブロック構成図で、アンテナ３１で受信した信号
はバンドパスフィルタ３２に入力されて、ここで所望の
周波数が出力される。出力された信号は逆拡散される２
次復調器３３に供給される。３４Ａ，３４Ｂは送信側と
同期したホッピングパターンを発生する第１、第２ホッ
ピングパターン発生器で、この第１、第２ホッピングパ
ターン発生器３４Ａ，３４Ｂで発生されたパターンは送
信側で使用した周波数と同じ周波数の第１、第２ホッピ
ングシンセサイザ３５Ａ，３５Ｂに入力されると、出力
に図２に示す発振周波数のホッピングパターンが得られ
る。このホッピングパターンが前記２次復調器３３に入
力されて受信信号と乗積された後、バンドパスフィルタ
３６を通して復調器３７で１次復調される。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
周波数ホッピング方式を使用する同時ユーザ数が覆い場
合、同時間に異なる周波数を使用することにより、衝突
（コリジョン）を避けて通信が可能となり、最悪コリジ
ョンの確率が低くすることができるようになる。また、
送信波のスペクトルが拡散されているため、電力密度は
小さくなり、信号の存在を察知してもホッピングパター
ンが知らなければ情報を復元できないなどの利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の第１形態を示す送信側のブロ
ック構成図。

【図２】発振周波数のホッピングパターン説明図。

【図３】この発明の実施の第２形態を示す受信側のブロ
ック構成図。

【図４】スペクトラム拡散通信方式における直接拡散方
式の構成図。

【図５】１次変調信号と拡散信号の説明図。

【図６】スペクトラム拡散通信方式における周波数ホッ
ピング方式の構成図。

【図７】周波数ホッピング動作原理説明図。

【符号の説明】

１１…１次変調器１２…拡散変調器１３Ａ，１３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ…第１、第２ホッピン
グパターン発生器１４Ａ，１４Ｂ，３５Ａ，３５Ｂ…第１、第２ホッピン
グシンセサイザ１５、３２、３６…バンドパスフィルタ１６、３１…アンテナ３３…逆拡散復調器３７…復調器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なるホッピングパターンを発生する第
１、第２ホッピングパターン発生器、この発生器からの
パターンが供給され、出力に異なる発振周波数のホッピ
ングパターンを送出する第１、第２シンセサイザ、送信
すべき信号を変調する１次変調器、この１次変調器で変
調された１次変調信号と前記異なる発振周波数のホッピ
ングパターンとを乗積し、出力に拡散変調信号を送出す
る第２変調器とを有する送信装置と、前記送信装置のホッピングパターン発生器及びシンセサ
イザと同じ構成に形成された第１、第２ホッピングパタ
ーン発生器及び第１、第２シンセサイザとを有し、第
１、第２シンセサイザから送出される発振周波数のホッ
ピングパターンと、前記送信装置から送信された電波を
受信した受信信号とを乗積し、逆拡散して出力に復調信
号を得る復調器とを有する受信装置とからなることを特
徴とするスペクトラム拡散通信装置。
【請求項２】前記送信装置の第２変調器の出力に所望
の周波数を選択するバンドパスフィルタを設けるととも
に、前記受信装置に送信装置と同じバンドパスフィルタ
を設けて所望の周波数を選択して復調器に入力したこと
を特徴とする請求項１記載のスペクラム拡散通信装置。
【請求項３】異なるホッピングパターンを発生する第
１、第２ホッピングパターン発生器と、この発生器から
のパターンが供給され、出力に異なる発振周波数のホッ
ピングパターンを送出する第１、第２シンセサイザと、
送信すべき信号を変調する１次変調器と、この１次変調
器で変調された１次変調信号と前記異なる発振周波数の
ホッピングパターンとを乗積し、出力に拡散変調信号を
送出する第２変調器とからなることを特徴とする送信装
置。
【請求項４】前記第２変調器の出力に所望の周波数を
選択するバンドパスフィルタを設けたことを特徴とする
請求項３記載の送信装置。
【請求項５】異なるホッピングパターンを発生する第
１、第２ホッピングパターン発生器と、この発生器から
のパターンが供給され、出力に異なる発振周波数のホッ
ピングパターンを送出する第１、第２シンセサイザと、
この第１、第２シンセサイザから送出される発振周波数
のホッピングパターンと送信装置から送信された電波を
受信した受信信号とを乗積し、逆拡散して出力に復調信
号を得る復調器とからなることを特徴とする受信装置。
【請求項６】前記受信信号は、所望の周波数を選択す
るバンドパスフィルタを介して復調器に供給したことを
特徴とする請求項５記載の受信装置。