JPH11150523A - スペクトラム拡散送信装置、スペクトラム拡散受信装置及びスペクトラム拡散通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用するマッチドフィルタの数を少なくし、
受信構成を簡単なものにする。 【解決手段】 スペクトラム拡散送信装置において、複
数の拡散チャネル信号の位相を１シンボル期間より十分
に短い時間ずつずらせて合成する。スペクトラム拡散受
信装置において、１個のマッチドフィルタのタップに複
数の拡散符号系列を１シンボル期間内で時分割で設定し
て送信データを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスペクトラム拡散送
信装置、スペクトラム拡散受信装置及びスペクトラム拡
散通信システムに関し、例えば、１コードチャネルの伝
送速度以上のデータを複数コードを用いて伝送する符号
分割多元接続（ＣＤＭＡ；Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信方式に従う移
動体通信システムに適用し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】文献１；米国特許第５、１６６、９５１
号公報 文献２；「スペクトラム拡散通信方式応用技術」、ｐ
ｐ．３２−３３、ｐｐ．５３−５９、（株）トリケップ
ス、１９９２年８月３１目発行 スペクトラム拡散通信方式は、擬似ランダム符号等の拡
散符号を用いて送信データをデータ帯域より広い帯域に
拡散して通信を行う方式であり、干渉に強い等の特長を
有し、そのため、移動通信への利用が急速に進んでい
る。このようなスペクトラム拡散通信方式を移動体通信
システムに適用した多元接続方式がＣＤＭＡ通信方式で
ある。このＣＤＭＡ通信方式に従う移動体通信システム
（以下、ＣＤＭＡ移動体通信システムと呼ぶ）では、デ
ータを拡散する拡散符号によって、同一周波数帯域に多
数のユーザ（チャネル）を多重できる。

【０００３】また、１個の拡散符号で定まる１コードチ
ャネル当りのデータ伝送速度以上の速度を有するデータ
を送信しようとする場合に、複数の拡散符号を一人のユ
ーザに割当てる方式（以下、マルチコード伝送方式と呼
ぶ）が既に提案されている。ＣＤＭＡ移動体通信システ
ムで高速データを伝送する別の方法としては、拡散率を
下げて一つの拡散符号で伝送する方法も提案されてい
る。しかし、この方法では、拡散利得が小さくなってし
まう。

【０００４】マルチコード伝送方式は、決まった帯域幅
で高速伝送を行う場合に、拡散利得を下げずに、拡散利
得の大きい低速チャネルを複数使うことにより、スペク
トル拡散の特長を失わずに高速データを伝送することが
できる。

【０００５】従来のマルチコード伝送方式に従う送信機
での処理を簡単に説明する（上記文献１の図２参照）。

【０００６】送信機において、入力データｄ（ｔ）は、
デマルチプレクサにおいて、Ｎ個のデータｄ１（ｔ）、
…、ｄＮ（ｔ）に分割され、これらＮ個のデータｄ１
（ｔ）、…、ｄＮ（ｔ）がそれぞれ、対応する拡散変調
部（例えば、ＥＸ−ＯＲゲート）において、対応するメ
ッセージチップコードｇ１（ｔ）、…、ｇＮ（ｔ）と乗
算されることにより拡散される。各メッセージチップコ
ードｇ１（ｔ）、…、ｇＮ（ｔ）は、ジェネリックチッ
プコードｇ０（ｔ）と同期している。次に、コンバイナ
において、ジェネリックチップコードｇ０（ｔ）と、拡
散されたＮ個の信号とが加算され、その後、無線変調処
理等を経てアンテナから送信される。

【０００７】次に、従来のマルチコード伝送方式に従う
受信機での処理を簡単に説明する（上記文献１の図３Ａ
参照）。

【０００８】受信機においては、まず、無線復調処理等
を経た受信信号から、ジェネリックチップコードｇ０
（ｔ）の同期を捕捉して追従する。次に、ジェネリック
チップコードｇ０（ｔ）に同期したメッセージチップコ
ードｇ１（ｔ）、…、ｇＮ（ｔ）を用いて、受信信号を
逆拡散し、各チャネルのデータｄＲ１（ｔ）、ｄＲ２
（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）を得る。最後に、各チャネル
データを多重して受信データｄＲ（ｔ）を復元する。

【０００９】ところで、上記文献２にも記載されている
ように、受信機において、同期を捕捉して追従する方法
は、一般的に、相関器を用いる方法とマッチドフィルタ
を用いる方法とに大別される。

【００１０】相関器を用いる方法は、受信信号に対して
拡散符号を乗算した後、それを積分して相関値を得、こ
の相関値に基づいて同期を捕捉して追従する方法であ
る。なお、上記文献１に示した受信機は、相関器を用い
た構成である。

【００１１】一方、マッチドフィルタを用いる方法は、
拡散符号をタップの重みとするタップ付き遅延線に受信
信号を入力することにより相関値を得、この相関値に基
づいて同期を捕捉して追従する方法である。ここで、タ
ップ付き遅延線での遅延間隔は、拡散符号のチップ間隔
に選定されている。マッチドフィルタは、その出力に拡
散符号の周期毎に大きな値が得られるので（上記文献２
図４４参照）、拡散符号の高速同期、追従に用いられる
だけでなく、受信信号の復調（逆拡散）にもそのまま用
いることができる。

【００１２】近年においては、高速同期、追従が可能で
ある、受信信号の復調（逆拡散）にもそのまま用いられ
るという利点から、相関器を用いる方法より、マッチド
フィルタを用いる方法を採用しているＣＤＭＡ移動体通
信システムが多くなっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
コード伝送方式を採用しているＣＤＭＡ移動体通信シス
テムにおいて、マッチドフィルタを用いて復調まで行う
場合には、複数の拡散符号を用いているため、マッチド
フィルタが複数個も必要となり、ハードウェアが増大し
てしまうという課題がある。

【００１４】また、復調にはマッチドフィルタを用いな
いとしても、複数の拡散符号を用いているため、拡散符
号毎の復調処理系は必要であり、受信機は、大型化せざ
るを得なかった。

【００１５】なお、このような課題は、ＣＤＭＡ移動体
通信システムだけでなく、マルチコード伝送方式を採用
している１対１の個別のスペクトラム拡散通信方式にお
いても同様に生じているものである。

【００１６】そのため、受信側構成を簡単にし得るスペ
クトラム拡散送信装置、スペクトラム拡散受信装置及び
スペクトラム拡散通信システムが待たれている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第１の本発明によるスペクトラム拡散送信装置は、
（１）同期した複数の拡散符号を発生する拡散符号発生
手段と、（２）パラレルに入力された複数のデータのう
ち自己へのデータを自己への上記拡散符号で拡散してチ
ャネル信号を形成する複数の拡散手段と、（３）複数の
上記チャネル信号が予め定められた単位時間ずつ位相差
を有するようにさせるチャネル間位相差付与手段と、
（４）位相差を有する複数の上記チャネル信号をまとめ
て伝搬路チャネル信号を形成するコンバイン手段とを有
する。

【００１８】また、第２の本発明によるスペクトラム拡
散受信装置は、（１）複数の拡散符号を発生し得るもの
であってそれらを択一的に出力する拡散符号発生手段
と、（２）上記拡散符号発生手段から出力された拡散符
号がタップに設定され、受信した伝搬路チャネル信号
と、タップに設定された拡散符号との相関信号を出力す
る１個のマッチドフィルタ手段と、（３）複数の上記拡
散符号を順次切替えて上記マッチドフィルタ手段のタッ
プに設定させる制御手段と、（４）上記マッチドフィル
タ手段から出力された相関信号に基づいて、対向するス
ペクトラム拡散送信装置が送信しようとしたデータを復
元する出力手段とを有する。

【００１９】さらに、第３の本発明によるスペクトラム
拡散通信システムは、第１の本発明によるスペクトラム
拡散送信装置と、第２の本発明によるスペクトラム拡散
受信装置とでなることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明によるスペクトラム拡散送信装置、スペク
トラム拡散受信装置及びスペクトラム拡散通信システム
の第１の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この
第１の実施形態は、ＣＤＭＡ移動体通信システムに適用
することを意図してなされたものである。

【００２１】図１は、この第１の実施形態に係る送信機
（スペクトラム拡散送信装置）１００の構成を示したも
のであり、基地局及び移動局の双方に設けられているも
のである。

【００２２】図１において、送信機１００は、デマルチ
プレクサ（ＤＥＭＵＸ）１１０、Ｎ種類の拡散符号ｇ１
〜ｇＮをパラレルに発生する符号発生器１２０、Ｎ個の
拡散器１３１〜１３Ｎ、遅延時間が所定時間τずつ異な
っているＮ個の遅延器１４１〜１４Ｎ、コンバイナ１５
０及びＲＦ（無線周波数帯）送信部１６０から構成され
ている。ここで、ＲＦ送信部１６０は、搬送波発振器１
６１、乗算器１６２及び電力増幅器１６３から構成され
ている。

【００２３】図２は、この第１の実施形態に係る受信機
（スペクトラム拡散受信装置）２００の構成を示したも
のであり、基地局及び移動局の双方に設けられているも
のである。

【００２４】図２において、受信機２００は、ＲＦ受信
部２１０、マッチドフィルタ２２０、Ｎ種類の拡散符号
ｇ１〜ｇＮをシリアルに発生する符号発生器２３０、制
御部２４０及び出力回路２５０から構成されている。こ
こで、ＲＦ送信部２１０は、アンプ２１１、乗算器２１
２及び搬送波発振器２２３から構成されている。

【００２５】図３は、送信機１００及び受信機２００に
おける各部タイミングチャートである。

【００２６】以下、図１及び図３を参照しながら、第１
の実施形態の送信機１００の動作を説明する。

【００２７】入力データｄ（ｔ）は、デマルチプレクサ
１１０において、Ｎ個のデータ系列ｄ１（ｔ）、…、ｄ
Ｎ（ｔ）に分割され、Ｎ個の拡散器１３１〜１３Ｎにパ
ラレルに入力される。各拡散器１３ｘ（ｘは１〜Ｎのい
ずれか）には、符号発生器１２０が同期して発生したＮ
個の拡散符号系列ｇ１、…、ｇＮのうちの１個の拡散符
号系列ｇｘが与えられる。各拡散器１３ｘは、入力され
たデータ系列ｄｘ（ｔ）を拡散符号系列ｇｘを用いて拡
散する。

【００２８】以上のようにしてＮ個の拡散器１３１〜１
３Ｎから出力されたＮ個の拡散チャネル信号はそれぞ
れ、拡散器１３１、…、１３Ｎに対応した遅延器１４
１、…、１４Ｎに与えられる。各遅延器１４ｘの遅延時
間は、単位遅延時間τのｘ倍の時間ｘτに選定されてい
る。ここで、単位遅延時間τは予め決められた値であ
り、時間（Ｎ＋１）τが、分割されたデータ系列の１シ
ンボル時間以下になるように設定されている。従って、
Ｎ個の遅延器１４１〜１４Ｎから出力された拡散チャネ
ル信号ｓ１（ｔ）〜ｓＮ（ｔ）は、図３に示すように、
分割されたデータ系列のシンボル間の切替位相から、単
位遅延時間τずつ異なる位相を有するものとなってお
り、これら遅延拡散チャネル信号ｓ１（ｔ）〜ｓＮ
（ｔ）がコンバイナ１５０に与えられる。

【００２９】コンバイナ１５０には、符号発生器１２０
から出力された参照拡散符号系列ｇ０からなる、分割さ
れたデータ系列のシンボル間の切替位相を規定する図３
に示す参照チャネル信号ｓ０（ｔ）も与えられる。かく
して、コンバイナ１５０からは、参照チャネル信号ｓ０
（ｔ）と、Ｎ個の遅延拡散チャネル信号ｓ１（ｔ）〜ｓ
Ｎ（ｔ）とを加算した信号が出力される。

【００３０】ＲＦ送信部１６０においては、乗算器１６
２によって、コンバイナ１５０からの出力信号と搬送波
発振器１６１からの搬送波とが乗算されてＲＦ帯の信号
にアップコンバートされた後、電力増幅器１６３によっ
て電力増幅され、アンテナ１６４から無線伝送路（無線
回線）に放射される。

【００３１】次に、図２及び図３を参照しながら、第１
の実施形態の受信機２００の動作を説明する。

【００３２】図２において、アンテナ２１４が捕捉した
受信信号は、ＲＦ受信部２１０に与えられる。ＲＦ受信
部２１０においては、アンプ２１１によって受信信号が
増幅された後、乗算器２１２によって、搬送波発振器２
１３からの搬送波と乗算されて処理周波数帯の信号にダ
ウンコンバートされてマッチドフィルタ２２０に与えら
れる。

【００３３】制御部２４０は、まず、符号系列種類パラ
メータｉ（ｉは０〜Ｎのいずれか）を０にして符号発生
器２３０から参照拡散符号系列ｇ０を出力させてマッチ
ドフィルタ２２０のタップに設定させ、マッチドフィル
タ２２０からの出力信号を監視する。マッチドフィルタ
２２０内のシフトレジスタに、参照拡散符号系列ｇ０の
先頭符号からの１シンボル期間分を成分として含む受信
信号がラッチされたタイミングで、図３に示すように、
マッチドフィルタ２２０からの出力信号のパワーが大き
くなる。制御部２４０は、参照拡散符号系列ｇ０をマッ
チドフィルタ２２０のタップに設定させている状態にお
いて、マッチドフィルタ２２０からの出力信号のパワー
がしきい値を超えると、すなわち、受信信号と参照拡散
符号系列ｇ０との相関が検出されると、タイミング信号
を生成して出力回路２５０以降の処理系に、新たなシン
ボル期間（分割データでのシンボル期間）の開始を通知
する。

【００３４】また同時に、制御部２４０は、符号系列種
類パラメータｉを１にして符号発生器２３０から拡散符
号系列ｇ１を出力させてマッチドフィルタ２２０のタッ
プに設定させ、マッチドフィルタ２２０からの出力信号
を監視する。マッチドフィルタ２２０内のシフトレジス
タに、拡散符号系列ｇ１で拡散された拡散チャネル信号
ｓ１（ｔ）＝ｇ１＊ｄ１（ｔ）の１シンボル期間分を成
分として含む受信信号がラッチされたタイミングで、図
３に示すように、マッチドフィルタ２２０からの出力信
号のパワーが大きくなる。なお、このとき、シンボルｄ
１（ｔ）の「１」、「０」に応じて、正相関か負相関か
は変わっており、パワーが大きい時点での相関値ｄＲ１
（ｔ）の値は正相関か負相関か（従って、シンボルｄ１
（ｔ）の「１」、「０」）に応じた値を取るものとなっ
ている。

【００３５】以上のようにして、受信信号と拡散符号系
列ｇ１との相関が検出されると、制御部２４０は、符号
系列種類パラメータｉを２にして符号発生器２３０から
拡散符号系列ｇ２を出力させてマッチドフィルタ２２０
のタップに設定させ、マッチドフィルタ２２０からの出
力信号を監視する。このときも、マッチドフィルタ２２
０内のシフトレジスタに、拡散符号系列ｇ２で拡散され
た拡散チャネル信号ｓ２（ｔ）＝ｇ２＊ｄ２（ｔ）の１
シンボル期間分を成分として含む受信信号がラッチされ
たタイミングで、図３に示すように、マッチドフィルタ
２２０からの出力信号のパワーが大きくなる。

【００３６】以下、同様にして、制御部２４０は、マッ
チドフィルタ２２０の出力信号において相関が検出され
る毎に、符号発生器２３０から出力させてマッチドフィ
ルタ２２０のタップに設定させる拡散符号系列を拡散符
号系列ｇ３〜ｇＮの順序で順次切替える。また、制御部
２４０は、拡散符号系列ｇＮをマッチドフィルタ２２０
のタップに設定させている状態において、相関が検出さ
れると、再び、参照拡散符号系列ｇ０をマッチドフィル
タ２２０のタップに設定させ、以上の動作を繰り返す。

【００３７】なお、上述した送信機１００での処理によ
り、各拡散チャネル信号ｓ１（ｔ）、…、ｓＮ（ｔ）の
位相は、単位遅延時間τずつ異なっているので、マッチ
ドフィルタ２２０の出力信号において相関が得られる間
隔は時間τ毎であるので、参照拡散符号系列ｇ０につい
て相関が得られた以降は、マッチドフィルタ２２０の出
力信号を監視することなく、タップに設定する拡散符号
系列の切替えを時間間隔τ毎に順次行なうようにしても
良い。

【００３８】以上のような制御部２４０の制御を通じ
て、マッチドフィルタ２２０からは、ほぼ時間τの間隔
で離散的にパワーが大きな相関値ｄＲ１（ｔ）、ｄＲ２
（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）を取る出力信号が送出され、
出力回路２５０に与えられる。

【００３９】上述したように、パワーが大きい時点での
相関値ｄＲ１（ｔ）、ｄＲ２（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）
の値は、各拡散チャネル信号でのシンボル値ｄ１
（ｔ）、ｄ２（ｔ）、…、ｄＮ（ｔ）に応じたものとな
っており、出力回路２５０は、相関値ｄＲ１（ｔ）、ｄ
Ｒ２（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）の時系列より、受信デー
タｄＲ（ｔ）＝ｄ（ｔ）を生成して出力する。

【００４０】以上のように、第１の実施形態によれば、
送信機側において、複数の拡散チャネル信号の位相を１
シンボル期間より十分に短い時間ずつずらせて合成し、
受信機側において、１個のマッチドフィルタのタップに
複数の拡散符号系列を１シンボル期間内で時分割で設定
して送信データを再生するようにしたので、従来に比し
て、使用するマッチドフィルタの数を大幅に少なくで
き、また、受信機側の多重化部を不要とでき、受信機側
構成を大幅に簡単なものとすることができる。

【００４１】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明によるスペクトラム拡散送信装置、スペク
トラム拡散受信装置及びスペクトラム拡散通信システム
の第２の実施形態を図面を参照しながら詳述する。この
第２の実施形態も、ＣＤＭＡ移動体通信システムに適用
することを意図してなされたものである。

【００４２】図４は、この第２の実施形態に係る送信機
（スペクトラム拡散送信装置）１００Ａの構成を示した
ものであり、基地局及び移動局の双方に設けられている
ものである。なお、図４において、上述した第１の実施
形態の送信機に係る図１との同一、対応部分には同一符
号を付して示している。

【００４３】図４及び図１の比較から明らかなように、
第２の実施形態の送信機１００Ａは、第１の実施形態の
構成に加えて、参照信号付加部１７０を、コンバイナ１
５０及びＲＦ送信部１６０間に備えるものである。ま
た、参照信号付加部１７０は、多重化部１７１及び拡散
器１７２から構成されている。第１の実施形態と異なっ
て、符号発生器１２０から出力された参照拡散符号系列
ｇ０は、参照信号付加部１７０に与えられ、コンバイナ
１５０には与えられないようになされている。また、第
１の実施形態と異なって、遅延回路群として、Ｎ−１個
の遅延回路１４２〜１４Ｎが設けられており、Ｎ個の拡
散チャネル信号に時間τずつの位相差を与えるようにな
されている。

【００４４】このような構成を有する第２の実施形態の
送信機１００Ａに対応する受信機（スペクトラム拡散受
信装置）も、ブロック図で表すと、上述した第１の実施
形態に係る図２で表すことができる。但し、制御部２４
０による制御動作が第１の実施形態と異なっている。そ
こで、後述する動作説明では、図２を参照しながら説明
する。

【００４５】以下、図４を参照しながら、第２の実施形
態の送信機１００Ａの動作を説明する。

【００４６】入力データｄ（ｔ）は、デマルチプレクサ
１１０において、Ｎ個のデータ系列ｄ１（ｔ）、…、ｄ
Ｎ（ｔ）に分割され、Ｎ個の拡散器１３１〜１３Ｎにパ
ラレルに入力される。各拡散器１３ｘ（ｘは１〜Ｎのい
ずれか）には、符号発生器１２０が同期して発生したＮ
個の拡散符号系列ｇ１、…、ｇＮのうちの１個の拡散符
号系列ｇｘが与えられる。各拡散器１３ｘは、入力され
たデータ系列ｄｘ（ｔ）を拡散符号系列ｇｘを用いて拡
散する。

【００４７】以上のようにしてＮ個の拡散器１３１〜１
３Ｎから出力されたＮ個の拡散チャネル信号のうち、拡
散器１３１から出力された拡散チャネル信号は直接コン
バイナ１５０に与えられ、その他のＮ−１個の拡散チャ
ネル信号はそれぞれ、拡散器１３２、…、１３Ｎに対応
した遅延器１４２、…、１４Ｎにおいて、所定の遅延時
間だけ遅延されてコンバイナ１５０に与えられる。各遅
延器１４ｙ（Ｙは２〜Ｎのいずれか）の遅延時間は、単
位遅延時間τの（ｙ−１）倍の時間（ｙ−１）τに選定
されている。ここでも、単位遅延時間τは予め決められ
た値であり、時間Ｎτが、分割されたデータ系列の１シ
ンボル時間以下になるように設定されている。

【００４８】従って、コンバイナ１５０にパラレル入力
されるＮ個の拡散チャネル信号ｓ１（ｔ）〜ｓＮ（ｔ）
は、分割されたデータ系列のシンボル間の切替位相か
ら、単位遅延時間τずつ異なる位相を有するものとなっ
ている。コンバイナ１５０は、これらＮ個の拡散チャネ
ル信号ｓ１（ｔ）〜ｓＮ（ｔ）を加算したデータ信号を
参照信号付加部１７０に出力する。

【００４９】参照信号付加部１７０においては、以下の
ような処理がなされる。拡散器１７２において、例えば
同期捕捉を目的としている１又は複数ビットでなる参照
データ系列ｄ０（ｔ）が、符号発生器１２０から出力さ
れた参照拡散符号系列ｇ０を用いて拡散されて参照信号
ｓ０（ｔ）として多重化部１７１に出力される。多重化
部１７１においては、参照信号ｓ０（ｔ）と、コンバイ
ナ１５０からのデータ信号とが時間多重される。すなわ
ち、時間軸上で、コンバイナ１５０からのデータ信号の
前に、参照信号ｓ０（ｔ）が設けられる。なお、参照デ
ータｄ０（ｔ）は、システムにより予め決められた系列
であるか、又は、その一部をデータとした系列である。

【００５０】ＲＦ送信部１６０においては、乗算器１６
２によって、参照信号付加部１７０からの出力信号と搬
送波発振器１６１からの搬送波とが乗算されてＲＦ帯の
信号にアップコンバートされた後、電力増幅器１６３に
よって電力増幅され、アンテナ１６４から無線伝送路
（無線回線）に放射される。

【００５１】次に、図２を参照しながら、送信機１００
Ａに対向する第２の実施形態の受信機２００の動作を説
明する。

【００５２】図２において、アンテナ２１４が捕捉した
受信信号は、ＲＦ受信部２１０に与えられる。ＲＦ受信
部２１０においては、アンプ２１１によって受信信号が
増幅された後、乗算器２１２によって、搬送波発振器２
１３からの搬送波と乗算されて処理周波数帯の信号にダ
ウンコンバートされてマッチドフィルタ２２０に与えら
れる。

【００５３】制御部２４０は、まず、時間多重された参
照信号ｓ０（ｔ）の検出を行う。このため、制御部２４
０は、符号系列種類パラメータｉ（ｉは０〜Ｎのいずれ
か）を０にして符号発生器２３０から参照拡散符号系列
ｇ０を出力させてマッチドフィルタ２２０のタップに設
定させ、マッチドフィルタ２２０からの出力信号を監視
する。制御部２４０は、マッチドフィルタ２２０からの
出力信号に基づいて、参照信号ｓ０（ｔ）の到来を検出
すると、タイミング制御信号を生成して後段側に出力す
ると共に、データ信号の検出処理に移行する。

【００５４】ここで、参照データ系列ｄ０（ｔ）が１ビ
ットでなる場合には、制御部２４０は、参照拡散符号系
列ｇ０をマッチドフィルタ２２０のタップに設定させて
いる状態において、マッチドフィルタ２２０からの出力
信号のパワーがしきい値を超えたときに、すなわち、受
信信号と参照拡散符号系列ｇ０との相関が検出されたと
きに、参照信号ｓ０（ｔ）を検出したとする。一方、参
照データ系列ｄ０（ｔ）が複数ビットでなる場合には、
制御部２４０は、参照拡散符号系列ｇ０をマッチドフィ
ルタ２２０のタップに設定させている状態において、マ
ッチドフィルタ２２０からのパワーがしきい値を超えた
ときのマッチドフィルタ２２０からの出力信号のパター
ンが、参照データ系列ｄ０（ｔ）のパターンに合致して
いるときに、参照信号ｓ０（ｔ）を検出したとする。

【００５５】データ信号の検出段階に移行すると、制御
部２４０は、まず、符号系列種類パラメータｉを１にし
て符号発生器２３０から拡散符号系列ｇ１を出力させて
マッチドフィルタ２２０のタップに設定させ、マッチド
フィルタ２２０からの出力信号を監視する。マッチドフ
ィルタ２２０内のシフトレジスタに、拡散符号系列ｇ１
で拡散された拡散チャネル信号ｓ１（ｔ）＝ｇ１＊ｄ１
（ｔ）の１シンボル期間分を成分として含む受信信号が
ラッチされたタイミングで、マッチドフィルタ２２０か
らの出力信号のパワーが大きくなる。

【００５６】以上のようにして、受信信号と拡散符号系
列ｇ１との相関が検出されると、制御部２４０は、符号
系列種類パラメータｉを２にして符号発生器２３０から
拡散符号系列ｇ２を出力させてマッチドフィルタ２２０
のタップに設定させ、マッチドフィルタ２２０からの出
力信号を監視する。このときも、マッチドフィルタ２２
０内のシフトレジスタに、拡散符号系列ｇ２で拡散され
た拡散チャネル信号ｓ２（ｔ）＝ｇ２＊ｄ２（ｔ）の１
シンボル期間分を成分として含む受信信号がラッチされ
たタイミングで、マッチドフィルタ２２０からの出力信
号のパワーが大きくなる。

【００５７】以下、同様にして、制御部２４０は、マッ
チドフィルタ２２０の出力信号において相関が検出され
る毎に、符号発生器２３０から出力させてマッチドフィ
ルタ２２０のタップに設定させる拡散符号系列を拡散符
号系列ｇ３〜ｇＮの順序で順次切替える。また、制御部
２４０は、拡散符号系列ｇＮをマッチドフィルタ２２０
のタップに設定させている状態において、相関が検出さ
れると、再び、拡散符号系列ｇ１をマッチドフィルタ２
２０のタップに設定させ、以上の動作を繰り返す。

【００５８】以上のような制御部２４０の制御を通じ
て、マッチドフィルタ２２０からは、ほぼ時間τの間隔
で離散的にパワーが大きな相関値ｄＲ１（ｔ）、ｄＲ２
（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）を取る出力信号が送出され、
出力回路２５０に与えられる。

【００５９】上述したように、パワーが大きい時点での
相関値ｄＲ１（ｔ）、ｄＲ２（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）
の値は、各拡散チャネル信号でのシンボル値ｄ１
（ｔ）、ｄ２（ｔ）、…、ｄＮ（ｔ）に応じたものとな
っており、出力回路２５０は、相関値ｄＲ１（ｔ）、ｄ
Ｒ２（ｔ）、…、ｄＲＮ（ｔ）の時系列より、受信デー
タｄＲ（ｔ）＝ｄ（ｔ）を生成して出力する。

【００６０】以上のように、第２の実施形態によって
も、送信機側において、複数の拡散チャネル信号の位相
を１シンボル期間より十分に短い時間ずつずらせて合成
し、受信機側において、１個のマッチドフィルタのタッ
プに複数の拡散符号系列を１シンボル期間内で時分割で
設定して送信データを再生するので、従来に比して、使
用するマッチドフィルタの数を大幅に少なくでき、ま
た、受信機側の多重化部を不要とでき、受信機側構成を
大幅に簡単なものとすることができる。

【００６１】また、第２の実施形態によれば、参照信号
とデータ信号とが時間多重されているため、受信機側に
おいて、データ信号の処理段階では、出力回路２５０に
対して、参照信号に係る相関出力信号が入力されること
がなく、受信データｄＲ（ｔ）＝ｄ（ｔ）の生成を高精
度に実行させることができる。

【００６２】さらに、第２の実施形態によれば、参照信
号とデータ信号とが時間多重されているため、バースト
状データの送信に好適なものである。

【００６３】（Ｃ）第３の実施形態 図５は、第３の実施形態の送信機（スペクトラム拡散送
信装置）１００Ｂの構成を示したものであり、基地局及
び移動局の双方に設けられているものである。なお、図
５において、上述した第１の実施形態の送信機に係る図
１との同一、対応部分には同一符号を付して示してい
る。

【００６４】第１の実施形態では、参照チャネル信号ｓ
０（ｔ）は、参照拡散符号系列ｇ０からだけなる構成で
あったが、この第３の実施形態は、拡散器１３０によっ
て、参照データｄ０（ｔ）を参照拡散符号系列ｇ０で拡
散した信号を参照チャネル信号ｓ０（ｔ）としたもので
ある。その他の点は、第１の実施形態と同様であるの
で、その説明は省略する。また、受信機の構成として
は、図２に示したものを適用できる。

【００６５】この第３の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様に、受信機構成を簡単にできるという効果
を奏することができる。

【００６６】（Ｄ）第４の実施形態 図６は、第４の実施形態の送信機（スペクトラム拡散送
信装置）１００Ｃの構成を示したものであり、基地局及
び移動局の双方に設けられているものである。なお、図
６において、上述した第１の実施形態の送信機に係る図
１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示し
ている。

【００６７】また、図７は、第４の実施形態の受信機
（スペクトラム拡散受信装置）２００Ｃの構成を示した
ものであり、基地局及び移動局の双方に設けられている
ものである。なお、図７において、上述した第１の実施
形態の受信機に係る図２との同一、対応部分には同一、
対応符号を付して示している。

【００６８】上述した第１〜第３の実施形態は、デマル
チプレクサ１１０で分割処理された複数系列のデータを
１グループとして処理するものであった。

【００６９】この第４の実施形態は、デマルチプレクサ
１１０で分割処理された複数系列のデータを複数のグル
ープに分けて処理するものである。なお、図６及び図７
は、２グループに分けた例を示している。

【００７０】詳述は避けるが、第４の実施形態の特徴点
を簡単に説明すると、以下の通りである。

【００７１】送信機１００Ｃにおいて、拡散符号系列は
分割された各系列のデータ毎に必要であるが、同一の遅
延時間が与えられた拡散チャネル信号は、各グループに
ついて１個ずつ存在する。

【００７２】受信機２００Ｃにおいては、グループ数だ
けのマッチドフィルタ２２０−１、２２０−２を設け、
各マッチドフィルタ２２０−１、２２０−２に対して
は、割り当てられたグループの拡散符号系列を順次与え
てタップに設定させる。出力回路２５０は、全てのマッ
チドフィルタ２２０−１及び２２０−２からの相関値信
号の多重処理も行って受信データｄＲ（ｔ）＝ｄ（ｔ）
を復元する。

【００７３】この第４の実施形態によれば、第１〜第３
の実施形態よりはマッチドフィルタの数は増大するが、
従来に比較すると、受信機の構成を簡単にできるという
効果を奏することができる。

【００７４】また、この第４の実施形態によれば、分割
数が多い場合であっても、単位遅延時間τを長くするこ
とができるため、受信機での再生精度が高くなることが
期待できる。

【００７５】（Ｅ）第５の実施形態 図８は、第５の実施形態の受信機（スペクトラム拡散受
信装置）２００Ｄの構成を示したものであり、基地局及
び移動局の双方に設けられているものである。なお、図
８において、上述した第１の実施形態の受信機に係る図
２との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示し
ている。

【００７６】上述した第１〜第４の実施形態における受
信機は、参照チャネル信号も、データに係るチャネル信
号を処理するマッチドフィルタ２２０を利用して捕捉す
るものであったが、この第５の実施形態の受信機２００
Ｄの場合、参照チャネル信号専用のマッチドフィルタ２
２１を設けたものである。その他の点は、第１の実施形
態とほぼ同様であるので、その説明は省略する。この受
信機２００Ｄに対向する送信機としては、第１〜第３の
実施形態のものと同一である。

【００７７】この第５の実施形態によっても、受信機構
成を簡単にできるという効果を奏することができる。ま
た、第５の実施形態によれば、参照拡散符号が設定され
るマッチドフィルタに対しては、他の拡散符号を設定す
ることがないので、参照チャネル信号の捕捉をより確実
にできることが期待できる。

【００７８】（Ｆ）第６の実施形態 図９は、第６の実施形態の送信機（スペクトラム拡散送
信装置）１００Ｅの構成を示したものであり、基地局及
び移動局の双方に設けられているものである。なお、図
９において、上述した第１の実施形態の送信機に係る図
１との同一、対応部分には同一符号を付して示してい
る。

【００７９】また、図１０は、第６の実施形態の受信機
（スペクトラム拡散受信装置）２００Ｅの構成を示した
ものであり、基地局及び移動局の双方に設けられている
ものである。なお、図１０において、上述した第１の実
施形態の受信機に係る図２との同一、対応部分には同一
符号を付して示している。

【００８０】本発明は、マルチコード伝送方式に適用す
ることを意図してなされたものであり、上述した第１〜
第５の実施形態は、マルチコード伝送方式に適用した実
施形態であった。すなわち、送信データを分割して、複
数のコードチャネルを利用するものであった。

【００８１】しかし、本発明の特徴である受信機側にお
けるマッチドフィルタの数を削減するための技術的思想
は、当初から異なる種類のデータを１個の無線チャネル
で多重伝送する場合にも適用できるものであり、この第
６の実施形態は、この場合を示している。

【００８２】従って、この第６の実施形態の場合、送信
機１００Ｅには入力データを分割するデマルチプレクサ
１１０は不要であり、異なる種類のデータ（シンボル周
期は同じ）が当該送信機１００Ｅに対して同期してパラ
レルに入力される。入力された複数種類のデータに対す
る処理は、第１の実施形態と同様である。

【００８３】一方、受信機２００Ｅにおいては、出力回
路２５０までの処理は、第１の実施形態と同様である。
出力回路２５０の後段に、その出力信号を各データ種類
毎のデータＤ１（ｔ）＝ｄ１（ｔ）、…、ＤＮ（ｔ）＝
ｄＮ（ｔ）に多重分離するデマルチプレクサ２６０を設
けることが必要となる。

【００８４】第６の実施形態によれば、異なる種類のデ
ータを１個の無線チャネルで多重伝送する場合にも、受
信機側の構成を簡単なものにできるという効果を奏する
ことができる。

【００８５】（Ｇ）他の実施形態 上記各実施形態の説明においても、種々変形実施形態に
言及したが、さらに、以下のような変形実施形態を例示
することができる。

【００８６】第１〜第５の実施形態における入力データ
に対する分割数（Ｎや２Ｎ）の値は、データ送信前に予
め決めておいても良く、また、データ通信中に動的に変
えても良い。動的に変える場合には、付随制御チャネル
で通知しても良く、参照データの一部として送信するこ
とも可能である。

【００８７】また、上記各実施形態においては、複数の
チャネル信号に位相差を付与する構成が拡散器群の後段
に設けられた遅延器群であったが、本発明はこれに限定
されるものではない。例えば、各拡散器へのデータ及び
拡散符号を共に遅延させるようにして、複数のチャネル
信号に位相差を付与するようにしても良い。

【００８８】さらに、上記各実施形態においては、参照
チャネル信号も、データに係るチャネル信号と同様に、
同一の無線チャネル信号に含めるようにしたが、別個の
無線チャネル信号で伝送するようにしても良い。また、
入力データ自体に同期パターン等が含まれている場合等
には、参照チャネル信号の授受を不要とすることもでき
る。

【００８９】また、本発明を、ＣＤＭＡ移動体通信シス
テムの特長をなすＲＡＫＥ受信機の構成に拡張すること
は容易に可能である。

【００９０】本発明における送信機及び受信機は、個別
部品による回路又はロジックＬＳＩ等のハードウェア又
はマイクロプロセッサを用いたソフトウェアによって実
現することができる。

【００９１】上記各実施形態では、ＣＤＭＡ移動体通信
システムに本発明を適用したものを示したが、多元接続
が不要な１対１通信のスペクトラム拡散通信システムに
適用することができ、また、伝搬路も無線伝搬路に限定
されるものではない。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スペク
トラム拡散送信装置において、複数の拡散チャネル信号
の位相を１シンボル期間より十分に短い時間ずつずらせ
て合成し、スペクトラム拡散受信装置において、１個の
マッチドフィルタのタップに複数の拡散符号系列を１シ
ンボル期間内で時分割で設定して送信データを再生する
ようにしたので、従来に比して、使用するマッチドフィ
ルタの数を大幅に少なくでき、受信構成を大幅に簡単な
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の送信機（スペクトラム拡散送
信装置）の構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態の受信機（スペクトラム拡散受
信装置）の構成を示すブロック図である。

【図３】第１の実施形態の各部タイミングチャートであ
る。

【図４】第２の実施形態の送信機の構成を示すブロック
図である。

【図５】第３の実施形態の送信機の構成を示すブロック
図である。

【図６】第４の実施形態の送信機の構成を示すブロック
図である。

【図７】第４の実施形態の受信機の構成を示すブロック
図である。

【図８】第５の実施形態の受信機の構成を示すブロック
図である。

【図９】第６の実施形態の送信機の構成を示すブロック
図である。

【図１０】第６の実施形態の受信機の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｅ…送
信機（スペクトラム拡散送信装置）、 １１０…デマルチプレクサ、 １２０…符号発生器、 １３０〜１３（２Ｎ）…拡散器、 １４１〜１４（２Ｎ）…遅延器、 １５０…コンバイナ、 １７０…参照信号付加部、 ２００、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ…受信機（スペ
クトラム拡散受信装置）、 ２２０、２２０−１、２２０−２、２２１…マッチドフ
ィルタ、 ２３０…符号発生器、 ２４０…制御部、 ２５０…出力回路、 ２６０…デマルチプレクサ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期した複数の拡散符号を発生する拡散
   符号発生手段と、 パラレルに入力された複数のデータのうち自己へのデー
   タを自己への上記拡散符号で拡散してチャネル信号を形
   成する複数の拡散手段と、 複数の上記チャネル信号が予め定められた単位時間ずつ
   位相差を有するようにさせるチャネル間位相差付与手段
   と、 位相差を有する複数の上記チャネル信号をまとめて伝搬
   路チャネル信号を形成するコンバイン手段とを有するこ
   とを特徴とするスペクトラム拡散送信装置。
2. 【請求項２】 対向するスペクトラム拡散受信装置にタ
   イミング情報を与える参照チャネル信号を上記伝搬路チ
   ャネル信号に含ませる参照チャネル信号挿入手段をさら
   に有することを特徴とする請求項１に記載のスペクトラ
   ム拡散送信装置。
3. 【請求項３】 上記参照チャネル信号挿入手段が、複数
   の上記チャネル信号のうちのもっとも位相が進んでいる
   チャネル信号より、上記単位時間だけ位相が進んでいる
   参照拡散符号を、参照チャネル信号として上記コンバイ
   ン手段に与えるものであることを特徴とする請求項２に
   記載のスペクトラム拡散送信装置。
4. 【請求項４】 上記参照チャネル信号挿入手段が、参照
   データを参照拡散符号で拡散し、複数の上記チャネル信
   号のうちのもっとも位相が進んでいるチャネル信号よ
   り、上記単位時間だけ位相が進んでいる参照チャネル信
   号を形成して上記コンバイン手段に与えるものであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のスペクトラム拡散送信
   装置。
5. 【請求項５】 上記参照チャネル信号挿入手段が、参照
   データを参照拡散符号で拡散して参照チャネル信号を形
   成し、形成された参照チャネル信号を、上記コンバイン
   手段からの出力信号に対し、時間軸上で前側に時間多重
   するものであることを特徴とする請求項２に記載のスペ
   クトラム拡散送信装置。
6. 【請求項６】 複数の上記拡散手段の前段に、１系統の
   データを複数のデータ系列に分割して上記各拡散手段に
   与えるデマルチプレクサ手段を有することを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載のスペクトラム拡散送信
   装置。
7. 【請求項７】 複数の拡散符号を発生し得るものであっ
   てそれらを択一的に出力する拡散符号発生手段と、 上記拡散符号発生手段から出力された拡散符号がタップ
   に設定され、受信した伝搬路チャネル信号と、タップに
   設定された拡散符号との相関信号を出力する１個のマッ
   チドフィルタ手段と、 複数の上記拡散符号を順次切替えて上記マッチドフィル
   タ手段のタップに設定させる制御手段と、 上記マッチドフィルタ手段から出力された相関信号に基
   づいて、対向するスペクトラム拡散送信装置が送信しよ
   うとしたデータを復元する出力手段とを有することを特
   徴とするスペクトラム拡散受信装置。
8. 【請求項８】 上記制御手段は、上記マッチドフィルタ
   手段から出力された相関信号におけるパワーがしきい値
   以上であることを検出したときに、上記マッチドフィル
   タ手段のタップに設定させる拡散符号を切り替えること
   を特徴とする請求項７に記載のスペクトラム拡散受信装
   置。
9. 【請求項９】 上記制御手段は、受信した上記伝搬路チ
   ャネル信号における各送信データに係るチャネル信号間
   に付与されている位相差を規定する単位時間毎に、自動
   的に上記マッチドフィルタ手段のタップに設定させる拡
   散符号を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の
   スペクトラム拡散受信装置。
10. 【請求項１０】 受信した上記伝搬路チャネル信号に含
    まれている参照チャネル信号を検出し、タイミング情報
    を発生する参照チャネル信号検出手段を有することを特
    徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のスペクトラム
    拡散受信装置。
11. 【請求項１１】 上記拡散符号発生手段、上記マッチド
    フィルタ手段及び上記制御手段が、上記参照チャネル信
    号検出手段として機能するものであり、上記制御手段
    が、上記マッチドフィルタ手段のタップに参照拡散符号
    を設定させた状態において、上記マッチドフィルタ手段
    から出力された相関信号におけるパワーがしきい値以上
    であることを上記制御手段が検出したときにタイミング
    情報を出力することを特徴とする請求項１０に記載のス
    ペクトラム拡散受信装置。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載のスペクトラム拡散送
    信装置と、請求項７に記載のスペクトラム拡散受信装置
    とでなることを特徴とするスペクトラム拡散通信システ
    ム。