JPS594351A - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents
スペクトラム拡散受信装置Info
- Publication number
- JPS594351A JPS594351A JP57111734A JP11173482A JPS594351A JP S594351 A JPS594351 A JP S594351A JP 57111734 A JP57111734 A JP 57111734A JP 11173482 A JP11173482 A JP 11173482A JP S594351 A JPS594351 A JP S594351A
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- Japan
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- frequency
- signal
- spread spectrum
- code
- reference carrier
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スペクトラム拡散通信に用いる受信機に関す
るもので、移動通信、データ通信９個人通信などの地上
通信系、衛星通信系、さらには特殊応用として測距、航
法、レーダおよび伝搬路計測などに適用できる。
るもので、移動通信、データ通信９個人通信などの地上
通信系、衛星通信系、さらには特殊応用として測距、航
法、レーダおよび伝搬路計測などに適用できる。
簡易無線、市民ラジオなどの個人通信方式、移動する加
入者と基地の間でのデータ伝送用データ通信へのスペク
トラム拡散方式の適用化は最も期待されている。その場
合に、送信機の小形、低消費電力化は必須条件であるが
、これは周波数安定化のための装置、回路を除くため送
信機の周波数安定度を悪くする。その結果、受信機は符
号の同期確立時間が長くかかる、信号対雑音比Ｓ／Ｈの
劣化による伝送品質の低下、等の問題が生じる。
入者と基地の間でのデータ伝送用データ通信へのスペク
トラム拡散方式の適用化は最も期待されている。その場
合に、送信機の小形、低消費電力化は必須条件であるが
、これは周波数安定化のための装置、回路を除くため送
信機の周波数安定度を悪くする。その結果、受信機は符
号の同期確立時間が長くかかる、信号対雑音比Ｓ／Ｈの
劣化による伝送品質の低下、等の問題が生じる。
また、受信周波数変動範囲が大きい場合には同期はずれ
による通信不能をまねく。
による通信不能をまねく。
第１図は本発明者が検討したスペクトラム拡散受信機の
概略図でアシ、これを用いて従来の問題点を説明する。
概略図でアシ、これを用いて従来の問題点を説明する。
アンテナ１で受信された信号ＶＩは周波数変換器２によ
り局部発振器３の発振周波数で周波数変換されて中間周
波数の信号■げとなシ、相関器４と位相同期回路２１へ
入力される。
り局部発振器３の発振周波数で周波数変換されて中間周
波数の信号■げとなシ、相関器４と位相同期回路２１へ
入力される。
相関器出力は帯域通過フィルタ５、中間周波数増幅器６
を通して位相検波器７．８へ入力される。
を通して位相検波器７．８へ入力される。
位相検波器７（８）の出力は積分器９（１０）、絶対値
回路１１ （１２）を通して加算器１５に入力されてい
る。
回路１１ （１２）を通して加算器１５に入力されてい
る。
積分器９の出力からは識別回路１３を通して情報信号Ｖ
Ｉがと９だされる。積分器１０の出力からはサンプリン
グホールド回路１４、極性反転増幅器１８、スイッチ１
９、電圧制御発振器２０を通して基準搬送波ＶＣが再生
される。位相同期回路２１、スイッチ２３、電圧制御発
振器２４、位相追跡論理回路２５、局部基準符号発生回
路２２（送信側と同一符号を発生する回路）を通して送
信符号と同一符号系列からなる符号ｙｐとＶＰよシも１
／２ビット進んだ信号ＶＢおよび１／２ビツト遅れた信
号ｖＬが発生されている。ここで符号のサーチモードに
おいては符号ＶＰの位相がシフトされ、送信符号と局部
基準符号ＶＰとのタイミング差が１／２ビット以内にお
さまると相関器出力に大きな信号が生じ、ＶＤが同期判
定回路１６のスレシホールドレベル電圧をこえるとサー
チモードが停止される。そしてＶＡによってスイッチ１
９．２３が搬送波再生ループと位相同期ループを作動さ
せるように働く。位相同期ループによシ送信符号と局部
基準符号とのタイミング差が零になシ、かつ搬送波再生
信号が得られると情報信号ＶＩがとシだされる。
Ｉがと９だされる。積分器１０の出力からはサンプリン
グホールド回路１４、極性反転増幅器１８、スイッチ１
９、電圧制御発振器２０を通して基準搬送波ＶＣが再生
される。位相同期回路２１、スイッチ２３、電圧制御発
振器２４、位相追跡論理回路２５、局部基準符号発生回
路２２（送信側と同一符号を発生する回路）を通して送
信符号と同一符号系列からなる符号ｙｐとＶＰよシも１
／２ビット進んだ信号ＶＢおよび１／２ビツト遅れた信
号ｖＬが発生されている。ここで符号のサーチモードに
おいては符号ＶＰの位相がシフトされ、送信符号と局部
基準符号ＶＰとのタイミング差が１／２ビット以内にお
さまると相関器出力に大きな信号が生じ、ＶＤが同期判
定回路１６のスレシホールドレベル電圧をこえるとサー
チモードが停止される。そしてＶＡによってスイッチ１
９．２３が搬送波再生ループと位相同期ループを作動さ
せるように働く。位相同期ループによシ送信符号と局部
基準符号とのタイミング差が零になシ、かつ搬送波再生
信号が得られると情報信号ＶＩがとシだされる。
以上の構成で問題となるのは次の点である。
（１） Ｓ／Ｎの悪い場合でも良好に動作させるため
に復調器にはコスタスループを用い、かつ積分器、サン
プリングホールド回路を使っている。その結果、基準搬
送波再生の引込周波数幅が上記回路で制限され、引込周
波数幅以上の入力搬送波周波数変動には追随しなくなる
こと。
に復調器にはコスタスループを用い、かつ積分器、サン
プリングホールド回路を使っている。その結果、基準搬
送波再生の引込周波数幅が上記回路で制限され、引込周
波数幅以上の入力搬送波周波数変動には追随しなくなる
こと。
（２）入力搬送波周波数変動が大きい場合でも基準搬送
波を再生させるために、積分器、サンプリングホールド
回路の代シに低域通過フィルタを用い、Ｓ／Ｎをある程
度犠牲にする方法も考えられるが、この場合には帯域通
過フィルタ５０通過帯域幅を広くしておかなければなら
ない。しかし、非希望波、雑音信号が復調器に入力され
てＳ／Ｎの低下をまねく。また、周波数の追跡に時間が
かがシ、結果的に受信機の符号同期時間も長くかかる。
波を再生させるために、積分器、サンプリングホールド
回路の代シに低域通過フィルタを用い、Ｓ／Ｎをある程
度犠牲にする方法も考えられるが、この場合には帯域通
過フィルタ５０通過帯域幅を広くしておかなければなら
ない。しかし、非希望波、雑音信号が復調器に入力され
てＳ／Ｎの低下をまねく。また、周波数の追跡に時間が
かがシ、結果的に受信機の符号同期時間も長くかかる。
以上に述べたように、入力搬送波周波数変動に起因する
種々の問題点があった。
種々の問題点があった。
したがって、送信機の周波数安定度が悪くても安定した
基準搬送波信号を再生でき、その結果、高速同期が可能
で、かつ同期はずれ、Ｓ／Ｎ劣化、符号誤シ率の劣化な
どの極めて少ない安定なスペクトラム拡散通信方式が望
まれる。
基準搬送波信号を再生でき、その結果、高速同期が可能
で、かつ同期はずれ、Ｓ／Ｎ劣化、符号誤シ率の劣化な
どの極めて少ない安定なスペクトラム拡散通信方式が望
まれる。
本発明の目的は、送信機の周波数安定度が悪くても安定
した基準搬送波信号を再生でき、その結果、高速同期が
可能で、かつ同期はずれ、Ｓ／Ｎ劣化、符号誤シ率の劣
化などの極めて少ない安定なスペクトラム拡散受信機を
実現することである。
した基準搬送波信号を再生でき、その結果、高速同期が
可能で、かつ同期はずれ、Ｓ／Ｎ劣化、符号誤シ率の劣
化などの極めて少ない安定なスペクトラム拡散受信機を
実現することである。
本発明は、上記目的を達成するためスペクトラム拡散送
信機において、搬送波周波数ｆｔとクロック周波数ｍｆ
Ｃｔ（擬似雑音符号および情報信号駆動用）との差成分
＜ｆ ｌ −ｍｆ−１＞の連続波信号をスペクトラム拡
散信号と同時に伝送し、受信機において、上記差成分（
ｆｔ−ｍｆｅｚ）の連続波信号を受信して周波数変換器
２に入力させる。そして電圧制御発振器からなる局部発
振器の発振周波数ｆｔと周波数変換する。次に、変換後
の信号の周波数（ｆＩ−ｆｔ−ｍｆｃｔ＞の（ｆＩ−ｆ
ｔ）が帯域通過フィルタ５の中心周波数と一致するよう
に上記電圧制御発振器を制御する。そして（ｆｌ−ｆｔ
−ｍｆ−ｔ）の周波数成分をもう一つの帯域通過フィル
タ４０を通して周波数変換器４７に入力させて受信装置
に備えっけのクロック周波数（擬似雑音符号駆動用）と
周波数変換して＜ｆＩ−ｆｔ）の基準搬送波を得るよう
に構成したものである。
信機において、搬送波周波数ｆｔとクロック周波数ｍｆ
Ｃｔ（擬似雑音符号および情報信号駆動用）との差成分
＜ｆ ｌ −ｍｆ−１＞の連続波信号をスペクトラム拡
散信号と同時に伝送し、受信機において、上記差成分（
ｆｔ−ｍｆｅｚ）の連続波信号を受信して周波数変換器
２に入力させる。そして電圧制御発振器からなる局部発
振器の発振周波数ｆｔと周波数変換する。次に、変換後
の信号の周波数（ｆＩ−ｆｔ−ｍｆｃｔ＞の（ｆＩ−ｆ
ｔ）が帯域通過フィルタ５の中心周波数と一致するよう
に上記電圧制御発振器を制御する。そして（ｆｌ−ｆｔ
−ｍｆ−ｔ）の周波数成分をもう一つの帯域通過フィル
タ４０を通して周波数変換器４７に入力させて受信装置
に備えっけのクロック周波数（擬似雑音符号駆動用）と
周波数変換して＜ｆＩ−ｆｔ）の基準搬送波を得るよう
に構成したものである。
以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の受信装置と対で用いる送信装置の構成
図である。２７は搬送波発振器（周波数１１）、２８は
周波数変換器、２９は平衡変調器、３０は分周器、３１
はアナログ信号がディジタル信号に変換された情報信号
送出装置、３２は擬似雑音発生器（たとえばＰＮ符号発
生器）、３３は情報信号と擬似雑音信号の排他的論理和
回路、３４はスペクトラム拡散信号ＶＳと連続波信号Ｖ
Ｃとを合成する合成器、３５は帯域通過フィルタ、３６
は減衰器、３７は周波数てい倍器（倍率ｍ）、３８はク
ロック周波数ｆｅｔの発生器、３９はアンテナである。
図である。２７は搬送波発振器（周波数１１）、２８は
周波数変換器、２９は平衡変調器、３０は分周器、３１
はアナログ信号がディジタル信号に変換された情報信号
送出装置、３２は擬似雑音発生器（たとえばＰＮ符号発
生器）、３３は情報信号と擬似雑音信号の排他的論理和
回路、３４はスペクトラム拡散信号ＶＳと連続波信号Ｖ
Ｃとを合成する合成器、３５は帯域通過フィルタ、３６
は減衰器、３７は周波数てい倍器（倍率ｍ）、３８はク
ロック周波数ｆｅｔの発生器、３９はアンテナである。
まず通常の方法でスペクトラム拡散信号ＶＳを発生させ
て送出させると同時に、ｆＩとｍｆｅｔとの差成分（ｆ
ｔ−ｍｆｃｚ）の連続波信号ＶＣをつくり出して上記ｙ
ｓと同時に伝送するように構成しである。第３図は、上
記送信装置から送信された信号を受信する本発明による
スペクトラム拡散受信装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。アンテナ１で上記送信機から送られたス
ペクトラム拡散信号ＶＳと、差成分（ｆＩ−ｍｆ−ｔ）
の連続波信号ＶＣが受信される。その受信波Ｖｌは周波
数変換器２に入力され、局部発振信号ｖｔ（周波数ｆｔ
）で周波数変換されて信号Ｖげとなる。Ｖｌ／は（ｆＩ
−ｆ Ｌ−ｍｆ ｆｉｔ ）の周波数成分をもつ連続
波と、（ｆｌ−ｆｔ）の周波数成分をもつスペクトラム
拡散信号からなる。そして上記信号のうちで、（ｆＩ−
ｆｔ−ｍｆｃＬ＞の周波数成分の連続波信号を帯域通過
フィルタ４０を通してとシだしく信号Ｖ ｌ ｅ ）
、リミッタ４１と周波数変換器４７に入力する。リミッ
タで振幅制限を受けた信号■ｕは位相比較器４２の片方
の入力に加えられる。位相比較器４２のもう一方の入力
には、基準発振器４４（周波数ｆｌ ／ Ｚ ｔ ＝
ｆｔ ／ ’ ）の出力信号とクロック発生器２４（
周波数ｍｆ−ｔ）の出力信号Ｖｅｌとが周波数変換器４
３で周波数変換された信号Ｖ、（周波数ｆ ｌ ’−ｆ
ｔ−ｍｆｃｔ）カ入力されでいる。位相比較器４２で
■ｕとｖｒの位相が比較され、位相が等しくないときに
はその誤差信号Ｖ＠がループフィルタ４５を通して電圧
制御発振器４６に印加されて、電圧制御発振器の発振周
波数ｆｔが制御される。そして搬送波周波数ｆｔの変動
に対して（、？”ｌ−ｆ／、）が（ｆ１’−ｆｔ）とな
るように制御される。ここで（ｆ”−１ｔ）の周波数は
帯域通過フィルタ５の中心周波数に設定されているので
、■げの信号の周波数はつねに上記帯域通過フィルタの
中心周波数と一致することになる。そのため帯域通過フ
ィルタ５の通過帯域幅は情報信号の帯域幅に等しくでき
るので、Ｓ／Ｎが改善される。基準搬送波の再生は上記
過程の中で次のようにして行われる。帯域通過フィルタ
４０の出力信号（この場合、周波数制御されて（ｆ ｌ
’−ｆ ｔ−ｍｆｃＬ）の周波数成分ヲモツ信号）と
クロック発生器２４の出力信号（周波数ｍｆａｔの信号
）が周波数変換器４７に入力され、（ｆ” ｆｚ）、
（ｆ＋’−ｆｔ−２ｍｆＣｔ）の周波数成分の出力信号
Ｖｅｒが得られる。帯域通過フィルタ４Ｂを通すことに
より、（ｆＩ′−ｆｔ）の周波数からなる基準搬送波信
号が得られ、位相比較器７と８へ供給される。位相比較
器８へはπ／２移相器２６を通して供給される。その後
の動作は第１図と同様であるが、第１図に比較して、基
準搬送波の再生時間が短く、かつ再生方法が容易である
。すなわち、第１図の装置では、送信擬似雑音符号と受
信擬似雑音符号との同期がとれないと基準搬送波信号も
再生できない。またＳ／Ｎを改善するために積分時間を
長くとらなければならないために、基準搬送波の再生時
間も長くかがることと、基準搬送波の周波数引込幅も狭
い。さらに、符号同期がはずれたシ、受信人力搬送波周
波数変動が上記基準搬送波再生の周波数引込幅よりも大
きい場合などは通信が不能になる。これに対して第３図
の装置ではこれらの問題点を解決することができる。す
なわち、符号同期がとれていなくても基準搬送波はつね
に再生され、周波数引込幅も広い。また符号同期時間も
短縮される。
て送出させると同時に、ｆＩとｍｆｅｔとの差成分（ｆ
ｔ−ｍｆｃｚ）の連続波信号ＶＣをつくり出して上記ｙ
ｓと同時に伝送するように構成しである。第３図は、上
記送信装置から送信された信号を受信する本発明による
スペクトラム拡散受信装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。アンテナ１で上記送信機から送られたス
ペクトラム拡散信号ＶＳと、差成分（ｆＩ−ｍｆ−ｔ）
の連続波信号ＶＣが受信される。その受信波Ｖｌは周波
数変換器２に入力され、局部発振信号ｖｔ（周波数ｆｔ
）で周波数変換されて信号Ｖげとなる。Ｖｌ／は（ｆＩ
−ｆ Ｌ−ｍｆ ｆｉｔ ）の周波数成分をもつ連続
波と、（ｆｌ−ｆｔ）の周波数成分をもつスペクトラム
拡散信号からなる。そして上記信号のうちで、（ｆＩ−
ｆｔ−ｍｆｃＬ＞の周波数成分の連続波信号を帯域通過
フィルタ４０を通してとシだしく信号Ｖ ｌ ｅ ）
、リミッタ４１と周波数変換器４７に入力する。リミッ
タで振幅制限を受けた信号■ｕは位相比較器４２の片方
の入力に加えられる。位相比較器４２のもう一方の入力
には、基準発振器４４（周波数ｆｌ ／ Ｚ ｔ ＝
ｆｔ ／ ’ ）の出力信号とクロック発生器２４（
周波数ｍｆ−ｔ）の出力信号Ｖｅｌとが周波数変換器４
３で周波数変換された信号Ｖ、（周波数ｆ ｌ ’−ｆ
ｔ−ｍｆｃｔ）カ入力されでいる。位相比較器４２で
■ｕとｖｒの位相が比較され、位相が等しくないときに
はその誤差信号Ｖ＠がループフィルタ４５を通して電圧
制御発振器４６に印加されて、電圧制御発振器の発振周
波数ｆｔが制御される。そして搬送波周波数ｆｔの変動
に対して（、？”ｌ−ｆ／、）が（ｆ１’−ｆｔ）とな
るように制御される。ここで（ｆ”−１ｔ）の周波数は
帯域通過フィルタ５の中心周波数に設定されているので
、■げの信号の周波数はつねに上記帯域通過フィルタの
中心周波数と一致することになる。そのため帯域通過フ
ィルタ５の通過帯域幅は情報信号の帯域幅に等しくでき
るので、Ｓ／Ｎが改善される。基準搬送波の再生は上記
過程の中で次のようにして行われる。帯域通過フィルタ
４０の出力信号（この場合、周波数制御されて（ｆ ｌ
’−ｆ ｔ−ｍｆｃＬ）の周波数成分ヲモツ信号）と
クロック発生器２４の出力信号（周波数ｍｆａｔの信号
）が周波数変換器４７に入力され、（ｆ” ｆｚ）、
（ｆ＋’−ｆｔ−２ｍｆＣｔ）の周波数成分の出力信号
Ｖｅｒが得られる。帯域通過フィルタ４Ｂを通すことに
より、（ｆＩ′−ｆｔ）の周波数からなる基準搬送波信
号が得られ、位相比較器７と８へ供給される。位相比較
器８へはπ／２移相器２６を通して供給される。その後
の動作は第１図と同様であるが、第１図に比較して、基
準搬送波の再生時間が短く、かつ再生方法が容易である
。すなわち、第１図の装置では、送信擬似雑音符号と受
信擬似雑音符号との同期がとれないと基準搬送波信号も
再生できない。またＳ／Ｎを改善するために積分時間を
長くとらなければならないために、基準搬送波の再生時
間も長くかがることと、基準搬送波の周波数引込幅も狭
い。さらに、符号同期がはずれたシ、受信人力搬送波周
波数変動が上記基準搬送波再生の周波数引込幅よりも大
きい場合などは通信が不能になる。これに対して第３図
の装置ではこれらの問題点を解決することができる。す
なわち、符号同期がとれていなくても基準搬送波はつね
に再生され、周波数引込幅も広い。また符号同期時間も
短縮される。
第３図の構成では帯域通過フィルタ４８の出方を位相比
較器７、π／２移相器２６へ入力させたが、帯域通過フ
ィルタ４８の後に増幅器（自動利得制御機能がついてい
るものであればさらに良い。）を挿入し、信号強度を大
きくしてもよい。またクロック発生器２４の出力信号■
ｅｔも４３．４７に入力する前に増幅してもよい。
較器７、π／２移相器２６へ入力させたが、帯域通過フ
ィルタ４８の後に増幅器（自動利得制御機能がついてい
るものであればさらに良い。）を挿入し、信号強度を大
きくしてもよい。またクロック発生器２４の出力信号■
ｅｔも４３．４７に入力する前に増幅してもよい。
本発明によれば、受信機六方部で周波数制御と基準搬送
波再生をつねに行っているので、高速符号同期を実現で
き、かつ受信入力搬送波周波数変動にも追随することが
できる。さらにＳ／Ｎ劣化、符号誤シ率の劣化などが極
めて少ない安定なスペクトラム拡散受信機を得ることが
できる。
波再生をつねに行っているので、高速符号同期を実現で
き、かつ受信入力搬送波周波数変動にも追随することが
できる。さらにＳ／Ｎ劣化、符号誤シ率の劣化などが極
めて少ない安定なスペクトラム拡散受信機を得ることが
できる。
第１図は、本発明者が検討したスペクトラム拡散受信機
の概略図、第２図は、本発明の受信装置と対で用いるス
ペクトラム拡散送信装置の概略図、第３図は、本発明に
よるスペクトラム拡散受信装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
の概略図、第２図は、本発明の受信装置と対で用いるス
ペクトラム拡散送信装置の概略図、第３図は、本発明に
よるスペクトラム拡散受信装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
Claims (1)
- １、搬送波周波数ｆｔとクロック周波数ｍｆｅＬ（擬似
雑音符号および情報信号駆動用）との差成分（ｆ ｌ
−ｍｆ−１）の連続波信号を、情報信号および擬似雑音
符号で変調されたスペクトラム拡散信号と同時に伝送す
るスペクトラム拡散送信機と対で用いる受信装置におい
て、上記差成分（ｆ Ｉ −ｍｆ−１）の連続波信号を
受信して（ｆＩ−ｆｔ−ｍｆ−１）ｆ）周波数ニ変換す
セ、ソの信号と基準の信号源（周波数Ｕｌ’−ｆｔ−ｍ
ｆｅｚ））との位相比較によシ局発用電圧制御発振器の
周波数ｆｔを制御して情報信号抽出用帯域通過フィルタ
の中心周波数（ｆｌ’−ｆＡ）に等しくするようにする
周波数制御ループと、上記＜ｆＬ−ｆＬ−ｍｆ−１）の
周波数変換信号とクロック周波数ｍｆ ｅ ｂ発生器の
信号とでもう一度周波数変換して（ｆｌ−ｆＡ）、すな
わち（ｆ１’−ｆｔ）の基準搬送波を再生するループと
を具備して構成されたことを特徴とするスペクトラム拡
散受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111734A JPS594351A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スペクトラム拡散受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111734A JPS594351A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スペクトラム拡散受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594351A true JPS594351A (ja) | 1984-01-11 |
Family
ID=14568821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111734A Pending JPS594351A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | スペクトラム拡散受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594351A (ja) |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP57111734A patent/JPS594351A/ja active Pending
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