JPS598444A - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスペクトラム拡散受信装置、更に詳しく言えば
、擬似雑音符号と情報信号とで変調された搬送波から、
上記擬似雑音符号と同一の符号を用いて、上記変調信号
全復調することにより、上記情報信号を受信する受信装
置に係る。

スペクトラム拡散通信では、伝送波のスペクトラムが拡
散され、帯域制限を受けることなく、かつ低電力密度で
通信できること、あるいは秘話性が保たれる等の特性に
よって、移動通信、データ通信、個人通信を始め種々の
用途に適用できるが、解決されるべき多くの問題もある
。

特に、受信装置では、送信機の擬似雑音符号と受信装置
の局部基準符号との同期をとることが不可欠あり、同期
制御回路の構成において、送信信号に含まれる、搬送波
の周波数が安定していないと、受信波の中から希望する
信号を正確に復調することが不可能となる。一方送信機
において、擬似雑音符号発生のため、あるいは搬送波発
生のための発振器の安定度を高めようとすると恒温装置
や、その他、周波数安定のため多くの回路装置を必要と
し、送信機の大型化、高電力消費、したがってコスト高
となる。このことはスペクトラム拡散通信の実用化にお
いて重大な障害となる。すなわち移動通信や、計測に使
用する場合、送信機全小型化、低消費電力化することが
必要であるが、これらの要求を満そうとすれば、周波数
の安定した発振装置を用いることは現実的でない。

従来、これらの問題を解決するため、受信装置の同期回
路に、中心周波数の異なる狭帯域通過フィルタを複数個
並列に設けて多数決論理回路によって、上記複数のフィ
ルタの中のいずれかのフィルタで信号が受信されるよう
に構成したものが知られている。しかし、この構成では
装置が複雑となり、コストも高くなる。又基準搬送波勇
往回路の構成を、広い引込み周波数幅、温度および雑音
に対する高安定性を持つようにしなければならないため
、既存の狭帯域通信方式に代える利点が薄れる。

したがって、本発明の目的は、入力信号に含まれる搬送
波又受信装置の周波数変換に必要な局部発振器の周波数
が変動した場合にも、簡単な装置で安定に復調全行なう
スペクトラム拡散受信装置を実現すること、すなわち、
混信排除能力を高め、符号同期時間の短縮、同期検出確
率を向上し、しかも帯域通過フィルタの数を多くする処
理がなく、基準搬送波凋生回路の引込み周波数幅を狭く
して良い受信装置全実現することである。

本発明は上記目的を達成するため、スペクトラム拡散受
信装置において、受信装置の入力部に、入力信号の搬送
波の周波数変動に追随して局部発振周波数を制御する手
段を設け、周波数変換後の中間周波数を常に一定になる
ようにして、その後に配置される狭帯域通過フィルタの
中心周波数と−ｔさせるようにしたものである。

本発明の上記構成によれば周波数変換された中間周波数
が安定するため、帯域通過フィルタの必要帯域幅は情報
信号の帯域幅とほぼ等しい非常に狭い帯域で実現される
。そのため信号対雑音比、したがって、非希望波等の混
信を効果的に排除できる。又符号同期捕捉時間が短縮で
き、同期誤シも大幅に改善される。又搬送波の周波数変
動に対して、本発明による受信装置は有効であるため、
スペクトル拡散通信における送信装置が、周波数安定の
ための特別の回路、装置を必要としないので、装置を著
しく小型、低コスト化することが可能となり、本発明は
スペクトラム通信の実用化に有効な手段全提供するもの
である。さらに搬送波再生回路は信号対雑音比、定常位
相誤差に重点をおいてループ利得、ループ遅延時間を設
計できるので従来に比し設計の自由度が増す。

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。

第１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。本実施例は同期判
定信号Ｖｕｅ得るための符号同期回路と、基準搬送波Ｖ
　”ｒ　、　Ｖ　’ｔ　’ｃ得るための回路と情報信号
Ｖ１を得るための回路のみを示していが本発明の説明に
は直接的には必要ないので図示されていない。

アンテナで受信された受信信号ＶＩは周波数変換器（混
合回路）２で局部発振器である電圧制御型水晶発振器（
通常の周波数可変の発振器、たとえば電圧制御発振器で
も良い）２６の信号Ｖｔと混合され周波数変換される。

周波数変換された信号は逆拡散変調器、すなわち相関器
４で受信信号の中の希望波の擬似雑音符号と同一符号を
発生する局部基準符号発生器（この場合、ＰＮＮ符号発
生器側使用５からの局部基準符号と逆拡散変調される。

逆拡散変調された信号は一部は狭帯域通過フィルタ６、
他の一部はリミタ２２へ加えられる。

ＩＪ　ミッタ２２で振幅制限された信号■ｍ（周波数ｆ
ｍ）と、一定の周波数ｆ−で発振する中間周波数発振器
（基準信号源）２４の出力信号Ｖｓとが位相検波器２３
に入力されて位相届較される。

ｆ−はフィルタ６の通過帯域の中心周波数ｆＩＦ′と等
しくしである。ここでｆｍＸｆ器の場合には位相検波器
２３の出力に（ｆｍ−ｆ＝）に比例した信号が生じて低
域通過フィルタ２５全通して電圧制御型水晶発振器２６
の発振周波数ｆｔが制御されてｆｍ＝ｆ−になる。

フィルタ６の出力信号は中間周波数増幅器７を経て、位
相検波器８および９．に加えられ、電圧制御発振器２０
からの再生搬送波と乗算される。位相検波器８および９
の出力はそれぞれ積分器１０および１１、ならび絶対値
回路１３および１４全経て加算器１５で加算される。同
期利足回路１６ハ上記加算器１５の出力とスレシホール
ドレベルと比較し、それら信号の大小関係を判定してザ
ーチモードかトラッキングモードかの指令信号をだす。

積分回路１０の出力の１部は識別器１２に加えられ、情
報信号Ｖｌ再生する。積分回路１１の出力の１部はサン
プリングホールド回路１７、極性反転増幅回路１８およ
びループフィルタ１９を経て基準搬送再生ループの電圧
制御発振器２０に加えられる。上記第１図の中間周波増
幅器７より右側の回路は従来知られているものと同様に
構成されるもので、その動作についての詳細な説明は省
略する。上記実施例によれば、スペクトラム拡散受信装
置の入力部、すなわち、入力信号を中間周波信号に変換
する部分に自動周波数制御回路を配しているので、入力
搬送波の周波数変動に係らず、フィルタ６には常にその
中心周波数ｆｒｙに等しい周波数の信号が入力されてく
るので、フィルタの通過帯域は情報信号の帯域に合わせ
ておくことができ、混信排除能力を最良にすることがで
きる。また、フィルタ６の前で周波数が一定に制御され
るので、基準搬送波再生ループの電圧制御発振器２０の
制御感度は極めて小さくてよい。

したがって、この発振器２０には高安定（たとえば、周
波数安定度１０−６程度）の電圧制御型水晶発振器を用
いることができる。しかも極めて短時間、か２容易に搬
送波ｔＭ生することができる。

第２図は本発明によるスペクトラム拡散受信装置の他の
実施例金示したものである。同図において第１図と同一
の番号を付す部分は第１図のものと同一の構成機能を有
するものであるので説明を省略する。この実施例では周
波数変換器２の出力信号’（ｒｌＪミッタ２２に入力さ
せ、電圧制御型水晶発振器２６の発振周波数ｆｔ”ｋ制
御するものである。この実施例では入力受信信号Ｖｉ逆
拡散変調器４で逆拡散する前であるので、信号Ｖｌの振
幅変化が少ない。そのためリミッタ２２は不要あるいは
ダイナミックレンジの小さいものでよ、い。

また位相検波器２３と低域通過フィルタ２５との間に積
分器、サンプリングホールド回路ケ入れてもよい。さら
にリミッタ２２の前に周波数（ｆＩ−ｆｔ）の成分が通
過できる帯域通過フィルタを挿入してもよい。

以上の説明かられかるように、本発明の装置では、受信
装置の入力部で周波数を自動制御することによって、周
波数変換後の中間周波数を常に狭帯域な帯域通過フィル
タの中心周波数と一致きせるため （１）混信排除能力全最良にすることができ、スペクト
ラム拡散通信方式の特徴を最大限に発揮することができ
る。

（２）搬送波再生回路の引込み周波数幅は極めて狭くて
よいため、搬送波再生回路が簡単で、かつ搬送波再生も
容易となる。

（３）　　また符号同期時間も短縮され、さらに同期検
出確率の向上がはかられる。

（４）搬送波再生回路のループ利得、引込み周波数幅は
、入力搬送波周波数の変動はほとんど考慮する必要がな
い。そのために信号対雑音比、定常位相８目差に重点を
おいてループ利得、ループ遅延時間全設計できるので、
従来に比し設計の自由度は増し、入力搬送波周波数の変
動量が太きくても搬送波再生全容易に行うことができる
。したかって、送信機は周波数安定度を考慮する必要が
なく、小形、低消費電力化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はいずれも本発明によるスペクトラ
ム拡散受信装置の実施例の構成を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、擬似雑音符号と情報信号で変調された搬送波を受信
   信号とし、その受信信号を周波数変換した後、局部基準
   符号によって逆拡散変調を行った信号から情報信号を復
   調するスペクトラム拡散受信装置において、上記周波数
   変換を行う回路を周波数可変の局部発振器と上記局部発
   振器の出力と上記受信信号を混合する混合回路と基準周
   波数を発生する基準信号源と上記基準信号源の周波数と
   周波数変換された信号の周波数の比較信号によって周波
   数変換後の中間周波数が帯域通過フィルタの中心周波数
   と一致するように上記局部発振器の発振周波数全制御す
   る制御回路とを具備して構成されたこと全特徴とするス
   ペクトラム拡散受信装置。 ２　第１項記載の装置において、上記基準信号の周波数
   と比較される周波数変換された信号が上記混合回路の出
   力を逆拡散変調を行なった信号から取り出すように構成
   されたスペクトラム拡散受信装置。 ３、第１項記載の装置において、上記基準信号の周波数
   と比較される周波数変換された信号が、上記混合回路の
   出力で上記逆拡散変調される前の信号から取り出すよう
   に構成されたスペクトラム拡散受信装置。 ４、第１項記載の装置に訃いて、上記制御回路は周波数
   変換された信号の振幅制限するリミタと、上記リミタの
   出力及び基準信号源の出力全入力とする位相検波器と、
   上記位相検波器の出力を低周波成分才取り出す低域通過
   フィルタと、上記低域通過フィルタの出力によって上記
   局部発振器の発振周波数全制御する回路とからなるスペ
   クトラム拡散受信装置。