JPS6189739A - スペクトラム拡散通信方法及びその送受信装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、スペクトラム拡散通信方法お゛よびスペクト
ラム拡散信号 ある。

（従来技術） 従来のスペクトラム拡散通信における同期は、例えばジ
ョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊ　ｏ’ｈ　ｎＷｉ
ｌａｙ　＆　５ｏｎｓ）社から出版されているアール・
シー・ディクソン（Ｒ，Ｃ，Ｄｉｘｏｎ）著のスプレッ
ド、スペクトラム・システムズ（Ｓｐｒｅａｄ　Ｓｐｅ
ｃｔｒｕｍ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）の２１０ページから２１
２ページに示されているような遅延ロックループが通常
用いられていた。ここで簡単に従来技術である遅延ロッ
クループの動作を説明する。

この遅延ロックループの基本構成図を第３図に示す。信
号線３５０から伝送路を通ってきた入力スペクトラム拡
散信号が入力され、この入力を受けて乗積器３００　、
３０１で擬似ランダム系列発生器３０６から生成される
擬似ランダム系列と乗私がとられる。ここで信号線３５
１と信号線３５２の擬似ランダム系列は２ビツトずれた
系列である。それぞれの乗算器の出力は低域通過フィル
タ３０２　、３０３を通シ、いわゆる相関受信がなされ
る。ここで低域通過フィルタ３０２　、３０３の出力、
即ち相関受信出力である信号線３５３及び信号線３５４
の信号は伝送路が理想的であるならば第４図（ａ）　、
　（ｂ）にそれぞれ示されるような波形となる。ここで
、第４図の横軸は時間を示し、信号線３５０からの入力
スペクトラム拡散信号と信号線３５１及び３５２からの
受信側での擬似ランダム系列の生成りロックが若干ずれ
ている場合に、そのビート周波数の逆数の周期にて第４
図（ａ）　、　（ｂ）のような周期波形が信号線３５３
及び３５４に得られる。信号線３５３及び３５４の信号
は減算器３０４にて減算されるので信号線３５５の信号
は第４図（ｃ）のような波形が得られる。そこで生序９
電圧制御発振器３０５を、例えば基準電圧よシ高い電圧
がきたときは位相を進ませるように周波数が動き、基準
電圧よシ低い電圧の場合は位相を遅らせるように周波数
が動くようにしておくと第４図（ｃ）の点線のよ、うな
制御がかかシ、黒丸の位置が唯一の安定点となシ擬似ラ
ンダム系列の同期がかかる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上が簡単な遅延ｐヮクルーグの原理であるが、低域通
過フィルタ３０２　、３０３の帯域、電圧制御発振器３
０５の中心周波数の調整等調整箇所が多数あシ、マた、
アクティブ素子も多く存在するので、温度変動、経年変
化にも注意して設計する必要があシかなシ困難な作業を
伴った。更に、例えば伝送路に歪があると相関出力は第
５図（ａ）　、　（ｂ）のように理想状態とは大きく異
なシ、その結果信号線３５５の電圧制御発振器３０５に
対する制御信号も第５図（ｃ）のようになる。第５図（
ｃ）を見てわかるように電圧制御発振器３０５の制御を
前に示したように考えると、安定点が図中黒丸と白丸と
“で示した２つ存在することになる。白丸で示した方の
安定点は擬似安定点であシ、どちらに安定するかは定ま
らず誤まった同期状態に陥る可能性もあった。このよう
に従来方式の同期方法では、同期部分の設計が複雑であ
シかつ誤まった同期状態に陥る可能性もある、といった
欠点もあった。

本発明の目的は、前記従来方式の欠点を除去せしめ、同
期装置を全く必要としないスペクトラム拡散通信方法及
びス被りトラム拡散通信送受信装置を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は直接拡散変調によるスペクトラム拡散通信にお
いて、受信側にて受信スペクトラム拡散信号と該受信ス
ペクトラム拡散信号を遅延させた信号との乗積を行ない
、乗積された信号の低域成分を抽出することで復調信号
を得て出力し、送信側にて該復調信号が所望の信号とな
るような信号変換操作を行なうことを特徴とするスペク
トラム拡散通信方法　　　　　゛ および、 直接拡散変調によるスペクトラム拡散通信にてデータの
送受信を行なうスペクトラム拡散送受信装置において、
送信側に源２値データが一方の入力となる排他的論理和
ゲート手段１００と、該排他的論理和ゲート手段１００
の出力を論理反転する論理反転手段（インバータ１０１
）と、該論理反転手段の出力を前記源２値データの１ビ
ツト分遅延させその出力が前記排他的論理和ゲート手段
のもう一方の入力となる第１の遅延手段１０３と、変調
用擬似ランダム系列を発生させる擬似ランダム系列発生
手段１０４と、該擬似ランダム系列発生手段にクロック
を供給すると共に擬似ランダム系列の一周期毎に前記源
２値データの生成用クロックを発生するクロック生成手
段１０５と、前記論理反転手段の出力と力１１記擬似ラ
ンダム系列発生手段の出力との乗積をとりスペクトラム
拡散信号を生成する第１の乗積手段１０２とを具備し、
受信側に受信されたスペクトラム拡散信号を前記擬似ラ
ンダム系列の一周期分遅延はせる第２の遅延手段１０６
と、該第２の遅延手段と前記受信されたスペクトラム拡
散信号との乗８イをとる第２の乗積手段１０７と、第２
の乗積手段の出力の低域成分を抽出しり調データを得る
ための低域通過フィルタ１０８とを具備することを特徴
とするスペクトラム拡散送受信装置、 である。

（実施例） 以下、本発明を実り、する実施例を参照しながら本発明
の原理作用の説明を行なう。第１図（ａ）は本発明を実
現するスペクトラム拡散通信の送信部の一実施例を示す
ブロック図であり、第１図（ｂ）は本発明を実現するス
ペクトラム拡散通信の受信部の一実施例を示すブロック
図である。第２図（、）から（ｅ）に第１図のブロック
図の各部の信号波形を示す。

第１図（ａ）において、信号線１５０から入力される源
２値データは排他的品理和ゲート１００に入力される。

また、排他的論理和ゲート１００のもう一方の入力は信
号線１５３から入力され、排他的論理和グー　）　１０
０にて排他的論理和操作が施されいわゆるプリコーディ
ングされ信号線１５１に出力される。信号線１５１の信
号はインバータ１０１により論理反転され信号線１５２
に出力される。信号線１５２の信号は遅延回路１０３に
入力され、源２値データの１ビツト分の遅延を受は信号
線１５３に出力される。遅延回路１０３は、ディジタル
的な１ビツトの遅延を与えればよいのでフリップフロッ
プで簡単に構成できる。クロック生成回路１０５ではク
ロックが生成され、変調用擬似ランダム系列発生用のク
ロック信号が信号線１５６に出力される。擬似ランダム
系列発生器１０４は信号線１５６カ・らのクロック信号
によシ変調用擬似ランダム系列を発生し信号線１５５に
出力する。クロック生成回路１０５では擬似ランク９ム
系列発生器１０４で生成される擬似ランダム系列の一周
期を周期とするようなりロックを生成し信号線１５７に
出力する。信号線１５７のクロック信号は、前記源２値
データの生成用に用いられる。

乗算器１０２では、信号線１５２からの信号と信号線１
５５からの信号の乗積をとり、その信号は、信号線１５
４を介して伝送路に送出される。ここで、乗算器１０２
は入力が論理信号であるため排他的論理和回路を用いて
構成することもできる。各部の信号波形例を第２図（ａ
）　、　（ｂ）　、　（ｅ）に示す。第２図（ａ）は信
号線１５０の源２値データの例であシ、第２図（ｂ）は
信号線１５２のプリコーディングされた信号波形であり
、第２図（ｃ）は信号線１５４の信号線１５２の信号を
スペクトラム拡散変調した変調波形例である。

次に第１図（ｂ）の受信部の説明を行なう。信号線１５
８からの受信スペクトラム拡散信号は、遅延回路１０６
に入力され、擬似ランダム系列の一周期分、即ち源２値
データの１ビツト分の遅延を受け、信号線１５９に出力
する。今、送受信の同期はとれていないので、受信側の
遅延回路１０６での遅延量を送信側での変調擬似ランダ
ム系列の一周期長と正確に一致させることはできない。

しかし、必ずしも正確に一致させる必要はなく、誤差が
変調擬似ランダム系列の１ビツト分の時間に比べある程
度小さく抑えればよい。上記の誤差による復調データへ
の影響は、誤差が大きいと復調データレベルが下がるこ
とである。信号線１５８の受信スペクトラム拡散信号と
信号線１５９の遅延を受けた信号とは、乗算器１０７に
て乗算操作が施され、信号線１６０に出力される。信号
線１６０の信号は低域通過フィルタ１０８に↓シその低
域成分が抽出され、復調データとして信号線１６１に出
力される。各部の信号波形例を第２図を参照しながら示
し、送信側での源２値データが復調されることを示す。

第２図（ｃ）は送信側にて送出されたスペクトラム拡散
信号であったが、この信号が受信部に入力されるものと
し、伝送路による歪は考えないものとする。

信号線１５８の受信スペクトラム拡散信号が第２図（ｃ
）の信号波形となる。遅延回路１０６にて擬似ランダム
系列の一周期分遅延を受けるので、信号線１５９の信号
は第２図（ｄ）のようになる。第２図（ｃ）と第２図（
ｄ）との信号が乗算器１０７で乗積されるので、信号線
１６０の信号は第２図（、）のようになシ、その波形は
第２図（、）の源２値データと等しくなる。よって第１
図（ａ）　、　（ｂ）の送受信器構成で情報データの送
受信が可能であることがわかる。この信号波形例の場合
では、受信部の低域通過フィルタ１０８が不必要である
ように思われるが、実際は伝送路歪、回路不全、さらに
は送受信での擬似ランダム系列一周期分の時間の若干の
ズレ等によシ信号線１６０には第２図（ｅ）のような理
想的信号波形が得られないのでどうしても低域通過フィ
ルタ１０８が必要となる。

（発明の効果） 本発明によるスペクトラム拡散方法によれば、受信側で
の同期抽出が全く不要であり、従来方式のように同期回
路の調整や伝送□路歪が存在したときの同期誤まシによ
る復調不可能状態が存在せず、非常に簡単かつ非常に安
定した動作が可能となる。

また本発明のスペクトラム拡散通信装置によれば従来装
置の同期抽出部分が回路の大部分を占めるほど同期回路
は複雑かつコスト高の要因となっていたのに対し、本発
明による方法により同期部分が完全になくなったため、
回路構成が簡略化され、装置設計が容易となり、コスト
低減の意味からもその効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ本発明を実現する
スペクトラム拡散通信の送信部、受信部の実施例を示す
ブロック図、第２図（ａ）〜（ｅ）は実施例のブロック
図中の各部信号波形図、第３図は従来技術である遅延ロ
ックルーズの基本構成を示すブｌｊツク図であり、第４
図（ｌＬ）〜（ｃ）：及び第５図（ｌＬ）〜（Ｃ）は遅
延ロックルーズの相関出力及び電圧制御発振器の制御信
号を示す図である。 １００・・・排他的論理和ゲート、１０１・・・インバ
ータ、１０２　、１０７・・・乗算器、１０３　、１０
６・・・遅延回路、１０４・・・擬似ランダム系列発生
器、１０５・・・クロック生成回路、１０８・・・低域
通過フィルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直接拡散変調によるスペクトラム拡散通信におい
   て、受信側にて受信スペクトラム拡散信号と該受信スペ
   クトラム拡散信号を遅延させた信号との乗積を行ない、
   乗積された信号の低域成分を抽出することで復調信号を
   得て出力し、送信側にて該復調信号が所望の信号となる
   ような信号変換操作を行なうことを特徴とするスペクト
   ラム拡散通信方法。
2. （２）直接拡散変調によるスペクトラム拡散通信にてデ
   ータの送受信を行なうスペクトラム拡散送受信装置にお
   いて、送信側に源２値データが一方の入力となる排他的
   論理和ゲート手段と、該排他的論理和ゲート手段の出力
   を論理反転する論理反転手段と、該論理反転手段の出力
   を前記源２値データの１ビット分遅延させその出力が前
   記排他的論理和ゲート手段のもう一方の入力となる第１
   の遅延手段と、変調用擬似ランダム系列を発生させる擬
   似ランダム系列発生手段と、該擬似ランダム系列発生手
   段にクロックを供給すると共に擬似ランダム系列の一周
   期毎に前記源２値データの生成用クロックを発生するク
   ロック生成手段と、前記論理反転手段の出力と前記擬似
   ランダム系列発生手段の出力との乗積をとりスペクトラ
   ム拡散信号を生成する第１の乗積手段とを具備し、受信
   側に受信されたスペクトラム拡散信号を前記擬似ランダ
   ム系列の一周期分遅延させる第２の遅延手段と、該第２
   の遅延手段と前記受信されたスペクトラム拡散信号との
   乗積をとる第２の乗積手段と、第２の乗積手段の出力の
   低域成分を抽出し復調データを得るための低域通過フィ
   ルタとを具備することを特徴とするスペクトラム拡散送
   受信装置。