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JP3000037B2 - 通信方法及び同通信方法のための装置 - Google Patents

通信方法及び同通信方法のための装置

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JP3000037B2
JP3000037B2 JP25575295A JP25575295A JP3000037B2 JP 3000037 B2 JP3000037 B2 JP 3000037B2 JP 25575295 A JP25575295 A JP 25575295A JP 25575295 A JP25575295 A JP 25575295A JP 3000037 B2 JP3000037 B2 JP 3000037B2
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長明 周
山本  誠
衛 佐和橋
文幸 安達
直 高取
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株式会社鷹山
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    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、送信すべきデジタル信
号を信号1ビットおきの2系統のデジタル信号列に分割
した後に、各信号系列に対して受信局に固有の拡散符号
を乗じた信号を合成してアナログ信号として送信し、受
信局においては受信信号に対して前記拡散符号を乗じて
自局あての信号か否かを判定するスペクトル拡散通信方
法、及び同方法のための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトル拡散通信方法はその周波数効
率の高さ、守秘性等多くの優れた特長を持ち、移動体通
信や無線LAN等の分野において有望視されている。
【0003】ここでスペクトル拡散通信変復調の理論式
を示すと、まず送信側では、情報データ系列のI成分、
Q成分をIi、Iq、拡散符号のI成分、Q成分をC
i、Cqで表わすと、拡散変調信号のI成分Si、Q成
分Sqはそれぞれ、 Si=IiCi−IqCq (1) Sq=IiCq+IqCi (2) で表わされる。
【0004】一方受信側では、受信変調信号のI、Q成
分をRi、Rqで表すと、逆拡散後の信号のI成分D
i、Q成分Dqはそれぞれ、 Di=RiCi+RqCq (3) Dq=−RiCq+RqCi (4) で表わされる。
【0005】図6はこの種の従来の通信においてマッチ
ドフィルタを用いた受信装置の構成の1部を示すもので
あるが、受信したアナログ信号Ain6(中間周波IF
信号)は分配器Dによって2系統に分配され、それぞれ
乗算器(×記号で示す。)において直交検波が行われ
て、2系統のアナログ信号成分Q、Iが抽出される。こ
れらの成分はそれぞれローパスフィルタLPFを通過し
てノイズ除去され、Q成分はマッチドフィルタMF1、
MF2に、I成分はマッチドフィルタMF3、MF4に
入力される。マッチドフィルタMF1、MF3には、Q
成分のための拡散符号PNQが符号生成器から与えら
れ、マッチドフィルタMF2、MF4には、I成分のた
めの拡散符号PNIが符号生成器から与えられる。マッ
チドフィルタは各信号成分に拡散符号を乗じ、その総和
を算出する。
【0006】また従来のスライディング相関器を用いた
受信装置(図7)においては、図6の構成と同様に、受
信信号Ain7(中間周波IF信号)を、直交検波器、
ローパスフィルタによってQ成分、I成分に変換した
後、4個の乗算器(×記号で示す。)によって、Q成分
に対してQ成分、I成分のための拡散符号を掛け、I成
分に対してI成分、Q成分のための拡散符号を掛ける。
ここにPNI、PNQは拡散符号発生器である。その後
加算器(+記号で示す。)によってQ成分の拡散符号に
よる抽出成分およびI成分の拡散符号による抽出成分の
それぞれを合成する。合成結果に対してはDLL(De
lay Locked Loop:図示省略)による同
期追跡を行い、拡散符号発生器を制御して検出ピークを
追跡していく。
【0007】このように送信すべき信号を複数系統に分
離するタイプの通信方法では、より系統数が多いほど、
通信速度を高速化でき、あるいは誤り率等の通信信頼性
が高くなり、通信容量は高まる。しかし、このような、
系統数の増大によって通信装置が複雑になり、機器コス
トおよび消費電力の増大につながる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題点を解消すべく創案されたもので、比較的単純
な装置により通信容量を高め得る通信方法及び装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る通信方法及
び装置は1個の受信局に対する2系統の信号系列に対し
て異なる拡散符号を与えるものであり、1系統のサンプ
ル・ホールド回路のそれぞれに1対の乗算器を接続して
2系統の拡散符号に対する逆拡散を行うものである。
【0010】
【作用】受信側での誤り訂正等が容易になり、通信の信
頼性が向上するが受信局での信号保持回路は1系統で足
りるので、回路規模の拡大はわずかである。
【0011】
【実施例】次に本発明に係る通信方法及び装置の一実施
例を図面に基づいて説明する。
【0012】図1は、第1実施例の通信装置における受
信局のマッチドフィルタ回路を示す。このマッチドフィ
ルタ回路MFは、拡散率(図ではn)に対応した個数の
サンプル・ホールド回路SH1〜SHnを有し、受信信
号Ain1は初段のサンプル・ホールド回路SH1から
順次後段に転送される。
【0013】この転送過程において、各サンプル・ホー
ルド回路で保持された信号は一対の乗算器(×記号で示
す。)に入力され、Q成分およびI成分それぞれの拡散
符号が掛けられる。すなわちi番目のサンプル・ホール
ド回路SHiで保持された信号は、Q成分およびI成分
のための拡散符号PNQi、PNIiによって乗算が施
される。そして乗算結果は、Q成分、I成分別個に、積
算器(Σ記号で示す)によって積算される。その積算結
果は、図中Mi、Mqで示されている。
【0014】ここにPNQとPNIは相関の低い準直交
データよりなる符号に設定されており、信号の劣化が生
じた場合にも、いずれか一方の成分(信号系列)により
その信号が自局あてのものかどうか判定でき、これに基
づいた誤り符号訂正も可能である。なお準直交とは相関
が「0」の直交を含む概念である。
【0015】以上の通信方式は、従来に通信の考え方で
は2チャンネルを占有したものと同等の信頼性が得られ
るが、図1から明らかなようにサンプル・ホールド回路
SH1〜SHnは1系統の受信器と同一個数であり、そ
の回路規模は従来の1チャンネンルの規模とほぼ同等で
ある。
【0016】図2は同通信方法に使用する送信器の一部
を示すものであり、送信すべきデジタル信号Ain2
は、直並列変換器S/Pにより、1ビットおきの信号列
として2系統の成分に変換された後、乗算器(×記号で
示す。)において、拡散符号生成器PNI、PNQから
与えられたそれぞれの成分(信号系列)のための拡散符
号との乗算を行う。
【0017】乗算結果はD/A変換器(D/Aで示
す。)によってアナログ信号に変換され、その後ローパ
スフィルタによるノイズ除去の後に、発振器からの搬送
波と各系列の信号を乗算した結果を足し合わせる。この
ときI系列の信号よりもQ系列の信号をπ/2の位相だ
けシフトして、I成分、Q成分を合成する。合成された
信号はバンドパスフィルタBPFにより、ノイズ除去さ
れる。このように送信信号は拡散符号が掛けられたI成
分、Q成分を合成したものである。ここに従来の通信方
法ではI成分、Q成分の拡散符号は同一であったが、本
発明は上記のように別個の符号である。
【0018】図1のマッチドフィルタを用いた受信装置
は図3あるいは図4のように構成される。
【0019】図3において、受信信号Ain3(中間周
波IF信号)は分配器Dによって2系統の信号に分離さ
れ、それぞれ直交検波器を経てI成分とQ成分が抽出さ
れる。さらに、これら成分はローパスフィルタLPFを
経て、マッチドフィルタMF1、MF2に入力される。
このマッチドフィルタは図1のように構成され、Q成分
のためのマッチドフィルタMF1は、PNQによって主
要な信号成分の抽出を行うとともに、Q成分に混入して
いるI成分をPNIによって抽出する。一方I成分のた
めのマッチドフィルタMF2は、PNIによって主要な
信号成分CIの抽出を行うとともに、I成分に混入して
いるQ成分をPNQによって抽出する。抽出方法は、P
NI符号とPNQ符号の準直交の性質を利用している。
【0020】図4において、受信信号Ain4(中間周
波IF信号)は分配器Dによって2系統の信号に分離さ
れ、それぞれ直交検波器を経てI成分、Q成分が抽出さ
れる。さらにこれら成分は、ローパスフィルタLPFを
経て、アナログ加算器(+記号で示す。)によって合成
される。合成された信号は単一のマッチドフィルタMF
に入力され、ここでQ、I両成分の抽出が行われる。前
記検波は受信信号から高周波成分を分離し易くするため
の処理であるが、直交検波によってI成分、Q成分に直
交性を与え、両者の分離を容易にする。単一のマッチド
フィルタでこのようなI、Q成分の分離が可能である理
由は、PNI符号とPNQ符号が準直交データであり、
相互に相関が低いことによる。
【0021】図5は本発明に係るスライディング相関器
を用いた受信装置の1実施例を示すブロック図であり、
従来と同様の直交検波器、ローパスフィルタの後に、分
離されたQ成分、I成分を合成する加算器(+記号で示
す。)が設けられている。この加算器の出力はサンプル
・ホールド回路SHに入力され、ピーク検出におけるオ
ーバーサンプリングのための複数の信号を保持する。同
様のサンプル・ホールドは図7の乗算器内でも行われて
いたが、本実施例では入力信号が合成されたために単一
のサンプル・ホールド回路で全体のオーバーサンプリン
グを実現し得る。サンプル・ホールド回路の出力は2個
の乗算器(×記号で示す。)に並列に入力され、PN
Q、PNIからのそれぞれの拡散符号による乗算が行わ
れる。マッチドフィルタの場合と同様にQ系列、I系列
それぞれの拡散符号は別個に設定され、抽出されたQ成
分、I成分に基づく誤り符号訂正その他の処理が容易で
ある。さらに、アナログ信号をそのまま合成するので、
回路構成は単純である。
【0022】
【発明の効果】本発明に係る通信方法及び装置は1個の
受信局に対する2系統の信号系列に対して準直交の異な
る拡散符号を与えるので、受信側での誤り訂正等が容易
になり、通信容量が向上するが受信局での信号保持回路
は1系統で足りるので、回路規模の拡大はわずかであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る通信方法に使用するマッチドフ
ィルタ回路の1実施例を示す回路図である。
【図2】 同通信方法に使用する送信装置の主要部を示
すブロック図である。
【図3】 本発明に係るマッチドフィルタを用いた受信
装置の第1実施例を示すブロック図である。
【図4】 同マッチドフィルタを用いた受信装置の第2
実施例を示すブロック図である。
【図5】 本発明に係るスライディング相関器の1実施
例を示すブロック図である。
【図6】 従来のマッチドフィルタを用いた受信装置を
示すブロック図である。
【図7】 従来のスライディング相関器を用いた受信装
置を示すブロック図である。
【符号の説明】 Ain1〜Ain7 ... 入力信号 LPF ... ローパスフィルタ BPF ... バンドパスフィルタ MF、MF1〜MF4 ... マッチドフィルタ PNI、PNQ ... 拡散符号発生器 PNI1〜PNIn ... I成分の拡散符号 PNQ1〜PNQn ... Q成分の拡散符号 Di ... I成分(受信側) Dq ... Q成分(受信側) Si ... I成分(送信側) Sq ... Q成分(送信側) D/A ... D/Aコンバータ Σ ... 積算器 Ri ... I成分(受信変調信号) Rq ... Q成分(受信変調信号) Mi、Mq ... マッチドフィルタの出力信号。 <<Start>> A:\JSDOC\PATENT\YZN95009\明細書.TXT << End >> A:\JSDOC\PATENT\YZN95009\明細書.TXT _________________________
_________________________
______________________
フロントページの続き (72)発明者 山本 誠 東京都世田谷区北沢3−5−18鷹山ビル 株式会社鷹山内 (72)発明者 佐和橋 衛 神奈川県横須賀市武1−2356 NTT移 動通信網株式会社内 (72)発明者 安達 文幸 神奈川県横須賀市武1−2356 NTT移 動通信網株式会社内 (72)発明者 高取 直 東京都世田谷区北沢3−5−18鷹山ビル 株式会社鷹山内 (56)参考文献 特開 平6−244820(JP,A) 特開 平6−90219(JP,A) 特開 平5−167559(JP,A) 特開 平7−283762(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スペクトル拡散通信のための通信方法
    であって、送信すべきデジタル信号を1ビットおきの2
    系統のデジタル信号列に分割し、各信号系列について別
    個の拡散符号であってかつ受信局について固有の拡散符
    号を各信号系列に乗じ、拡散符号を乗じた信号を合成し
    てアナログ信号として送信し、受信局において受信信号
    に対して前記拡散符号を乗じて自局あての信号か否かを
    判定する通信方法において、受信局において受信信号を
    直交検波器によって2系統のアナログ信号に分離し、そ
    の後分離された信号を合成し、合成された信号に前記2
    系統の信号に対応した拡散符号を乗じ、各拡散符号によ
    る乗算結果を積算することを特長とする通信方法。
  2. 【請求項2】 受信信号を2系統のアナログ信号に分
    離する直交検波器と、この直交検波器の出力を加算する
    アナログ加算器と、この加算器の出力を時系列で保持す
    る複数のサンプル・ホールド回路と、各サンプル・ホー
    ルド回路に対応して設けられ、サンプル・ホールド回路
    で保持された信号に2系統の信号に対応した拡散符号を
    順次乗じる乗算器と、各系統の拡散符号による乗算結果
    を積算する積算器とを備えた、請求項1記載の通信方法
    のための受信装置。
  3. 【請求項3】 受信信号を2系統のアナログ信号に分
    離する直交検波器と、この直交検波器の出力を加算する
    アナログ加算器と、この加算器の出力における1個のピ
    ークをオーバーサンプリングするサンプル・ホールド回
    路と、このサンプル・ホールド回路の出力に、2系統の
    信号に対応した拡散符号を乗じる1対の乗算器と、この
    乗算器の出力を積分するローパスフィルタと、このロー
    パスフィルタの出力に基づいて同期追跡を行う同期追跡
    回路とを備えた、請求項1記載の通信方法のための受信
    装置。
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