JPH0652893B2 - Spread spectrum communication system - Google Patents
Spread spectrum communication systemInfo
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- JPH0652893B2 JPH0652893B2 JP63037709A JP3770988A JPH0652893B2 JP H0652893 B2 JPH0652893 B2 JP H0652893B2 JP 63037709 A JP63037709 A JP 63037709A JP 3770988 A JP3770988 A JP 3770988A JP H0652893 B2 JPH0652893 B2 JP H0652893B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスペクトル拡散通信方式に係り、特に、受信
(復調)側において、逆拡散用の擬似雑音を発生するた
めの拡散符号発生回路を不要としたスペクトル拡散通信
方式に関する。The present invention relates to a spread spectrum communication system, and in particular, a spread code generation circuit for generating pseudo noise for despreading is unnecessary on the receiving (demodulating) side. And spread spectrum communication system.
最近のわが国における通信技術の発達とシステム技術の
多様化には目覚ましいものがある。光通信技術に代表さ
れる多重通信もその1つであり、他方、電波を使った通
信技術もアナログ変調方式の電波有効利用を図るため
に、マルチチャンネルアクセス(MCA)が主流になっ
ている。しかしこのMCAは、特定の1人が同一周波数
を専有できないという利点はあるが、チャンネル数が限
られている中で当然チャンネル数以上の通話は同時には
できない。そのため特に使用頻度の高い大都市では通話
を待たされることが日常的に生じている。これは、有限
資源である周波数資源を、単に帯域幅だけを分割して利
用しているためであり、情報の品位・即特性を考える
と、かかる技術ではそろそろ限界に来ていると思われ
る。The recent development of communication technology and diversification of system technology in Japan is remarkable. One of them is multiplex communication represented by optical communication technology. On the other hand, in communication technology using radio waves, multi-channel access (MCA) has become mainstream in order to effectively use the electric waves of the analog modulation method. However, this MCA has the advantage that a specific person cannot occupy the same frequency, but of course, while the number of channels is limited, calls over the number of channels cannot be performed simultaneously. For this reason, it is routinely necessary to wait for a call in a large city, which is frequently used. This is because frequency resources, which are finite resources, are used by simply dividing only the bandwidth, and considering the quality and immediate characteristics of information, it seems that such a technology has reached its limit.
そこで、より一層効率の高い通信方式についての研究,
開発が、多くの研究者によって古くからなされており、
その1つのスペクトル拡散通信方式がある。このスペク
トル拡散通信方式(Spread Spectrum:SS)は約50年前
に欧州で開発され、その基本的な考え方は1950年代に確
立されている。1960年代に百個ものトランジスタで疑似
雑音符号発生回路を作成していたが、初期の技術は未熟
で、それらを構成する能動素子や製造技術の発達が待望
されていた。近年に至っては高密度IC技術の発達やI
Cの低価格化が進み、小型でしかも低価格の装置を作成
することが可能になったことにより、かかる通信方式が
再び注目を集めている。Therefore, research on more efficient communication methods,
Development has been done by many researchers for a long time,
There is one spread spectrum communication system. This spread spectrum communication system (Spread Spectrum: SS) was developed in Europe about 50 years ago, and its basic idea was established in the 1950s. In the 1960s, a pseudo-noise code generation circuit was created with 100 transistors, but the early technology was immature, and the development of active elements and manufacturing technology that compose them was long awaited. In recent years, the development of high-density IC technology and I
Since the price of C has been reduced and it has become possible to create a small-sized and low-priced device, such a communication system has been receiving attention again.
スペクトル拡散通信方式とは、キャリアを情報信号にて
1次変調したものを広帯域の雑音状の拡散符号により2
次変調して、非常に広い帯域に拡散する方式である。一
般的には、2次変調方式の違いにより、直接拡散(D
S)方式,周波数ホッピング(FH)方式,ハイブリッ
ド方式等があり、本発明方式はこのうち前者のDS方式
に関する。かかるスペクトル拡散通信には次のような多
くの特長がある。A spread spectrum communication system is a system in which a carrier is first-order-modulated with an information signal and then spread by a broadband noise-like spread code.
This is a method of performing next modulation and spreading to a very wide band. In general, direct diffusion (D
S) system, frequency hopping (FH) system, hybrid system and the like. The system of the present invention relates to the former DS system. Such spread spectrum communication has many features as follows.
秘匿性(秘話性)が非常に高い。The confidentiality is very high.
外部干渉や雑音,故意の妨害に強い。Strong against external interference, noise, and intentional interference.
従来システムと共存できる。Can coexist with conventional systems.
MCA局のような制御局や制御チャンネルが不要であ
る。There is no need for a control station or control channel such as an MCA station.
アドレスコードでの管理ができる。Can be managed by address code.
DS(直接拡散)方式では電力密度が低いので、電波
が存在していないように見える(微弱な電力で送信でき
る)。Since the power density is low in the DS (direct diffusion) method, it seems that there is no radio wave (transmission with weak power is possible).
通話品位の低下を若干許容すれば局数を増加できる。The number of stations can be increased by allowing a slight decrease in call quality.
疑似雑音符号信号を変えることにより、同一周波数帯
域内に多重することが可能である。It is possible to multiplex in the same frequency band by changing the pseudo noise code signal.
以上のような特長が認識されて、現在では単に通信分野
にとどまらず各分野での応用が進んできており、民生機
器への展開も始められつつある。Recognizing the above-mentioned features, the application is now progressing not only in the telecommunications field but also in various fields, and the application to consumer equipment is being started.
第8図及び第9図を参照しながら、スペクトル拡散通信
の基本原理について説明する。第8図はDS方式による
従来のスペクトル拡散通信方式を実現する通信装置の基
本構成図、第9図は各構成部分のおけるスペクトル波形
図である。第8図に示すように、送信側であるA局の1
次変調器31にて1次変調された第9図(a) 図示の如き
信号(F1)は、拡散符号生成回路39からの拡散符号
信号(FSS;同図(b) 参照)により拡散変調回路36に
て2次変調されて、増幅された後アンテナA1より送信
信号(F1S)として出力される。1次変調の種類は特に
制限はなく、周波数変調(FM)やPSKPhase Shift Keyi
ng)等で良く(本明細書ではPSKにより変調を行なう
ものとして説明する)、2次変調(拡散変調)は、一般
的に疑似雑音符号(Pseudo Noise:PN符号)により拡
散変調する。このPN符号はできる限りランダム雑音状
である必要があり、且つ受信機側で符号を取り出すため
に一定の周期を有している必要がある。The basic principle of spread spectrum communication will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a basic configuration diagram of a communication device which realizes a conventional spread spectrum communication system by the DS system, and FIG. 9 is a spectrum waveform diagram in each component. As shown in FIG.
The signal (F 1 ) as shown in FIG. 9 (a) which is primary-modulated by the secondary modulator 31 is spread by the spread code signal (F SS ; see FIG. 2 (b)) from the spread code generation circuit 39. The signal is secondarily modulated by the modulation circuit 36, amplified, and then output from the antenna A 1 as a transmission signal (F 1S ). The type of primary modulation is not particularly limited, and frequency modulation (FM) or PSK Phase Shift Keyi
ng) or the like (which will be described herein as performing modulation by PSK), the secondary modulation (spread modulation) is generally spread modulation by a pseudo noise code (Pseudo Noise: PN code). This PN code needs to be as random noise as possible and has a constant period for the receiver to extract the code.
次に、受信側の構成及び機能等について説明する。受信
側であるB局では、アンテナA2から所定のフィルタと
高周波増幅器により得られたF1S信号を、逆拡散回路4
7において拡散符号生成回路49からの拡散符号により
逆拡散する。この拡散符号生成回路49はA局の拡散符
号生成回路39と同期が取られており、PN符号も等価
(FSS)である。ところで、アンテナA2に入来する電
波はF1Sだけとは限らず、第9図(c) に示すように、他
のSS局からの電波(F2S,F3S,…)と一般局からの
電波(Fn)が存在する。そこで、逆拡散回路47で逆
拡散を施すことにより、同図(d) 図示の如き所望の電波
F1Sを同図(a) のようなスペクトルに戻し、フィルタ
(狭帯域波器が望ましい)41にてF1S以外の成分の
大部分を除去し(同図(e) 参照)、復調回路43にて元
の情報信号に復調して出力するわけである。なお、同図
(e) からわかるように、フィルタ41の出力信号中には
F1Sの他に干渉波のFnと他局のSS波の一部が残って
いる。この残留電力と目的信号の電力の比をDN比(信
号電力対干渉電力比)と呼んでおり、このDN比を大き
く取るためには拡散帯域ができる限り広い方が有利であ
り、一般的に情報信号の周波数帯域の 100〜1000倍程度
にとっている。Next, the configuration and functions of the receiving side will be described. In the B station on the receiving side, the F 1S signal obtained by the predetermined filter and the high frequency amplifier from the antenna A 2 is fed to the despreading circuit 4
In step 7, despreading is performed by the spreading code from the spreading code generation circuit 49. The spread code generation circuit 49 is synchronized with the spread code generation circuit 39 of the A station, and the PN code is also equivalent (F SS ). By the way, the radio waves coming into the antenna A 2 are not limited to F 1S, but as shown in FIG. 9 (c), radio waves from other SS stations (F 2S , F 3S , ...) Radio wave (F n ) exists. Therefore, by performing despreading by the despreading circuit 47, the desired radio wave F 1S as shown in FIG. 3D is returned to the spectrum as shown in FIG. 2A and the filter (preferably a narrow band wave filter) 41 Most of the components other than F 1S are removed at (see (e) in the same figure), and the demodulation circuit 43 demodulates and outputs the original information signal. The figure
As can be seen from (e), in the output signal of the filter 41, in addition to F 1S , F n of the interference wave and part of the SS wave of another station remain. The ratio of this residual power to the power of the target signal is called the DN ratio (signal power to interference power ratio), and in order to obtain a large DN ratio, it is advantageous that the spreading band is as wide as possible. It is in the range of 100 to 1000 times the frequency band of the information signal.
以上、スペクトル拡散通信の基本的な原理について説明
したが、次にスペクトル拡散通信を行なう場合の1,2
次各変調・復調における具体的な動作について理論的に
説明する。スペクトル拡散通信におけるスペクトル拡散
信号(t){第8図のF1S} は、情報データをd(t)[+1又は
-1],拡散符号FSSをP(t)[+1又は-1],搬送波を cosωct
とすると、次式で表わされる。The basic principle of spread spectrum communication has been described above.
Next, a specific operation in each modulation / demodulation will be theoretically explained. In the spread spectrum communication, the spread spectrum signal (t) {F 1S } in FIG. 8 represents the information data as d (t) [+ 1 or
-1], the spreading code F SS P (t) [+ 1 or -1, the carrier cos .omega c t
Then, it is expressed by the following equation.
S(t) =d(t) P(t)cosωct……(1) (但し、ωc=2πfc) このスペクトル拡散信号S(t) は、受信(又は復調)に
おいて、入来したスペクトル拡散信号より拡散符号用ク
ロック信号を生成し、更に送信時のスペクトル拡散信号
における拡散符号と同期した拡散符号P(t){実際には若
干の遅延の伴った である} を得て、入来したスペクトル拡散信号S(t) と
乗算{相関又は逆拡散とも言う}を行ない、d(t)cosω
ctなる2相 PSK信号に変換される。更に、再生した搬送
波 cosωct と乗算による同期検波を行ない、 d(t)(cosωct)2=d(t)(1+cos2ωct) /2 を得て、搬送波周波数の2倍の成分2ωctをフィルタで
除去することにより情報データd(t) が復調される。S (t) = d (t ) P (t) cosω c t ...... (1) ( where, omega c = 2.pi.fc) The spread spectrum signal S (t) in the receiving (or demodulation), spectra incoming A spread code clock signal is generated from the spread signal, and spread code P (t) that is synchronized with the spread code in the spread spectrum signal at the time of transmission (actually with some delay) Is obtained, and multiplication (also called correlation or despreading) is performed on the incoming spread spectrum signal S (t), and d (t) cosω
It is converted into c t becomes two-phase PSK signal. Furthermore, the carrier cos .omega c t reproduced Performs synchronous detection by multiplying the, to obtain d (t) (cosω c t ) 2 = d (t) (1 + cos2ω c t) / 2, remove the double component 2 [omega c t of the carrier frequency in the filter By doing so, the information data d (t) is demodulated.
ここで、2相 PSK信号d(t)cosωctの帯域幅(スペク
トルのメインローブとする)をBDとし、拡散符号P
(t) により拡散されたスペクトル拡散信号の帯域幅(ス
ペクトルのメインローブとする)をBpとすれば、スペ
クトル拡散通信におけるプロセスゲインGpは、 Gp=Bp/BD……(2) で表わされる。プロセスゲインGpは、通常の設計値に
おいて数百〜数千の値であり、この値に従って妨害信
号,雑音等の抑圧が行なわれるため、情報データd(t)
に対してスペクトル拡散信号の周波数帯域が広いほど耐
妨害性,耐雑音性等における改善効果が高まる。即ち、
改善効果はプロセスゲインGpでほぼ一義的に定まる。Here, the bandwidth of the two-phase PSK signal d (t) cosωct (main spectrum lobe) is BD , and the spreading code P
If the bandwidth of the spread spectrum signal spread by (t) (main lobe of spectrum) is B p , the process gain G p in spread spectrum communication is G p = B p / B D ...... (2 ). The process gain G p is a value of several hundreds to several thousands in a normal design value, and the interference signal, noise, etc. are suppressed according to this value, so that the information data d (t)
On the other hand, the wider the frequency band of the spread spectrum signal, the higher the effect of improvement in interference resistance and noise resistance. That is,
The improvement effect is almost uniquely determined by the process gain G p .
かかるスペクトル拡散通信方式では、「逆拡散」が最も
重要であり、これを行なうに必要な拡散符号の生成が容
易ではなく、現在では、AFC制御ループ,遅延ロック
ループ及び乗算器による逆拡散法や,マッチドフィルタ
を用いた同期ループと乗算器による逆拡散法が一般的に
用いられている。これらの構成による逆拡散は、いずれ
も回路構成が複雑で、更には調整面やコスト面での問題
もあり、民生機器への展開に当ってはこれらの問題を解
決する必要がある。又、非常に広い周波数帯域を必要と
するために、周波数帯域(又は電波)の有効活用の面で
問題があり、実際には使用できる周波数帯域が限られて
しまい、希望通りの設計が行なえ難い等の欠点がある。In such a spread spectrum communication system, "despreading" is the most important, and it is not easy to generate a spreading code necessary for doing so. At present, the despreading method using an AFC control loop, a delay lock loop, and a multiplier is used. , The despreading method with a synchronous loop using a matched filter and a multiplier is generally used. The despreading by these configurations has a complicated circuit configuration, and there are problems in terms of adjustment and cost, and it is necessary to solve these problems when deploying to consumer equipment. In addition, since a very wide frequency band is required, there is a problem in effective use of the frequency band (or radio wave), and the usable frequency band is actually limited, making it difficult to design as desired. There are drawbacks such as.
本発明のスペクトル拡散通信方式は、上記課題を解決す
るために、以下のような各手段を備えて通信を行ってい
る。即ち、ます変調側(10)には、第1の搬送波と情報信
号との乗算により得られた2相 PSK信号と第2の搬送波
とを加算して加算信号を得る加算手段と、得られた加算
信号を拡散符号信号により拡散してスペクトル拡散信号
を得る拡散手段とを備えている。In order to solve the above-mentioned problems, the spread spectrum communication system of the present invention is equipped with the following means for communication. That is to say, on the modulation side (10), the addition means for adding the two-phase PSK signal obtained by the multiplication of the first carrier wave and the information signal and the second carrier wave to obtain the addition signal are obtained. The spread signal is spread by the spread code signal to obtain a spread spectrum signal.
また、復調側(20)には、受信したスペクトル拡散信号の
中から2相 PSK信号の拡散変調したものである第1の拡
散信号と第2の搬送波を拡散変調したものである第2の
拡散信号とを分離出力する分離手段と、分離出力された
両拡散信号を乗算することにより逆拡散を行なって2つ
の2相 PSK信号を生成する手段と、該2つの2相 PSK信
号のうち一方のみを選択出力する選択手段とを備えた。In addition, the demodulation side (20) has the first spread signal which is spread modulation of the two-phase PSK signal and the second spread which is spread modulation of the second carrier from the received spread spectrum signal. A separation means for separating and outputting the signal, a means for despreading by multiplying the spread signals separated and output, and two two-phase PSK signals, and only one of the two two-phase PSK signals. And selecting means for selectively outputting.
なお、第1の搬送波と第2の搬送波の周波数間隔を、(2
N-1)/{2(2n −1)T0} とすることにより、上記第1の
拡散信号の側帯波間に上記第2の拡散信号のスペクトル
を存在させて、通信を行うようにしている。Note that the frequency interval between the first carrier wave and the second carrier wave is (2
N−1) / {2 (2 n −1) T 0 }, so that the spectrum of the second spread signal is present between the sidebands of the first spread signal and communication is performed. There is.
本発明のスペクトル拡散通信方式は、上述のように、変
調時には逆拡散に使用するPN符号信号を変調してスペ
クトル拡散信号のスペクトル間に周波数間挿して送出
し、復調(受信)時には、スペクトル拡散信号と変調P
N符号信号とを分離検出して乗算による逆拡散を行い、
得られた2つの2相 PSK信号をフィルタで分離検出して
出力するようにしている。これにより、逆拡散において
従来より必須の構成要件であったクロック再生回路,拡
散符号発生回路,ループで構成される同期引込み回路及
び同期保持回路等が不要となったものであり、以下、本
発明方式を実現し得る装置の1例を上げて、図面と参照
しながら説明する。As described above, the spread spectrum communication system of the present invention modulates the PN code signal used for despreading at the time of modulation, interpolates the frequency between the spectrums of the spread spectrum signal, and sends it, and at the time of demodulation (reception), spread spectrum signal. Signal and modulation P
N code signals are separately detected and despread by multiplication,
The two two-phase PSK signals obtained are separated and detected by a filter and output. As a result, the clock recovery circuit, the spread code generation circuit, the synchronization pull-in circuit and the synchronization holding circuit which are composed of loops, which have been indispensable in the past in despreading, are no longer necessary. An example of a device that can realize the method will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明のスペクトル拡散通信方式を実現し得
るスペクトル拡散通信装置の第1実施例のブロック構成
図で、同図(A) が変調部(送信側)10,同図(B) が復
調部(受信側)20である。この図においては、アンテ
ナ等構成の一部の図示を省略している。FIG. 1 is a block configuration diagram of a first embodiment of a spread spectrum communication apparatus capable of realizing a spread spectrum communication system of the present invention, in which FIG. 1 (A) is a modulator (transmitting side) 10 and FIG. 1 (B). Is a demodulation unit (reception side) 20. In this figure, a part of the configuration of the antenna and the like is omitted.
変調部10は演算回路(加算器)2,乗算器4,拡散符
号生成回路(PNG) 6及びBPF(帯域波器)7を第1
図(A) 図示の如く接続して構成している。また復調部2
0は2つのBPF12,17,遅延回路(DL)13,加
算器14,減算器15,及び乗算器16を第1図(B) 図
示の如く接続して構成している。なお、遅延回路13,
加算器14,及び減算器15とで2種類の櫛歯形フィル
タ11を構成しており、その伝送特性は第2図(A),(B)
に夫々加算特性及び減算特性として示す通りである。以
下、具体的な機能,動作について、第3図及び第4図の
周波数スペクトル図を併せ参照して説明する。The modulator 10 includes an arithmetic circuit (adder) 2, a multiplier 4, a spread code generation circuit (PNG) 6 and a BPF (band pass filter) 7 as a first circuit.
Figure (A) Connected as shown. The demodulation unit 2
0 is constituted by connecting two BPFs 12 and 17, a delay circuit (DL) 13, an adder 14, a subtractor 15 and a multiplier 16 as shown in FIG. 1 (B). The delay circuit 13,
The adder 14 and the subtractor 15 form two types of comb-teeth filters 11, and their transmission characteristics are shown in FIGS. 2 (A) and (B).
Are shown as addition characteristics and subtraction characteristics, respectively. Hereinafter, specific functions and operations will be described with reference to the frequency spectrum diagrams of FIGS. 3 and 4.
まず送信を行なう場合、変調部10においては、入力端
子In1より、第3図(A) のスペクトル(イ)の如き1次変
調信号d(t)cosωc1t(ここでは2相 PSK変調信号とし
ている)が演算回路2に供給され、入力端子In2からの
搬送波信号 cosωc2t(同図(A) の(ロ))と加算されて
d(t)cosωc1t+cosωc2tとなり、乗算器4に供給され
る。一方、入力端子In3からは、クロック信号Sc(t)
が拡散符号発生回路6に供給されており、これを基にこ
こで拡散符号信号P(t) を生成している。拡散符号とし
ては、通常は疑似雑音符号がよく用いられ、その中でも
M系列符号がよく用いられるので「疑似雑音符号」と呼
ばれることもある。拡散符号発生回路6にて生成された
拡散符号P(t) は乗算器4に供給され、ここで上記2相
PSK搬送波信号の加算信号d(t)cosωc1t+cosωc2tと
の乗算(スペクトル拡散)が行なわれ、スペクトル拡散
信号P(t){d(t)cosωc1t+cosωc2t} (以下「S
M(t)」とも記す)となり(第3図(B) 参照)、BPF7
にてスペクトル拡散信号のメインローブのみが通過,伝
送されて、出力端子Out1より出力される。First, in the case of transmission, in the modulation section 10, the primary modulation signal d (t) cosω c1 t (here, the two-phase PSK modulation signal is used) from the input terminal In 1 as shown in the spectrum (a) of FIG. 3 (A). Is supplied to the arithmetic circuit 2 and is added to the carrier signal cosω c2 t from the input terminal In 2 ((B) in FIG. 7A) to obtain d (t) cosω c1 t + cosω c2 t, It is supplied to the multiplier 4. On the other hand, the clock signal S c (t) is input from the input terminal In 3.
Is supplied to the spread code generating circuit 6, and the spread code signal P (t) is generated based on this. As the spreading code, a pseudo noise code is often used, and an M-sequence code is often used among them, so that it may be called a “pseudo noise code”. The spread code P (t) generated by the spread code generation circuit 6 is supplied to the multiplier 4, where the two-phase
The PSK carrier signal is multiplied (spread spectrum) by the added signal d (t) cosω c1 t + cosω c2 t, and the spread spectrum signal P (t) {d (t) cosω c1 t + cosω c2 t} (hereinafter "S
(Also referred to as “ M (t)”) (see FIG. 3 (B)), BPF7
At, only the main lobe of the spread spectrum signal is passed and transmitted, and output from the output terminal Out 1 .
ここで、スペクトル拡散信号の周波数スペクトルについ
て説明する。同図(A) における角周波数ωc1とωc2との
間隔は、クロック信号の1ビット時間長をT0とし、拡
散符号発生回路6においてM系列符号を用い、そのM系
列符号発生回路(図示せず)にシフトレジスタを用いた
場合、その段数をnとすると、{2(2n −1)T0} -1で与
えられる間隔となるように選ばれる。同図(B) に示した
スペクトル拡散信号の周波数スペクトルにおいて、側帯
波+Sa1と+Sa2との周波数間隔や+Sb1と+Sb2との
周波数間隔は{(2n −1)T0}-1で与えられる間隔とな
っており、側帯波+Sa1〜+San,−Sa1〜−Sanと、
側帯波+Sb1〜+Sbn,−Sb1〜−Sbnとは、夫々交互
に等間隔で並んでいる。なお、2n−1は拡散符号長で
ある。Here, the frequency spectrum of the spread spectrum signal will be described. In the interval between the angular frequencies ω c1 and ω c2 in FIG. 7A, the 1-bit time length of the clock signal is T 0 , the M code is used in the spreading code generating circuit 6, and the M series code generating circuit (see FIG. If a shift register is used (not shown), where n is the number of stages, it is selected to have an interval given by {2 (2 n −1) T 0 } −1 . In the frequency spectrum of the spread spectrum signal shown in FIG. 7B, the frequency spacing between the sidebands + Sa 1 and + Sa 2 and the frequency spacing between + Sb 1 and + Sb 2 are {(2 n −1) T 0 } -1 And the sidebands + Sa 1 to + Sa n , -Sa 1 to -Sa n ,
Sideband + Sb 1 ~ + Sb n, the -Sb 1 ~-Sb n, are arranged at equal intervals to each alternately. Note that 2 n -1 is the spread code length.
第4図は、スペクトル拡散信号の周波数帯域を前記両搬
送波の角周波数ωc1及びωc2と共に示したものであり、
実線(ハ)の部分(図中の(a) と(b) の間はそのメインロ
ーブを示す。FIG. 4 shows the frequency band of the spread spectrum signal together with the angular frequencies ω c1 and ω c2 of both carriers,
The solid line (c) shows the main lobe between (a) and (b) in the figure.
本発明方式では周波数の選定が重要なポイントであり、
後述する第1の拡散信号S1(t)の周波数スペクトルにお
ける側帯波間に、第2の拡散信号S2(t)のスペクトルが
存在するように選定される。即ち第3図において、1次
変調(2相 PSK変調)信号d(t)cosωc1tの搬送波角周
波数ωc1と、搬送波信号 cosωc1tの搬送波角周波数ω
c2との周波数間隔は1/{2(2n −1)T0} で示されるも
のとなる。但しこれに限定されるものではなく、理論的
には(2N-1)/{2(2n −1)T0} で定まる間隔であれば良
い。なお、Nは正の整数であり、第3図はN=1の場合
を示している。このように周波数間隔を定めることによ
り、後述の第1,第2の拡散信号S1(t),S2(t)のスペ
クトルは重なることなく、交互に並んで配置される。In the method of the present invention, the selection of frequency is an important point,
The spectrum of the second spread signal S 2 (t) is selected to exist between the sidebands in the frequency spectrum of the first spread signal S 1 (t) described later. That is, in FIG. 3, the carrier angular frequency ω c1 of the primary modulation (two-phase PSK modulation) signal d (t) cosω c1 t and the carrier angular frequency ω of the carrier signal cosω c1 t
The frequency interval with c2 is represented by 1 / {2 (2 n −1) T 0 }. However the invention is not limited thereto, in theory may be a gap determined by (2N-1) / {2 (2 n -1) T 0}. Note that N is a positive integer, and FIG. 3 shows the case where N = 1. By defining the frequency interval in this way, the spectra of the first and second spread signals S 1 (t) and S 2 (t), which will be described later, are arranged alternately without overlapping.
次に、第1図(B) を参照して、復調部20の機能及び動
作について説明する。入力端子In4に入来したスペクト
ル拡散信号SM(t)(第3図(B) 参照)は、BPF12に
てスペクトル拡散信号以外の周波数成分を除去されて、
遅延回路13,加算器14,及び減算器15の正入力端
子に供給される。且つ、遅延回路13の出力を加算器1
4,及び減算器15の負入力端子に供給する構成とする
ことにより、遅延回路13,加算器14及び減算器15
とで加算特性及び減算特性(夫々第2図(A),(B) 参照)
を有する櫛歯形フィルタ11が形成されている。いま、
遅延回路13における遅延時間をT(=1/F)とする
と、加算の場合は第2図(A) に示すように、1/T,2
/T,3/T,…,N/T(Nは自然数)の周波数の所
で利得が2倍となり、それらの各中間の周波数では出力
は0となって急峻なディップが出来る。減算の場合は逆
に同図(B) に示すように、1/T,2/T,3/T,
…,N/Tの周波数の所で谷(利得が0)となり、それ
らの各中間の周波数では利得が2倍となる。従って、遅
延時間を T=(2n −1)T0とし、fc1=M/(2n−
1)T0=M・2Δf(M:自然数)とすることによ
り、櫛歯形フィルタ11の山又は谷の周波数をスペクト
ル拡散信号の側帯波周波数に合わせれば、スペクトル拡
散信号SM(t)におけるP(t) d(t)cosωc1tとP(t)cos
ωc2tとの分離検出が可能になるわけである。従って、
加算器14の出力信号はP(t) d(t)cosωc1t(以下便
宜上第1の拡散信号「S1(t)」と記載することもある;
第3図(C) 参照)となり、減算器15の出力信号は P
(t)cosωc2t(以下便宜上第2の拡散信号「S2(t)」と
も記載する;同図(D) 参照)となる。なお、櫛歯形フィ
ルタ11の具体的な分離動作については後述するが、こ
こでは遅延回路13によるスペクトル拡散信号SM(t)の
遅延分の表現は、説明の便宜上省略した。Next, the function and operation of the demodulation unit 20 will be described with reference to FIG. The spread spectrum signal S M (t) (see FIG. 3 (B)) that has entered the input terminal In 4 has frequency components other than the spread spectrum signal removed by the BPF 12,
It is supplied to the positive input terminals of the delay circuit 13, the adder 14, and the subtractor 15. Moreover, the output of the delay circuit 13 is added to the adder 1
4, and the negative input terminal of the subtractor 15 is used, so that the delay circuit 13, the adder 14 and the subtractor 15
And addition characteristics and subtraction characteristics (Refer to Fig. 2 (A) and (B) respectively)
The comb-teeth filter 11 having the is formed. Now
Assuming that the delay time in the delay circuit 13 is T (= 1 / F), in the case of addition, as shown in FIG. 2 (A), 1 / T, 2
The gain doubles at the frequencies of / T, 3 / T, ..., N / T (N is a natural number), and the output becomes 0 at each intermediate frequency, and a steep dip can be made. In the case of subtraction, conversely, as shown in Fig. 7B, 1 / T, 2 / T, 3 / T,
The gain becomes zero at the frequency of N / T, and the gain becomes double at each intermediate frequency. Therefore, the delay time is set to T = (2 n −1) T 0, and f c1 = M / (2 n −
1) By setting T 0 = M · 2Δf (M: natural number), if the frequency of the crests or troughs of the comb-shaped filter 11 is matched with the sideband frequency of the spread spectrum signal, P in the spread spectrum signal S M (t) (t) d (t) cos ω c1 t and P (t) cos
This makes it possible to detect the separation from ω c2 t. Therefore,
The output signal of the adder 14 is P (t) d (t) cosω c1 t (hereinafter sometimes referred to as the first spread signal “S 1 (t)” for convenience;
(See FIG. 3 (C)), and the output signal of the subtractor 15 is P
(t) cosω c2 t (hereinafter also referred to as a second spread signal “S 2 (t)” for convenience; see FIG. 3D). Although a specific separating operation of the comb-teeth filter 11 will be described later, the expression of the delay of the spread spectrum signal S M (t) by the delay circuit 13 is omitted here for convenience of description.
叙上の如き原理により分離検出された第1,第2の拡散
信号S1(t)とS2(t)は乗算器16に供給され、乗算によ
る逆拡散が行なわれ、拡散符号信号P(t) は乗算により
直流となって、変調時と等価な復調2相 PSK信号d(t)
cos(ωc1−ωc2) t及びd(t) cos(ωc1+ωc2) t(夫
々第3図(E) の(ニ)と(ホ)である)が得られる。これらの
出力信号をBPF17にて不要な周波数成分を除去した
後、出力端子Out2より2相 PSK信号d(t) cos(ωc1+
ωc2) tを出力している。ここでの2相 PSK信号は変調
側の2相 PSK信号よりもωc2だけ高い角周波数となって
いるが、本質的な変化ではない。また、説明の便宜上、
微小なクロストーク成分は省略した。The first and second spread signals S 1 (t) and S 2 (t), which have been separated and detected according to the above-described principle, are supplied to the multiplier 16, where despreading is performed by multiplication and the spread code signal P ( t) becomes DC by multiplication, and demodulation 2-phase PSK signal d (t) equivalent to that at the time of modulation
cos (ω c1 −ω c2 ) t and d (t) cos (ω c1 + ω c2 ) t ((d) and (e) of FIG. 3 (E), respectively) are obtained. After removing unnecessary frequency components from these output signals by the BPF 17, the two-phase PSK signal d (t) cos (ω c1 + is output from the output terminal Out 2.
ω c2 ) t is output. The two-phase PSK signal here has an angular frequency higher by ω c2 than the two-phase PSK signal on the modulation side, but this is not an essential change. Also, for convenience of explanation,
The minute crosstalk component is omitted.
ここで、スペクトル拡散信号SM(t)の分離検出動作(櫛
歯形フィルタ11の動作原理)について説明する。第1
図(B) の遅延回路13より出力されるスペクトル拡散信
号SM(t-T) は、 SM(t-T) =P(t-T){d(t-T)cosωc1(t−T) + cosωc1(t-T)} ……(3) となる。ここで、前提条件として、P(t) の周期と遅延
時間Tを等しくし、 cosωc1tはP(t) の周期で同相,
同レベルで繰返す連続波、 cosωc2tはP(t) の周期で
逆相,同レベルで繰返す連続波とすれば、SM(t-T) は SM(t-T) =P(t){d(t-T)cosωc1t − cosωc2t} ……(4) となる。従って、加算出力SM(t)+SM(t-T) {=S
1(t)}は、 SM(t)+SM(t-T) ={d(t)+d(t-T)}P(t)cosωc1t……(5) となる。一方、減算SM(t)+SM(t-T)}=S2(t)} は、 S2(t)=SM(t)−SM(t-T) =2P(t)cosωc2t +{d(t)-d(t-T)}P(t)cosωc1t……(6) となる。なお、第(6)式中の{d(t)-d(t-T)}P(t) co
sωc1tは櫛歯形フィルタ11で分離不可能なクロスト
ーク成分であるが、後述する逆拡散動作で直流に変わる
ため、問題にはならない。Here, the separation detection operation of the spread spectrum signal S M (t) (the operating principle of the comb-shaped filter 11) will be described. First
The spread spectrum signal S M (tT) output from the delay circuit 13 in the diagram (B) is S M (tT) = P (tT) {d (tT) cosω c1 (t−T) + cosω c1 (tT) } ... (3). Here, as a precondition, the period of P (t) and the delay time T are made equal, and cosω c1 t is in phase with the period of P (t),
If a continuous wave that repeats at the same level, cos ω c2 t has a reverse phase at a period of P (t), and a continuous wave that repeats at the same level, S M (tT) is S M (tT) = P (t) {d ( tT) cosω c1 t − cosω c2 t} (4) Therefore, the addition output S M (t) + S M (tT) {= S
1 (t)} becomes S M (t) + S M (tT) = {d (t) + d (tT)} P (t) cosω c1 t ... (5). On the other hand, the subtraction S M (t) + S M (tT)} = S 2 (t)} is S 2 (t) = S M (t) −S M (tT) = 2P (t) cosω c2 t + {D (t) -d (tT)} P (t) cosω c1 t (6) Note that {d (t) -d (tT)} P (t) co in the equation (6)
Although sω c1 t is a crosstalk component that cannot be separated by the comb-shaped filter 11, it does not pose a problem because it changes to direct current by the despreading operation described later.
次に、逆拡散動作について、第1図(B) の構成に従て具
体的に説明する。乗算器16の出力には復調2相 PSK信
号Sp(t)が得られる。即ち、 第5式及び第6式より、 Sp(t)=S1(t)×S2(t) =P2(t){d(t)+d(t-T)}{cos(ωc1+ωc2)t +cos(ωc1−ωc2)t+P(t){d2(t) −d2(t-T)}(1+cos2ωc1) /2 となる。ところで、P(t),d(t),及びd(t-T) はいずれ
も+1又は−1であるから、これらの2乗は1となる。
従って、 Sp(t)={d(t)+d(t-T)}cos(ωc1−ωc2)t +(d(t)+d(t-T)}cos(ωc1+ωc2)t……(7) となる。なお、情報データd(t) における1ビット時間
長に比べて、遅延時間Tが充分短ければ、d(t-T) はd
(t) として近似出来る。従って、復調2相 PSK信号Sp
(t)は、 Sp(t)=2d(t){cos(ωc1−ωc2)t +cos(ωc1+ωc2)t} ……(8) となり、実際の回路動作検討の上からも妥当性が確認さ
れた。Next, the despreading operation will be specifically described according to the configuration of FIG. A demodulated two-phase PSK signal Sp (t) is obtained at the output of the multiplier 16. That is, from the fifth and sixth equations, Sp (t) = S 1 (t) × S 2 (t) = P 2 (t) {d (t) + d (tT)} {cos (ω c1 + ω c2) t + cos (ω c1 -ω c2) t + P (t) {d 2 (t) -d 2 (tT)} (1 + cos2ω c1) / 2 to become. By the way, since P (t), d (t), and d (tT) are all +1 or -1, the square of these is 1.
Therefore, Sp (t) = {d (t) + d (tT)} cos (ω c1 −ω c2 ) t + (d (t) + d (tT)} cos (ω c1 + ω c2 ) t ( 7) Note that if the delay time T is sufficiently shorter than the 1-bit time length in the information data d (t), d (tT) is d
It can be approximated as (t). Therefore, demodulation 2-phase PSK signal Sp
(t) is Sp (t) = 2d (t) {cos (ω c1 −ω c2 ) t + cos (ω c1 + ω c2 ) t} (8), which is reasonable from the actual circuit operation study. The sex was confirmed.
次に、本発明の通信方式を実現し得る装置の第2実施例
について、第5図の回路ブロック図及び第6図の周波数
スペクトル図を参照しながら説明する。第5図(A) は変
調部のブロック構成図、同図(B) は復調部のブロック構
成図である。これらの図において第1実施例と同一構成
箇所には同一番号を付してその詳細な説明を省略する。Next, a second embodiment of the device that can realize the communication system of the present invention will be described with reference to the circuit block diagram of FIG. 5 and the frequency spectrum diagram of FIG. FIG. 5 (A) is a block diagram of the modulator, and FIG. 5 (B) is a block diagram of the demodulator. In these figures, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
変調部30は第1実施例の変調部10と比較して、乗算
器がもう1つ加わった他は構成要素に変更はないが、結
線の仕方が多少異なっており、1次変調波と搬送波を拡
散符号信号にて夫々別個に変調(拡散)した後加算混合
している。また、復調部40には搬送波再生回路18,
乗算器9及びLPF19を更に備え、これらを減算器1
5と乗算器16の間に挿入して構成している他は、第1
実施例と同じである。なお、変調部と復調部との組合せ
はこれに限定されるものではなく、変調部10と復調部
40とを組合せても良く、逆に変調部30と復調部20
とを組合せても良い。以下、かかる構成の変調部30及
び復調部40の動作について、第6図の周波数スペクト
ル図を併せ参照しながら説明する。The modulator 30 is the same as the modulator 10 of the first embodiment except that a multiplier is added, but there is no change in the components, but the way of connection is slightly different, and the primary modulated wave and the carrier wave are different. Are separately modulated (spread) by spread code signals and then added and mixed. Further, the demodulation unit 40 includes a carrier recovery circuit 18,
A multiplier 9 and an LPF 19 are further provided, and these are subtracted by the subtractor 1
5 is inserted between the multiplier 5 and the multiplier 16, and
Same as the embodiment. The combination of the modulator and the demodulator is not limited to this, and the modulator 10 and the demodulator 40 may be combined, and conversely, the modulator 30 and the demodulator 20.
You may combine and. Hereinafter, the operations of the modulator 30 and the demodulator 40 having such a configuration will be described with reference to the frequency spectrum diagram of FIG.
まず変調部30にあっては、入力端子In1より第6図
(A) のスペクトル(イ)の如き1変調信号d(t)cosωc1t
が、入力端子In2より搬送波信号 cosωc2t(同図(B)
の(ロ))が乗算器4及び5に夫々供給される。一方、入
力端子In3からはクロック信号Sc(t) が拡散符号発生
回路6に供給されており、これを基にここで拡散符号信
号P(t) を生成し、乗算器4及び5に供給している。こ
れにより乗算器4及び5では乗算によるスペクトル拡散
が行なわれ、同図(C) 及び(D) に夫々示すようにスペク
トル拡散信号P(t) d(t)cosωc1t及びP(t)cosωc2t
を夫々出力し、次段の演算回路2にて両者が加算されて
スペクトル拡散信号P(t){d(t)cosωc1t+cosωc1t}
(SM(t))となり(第6図(E) 参照)、PBF7にてス
ペクトル拡散信号のメインローブのみが通過,伝送され
て、出力端子Out1より出力される。First, in the modulation section 30, from the input terminal In 1 to FIG.
One modulation signal d (t) cosω c1 t such as the spectrum (A) of (A)
From the input terminal In 2 to the carrier signal cosω c2 t (Fig.
(B) is supplied to the multipliers 4 and 5, respectively. On the other hand, the clock signal S c (t) is supplied to the spread code generation circuit 6 from the input terminal In 3 , and based on this, the spread code signal P (t) is generated and supplied to the multipliers 4 and 5. We are supplying. As a result, the spread spectrum is performed by multiplication in the multipliers 4 and 5, and the spread spectrum signals P (t) d (t) cosω c1 t and P (t) cosω are obtained as shown in (C) and (D) of FIG. c2 t
Respectively, and the two are added by the arithmetic circuit 2 in the next stage to obtain the spread spectrum signal P (t) {d (t) cosω c1 t + cosω c1 t}.
(S M (t)) (see FIG. 6 (E)), only the main lobe of the spread spectrum signal is passed and transmitted by the PBF 7, and output from the output terminal Out 1 .
次に、復調部40の機能及び動作について説明する。入
力端子In4に入来した第6図(E) を如きスペクトル拡散
信号SM(t)は、BPF12にてスペクトル拡散信号以外
の周波数成分を除去されて、遅延回路13,加算器1
4,及び減算器15の正入力端子に供給され、且つ、遅
延回路13の出力を加算器14,及び減算器15の負入
力端子に供給する(即ち第2図(A),(B) 図示の特性の櫛
歯形フィルタ11に供給する)ことにより(櫛歯形フィ
ルタ11の山又は谷の周波数をスペクトル拡散信号の側
帯波周波数に合せておくことは勿論である)、スペクト
ル拡散信号SM(t)におけるP(t) d(t) cosωc1tとP
(t)cosωc2tとを分離検出し、加算器14からは第6図
(C) の如きスペクトル拡散信号P(t) d(t)cosωc1t
{=S1(t)}を出力し、減算器15からは同図(D) の如
きP(t)cosωc2t{=S2(t)}を出力する。スペクトル
信号S2(t) は搬送波再生回路18及び乗算器9に供給
される。搬送波再生回路18は例えば、乗算器21,2
3;BPF22,LPF24,VCO(電圧制御発振
器)25及び1/2分週器26を第7図示の如く結線して
構成される。即ちこれは2逓倍型搬送波再生回路であ
り、ここではまず乗算器21にて減算出力S2(t)が2乗
される。減算出力S2(t)は近似的にはP(t)cosωc2tで
あるので、2乗動作により2値信号P(t) は直流化し、
搬送波 cosωc2tはcos2ωc2tとなる。次段のBPF2
2にて不要な周波数成分を除去して後、乗算器(又は位
相比較器)23,LPF(又はループフィルタ)24,
及びVCO25より構成され位相同期ループ(PLL
L)27に供給され、入力信号中の不要な雑音成分が除
かれた振幅一定な2倍の周波数の搬送波が得られる。こ
の搬送波は1/2分週器26にて信号処理されて、再生搬
送波 cosωc2tが出力されるわけである。Next, the function and operation of the demodulation unit 40 will be described. The spread spectrum signal S M (t) such as that shown in FIG. 6 (E) that has entered the input terminal In 4 has the frequency components other than the spread spectrum signal removed by the BPF 12, and the delay circuit 13 and the adder 1
4 and the positive input terminal of the subtracter 15 and the output of the delay circuit 13 to the negative input terminals of the adder 14 and the subtractor 15 (that is, FIGS. 2A and 2B are shown). To the comb-teeth filter 11 having the characteristics of (1) (the frequency of the crests or troughs of the comb-teeth filter 11 is, of course, matched with the sideband frequency of the spread spectrum signal), so that the spread spectrum signal S M (t ) P (t) d (t) cosω c1 t and P
(t) cos ω c2 t is separately detected, and the adder 14 outputs the signal shown in FIG.
(C) Spread spectrum signal P (t) d (t) cosω c1 t
{= S 1 (t)} is output, and the subtracter 15 outputs P (t) cosω c2 t {= S 2 (t)} as shown in FIG. The spectrum signal S 2 (t) is supplied to the carrier recovery circuit 18 and the multiplier 9. The carrier wave recovery circuit 18 is, for example, the multipliers 21 and 2.
3; BPF 22, LPF 24, VCO (voltage controlled oscillator) 25 and 1/2 divider 26 are connected as shown in FIG. That is, this is a doubled carrier recovery circuit, in which the subtraction output S 2 (t) is first squared in the multiplier 21. Since the subtraction output S 2 (t) is approximately P (t) cosω c2 t, the binary signal P (t) is converted into a direct current by the square operation,
The carrier wave cos ω c2 t becomes cos2 ω c2 t. Next BPF2
After removing unnecessary frequency components at 2, the multiplier (or phase comparator) 23, the LPF (or loop filter) 24,
And a phase-locked loop (PLL
L) 27, and a carrier of double frequency with a constant amplitude is obtained by removing unnecessary noise components in the input signal. This carrier wave is subjected to signal processing in the 1 / 2-minute clock 26, and the reproduced carrier wave cos ω c2 t is output.
叙上の如き原理により搬送波再生回路18にて再生され
た搬送波 cosωc2tと減算器15から直接供給されたス
ペクトル拡散信号S2(t)は乗算器9に供給され、乗算が
行われて変調時と等価な拡散符号P(t) と信号P(t)cos2
ωc2tが得られる。そのうち、この信号P(t)cos2ωc2t
はLPF19で除去されて、拡散符号P(t) のみがLP
F19を通過して乗算器16に供給され、ここで加算器
14からのスペクトル拡散信号S1(t)との乗算による逆
拡散が行なわれて、復調2相 PSK信号d(t)cosωc1t
(実際には伝送による遅延が伴うが、説明の便宜上省略
した)が得られ、BPF17にて不要な周波数成分を除
去した後、出力端子Out2より出力している。なお、説
明の便宜上、微小なクロストーク成分は省略した。The carrier wave cos ω c2 t regenerated by the carrier wave regenerating circuit 18 and the spread spectrum signal S 2 (t) directly supplied from the subtractor 15 are supplied to the multiplier 9 for multiplication and modulation by the above principle. Spreading code P (t) and signal P (t) cos2 equivalent to time
ω c2 t is obtained. This signal P (t) cos2ω c2 t
Is removed by the LPF 19, and only the spread code P (t) is LP.
The signal is passed through F19 and supplied to the multiplier 16, where despreading by multiplication with the spread spectrum signal S 1 (t) from the adder 14 is performed, and the demodulated two-phase PSK signal d (t) cosω c1 t
(Actually, there is a delay due to transmission, but it is omitted for convenience of explanation.), Unnecessary frequency components are removed by the BPF 17, and then output from the output terminal Out 2 . Note that the minute crosstalk component is omitted for convenience of explanation.
本発明のスペクトル拡散通信方式は以上のようにして通
信するので、次のような優れた特徴を有する。Since the spread spectrum communication system of the present invention communicates as described above, it has the following excellent features.
従来方式で必須の構成要件であったクロック再生回
路、拡散符号発生回路,ループで構成される同期引込み
回路及び同期保持回路等が不要となったので、回路構成
をかなり簡素化でき、コストの大幅な低減が図れるた
め、民生機器への展開が非常に容易なものとなった。Since the clock recovery circuit, spreading code generation circuit, synchronization pull-in circuit and synchronization holding circuit that are loops, which were indispensable in the conventional method, are no longer required, the circuit configuration can be considerably simplified and the cost can be significantly reduced. Since it can be easily reduced, it has become extremely easy to deploy to consumer equipment.
同期引込み回路及び同期保持回路等が不要となったこ
とにより、従来方式における同期引込み時間がかかると
いう欠点や、同期が外れる等の問題から解放され、スペ
クトル拡散通信方式の動作の安定化に寄与できる。By eliminating the need for a sync pull-in circuit and a sync hold circuit, it is possible to contribute to stabilizing the operation of the spread spectrum communication system by eliminating the disadvantages such as the time required for pulling in the sync in the conventional system and the problems such as loss of synchronization. .
搬送波再生回路を更に備えた場合には、復調2相 PSK
信号は変調側の2相 PSK信号と同じ角周波数が得られる
ので、一層精度の高い通信が行なえる。Demodulation 2-phase PSK if carrier wave recovery circuit is additionally provided
Since the signal has the same angular frequency as the two-phase PSK signal on the modulation side, more accurate communication can be performed.
第1図(A),(B) は本発明のスペクトル拡散通信方式を実
現し得るスペクトル拡散通信装置の第1実施例の夫々変
調部及び復調部のブロック構成図、第2図(A),(B) は櫛
歯形フィルタの伝送特性図、第3図(A) 〜(E) 及び第6
図(A) 〜(E) は夫々第1実施例及び第2実施例の各構成
部分の動作説明用周波数スペクトル図、第4図はスペク
トル拡散信号の周波通帯域を各搬送波の角周波数ωc1及
びωc2と共に示す周波数スペクトル図、第5図(A),(B)
は本発明方式を実現し得る第2実施例装置の夫々変調部
及び復調部のブロック構成図、第7図は搬送波再生回路
の一構成例を示すブロック図、第8図は従来より用いら
れるスペクトル拡散通信装置の基本構成を示す概略ブロ
ック図、第9図は第8図示のブロック図の各構成部分に
おけるスペクトル波形図である。 2……演算回路、4,5,9,16,21,23……乗
算器、6……拡散符号発生回路、7,12,17,22
……BPF(帯域波器)、10,30……変調部、1
1……櫛歯形フィルタ、13……遅延回路、14……加
算器、15……減算器、18……搬送波再生回路、2
0,40……復調部、24……LPF(低域波器)、
25……VCO(電圧制御発振器)、26……1/2分周
器、27……位相同期ループ、In1〜In4……入力端
子、Out1〜Out2……出力端子。FIGS. 1 (A) and 1 (B) are block configuration diagrams of a modulator and a demodulator, respectively, of a first embodiment of a spread spectrum communication apparatus capable of realizing a spread spectrum communication system of the present invention, and FIGS. (B) is a transmission characteristic diagram of the comb-shaped filter, and FIGS. 3 (A) to (E) and 6 are shown.
FIGS. 4A to 4E are frequency spectrum diagrams for explaining the operation of the respective constituent parts of the first and second embodiments, and FIG. 4 shows the frequency band of the spread spectrum signal as the angular frequency ω c1 of each carrier. And frequency spectrum diagram with ω c2, Fig.5 (A), (B)
Is a block diagram of the modulator and demodulator of the apparatus of the second embodiment capable of realizing the method of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the carrier recovery circuit, and FIG. 8 is a spectrum used conventionally. FIG. 9 is a schematic block diagram showing the basic configuration of the spread communication device, and FIG. 9 is a spectrum waveform diagram in each component of the block diagram shown in FIG. 2 ... Arithmetic circuit, 4, 5, 9, 16, 21, 23 ... Multiplier, 6 ... Spread code generating circuit, 7, 12, 17, 22
...... BPF (band pass filter) 10,30 …… Modulator, 1
1 ... Comb-shaped filter, 13 ... Delay circuit, 14 ... Adder, 15 ... Subtractor, 18 ... Carrier recovery circuit, 2
0,40 ... Demodulator, 24 ... LPF (low pass filter),
25 ... VCO (voltage controlled oscillator), 26 ... 1/2 frequency divider, 27 ... Phase-locked loop, In 1 to In 4, input terminal, Out 1 to Out 2, output terminal.
Claims (2)
乗算により得られた2相 PSK信号と,第2の搬送波とを
加算して加算信号を得る加算手段と、該得られた加算信
号を拡散符号信号により拡散してスペクトル拡散信号を
得る拡散手段とを備え、 復調側には、受信したスペクトル拡散信号の中から,2
相 PSK信号の拡散変調したものである第1の拡散信号
と,第2の搬送波を拡散変調したものである第2の拡散
信号とを分離出力する分離手段と、分離出力された両拡
散信号を乗算することにより逆拡散を行なって2つの2
相 PSK信号を生成する手段と、該2つの2相 PSK信号の
うち一方のみを選択出力する選択手段とを備え、 上記第1の搬送波と第2の搬送波の周波数間隔を、(2N-
1)/{2(2n −1)T0}(但しNは正の整数,nは拡散符号
発生手段におけるシフトレジスタの段数,T0はクロッ
ク信号の1ビット時間長)とすることにより、上記第1
の拡散信号の側帯波間に上記第2の拡散信号のスペクト
ルを存在させて、通信を行うようにしたことを特徴とす
るスペクトル拡散通信方式。1. An addition means on the modulation side for adding a two-phase PSK signal obtained by multiplication of a first carrier wave and an information signal and a second carrier wave to obtain an addition signal, and the addition means. And a spreading means for spreading the added signal by a spread code signal to obtain a spread spectrum signal.
Separation means for separating and outputting the first spread signal, which is the spread modulation of the phase PSK signal, and the second spread signal, which is the spread modulation of the second carrier, and both spread signals that have been separated and output. Despread by multiplying two two
A means for generating a phase PSK signal and a selection means for selectively outputting only one of the two two-phase PSK signals are provided, and the frequency interval between the first carrier wave and the second carrier wave is (2N-
1) / {2 (2 n −1) T 0 } (where N is a positive integer, n is the number of shift register stages in the spread code generating means, and T 0 is the 1-bit time length of the clock signal) First above
A spread spectrum communication system characterized in that the spectrum of the second spread signal is allowed to exist between the sidebands of the spread signal of 1.
調して得られた1次変調信号を拡散符号信号により拡散
変調して第1の拡散信号を得る第1の拡散手段と、第2
の搬送波を上記拡散符号信号を用いて拡散変調して第2
の拡散信号を得る第2の拡散手段と、該第1及び第2の
拡散信号を加算して加算スペクトル拡散信号を得る加算
手段とを備え、 復調側には、受信した加算スペクトル拡散信号より第1
の拡散信号と第2の拡散信号と分離出力する分離手段
と、分離出力された第2の拡散信号を同期検波して変調
側の拡散符号信号と等価な拡散符号信号を得る手段と、
該得られた拡散符号信号によって上記第1の拡散信号を
逆拡散して上記1次変調信号を得る逆拡散手段とを備
え、 上記第1の搬送波と第2の搬送波の周波数間隔を、(2N-
1)/{2(2n −1)T0} (但しNは正の整数,nは拡散符
号発生手段におけるシフトレジスタの段数,T0はクロ
ック信号の1ビット時間長)とすることにより、上記第
1の拡散信号の側帯波間に上記第2の拡散信号のスペク
トルを存在させて、通信を行うようにしたことを特徴と
するスペクトル拡散通信方式。2. The modulation side comprises first spreading means for spreading-modulating a primary modulation signal obtained by modulating an information signal with a first carrier wave with a spreading code signal to obtain a first spreading signal. , Second
The second carrier is spread-modulated using the spread code signal.
Second spreading means for obtaining the spread signal and the adding means for obtaining the added spectrum spread signal by adding the first and second spread signals. 1
Separation means for separating and outputting the spread signal and the second spread signal, and means for synchronously detecting the separated and output second spread signal to obtain a spread code signal equivalent to the spread code signal on the modulation side,
Despreading means for despreading the first spread signal by the obtained spread code signal to obtain the primary modulated signal, and a frequency interval between the first carrier and the second carrier is (2N -
1) / {2 (2 n −1) T 0 } (where N is a positive integer, n is the number of shift register stages in the spread code generating means, and T 0 is a 1-bit time length of the clock signal) A spread spectrum communication system, characterized in that the spectrum of the second spread signal is allowed to exist between the sidebands of the first spread signal to perform communication.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63037709A JPH0652893B2 (en) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | Spread spectrum communication system |
US07/313,259 US4977578A (en) | 1988-02-19 | 1989-02-21 | Spread spectrum communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63037709A JPH0652893B2 (en) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | Spread spectrum communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01212940A JPH01212940A (en) | 1989-08-25 |
JPH0652893B2 true JPH0652893B2 (en) | 1994-07-06 |
Family
ID=12505050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63037709A Expired - Lifetime JPH0652893B2 (en) | 1988-02-19 | 1988-02-19 | Spread spectrum communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0652893B2 (en) |
-
1988
- 1988-02-19 JP JP63037709A patent/JPH0652893B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01212940A (en) | 1989-08-25 |
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