JP2929244B2 - Spread spectrum communication system - Google Patents
Spread spectrum communication systemInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は伝送すべき情報データの
状態値に対応して所定のPN系列を伝送路に送出するス
ペクトラム拡散通信方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum communication system for transmitting a predetermined PN sequence to a transmission line in accordance with a state value of information data to be transmitted.
【0002】[0002]
【従来技術】従来から、建造物内に伝送路を敷設し情報
信号又は制御信号の伝送を行うローカルエリアネットワ
ークシステム、ホームコントロールシステム等に於いて
は、その伝送路の敷設工事に掛かる費用を低減するため
に、既に建造物内に敷設された電灯線等を伝送路として
利用することが考えられている。従来、このような本来
通信線路としてインピーダンス特性等の考慮がなされて
おらず、しかも種々雑音の多い電路使用時に適した通信
方式としてはNEC技報vo1.42 NO.9/1989:“高性能S
S電灯線モデム”に記載されているようなCSK方式と
呼ばれるスペクトラム拡散通信方式が開発されている。
この通信方式は図6に示すように、変調装置Tは互いに
周期長が等しく相関値が小さいPN系列PN0 及びPN
1 を夫々用意し、伝送すべき情報データの状態値が
“0”の場合には前記PN系列PN0 を、又伝送すべき
情報データの状態値が“1”の場合には前記PN系列P
N1 を電灯線1に送出する。一方、復調装置Rは前記P
N系列PN0 と同一のPN系列を発生するPN系列発生
器GR0、及び前記PN系列PN1 と同一のPN系列を発
生するPN系列発生器GR1を具えると共に、相関器H0
を使用して前記PN系列発生器GR0の出力信号と受信信
号との相関値を演算し、その演算値に応じた電圧を出力
してこの電圧値が所定の基準電圧Va [V]を越えた場
合に比較器CrがRSフリップフロップ2をリセット状
態“0”にする。又、同様に相関器H1 を使用して前記
PN系列発生器GR1の出力信号と受信信号との相関値を
求め、これが前記基準電圧Va[V]を越えた場合に比
較器Cs がRSフリップフロップ2をセット状態“1”
にすることにより該RSフリップフロップ2の出力端か
ら元の情報データを得るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, in a local area network system, a home control system, and the like, in which a transmission line is laid in a building to transmit an information signal or a control signal, the cost of laying the transmission line is reduced. In order to do so, it has been considered to use a power line or the like already laid in a building as a transmission line. Conventionally, impedance characteristics and the like have not been taken into account as such a communication line, and a communication method suitable for use in an electric circuit with various noises is described in NEC Technical Report vo1.42 NO.9 / 1989: “High Performance S
A spread spectrum communication system called CSK system as described in "S Power Line Modem" has been developed.
In this communication method, as shown in FIG. 6, the modulator T has PN sequences PN 0 and PN having the same period length and a small correlation value.
1 respectively prepared, the PN sequence P in the case of the PN sequences PN 0, also state value of the information data to be transmitted is "1" if the status value "0" of the information data to be transmitted
N 1 is transmitted to the power line 1. On the other hand, the demodulation device R
PN sequence generator G R0 to generate N sequences PN 0 and the same PN sequence, and with comprising a PN sequence generator G R1 to generate the PN sequence PN 1 identical to the PN sequence, a correlator H 0
Is used to calculate the correlation value between the output signal of the PN sequence generator G R0 and the received signal, and outputs a voltage corresponding to the calculated value, and this voltage value becomes a predetermined reference voltage V a [V]. comparator C r if exceeded is in the reset state "0" to the RS flip-flop 2. Similarly, the correlation value between the output signal of the PN sequence generator G R1 and the received signal is obtained using the correlator H 1 , and when the correlation value exceeds the reference voltage V a [V], the comparator C s Sets the RS flip-flop 2 to "1"
Thus, the original information data is obtained from the output terminal of the RS flip-flop 2.
【0003】例えば、ビット長Ta [s]の情報データ
“110…”の各状態値に対応するPN系列PN0 又は
PN1 を変調装置Tが順次電灯線1に送出した場合、復
調装置Rの相関器H0 は図7(a)に示すように3番目
の周期に於いて相関ピーク波形を出力し、又相関器H1
は図7(b)に示すように1番目及び2番目の周期各々
に於いて相関ピーク波形を出力するから、復調装置Rは
相関器H0 及びH1 のどちら側の出力電圧レベルが基準
電圧Va [V]を越えたかを検出することによって、元
の情報データ“110…”の復調を可能ならしめるもの
である。従って、この通信方式によれば変調装置Tの送
出信号が電灯線等の伝送特性の影響を受けて相関器H0
及びH1 各々の出力波形が歪んでも、各相関器の出力波
形から相関ピークを検出することができれば復調装置R
は元の情報データを得ることができるから、本来通信を
目的としていない電灯線等を伝送路として利用すること
ができる。For example, when the modulator T sequentially transmits the PN sequence PN 0 or PN 1 corresponding to each state value of the information data “110...” Of the bit length Ta [s] to the power line 1, the demodulator R correlator H 0 is at the third cycle as shown in FIG. 7 (a) and outputs a correlation peak waveform, and the correlator H 1
Since outputs the correlation peak waveform at the first and second periods, respectively, as shown in FIG. 7 (b), demodulator R correlator H 0 and either side of the output voltage level of the reference voltage of an H 1 By detecting whether V a [V] has been exceeded, the original information data “110...” Can be demodulated. Therefore, according to this communication method, the transmission signal of the modulation device T is affected by the transmission characteristics of the power line or the like, and the correlator H 0.
And H 1 even if the output waveforms are distorted, if a correlation peak can be detected from the output waveform of each correlator, the demodulator R
Since the original information data can be obtained, a power line or the like which is not originally intended for communication can be used as a transmission line.
【0004】しかしながら、この通信方式では以下詳述
する如き問題があった。即ち、従来の通信方式は時間t
に基づく変調装置の送出信号及び電灯線のインパルスレ
スポンスを夫々x(t)及びh(t)とした場合、復調
装置が電灯線を介して受信する信号y(t)は次式However, this communication system has a problem as described in detail below. That is, the conventional communication method uses the time t
, The signal y (t) received by the demodulation device via the power line is represented by the following equation, where x (t) and h (t) are the transmission signal of the modulation device and the impulse response of the power line, respectively.
【数1】 のように表わされ、又前記送出信号x(t)、受信信号
y(t)及びインパルスレスポンスh(t)を夫々フー
リエ変換して求めた周波数fに基づく送出信号、受信信
号及び電灯線の伝送特性を夫々X(f)、Y(f)及び
H(f)とすれば前記(1)式は次式(Equation 1) The transmission signal x (t), the reception signal y (t) and the impulse response h (t) are Fourier-transformed, respectively, and the transmission signal, the reception signal and the power line If the transmission characteristics are X (f), Y (f) and H (f), respectively, the above equation (1) becomes
【数2】 のように変形することができるから、復調装置のPN系
列発生器の出力信号をx'(t) とすれば相関器の出力
信号Rは次式(Equation 2) Assuming that the output signal of the PN sequence generator of the demodulator is x ′ (t), the output signal R of the correlator is given by the following equation.
【数3】 のように表すことができる。又、ここで前記出力信号x
'(t) と送出信号x(t)とを同じPN系列にして各
PN系列の先頭ビット相互の時間差をτ[s]とすると
共に、両信号の時間関係をx'(t)=x(t+τ)と
した場合の相関器の出力信号R(τ)は次式(Equation 3) Can be expressed as Here, the output signal x
' (T) and the transmission signal x (t) are the same PN sequence, the time difference between the first bits of each PN sequence is τ [s], and the time relationship between the two signals is x ' (t) = x ( t + τ), the output signal R (τ) of the correlator is
【数4】 のように表すことができ、この(4)式は前記(2)式
を用いれば次式(Equation 4) This equation (4) can be expressed by using the above equation (2).
【数5】 のように変形することができる。更に、前記送出信号x
(t)と出力信号x'(t)との各PN系列の先頭ビッ
トの発生タイミングを互いに同期化せしめて前記時間差
τを0[s]にした場合、相関器の出力信号R(0)は
前記(5)式を用いれば次式(Equation 5) Can be transformed as follows. Further, the transmission signal x
When the timing of generating the first bit of each PN sequence of (t) and the output signal x ′ (t) is synchronized with each other to set the time difference τ to 0 [s], the output signal R (0) of the correlator becomes If the above equation (5) is used, the following equation is obtained.
【数6】 の如く表される。(Equation 6) It is represented as
【0005】従って、従来の通信方式では前記(6)式
に示す如く相関器の出力信号の極性は伝送特性H(f)
の影響を受けて正又は負になるから、例え伝送路の遅延
時間を考慮して前記相関器の両入力端子に供給する信号
の先頭ビットを一致せしめても、電灯線等の伝送路の減
衰量及び位相量が大きく特性が劣悪な場合、前記相関器
の両入力端子に供給する信号波形の形状が異なるため、
各相関器の出力信号波形の相関ピーク波形は大幅に減衰
する。例えば、前記図7(b)に示す如く、本来1番目
及び2番目の周期で夫々発生すべき相関ピーク波形のレ
ベルは図7(c)に示すように大幅に劣化して、該相関
ピーク波形のレベルとそれ以外の波形のレベルとの差が
殆どなくなるから、復調側に於いて相関ピーク波形の有
無を検出するのが非常に困難になり、実用的な通信を行
うことができないと云う問題があった。Therefore, in the conventional communication system, the polarity of the output signal of the correlator is determined by the transmission characteristic H (f) as shown in the above equation (6).
Becomes positive or negative under the influence of the above, even if the first bit of the signal supplied to both input terminals of the correlator is matched in consideration of the delay time of the transmission line, the attenuation of the transmission line such as a power line is reduced. When the amount and phase amount are large and the characteristics are inferior, the shapes of the signal waveforms supplied to both input terminals of the correlator are different.
The correlation peak waveform of the output signal waveform of each correlator is greatly attenuated. For example, as shown in FIG. 7 (b), the levels of the correlation peak waveforms which should originally be generated in the first and second periods are greatly deteriorated as shown in FIG. 7 (c). Since there is almost no difference between the level of the other waveform and the level of the other waveforms, it becomes very difficult to detect the presence or absence of a correlation peak waveform on the demodulation side, and practical communication cannot be performed. was there.
【0006】[0006]
【発明の目的】本発明は上述のスペクトラム拡散通信方
式の問題を解決するためになされたものであって、劣悪
な伝送特性の影響を受けて相関ピーク波形のレベルとそ
れ以外の波形のレベルとの差が殆どなくても、復調側が
元の情報データを復調することが可能なスペクトラム拡
散通信方式を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem of the spread spectrum communication system, and has a correlation peak waveform level and other waveform levels which are affected by poor transmission characteristics. It is an object of the present invention to provide a spread spectrum communication system in which the demodulation side can demodulate the original information data even if there is almost no difference between the two.
【0007】[0007]
【発明の概要】上述の目的を達成するため本発明に於い
ては以下のように構成する。即ち、伝送すべき情報デー
タの状態値に対応して所定のPN系列を出力するよう変
調されたスペクトラム拡散信号を用いて通信を行う手段
に於いて、変調側から伝送路を介して送出されたPN系
列をメモリに記憶した後に、該メモリ内のPN系列と前
記スペクトラム拡散信号との相関値を求め、その相関値
に応じて前記情報データを復調するようにしたことを特
徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, in a means for performing communication using a spread spectrum signal modulated so as to output a predetermined PN sequence corresponding to a state value of information data to be transmitted, a signal is transmitted from a modulation side via a transmission path. After storing the PN sequence in the memory, a correlation value between the PN sequence in the memory and the spread spectrum signal is obtained, and the information data is demodulated according to the correlation value.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明を図面に示した実施例に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明のスペクトラム拡散通
信方式に係る変調装置及び復調装置の一実施例を示すブ
ロック図である。同図に於いてTは変調装置であって、
相関値が互いに小さく周期長が31ビットのPN系列P
N0 及びPN1 を夫々発生するPN系列発生器GT0及び
GT1を具え、ビットレートが300[b/s]の伝送す
べき情報データの状態値が”0”の場合にはPN系列P
N0 を、又前記状態値が”1”の場合にはPN系列PN
1を夫々伝送路Lに送出することによってスペクトラム
拡散変調を行うものである。又、変調装置Tは9.3
[kHz]のクロック信号を発生するクロック発振器C
LT の出力端子を前記PN系列発生器GT0及びGT1の入
力端子に夫々接続すると共に、該PN系列発生器GT0及
びGT1の出力端子を夫々スイッチS1 の端子a及びbに
接続する。更に、前記情報データをスイッチS1 の制御
端子に供給すると共に、該スイッチS1 の端子cを伝送
路Lに接続し、該端子cからスペクトラム拡散信号を送
出するように構成する。一方、Rは復調装置であって、
前記伝送路Lを介して受信した信号をA/D変換器3及
び相関器H0 を介して比較器Cr の一方の入力端子に供
給すると共に、前記A/D変換器3の出力信号を相関器
H1 を介して比較器Cs の一方の入力端子に供給する。
又、A/D変換器3の出力信号をメモリM0 及びM1 の
入力端子に夫々供給し、該メモリM0 及びM1 の出力端
子を夫々前記相関器H0 及びH1の他方の入力端子に接
続する。更に、復調装置Rは前記クロック発振器CLT
のクロック周波数の2倍の周波数、即ち18.6[kH
z]のクロック信号を発生するクロック発振器CLR の
出力端子をメモリM0 、M1 及びA/D変換器3の各ク
ロック入力端子に接続し、又前記比較器Cr 及びCs の
他方の入力端子に所定の基準電圧Va [V]を供給する
と共に、該比較器Cr 及びCs の出力端子を夫々RSフ
リップフロップ2のリセット端子R及びセット端子Sに
接続してその出力端子から元の情報データを得るように
構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a modulator and a demodulator according to the spread spectrum communication system of the present invention. In the figure, T is a modulator,
A PN sequence P having small correlation values and a period length of 31 bits
PN sequence generators G T0 and G T1 for generating N 0 and PN 1 , respectively. When the status value of information data to be transmitted at a bit rate of 300 [b / s] is “0”, the PN sequence P
N 0, and when the status value is “1”, the PN sequence PN
1 is transmitted to the transmission line L to perform spread spectrum modulation. The modulation device T is 9.3.
Clock oscillator C that generates a clock signal of [kHz]
The output terminal of the L T to the input terminal of the PN sequence generator G T0 and G T1 with respectively connected, connect the output terminals of the PN sequence generator G T0 and G T1 of each switch S 1 to the terminal a and b I do. Furthermore, supplies the information data to the control terminal of the switch S 1, the terminal c of the switch S 1 is connected to the transmission line L, it is configured to deliver a spectrum spread signal from the terminal c. On the other hand, R is a demodulation device,
Supplies to one input terminal of the comparator C r a signal received via the transmission path L via the A / D converter 3 and the correlator H 0, the output signal of the A / D converter 3 supplied to one input terminal of the comparator C s through the correlator H 1.
Further, the output signal of the A / D converter 3 respectively supplied to the input terminal of the memory M 0 and M 1, the memory M 0 and M 1 of the output terminal of each said other input of the correlator H 0 and H 1 Connect to terminal. Further, the demodulator R is provided with the clock oscillator CL T
Twice the clock frequency of 18.6 kHz.
connect the output terminal of the clock oscillator CL R for generating a clock signal z] to clock input terminals of the memory M 0, M 1 and A / D converter 3, and the other of the comparator C r and C s supplies a predetermined reference voltage V a [V] to the input terminal, the output terminal connected to an output terminal of the comparator C r and C s to the reset terminal R and a set terminal S of each RS flip-flop 2 It is configured to obtain the original information data.
【0009】このように構成する変調装置T及び復調装
置Rは以下のように動作する。先ず、変調装置Tは図示
を省略した同期化手段を使用して外部から高精度の基準
時刻信号、例えばJJY放送局からの時刻信号を入力し
てクロック発振器CLT のクロック信号の発生タイミン
グを前記時刻信号に同期せしめると共に、クロック発振
器CLT のクロック信号に基づいてPN系列発生器GT0
及びGT1から夫々PN系列PN0 及びPN1 の各ビット
信号を繰り返しその先頭ビットから順次1/9300
[s]毎に1ビット発生せしめる。又、図示を省略した
制御手段を使用して前記時刻信号が所定の時刻Ts
[h]を表した際に、スイッチS1 の端子cを端子aに
接続して1周期のPN系列PN0 をその先頭ビットから
順次伝送路Lに供給した後に、スイッチS1 の端子cを
端子bに接続して1周期のPN系列PN1 をその先頭ビ
ットから順次伝送路Lに供給する。その後、変調装置T
はクロック発振器CLT のクロック信号に基づいて1/
300[s]毎に1ビットの情報データを順次スイッチ
S1 に供給し、該情報データの状態値が“0”の場合に
はスイッチS1 の端子cを端子aに接続し、又状態値が
“1”の場合には端子bに接続して1周期のPN系列P
N0 又はPN1 をその先頭ビットから順次伝送路Lに送
出する。ここで、変調装置Tが図2(a)に示す如きP
N系列PN0を伝送路Lに送出し、図2(b)に示す如
き該PN系列PN0 の送出波形が伝送路Lの伝送特性の
影響を受けて図2(c)に示す如く変調装置Tの送出信
号が復調装置Rに到達するまでにTL[s]を要すると
共に、その到達波形の振幅及び位相が変形して、該変形
信号と前記PN系列PN0 との相関波形が図3に示すよ
うにその相関ピーク波形のレベルが大幅に減衰する。
又、PN系列PN1 についても同様である。The modulation device T and the demodulation device R thus configured operate as follows. First, the modulation device T the generation timing of the high-precision reference time signal from the outside with the synchronized means (not shown), for example, the clock signal of the clock oscillator CL T enter the time signal from JJY broadcasting station together for synchronizing the time signal, the clock oscillator CL T PN sequence generator based on the clock signal G T0
And each bit signal of the PN sequence PN 0 and PN 1 is repeated from G T1 and 1/9300
One bit is generated every [s]. Further, the time signal is converted to a predetermined time T s by using a control means (not shown).
When representing the [h], after supplying the PN sequence PN 0 of 1 cycle by connecting the terminal c of the switch S 1 to the terminal a sequential transmission path L from the head bit, the terminal c of the switch S 1 Connected to the terminal b, one cycle of the PN sequence PN1 is supplied to the transmission line L sequentially from the first bit. Then, the modulation device T
Based on the clock signal of the clock oscillator CL T is 1 /
One bit of information data is sequentially supplied to the switch S 1 every 300 [s]. When the status value of the information data is “0”, the terminal c of the switch S 1 is connected to the terminal a. Is "1", the terminal b is connected to the PN sequence P for one cycle.
N sequentially transmitted to a transmission line L 0 or PN 1 from the head bit. Here, the modulating device T is set to P as shown in FIG.
The N series PN 0 is transmitted to the transmission line L, and the transmission waveform of the PN sequence PN 0 is affected by the transmission characteristics of the transmission line L as shown in FIG. It takes T L [s] until the transmission signal of T reaches the demodulation device R, and the amplitude and phase of the arrival waveform are deformed, and the correlation waveform between the deformed signal and the PN sequence PN 0 is shown in FIG. As shown in the figure, the level of the correlation peak waveform is greatly attenuated.
The same is true for the PN sequence PN 1.
【0010】次に、復調装置Rの動作を以下に説明す
る。先ず、復調装置Rは変調装置Tの送出信号を受信す
る前に、図示を省略した同期化手段を使用して外部から
前記基準時刻信号を入力してクロック発振器CLRのク
ロック信号の発生タイミングを前記時刻信号に同期せし
めると共に、予め所定の手段を用いて前記伝送路Lの伝
送特性に基づく遅延時間TL [s]を測定し、前記クロ
ック発振器CLR のクロック信号の発生タイミングを前
記時間TL [s]遅らせる。その後、復調装置Rは前記
時刻信号が前記時刻Ts [h]を表してから前記時間T
L [s]経過した際に、変調装置Tが情報データをスイ
ッチS1 に供給する前に送出したPN系列PN0 を伝送
路Lを介して受信すると共に、A/D変換器3を使用し
て前記図2(c)に示す如く伝送路Lの影響を受けた受
信信号の振幅値を図2(d)に示す如く1/18600
[s]のタイミングで1/300[s]間サンプリング
し、そのサンプリングデータDA0 乃至DA61をPN系
列PN0 'として順次メモリM0 に記憶せしめる。その
後、同様に復調装置Rは変調装置Tが情報データをスイ
ッチS1 に供給する前に送出したPN系列PN1 を伝送
路Lを介して受信すると共に、A/D変換器3を使用し
て伝送路Lの影響を受けた受信信号のサンプリングデー
タDB0 乃至DB61をPN系列PN1 'として順次メモリ
M1 に記憶せしめる。Next, the operation of the demodulator R will be described below. First, before the demodulation device R which receives the transmission signal of the modulator T, the generation timing of inputting the reference time signal from the outside with the synchronized means (not shown) clock signal of the clock oscillator CL R together for synchronizing to the time signal, in advance using a predetermined means to measure the transmission characteristics based on the delay time T L [s] of the transmission path L, the clock generator CL R of the clock signal the time the generation timing of the T L [s] Delay. Thereafter, the demodulation device R sets the time T s [h] after the time signal indicates the time T s [h].
When L [s] has elapsed, the modulator T receives the PN sequence PN 0 transmitted before the information data is supplied to the switch S 1 via the transmission line L and uses the A / D converter 3. The amplitude value of the received signal affected by the transmission line L as shown in FIG.
Sampling is performed for 1/300 [s] at the timing of [s], and the sampled data DA 0 to DA 61 are sequentially stored in the memory M 0 as a PN sequence PN 0 ′ . Thereafter, similarly, the demodulation device R receives, via the transmission line L, the PN sequence PN 1 transmitted before the modulation device T supplies the information data to the switch S 1 , and uses the A / D converter 3. The sampling data DB 0 to DB 61 of the received signal affected by the transmission path L are sequentially stored in the memory M 1 as a PN sequence PN 1 ′ .
【0011】更に、その後変調装置Tが情報データ、例
えば”110…”の各状態値に対応する図4(a)に示
す如きPN系列PN1 、PN1、PN0 、…を順次伝送
路Lに送出した場合、復調装置Rは上述したようにその
TL [s]後にA/D変換器3を使用して受信信号の振
幅値を図4(b)に示す如く1/18600[s]毎に
順次サンプリングすると共に、そのタイミングでサンプ
リングデータD(1)0 乃至D(1)61、D(1)0 乃
至D(1)61及びD(0)0 乃至D(0)61を順次A/
D変換器3から出力せしめる。又、メモリM0 及びM1
から夫々図4(c)及び(d)に示す如く前記PN系列
PN0 '及びPN1 'の各ビットデータを繰り返しその先頭
ビットから順次1/18600[s]のタイミングで出
力せしめる。ここで、メモリM0 、M1 各々のデータ発
生タイミング及び前記サンプリングデータの発生タイミ
ングは全てクロック発振器CLR に基づいて定めている
から、相関器H0 の両入力端子に供給せしめるデータ信
号はその1番目と2番目の周期に於いて、又相関器H1
の両入力端子に供給せしめるデータ信号はその3番目の
周期に於いて夫々互いに同じものになる。このため、相
関器H0 の出力信号は図4(e)に示すようにその1番
目と2番目の周期に於いて、又相関器H1 の出力信号は
図4(f)に示すようにその3番目の周期に於いて夫々
前記基準電圧Va [V]を越える相関ピーク波形を発生
せしめることができるから、復調装置Rは比較器Cr 及
びCsを使用して相関器H0 及びH1 のどちら側の出力
電圧レベルが基準電圧Va [v]を越えたかを検出して
RSフリップフロップ2の出力端から図4(g)に示す
ように元の情報データを得ることができる。Then, the modulator T sequentially transmits information data, for example, PN sequences PN 1 , PN 1 , PN 0 ,... As shown in FIG. If sent to, as the demodulation device R shown in FIG. 4 (b) the amplitude value of using an a / D converter 3 received signal after its T L [s] as described above 1/18600 [s] Sampling is sequentially performed every time, and sampling data D (1) 0 to D (1) 61 , D (1) 0 to D (1) 61 and D (0) 0 to D (0) 61 are sequentially A at that timing. /
Output from the D converter 3. Also, memories M 0 and M 1
Therefore, as shown in FIGS. 4C and 4D, each bit data of the PN sequence PN 0 ′ and PN 1 ′ is repeatedly output from the first bit at a timing of 1/18600 [s]. Here, since all the generation timing of the memory M 0, M 1 each data generation timing and the sampling data is determined based on the clock oscillator CL R, the data signal allowed to supply to the input terminals of the correlator H 0 is the In the first and second periods, and also in the correlator H 1
The data signals supplied to the two input terminals are the same in the third cycle. Therefore, the output signal of the correlator H 0 is in the first and second periods as shown in FIG. 4E, and the output signal of the correlator H 1 is as shown in FIG. since the correlation peak waveform exceeding its third at the period each said reference voltage V a [V] can be allowed to occur, demodulator R correlator H 0 and using the comparator C r and C s can be either side of the output voltage level of an H 1 to obtain the original information data as shown in FIG. 4 (g) from the reference voltage V a [v] by detecting whether beyond the output end of the RS flip-flop 2 .
【0012】即ち、この通信方式は時間tに基づく変調
装置Tの送出信号、電灯線1のインパルスレスポンス及
び復調装置Rの受信信号を夫々上述した如くx(t)、
h(t)及びy(t)とすると共に、メモリM0 が出力
するPN系列PN0 'をy0 '(t)として変調装置TがP
N系列PN0 を電灯線1に送出した場合の相関器H0の
出力信号RN0は次式That is, in this communication system, the transmission signal of the modulation device T, the impulse response of the power line 1 and the reception signal of the demodulation device R based on time t are respectively x (t),
h (t) and y (t), and the modulation device T sets the PN sequence PN 0 ′ output from the memory M 0 to y 0 ′ (t).
The output signal R N0 correlators H 0 in the case of sending the N series PN 0 to the power line 1 is the following formula
【数7】 のように表すことができる、又上述した如く変調装置T
が電灯線1に送出せしめるPN系列の先頭ビットの発生
タイミングよりも前記PN系列PN0 'の先頭ビットの発
生タイミングをTL [s]遅延せしめて、該PN系列P
N0 'と受信信号y(t)に於けるPN系列との先頭ビッ
トの発生タイミングを互いに一致せしめたから、前記メ
モリM0 の出力信号y0 '(t)と受信信号y(t)とが
同一のPN系列でれば、前記(7)式は上述した(2)
式を用いて次式(Equation 7) And the modulator T as described above.
Delays the generation timing of the first bit of the PN sequence PN 0 ′ from the generation timing of the first bit of the PN sequence transmitted to the power line 1 by T L [s], and
Since the generation timing of the first bit of N 0 ′ and the PN sequence in the received signal y (t) are matched with each other, the output signal y 0 ′ (t) of the memory M 0 and the received signal y (t) are If the same PN sequence is used, the above equation (7) is equivalent to the above equation (2).
Using the following equation
【数8】 の如く変形することができる。又、この関係式は相関器
H1 に於いても同様である。従って、この通信方式は式
(8)に示す如く相関器の出力信号の極性は必ず正にな
るため、伝送路の特性が劣悪な場合でも各相関器の出力
信号波形には所定レベルの相関ピーク波形が存在するか
ら、復調側に於いて元の情報データを得ることができ、
正常にスペクトラム拡散通信を行うことができる。(Equation 8) It can be modified as follows. Moreover, this relationship is the same also in the correlator H 1. Therefore, in this communication system, since the polarity of the output signal of the correlator is always positive as shown in equation (8), even if the characteristics of the transmission path are poor, the waveform of the output signal of each correlator has a correlation peak of a predetermined level. Since there is a waveform, the original information data can be obtained on the demodulation side.
Spread spectrum communication can be performed normally.
【0013】尚、上述の実施例に於いては伝送すべき情
報データが2値データであるが、本発明はこれに限らず
そのデータの状態値の数に応じて変調装置が送出するP
N系列の種類数を増やして各PN系列毎にデータの状態
値を割り当てると共に、相関器、メモリ等の数を増やせ
ば多数の状態値をもった情報データに対しても適用可能
なことは自明であろう。又、上述の実施例では各相関器
の出力信号を所定の基準電圧Va [V]を越えたか否か
を検出し、その検出結果に基づいて元の情報データを復
調したが、本発明は各相関器の相関値に応じて元の情報
データを復調すればこれに限る必要はなく、例えば各相
関器の出力信号のレベルを互いに比較し、何れの出力信
号が最大かを判断してその最大レベルの信号を出力した
相関器に対応した状態値を元の情報データとして得るよ
うにしても良い。又、上述の実施例では復調側のクロッ
ク発振器のクロック信号の周波数を変調側のクロック発
振器のクロック信号の周波数の2倍にしたが本発明はこ
れに限る必要はなく、該復調側の周波数は受信信号をサ
ンプリングするのに必要な周波数であれば良いことは自
明であろう。In the above-described embodiment, the information data to be transmitted is binary data. However, the present invention is not limited to this, and the information transmitted by the modulator in accordance with the number of state values of the data is not limited to this.
It is obvious that the present invention can be applied to information data having a large number of state values by increasing the number of types of N sequences and assigning data state values to each PN sequence and increasing the number of correlators and memories. Will. Also, to detect whether or not exceeded the reference voltage V a of the output signal given of the correlators [V] in the embodiment described above, the demodulated original information data based on the detection result, the present invention is The present invention is not limited to this as long as the original information data is demodulated according to the correlation value of each correlator. For example, the levels of the output signals of the correlators are compared with each other, and it is determined which output signal is the largest. A state value corresponding to the correlator that has output the signal of the maximum level may be obtained as the original information data. In the above-described embodiment, the frequency of the clock signal of the clock oscillator on the demodulation side is set to twice the frequency of the clock signal of the clock oscillator on the modulation side. However, the present invention is not limited to this. It is obvious that any frequency necessary for sampling the received signal is sufficient.
【0014】更に、上述の実施例に於いては変調側が伝
送すべき情報データの状態値”0”又は”1”に応じて
2種類のPN系列の何れかを伝送路に送出し、復調側が
この送出信号から元の情報データを得るようにしたが、
本発明はこれに限る必要はない。 例えば、本発明は以
下述べるように変形しても良い。即ち、図5に示すよう
に変調装置Tは上述した如きクロック発振器CLT のク
ロック信号に基づいてPN系列PN0 を発生せしめるP
N系列発生器GT0を具え、伝送すべき情報データの状態
値が”0”の場合にのみ前記PN系列PN0 を伝送路L
に送出することによってスペクトル拡散変調を行うよう
に構成する。一方、復調装置Rは上述した如きA/D変
換器3、相関器H0 、メモリM0 、比較器Cr 及びクロ
ック発振器CLR を具えて、上述した如く変調装置Tが
情報データの状態値に応じてPN系列を伝送路Lに送出
する前に予め送出したPN系列PN0 を受信すると共
に、A/D変換器3を使用してサンプリングしたデータ
DA0乃至DA61をPN系列PN0 'としてメモリM0 に
記憶せしめる。その後、復調装置Rは変調装置Tが情報
データの状態値に応じて送出した信号を伝送路Lを介し
て受信すると共に、相関器H0 を使用して該受信信号の
サンプリングデータと前記PN系列PN0 'の各データと
から互いの相関値を求め、比較器Cr を使用して該相関
値が基準電圧Va [V]を越えたか否かを判定すること
によって元の情報データを得る。このようにすれば、伝
送路の伝送特性が劣悪な場合であっても非常に簡単な構
成によって上述したスペクトラム拡散通信を行う上で都
合が良いであろう。又、本発明は変調側が伝送すべき情
報データの状態値”0”に対して前記PN系列PN0
を、又状態値”1”に対して該PN系列PN0 の位相を
180度反転して送出するようにして、復調側が変調側
から伝送路を介して送出された前記PN系列をメモリに
記憶した後に該メモリ内のPN系列と前記スペクトラム
拡散信号との相関値を求め、該相関値の位相が反転して
いるか否かを検出して元の情報データを得るようにして
も、同様に非常に簡単な構成によって上述したスペクト
ラム拡散通信を行えることは自明であろう。Further, in the above-described embodiment, the modulation side sends one of two types of PN sequences to the transmission path according to the state value "0" or "1" of the information data to be transmitted, and the demodulation side transmits the PN sequence. The original information data was obtained from this transmission signal.
The present invention need not be limited to this. For example, the present invention may be modified as described below. That is, as shown in FIG. 5, the modulator T generates a PN sequence PN 0 based on the clock signal of the clock oscillator CL T as described above.
An N-sequence generator G T0 , and transmits the PN sequence PN 0 only when the state value of the information data to be transmitted is “0”;
To perform spread spectrum modulation. On the other hand, the demodulation device R includes the A / D converter 3, the correlator H 0 , the memory M 0 , the comparator Cr, and the clock oscillator CL R as described above. , The PN sequence PN 0 previously transmitted before transmitting the PN sequence to the transmission line L is received, and the data DA 0 to DA 61 sampled using the A / D converter 3 are converted to the PN sequence PN 0 ′. allowed to stored in the memory M 0 as. Thereafter, the demodulation device together with R is received through the transmission path L signals modulating device T is sent in accordance with the state value of the information data, the sampling data PN sequence of the received signal using a correlator H 0 the correlation value of each other from the respective data of PN 0 ', to obtain the original information data by the correlation value to determine whether exceeds the reference voltage V a [V] using a comparator C r . In this way, even if the transmission characteristics of the transmission path are poor, it will be convenient for performing the above spread spectrum communication with a very simple configuration. Further, according to the present invention, the PN sequence PN 0 is used for the state value “0” of the information data to be transmitted by the modulation side.
And the phase value of the PN sequence PN 0 is inverted by 180 degrees with respect to the state value “1” and transmitted, so that the demodulation side stores the PN sequence transmitted from the modulation side via the transmission line in the memory. Then, a correlation value between the PN sequence in the memory and the spread spectrum signal is obtained, and it is detected whether or not the phase of the correlation value is inverted to obtain the original information data. It will be obvious that the above-described spread spectrum communication can be performed with a simple configuration.
【0015】又、上述の実施例に於いては変調側及び復
調側夫々のクロック発振器のクロック信号を共通の基準
時刻信号に基づいて発生せしめて両クロック信号の発生
タイミングを同期せしめたが、本発明は復調側に於いて
各相関器の入力端子に供給するPN系列の先頭ビットの
発生タイミングを互いに一致せしめる手段であればこれ
に限る必要はなく、例えば変調側及び復調側各々に周波
数安定度が高いクロック発振器を設けて夫々独立にクロ
ック信号を発生せしめても良いことは自明であろう。更
に、上述の実施例では変調側が変調信号を送出するタイ
ミングと復調側が該変調信号を受信するタイミングとを
互いに前記基準時刻信号に基づいて定めたが本発明はこ
れに限る必要はなく、例えば復調側に如何なる変調信号
が送出されたかを検出する手段を設ければ前記送出タイ
ミング及び受信タイミングを特に定める必要がないこと
は自明であろう。更に、本発明は無線通信手段について
も適用可能なことは自明であろう。In the above-described embodiment, the clock signals of the clock oscillators on the modulation side and the demodulation side are generated based on a common reference time signal, and the generation timings of both clock signals are synchronized. The invention does not need to be limited to this as long as the means for matching the generation timing of the first bit of the PN sequence supplied to the input terminal of each correlator on the demodulation side are not limited to this. It is obvious that a clock oscillator having a high clock frequency may be provided to independently generate a clock signal. Further, in the above embodiment, the timing at which the modulation side sends out the modulation signal and the timing at which the demodulation side receives the modulation signal are determined based on the reference time signal, but the present invention is not limited to this. It will be obvious that the transmission timing and the reception timing do not need to be particularly determined if a means for detecting what modulated signal is transmitted is provided on the side. Further, it will be apparent that the present invention is applicable to wireless communication means.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明は以上説明したように変調側が伝
送路を介して送出したスペクトラム拡散信号を復調側の
メモリに記憶せしめた後に、相関器を使用してそのメモ
リ内の信号と受信信号との相関値を求めて元の情報デー
タを得るものであるから、伝送特性が劣悪な伝送路を使
用しても、所望の情報データを復調するのに必要な相関
波形を得ることができ、実用的な通信を行うことが可能
なスペクトラム拡散通信方式を提供する上で著効を奏す
るAs described above, according to the present invention, after the spread spectrum signal transmitted from the modulation side via the transmission path is stored in the memory on the demodulation side, the signal in the memory and the reception signal are received using the correlator. Since the original information data is obtained by calculating the correlation value with, even when using a transmission path with poor transmission characteristics, it is possible to obtain a correlation waveform necessary for demodulating the desired information data, It is very effective in providing a spread spectrum communication system that can perform practical communication.
【0017】[0017]
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例を説明する波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an example of the present invention.
【図3】本発明の実施例を説明する波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram illustrating an example of the present invention.
【図4】本発明の実施例を説明する波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an example of the present invention.
【図5】本発明の変形実施例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a modified embodiment of the present invention.
【図6】従来のスペクトラム拡散通信方式を説明する構
成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a conventional spread spectrum communication system.
【図7】従来のスペクトラム拡散通信方式を説明する図
であるFIG. 7 is a diagram illustrating a conventional spread spectrum communication system.
T 変調装置 R 復調装置 L 伝送路 GT0 及びGT1 PN系列発生器 CLT 及びCLR クロック発振器 S1 スイッチ H0 及びH1 相関器 M0 及びM1 メモリ Cr 及びCs 比較器 2 RSフリップフロップ 3 A/D変換器T modulator R demodulator L transmission line GT 0 and GT 1 PN sequence generator CL T and CL R clock oscillator S 1 switches H 0 and H 1 correlators M 0 and M 1 memory C r and C s comparator 2 RS Flip-flop 3 A / D converter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−4340(JP,A) 特開 昭62−257224(JP,A) 特開 昭63−196129(JP,A) 特開 昭64−90632(JP,A) 実開 昭63−172974(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 13/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-4340 (JP, A) JP-A-62-257224 (JP, A) JP-A-63-196129 (JP, A) JP-A 64-64 90632 (JP, A) Japanese Utility Model 63-172974 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04J 13/00
Claims (7)
所定のPN系列を出力するよう変調されたスペクトラム
拡散信号を用いて通信を行う手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出されるPN系列を復調側のメモリに記憶し
た後に、復調側は 該メモリ内のPN系列と前記スペクト
ラム拡散信号との相関値を求め、その相関値に応じて前
記情報データを復調するようにしたことを特徴とするス
ペクトラム拡散通信方式。[Claim 1] In the means for communicating with a modulated spread spectrum signal to output a predetermined PN sequence in response to the state value of the information data to be transmitted, via the transmission path from the modulator side Prior to sending information data
The PN sequence sent to the demodulation side is stored in the demodulation side memory.
And a demodulation side for obtaining a correlation value between the PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, and demodulating the information data according to the correlation value.
互いに周期長が等しく相関値が小さい複数のPN系列の
何れかを出力するよう変調されたスペクトラム拡散信号
を用いて通信を行う手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出される前記PN系列を復調側の夫々メモリ
に記憶した後に、復調側は 該メモリ内の各PN系列と前
記スペクトラム拡散信号との相関値を夫々求め、その相
関値に応じて前記情報データを復調するようにしたこと
を特徴とするスペクトラム拡散通信方式。2. Means for performing communication using a spread spectrum signal modulated so as to output any one of a plurality of PN sequences having the same period length and a small correlation value in accordance with the state value of information data to be transmitted. Before transmitting the information data from the modulation side via the transmission path,
The PN sequence sent to the demodulation side is stored in the respective memories on the demodulation side.
The demodulation side obtains a correlation value between each PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, and demodulates the information data according to the correlation value. Communication method.
所定のPN系列を送出するか否かを定めて変調されたス
ペクトラム拡散信号を用いて通信を行う手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出される前記PN系列を夫々復調側のメモリ
に記憶した後に、復調側は 該メモリ内の各PN系列と前
記スペクトラム拡散信号との相関値を夫々求め、その相
関値に応じて前記情報データを復調するようにしたこと
を特徴とするスペクトラム拡散通信方式。3. In the means for communicating with a spread spectrum signal modulated defines whether to deliver a predetermined PN sequence in response to the state value of the information data to be transmitted, the modulation side Prior to sending information data via the transmission line
The PN sequence sent to the demodulation side is stored in the memory of the demodulation side.
The demodulation side obtains a correlation value between each PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, and demodulates the information data according to the correlation value. Communication method.
所定のPN系列の位相を180度反転するか否かを定め
て変調されたスペクトラム拡散信号を用いて通信を行う
手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出される前記PN系列を夫々復調側のメモリ
に記憶した後に、復調側は 該メモリ内の各PN系列と前
記スペクトラム拡散信号との相関値を夫々求め、その相
関値に応じて前記情報データを復調するようにしたこと
を特徴とするスペクトラム拡散通信方式。4. A means for performing communication using a spread spectrum signal modulated by determining whether to invert a phase of a predetermined PN sequence by 180 degrees in accordance with a state value of information data to be transmitted. Prior to sending information data from the modulation side via the transmission path
The PN sequence sent to the demodulation side is stored in the memory of the demodulation side.
The demodulation side obtains a correlation value between each PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, and demodulates the information data according to the correlation value. Communication method.
互いに周期長が等しく相関値が小さい複数のPN系列の
何れかを出力するよう変調されたスペクトラム拡散信号
を用いて通信を行う手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出される前記PN系列を夫々復調側のメモリ
に記憶した後に、復調側は 該メモリ内の各PN系列と前
記スペクトラム拡散信号との相関値を夫々求めると共に
互いに比較し、その最大値となるPN系列に対応する状
態値を出力することによって前記情報データを復調する
ようにしたことを特徴とするスペクトラム拡散通信方
式。5. A means for performing communication using a spread spectrum signal modulated so as to output any one of a plurality of PN sequences having the same period length and a small correlation value in accordance with the state value of information data to be transmitted. Before transmitting the information data from the modulation side via the transmission path,
The PN sequence sent to the demodulation side is stored in the memory of the demodulation side.
After that, the demodulation side obtains a correlation value between each PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, compares them with each other, and outputs a state value corresponding to the PN sequence having the maximum value. A spread spectrum communication system characterized in that information data is demodulated.
所定のPN系列を送出するか否かを定めて変調されたス
ペクトラム拡散信号を用いて通信を行う手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出される前記PN系列を復調側のメモリに記
憶した後に、復調側は 該メモリ内のPN系列と前記スペ
クトラム拡散信号との相関値を求め、該相関値出力レベ
ルが所定の基準値を越えたか否かを検出することによっ
て前記情報データを復調するようにしたことを特徴とす
るスペクトラム拡散通信方式。6. In the means for communicating with a spread spectrum signal modulated defines whether to deliver a predetermined PN sequence in response to the state value of the information data to be transmitted, the modulation side Prior to sending information data via the transmission line
The PN sequence sent to the demodulation side is recorded in the demodulation side memory.
After that, the demodulation side obtains a correlation value between the PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, and demodulates the information data by detecting whether the correlation value output level exceeds a predetermined reference value. A spread-spectrum communication system characterized in that:
所定のPN系列の位相を180度反転するか否かを定め
て変調されたスペクトラム拡散信号を用いて通信を行う
手段に於いて、変調側から伝送路を介して情報データの送出に先立って
復調側に送出される前記PN系列を復調側のメモリに記
憶した後に、復調側は 該メモリ内のPN系列と前記スペ
クトラム拡散信号との相関値を求め、該相関値の位相が
反転しているか否かを検出することによって前記情報デ
ータを復調するようにしたことを特徴とするスペクトラ
ム拡散通信方式。7. A means for performing communication using a spread spectrum signal modulated by determining whether to invert a phase of a predetermined PN sequence by 180 degrees in accordance with a state value of information data to be transmitted. Prior to sending information data from the modulation side via the transmission path
The PN sequence sent to the demodulation side is recorded in the demodulation side memory.
After that, the demodulation side obtains a correlation value between the PN sequence in the memory and the spread spectrum signal, and demodulates the information data by detecting whether or not the phase of the correlation value is inverted. Spread spectrum communication system characterized by the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10841391A JP2929244B2 (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Spread spectrum communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10841391A JP2929244B2 (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Spread spectrum communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04314227A JPH04314227A (en) | 1992-11-05 |
JP2929244B2 true JP2929244B2 (en) | 1999-08-03 |
Family
ID=14484130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10841391A Expired - Lifetime JP2929244B2 (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Spread spectrum communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2929244B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7330496B2 (en) | 2001-10-19 | 2008-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System and method for spread spectrum communication |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP10841391A patent/JP2929244B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7330496B2 (en) | 2001-10-19 | 2008-02-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System and method for spread spectrum communication |
US8325780B2 (en) | 2001-10-19 | 2012-12-04 | Panasonic Corporation | System and method for spread spectrum communication |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04314227A (en) | 1992-11-05 |
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