JP3280141B2 - スペクトラム拡散受信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散受信装置

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JP3280141B2
JP3280141B2 JP34492093A JP34492093A JP3280141B2 JP 3280141 B2 JP3280141 B2 JP 3280141B2 JP 34492093 A JP34492093 A JP 34492093A JP 34492093 A JP34492093 A JP 34492093A JP 3280141 B2 JP3280141 B2 JP 3280141B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/70712Spread spectrum techniques using direct sequence modulation with demodulation by means of convolvers, e.g. of the SAW type

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直接拡散方式スペクト
ラム拡散通信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、直接拡散方式を用いたスペクト
ラム拡散通信方式では、送信側で、通常伝送するディジ
タル信号のベースバンド信号から、擬似雑音符号(PN
符号)等の拡散符号系列を用いて、原データに比べてき
わめて広い帯域幅をもつベースバンド信号を生成する。
そして、PSK(位相シフトキーイング)、FSK(周
波数シフトキーイング)等の変調を行い、RF(無線周
波数)信号に変換して伝送する。
【0003】受信側では、送信側と同一の拡散符号を用
いて受信信号との相関をとる逆拡散を行って受信信号を
原データに対応した帯域幅をもつ狭帯域信号に変換す
る。続いて通常のデータ復調を行い、原データを再生す
る。
【0004】このように、スペクトラム拡散通信方式で
は、情報帯域幅に対し送信帯域幅がきわめて広いので、
送信帯域幅が一定の条件下では、通常の狭帯域変調方式
に比べ非常に低い伝送速度しか実現できないこととな
る。
【0005】そこで、この問題点を解決するために符号
分割多重化という方法が存在する。この方式は、高速の
情報信号を低速の並列データに変換し、それぞれ異なる
拡散符号系列で拡散変調して加算した後にRF信号に変
換して伝送を行うことにより、拡散変調の拡散率を下げ
ること無しに、送信帯域幅一定の条件下で高速データ伝
送を実現するものである。
【0006】図3は、この方式における送信機の構成を
示すブロック図である。
【0007】入力されたデータは、直並列変換器301
においてn個の並列データに変換される。この変換され
た各データは、n個の乗算器群302−1〜302−n
において、拡散符号発生器303のn個のそれぞれ異な
る拡散符号出力と乗算され、nチャネルの広帯域拡散信
号に変換される。次に、各乗算器302−1〜302−
nの出力は、加算器304にて加算され、高周波段30
5に出力される。この加算されたベースバンド広帯域拡
散信号は、高周波段305で適当な中心周波数をもつ送
信周波数信号に変換され、送信アンテナ306より送信
される。
【0008】図4は、受信機の構成を示すブロック図で
ある。
【0009】受信アンテナ401で受信された信号は、
高周波信号処理部402において適当にフィルタリング
および増幅され、中間周波信号に変換される。この中間
周波信号は、n個の並列に接続された各拡散符号に対応
するチャネルに分配される。各チャネルでは入力信号
は、相関器群403−1〜403−nにおいて、そのチ
ャネルに対応した拡散符号発生器群404−1〜404
−nの出力と相関検出され逆拡散がなされる。
【0010】この逆拡散信号は、同期回路群405−1
〜405−nに入力され、ここで各チャネル毎に同期が
確立され、各拡散符号発生器404−1〜404−nに
おける符号位相およびクロックを一致させる。また、こ
の逆拡散信号は、復調器群406−1〜406−nに入
力され、ここで復調されることにより、データが再生さ
れる。次に、この再生データは並直列変換器407で直
列データに変換され元の情報が再生されることとなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、相関器入力の時点で搬送波が再生され
ていないため、各復調チャネルの相関器は、中間周波段
で動作しなくてはならないので、回路規模が非常に大き
くなってしまうという欠点があった。この欠点は、特に
符号分割多重数が増大した場合に顕著である。
【0012】
【0013】そこで、本発明は、小規模な回路で正確な
受信が可能なスペクトラム拡散受信装置を提供すること
を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信信号をベ
ースバンド信号に変換するベースバンド信号変換手段
と、上記ベースバンド信号変換手段によって変換された
ベースバンド信号を複数ビットのディジタル信号に変換
するディジタル信号変換手段と、上記ディジタル信号変
換手段によって変換された複数ビットのディジタル信号
の最上位ビットと拡散符号とを排他的論理和演算する排
他的論理和演算手段と、上記排他的論理和演算手段によ
って演算された上記ディジタル信号の最上位ビットと拡
散符号との排他的論理和と、上記ディジタル信号の最上
位ビット以外のビットによって構成されている入力デー
タとを積算演算する積算手段と、上記積算手段による積
算結果に基づいてデータ判定を行うデータ判定手段とを
有するスペクトラム拡散受信装置である。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の第1実施例における送信機
の構成を示すブロック図であり、図2は、この第1実施
例における受信機の構成を示すブロック図である。
【0016】図1において、直並列変換器101は、直
列に入力されるデータをn個の並列データに変換するも
のであり、乗算器群102−1〜102−nは、並列化
された各データと拡散符号発生器103から出力される
n個の拡散符号とを乗算するものである。
【0017】拡散符号発生器103は、n個のそれぞれ
異なる拡散符号と同期専用の拡散符号とを発生するもの
であり、加算器104は、拡散符号発生器103から出
力される同期専用拡散符号と乗算器群102−1〜10
2−nのn個の出力を加算するものである。
【0018】高周波段105は、加算器104の出力を
送信周波数信号に変換するものであり、この高周波段1
05からの信号は、送信アンテナ106より送出され
る。
【0019】また、図2において、高周波信号処理部2
02は、受信アンテナ201からの受信信号をフィルタ
リングして増幅し、所定の周波数帯信号に変換するもの
であり、同期回路203は、送信側の拡散符号とクロッ
ク信号に対する同期を捕捉し、維持するものである。
【0020】拡散符号発生器204は、同期回路203
より入力される符号同期信号およびクロック信号によ
り、送信側の拡散符号群と同一のn+1個の拡散符号を
発生するものであり、キャリア再生回路205は、拡散
符号発生器204より出力されるキャリア再生用拡散符
号と高周波信号処理部202の出力とから搬送波信号を
再生するものである。
【0021】ベースバンド復調回路206は、キャリア
再生回路205の出力と高周波信号処理部202の出力
と拡散符号発生器204の出力であるn個の拡散符号と
を用いて、ベースバンドで復調を行うものであり、並直
列変換器207は、ベースバンド復調回路206の出力
であるn個の並列復調データを並直列変換するものであ
る。
【0022】以上の構成において、送信側では、まず入
力されたデータが直並列変換器101によって符号分割
多重数に等しいn個の並列データに変換される。
【0023】一方、拡散符号発生器103は、符号周期
が同一でそれぞれ異なるn+1個の拡散符号PN0 〜P
n を発生している。
【0024】このうちPN0 は、同期およびキャリア再
生専用であり、上記並列データによって変調されず、直
接加算器104に入力される。また、残りのn個の拡散
符号は、乗算器群201−1〜201−nにてn個の並
列データにより変調され、加算器104に入力される。
【0025】加算器104は、入力されたn+1個の信
号を線形に加算し、加算されたベースバンド信号を高周
波段105に出力する。このベースバンド信号は、続い
て高周波段105にて適当な中心周波数をもつ高周波信
号に変換され、送信アンテナ106より送信される。
【0026】次に、受信側において、受信アンテナ20
1で受信された信号は、高周波信号処理部202にて適
当にフィルタリングおよび増幅され、送信周波数帯信号
のまま、または適当な中間周波数帯信号に変換されて出
力される。そして、この信号は、同期回路203に入力
され、同期回路203では、符号発生器204より入力
される参照用拡散符号PN0 を用いて、送信信号に対す
る拡散符号同期およびクロック同期が確立され、符号同
期信号およびクロック信号が拡散符号発生器204に出
力される。
【0027】なお、この同期回路203の構成は、例え
ば、R.C.Dixon著「スペクトラム拡散通信方
式」(ジャテック出版)の195ページ〜198ページ
に詳しく記述されているスライディング相関器および同
225ページ〜227ページに詳しく記述されている遅
延ロック追跡回路を用いることができる。
【0028】同期確立後、拡散符号発生器204は送信
側の拡散符号群に対しクロックおよび拡散符号位相が一
致した拡散符号群を発生する。これらの符号群のうち同
期専用の拡散符号PN0 は、キャリア再生回路205に
入力される。
【0029】キャリア再生回路205では、上述した同
期専用拡散符号PN0 により、高周波信号処理部202
の出力である送信周波数帯または中間周波数帯に変換さ
れた受信信号を逆拡散し、送信周波数帯または中間周波
数帯の搬送波を再生する。
【0030】なお、このキャリア再生回路205の構成
は、例えば図5に示すような位相ロックループを利用し
た回路が用いられる。
【0031】図5において、受信信号と同期専用拡散符
号PN0 は、乗算器501にて乗算される。同期確立後
は、受信信号中の同期専用拡散符号と参照用の同期専用
拡散符号のクロックおよび符号位相とは一致しており、
送信側の同期専用拡散符号はデータで変調されていない
ため、乗算器501で逆拡散され、その出力には搬送波
の成分が現れる。この出力は、続いてバンドパスフィル
タ502に入力され、搬送波成分のみが取り出されて出
力される。
【0032】この出力は、次に位相検出器503、ルー
プフィルタ504および電圧制御発振器505にて構成
される位相ロックループに入力され、バンドパスフィル
タ502より出力される搬送波成分に位相のロックした
信号が電圧制御発振器505より再生搬送波として出力
される。そして、この再生された搬送波は、ベースバン
ド復調回路206に入力される。
【0033】ベースバンド復調回路206では、この再
生搬送波と高周波信号処理部202の出力よりベースバ
ンド信号が生成される。このベースバンド信号は、n個
のブランチに分配され、上記拡散符号発生器204の出
力である拡散符号群PN1 〜PNn により、各符号分割
チャネル毎に逆拡散され、続いてデータ復調がなされ
る。
【0034】ベースバンド復調回路206は、例えば図
6に示すように構成されている。図6において、入力さ
れた受信信号と再生搬送波を乗算器601にて乗算し、
ローパスフィルタ602で不要信号を除去することによ
り、受信信号はベースバンド信号に変換される。
【0035】このベースバンド信号をn個のブランチに
分配し、各ブランチで拡散符号発生器204の出力であ
る拡散符号群PN1 〜PNn のそれぞれと乗算器603
−1〜nで乗算し、ローパスフィルタ群604−1〜6
04−nにてフィルタリングすることにより、各符号分
割チャネルにおいて相関検出がなされ、ベースバンド受
信拡散信号は逆拡散される。
【0036】この信号を判定回路群605−1〜605
−nにてデータ判定を行うことにより、n個の並列の復
調データが得られる。この復調されたn個の並列復調デ
ータは、並直列変換器207にて直列データに変換され
出力される。
【0037】なお、以上の第1実施例では、2値変調の
場合について説明したが、次に、本発明の第2実施例と
して、直交変調の場合について説明する。
【0038】図7は、この第2実施例における送信機の
構成を示すブロック図である。
【0039】図7において、直並列変換器701は、直
列入力データを2n個の並列データに変換するものであ
り、乗算器群702−1〜702−nは、並列化された
2n個のデータのうちn個のデータと拡散符号発生器7
04から出力されるn個の拡散符号を乗算するものであ
る。
【0040】また、乗算器群703−1〜703−n
は、並列化された2n個のデータのうち残りのn個のデ
ータと拡散符号発生器704から出力されるn個の拡散
符号を乗算するものである。
【0041】また、拡散符号発生器704は、n個のそ
れぞれ異なる拡散符号と同期専用の拡散符号を発生する
ものであり、加算器705は、拡散符号発生器704か
ら出力される同期専用拡散符号と乗算器群702−1〜
n個の出力とを加算するものである。
【0042】また、加算器706は、拡散符号発生器7
04から出力される同期専用拡散符号と乗算器群703
−1〜703−nのn個の出力とを加算するものであ
る。
【0043】直交変調器707は、2つの加算器705
および706の出力を同相(I)チャネルおよび直交
(Q)チャネルの入力とする変調器であり、高周波段7
08は、直交変調器707の出力を送信周波数信号に変
換するものであり、この高周波段708からの信号は、
送信アンテナ709より送出される。
【0044】以上の構成において、入力されたデータは
直並列変換器701によって符号分割多重数の2倍に等
しい2n個の並列データに変換される。
【0045】一方、拡散符号発生器704は、n+1個
の符号周期が同一で、それぞれ異なる拡散符号PN0
PNn を発生している。
【0046】このうちPN0 は、同期およびキャリア再
生専用であり、上記並列データによって変調されず、直
接加算器705および706に入力される。また、残り
のn個の拡散符号は、乗算器群702−1〜702−n
および乗算器群703−1〜703−nにて2n個の並
列データにより変調され、乗算器群702−1〜702
−nの出力は、加算器705に乗算器群703−1〜7
03−nの出力は加算器706に入力される。加算器7
05および706は、それぞれ入力されたn+1個の信
号を線形に加算し、その出力であるベースバンド信号を
直交変調器707のIチャネルおよびQチャネルに入力
する。
【0047】直交変調器707は、入力されたIチャネ
ルおよびQチャネルの信号を互いに90度位相のずれた
搬送波と乗算し、両者を加算して出力する。この出力
は、続いて高周波段708にて適当な中心周波数をもつ
高周波信号に変換され、送信アンテナ709より送信さ
れる。
【0048】なお、受信側の構成は、第1実施例(図
2)とほぼ同様であるので、第1実施例と異なる部分の
み説明を行う。この第2実施例のキャリア再生回路は、
直交復調を行うため、例えば図8に示す構成となる。
【0049】図8において、受信信号と同期専用拡散符
号とは、乗算器801にて乗算される。同期確立後は、
受信信号中の同期専用拡散符号のクロックおよび符号位
相は一致しており、送信側の同期専用拡散符号はデータ
で変調されていないため、乗算器801で逆拡散され、
その出力には搬送波の成分が現れる。この出力は、続い
てバンドパスフィルタ802に入力され、搬送波成分の
みが取り出されて出力される。
【0050】この出力は、次に位相検波器803、ルー
プフィルタ804および電圧制御発振器805にて構成
される位相ロックループに入力され、バンドパスフィル
タ802より出力される搬送波成分に位相のロックした
信号が電圧制御発振器805よりIチャネル再生搬送波
として出力される。さらに、この出力を90度移相器8
06にて90度位相をシフトしてQチャネル再生搬送波
が得られる。
【0051】また、この第2実施例のベースバンド復調
回路は、直交復調を行うため、例えば図9に示すような
構成となる。
【0052】図9において、入力された受信信号はIチ
ャネル乗算器901およびQチャネル乗算器902にて
それぞれIチャネル再生搬送波およびQチャネル再生搬
送波と乗算され、ローパスフィルタ903および904
を通過することにより、同相成分と直交成分に分離され
たベースバンド信号に変換される。
【0053】この2つのベースバンド信号を、それぞれ
n個のブランチに分配し、各ブランチで拡散符号発生器
204の出力である拡散符号群PN1 〜PNn のそれぞ
れと乗算器905−1〜905−nおよび906−1〜
906−nで乗算し、ローパスフィルタ群907−1〜
907−nおよび908−1〜908−nにてフィルタ
リングすることにより、各符号分割チャネルにおいて相
関検出がなされ、直交した2つのベースバンド受信拡散
信号は逆拡散される。
【0054】そして、この信号を判定回路群909−1
〜nおよび910−1〜nにおいてデータ判定すること
により2n個の並列復調データが得られる。
【0055】次に、図10は、本発明の第3実施例にお
ける受信機の構成を示すブロック図である。
【0056】この第3実施例では、上記図2の構成に加
えて、高周波信号処理部202の出力信号中に含まれる
同期用拡散符号成分の除去を行う同期用拡散符号除去回
路208を設けたものである。なお、その他は、上記第
1実施例(図1、図2)と共通であるので、個々の説明
は省略する。
【0057】この第3実施例において、送信側では、ま
ず入力されたデータが図1の直並列変換器101によっ
て符号分割多重数に等しいn個の並列データに変換され
る。
【0058】一方、拡散符号発生器103は、符号周期
が同一でそれぞれ異なるn+1個の拡散符号PN0 〜P
n を発生している。
【0059】このうちPN0 は、同期およびキャリア再
生専用であり、上記並列データによって変調されず、直
接加算器104に入力される。また、残りのn個の拡散
符号は、乗算器群102−1〜102−nにてn個の並
列データにより変調され、加算器104に入力される。
【0060】加算器104は、入力されたn+1個の信
号を線形に加算し、加算されたベースバンド信号を高周
波段105に出力する。このベースバンド信号は、続い
て高周波段105にて適当な中心周波数をもつ高周波信
号に変換され、送信アンテナ106より送信される。
【0061】次に、受信側において、図10の受信アン
テナ201で受信された信号は、高周波信号処理部20
2にて適当にフィルタリングおよび増幅され、送信周波
数帯信号のまま、または適当な中間周波数帯信号に変換
されて出力される。そして、この信号は、同期回路20
3に入力され、同期回路203では、符号発生器204
より入力される参照用拡散符号を用いて、送信信号に対
する拡散符号同期およびクロック同期が確立され、符号
同期信号およびクロック信号が拡散符号発生器204に
出力される。
【0062】同期確立後、拡散符号発生器204は送信
側の拡散符号群に対しクロックおよび拡散符号位相が一
致した拡散符号群を発生する。これらの符号群のうち同
期専用の拡散符号PN0 は、キャリア再生回路205に
入力される。
【0063】キャリア再生回路205では、上述した同
期専用拡散符号PN0 により、高周波信号処理部202
の出力である送信周波数帯または中間周波数帯に変換さ
れた受信信号を逆拡散し、送信周波数帯または中間周波
数帯の搬送波を再生する。
【0064】なお、このキャリア再生回路205の構成
は、例えば図5に示すような位相ロックループを利用し
た回路が用いられる。そして、この再生された搬送波
は、ベースバンド復調回路206に入力される。
【0065】高周波信号処理部202からの出力信号に
含まれる同期用拡散符号成分は、ベースバンド復調回路
206にそのまま入力すると、データ復調時のS/N比
を劣化させるため、同期用拡散符号除去回路208に入
力する。
【0066】図11は、同期用拡散符号除去回路208
の構成を示すブロック図である。
【0067】同期回路203からの相関信号によって同
期用データ再生部251において同期用データを再生
し、符号発生器204からの同期用拡散符号と乗算器2
53によって乗算する。回路上で発生する遅延を取り除
くために、遅延線252と遅延線254のいずれか一
方、または両方をいれ、減算器255によって高周波信
号処理部202からの出力信号に含まれる同期用拡散符
号成分を除去する。
【0068】ベースバンド復調回路206では、キャリ
ア再生回路で再生された再生搬送波と同期用拡散符号除
去回路208の出力よりベースバンド信号が生成され
る。ベースバンド復調回路は、上記図6に示すように構
成されている。このベースバンド信号は、n個のブラン
チに分配され、上記拡散符号発生器204の出力である
拡散符号群PN1 〜PNn により、各符号分割チャネル
毎に逆拡散され、続いてデータ復調がなされる。そし
て、復調されたN個の並列復調データは並直列変換器2
07にて直列データに変換され出力される。
【0069】なお、第4実施例として、上記同期用拡散
符号除去回路の構成を図12に示すようにしても良い。
【0070】この同期用拡散符号除去回路では、同期回
路203からの同期クロックによって同期用データ再生
部251において同期用データを再生し、このデータと
同期用拡散符号とを乗算器253によって乗算する。そ
して、回路上で発生する遅延を取り除くために、遅延線
252と遅延線254のいずれか一方、または両方をい
れ、上記乗算した信号と高周波信号処理部202の出力
とを減算器255で減算する。このとき、同期用データ
のパターンが同相か逆相かのどちらかであるので、減算
器255の出力と同期用拡散符号との間で乗算器256
によって乗算を行うと、その出力は、同期用拡散符号が
除去できていれば、すなわち、再生した同期用データと
受信した同期用データが同相の時、何も出力しない。ま
た、同期用拡散符号が除去できていなければ、すなわ
ち、再生した同期用データと受信した同期用データが逆
相の時、信号が出力される。したがって、信号が生じた
ときには、現在再生している再生データを反転させれば
よいことになる。
【0071】次に、図13は、本発明の第5実施例にお
ける受信機の構成を示すブロック図である。
【0072】この第5実施例では、上記図2の構成にお
いて、同期回路203から出力される符号同期信号とク
ロック信号とをベースバンド復調回路206に入力し、
このベースバンド復調回路206において、上記拡散符
号発生器204の出力である拡散符号群PN1 〜PNn
と上記同期回路203から出力される符号同期信号とク
ロック信号とにより、相関演算を行うようにしたもので
ある。なお、その他は、上記第1実施例(図1、図2)
と共通であるので、個々の説明は省略する。
【0073】図14は、この第5実施例におけるベース
バンド復調回路206の構成を示すブロック図である。
【0074】図14において、入力された受信信号と再
生搬送波を乗算器61にて乗算し、ローパスフィルタ6
2で不要信号を除去することにより、受信信号はベース
バンド信号に変換される。このベースバンド信号は、再
生クロックを標本周期とするA/D変換器63にて単一
ビットもしくは複数ビットの分解能をもつディジタル信
号に変換される。
【0075】このディジタル信号は、n個のブランチに
分配され、各ブランチで上記ディジタル信号の最上位ビ
ットMSBが拡散符号発生器204の出力である拡散符
号群PN1 〜PNn のそれぞれと排他的論理和回路群6
4−1〜64−nで排他的論理和演算され、他のビット
とともに加算器群65−1〜65−nに入力される。
【0076】加算器群65−1〜65−nでは、再生ク
ロックパルス毎に、この入力信号とレジスタ群66−1
〜66−nの出力とが加算され、レジスタ群66−1〜
66−nに出力される。
【0077】レジスタ群66−1〜66−nは、各拡散
符号の先頭ビットが入力される時点でリセットされてお
り、以後、拡散符号の1周期にわたって受信信号と拡散
符号の積が加算された結果が格納されていく。
【0078】したがって、拡散符号の1周期の最終ビッ
トが入力された時点で、レジスタ群66−1〜66−n
には、各拡散符号1周期と受信信号との相関値が格納さ
れていることとなる。この相関値を続く判定回路群67
−1〜67−nにてデータ判定することにより、n個の
復調データが得られる。そして、復調されたn個の並列
復調データは、並直列変換器207にて直列データに変
換され出力される。
【0079】次に、以上の第5実施例では、2値変調の
場合について説明したが、第6実施例として、直交変調
の場合について説明する。
【0080】なお、この場合の送信機の構成は、上記第
2実施例(図7)に示すものと共通であるので、説明は
省略する。
【0081】また、受信側の構成は、上記第1実施例
(図2)とほぼ同様であり、特にキャリア再生回路の構
成は、上記第2実施例(図8)と同様であるので、説明
は省略する。
【0082】また、この第6実施例のベースバンド復調
回路は、直交復調を行うため、例えば図15に示すよう
な構成となる。
【0083】図15において、入力された受信信号はI
チャネル乗算器1101およびQチャネル乗算器110
2にてそれぞれIチャネル再生搬送波およびQチャネル
再生搬送波と乗算され、ローパスフィルタ1103およ
び1104を通過することにより、同相成分と直交成分
に分離されたベースバンド信号に変換される。
【0084】この2つのベースバンド信号を、再生クロ
ックを標本周期とするA/D変換器1105および11
06にて単一ビットもしくは複数ビットの分解能をもつ
2系統のディジタル信号に変換される。それぞれのディ
ジタル信号は、それぞれn個のブランチに分配し、各ブ
ランチで拡散符号発生器204の出力である拡散符号群
PN1 〜PNn のそれぞれと排他的論理和回路群110
7−1〜1107−nおよび1108−1〜1108−
nで排他的論理和演算され、他のビットとともに加算器
群1109−1〜1109−nおよび1110−1〜1
110−nに入力される。
【0085】加算器群1109−1〜1109−nおよ
び1110−1〜1110−nでは、再生クロックパル
ス毎に上記入力信号群とレジスタ群1111−1〜11
11−nおよび1112−1〜1112−nの出力とを
加算し、これをレジスタ群1111−1〜1111−n
および1112−1〜1112−nに出力する。
【0086】レジスタ群1111−1〜1111−nお
よび1112−1〜1112−nは、上記拡散符号の先
頭ビットが入力される時点でリセットされており、以
後、拡散符号の1周期にわたって受信直交ベースバンド
信号と拡散符号の積が加算された結果が格納されてい
く。
【0087】したがって、拡散符号の1周期の最終ビッ
トが入力された時点で、レジスタ群1111−1〜11
11−nおよび1112−1〜1112−nには、各拡
散符号1周期と受信信号との相関値が格納されているこ
ととなる。この相関値を続く判定回路群1113−1〜
1113−nにてデータ判定することにより、2n個の
並列復調データが得られる。
【0088】次に、図16は、本発明の第7実施例にお
けるベースバンド復調回路206の構成を示すブロック
図である。
【0089】従来のスペクトラム受信機においては、相
関器が中間周波数で動作するため、相関器出力から復調
データの尤度(likelihood)を検出するため
には、複雑な回路を付加する必要があった。そこで、こ
の第7実施例では、相関演算の出力であるレジスタ群6
6−1〜66−nのディジタル相関値出力を復調データ
の尤度情報として出力するようにしたものである。
【0090】なお、この場合の送信機の構成は、上記第
1実施例(図1)に示すものと共通であるので、説明は
省略する。
【0091】また、受信側の構成は、上記第5実施例
(図13)と同様であり、さらにキャリア再生回路の構
成は、上記第1実施例(図5)と同様であるので、説明
は省略する。
【0092】図16に示すベースバンド復調回路206
は、上記第5実施例の図14に示す構成に加えて、レジ
スタ群66−1〜66−nの出力をラッチするラッチ群
68−1〜68−nが設けられている。
【0093】上記第5実施例で説明したように、レジス
タ群66−1〜nは、各拡散符号の先頭ビットが入力さ
れる時点でリセットされており、以後拡散符号の1周期
にわたって受信信号と拡散符号の積が加算された結果が
格納されていく。
【0094】したがって、拡散符号の1周期の最終ビッ
トが入力された時点でレジスタ群66−1〜66−nに
は、各拡散符号1周期と受信信号との相関値が格納され
ていることとなる。
【0095】そこで、拡散符号1周期の最終ビットが入
力された時点で、レジスタ群66−1〜66−nの出力
をラッチ群68−1〜66−nによりラッチし、尤度情
報として出力する。復調されたn個の並列復調データは
並直列変換器207にて直列データに変換され出力され
る。
【0096】このようにして、相関および復調にディジ
タル信号処理を用いるため、ディジタル相関器の出力か
ら直接、拡散符号長に比例した分解能を持つ尤度情報を
得ることが可能となり、複雑な回路を付加することな
く、復調データの信頼性を上げることが可能となる。
【0097】なお、ベースバンド復調回路206におけ
るその他の構成は、上記第5実施例(図14)と共通で
あるので説明は省略する。
【0098】次に、図17は、本発明の第8実施例にお
けるベースバンド復調回路206の構成を示すブロック
図である。上記第7実施例では、2値変調の場合である
が、この第8実施例では、直行変調の場合について説明
する。
【0099】なお、この場合の送信機の構成は、上記第
2実施例(図7)に示すものと共通であるので、説明は
省略する。
【0100】また、受信側の構成は、上記第1実施例
(図2)とほぼ同様であり、特にキャリア再生回路の構
成は、上記第2実施例(図8)と同様であるので、説明
は省略する。
【0101】上記第6実施例で説明したように、レジス
タ群1011−1〜1011−nおよび1012−1〜
1012−nは、上記拡散符号の先頭ビットが入力され
る時点でリセットされており、以後、拡散符号の1周期
にわたって受信直交ベースバンド信号と拡散符号の積が
加算された結果が格納されていく。
【0102】したがって、拡散符号の1周期の最終ビッ
トが入力された時点で、レジスタ群1111−1〜11
11−nおよび1112−1〜1112−nには、各拡
散符号1周期と受信信号との相関値が格納されているこ
ととなる。この相関値を続くデータ判定回路群1115
−1〜1115−nおよび1117−1〜1117−n
にてデータ判定することにより、2n個の並列復調デー
タが得られる。
【0103】また、レジスタ群1111−1〜nおよび
1112−1〜nの出力である相関値群は、消失判定回
路群1116−1〜1116−nおよび1118−1〜
1118−nに入力される。この消失判定回路群111
6−1〜1116−nおよび1118−1〜1118−
nは、前記相関値群を復調データの尤度情報として入力
し、この相関値が所定の範囲内の値であるときに、それ
に対応する復調データが消失されたものと判定して、判
定結果を出力する。
【0104】このようにして、相関および復調にディジ
タル信号処理を用いるため、ディジタル相関器の出力か
ら直接、拡散符号長に比例した分解能を持つ尤度情報を
得ることで、複雑な回路を付加することなく、復調デー
タの消失判定を行なうことができ、復調データの信頼性
を上げることが可能となる。
【0105】なお、ベースバンド復調回路206におけ
るその他の構成は、上記第6実施例(図15)と共通で
あるので説明は省略する。
【0106】次に、本発明の第9実施例について説明す
る。
【0107】一般に、スペクトラム拡散通信方式では、
情報帯域幅に対し、送信帯域幅が極めて広いので、送信
帯域幅が一定の条件下では、通常の狭帯域変調方式に比
べ非常に低い伝送速度しか実現できないこととなる。
【0108】そこで、この問題点を解決するために、従
来より上述した符号分割多重化という方法が存在する。
この方式は、高速の情報信号を低速の並列データに変換
し、それぞれ異なる符号で拡散変調して加算した後に、
RF信号に変換して伝送を行うことにより、拡散変調の
拡散率を下げること無しに送信帯域幅一定の条件下で高
速データ伝送を実現するものである。
【0109】図21は、従来のスペクトラム拡散通信の
多重伝送装置における送信回路の構成例を示すブロック
図である。
【0110】この送信回路は、シリアルデータをn個の
パラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換回路
2401と、n個の異なる符号を発生する符号発生器2
402と、ミキサ2403−1、2403−2、…、2
403−n、2405と、n個の信号を加算合成する合
成器2404と、局部発振器2406と、増幅器240
7と、帯域通過フィルタ2408と、アンテナ2409
とを有して構成されている。
【0111】このような構成において、入力データは、
シリアル/パラレル変換回路2401によりn個のパラ
レルデータに変換され、各データは符号発生器2402
から出力されるn個の異なる符号PN1、PN2、…、
PNnのうちの1つの符号とn個のミキサ2403−
1、…、2403−nにて乗算され、n個の広帯域信号
に変換される。
【0112】次に、各ミキサの出力は、合成器2404
により加算合成される。合成器2404の出力は、局部
発振器2406からの出力信号とともに、ミキサ240
5に入力されてRF(高周波)信号に変換され、増幅器
2407にて増幅され、帯域通過フィルタ2408にて
不要な信号が除去され、アンテナ2409から送信され
る。
【0113】図22は、従来のスペクトラム拡散通信の
多重装置における受信回路の構成例を示すブロック図で
ある。
【0114】この受信回路は、アンテナ2501と、増
幅器2502と、帯域通過フィルタ2503と、周波数
変換回路2504と、相関器2507−1、2507−
2、…、2507−nと、符号発生器2508−1、2
508−2、…、2508−nと、復調回路2509−
1、2509−2、…、2509−nと、n個のパラレ
ルデータをシリアルデータに変換するパラレル/シリア
ル変換回路2510とを有して構成されている。
【0115】このような構成において、アンテナ250
1で受信した信号は、増幅器2502により増幅され、
帯域通過フィルタ2503により不要な周波数成分が除
去され、周波数変換回路2504により中間周波数に変
換される。
【0116】周波数変換回路2504は、通常、局部発
振器とミキサとフィルタによって構成される。この周波
数変換回路2504からの出力は、多重化された信号の
数と同数、すなわちn個の信号に分波され、それぞれ相
関器2507−1〜2507−nに入力される。
【0117】このn個の相関器2507−1〜2507
−nにおいて、送信側で使用したn個の符号に対応した
符号発生器2508−1〜2508−nの出力と相関検
出され、逆拡散がなされる。この逆拡散信号は、それぞ
れ復調回路2509−1〜2509−nにて復調され、
各復調データはパラレル/シリアル変換回路2510に
てシリアルデータに変換されて、もとのデータが再生さ
れることとなる。
【0118】しかしながら、上記従来例では、各相関器
が、それぞれ独立に中間周波帯域で動作することから、
相関器毎に符号位相同期およびクロック同期を確立する
ための同期回路を設ける必要があり、回路規模が大きく
なってしまうという欠点があった。
【0119】また、上記従来例では、各相関器入力の時
点でキャリアが再生されていないため、相関器毎にキャ
リア再生回路を設ける必要があり、これも回路規模を増
大させる要因となっていた。
【0120】また、上記従来例では、各相関器毎に同期
確立が必要となり、システムの信頼性の低下にもつなが
るという欠点があった。
【0121】そこで、この第9実施例では、同期回路お
よびキャリア再生回路を共通化し、1つの同期回路から
の同期信号により全ての符号の符号位相同期とクロック
同期をとり、1つのキャリア再生回路からのキャリアに
より、全てのキャリアの位相同期をとるので、回路規模
を小さくすることができ、またシステムの信頼性を向上
するものである。
【0122】図18は、この第9実施例におけるスペク
トラム拡散通信装置の受信機の構成を示すブロック図で
ある。なお、送信機の構成は、上記図21に示す従来例
と共通であるものとする。
【0123】この実施例の装置は、アンテナ2001に
て受信した信号を高周波段にて信号処理する高周波信号
処理部2002と、送信側の符号とクロックに対する同
期を捕捉し維持する同期回路2003と、同期回路20
03より入力される符号同期信号およびクロック信号に
よりn+1個の符号を発生する符号発生器2004と、
帯域通過フィルタ2008、2012と、局部発振器2
005と、ミキサ2006、2007、2011、20
13−1、2013−2、…、2013−(n−1)、
2014−1、2014−2、…2014−(n−1)
と、キャリア再生およびベースバンド変換を行うキャリ
ア再生回路2009と、低域通過フィルタ2015−
1、2015−2、…、2015−(n−1)と、キャ
リア再生回路2009より入力されるベースバンド信号
からデータを復調する判定器2010と、各低域通過フ
ィルタ2015−1、2015−2、…、2015−
(n−1)から入力される信号からデータを復調する判
定器2016−1、2016−2、…、2016−(n
−1)と、n個のパラレルデータをシリアルデータに変
換するパラレル/シリアル変換回路2017とを有して
構成されている。
【0124】以上の構成において、アンテナ2001に
より受信された受信信号は、高周波信号処理回路200
2に入力される。この高周波信号処理部2002は、例
えば増幅器、フィルタ、周波数変換回路によって構成さ
れ、受信信号は、この高周波信号処理部2002にて適
当に増幅およびフィルタリングされ、第1の中間周波数
f1に変換される。
【0125】次に、この高周波信号処理回路2002か
らの出力は、複数に分波され、そのうちの1つが同期回
路2003に入力される。この同期回路2003では、
符号発生器2004から入力される符号PNrを用い
て、送信信号に対する符号同期およびクロック同期が確
立され、符号同期信号およびクロック信号が符号発生器
2004に出力される。
【0126】符号PNrとしては、多重化された複数の
符号のうちの1つの符号に対応する符号を選択すること
が望ましい。なお、この同期回路の構成は、例えばR.
C.Dixon著「スペクトラム拡散通信方式」(ジャ
テック出版)の195ページ〜198ページに詳しく記
述されているスライディング相関器および同225ペー
ジ〜227ページに詳しく記述されている遅延ロック追
跡回路を用いることができる。
【0127】そして、この同期回路2003による同期
確率後、符号発生器2004は、受信信号に対して、ク
ロックおよび符号位相が一致したn個の符号PN1、
…、PNnを発生する。
【0128】符号発生器2004から出力される第1の
符号PN1は、第1の局部発振器2005からの出力さ
れる周波数f2の信号とともにミキサ2006に入力さ
れて、第2の中間周波数f2に変換され、ミキサ200
7に出力される。ミキサ2007には、高周波信号処理
回路2002からの出力信号も入力される。
【0129】第1の符号PN1は、受信信号に対してク
ロックおよび符号位相が一致しているので、受信信号の
うち、符号PN1にて2次変調されている信号成分が逆
拡散され、第3の中間周波数f1−f2に変換され、帯
域通過フィルタ2008を通して、抽出される。
【0130】帯域通過フィルタ2008の出力は、キャ
リア再生回路2009に入力され、入力信号の搬送波に
位相同期した第3の中間周波数f1−f2のキャリアが
再生されるとともに、ベースバンド信号に変換される。
【0131】なお、このようなキャリア再生およびベー
スバンド変換を行う回路としては、図19に示すような
コスタスループ回路等を用いることができる。
【0132】図19において、入力信号は2つに分岐さ
れ、それぞれミキサ2301とミキサ2302に出力さ
れる。さらに、ミキサ2301には、電圧制御発振器2
305からの出力が入力され、ミキサ2302には、電
圧制御発振器2305からの出力が90度移相器230
6を通して入力される。
【0133】そして、ミキサ2301からは入力信号の
同相成分(Ich)が出力され、ミキサ2302からは
直交成分(Qch)が出力される。それぞれの出力信号
は、それぞれ低域通過フィルタ2303および2304
に入力されてから、ミキサ2308に入力される。ミキ
サ2308の出力は、ループフィルタ2307を通して
電圧制御発振器2305にフィードバックされる。
【0134】この構成により、電圧制御発振器2305
にて入力信号のキャリアが再生され、また、低域通過フ
ィルタ2303からベースバンド信号が出力される。
【0135】そして、このようなキャリア再生回路20
09から出力されるベースバンド信号は、判定器201
0によりデータ復調される。
【0136】また、キャリア再生回路2009から出力
される第3の中間周波数f1−f2のキャリアは、上記
局部発振器2005から出力される周波数f2の信号と
ともにミキサ2011に入力され、帯域通過フィルタ2
012を通して第1の中間周波数f1のキャリアに変換
され、高周波信号処理回路2002から出力される信号
の搬送波に位相同期した再生キャリアが得られる。
【0137】この帯域通過フィルタ2012から出力さ
れる再生キャリアはn−1個に、分割され、それぞれミ
キサ2013−1〜2013−(n−1)にて符号発生
器2004から発生されたn−1個の符号PN2−PN
nにより乗算され、それぞれミキサ2014−1〜20
14−(n−1)に出力される。
【0138】また、n−1個のミキサ2014−1〜2
014−(n−1)には、高周波信号処理回路2002
からの出力も入力され、乗算されることにより、受信信
号のうち、それぞれの符号PN2〜PNnにて2次変調
されている信号成分が逆拡散されて、ベースバンド狭帯
域信号に変換される。この信号をそれぞれ低域通過フィ
ルタ2015−1ー2015−(n−1)にて抽出す
る。それぞれの低域通過フィルタ2015−1〜201
5−(n−1)からの出力は、それぞれ判定器2016
−1〜2016−(n−1)により、データ復調され
て、上記判定器2010からの出力とともにパラレル/
シリアル変換回路2017により、シリアルデータに変
換されて出力される。
【0139】図20は、本発明の第10実施例における
スペクトラム拡散通信装置の受信機の構成を示すブロッ
ク図である。なお、上記第9実施例(図18)と共通の
構成については、同一符号を付してある。
【0140】本実施例では、符号発生器2004から出
力される第1の符号PN1がミキサ2007に高周波処
理部2002からの出力とともに入力され、受信信号の
うち、符号PN1にて2次変調されている信号成分が逆
拡散され、第1の中間周波数f1にて出力される。この
信号を第1の中間周波数f1近傍を通過させる帯域通過
フィルタ2008を通して抽出し、キャリア再生回路2
009に入力して、入力信号の搬送波に位相同期した第
1の中間周波数f1のキャリアを再生するとともに、ベ
ースバンド信号に変換する。
【0141】したがって、本実施例では、上記第9実施
例と同様の作用効果があるとともに、図18にて示した
局部発振器2005やミキサ2006、2011、帯域
通過フィルタ2012が不要となり、上記第9実施例よ
りもさらに回路規模を小さくすることができる。
【0142】また、上記第9および第10実施例におい
て、同期回路において受信信号と符号との相関をとる手
段は、スライディング相関器に限るものではなく、弾性
表面波コンボルバなどのコンボルバや弾性表面波タップ
付き遅延線等のマッチドフィルタ等を用いて符号の同期
をとるように構成してもよい。
【0143】また、上記第9および第10実施例では、
2値変調の場合について示しているが、直交変調など他
の変調方式であってもよい。
【0144】次に、本発明の第11実施例について説明
する。
【0145】本実施例では、同期の確立には複数の拡散
符号のうちの1つだけを用いて行ない、そのチャネルの
同期が確立された時点でほかのチャネルの拡散信号成分
をベ−スバンドに落として復調するという構成をとるこ
とによって、相関器を1個、同期部を1個にすることが
でき、回路構成を簡素化するとともに、システムの信頼
性向上を図ったものである。
【0146】図24は、この第11実施例におけるスペ
クトラム拡散通信装置の受信機の概略を示すブロック図
である。なお、送信機の構成は、上記図21に示す従来
例と共通であるものとする。
【0147】本実施例の装置は、受信アンテナ2701
と、低雑音増幅器や帯域濾波器等からなるRF部270
2と、局部発振器や周波数変換器等からなるIF部27
03と、受信信号より例えばコスタスル−プ等を用い
て、キャリア再生、デ−タ復調を行なう同期復調部27
04と、複数の拡散符号PN1、PN2、…PNnを発
生する拡散符号発生器2705と、例えばスライディン
グ相関器やマッチドフィルタ、あるいはコンボルバ等を
用いて、受信信号から符号同期信号、クロック信号を生
成する同期部2706と、再生されたキャリア信号およ
び各々受信信号と同期した拡散符号を用いて受信波より
ベ−スバンド信号を取り出すベ−スバンド復調部270
7と、復調された並列デ−タを直列デ−タに変換するパ
ラレル/シリアル変換器2708とを有する。
【0148】以上の構成において、同期部2706によ
って同期が確立し、この同期部2706から、符号同期
信号およびクロック信号が符号発生器2705に供給さ
れると、符号発生器2705より発生する拡散符号PN
1は、受信信号に含まれる拡散符号PN1と同期した信
号となり、同期復調部2704において、例えばコスタ
スル−プ等を用いればキャリア再生デ−タ復調が可能と
なる。
【0149】その再生されたキャリア信号foを用い
て、ベ−スバンド復調部2705において、受信IF信
号をベ−スバンド信号に直接変換し、それぞれ同期した
拡散符号PN2、…、PNnを用いてベ−スバンド復調
を行なうものである。
【0150】図25は、本実施例の受信機の詳細な構成
を示すブロック図である。
【0151】まず、この装置には、低雑音増幅器220
2と、帯域濾波器2203と、ダウンコンバ−ト用の局
部発振器2204および周波数変換器2205と、IF
帯域濾波器2206と、相関器2207が設けられてい
る。
【0152】以上の構成において、アンテナ2701よ
り受信された拡散信号は、低雑音増幅器2202により
所望のレベルに増幅され、所定の帯域幅を有する帯域濾
波器2203によって不要な受信波が除去され、局部発
振器2204と周波数変換器2205によりダウンコン
バ−トされるとともに、IF帯域濾波器2206により
不要な成分が除去され、受信信号S1 として相関器22
07の入力端aに入力される。
【0153】一方、相関器2207のもう1つの入力端
bには、破線部Aの参照信号発生部から参照信号用拡散
信号S2 が入力される。
【0154】この参照信号用拡散信号S2 は、符号発生
器2705より発生される拡散符号PN1* (PN1*
は、送信機で用いられるPN1の拡散符号を時間軸上で
反転した符号)を用いて、局部発振器2208の出力キ
ャリア信号を変調器2209において拡散変調し、帯域
濾波器2210を介して不要波成分を除去した信号であ
る。
【0155】また、この装置には、相関器2207から
の相関出力を包絡線検波する検波器2211と、この検
波器2211の出力を受けて、符号同期信号、クロック
信号を発生する上述した同期部2706と、複数の拡散
符号PN1、PN2、…PNnと、PN1を時間軸上で
反転した参照信号生成用拡散符号PN1* とを発生する
上述した拡散符号発生器2705が設けられている。
【0156】破線部Bは、上述した同期復調部2704
であり、逆拡散用乗算器2214、帯域濾波器221
5、キャリア再生、デ−タ復調を行うコスタス復調器2
216、その出力を取り出すデータ判定器2217等に
より構成される。
【0157】破線部Cは、上述したベ−スバンド復調部
2707であり、同期復調部2704から供給されるキ
ャリア信号f0 と受信信号S1 とを乗算し、受信信号を
ベ−スバンド信号に変換するミキサ2219と、上記ベ
−スバンド信号と拡散符号発生器2705からの拡散符
号PN2、…、PNnとを乗算し、ベ−スバンド信号を
逆拡散するn−1個のミキサ2220−1、2220−
2、…、2220−(n−1)と、その出力を積分する
(n−1)個のLPF2221−1、2221−2、
…、2221−(n−1)と、その出力を取り出すデ−
タ判定器2222−1、2222−2、…、2222−
(n−1)と、上記ミキサ2219の出力にあった高調
波成分を除去するLPF−2223とを有している。
【0158】パラレル/シリアル変換器2218は、同
期復調部2704から出力されるデ−タ列d1、ベ−ス
バンド復調部2707から出力されるデ−タ列d2、d
3、…dnを直列デ−タに変換するものである。
【0159】以上の構成において、アンテナ2701よ
り受信した拡散信号は、IF信号S1 に変換され、相関
器2207の入力aに供給される。
【0160】図23は、本実施例における信号波形の例
を示す波形図であり、図23(a)は、上述した拡散符
号PN1* 、PN1、PN2、…、PNnの例を示し、
また、図23(b)は、上記IF信号S1 を示してい
る。
【0161】一方、相関器2207の他の入力端bに
は、拡散符号PN1* で拡散変調された参照信号S2
(図23(c))が供給される。
【0162】よって、相関器出力からは、受信信号中
の、PN1の拡散符号で拡散変調された成分のみとの相
関出力S3 (図23(d))が得られ、その検波出力S
4 (図23(e))を用いることにより、同期部230
6において、符号発生器2305から発生される拡散符
号PN1、PN2、…、PNnと受信信号中に含まれる
拡散符号との符号同期を行う。
【0163】そして、符号同期が確立すると、同期復調
部2704において、符号発生器2705より出力され
る拡散符号PN1を用いて受信信号S1 をミキサ221
4で逆拡散することが可能となり、逆拡散された信号を
用いて、コスタス復調器2216において、キャリアの
再生とデ−タの復調を行う。
【0164】ここで再生されたキャリア信号により、さ
らに受信信号S1 をミキサ2219においてベースバン
ド信号に変換する。
【0165】キャリア信号によってベ−スバンド信号に
変換された受信信号は、高調波除去用LPF2223を
介して、ミキサ2220−1、2220−2、…、22
20−(n−1)に供給される。
【0166】この(n−1)個のミキサにおいて、符号
発生器2305から発生する拡散符号PN2、PN3、
…、PNnによって受信ベ−スバンド信号は、各々のチ
ャネル毎に逆拡散され、後段のLPF2221−1、2
221−2、…2221−(n−1)によって積分さ
れ、ベ−スバンドでの相関処理が行われる。
【0167】そして、判定器2222−1、2222−
2、…、2222−(n−1)によって、それぞれs
2、d3、…、dnのデ−タとしてパラレル/シリアル
変換器2218によってシリアルデ−タに変換される。
【0168】なお、以上の第11実施例においては、相
関器としてコンボルバを用いて符号同期を行なっている
が、それに限らず、スライディング相関器、もしくはマ
ッチドフィルタ等を用いて符号の同期をとることも可能
である。
【0169】次に、本発明の第12実施例について説明
する。
【0170】従来、直接拡散方式を用いたスペクトラム
拡散通信装置において、SAWコンボルバを用いた同期
制御では、SAWコンボルバより得られる相関出力と参
照用拡散符号の位相および符号発生位置を合わせること
により、初期同期および同期保持を行う構成となってい
る。
【0171】そして、例えば通信開始時では、まず送信
側において、初期同期用プリアンブルパターンを送出
し、初期同期捕捉を行う。この時のプリアンブルパター
ン送出は、連続した同一データ(例えばオール1)の場
合、1符号長毎の相関出力以外に、1/2周期にも相関
出力が得られるSAWコンボルバの特性から、1/2周
期に同期捕捉がなされないように0と1のパターンによ
り構成される。そして、初期同期捕捉は、プリアンブル
送出時の相関出力の波形整形を行い、1/2周期パルス
の位置のマスク信号を生成して終了する。
【0172】このような初期同期捕捉の終了後は、デー
タの含まれた送信信号と参照用拡散符号との相関出力
を、初期同期捕捉で行われたマスク信号タイミング位置
を保持しつつ、同期保持が行われる。
【0173】ところで、このような従来例において高速
データ通信を行う場合、複数の拡散符号チャネルを多重
化して伝送する符号分割多重通信を採用する場合があ
る。
【0174】しかしながら、このような構成により符号
分割多重通信を行う場合、多重される符号チャネル間の
相互相関により疑似相関出力が大きくなるため、疑似相
関出力による同期捕捉動作および同期保持動作に誤動作
が起り、正しく復調できなくなるという問題があり、多
重チャネル数をあまり増やすことができないという欠点
がある。また、これにより、高速データ伝送を実現する
ことが困難になるといった欠点もある。
【0175】そこで、この第12実施例では、疑似相関
出力による同期捕捉動作および同期保持動作の誤動作を
防止でき、多重チャネル数の増加ならびに高速データ伝
送を実現することができる無線通信装置を提供すること
を目的とする。
【0176】本実施例は、送信側でデータ通信開始時に
符号分割多重チャネル数を減らし同期プリアンブルを送
出し、プリアンブル送出後、多重チャネルを増やし、受
信側で1つの相関器の相関出力を用いて同期捕捉保持を
行い、プリアンブル受信時の初期同期捕捉動作での相関
出力波形整形と同期捕捉後の相関出力波形整形の波形を
変え、同期捕捉後相関出力が抜けた場合に疑似相関出力
を発生することにより、多重される符号チャネル間の相
互相関によって大きくなった疑似相関出力を抑圧もしく
はマスクするとともに、相関出力が得られない場合にお
いても相互相関信号のマスクタイミングの保持を行い、
通信時の同期捕捉動作および同期保持動作における疑似
相関出力の抑圧を行う。
【0177】また、初期同期捕捉時に用いる拡散符号チ
ャネルに送信状態信号を送出することにより、同期捕捉
が終了し、拡散符号チャネルを増やした時のみに復調回
路動作を行わせる制御が可能となる。
【0178】図26は、この第12実施例における送信
装置を示すブロック図である。
【0179】符号発生回路3101は、複数の拡散符号
を発生させるものであり、出力スイッチ3102は、符
号発生回路3101で発生させた拡散符号を選択して出
力させるものである。クロック発生器3103は、送信
タイミングを生成する回路であり、制御回路3104
は、送信符号多重チャネルおよびデータの送出タイミン
グを制御するものである。
【0180】シリアルパラレル変換回路3105は、送
信データを各々のチャネルに振り分けるためのものであ
り、加算回路3106は、各チャネル毎の拡散符号を送
信データで変調された信号を加算するための回路であ
る。
【0181】送信キャリア発振器3107は、送信キャ
リアを発生するためのものであり、ミキサ3108は、
加算された符号チャネル信号によりキャリアを変調する
ものである。
【0182】ミキサ3109は、同期用拡散符号チャネ
ルとして、プリアンブルパターンを同期用拡散符号によ
り変調するものであり、ミキサ3110は、データ通信
符号チャネルとして、送信データを出力スイッチ310
2により選択された拡散符号により変調するものであ
る。
【0183】なお、本実施例では、同期チャネルとして
独立して設けているが、データ通信符号チャネルと同期
チャネルを共用することも可能である。
【0184】図28は、この第12実施例における受信
装置の同期・復調部の構成を示すブロック図である。
【0185】SAWコンボルバ3201は、受信信号と
参照用拡散符号により変調された局部基準波信号との相
関をとるための相関器である。なお、SAWコンボルバ
以外の相関器を用いてもよい。ミキサ3204は、局部
発振器3205の発振出力を符号発生回路3203から
の参照用拡散符号により変調して、SAWコンボルバ3
201に出力するものである。
【0186】ピーク検出回路3202は、SAWコンボ
ルバ3201の出力(以下、コンボリュウション出力と
いう)の包絡線検波後の当該包絡線のピークを検出する
回路であり、符号発生回路3203は、参照用拡散符号
および復調用拡散符号(以下、逆拡散符号という)を発
生する回路である。
【0187】また、同期回路3200は、同期捕捉動作
を行う回路であり、復調回路3210は、復調用の逆拡
散符号を用いて受信信号の復調動作を行う回路である。
【0188】図29は、上記同期回路3200の内部構
成を示すブロック図である。
【0189】フリップフロップ(F/F)2−1は、ピ
ーク検出回路3202により得られたピーク情報をラッ
チするものであり、マスクタイミングブロック2−2
は、連続した同一データ時に発生する1/2コンボリュ
ウション出力をマスクするためのタイミングを生成する
ものである。
【0190】フリップフロップ(F/F)2−3は、コ
ンボリュウション出力が得られときに、このタイミング
によりタイミングブロック2−4にロード信号を発生す
るものであり、タイミングブロック2−4は、受信信号
未検出時にフェイズ・ロックド・ループ(PLL)2−
6の基準信号を発生させ、また初期同期捕捉時と同期捕
捉後のマスク幅を変えた信号を発生するものである。
【0191】発振器(CLK)2−5は、タイミングブ
ロック2−4を動作させるための基準クロックを発生す
るものであり、拡散符号のチップレート以上の周波数を
出力する。セレクタ2−7は、タイミングブロック2−
4により生成されたマスク信号とコンボリュウション出
力を切り替えて、PLL2−6に出力させるためのもの
である。
【0192】図30は、上記受信装置における受信信号
および同期動作信号の状態を示すタイミングチャートで
ある。
【0193】まず、信号波形3301は、同期符号チャ
ネルのみ送信時におけるSAWコンボルバ3201の出
力であり、信号波形3302は、ピーク検出回路320
2におけるピーク検出信号である。
【0194】信号波形3303は、マスクタイミングブ
ロック2−2により生成された1/2マスクタイミング
によってマスクされたコンボリュウション出力であり、
信号波形3304は、符号発生回路3203の参照用拡
散符号の発生タイミング信号であり、復調用の逆拡散符
号も同一のタイミングにより発生される。
【0195】信号波形3305は、PLL2−6の同期
捕捉を示す信号(以下、ロック信号という)であり、信
号波形3306および信号波形3309は、セレクタ2
−7よりPLL2−6に入力される比較信号を示す。
【0196】信号波形3307は、データ通信符号チャ
ネルをONした時のコンボリュウション出力であり、信
号波形3308は、上記コンボリュウション出力に対す
るピーク検出回路3202のピーク信号である。
【0197】以下、本実施例における動作について説明
する。
【0198】図27は、上記送信装置の制御回路におけ
る送信開始時の動作を示すフローチャートである。
【0199】まず、外部インターフェイス(図示せず)
よりデータの送信要求があると、送信装置の制御回路3
104では、符号発生回路3101内の出力スイッチ3
102に対し、出力OFF信号を送出し(S1)、次い
で、ミキサ3109へ0・1のプリアンブルパターンの
送出を開始し(S2)、初期同期プリアンブル送出タイ
マ(図示せず)を始動する。このプリアンブルパターン
は、符号発生回路3101より発生される同期チャネル
拡散符号により変調された後にミキサ3108でキャリ
アを変調し送信される。
【0200】一方、受信装置では、まず、発振器2−5
より供給されるクロックをタイミング回路2−4で分周
し、データレートと同じ周期の信号を生成する。そし
て、この信号をセレクタ2−7を介してPLL2−6の
片側に入力し、符号発生回路3203の符号発生タイミ
ング信号3304と比較して同期の確立を行っている。
ここで同期したPLLクロックは、拡散符号のチップレ
ート周波数を発生し、このクロックにより拡散符号が発
生される。そして、この発生された符号で、参照用拡散
符号はSAWコンボルバ3201の片側に入力され、受
信信号を待機し、逆拡散符号は復調回路3210に入力
される。
【0201】ここでプリアンブルパターンにより変調さ
れた同期拡散符号チャネル信号が受信されると、SAW
コンボルバ3201からコンボリュウション出力330
1が得られる。この信号は、ピーク検出回路3202内
でロジックレベルのピーク信号3302となり、コンボ
リュウション出力ラッチ用のF/F2−1によりラッチ
され、マスクタイミングブロック2−2、ロード信号発
生用F/F2−3、セレクタ2−7に各々送出される。
【0202】この信号3302を受けたマスクタイミン
グブロック2−2は、入力信号からカウントを始め、符
号周期の1/2時間より長い時間だけカウントした後、
マスク解除信号をコンボリュウション出力ラッチ用F/
F2−1に出力し、カウントを停止する。
【0203】また、ロード信号発生用F/F2−3で
は、コンボリュウション出力信号3302を受け、タイ
ミングブロック2−4に対してロード信号を出力し、こ
れを受けたタイミングブロック2−4は、このロードタ
イミングから新たに分周を開始する。このときのタイミ
ングブロック2−4の出力波形は、デューティー50%
以下である。
【0204】セレクタ2−7においては、タイミングブ
ロック2−4の出力がHighの区間はタイミングブロ
ック2−4の波形を出力し、Lowの区間のみコンボリ
ュウション出力波形3303を出力する。
【0205】このことから、受信待機時にタイミングブ
ロック2−4より出力される基準クロックの出力がLo
wの場合は、前述したコンボリュウション出力のタイミ
ングがセレクタ2−7より出力されるが、Highの場
合、1周期遅れて次のコンボリュウション出力がセレク
タ2−7より出力される。そして、このセレクタ出力
は、PLL2−6に入力され、符号発生回路3203よ
り出力される符号発生タイミング3304との同期引き
込みが行われ、初期同期捕捉動作となる。
【0206】このようにして、PLL2−6によるコン
ボリュウション出力タイミング信号303と符号発生タ
イミング信号3304の同期確立が行われ、初期同期動
作が終了すると、PLL2−6は、ロック信号3305
をピーク検出回路3202およびタイミングブロック2
−4に出力する。
【0207】このロック信号3305を受けたピーク検
出回路3202は、同期保持動作としてセレクタ2−7
の信号がHighの区間に入力されたコンボリュウショ
ン出力3301をマスクし、コンボリュウション出力ラ
ッチ用F/F2−1への出力を行わない。
【0208】また、ロック信号3305を受けたタイミ
ングブロック2−4においても、同期保持動作としてセ
レクタ2−7に出力するクロックのデューティー比を変
え、Lowの区間が拡散符号周期の数チップ(この値は
使用する拡散符号の相互相関特性により限界値として決
定され、その値以下となる)となる波形に整形される。
この波形整形されたセレクタ2−7に入力される信号
は、正規のコンボリュウション出力のタイミングに対
し、Lowの区間が−数チップ+1チップの幅をもち、
同期捕捉が終了した場合、次のコンボリュウション出力
は、このLowの区間の間に得られる。
【0209】また、もし、ここでコンボリュウション出
力に抜けが生じた場合、次にくる予定のコンボリュウシ
ョン出力の位置から約拡散符号1チップ分遅れた位置
で、タイミングブロック2−4より疑似相関出力がセレ
クタ2−7に与えられ、相互相関による疑似ピークマス
クタイミングの保持を行う。
【0210】再び送信装置において、前述した制御回路
3104内の初期同期プリアンブル送出タイマ設定時間
が経過すると(S3)、制御回路3104は、符号発生
回路3101内の出力スイッチ3102をONにし(S
4)、データ通信用拡散符号チャネルを開き、次いで符
号発生タイミングに合わせてシリアルパラレル変換回路
3105よりパラレルデータの送出を開始する(S
5)。
【0211】送信装置のデータ通信符号チャネルがイネ
ーブルになると、受信装置で得られるコンボリュウショ
ン出力には、各拡散符号チャネルの相互相関による疑似
ピークが出力され、図30の3307に示す波形とな
る。そして、このコンボリュウション出力のピーク検出
信号は、図30に示す3308の波形となる。
【0212】しかし、ピーク検出回路3202内部で
は、ロック信号3305を受けた場合、セレクタ2−7
のマスク情報により、相関ピーク信号3308の前述し
た正規位置近傍以外の信号はマスクされることになる。
【0213】図31は、本発明の第13実施例における
受信装置の同期・復調部の構成を示すブロック図であ
り、図32は、この第13実施例における同期回路の構
成を示すブロック図である。なお、他の部分について
は、上記第12実施例と同様であるので説明を省略す
る。
【0214】マッチドフィルタ3401は、受信信号と
の間で予め定められた同期用拡散符号チャネルとの相関
をとるための相関器であり、ピーク検出回路3402
は、マッチドフィルタ3401の出力の包絡線検波後の
当該包絡線のピークを検出するものである。
【0215】符号発生回路3403は、復調用拡散符号
を発生する回路であり、同期回路3400は、同期捕捉
動作を行う回路である。ディレイライン3404は、マ
ッチドフィルタ3401の出力について遅延検波復調を
行うためものであり、ミキサ3405は、マッチドフィ
ルタ3401の出力とそのディレイライン3404の出
力とを重畳するものである。
【0216】制御回路3406は、同期拡散符号チャネ
ル内に含まれた送信状態情報によりデータ送信拡散符号
チャネルの復調動作制御を行うものであり、復調回路3
407は、受信データ拡散符号チャネルの復調を行う回
路である。
【0217】また、図32に示す同期回路3400にお
いて、F/F4−3は、マッチドフィルタ出力が得られ
たときに、このタイミングによってタイミングブロック
4−4にロード信号を発生するためのものであり、タイ
ミングブロック4−4は、受信信号未検出時に、PLL
4−1の基準信号を発生させ、また初期同期捕捉時と同
期捕捉後のマスク幅を変えた信号を発生するものであ
る。
【0218】発振器4−5は、タイミングブロック4−
4を動作させるための基準クロックを発生するもので、
拡散符号のチップレート以上の周波数を出力する。セレ
クタ4−2は、タイミングブロック4−4により生成さ
れたマスク信号と、マッチドフィルタ出力とを切り替え
て、PLL4−1に出力するものである。
【0219】以下、本実施例における動作について説明
する。
【0220】まず、外部インターフェイスよりデータの
送信要求があると、図26の送信装置の制御回路310
4では、符号発生回路3101内の出力スイッチ310
2に対し、出力OFF信号を送出し、次いで、ミキサ3
109へ予め定められたプリアンブルパターンの送出を
開始し、初期同期プリアンブル送出タイマ(図示せず)
を始動する。このプリアンブルパターンは、符号発生回
路3101より発生される同期チャネル拡散符号により
ミキサ3109で変調された後にキャリアを変調し送信
される。
【0221】一方、受信装置では、まず、図32の発振
器4−5より供給されるクロックをタイミング回路4−
4で分周し、データレートと同じ周期の信号を生成す
る。そして、この信号をセレクタ4−2を介してPLL
4−1の片側に入力し、符号発生回路3403の符号発
生タイミング信号3304と比較して同期を行ってい
る。また、符号発生タイミング信号3304は、制御回
路3406に同期チャネル復調のデータサンプリングク
ロックとしても与えられる。
【0222】ここで同期したPLLクロックは、拡散符
号のチップレート周波数を発生し、このクロックにより
拡散符号が発生される。そして、この発生された符号は
逆拡散符号として復調回路3407に入力される。
【0223】ここでプリアンブルパターンにより変調さ
れた同期拡散符号チャネル信号が受信されると、マッチ
ドフィルタ3401からマッチドフィルタ出力3301
が得られる。この信号は、ピーク検出回路3402内で
ロジックレベルのピーク信号3302となり、ロード信
号発生用F/F4−3、セレクタ4−2に各々送出され
る。
【0224】そして、ロード信号発生用F/F4−3で
は、マッチドフィルタ出力信号3302を受け、タイミ
ングブロック4−4に対してロード信号を出力し、これ
を受けたタイミングブロック4−4は、このロードタイ
ミングから新たに分周を開始する。このときのタイミン
グブロック4−4の出力波形は、デューティー50%以
下である。
【0225】また、セレクタ4−2においては、タイミ
ングブロック4−4の出力がHighの区間はタイミン
グブロック4−4の波形を出力し、Lowの区間のみマ
ッチドフィルタ出力波形3303を出力する。
【0226】このことから、受信待機時にタイミングブ
ロック4−4より出力される基準クロックの出力がLo
wの場合は、前述したマッチドフィルタ出力のタイミン
グがセレクタ4−2より出力されるが、Highの場
合、1周期遅れて次のマッチドフィルタ出力がセレクタ
4−2より出力される。そして、このセレクタ出力は、
PLL4−1に入力され、符号発生回路3403より出
力される符号発生タイミング3304との同期引き込み
が行われ、初期同期捕捉動作となる。
【0227】このようにして、PLL4−1によるマッ
チドフィルタ出力タイミング信号3303と符号発生タ
イミング信号3304の同期確立が行われ、初期同期動
作が終了すると、PLL4−1は、ロック信号3305
をピーク検出回路3402およびタイミングブロック4
−4に出力する。
【0228】そして、このロック信号3305を受けた
ピーク検出回路3402は、同期保持動作としてセレク
タ4−2の信号がHighの区間に入力されたマッチド
フィルタ出力3301をマスクし、マッチドフィルタ出
力ラッチ用F/F4−2への出力を行わない。
【0229】また、ロック信号3305を受けたタイミ
ングブロック4−4においても、同期保持動作としてセ
レクタ4−2に出力するクロックのデューティー比を変
え、Lowの区間が拡散符号周期の数チップ(この値は
使用する拡散符号の相互相関特性により限界値として決
定され、その値以下となる)となる波形に整形される。
この波形整形されたセレクタ4−2に入力される信号
は、正規のマッチドフィルタ出力のタイミングに対し、
Lowの区間が−数チップ+1チップの幅をもち、同期
捕捉が終了した場合、次のマッチドフィルタ出力は、こ
のLowの区間の間に得られる。
【0230】また、もし、ここでマッチドフィルタ出力
に抜けが生じた場合、次にくる予定のマッチドフィルタ
出力の位置から約拡散符号1チップ分遅れた位置で、タ
イミングブロック4−4より疑似相関出力がセレクタ4
−2に与えられ、相互相関による疑似ピークマスクタイ
ミングの保持を行う。
【0231】ロック信号3305を受けた制御回路34
06においては、ミキサ3405により入力された復調
信号を符号発生タイミング信号3304によりサンプリ
ングし、同期拡散符号チャネルデータのデジタル化を行
い、その内容を監視する。
【0232】一方、送信装置において、前述した制御回
路3104内の初期同期プリアンブル送出タイマ設定時
間が経過すると、制御回路3104は、同期拡散符号チ
ャネルに対し、データ送出信号を送出した後に、符号発
生回路3101内の出力スイッチ3102をONにし、
データ通信用拡散符号チャネルを開き、次いで符号発生
タイミングに合わせてシリアルパラレル変換回路310
5よりパラレルデータの送出を開始する。
【0233】同期拡散符号チャネルで送出されるデータ
を監視している制御回路3406で、当該データ送出信
号を検出すると、復調回路3407に対してデータ拡散
符号チャネルイネーブル信号を送出する。この信号を受
けた復調回路3407では、受信データのパラレルシリ
アル変換動作を開始し、受信データを外部インターフェ
イスに出力する。
【0234】送信装置のデータ通信符号チャネルがイネ
ーブルになると、受信装置で得られるマッチドフィルタ
出力には、各拡散符号チャネルの相互相関による疑似ピ
ークが出力され、図30の3307に示す波形となる。
そして、このマッチドフィルタ出力のピーク検出信号
は、図30に示す3308の波形となる。
【0235】しかし、ピーク検出回路3402内部で
は、ロック信号3305を受けた場合、セレクタ4−2
のマスク情報により、相関ピーク信号3308の前述し
た正規位置近傍以外の信号はマスクされることになる。
【0236】以上、本発明を符号分割多重スペクトラム
拡散受信装置に適用した例に基づいて説明したが、本発
明は符号分割多重を行わないスペクトラム拡散受信装置
に適用しても、受信信号の復調にディジタル処理を多用
することにより、回線規模を削減することができる。
【0237】
【発明の効果】本発明によれば、受信信号をベースバン
ド信号に変換し、変換された上記ベースバンド信号を複
数ビットのディジタル信号に変換し、変換された上記複
数ビットのディジタル信号の最上位ビットと拡散符号の
排他的論理和を演算し、演算された上記ディジタル信号
の最上位ビットと拡散符号の排他的論理和および上記デ
ィジタル信号の最上位ビット以外のビットからなる入力
データの積算演算を行い、上記積算演算の積算結果から
データ判定を行うので、排他的論理和により逆拡散し、
これによって、回路規模を縮小することができ、また、
複数ビットのディジタル信号を使って、正確に受信する
ことができるという効果を奏する。
【0238】
【0239】
【0240】
【0241】
【0242】
【0243】
【0244】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の送信機の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】上記第1実施例の受信機の構成を示すブロック
図である。
【図3】従来の送信機の構成を示すブロック図である。
【図4】従来の受信機の構成を示すブロック図である。
【図5】上記第1実施例の受信機におけるキャリア再生
回路の構成を示すブロック図である。
【図6】上記第1実施例の受信機におけるベースバンド
復調回路の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第2実施例の送信機の構成を示すブロ
ック図である。
【図8】上記第2実施例の受信機の構成を示すブロック
図である。
【図9】上記第2実施例の受信機におけるベースバンド
復調回路の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第3実施例における受信機の構成を
示すブロック図である。
【図11】上記第3実施例の受信機における同期用拡散
符号除去回路の構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の第4実施例の受信機における同期用
拡散符号除去回路の構成を示すブロック図である。
【図13】本発明の第5実施例における受信機の構成を
示すブロック図である。
【図14】上記第5実施例の受信機におけるベースバン
ド復調回路の構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第6実施例の受信機におけるベース
バンド復調回路の構成を示すブロック図である。
【図16】本発明の第7実施例の受信機におけるベース
バンド復調回路の構成を示すブロック図である。
【図17】本発明の第8実施例の受信機におけるベース
バンド復調回路の構成を示すブロック図である。
【図18】本発明の第9実施例におけるスペクトラム拡
散通信装置の受信機の構成を示すブロック図である。
【図19】上記第9実施例で用いられるコスタスループ
回路を示すブロック図である。
【図20】本発明の第10実施例におけるスペクトラム
拡散通信装置の受信機の構成を示すブロック図である。
【図21】従来のスペクトラム拡散通信の多重伝送装置
における送信回路の構成例を示すブロック図である。
【図22】従来のスペクトラム拡散通信の多重装置にお
ける受信回路の構成例を示すブロック図である。
【図23】本発明の第11実施例における信号波形の例
を示す波形図である。
【図24】上記第11実施例におけるスペクトラム拡散
通信装置の受信機の概略を示すブロック図である。
【図25】上記第11実施例の受信機の詳細な構成を示
すブロック図である。
【図26】本発明の第12実施例を示すブロック図であ
る。
【図27】上記第12実施例の送信装置の制御回路にお
ける送信開始時の動作を示すフローチャートである。
【図28】上記第12実施例における受信装置の同期・
復調部の構成を示すブロック図である。
【図29】上記第12実施例の受信装置における同期回
路の内部構成を示すブロック図である。
【図30】上記第12実施例の受信装置における受信信
号および同期動作信号の状態を示すタイミングチャート
である。
【図31】本発明の第13実施例における受信装置の同
期・復調部の構成を示すブロック図である。
【図32】上記第13実施例の受信装置における同期回
路の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101…直並列変換器、102−1〜102−n…乗算
器群、103…拡散符号発生器、104…加算器、10
5…高周波段、106…送信アンテナ、201…受信ア
ンテナ、202…高周波信号処理部、203…同期回
路、204…拡散符号発生器、205…キャリア再生回
路、206…ベースバンド復調回路、207…並直列変
換器、2−2…マスクタイミングブロック(不要波除去
手段)、2−4…タイミングブロック(相関除去手
段)、2−6…PLL(同期手段)、2−7…セレクタ
(同期信号出力手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名合 秀忠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 明星 俊彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 望月 規弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−360434(JP,A) 特開 平3−226037(JP,A) 特開 平5−91008(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/69 - 1/713 H04J 13/00 - 13/06

Claims (42)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号をベースバンド信号に変換する
    ベースバンド信号変換手段と; 上記ベースバンド信号変換手段によって変換されたベー
    スバンド信号を、複数ビットのディジタル信号に変換す
    るディジタル信号変換手段と; 上記ディジタル信号変換手段によって変換された複数ビ
    ットのディジタル信号の最上位ビットと拡散符号とを排
    他的論理和演算する排他的論理和演算手段と; 上記排他的論理和演算手段によって演算された上記ディ
    ジタル信号の最上位ビットと拡散符号との排他的論理和
    と、上記ディジタル信号の最上位ビット以外のビットに
    よって構成されている入力データとを積算演算する積算
    手段と; 上記積算手段による積算結果に基づいてデータ判定を行
    うデータ判定手段と; を有することを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記ベースバンド信号変換手段は、受信信号と再生搬送
    波とを乗算する乗算手段と、上記乗算手段の出力から不
    要信号を除去するローパスフィルタ手段とを有すること
    を特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 受信信号から搬送波を再生する搬送波再生手段を有し、 上記乗算手段は、上記搬送波再生手段によって再生され
    た再生搬送波と受信信号とを乗算することを特徴とする
    スペクトラム拡散受信装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 上記搬送波生成手段は、キャリア再生用拡散符号と受信
    信号とに基づいて、搬送波を再生することを特徴とする
    スペクトラム受信装置。
  5. 【請求項5】 請求項1において、 上記排他的論理和演算手段は、上記ディジタル信号の最
    上位ビットと複数の拡散符号のそれぞれとの排他的論理
    和を演算することを特徴とするスペクトラム拡散受信装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、 上記積算手段は、上記複数の拡散符号に応じて、上記排
    他的論理和演算手段に よって演算された複数の排他的論
    理和のそれぞれに対して積算演算を行うことを特徴とす
    るスペクトラム拡散受信装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 上記データ判定手段は、上記複数の排他的論理和に応じ
    て、上記積算手段によって積算された複数の積算結果か
    らデータ判定を行うことを特徴とするスペクトラム拡散
    受信装置
  8. 【請求項8】 請求項1において、 上記積算手段による積算結果を尤度情報として出力する
    尤度情報出力手段を有することを特徴とするスペクトラ
    ム拡散受信装置。
  9. 【請求項9】 請求項1において、 上記積算手段による積算結果からデータが消失したか否
    かを判定するデータ消失判定手段を有することを特徴と
    するスペクトラム拡散受信装置。
  10. 【請求項10】 請求項1において、 上記積算手段は、加算手段と、レジスタ手段とを含み、 上記加算手段は、上記排他的論理和演算手段によって演
    算された排他的論理和と、上記ディジタル信号の最上位
    ビット以外のビットと、上記レジスタ手段の出力とを加
    算し、上記レジスタ手段に出力することを特徴とするス
    ペクトラム拡散受信装置。
  11. 【請求項11】 請求項1において、 上記積算手段は、拡散符号の1周期にわたって、上記入
    力データの積算演算を行うことを特徴とするスペクトラ
    ム拡散受信装置。
  12. 【請求項12】 請求項1において、 上記積算手段は、上記拡散符号の先頭でリセットされる
    ことを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  13. 【請求項13】 請求項1において、 上記ベースバンド信号変換手段によってベースバンド信
    号に変換される前の受信信号からクロックを再生する同
    期手段を有し、 上記積算手段は、上記同期手段によって再生されたクロ
    ックに同期して、積算演算を行うことを特徴とするスペ
    クトラム拡散受信装置。
  14. 【請求項14】 請求項1において、 上記データ判定手段は、上記拡散符号の1周期の終わり
    でデータ判定を行うことを特徴とするスペクトラム拡散
    受信装置。
  15. 【請求項15】 受信信号をベースバンド信号に変換す
    るベースバンド信号変換手段と; 上記ベースバンド信号変換手段によって変換されたベー
    スバンド信号を、複数ビットのディジタル信号に変換す
    るディジタル信号変換手段と; 上記ディジタル信号変換手段によって変換された複数ビ
    ットのディジタル信号の最上位ビットと拡散符号とを排
    他的論理和演算する排他的論理和演算手段と; 加算手段と; 上記加算手段の出力を入力するレジスタ手段と; 上記レジスタ手段の値からデータ判定を行うデータ判定
    手段と; を有し、 上記加算手段は、上記排他的論理和演算手段によって演
    算された上記ディジタル信号の最上位ビットと拡散符号
    との排他的論理和と、上記ディジタル信号の最上位ビッ
    ト以外のビットと、上記レジスタ手段の出力とを入力
    し、加算演算を行うことを特徴とするスペクトラム拡散
    受信装置。
  16. 【請求項16】 請求項15において、 上記排他的論理和演算手段は、上記ディジタル信号の最
    上位ビットと、複数の拡散符号のそれぞれとを排他的論
    理和演算することを特徴とするスペクトラム拡散受信装
    置。
  17. 【請求項17】 請求項16において、 上記加算手段は、上記複数の拡散符号に応じて、上記排
    他的論理和演算手段によって演算された複数の排他的論
    理和のそれぞれに対して、加算演算を行うことを特徴と
    するスペクトラム拡散受信装置。
  18. 【請求項18】 請求項17において、 上記データ判定手段は、上記複数の排他的論理和に応じ
    た複数の加算結果が入力された上記レジスタ手段の値か
    らデータ判定を行うことを特徴とするスペクトラム拡散
    受信装置。
  19. 【請求項19】 請求項15において、 上記加算手段は、拡散符号の1周期にわたって、加算演
    算を行うことを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  20. 【請求項20】 請求項15において、 上記レジスタ手段は、上記拡散符号の先頭でリセットさ
    れることを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  21. 【請求項21】 請求項15において、 上記ベースバンド信号変換手段によってベースバンド信
    号に変換される前の受信信号からクロックを再生する同
    期手段を有し、 上記加算手段は、上記同期手段によって再生されたクロ
    ックに同期して、加算演算を行うことを特徴とするスペ
    クトラム拡散受信装置。
  22. 【請求項22】 請求項15において、 上記データ判定手段は、上記拡散符号の1周期の終わり
    でデータ判定を行うことを特徴とするスペクトラム拡散
    受信装置。
  23. 【請求項23】 受信信号をベースバンド信号に変換す
    るベースバンド信号変換手段と; 上記ベースバンド信号変換手段によって変換されたベー
    スバンド信号を、複数ビットのディジタル信号に変換す
    るディジタル信号変換手段と; 上記ディジタル信号変換手段によって変換された複数ビ
    ットのディジタル信号の最上位ビットと複数の拡散符号
    のそれぞれとを排他的論理和演算する排他的論理和演算
    手段と; 上記複数の拡散符号に応じて、上記排他的論理和演算手
    段によって演算された複数の排他的論理和のそれぞれ
    を、上記ディジタル信号の最上位ビット以外のビットと
    ともに入力し、上記複数の排他的論理和に対する複数の
    積算演算を行う積算手段と; 上記複数の排他的論理和に対して上記積算手段によって
    積算された複数の積算結果に基づいて、データ判定を行
    うデータ判定手段と; を有することを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  24. 【請求項24】 請求項23において、 上記積算手段
    は、複数の加算手段を有し、 上記複数の加算手段のそれぞれは、上記複数の排他的論
    理和のそれぞれと、上記ディジタル信号の最上位ビット
    以外のビットを含む入力データとを加算することを特徴
    とするスペクトラム拡散受信装置。
  25. 【請求項25】 請求項23において、 上記ベースバンド信号変換手段によってベースバンド信
    号に変換される前の受信信号からクロックを再生する同
    期手段を有し、 上記積算手段は、上記同期手段によって再生されたクロ
    ックに同期して、積算演算を行うことを特徴とするスペ
    クトラム拡散受信装置。
  26. 【請求項26】 受信信号をベースバンド信号に変換す
    るベースバンド信号変換手段と; 上記ベースバンド信号変換手段によって変換されたベー
    スバンド信号を、複数ビットのディジタル信号に変換す
    るディジタル信号変換手段と; 上記ディジタル信号変換手段によって変換された複数ビ
    ットのディジタル信号の最上位ビットと複数の拡散符号
    のそれぞれとを排他的論理和演算する排他的論理和演算
    手段と; 上記ディジタル信号の最上位ビットと複数の拡散符号と
    によって上記排他的論理和演算手段が演算した複数の排
    他的論理和に応じて、加算演算を行う加算手段と; 上記複数の排他的論理和に応じて上記加算手段が演算し
    た複数の加算結果を入力するレジスタ手段と; 上記レジスタ手段の複数の加算結果のそれぞれに基づい
    て、データ判定を行うデータ判定手段と; を有し、 上記加算手段は、上記複数の排他的論理和のそれぞれ
    と、上記レジスタ手段の対応する加算結果とを、上記デ
    ィジタル信号の最上位ビット以外のビットとともに入力
    し、上記複数の排他的論理和に対する複数の加算演算を
    行うことを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  27. 【請求項27】 請求項26において、 上記加算手段は、複数の加算手段からなり、 上記複数の加算手段のそれぞれは、上記複数の排他的論
    理和のそれぞれと、上記レジスタ手段の対応する加算結
    果と、上記ディジタル信号の最上位以外のビットとを入
    力し、加算演算を行うことを特徴とするスペクトラム拡
    散受信装置。
  28. 【請求項28】 請求項26において、 上記ベースバンド信号変換手段によってベースバンド信
    号に変換される前の受信信号からクロックを再生する同
    期手段を有し、 上記加算手段は、上記同期手段によって再生されたクロ
    ックに同期して、加算演算を行うことを特徴とするスペ
    クトラム拡散受信装置。
  29. 【請求項29】 受信信号を同相成分のベースバンド信
    号と直交成分のベースバンド信号とに変換するベースバ
    ンド信号変換手段と; 上記ベースバンド信号変換手段によって変換された同相
    成分のベースバンド信号と直交成分のベースバンド信号
    を、複数ビットの同相成分のディジタル信号と複数ビッ
    トの直交成分のディジタル信号とに変換するディジタル
    信号変換手段と; 上記ディジタル信号変換手段によって変換された複数ビ
    ットの同相成分のディジタル信号の最上位ビットと、複
    数ビットの直交成分のディジタル信号の最上位ビットの
    それぞれと、拡散符号とを排他的論理和演算する排他的
    論理和演算手段と; 上記同相成分のディジタル信号の最上位ビットと拡散符
    号の排他的論理和および上記同相成分のディジタル信号
    の最上位ビット以外のビットからなる入力データの積算
    演算、および、上記直交成分のディジタル信号の最上位
    ビットと拡散符号の排他的論理和および上記直交成分の
    ディジタル信号の最上位ビット以外のビットからなる入
    力データの積算演算を行う積算手段と; 上記積算手段による積算結果に基づいて、データ判定を
    行うデータ判定手段と; を有することを特徴とするスペクトラム拡散受信装置。
  30. 【請求項30】 請求項29において、 上記データ判定手段は、上記同相成分のディジタル信号
    の最上位ビットと拡散 符号の排他的論理和および上記同
    相成分のディジタル信号の最上位ビット以外のビットか
    らなる入力データの積算結果に基づくデータ判定と、上
    記直交成分のディジタル信号の最上位ビットと拡散符号
    の排他的論理和および上記直交成分のディジタル信号の
    最上位ビット以外のビットからなる入力データの積算結
    果に基づくデータ判定とを行うことを特徴とするスペク
    トラム拡散受信装置。
  31. 【請求項31】 請求項29において、 上記ベースバンド信号変換手段によってベースバンド信
    号に変換される前の受信信号からクロックを再生する同
    期手段を有し、 上記積算手段は、上記同期手段によって再生されたクロ
    ックに同期して、積算演算を行うことを特徴とするスペ
    クトラム拡散受信装置。
  32. 【請求項32】 受信信号をベースバンド信号に変換
    し、 変換された上記ベースバンド信号を複数ビットのディジ
    タル信号に変換し、 変換された上記複数ビットのディジタル信号の最上位ビ
    ットと拡散符号とを排他的論理和演算し、 演算された上記ディジタル信号の最上位ビットと拡散符
    号との排他的論理和と、上記ディジタル信号の最上位ビ
    ット以外のビットからなる入力データとを積算演算し、 上記積算演算の積算結果に基づいて、データ判定を行う
    ことを特徴とするスペクトラム拡散受信方法。
  33. 【請求項33】 請求項32において、 上記ベースバンド信号に変換される前の受信信号からク
    ロックを再生し、 上記積算演算は、再生された上記クロックに同期して行
    うことを特徴とするスペクトラム拡散受信方法。
  34. 【請求項34】 受信信号をベースバンド信号に変換
    し、 変換された上記ベースバンド信号を複数ビットのディジ
    タル信号に変換し、 変換された上記複数ビットのディジタル信号の最上位ビ
    ットと拡散符号とを排他的論理和演算し、 演算された上記排他的論理和に基いた加算演算を行い、 上記加算演算の加算結果をレジスタに入力し、 上記レジスタの値からデータ判定を行い、 上記加算演算は、上記ディジタル信号の最上位ビットと
    拡散符号の排他的論理和と、上記ディジタル信号の最上
    位ビット以外のビットと、上記レジスタの出力とを加算
    することを特徴とするスペクトラム拡散受信方法。
  35. 【請求項35】 請求項34において、 上記ベースバンド信号に変換される前の受信信号からク
    ロックを再生し、 上記加算演算は、再生された上記クロックに同期して行
    うことを特徴とするスペクトラム拡散受信方法。
  36. 【請求項36】 受信信号をベースバンド信号に変換
    し、 変換された上記ベースバンド信号を複数ビットのディジ
    タル信号に変換し、 変換された上記複数ビットのディジタル信号の最上位ビ
    ットと、複数の拡散符号のそれぞれとを排他的論理和演
    算し、 上記複数の拡散符号に応じて演算された複数の排他的論
    理和のそれぞれを、上記ディジタル信号の最上位ビット
    以外のビットとともに入力して、上記複数の排他的論理
    和に対する複数の積算演算を行い、 上記複数の排他的論理和に対して積算された複数の積算
    結果に基づいて、データ判定を行うことを特徴とするス
    ペクトラム拡散受信方法。
  37. 【請求項37】 請求項36において、 上記ベースバンド信号に変換される前の受信信号からク
    ロックを再生し、 上記複数の積算演算は、再生された上記クロックに同期
    して、積算演算を行うことを特徴とするスペクトラム拡
    散受信方法。
  38. 【請求項38】 受信信号をベースバンド信号に変換
    し、 変換された上記ベースバンド信号を複数ビットのディジ
    タル信号に変換し、 変換された上記複数ビットのディジタル信号の最上位ビ
    ットと複数の拡散符号のそれぞれとを排他的論理和演算
    し、 上記ディジタル信号の最上位ビットと複数の拡散符号と
    によって演算された複数の排他的論理和に応じて加算演
    算を行い、 上記複数の排他的論理和に応じて演算された複数の加算
    結果をレジスタに入力し、 上記レジスタの複数の加算結果のそれぞれに基づいて、
    データ判定を行い、 上記加算演算は、上記複数の排他的論理和のそれぞれ、
    および、上記レジスタの対応する加算結果を、上記ディ
    ジタル信号の最上位ビット以外のビットとともに入力し
    て、上記複数の排他的論理和について行うことを特徴と
    するスペクトラム拡散受信方法。
  39. 【請求項39】 請求項38において、 上記ベースバンド信号に変換される前の受信信号からク
    ロックを再生し、 上記加算演算は、再生された上記クロックに同期して行
    うことを特徴とするスペクトラム拡散受信方法。
  40. 【請求項40】 受信信号を、同相成分のベースバンド
    信号と直交成分のベースバンド信号に変換し、 変換された上記同相成分のベースバンド信号と直交成分
    のベースバンド信号を、複数ビットの同相成分のディジ
    タル信号と複数ビットの直交成分のディジタル信号とに
    変換し、 変換された上記複数ビットの同相成分のディジタル信号
    の最上位ビットと、上記複数ビットの直交成分のディジ
    タル信号の最上位ビットのそれぞれと、拡散符号とを排
    他的論理和演算し、 上記同相成分のディジタル信号の最上位ビットと拡散符
    号の排他的論理和および上記同相成分のディジタル信号
    の最上位ビット以外のビットからなる入力データの積算
    演算、および、上記直交成分のディジタル信号の最上位
    ビットと拡散符号の排他的論理和および上記直交成分の
    ディジタル信号の最上位ビット以外のビットからなる入
    力データの積算演算を行い、 上記積算演算の積算結果からデータ判定を行うことを特
    徴とするスペクトラム拡散受信方法。
  41. 【請求項41】 請求項40において、 上記データ判定は、上記同相成分のディジタル信号の最
    上位ビットと拡散符号の排他的論理和および上記同相成
    分のディジタル信号の最上位ビット以外のビットからな
    る入力データの積算結果からのデータ判定と、上記直交
    成分のディジタル信号の最上位ビットと拡散符号の排他
    的論理和および上記直交成分のディジタ ル信号の最上位
    ビット以外のビットからなる入力データの積算結果から
    のデータ判定とを行うことを特徴とするスペクトラム拡
    散受信方法。
  42. 【請求項42】 請求項40において、 上記ベースバンド信号に変換される前の受信信号からク
    ロックを再生し、 上記積算演算は、再生された上記クロックに同期して行
    うことを特徴とするスペクトラム拡散受信方法。
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