JP4701840B2 - スペクトラム拡散通信システム及びそれに用いる復調回路 - Google Patents
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本発明の上記の点に鑑みなされたもので、スペクトラム拡散通信システムを提供することを目的とする。またこれにより、装置の小型化を可能とした効率の良いスペクトラム拡散復調回路方式を提供することにある。
前記積符号の要素の1つを基準信号として伝送する手段と、前記積符号の他の要素の位相及び極性を情報ビットによって変調することで前記スペクトラム拡散用PNコードの1周期時間にkビット(kは正の整数)の情報を伝送する手段とを備え、
前記第1及び第2のPNコード発生器のいずれか一方は、周期2k-1 のM系列巡回PNコードを発生する長さkビットのシフトレジスタと、前記積符号を形成する要素として前記周期2k-1 のM系列巡回PNコードのうちの2つの積をとる乗算器とを含み、
前記乗算器の積にて生成される周期2k-1 のゴールド符号の構成要素の一方をkビットの情報にて2k通りの位相及び極性を変調しかつこれらの内の1つを選択して他方のPNコード周期と同一の周期内で伝送している。
前記積符号を形成する要素のうちの一方を基準チャネルとし、他方を情報伝送チャネルとして位相及び時間軸のいずれかで直交した通信路に対して多重伝送する際に、受信側において前記基準チャネルを単独に復調追尾する手段と、
その復調追尾にて得られた再生基準信号を基に前記情報伝送チャネル側のスペクトラム逆拡散を行う手段とを備え、
前記スペクトラム拡散用PNコードの1周期時間にkビット(kは正の整数)の情報を伝送し、
前記基準チャネルを単独に復調追尾する手段は、前記位相及び時間軸のいずれかで直交した通信路を前記基準チャネル及び前記情報伝送チャネルが多重伝送されてくる時に多重伝送される入力信号を前記基準チャネル側において受信側の基準信号用のPNコードを用いて相関積分を行う手段と、その相関積分値の絶対値が最大になるように受信側のPNコード発生器の発生タイミングを制御・追尾する位相制御器とを含み、
前記情報伝送チャネル側のスペクトラム逆拡散を行う手段は、前記相関積分値の極性判別によって前記受信側の基準信号用のPNコード発生器の極性を入力基準チャネルに合致させてその受信側の基準信号用のPNコードにて前記情報伝送チャネル側の入力信号に対して第1の逆拡散を行う手段と、前記第1の逆拡散で得られた逆拡散信号に対して前記受信側の情報伝送チャネル用のPNコードとの間で複数のPNコード位相に対する1周期分の相関積分値を得る2 k-1 個の並列相関器と、前記2 k-1 個の並列相関器にて得られた相関積分値の中から最大の相関値を得る位相を選択しかつこれと積分値の符号とによってkビットの情報をデコードする極性判別付きピーク検出回路とを含むことを特徴とする。
12 PNコード発生器(#2)
13,21,51,53,
54,113,123,
145,153,323,
327,413,423,
712 乗算器
14 長周期PNコード発生器(#1)
15 短周期PNコード発生器(#2)
31 直交伝送路
32 位相直交変調器
33 時分割多重器
41 PNコード発生器(#3)
42 PNコード発生器(#4)
52,713 積分器(Σ)
61 位相制御器
62 極性判別器
71 並列相関器
81 極性判別付きピーク検出回路
111,143,421 初期位相設定器(all‘1’)
112,144 シフトレジスタ(#1)
121 位相設定器(2k-1 )
122,152 シフトレジスタ(#2)
141 短周期カウンタ
142 長周期カウンタ
151 位相設定器(2k )
321 可変抵抗器
322,326 ローパスフィルタ
324 発振器
325 移相器(φ)
328 加算器
331 デューティ(DUTY)制御部
332 多重器(MUX)
411 all‘1’検出器
412 シフトレジスタ(#3)
422 シフトレジスタ(#4)
711 シフトレジスタ(#5)
Claims (8)
- PN(Pseudorandom Noise)コードを発生する第1及び第2のPNコード発生器を含み、前記第1及び第2のPNコード発生器から出力されるPNコード間の積によって作られた積符号をスペクトラム拡散用PNコードとし、前記スペクトラム拡散用PNコードの1周期時間に1ビットの情報を伝送するスペクトラム拡散通信システムであって、
前記積符号の要素の1つを基準信号として伝送する手段と、前記積符号の他の要素の位相及び極性を情報ビットによって変調することで前記スペクトラム拡散用PNコードの1周期時間にkビット(kは正の整数)の情報を伝送する手段とを有し、
前記第1及び第2のPNコード発生器のいずれか一方は、周期2k-1 のM系列巡回PNコードを発生する長さkビットのシフトレジスタと、前記積符号を形成する要素として前記周期2k-1 のM系列巡回PNコードのうちの2つの積をとる乗算器とを含み、
前記乗算器の積にて生成される周期2k-1 のゴールド符号の構成要素の一方をkビットの情報にて2k通りの位相及び極性を変調しかつこれらの内の1つを選択して他方のPNコード周期と同一の周期内で伝送することを特徴とするスペクトラム拡散通信システム。 - 前記第1及び第2のPNコード発生器のいずれか一方は、前記周期2k-1 のM系列巡回PNコードとこれより長いM系列巡回PNコードとの2つを用い、前記周期2k-1 のM系列巡回PNコード側を前記kビットの情報によって2k 通りの位相及び極性を変調しかつこれらの内の1つを選択して他方のPNコード周期内で複数個の前記kビットの情報を伝送することを特徴とする請求項1記載のスペクトラム拡散通信システム。
- 前記積符号を形成する要素のうちの一方を基準チャネルとし、他方を情報伝送チャネルとして位相及び時間軸のいずれかで直交した通信路に対して多重伝送することを特徴とする請求項1または請求項2記載のスペクトラム拡散通信システム。
- 受信側において前記基準チャネルを単独に復調追尾する手段と、その復調追尾にて得られた再生基準信号を基に前記情報伝送チャネル側のスペクトラム逆拡散を行う手段とを含むことを特徴とする請求項3記載のスペクトラム拡散通信システム。
- 前記通信路において前記基準チャネルをQ相とかつ前記情報伝送チャネルをI相とする位相直交通信路を用いる場合、前記I相の送信電力に対して前記Q相の電力を低く設定することを特徴とする請求項3または請求項4記載のスペクトラム拡散通信システム。
- 前記通信路において前記基準チャネルと前記情報伝送チャネルとを拡散PN符号の1チップ以内で時分割多重合成を行う時間直交通信路を用いる場合、前記情報伝送チャネルと前記基準チャネルとのデューティ比を変え、前記情報伝送チャネルの平均電力に対して前記基準チャネルの平均電力を低く設定することを特徴とする請求項3または請求項4記載のスペクトラム拡散通信システム。
- 前記位相及び時間軸のいずれかで直交した通信路を前記基準チャネル及び前記情報伝送チャネルが多重伝送されてくる時に多重伝送される入力信号を前記基準チャネル側において受信側の基準信号用のPNコードを用いて相関積分を行う手段と、
その相関積分値の絶対値が最大になるように受信側のPNコード発生器の発生タイミングを制御・追尾する位相制御器と、
前記相関積分値の極性判別によって前記受信側の基準信号用のPNコード発生器の極性を入力基準チャネルに合致させてその受信側の基準信号用のPNコードにて前記情報伝送チャネル側の入力信号に対して第1の逆拡散を行う手段と、
前記第1の逆拡散で得られた逆拡散信号に対して前記受信側の情報伝送チャネル用のPNコードとの間で複数のPNコード位相に対する1周期分の相関積分値を得る2 k-1 個の並列相関器と、
前記2 k-1 個の並列相関器にて得られた相関積分値の中から最大の相関値を得る位相を選択しかつこれと積分値の符号とによってkビットの情報をデコードする極性判別付きピーク検出回路とを含むことを特徴とする請求項3から請求項6のいずれか記載のスペクトラム拡散通信システム。 - PN(Pseudorandom Noise)コードを発生する第1及び第2のPNコード発生器を含み、前記第1及び第2のPNコード発生器から出力されるPNコード間の積によって作られた積符号をスペクトラム拡散用PNコードとし、前記スペクトラム拡散用PNコードの1周期時間に1ビットの情報を伝送するスペクトラム拡散通信システムにおいて受信側で前記情報を復調する復調回路であって、
前記積符号を形成する要素のうちの一方を基準チャネルとし、他方を情報伝送チャネルとして位相及び時間軸のいずれかで直交した通信路に対して多重伝送する際に、受信側において前記基準チャネルを単独に復調追尾する手段と、
その復調追尾にて得られた再生基準信号を基に前記情報伝送チャネル側のスペクトラム逆拡散を行う手段とを有し、
前記スペクトラム拡散用PNコードの1周期時間にkビット(kは正の整数)の情報を伝送し、
前記基準チャネルを単独に復調追尾する手段は、前記位相及び時間軸のいずれかで直交した通信路を前記基準チャネル及び前記情報伝送チャネルが多重伝送されてくる時に多重伝送される入力信号を前記基準チャネル側において受信側の基準信号用のPNコードを用いて相関積分を行う手段と、その相関積分値の絶対値が最大になるように受信側のPNコード発生器の発生タイミングを制御・追尾する位相制御器とを含み、
前記情報伝送チャネル側のスペクトラム逆拡散を行う手段は、前記相関積分値の極性判別によって前記受信側の基準信号用のPNコード発生器の極性を入力基準チャネルに合致させてその受信側の基準信号用のPNコードにて前記情報伝送チャネル側の入力信号に対して第1の逆拡散を行う手段と、前記第1の逆拡散で得られた逆拡散信号に対して前記受信側の情報伝送チャネル用のPNコードとの間で複数のPNコード位相に対する1周期分の相関積分値を得る2 k-1 個の並列相関器と、前記2 k-1 個の並列相関器にて得られた相関積分値の中から最大の相関値を得る位相を選択しかつこれと積分値の符号とによってkビットの情報をデコードする極性判別付きピーク検出回路とを含むことを特徴とする復調回路。
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