JPH04199926A - スペクトル拡散通信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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機に関し、特に簡易な構成
で混信やノイズに強いスペクトル拡散通信機に関する。

［従来の技術］ 耐ノイズ性を有し、遠距離通信に適した方式としてスペ
クトル拡散（ＳＳ）通信が多用されつつある。

かかるＳＳ通信は、データ信号をＭ系列符号等の疑似雑
音的拡散符号により変調して周波数帯域の広い広帯域信
号として送信し、受信側で、送信側の上記拡散符号に同
調せしめた拡散符号により上記広帯域信号を復調してデ
ータ信号を得るものである。

このうち、例えば特開平２−７２７３１号公報には、拡
散符号の初期同期と同期保持を簡単な構成で実現して携
帯用通信機に簡易に適用可能としたスペクトル拡散通信
機が提案されている。

その構成を第４図で簡単に説明すると、送信器Ｔではデ
ータ信号のＦＭ変調波を、Ｍ系列符号発生回路９０１よ
り出力される拡散符号としてのＭ系列符号により変調し
て広帯域信号として送信する。上記Ｍ系列符号はクロッ
ク発生回路９０２より出力されるクロックパルスにより
符号速度が決定されている。

受信器Ｒは上記広帯域信号を受信増幅し、局部発振信号
とミキサ９０３でミキシングして中間周波信号に変換し
た後、ＦＭ復調してデータ信号を得る。ここで、ＦＭ復
調信号はノイズアンプ整流回路９０４に入力してノイズ
成分が取出され、整流されてノイズレベル信号となる。

ノイズレベル信号はレベル判定回ｆｉ’Ｊ　９０５に入
力し、ノイズレベルが所定値以上の時に位相変更回路９
０６が作動して、クロック発生回路９０７より出力され
るクロックパルスの位相を１／４ビツトづつ変更する。

受信器ＲのＭ系列符号発生回路９０８より出力されるＭ
系列符号は送信側の符号と同一のものであり、上記位相
変更回路９０６を経た上記クロックパルスにより符号出
力タイミングおよび速度が決定されている。そして、こ
のＭ系列符号は上記局部発振信号とともに上記広帯域信
号にミキシングされている。なお、受信側のクロ・ンク
パルスは送信側のクロックパルスとは僅かに速度を違え
である。

上記ノイズレベルは送信側と受信側のＭ系列符号の位相
が一致する付近でピーク的に低下し、上記所定値以下と
なる。したがって、受信側のＭ系列符号の位相を一定量
づつ変更して上記ノイズレベルが所定値以下となれば、
上記両Ｍ系列符号の位相はほぼ一致し、同期したことに
なる。

両Ｍ系列符号は僅かに符号速度が異なっているから、位
相変更を停止すると次第にノイズレベルは上昇して上記
所定値を越える。越えた時点で再び位相変更を開始し、
上記ノイズレベルが所定値以下となるまで位相変更を繰
返す。

このようにして、ノイズレベルが所定値以下となるよう
に受信側のＭ系列拡散符号の位相変更を繰返すことによ
り両拡散符号の同期状態が保たれ、データ信号を良好に
受信することができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記提案のスペクトル拡散通信機は簡単な構成て信号同
期をとって、確実な通信を可能とする優れた特徴を有す
るものであるが、未だ改良すべき点を残している。すな
わち、交信範囲を広く確保するためには比較的弱い受信
信号でも同期状態を確実に判定できる必要があり、この
ために、レベル判定回路の判定レベルは高くしておく必
要があるが、これによると比較的近似したＭ系列符号を
使用する発信器等から発せられる信号を受信した場合に
もノイズレベルが低下して混信を生じるという問題があ
る。

本発明はかかる課題を解決するもので、混信や妨害信号
に対して耐性を有するスペクトル拡散通信機を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の詳細な説明すると、データ信号を周期的に繰返
す第１の拡散符号で変調して広帯域信号として送信する
送信器と、上記広帯域信号を受信し、これを、上記第１
の拡散符号と同一で符号速度が僅かに異なり、上記周期
で繰返す第２の拡散符号で復調して上記データ信号を得
る受信器とで構成されるスペクトル拡散通信機において
、受信器で受信された上記広帯域信号に含まれる第１の
拡散符号と上記第２の拡散符号との相関をとり、相関度
に応じた相関信号を発する相関検出手段１．２と、上記
相関信号の信号レベルを基準信号の信号レベルと比較す
る手段３と、比較結果を参照して、上記相関信号の信号
レベルが基準レベル以上になるまで上記第２の拡散符号
の位相を一定量づつ変更する位相変更手段４と、上記拡
散符号の最初の一周期内で得られた相関信号の最高レベ
ルよりもやや低いレベルを上記基準信号の信号レベルと
して設定する基準信号設定手段５とを具備している。

［作用］ 上記構成のスペクトル拡散通信機において、相開信号は
拡散符号の一周期のうちで、送信と受信の拡散符号が完
全に一致した時の自己相関において最高レベルとなり、
異なる拡散符号を有する信号との相互相関による相関信
号レベルはより低くなる。しかして、基準信号レベルを
上記最高レベルよりもやや低いレベルに設定するから、
相関信号が最高レベルに達した時のみ第２の拡散符号の
位相変更が停止されて同期状態となり、相関レベルの低
い異なる拡散符号を有する信号が入力しても位相変更が
続行され、同期状態となることはない。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すもので、図は受信器の
要部回路を示す。送信器および受信器の他の部分の構成
は既述の従来通信機と同一である。

高周波増幅回路より中間周波増幅回路（いずれも第４図
参照）へ至る線路には相関器１が設けられ、出力される
相関信号の一部はｏＰアンプ２１を中心としたアクティ
ブ・バンドパスフィルタを有する包絡線検波回路２に入
力し、相関信号の振幅に応じた大きさの直流検波信号と
して次段の比較回路３へ出力される。

検波信号は比較回路３を構成するコンパレータ３１の「
＋」端子に入力し、該コンパレータ３１の「−」端子に
は、後述する基準レベル設定回路うより基準信号が入力
している。

基準レベル設定回路５は、作動を後述するコンピュータ
５１．４回路のスイッチ群５２．４段階のレベルの異な
る基準信号を出力する基準信号発生回路５３を有してい
る。基準信号はレベル１よりレベル４に向けて信号レベ
ルが高くなっており、コンピュータ５１の出力信号によ
り上記スイッチ群５２が選択作動せしめられて、上記レ
ベル１〜レベル４の基準信号のいずれかがコンパレータ
３１の「−」端子に入力せしめられる。

４は位相変更回路であり、水晶振動子を有するクロック
発生回路４１、バイナリカウンタ４２、フリップフロラ
１４３、マルチプレクサ４４等より構成されている。ク
ロック発生回路４１より出力されるクロックパルスは、
バイナリカウンタ４２とフリップフロ・ツブ４３の’Ｃ
Ｌ」端子に入力し分周されて、マルチプレクサ４４の「
０」、「１」、「２」、「３」の各入力端子に入力して
いる。これら入力端子「０」〜「３コに入力するパルス
は互いに１．／４周期（ピット）づつ位相かずれている
。なお、上記クロックパルスの周波数は送信側よりも数
十Ｈｚ高くしである。

上記マルチプレクサ４４のＡ端子、Ｂ端子にはコンピュ
ータ５１の指令信号が入力し、該指令信号のバイナリコ
ードによって上記各端子「０」〜「３」の入力パルスが
選択されて「Ｙ」端子に出力される。

６はシフトレジスタ６１と排他的論理和ゲート６２より
なるＭ系列符号発生回路であり、シフトレジスタ６１の
ｒＣＬＪ端子には上記マルチプレクサ６２の「Ｙ」端子
からのパルスが入力して、符号速度が決定されている。

符号発生回路６より出力されたＭ系列符号はミキサ８に
て局部発振回路７の出力信号とミキシングされ、ミキシ
ング出力は上記相関器１に入力している。

かかる構成の通信機の作動を、上記コンピュータの処理
を中心に第２図で説明する。

図のメインル−チン′１００において、ステップ。

１０１でコンピュータ５１のレジスタ、タイマ、メモリ
等の初期設定を行う。この初期設定において、スイッチ
群５２の一つが選択作動せしめられ、コンパレータ３１
にレベル１の基準信号が入力せしめられる。

ステップ１０２では、マルチプレクサ４４に対して１／
′４ビツト遅れたクロックパルスを出力するように指令
する。これによりＭ系列符号は１／４ビツトだけ位相が
遅ら（スライド）される。ステップ１０３では比較回路
３の出力が「１」レベルになったか判断し、「０」であ
ればステップ１０２に戻り、「１」であればステップ１
０４に進む。

ステップ１０４では、スイッチ群５２を選択作動せしめ
てレベル２の基準信号をコンパレータ３１に入力し、ス
テップ１０５では上記ステップ１０２と同様にＭ系列符
号のスライドをする。ステップ１０６で、比較回路３の
出力が「０」であればステップ１０７へ進み、Ｍ系列符
号を一周期（３１ビツト）スライドしたか判断し、スラ
イドしていなければステップ１０５に戻る。

−周期スライドした場合にはステップ１０８へ進み、ス
イッチ群５２を作動せしめて基準信号をレベル１に戻し
、固定する。そして、ステップ１２０の同期保持動作に
移行する。

上記ステップ１０６で比較回路３の出力が「１」レベル
になった場合にはステップ１０９に進む。

ステップ１０９〜１１３は、上記ステップ１０４〜１０
８と同様の動作で行われる。ただし、ステップ１０９で
はレベル３を設定し、ステ・／プ１１３ではレベル２に
固定され、ステップ１１１でコンパレータ回路の出力が
「１」レベルになればステップ１１４に進む。

ステップ１１４〜１１８も同様の動作が行われる。ステ
ップ１１６で比較回路３の出力が「１」レベルになれば
ステップ１１９に進む。ステップ１１つでは基準信号を
レベル４に固定し、ステップ１２０に進んで同期保持動
作に移行する。

かかる作動の一例を第３図で説明する。図（１）におい
て、相関信号たる包絡線検波信号すがレベル１の基準信
号ａを越えると、レベル２の基準信号ａに切替わり、さ
らにこれを越えるとレベル２の基準信号ａに切替わる。

図では自己相関による上記信号すの最大レベルはレベル
３を越え、レベル４は越えていない。しかして、３１ビ
ツトの符号−周期を終えた段階でレベル３の基準信号が
設定されて、以後、この基準信号により同期保持がなさ
れる。

同期状態において、送信側と受信側の符号速度が僅かに
異なっているため同期は漸次ずれて相関信号のレベルは
次第に低下するが、レベル３を下回ると再び符号のスラ
イドが開始されて即座に同期が回復される。

なお、相関信号すのレベルがレベル４の基準信号ａを上
回る場合には（第３図（２））符号の一周期内にこれ以
上のレベルは現われないものとしてレベル４を固定して
即座に同期状態に移行する。

送信器に近い位置に、近似したＭ系列符号を出力する他
の送信器がある場合には、図の（３）に示すように相互
相関による相関信号すかレベル２の基準信号ａを越える
ことがある。しかしながら、符号の一周期内にはレベル
３を越える自己相関による相関信号すが現れ、結局同期
状態への移行後はレベル３が固定される。したがって、
レベル３に至らない他の送信器の送信信号によっては同
期はかからず、かくして、混信は効果的に防止される。

上記実施例においては、拡散符号として５段のＭ系列符
号を使用したが、段数に制限はなく、また、他のＭ系列
以外の符号を使用できることはもちろんである。

拡散符号の位相変更は１／４ビツトづつとする必要はな
く、基準信号のレベルも４レベルに限られるものではな
い。

また、複数の固定したレベルの基準信号を設定するのに
代えて、同期保持状態に移行する前に拡散符号一周期分
のスライドを行い、その間の相関信号の最大値より一定
値を引いた値を基準信号のレベルとして設定する構成と
することもできる。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明のスペクトル拡散通信機は、拡散符
号の一周期の間に得られる相関信号の最大値よりやや低
いレベルを基準信号レベルとして設定するようにしたか
ら、他の送信器との混信や妨害信号による影響を最小限
に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は通信機の要部回路図、第２図はコンピュータの作動を
示すフローチャート、第３図は通信機の作動を説明する
タイムチャート、第４図は従来の通信機の全体構成ブロ
ック図である。 １・・・相関器 ２・・・包絡線検波回路 ３・・・比較回路 ４・・・位相変更回路 ５・・・基準信号設定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　データ信号を周期的に繰返す第１の拡散符号で変調し
   て広帯域信号として送信する送信器と、上記広帯域信号
   を受信し、これを上記第１の拡散符号と同一で符号速度
   が僅かに異なり上記周期で繰返す第２の拡散符号で復調
   して上記データ信号を得る受信器とで構成されるスペク
   トル拡散通信機において、受信器で受信された上記広帯
   域信号に含まれる第１の拡散符号と上記第２の拡散符号
   との相関をとり、相関度に応じた相関信号を発する相関
   検出手段と、上記相関信号の信号レベルを基準信号の信
   号レベルと比較する手段と、比較結果を参照して、上記
   相関信号の信号レベルが基準レベル以上になるまで上記
   第２の拡散符号の位相を一定量づつ変更する位相変更手
   段と、上記拡散符号の最初の一周期内で得られた相関信
   号の最高レベルよりもやや低いレベルを上記基準レベル
   として設定する基準レベル設定手段とを具備するスペク
   トル拡散通信機。