JPH05252135A - スペクトラム拡散通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直接拡散方式や周波数ホッピング方式等のス
ペクトラム拡散通信方式に関し、拡散帯域内に存在する
高強度スペクトラム信号による干渉を除去する。 【構成】 スペクトラム拡散通信方式の受信部に、高強
度スペクトラム検出部１と可変帯域除去フィルタ２とを
設け、アンテナ６により受信し、サーキュレータ７と受
信フィルタ８とを介した受信拡散変調信号の中の高強度
スペクトラム信号を、高強度スペクトラム検出部１によ
り検出し、その高強度スペクトラム信号を除去するよう
に、可変帯域除去フィルタ２の帯域除去中心周波数及び
除去帯域幅を制御し、高強度スペクトラム信号が除去さ
れた受信拡散変調信号を増幅器３により増幅し、拡散復
調部４に於いて逆拡散符号により復調し、拡散収束部５
によりデータを復元する。

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，周波数
ホッピング方式等のスペクトラム拡散通信に関する。ス
ペクトラム拡散通信方式は、伝送すべき信号の所要帯域
に比較して著しく広い周波数帯域に拡散変調して送信
し、受信側では逆拡散変調を行ってデータを受信するも
のであり、送信データを拡散符号により拡散変調する直
接拡散方式（ＤＳ；Ｄirect Ｓpread ）、送信データを
変調する周波数を拡散符号のパターンに従ってホッピン
グさせる周波数ホッピング方式（ＦＨ；Ｆrequency Ｈ
opping）とが一般的である。又回線対応に直接拡散用の
符号列又は周波数ホッピング用の符号列を異ならせたス
ペクトル拡散方式は、符号分割多重通信方式（ＣＤＭ
Ａ；Ｃode Ｄivision Ｍultiple Ａccess ）と称される
もので、拡散周波数帯域を同一として複数回線の通信が
可能となるから、移動無線通信システムに適用し、周波
数の有効利用を図ることが考えられている。このような
スペクトラム拡散通信方式に於ける拡散帯域内に高強度
スペクトラム信号が存在した場合にも、安定な通信を確
保できることが要望されている。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式に於ける送受
信部は、例えば、図５に示す構成を有するものであり、
５１，５７はアンテナ、５２，５８はサーキュレータ或
いはデュプレクサ、５３は受信フィルタ、５９は送信フ
ィルタ、５４，６０は増幅器、５５は拡散復調部、５６
は拡散収束部、６１は拡散変調部、６２は拡散演算部で
ある。

【０００３】送信データは、拡散演算部６２に入力され
て誤り訂正符号化やスクランブル等が施され、拡散変調
部６１に於いて擬似ランダム符号等の拡散符号により直
接拡散変調或いは周波数ホッピング変調が行われ、増幅
器６０により増幅され、送信フィルタ５９とサーキュレ
ータ５８とを介してアンテナ５７から送信される。受信
部に於いては、アンテナ５１により受信した拡散変調信
号は、下方に図示するように、相手局からの拡散変調信
号ａの外に、他の局からの拡散変調信号ｂ或いは干渉波
信号ｃを含むものである。

【０００４】このような拡散変調信号を受信して、サー
キュレータ５２と受信フィルタ５３とを介して増幅器５
４に入力され、増幅出力信号は拡散復調部５５に入力さ
れて、擬似ランダム符号等の逆拡散符号により逆拡散さ
れ、逆拡散符号と相関が最大となる信号ｄが得られるか
ら、この信号ｄを基に拡散収束部５６に於いてデスクラ
ンブルや誤り訂正復号化等によりデータを復元すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】スペクトラム拡散通
信方式は、スペクトラム当たりの電力密度が小さい為、
他に与える干渉が少ない利点があるが、多数のスペクト
ラム拡散通信局が同時に送信すると、同一の拡散帯域内
で電力が重畳されることになるから、干渉量が多くな
り、通常の通信方式に於ける干渉量に近似するような場
合がある。又レーダ波やマイクロ通信波等による高強度
スペクトラム信号が拡散帯域内に存在すると、拡散利得
が充分でなく、且つ受信系が飽和状態となって、正しい
受信ができなくなる欠点がある。本発明は、高強度スペ
クトラム信号が拡散帯域内に存在する場合でも、干渉量
を低減して正しい通信を可能とすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のスペクトラム拡
散通信方式は、図１を参照して説明すると、高強度スペ
クトラム検出部１と、可変帯域除去フィルタ２とを、ス
ペクトラム拡散受信部に設け、受信拡散変調波に含まれ
る高強度スペクトラム信号を高強度スペクトラム検出部
１により検出し、その検出信号に従って可変帯域除去フ
ィルタ２の除去帯域を制御して、高強度スペクトラム信
号を除去して受信するものであり、３は増幅器、４は拡
散復調部、５は拡散収束部、６はアンテナ、７はサーキ
ュレータ或いはデュプレクサ、８は受信フィルタであ
る。

【０００７】又周波数ホッピング方式に於ける受信部
に、高強度スペクトラム検出部１と、ホッピング周波数
変更制御部とを設け、受信拡散変調波に含まれる高強度
スペクトラム信号を高強度スペクトラム検出部１により
検出してホッピング周波数変更制御部を制御し、高強度
スペクトラム信号の周波数を除いた周波数を用いて周波
数ホッピングを行わせるものである。

【０００８】又レーダ波等の高強度スペクトラム信号の
周波数が予め決められている拡散帯域を用いたスペクト
ラム拡散通信方式に於いて、高強度スペクトラム信号の
周波数を固定帯域除去フィルタにより除去するか、又は
この周波数を除いた周波数を用いて周波数ホッピングを
行わせるものである。

【０００９】

【作用】高強度スペクトラム検出部１は、受信拡散変調
波に含まれる高強度スペクトラム信号の周波数を認識
し、その周波数を阻止帯域とするように可変帯域除去フ
ィルタ２を制御する。従って、アンテナ６により受信
し、サーキュレータ７と受信フィルタ８とを介して可変
帯域除去フィルタ２に加えられた受信拡散変調信号の中
の高強度スペクトラム信号が除去されて、増幅器３を介
して拡散復調部４に入力され、逆拡散符号によって逆拡
散される。従って、高強度スペクトラム信号が存在して
も、増幅器３等が飽和することなく、又干渉量が多くな
ることもなく、正しく逆拡散復調を行うことができる。

【００１０】又周波数ホッピング方式に於いては、高強
度スペクトラム検出部１により検出した高強度スペクト
ラム信号の周波数を使用しないように、周波数ホッピン
グ用のシンセサイザ等を制御し、高強度スペクトラム信
号による干渉量を低減することができる。

【００１１】又レーダ波等の高強度スペクトラム信号の
周波数が予め判っている場合があり、このような場合に
は、可変帯域除去フィルタ２を固定帯域除去フィルタと
することにより、直接拡散方式又は周波数ホッピング方
式に於ける拡散帯域内の高強度スペクトラム信号を除去
して受信処理することができる。又周波数ホッピング方
式に於いては、その高強度スペクトラム信号の周波数を
使用しないことにより、高強度スペクトラム信号による
干渉量を低減することができる。

【００１２】

【実施例】図２は本発明の一実施例のブロック図であ
り、直接拡散方式を適用した場合を示す。同図に於い
て、１１，１９はアンテナ、１２，２０はサーキュレー
タ或いはデュプレクサ、１３は受信フィルタ、２１は送
信フィルタ、１４，２３は可変帯域除去フィルタ（ＢＥ
Ｆ）、１５，２２は増幅器、１６は拡散復調部、１７は
拡散収束部、１８は高強度スペクトラム検出部、２４は
拡散変調部、２５は拡散処理部である。

【００１３】受信部は、アンテナ１１と、サーキュレー
タ１２と、受信フィルタ１３と、可変帯域除去フィルタ
１４と、増幅器１５と、拡散復調部１６と、拡散収束部
１７とを含む構成を有し、送信部は、アンテナ１９と、
サーキュレータ２０と、送信フィルタ２１と、増幅器２
２と、可変帯域除去フィルタ２３と、拡散変調部２４
と、拡散処理部２５とを含む構成を有する。

【００１４】アンテナ１１により受信した拡散変調信号
はサーキュレータ１２を介して受信フィルタ１３に加え
られ、拡散帯域の受信信号が可変帯域除去フィルタ１４
に加えられる。又高強度スペクトラム検出部１８は、ス
ペクトルアナライザと同様な構成により、受信フィルタ
１３を介した受信拡散変調信号の中の高強度スペクトラ
ム信号を検出するもので、高強度スペクトラム信号を検
出すると、その中心周波数と帯域幅との制御信号を可変
帯域除去フィルタ１４，２３に加える。それにより、可
変帯域除去フィルタ１４，２３の帯域除去中心周波数と
除去帯域幅とが制御されて、高強度スペクトラム信号が
除去される。可変帯域除去フィルタ１４，２３は、既に
知られている各種の構成を採用することができるもので
あり、中心周波数のみ可変とする構成を用いることも可
能である。

【００１５】この可変帯域除去フィルタ１４の出力信号
は増幅器１５により増幅されて拡散復調部１６に加えら
れる。この時、増幅器１５は高強度スペクトラム信号が
除去された受信拡散変調信号を増幅するから、高レベル
の高強度スペクトラム信号による過飽和状態となること
はなく、安定な増幅動作を行うことができる。又拡散復
調部１６に於いては、送信側と同一の擬似ランダム符号
等の逆拡散符号を用いて逆拡散を行うものである。この
場合、広い拡散帯域内の一部のスペクトラムが欠如する
ことになるが、逆拡散符号との相関をとることは可能で
あるから、高強度スペクトラム信号による干渉を受ける
ことなく、逆拡散復調を行うことができ、拡散収束部１
７からデータを再生して出力することができる。

【００１６】送信部は、従来例と同様な構成の場合で
も、受信部に於いて、前述のように、拡散帯域内の高強
度スペクトラム信号を除去して逆拡散復調を行うことに
より、高強度スペクトラム信号による干渉量を低減する
ことができるが、この実施例に於いては、送信部に於い
ても、可変帯域除去フィルタ２３を設けた場合を示し、
拡散変調部２４により拡散変調された変調信号の帯域内
から、高強度スペクトラム信号に相当するスペクトラム
が除去されて増幅器２２に加えられる。この増幅器２２
により増幅された拡散変調信号は、送信フィルタ２１
と、サーキュレータ２０とを介してアンテナ１９から送
信される。

【００１７】又拡散帯域内の一部のスペクトラムを用い
ないことにより、誤り率が増加するような場合は、送信
側の拡散処理部２５に於いて畳込み符号等の誤り訂正符
号化を行い、又受信部の拡散収束部１７等に於いてビタ
ビ復号器等による誤り訂正復号化を行えば良いことにな
る。又拡散変調部２４に於ける拡散符号としては、擬似
雑音（ＰＮ）符号，Ｍ系列符号，ゴールド符号等の相互
に相関が小さい符号を用いることができる。又データの
１ビットに対して１周期の拡散符号を用いる場合が一般
的であるが、拡散符号長を長くして、複数ビットに対し
て１周期の拡散符号を用いて拡散変調することもでき
る。又これらの符号を直交符号化して拡散符号とするこ
ともできる。又受信部の拡散復調部１６に於いては、拡
散符号に対応した逆拡散符号を用いるものである。

【００１８】図３は本発明の他の実施例の要部ブロック
図であり、周波数ホッピング方式を適用した場合を示
す。同図に於いて、３１はアンテナ、３２はサーキュレ
ータ或いはデュプレクサ、３３は受信フィルタ、３４は
ホッピング制御変更部、３５は増幅器、３６は拡散復調
部、３７は周波数ホッピング制御部、３８は高強度スペ
クトラム検出部である。

【００１９】受信フィルタ３３を介した受信拡散変調信
号の拡散帯域内の高強度スペクトラム信号を、高強度ス
ペクトラム検出部３８に於いて検出し、ホッピング制御
変更部３４に、高強度スペクトラム信号の中心周波数及
び帯域幅に対応した中心周波数制御信号と帯域幅制御信
号とを加える。ホッピング制御変更部３４は、周波数ホ
ッピング制御部３７が高強度スペクトラム信号の中心周
波数及び帯域幅に従った周波数帯域を用いないように制
御する。従って、拡散復調部３６に於いて逆拡散符号に
基づいて拡散復調した出力信号に、高強度スペクトラム
信号が含まれていても、その周波数帯域が除かれるか
ら、正しい受信データを復元することができる。

【００２０】図４は本発明の他の実施例のブロック図で
あり、受信部は図３と同一の構成を有し、送信部は、ア
ンテナ３９と、サーキュレータ４０或いはデュプレクサ
と、送信フィルタ４１と、増幅器４２と、拡散変調部４
３と、周波数ホッピング制御部４４とを含み、周波数ホ
ッピング制御部４４は、ホッピング制御変更部３４によ
って制御され、拡散変調部４３に於ける周波数ホッピン
グ用の周波数の使用が禁止される。

【００２１】周波数ホッピング制御部４４は、高強度ス
ペクトラム信号の周波数を除いた周波数ホッピング変調
を拡散変調部４３に於いて行わせる場合、その周波数の
代わりに他の周波数を用いることもできる。その場合
は、制御チャネル等を用いて受信側へ通知することによ
り、通知された周波数を用いて逆拡散処理を行うことが
できる。又データの１ビットを複数チップ構成として、
それぞれ異なる周波数の組合せによる周波数ホッピング
変調を行う方式が一般的であるから、１チップ分の周波
数が欠落しても、他の周波数の複数チップ分の受信処理
が可能であり、多数決処理や時定数回路等により、容易
に１ビット分を復元することができる。従って、高強度
スペクトラム信号の周波数を除いて逆拡散処理を行って
も、誤り率が特に増大することはなく、高強度スペクト
ラム信号による干渉量の増大を低減できる効果が大きい
ものである。

【００２２】又図２に示す実施例と同様に、受信フィル
タ３３の後段に可変帯域除去フィルタを設けて、高強度
スペクトラム検出部３８により帯域除去中心周波数及び
除去帯域幅を制御して、受信拡散変調信号の中から高強
度スペクトラム信号を除去し、増幅器３５により増幅し
て拡散復調部３６に加え、ホッピング周波数の一部が欠
落した状態で復調することもできる。その場合も、デー
タの１ビット分が複数チップにより構成され、１チップ
分の周波数が欠落することになり、前述のように容易に
１ビット分を復元できる。なお、畳込み符号等の誤り訂
正符号を用いれば、一層誤り率の低減を図ることができ
る。

【００２３】又レーダサイトの近傍等に於いてスペクト
ラム拡散通信を行うような場合、拡散帯域内に高強度ス
ペクトラム信号となるレーダ波が含まれることになり、
そのレーダ波は予めその周波数が既知であるから、前述
の可変帯域除去フィルタ２，１４，２３を固定帯域除去
フィルタとすることができる。又周波数ホッピング方式
に於いては、ホッピング周波数の中から予め高強度スペ
クトラム信号の周波数を使用しないように設定すること
ができる。それによって、レーダ波のような高強度スペ
クトラム信号による干渉量を低減することができる。

【００２４】又前述の各実施例は、直接拡散方式と周波
数ホッピング方式とについて示すものであるが、パルス
化周波数変調方式や複合方式等の各種の方式を用いたス
ペクトラム拡散通信方式に適用可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、高強度
スペクトラム検出部１と可変帯域除去フィルタ２とを受
信部に設けて、受信拡散変調波に含まれる高強度スペク
トラム信号を除去して、拡散復調部４に於いて拡散復調
を行うものであり、レーダ波のような高強度スペクトラ
ム信号が拡散帯域内に存在しても、それによる干渉を除
去して通信品質を向上することが可能となる。従って、
レーダ，固定マイクロ波通信，衛星通信等と同一周波数
帯域を共用して、スペクトラム拡散通信を行うことが可
能となり、電波の有効利用を図ることができる利点があ
る。

【００２６】又周波数ホッピング方式の場合、高強度ス
ペクトラム検出部１により検出した高強度スペクトラム
信号の周波数をホッピング周波数に用いないように制御
して、拡散変調及び拡散復調を行うことにより、高強度
スペクトラム信号による干渉を除くことができるから、
通信品質を向上することができる。

【００２７】又レーダ波，固定マイクロ波通信システム
のマイクロ波等の予め高強度スペクトラム信号の中心周
波数及び帯域幅が判る場合は、この周波数を除去して拡
散復調を行うことにより、高強度スペクトラム信号によ
る干渉を除き、且つ構成を簡単化して経済的に通信品質
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例のブロック図である。

【図３】本発明の他の実施例の要部ブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例のブロック図である。

【図５】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 高強度スペクトラム検出部 ２ 可変帯域除去フィルタ ３ 増幅器 ４ 拡散復調部 ５ 拡散収束部 ６ アンテナ ７ サーキュレータ或いはデュプレクサ ８ 受信フィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信データを拡散符号によって拡散変調
   して送信し、逆拡散符号により拡散復調を行って受信す
   るスペクトラム拡散通信方式に於いて、 高強度スペクトラム検出部（１）と、可変帯域除去フィ
   ルタ（２）とを設け、受信拡散変調波に含まれる高強度
   スペクトラム信号を前記高強度スペクトラム検出部
   （１）により検出し、該高強度スペクトラム検出部
   （１）の検出信号に従って前記可変帯域除去フィルタ
   （２）の除去帯域を制御し、前記高強度スペクトラム信
   号を除去して受信することを特徴とするスペクトラム拡
   散通信方式。
2. 【請求項２】 送信データを拡散符号によって周波数ホ
   ッピング拡散方式で拡散して送信するスペクトラム拡散
   通信方式に於いて、 高強度スペクトラム検出部（１）と、ホッピング周波数
   変更制御部とを設け、 受信拡散変調波に含まれる高強度スペクトラム信号を前
   記高強度スペクトラム検出部（１）により検出し、該高
   強度スペクトラム検出部（１）の検出信号に従って前記
   ホッピング周波数変更制御部を制御し、前記高強度スペ
   クトラム信号の周波数を除いた周波数を用いて周波数ホ
   ッピングを行わせることを特徴とするスペクトラム拡散
   通信方式。
3. 【請求項３】 レーダ波等による高強度スペクトラム信
   号の周波数が予め決められている拡散帯域を用いたスペ
   クトラム拡散通信方式に於いて、 前記高強度スペクトラム信号の周波数を固定帯域除去フ
   ィルタにより除去又は該周波数を除いた周波数を用いて
   周波数ホッピングを行うことを特徴とする請求項１又は
   ２記載のスペクトラム拡散通信方式。