JPH06216877A - スペクトラム拡散測距システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンボルバ上で符号同期をとることなく簡易
に距離測定を行い得るスペクトラム拡散測距システムの
提供。 【構成】 測距側スペクトラム拡散通信装置１が、加算
器３３で受信したＳＳ拡散信号ｄと、ＰＮ符号発生部１
２からのＰＮ符号を掛け算部３２を介して変調したＳＳ
信号ｉとを合成してコンボルバ２４の入力側に加え、参
照入力側にはＰＮ符号発生部２９からのＰＮ符号を掛け
算部３０を介して変調した（入力ＳＳ信号ｄに対し時間
反転された）ＳＳ信号ｅを入力して相関ピークを出力
し、増幅部２５、検波部２６を経てピーク検出部２７で
相関ピーク検出パルスｊ，ｋを得る。次に、距離測定部
３５が、ＰＮクロック発振部１１からのＰＮクロックに
同期して、相関ピーク検出パルスｊの立上りと相関ピー
ク検出パルスｋとの立上りまでの時間を計測し、該計測
時間に基づいて距離を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスペクトラム拡散測距シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信（以下、ＳＳ通信
と記す）方式の応用技術として測距方式が知られてい
る。この測距方式ではスペクトラム拡散信号（以下、Ｓ
Ｓ信号と記す）を測距側ＳＳ通信装置と被測距側ＳＳ通
信装置の間で折返し送受信を行い、ＰＮ符号の位相差
（時間差）から距離を測定する。

【０００３】図３は、従来の測距方式を用いた測距側ス
ペクトラム拡散通信装置及び被測距側ＳＳ通信装置の構
成例を示すブロック図であり、測距側ＳＳ通信装置１’
と被測距側ＳＳ通信装置５が示されており、測距側ＳＳ
通信装置１’は送信ブロック１０、受信ブロック２０’
及び距離測定部３５’の３ブロックに大別されて示され
ている。以下、測距側ＳＳ通信装置１’と被測距側ＳＳ
通信装置２’の間でのＳＳ通信方式による送受信及び測
距におけるそれぞれの装置の動作について述べる。

【０００４】 （１）［測距側ＳＳ通信装置１’の送信ブロック１０の
動作］ＰＮクロック発振部１１から図４のに示すよう
な周期ｔ１のＰＮクロックを発生させ、このクロックを
基にＰＮ符号発生部１２から図４のに示すようにＰＮ
クロックの立上りエッジと同期してＰＮチップ長ｔ１、
周期ｔ２のＰＮ符号ａと、図４のに示すようなＰＮ符
号のスタートパルスｂを出力する。掛け算部１３はＰＮ
符号発生部１２から出力される図５のに示すような電
力スペクトラムをもつベースバンドのＰＮ符号ａと局部
発振部１４から出力されるキャリアｆ１との掛け算を行
い、ＰＮ符号ａを高周波変調する。ここで、高周波変調
されたＰＮ符号ａをＳＳ信号ｃと呼ぶ。送信アンテナ１
５からは図５の及び図４のに示すような中心周波数
ｆ１のＳＳ信号ｃの送信を行う。

【０００５】 （２）［被測距側ＳＳ通信装置５の動作］測距側ＳＳ通
信装置１’側から送信アンテナ１５を介して送信される
中心周波数ｆ１のＳＳ信号ｃを受信アンテナ５１で受信
し、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）５２によりスペクト
ルのメインローブ以外の不要な周波数成分を除去する。
増幅器５３はＳＳ信号ｃの増幅を行い周波数変換部５４
により図５のに示すような中心周波数ｆ２のＳＳ信号
ｄに変換し、送信アンテナ５５からＳＳ信号ｄを折返し
送信する。ここで、周波数変換は、測距側ＳＳ通信装置
１’側から送信されるＳＳ信号と被測距側ＳＳ通信装置
５側から折返し送信するＳＳ信号の干渉を排除するため
に行われる。

【０００６】 （３）［測距側ＳＳ通信装置１’の受信ブロック２０’
の動作］被測距側ＳＳ通信装置５の送信アンテナ５５か
ら折返し送信される中心周波数ｆ２で伝搬遅延２τのＳ
Ｓ信号ｄを受信アンテナ２１で受信する。ＢＰＦ２２は
ＳＳ信号ｄにおけるスペクトルのメインローブ以外の不
要な周波数成分を除去する。そして、増幅器２３により
ＳＳ信号ｄの増幅を行ってコンボルバ２４の信号入力側
に入力する（図６の参照）。

【０００７】コンボルバ２４の参照入力側にはＳＳ信号
ｄに対し時間反転した図６のに示すようなＳＳ信号ｅ
（バーＰＮ）を入力する。ここでＳＳ信号ｅは送信ブロ
ック１０の場合と同様にＰＮクロック発振部１１からの
周期ｔ１のＰＮクロックを基にＰＮ符号発生部２９から
出力されるＰＮチップ長ｔ１、周期ｔ２のＰＮ符号ｆ１
と局部発振部３１から出力されるキャリアｆ２を掛け算
器３０で掛け算したものである。

【０００８】コンボルバ２４では、ＳＳ信号ｄとＳＳ信
号ｅの相関演算を行いＳＳ信号ｄとＳＳ信号ｅが一致す
ると図６のに示すような相関ピークを出力する。な
お、相関ピークのパルス幅及び周期はコンボルバにより
時間が２倍に圧縮されるので、パルス幅はｔ１で周期が
１／２ｔ２となる。

【０００９】増幅部２５は相関ピークの増幅を行い、検
波部２６は図６ののように相関ピークの包絡線検波を
行う。ピーク検出部２７は図７Ａに示すようなコンパレ
ータにより構成され、相関ピークが基準信号より大きい
ときに図５のに示すような相関ピーク検出パルスｇを
出力する。

【００１０】同期回路２８はピーク検出部２７から出力
される相関ピーク検出パルスｇとＰＮ符号発生器２９か
ら出力されるＰＮ符号ｆのスタートパルスｈの立上りエ
ッジを基に位相制御を行い、図６の，に示すように
ＳＳ信号ｄ（ＰＮ）とＳＳ信号ｅ（バーＰＮ）のＰＮ符
号パターンがコンボルバ２４のゲート上で一致するよう
にする（以下、同期回路２８のこの動作を符号同期とい
う）。

【００１１】 （４）［距離測定部３５’の動作］符号同期後に距離測
定部３５’は図６の（図４のと同じ）に示すような
送信ＰＮ符号ａのスタートパルスｂの立上りエッジと図
６のに示すようなＰＮ符号ｆのスタートパルスｈの立
上りエッジとの間の時間をカウントする。なお、カウン
ト動作はＰＮクロック発振部１１から出力されるＰＮク
ロックに基づいて行う。

【００１２】距離測定部３５’によるパルス数のカウン
ト結果をｎとすると、測距側ＳＳ通信装置１’と被測距
側ＳＳ通信装置５の間の折返し送受信での電波伝搬時間
τは、ｔ１をＰＮクロックの１周期とすると、 τ＝ｔ１・ｎ となる。よって、測距側ＳＳ通信装置１’と被測距側Ｓ
Ｓ通信装置５間の距離Ｌは、Ｃを光速とすると、コンボ
ルバにより時間が２倍に圧縮されているので、 Ｌ＝Ｃ・τ から求めることができる。上述した従来技術によるＳＳ
測距方式ではコンボルバを用いることにより参照ＰＮ符
号パターンを任意に設定でき、符号分割多重（ＣＤＭ
Ａ）が実現できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によるＳＳ測距方式では、コンボルバのゲート上
において受信ＳＳ信号と参照ＳＳ信号のＰＮ符号パター
ンの符号同期をとるための同期回路が必要であり、ま
た、コンボルバにはゲート遅延時間が発生するのでこれ
を補償するために補償回路を必要とすることから、符号
同期精度及びゲート遅延時間の測定精度が距離測定の精
度に影響するという問題点があった。

【００１４】本発明の第１の目的は上記問題点を解消す
るために創案されたものであり、コンボルバ上で符号同
期をとることなく簡易に距離測定を行い得るスペクトラ
ム拡散測距システムを提供することにある。また、前記
伝搬時間はカウンタを用いて計測するが、上の例のよう
な場合の“時間”は非常に短いため精度良く計測しよう
とすると、発振周波数の非常に高いクロックジェネレー
タを用いなくてはならない。しかしながらカウンタには
カウントできる限界の周波数があり、高速のクロックを
用いると動作しなくなってしまう。そこでこの問題を解
決するために次に示す方法を取ることがある。即ち、も
ともとの高速のクロックを分周し順次別のカウンタを動
作させカウントすると言う方式である。しかしながらこ
の場合、例えば、精度を１／１０にしようとすると、カ
ウンタ１０個が、１／１００にしようとすると１００個
のカウンタが必要となり、多数のカウンタを必要とする
と言う問題がある。

【００１５】本発明の第２の目的は高速のクロック、或
いは、多数のカウンタを必要とせず測距を行うことを可
能としたスペクトラム拡散測距システムを提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために第１の発明のスペクトラム拡散測距システム
は、ＰＮクロック発振部を含む送信ブロックと、受信ブ
ロックと、距離測定部からなる測距側スペクトラム拡散
通信装置と、該測距側スペクトラム拡散通信装置に対し
て測定可能な距離範囲内に設けられた被測距側スペクト
ラム拡散通信装置とを有し、送信ブロックが前記ＰＮク
ロック発振部からのＰＮクロックに同期する第１のＰＮ
符号を変調して第１のスペクトラム拡散信号として送信
し、前記被測距側スペクトラム拡散通信装置が前記第１
のスペクトラム拡散信号を受信して周波数変換して第２
のスペクトラム拡散信号として送信し、前記受信ブロッ
クが前記第２のスペクトラム拡散信号を受信して、該第
２のスペクトラム拡散信号に対して時間反転した反転ス
ペクトラム拡散信号と該第２のスペクトラム拡散信号と
から相関ピークを得るスペクトラム拡散測距システムに
おいて、受信ブロックが、第１のＰＮ符号を変調して第
３のスペクトラム拡散信号を得る第１のＰＮ符号変調手
段と、ＰＮクロック発振部からのＰＮクロックに同期す
る第２のＰＮ符号を変調して反転スペクトラム拡散信号
を得る第２のＰＮ符号変調手段と、第２のスペクトラム
拡散信号と前記第３のスペクトラム拡散信号から合成信
号を得る合成手段と、合成信号と反転スペクトラム拡散
信号から第１の相関ピーク及び第２の相関ピークを得る
相関手段と、相関手段からの前記第１及び第２の相関ピ
ークを検波し、第１及び第２の相関ピーク検出パルスを
得る相関ピーク検出パルス生成手段と、を有し、距離測
定部が、ＰＮクロック発振部からのＰＮクロックに同期
して、第１の相関ピーク検出パルスの立上りと第２の相
関ピーク検出パルスとの立上りまでの時間を計測し、該
計測時間に基づいて測距側スペクトラム拡散通信装置か
ら被測距側スペクトラム拡散通信装置までの距離を算出
することを特徴とする。

【００１７】上記第２の目的を達成するため、第２の発
明のスペクトラム拡散測距システムは、ＰＮ符号発生部
を含む送信ブロックと、受信ブロックと、距離測定部か
らなる測距側スペクトラム拡散通信装置と、該測距側ス
ペクトラム拡散通信装置に対して測定可能な距離範囲内
に設けられた被測距側スペクトラム拡散通信装置とを有
し、前記送信ブロックが前記ＰＮ符号発生部からの第１
のＰＮ符号を変調して第１のスペクトラム拡散信号とし
て送信し、前記被測距側スペクトラム拡散通信装置が前
記第１のスペクトラム拡散信号を受信して周波数変換し
て第２のスペクトラム拡散信号として送信し、前記受信
ブロックが前記第２のスペクトラム拡散信号を受信し
て、該第２のスペクトラム拡散信号から相関ピークを得
るスペクトラム拡散測距システムにおいて、前記受信ブ
ロックが、前記第２のスペクトラム拡散信号を周波数変
換する周波数変換手段と、周波数変換された第２のスペ
クトラム拡散信号が入力されて相関ピークを得る相関手
段と、前記ＰＮ符号発生器からのスタートビットを遅延
させて出力する遅延手段と、遅延されたスタートビット
により上記相関ピークの通過をオンオフするゲート手段
と、上記ゲート手段の出力に基づいて前記遅延手段の遅
延量を設定し、設定された遅延量から前記測距側スペク
トラム拡散通信装置から前記被測距側スペクトラム拡散
通信装置までの距離を計測する判定手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【００１８】

【作用】上記構成により第１の発明のスペクトラム拡散
測距システムは、受信ブロックが、第１のＰＮ符号変調
手段により第１のＰＮ符号を変調して第３のスペクトラ
ム拡散信号を得て、第２のＰＮ符号変調手段によりＰＮ
クロック発振部からのＰＮクロックに同期する第２のＰ
Ｎ符号を変調して反転スペクトラム拡散信号を得る。そ
して、合成手段により第２のスペクトラム拡散信号と前
記第３のスペクトラム拡散信号から合成信号を得て、相
関手段により合成信号と反転スペクトラム拡散信号から
第１の相関ピーク及び第２の相関ピークを得て、相関ピ
ーク検出パルス生成手段により相関手段からの第１及び
第２の相関ピークを検波し、第１及び第２の相関ピーク
検出パルスを得る。次に、距離測定部が、ＰＮクロック
発振部からのＰＮクロックに同期して、第１の相関ピー
ク検出パルスの立上りと第２の相関ピーク検出パルスと
の立上りまでの時間を計測し、該計測時間に基づいて測
距側スペクトラム拡散通信装置から被測距側スペクトラ
ム拡散通信装置までの距離を算出する。

【００１９】また第２の発明のスペクトラム拡散測距シ
ステムは、受信ブロックが、第２のスペクトラム拡散信
号の周波数を変換して相関手段に入力して相関ピークを
得る。そしてこの相関ピークはゲート手段に入力され、
このゲート手段はＰＮ符号発生器からのスタートビット
を遅延手段により遅延させた信号でオンオフされ、その
出力に基づいて判定手段が上記遅延手段の遅延量を設定
する。判定手段はこの設定された遅延量から前記距離を
計測する。

【００２０】

【実施例】図１は第１の発明に基づくスペクトラム測距
装置の構成を示すブロック図であり、測距側ＳＳ通信装
置１が示されている。図１において、図３に示した記号
と等しい記号の部分の構成及び作用は図３の該当部分の
構成と同様である。また、被測距側ＳＳ通信装置の構成
は図３に示した被測距側ＳＳ通信装置５と同様であり、
図示を省略する。

【００２１】図１において、１０は送信ブロックであり
構成は図３の送信ブロックと同様である。２０は受信ブ
ロックであり、２１は受信アンテナ、２２はＢＰＦ、２
３，２５は増幅部、２４はコンボルバであり相関手段に
相当し、２６は検波部、２７はピーク検出部、２９はＰ
Ｎ符号発生部、３０，３２は掛け算部、３１は局部発振
部、３３は加算器であり合成手段に相当し、３５は距離
測定部である。

【００２２】また、ＰＮ符号発生部１２、局部発振部３
１及び掛け算部３２は第１のＰＮ符号変調手段に相当
し、ＰＮ符号発生部２９、局部発振部３１及び掛け算部
３０は第２のＰＮ符号変調手段に相当し、増幅部１５、
検波部１６及びピーク検出部２７は相関ピーク検出手段
に相当する。なお、図１において、送信ブロックの動作
及び被測距側ＳＳ通信装置の動作は前述した図３の場合
と同様であり、説明を省略する。

【００２３】まず、測距側ＳＳ通信装置１の受信ブロッ
ク２０の動作について述べると、図１において、被測距
側ＳＳ通信装置（図示せず）から折返し送信される図２
のに示すような中心周波数ｆ２でのＳＳ信号ｄ（ＰＮ
１）を受信アンテナ２１で受信する。ＢＰＦ２２はＳＳ
信号ｄにおけるスペクトルのメインローブ以外の不要な
周波数成分を除去する。そして、増幅部２３によりＳＳ
信号ｄの増幅を行って加算器３３に入力する。また、加
算器３３の他の一方にはＰＮ符号発生部１２から出力さ
れるＰＮ符号ａと局部発振部３１から出力されるキャリ
アｆ２を掛け算器３２で掛け算した結果である図２の
に示すようなＳＳ信号ｉ（ＰＮ２）を入力する。加算器
３３ではＳＳ信号ｄとＳＳ信号ｉの合成を行い、その出
力をコンボルバ２４の信号入力側に入力する。

【００２４】コンボルバ２４の参照入力側にはＳＳ信号
ｄに対し時間反転した図２のに示すようなＳＳ信号ｅ
（バーＰＮ）を入力する。ここでＳＳ信号ｅは送信ブロ
ック１０の場合（図３（前述）の説明参照）と同様にＰ
Ｎクロック発振部１１からの周期ｔ１のＰＮクロックを
基にＰＮ符号発生部２９から出力されるＰＮチップ長ｔ
１、周期ｔ２のＰＮ符号ｆ１と局部発振部３１から出力
されるキャリアｆ２を掛け算器３０で掛け算したもので
ある。

【００２５】コンボルバ２４では、ＳＳ信号ｄとＳＳ信
号ｅ及びＳＳ信号ｉとＳＳ信号ｅの相関演算を行い、Ｓ
Ｓ信号ｄとＳＳ信号ｅが一致すると図２ののような相
関ピークが得られ、ＳＳ信号ｉとＳＳ信号ｅが一致する
と図２ののような相関ピークが得られ、コンボルバ出
力では図２ののような合成出力が得られる。

【００２６】増幅部２５は相関ピークの増幅を行い、検
波部２６は図２ののように相関ピークの包絡線検波を
行う。

【００２７】ピーク検出部２７は図７Ａに示すようなコ
ンパレータにより構成され、相関ピークが基準信号より
大きいときに図２のに示すような相関ピーク検出パル
スｊ及びｋを出力する。

【００２８】次に、距離測定部３５の動作について述べ
ると、距離測定部３５は相関ピーク検出パルスｊの立上
りエッジと相関ピーク検出パルスｋの立上りエッジとの
間の時間のカウントを行う。また、カウント動作はＰＮ
クロック発振部１１から出力されるＰＮクロックに基づ
いて行い、図２のに示す相関ピーク検出パルスｊはＳ
Ｓ信号ｉとＳＳ信号ｅの相関演算によるものを示し、相
関ピーク検出パルスｋはＳＳ信号ｄとＳＳ信号ｅの相関
演算によるものを示す。なお、距離測定部３５による時
間のカウントは相関ピーク検出パルスｊの立下りエッジ
と相関ピーク検出パルスｋの立下りエッジとの間の時間
のカウントでもよい。

【００２９】これにより、距離測定部３５によるカウン
ト数をｎとすると、測距側ＳＳ通信装置１と被測距側Ｓ
Ｓ通信装置５の間の折返し送受信での電波伝搬時間τ
は、ｔ１をＰＮクロックの１周期とすると、 τ＝ｔ１・ｎ となる。コンボルバ２４により時間が２倍に圧縮されて
いるので、測距側ＳＳ通信装置１’と被測距側ＳＳ通信
装置５間の距離Ｌは、Ｃを光速とすると、 Ｌ＝Ｃ・τ から求めることができる。

【００３０】上記により、第１の発明のＳＳ測定装置に
よれば、コンボルバのゲート上においてＰＮ符号パター
ンの同期をとることなく正確に電波伝搬時間を計測する
ことができ、また、コンボルバを用いることにより参照
ＰＮ符号パターンを任意に設定できるので、符号分割多
重（ＣＤＭＡ）が容易に実現できる。

【００３１】図８は第２の発明に基づくスペクトラム測
距装置の構成を示すブロック図であり、測距側ＳＳ通信
装置１が示されている。なお、被測距側ＳＳ通信装置の
構成は図３に示した被測距側ＳＳ通信装置５と同様であ
るので、図示を省略する。図１において、６０は送信ブ
ロックであり、ＰＮ符号発生器（ＰＮＧ）６１、シグナ
ルジェネレータ６２、掛け算器６３、バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）６４、増幅器６５、送信アンテナ６６から
成る。７０は受信ブロックであり、受信アンテナ７１、
バンドパスフィルタ７２，７３、シグナルジェネレータ
７４、掛け算器７５、マッチドフィルタ７６、ゲート回
路７７、判定回路７８、遅延回路７９から成る。

【００３２】遅延回路７９は、例えば、図９に示すよう
に、複数の遅延器７９₁〜７９_n及びスイッチＳＷ₁〜Ｓ
Ｗ_nから成り、夫々の遅延器の遅延量τ１，τ２…はτ
１＝（１／２）ｔ、τ２＝（１／４）ｔ…と２のべき乗
に反比例した形となっている。図９の構成の遅延回路７
９において、スイッチのオンオフ状態によりパルスが入
力されるとき幾つかのパルスが出力されるが、ゲート回
路７７はその最初のパルスのみでオンオフするように制
御される。

【００３３】送信ブロック６０において、ＰＮ符号発生
器６１は任意の周期ｔでＰＮ符号を１周期分生成してい
る。この時、ｔはＰＮ符号１周期の時間より長い時間と
する。このＰＮ符号はシグナルジェネレータ６２からの
出力信号と掛け算器６３で掛け算されて高周波変調が行
われ、得られたＲＦ信号はＢＰＦ６４、増幅器６５を介
して送信アンテナ６６から送信される。

【００３４】受信ブロック７０では、前述したように被
測距側ＳＳ通信装置（図示せず）から折り返し送信され
たＳＳ信号を、受信アンテナ７１で受信する。この受信
信号はマッチドフィルタ７６のため、バンドパスフィル
タ７２を介して掛け算器７５によりシグナルジェネレー
タ７４からの出力信号と掛け算されて周波数変換され、
バンドパスフィルタ７３を介してマッチドフィルタ７６
に入力される。

【００３５】これによりマッチドフィルタ７６から相関
ピークが出力されるが、この相関ピークはゲート回路７
７を通り判定回路７８に入力される。ゲート回路７７は
ＰＮ符号発生器６１からのスタートビット（ＳＴＢ）
を、遅延回路７９で遅延させた信号によりオンオフされ
マッチドフィルタ７６からの相関出力を判定回路７８に
入力するかどうかのゲート動作をする。オンの場合、判
定回路７８に相関出力を入力させ、オフの場合、相関出
力をマスクする。判定回路７８はゲート回路７７の出力
信号に基づいたタイミングで遅延回路７９のスイッチを
オンオフすることにより遅延量の設定を行い、この遅延
量により前記測距の距離を計測する。

【００３６】図１０は上述した動作の一例を示すタイミ
ングチャートで、ＰＮ符号とＳＴＢは図示の関係となっ
ていて、また被測距側ＳＳ通信装置から折り返してきた
受信信号から得られた相関ピークのタイミングは図示の
通りとする。また図１０で、スイッチ１〜スイッチ４は
図９の各スイッチＳＷ₁〜ＳＷ₄のオンオフ状態をあらわ
しており、更に遅延ゲートはＳＴＢが遅延回路７９を通
ってその遅延出力によりゲート回路７７がオンオフする
状態を示している。

【００３７】測定開始時に図１０でスイッチ１はオフ、
その他のスイッチ２〜４はオンとなっている。遅延回路
７９は一番目の遅延ゲートの立上りの時スイッチ２をオ
フに、ｎ番目の遅延ゲートの立上りの時スイッチｎ＋１
をオフするように制御される。

【００３８】一方、判定回路７８は１番目のＳＴＢから
遅延ゲートの立上りまでに相関ピークが存在すれば、ス
イッチ１をオンに、ｎ番目のＳＴＢから遅延ゲートの立
上りまでに相関ピークが存在すればスイッチｎをオンに
するように遅延回路７９の遅延量を制御する。このよう
にしてスイッチの数だけ制御を行うと、スイッチの状
態、即ち設定される遅延量から前記距離を計測すること
ができる。なおこの場合、被測距側ＳＳ通信装置で生じ
る遅延等物理的に生じる遅延は予め補正しておく必要が
ある。

【００３９】なお、図８の実施例では相関手段としてマ
ッチドフィルタ７６を用いたが、これに代えて図１１に
示すようにコンボルバ７６’を用いてもよい。但しコン
ボルバ７６’を用いた場合、リファレンス信号がシグナ
ル信号（受信信号）と時間的に逆方向に移動しながら相
関がとられるため、得られる時間情報はマッチドフィル
タで得られる時間情報の半分の時間となる。またＰＮＧ
６１から出力されるＰＮ１，ＰＮ２はイメージ符号であ
り、スタートビット（ＳＴＢ）はＰＮ１，ＰＮ２が時間
反転で同位相となるとき発生する。

【００４０】図１２は前述した遅延回路７９の各スイッ
チを動作させるための判定回路７８の一構成例を示す。
同図において、７８ａは比較回路、７８ｂはカウンタ、
７８ｃはデマルチプレクサ、７８ｄはラッチ回路、７８
ｅはＤ型フリップフロップである。同図でゲート回路７
７の出力は比較回路７８ａで基準信号と比較され、その
出力でラッチ回路７８ｄを動作させる。ＰＮＧ６１から
のスタートビットＳＴＢはカウンタ７８ｂに入力され、
そのカウント出力はデマルチプレクサ７８ｃを介してラ
ッチ回路７８ｄに送られる。Ｄ型フリップフロップ回路
７８ｅは遅延回路７９からのオンオフ信号（ＯＮ／ＯＦ
Ｆ）でトリガーされ、ラッチ回路７８ｄのカウント出
力、即ちスイッチＳＷ₁〜ＳＷ_n用制御信号を出力する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によれ
ば、コンボルバのゲート上においてＰＮ符号パターンの
同期をとることなく正確な電波伝搬時間を計測すること
ができる。また、同期をとるための同期回路を必要とせ
ず、更に相対的な相関ピークの時間差により距離を測定
するので、コンボルバのゲート補償回路を必要としない
ことから、従来例と比較して回路規模（大きさ）を縮小
することが可能となる。また第２の発明によれば、高速
のクロック、或いは多数のカウンタを必要とせず、簡単
な構成のＳＳ測距装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明のスペクトラム拡散測距システムの
一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の装置でのコンボルバへの信号の入力タイ
ミングチャートである。

【図３】従来のスペクトラム拡散測距システムの構成例
を示すブロック図である。

【図４】図１及び図３の装置の各構成の入出力信号の波
形図である。

【図５】電力スペクトラムのメインローブの説明図であ
る。

【図６】図３の装置でのコンボルバへのＳＳ信号の入力
タイミングチャートである。

【図７】ピーク検出部の構成例とピークパルスを示す図
である。

【図８】第２の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図９】遅延回路の構成例を示す図である。

【図１０】図８の実施例の動作説明用のタイミングチャ
ートである。

【図１１】図８の実施例の変形例を示すブロック図であ
る。

【図１２】判定回路の一構成例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１，１’ 測距側ＳＳ通信装置 ５ 被測距側ＳＳ通信装置 １０ 送信ブロック ２０，２０’ 受信ブロック ２３，２５ 増幅部 ２４ コンボルバ（相関手段） ２６ 検波部 ２７ ピーク検出部 ２９ ＰＮ符号発生部 ３０，３２ 掛け算部 ３１ 局部発振部 ３３ 加算器（合成手段） ３５，３５’ 距離測定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＮクロック発振部を含む送信ブロック
   と、受信ブロックと、距離測定部からなる測距側スペク
   トラム拡散通信装置と、該測距側スペクトラム拡散通信
   装置に対して測定可能な距離範囲内に設けられた被測距
   側スペクトラム拡散通信装置とを有し、 前記送信ブロックが前記ＰＮクロック発振部からのＰＮ
   クロックに同期する第１のＰＮ符号を変調して第１のス
   ペクトラム拡散信号として送信し、前記被測距側スペク
   トラム拡散通信装置が前記第１のスペクトラム拡散信号
   を受信して周波数変換して第２のスペクトラム拡散信号
   として送信し、前記受信ブロックが前記第２のスペクト
   ラム拡散信号を受信して、該第２のスペクトラム拡散信
   号に対して時間反転した反転スペクトラム拡散信号と該
   第２のスペクトラム拡散信号とから相関ピークを得るス
   ペクトラム拡散測距システムにおいて、 前記受信ブロックが、前記第１のＰＮ符号を変調して第
   ３のスペクトラム拡散信号を得る第１のＰＮ符号変調手
   段と、前記ＰＮクロック発振部からのＰＮクロックに同
   期する第２のＰＮ符号を変調して前記反転スペクトラム
   拡散信号を得る第２のＰＮ符号変調手段と、前記第２の
   スペクトラム拡散信号と前記第３のスペクトラム拡散信
   号から合成信号を得る合成手段と、前記合成信号と前記
   反転スペクトラム拡散信号から第１の相関ピーク及び第
   ２の相関ピークを得る相関手段と、前記相関手段からの
   前記第１及び第２の相関ピークを検波し、第１及び第２
   の相関ピーク検出パルスを得る相関ピーク検出パルス生
   成手段と、を有し、 前記距離測定部が、前記ＰＮクロック発振部からのＰＮ
   クロックに同期して、前記第１の相関ピーク検出パルス
   の立上りと第２の相関ピーク検出パルスとの立上りまで
   の時間を計測し、該計測時間に基づいて前記測距側スペ
   クトラム拡散通信装置から前記被測距側スペクトラム拡
   散通信装置までの距離を算出することを特徴とするスペ
   クトラム拡散測距システム。
2. 【請求項２】 ＰＮ符号発生部を含む送信ブロックと、
   受信ブロックと、距離測定部からなる測距側スペクトラ
   ム拡散通信装置と、該測距側スペクトラム拡散通信装置
   に対して測定可能な距離範囲内に設けられた被測距側ス
   ペクトラム拡散通信装置とを有し、 前記送信ブロックが前記ＰＮ符号発生部からの第１のＰ
   Ｎ符号を変調して第１のスペクトラム拡散信号として送
   信し、前記被測距側スペクトラム拡散通信装置が前記第
   １のスペクトラム拡散信号を受信して周波数変換して第
   ２のスペクトラム拡散信号として送信し、前記受信ブロ
   ックが前記第２のスペクトラム拡散信号を受信して、該
   第２のスペクトラム拡散信号から相関ピークを得るスペ
   クトラム拡散測距システムにおいて、 前記受信ブロックが、前記第２のスペクトラム拡散信号
   を周波数変換する周波数変換手段と、周波数変換された
   第２のスペクトラム拡散信号が入力されて相関ピークを
   得る相関手段と、前記ＰＮ符号発生器からのスタートビ
   ットを遅延させて出力する遅延手段と、遅延されたスタ
   ートビットにより上記相関ピークの通過をオンオフする
   ゲート手段と、 上記ゲート手段の出力に基づいて前記遅延手段の遅延量
   を設定し、設定された遅延量から前記測距側スペクトラ
   ム拡散通信装置から前記被測距側スペクトラム拡散通信
   装置までの距離を計測する判定手段と、を有することを
   特徴とするスペクトラム拡散測距システム。