JPH10178412A - スペクトル拡散通信システム - Google Patents
スペクトル拡散通信システムInfo
- Publication number
- JPH10178412A JPH10178412A JP8340064A JP34006496A JPH10178412A JP H10178412 A JPH10178412 A JP H10178412A JP 8340064 A JP8340064 A JP 8340064A JP 34006496 A JP34006496 A JP 34006496A JP H10178412 A JPH10178412 A JP H10178412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- spread spectrum
- repeater
- communication system
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 送信信号が影響する空間を狭め、かつ、充分
な伝送距離を確保できるスペクトル拡散通信システムを
提供する。 【解決手段】 スペクトル拡散方式の微弱電力無線通信
を行う通信機の間に、スペクトル拡散変調された信号を
復調して元の情報信号を再生し、再生した情報信号をス
ペクトル拡散変調して送信する中継器を設けた。
な伝送距離を確保できるスペクトル拡散通信システムを
提供する。 【解決手段】 スペクトル拡散方式の微弱電力無線通信
を行う通信機の間に、スペクトル拡散変調された信号を
復調して元の情報信号を再生し、再生した情報信号をス
ペクトル拡散変調して送信する中継器を設けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ、映像、音
声等のデジタル信号をスペクトル拡散方式の無線信号に
変換して通信する通信システムに関し、特に、その通信
を微弱電力無線により行う通信システムに関するもので
ある。
声等のデジタル信号をスペクトル拡散方式の無線信号に
変換して通信する通信システムに関し、特に、その通信
を微弱電力無線により行う通信システムに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】データ、映像、音声等の信号を無線で通
信する方式としては、他の通信機器や電子機器の通信へ
妨害を与えにくく、逆に他の通信機器や電子機器の通信
による妨害を受けにくいスペクトル拡散方式が知られて
いる。このスペクトル拡散方式は、通信対象のデジタル
信号の情報を疑似雑音符号(PN符号)を利用して広帯
域に拡散して通信を行う方式であり、通信対象のデジタ
ル信号と、より早い繰り返し速度の疑似雑音符号との演
算により拡散を行う直接拡散方式と、搬送波の周波数を
疑似雑音符号に従って切り換えることで拡散を行う周波
数ホッピング方式に分けられる。
信する方式としては、他の通信機器や電子機器の通信へ
妨害を与えにくく、逆に他の通信機器や電子機器の通信
による妨害を受けにくいスペクトル拡散方式が知られて
いる。このスペクトル拡散方式は、通信対象のデジタル
信号の情報を疑似雑音符号(PN符号)を利用して広帯
域に拡散して通信を行う方式であり、通信対象のデジタ
ル信号と、より早い繰り返し速度の疑似雑音符号との演
算により拡散を行う直接拡散方式と、搬送波の周波数を
疑似雑音符号に従って切り換えることで拡散を行う周波
数ホッピング方式に分けられる。
【0003】これらのスペクトル拡散の技術は無線LA
N等に応用されている。例えば、日本ではISM帯
(2.471〜2.497GHz)での特定小電力無線
(電波出力10mW以下)でプリンターサーバやレスト
ランでのオーダーエントリーシステム等に利用されてい
る。また、送信電力が送信点から3m離れたところで5
00μV/m(−5dBの補正)以下になるよう規定さ
れている微弱電力無線通信での応用も進められている。
ただし、微弱電力無線通信を利用する場合、通信可能な
距離は最大で数m程度と制限される。
N等に応用されている。例えば、日本ではISM帯
(2.471〜2.497GHz)での特定小電力無線
(電波出力10mW以下)でプリンターサーバやレスト
ランでのオーダーエントリーシステム等に利用されてい
る。また、送信電力が送信点から3m離れたところで5
00μV/m(−5dBの補正)以下になるよう規定さ
れている微弱電力無線通信での応用も進められている。
ただし、微弱電力無線通信を利用する場合、通信可能な
距離は最大で数m程度と制限される。
【0004】無線LANの従来技術については、例え
ば、オーム社「わかりやすい無線LAN」前田、加藤共
著(1993年8月20日)に記載されている。
ば、オーム社「わかりやすい無線LAN」前田、加藤共
著(1993年8月20日)に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】屋内の無線通信では、
通信機器の利用する周波数やPN符号が他の通信機器と
重複する場合がある。このような環境下で混信を防ぐた
めには、各通信機器の送信信号が影響する空間をできる
だけ狭く制限しなければならない。しかし、送信信号が
影響する空間を狭く制限すると、通信機器の通信可能な
距離も減少してしまう。
通信機器の利用する周波数やPN符号が他の通信機器と
重複する場合がある。このような環境下で混信を防ぐた
めには、各通信機器の送信信号が影響する空間をできる
だけ狭く制限しなければならない。しかし、送信信号が
影響する空間を狭く制限すると、通信機器の通信可能な
距離も減少してしまう。
【0006】そこで、本発明は、送信信号が影響する空
間を狭め、かつ、充分な伝送距離を確保できるスペクト
ル拡散通信システムを提供することを目的とする。
間を狭め、かつ、充分な伝送距離を確保できるスペクト
ル拡散通信システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明は、情報信号にスペクトル拡散方式の変調
を施すことで広帯域信号を生成し、当該広帯域信号を微
弱電力無線で送信する送信端末と、前記送信部から送信
された広帯域信号を受信し、当該広帯域信号にスペクト
ル拡散方式の復調を施することで前記情報信号を再生
し、再生した情報信号にスペクトル拡散方式の変調を施
すことで広帯域信号を生成して、当該広帯域信号を微弱
電力無線で送信する中継器と、前記中継器から送信され
た広帯域信号を受信し、当該広帯域信号にスペクトル拡
散方式の復調を施すことで前記情報信号を再生する受信
端末とを有することを特徴とするスペクトル拡散通信シ
ステムを提供する。
ために本発明は、情報信号にスペクトル拡散方式の変調
を施すことで広帯域信号を生成し、当該広帯域信号を微
弱電力無線で送信する送信端末と、前記送信部から送信
された広帯域信号を受信し、当該広帯域信号にスペクト
ル拡散方式の復調を施することで前記情報信号を再生
し、再生した情報信号にスペクトル拡散方式の変調を施
すことで広帯域信号を生成して、当該広帯域信号を微弱
電力無線で送信する中継器と、前記中継器から送信され
た広帯域信号を受信し、当該広帯域信号にスペクトル拡
散方式の復調を施すことで前記情報信号を再生する受信
端末とを有することを特徴とするスペクトル拡散通信シ
ステムを提供する。
【0008】本発明によるスペクトル拡散通信システム
では、微弱電力無線により通信を行うことで送信信号の
影響する空間を狭め、さらに、中継器を利用することで
充分な伝送距離を確保する。
では、微弱電力無線により通信を行うことで送信信号の
影響する空間を狭め、さらに、中継器を利用することで
充分な伝送距離を確保する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
説明する。
【0010】図1は、本発明の実施形態に係るスペクト
ル拡散通信システムのブロック図である。図1のスペク
トル拡散通信システムは、送信機1、中継器9、受信機
22により構成され、直接拡散方式のスペクトル拡散通
信を行う。送信機1は、誤り訂正符号化器2、データ変
換部3、排他的論理和回路4、変調器5、PN符号発生
器6、局部発振器7、アンテナ8により構成される。中
継器9は、受信機能としてアンテナ10、帯域通過フィ
ルタ(BPF)11、弾性表面波(SAW)マッチドフ
ィルタ12、復調器13、誤り訂正復号化器14を有
し、送信機能としては誤り訂正符号化器15、データ変
換部16、排他的論理和回路17、PN符号発生器1
8、変調器19、局部発振器20、アンテナ21を有す
る。受信機22は、アンテナ23、BPF24、SAW
マッチドフィルタ25、復調器26、誤り訂正復号化器
27により構成される。
ル拡散通信システムのブロック図である。図1のスペク
トル拡散通信システムは、送信機1、中継器9、受信機
22により構成され、直接拡散方式のスペクトル拡散通
信を行う。送信機1は、誤り訂正符号化器2、データ変
換部3、排他的論理和回路4、変調器5、PN符号発生
器6、局部発振器7、アンテナ8により構成される。中
継器9は、受信機能としてアンテナ10、帯域通過フィ
ルタ(BPF)11、弾性表面波(SAW)マッチドフ
ィルタ12、復調器13、誤り訂正復号化器14を有
し、送信機能としては誤り訂正符号化器15、データ変
換部16、排他的論理和回路17、PN符号発生器1
8、変調器19、局部発振器20、アンテナ21を有す
る。受信機22は、アンテナ23、BPF24、SAW
マッチドフィルタ25、復調器26、誤り訂正復号化器
27により構成される。
【0011】次に、図1のスペクトル拡散通信システム
の動作説明を行う。
の動作説明を行う。
【0012】まず、送信機1の動作について説明する。
送信機1において、送信データは誤り訂正符号化器2に
入力され、送信機1と中継器9との通信で生じた誤りを
訂正できるように符号化がなされる。符号化されたデー
タは、データ変換部3でデータ値「1」に対応して極性
の反転するDPSK(Differentially encoded phasesh
ift keying)変調方式の送信データに変換される。排他
的論理和回路4は、上記変換された送信データと、PN
符号発生器6で生成された拡散用PN符号との排他的論
理和をとる。ここで、拡散用PN符号は送信データより
も十分に短い時間で変化するため、排他的論理和回路4
の出力は、送信データの情報を広帯域に拡散したデータ
となる。拡散を受けたデータは、局部発振器7で生成さ
れた搬送波により変調器5でBPSK(Bi-phase shift
keying)変調されて、アンテナ8から電波で放射され
る。ここで変調器5は、放射される電波の電力が送信点
から3m離れたところで500μV/m(−5dBの補
正)以下になるように送信信号の増幅を行う。なお、日
本の微弱電力無線に適用する場合、局部発振器7の搬送
波周波数としては、例えば300MHz、275MH
z、250MHz、225MHzの内のいずれかの周波
数を用いる。
送信機1において、送信データは誤り訂正符号化器2に
入力され、送信機1と中継器9との通信で生じた誤りを
訂正できるように符号化がなされる。符号化されたデー
タは、データ変換部3でデータ値「1」に対応して極性
の反転するDPSK(Differentially encoded phasesh
ift keying)変調方式の送信データに変換される。排他
的論理和回路4は、上記変換された送信データと、PN
符号発生器6で生成された拡散用PN符号との排他的論
理和をとる。ここで、拡散用PN符号は送信データより
も十分に短い時間で変化するため、排他的論理和回路4
の出力は、送信データの情報を広帯域に拡散したデータ
となる。拡散を受けたデータは、局部発振器7で生成さ
れた搬送波により変調器5でBPSK(Bi-phase shift
keying)変調されて、アンテナ8から電波で放射され
る。ここで変調器5は、放射される電波の電力が送信点
から3m離れたところで500μV/m(−5dBの補
正)以下になるように送信信号の増幅を行う。なお、日
本の微弱電力無線に適用する場合、局部発振器7の搬送
波周波数としては、例えば300MHz、275MH
z、250MHz、225MHzの内のいずれかの周波
数を用いる。
【0013】次に、中継器9について説明する。送信機
1のアンテナ8から放射された電波は、中継器9におい
てアンテナ10に入射し、BPF11で不要帯域にある
雑音成分を除去されてメインローブ信号が取り出され
る。このメインローブ信号はSAWマッチドフィルタ1
2で相関復調される。なお、SAWマッチドフィルタ1
2は、送信機1で利用されるPN符号や搬送周波数に対
応して設計されている。相関復調された信号は、復調器
13でDPSK復調され、さらに、誤り訂正復号化器1
4で復号されることで、送信機1と中継器9の通信で生
じたデータ誤りを訂正される。誤り訂正復号化器14で
復号されたデータは、誤り訂正符号化器15で中継器9
と受信機22との通信で生じうる誤りを訂正できるよう
に符号化を受ける。そして、符号化されたデータは、デ
ータ変換部16でDPSK変調方式に対応したデータに
変換された後、排他的論理和回路17において、PN符
号発生器18で生成された拡散用PN符号と排他的論理
和をとられ、情報の拡散を受ける。拡散を受けたデータ
は、局部発振器20で生成された搬送波により、変調器
19でBPSK変調され、送信機1と同じ送信電力の微
弱電波でアンテナ21から放射される。ここで、局部発
振器20の搬送波周波数は、中継器9の受信信号と送信
信号とが干渉し合わないように選択されている。日本の
微弱電力無線に適用する場合、局部発振器20の搬送波
周波数としては、例えば300MHz、275MHz、
250MHz、225MHzの内、送信機1の搬送波周
波数を除くいずれかの周波数を用いる。このように、送
信機1の搬送波周波数(例えば300MHz)と中継器
9の搬送波周波数(例えば250MHz)を互いに異な
らせることで、中継器9の放射電波が中継器9自身の受
信部へ妨害を与えないようにしている。
1のアンテナ8から放射された電波は、中継器9におい
てアンテナ10に入射し、BPF11で不要帯域にある
雑音成分を除去されてメインローブ信号が取り出され
る。このメインローブ信号はSAWマッチドフィルタ1
2で相関復調される。なお、SAWマッチドフィルタ1
2は、送信機1で利用されるPN符号や搬送周波数に対
応して設計されている。相関復調された信号は、復調器
13でDPSK復調され、さらに、誤り訂正復号化器1
4で復号されることで、送信機1と中継器9の通信で生
じたデータ誤りを訂正される。誤り訂正復号化器14で
復号されたデータは、誤り訂正符号化器15で中継器9
と受信機22との通信で生じうる誤りを訂正できるよう
に符号化を受ける。そして、符号化されたデータは、デ
ータ変換部16でDPSK変調方式に対応したデータに
変換された後、排他的論理和回路17において、PN符
号発生器18で生成された拡散用PN符号と排他的論理
和をとられ、情報の拡散を受ける。拡散を受けたデータ
は、局部発振器20で生成された搬送波により、変調器
19でBPSK変調され、送信機1と同じ送信電力の微
弱電波でアンテナ21から放射される。ここで、局部発
振器20の搬送波周波数は、中継器9の受信信号と送信
信号とが干渉し合わないように選択されている。日本の
微弱電力無線に適用する場合、局部発振器20の搬送波
周波数としては、例えば300MHz、275MHz、
250MHz、225MHzの内、送信機1の搬送波周
波数を除くいずれかの周波数を用いる。このように、送
信機1の搬送波周波数(例えば300MHz)と中継器
9の搬送波周波数(例えば250MHz)を互いに異な
らせることで、中継器9の放射電波が中継器9自身の受
信部へ妨害を与えないようにしている。
【0014】次に、受信機22について説明する。受信
機22において、中継器9のアンテナ21から放射され
た信号はアンテナ23に入射し、BPF24で不要帯域
にある雑音成分が除去されメインローブ信号が取り出さ
れる。このメインローブ信号は、中継器9の送信で利用
されるPN符号や搬送周波数に対応して設計されたSA
Wマッチドフィルタ25で相関復調され、さらに復調器
26でDPSK復調される。DPSK復調されたデータ
は誤り訂正復号化器27で復号され、中継器9と受信機
22との通信で生じたデータ誤りを訂正された後、受信
データとして出力される。
機22において、中継器9のアンテナ21から放射され
た信号はアンテナ23に入射し、BPF24で不要帯域
にある雑音成分が除去されメインローブ信号が取り出さ
れる。このメインローブ信号は、中継器9の送信で利用
されるPN符号や搬送周波数に対応して設計されたSA
Wマッチドフィルタ25で相関復調され、さらに復調器
26でDPSK復調される。DPSK復調されたデータ
は誤り訂正復号化器27で復号され、中継器9と受信機
22との通信で生じたデータ誤りを訂正された後、受信
データとして出力される。
【0015】以上のように直接拡散方式の微弱電力無線
通信を行う本実施形態では、中継器9を用いない場合に
比べ最大で2倍の伝送距離(送信機1と受信機22間)
を確保することができる。
通信を行う本実施形態では、中継器9を用いない場合に
比べ最大で2倍の伝送距離(送信機1と受信機22間)
を確保することができる。
【0016】本発明の第2の実施形態について説明す
る。
る。
【0017】本発明の第2の実施形態に係るスペクトル
拡散通信システムは、前述の第1の実施形態において中
継器を直列にN個(Nは2以上の整数)配置したもので
ある。この構成において送信機の送信信号は、N個の中
継器において順次中継され、受信機に到達する。中継器
を直列にN個配置することで第2の実施形態では、中継
器9を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を
確保することができる。本スペクトル拡散通信システム
では、各中継器9には、送信信号と受信信号が互いに干
渉しあうことのないように搬送波周波数を割り当ててい
る。第K番目の中継器の搬送波周波数をA、第K+1番
目の中継器の搬送波周波数をB、第K+2番目の中継器
の搬送波周波数をCというように、割り当てる搬送波周
波数を異ならせ、各中継器において自分自身の送信電波
が受信部に妨害を与えないようにしている。ただし、1
つ以上の中継器を挟んで配置される各中継器の搬送波周
波数(例えばCとA)は同一でも良い。なお、日本の微
弱電力無線に適用する場合は、上記条件に従い搬送波周
波数を、例えば300MHz、275MHz、250M
Hz、225MHzの内から選択して割り当てる。
拡散通信システムは、前述の第1の実施形態において中
継器を直列にN個(Nは2以上の整数)配置したもので
ある。この構成において送信機の送信信号は、N個の中
継器において順次中継され、受信機に到達する。中継器
を直列にN個配置することで第2の実施形態では、中継
器9を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を
確保することができる。本スペクトル拡散通信システム
では、各中継器9には、送信信号と受信信号が互いに干
渉しあうことのないように搬送波周波数を割り当ててい
る。第K番目の中継器の搬送波周波数をA、第K+1番
目の中継器の搬送波周波数をB、第K+2番目の中継器
の搬送波周波数をCというように、割り当てる搬送波周
波数を異ならせ、各中継器において自分自身の送信電波
が受信部に妨害を与えないようにしている。ただし、1
つ以上の中継器を挟んで配置される各中継器の搬送波周
波数(例えばCとA)は同一でも良い。なお、日本の微
弱電力無線に適用する場合は、上記条件に従い搬送波周
波数を、例えば300MHz、275MHz、250M
Hz、225MHzの内から選択して割り当てる。
【0018】本発明の第3の実施形態について以下で説
明する。
明する。
【0019】図2は、本発明の第3の実施形態に係るス
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。本実施
形態のスペクトル拡散通信システムも、送信機1、中継
器9、受信機22により構成されるが、拡散方式として
周波数ホッピング方式を用いる点が第1の実施形態と異
なる。図2において、送信機1は、誤り訂正符号化器
2、変調器5、拡散符号発生器30、周波数シンセサイ
ザ31、アンテナ8により構成される。中継器9は、受
信機能としてアンテナ10、BPF11、ミキサ34、
BPF35、同期回路36、拡散符号発生器37、周波
数シンセサイザ38、復調器13、誤り訂正復号化器1
4を有し、送信機能として誤り訂正符号化器15、変調
器19、拡散符号発生器40、周波数シンセサイザ4
1、アンテナ21を有する。受信機22は、アンテナ2
3、BPF24、ミキサ44、BPF45、同期回路4
6、拡散符号発生器47、周波数シンセサイザ48、復
調器26、誤り訂正復号化器27により構成される。な
お、図2のアンテナ、変調器、復調器、誤り訂正符号化
器、誤り訂正復号化器は、図1の同一の符号の回路と同
じ機能を持つ。
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。本実施
形態のスペクトル拡散通信システムも、送信機1、中継
器9、受信機22により構成されるが、拡散方式として
周波数ホッピング方式を用いる点が第1の実施形態と異
なる。図2において、送信機1は、誤り訂正符号化器
2、変調器5、拡散符号発生器30、周波数シンセサイ
ザ31、アンテナ8により構成される。中継器9は、受
信機能としてアンテナ10、BPF11、ミキサ34、
BPF35、同期回路36、拡散符号発生器37、周波
数シンセサイザ38、復調器13、誤り訂正復号化器1
4を有し、送信機能として誤り訂正符号化器15、変調
器19、拡散符号発生器40、周波数シンセサイザ4
1、アンテナ21を有する。受信機22は、アンテナ2
3、BPF24、ミキサ44、BPF45、同期回路4
6、拡散符号発生器47、周波数シンセサイザ48、復
調器26、誤り訂正復号化器27により構成される。な
お、図2のアンテナ、変調器、復調器、誤り訂正符号化
器、誤り訂正復号化器は、図1の同一の符号の回路と同
じ機能を持つ。
【0020】次に、図2のスペクトル拡散通信システム
の動作説明を行う。
の動作説明を行う。
【0021】まず、送信機1の動作について説明する。
送信機1において、入力された送信データは、第1の実
施形態と同様に誤り訂正符号化器2で符号化された後、
変調器5でDPSK変調される。これと並行して拡散符
号発生器30は、ホッピングパターンと呼ばれる多値の
信号系列を生成する。この信号系列にしたがい周波数シ
ンセサイザ31は、生成する搬送波周波数を時間的に特
定のパターンで切り換え、変調器5で変調されたデータ
を無線周波数の信号に変換する。これにより、狭帯域信
号である変調器5の変調データは、時間平均としては特
定の広い周波数帯域を占有する広帯域信号に変換され、
微弱電力無線通信の送信電力でアンテナ8から放射され
る。なお、日本の微弱電力無線に適用する場合、この広
帯域信号の中心周波数は、例えば300MHz、275
MHz、250MHz、225MHzのいずれかとなる
ようにする。
送信機1において、入力された送信データは、第1の実
施形態と同様に誤り訂正符号化器2で符号化された後、
変調器5でDPSK変調される。これと並行して拡散符
号発生器30は、ホッピングパターンと呼ばれる多値の
信号系列を生成する。この信号系列にしたがい周波数シ
ンセサイザ31は、生成する搬送波周波数を時間的に特
定のパターンで切り換え、変調器5で変調されたデータ
を無線周波数の信号に変換する。これにより、狭帯域信
号である変調器5の変調データは、時間平均としては特
定の広い周波数帯域を占有する広帯域信号に変換され、
微弱電力無線通信の送信電力でアンテナ8から放射され
る。なお、日本の微弱電力無線に適用する場合、この広
帯域信号の中心周波数は、例えば300MHz、275
MHz、250MHz、225MHzのいずれかとなる
ようにする。
【0022】次に、中継器9について説明する。送信機
1のアンテナ8から放射された信号はアンテナ10に入
射し、BPF11で不要帯域にある雑音成分を除去され
た後、ミキサ34に入力される。これと並行して拡散符
号発生器37は、送信機1内の拡散符号発生器30と同
期して同じホッピングパターンを生成する。周波数シン
セサイザ38は、このホッピングパターンに従って周波
数が変化する復調用の搬送波を生成しミキサ34へ出力
する。BPF11の出力信号は、ミキサ34で復調用の
搬送波と乗算されることにより逆拡散され、拡散前の信
号と同じ帯域幅の狭帯域信号に変換される。この狭帯域
信号は、BPF35で不要帯域の雑音成分を除去された
後、同期回路36と復調器13へ入力される。同期回路
36は、入力された狭帯域信号を基に受信信号の同期捕
捉、同期追跡を行い、タイミング信号を生成する。この
タイミング信号により拡散符号発生器37は受信信号に
合った位相でホッピングパターンを生成することができ
る。具体的には、同期回路36は、まず、例えばシリア
ルサーチ法を用いて、拡散符号発生器37の生成するホ
ッピングパターンの位相をずらして行き受信信号と整合
した位相(同期点)を検出することで同期捕捉を行い、
以降、例えば遅延ロックループを用いて同期追跡を行い
同期点を維持する。一方、復調器13に入力された狭帯
域信号はBPSK復調され、誤り訂正復号化器14でデ
ータ誤りを訂正される。
1のアンテナ8から放射された信号はアンテナ10に入
射し、BPF11で不要帯域にある雑音成分を除去され
た後、ミキサ34に入力される。これと並行して拡散符
号発生器37は、送信機1内の拡散符号発生器30と同
期して同じホッピングパターンを生成する。周波数シン
セサイザ38は、このホッピングパターンに従って周波
数が変化する復調用の搬送波を生成しミキサ34へ出力
する。BPF11の出力信号は、ミキサ34で復調用の
搬送波と乗算されることにより逆拡散され、拡散前の信
号と同じ帯域幅の狭帯域信号に変換される。この狭帯域
信号は、BPF35で不要帯域の雑音成分を除去された
後、同期回路36と復調器13へ入力される。同期回路
36は、入力された狭帯域信号を基に受信信号の同期捕
捉、同期追跡を行い、タイミング信号を生成する。この
タイミング信号により拡散符号発生器37は受信信号に
合った位相でホッピングパターンを生成することができ
る。具体的には、同期回路36は、まず、例えばシリア
ルサーチ法を用いて、拡散符号発生器37の生成するホ
ッピングパターンの位相をずらして行き受信信号と整合
した位相(同期点)を検出することで同期捕捉を行い、
以降、例えば遅延ロックループを用いて同期追跡を行い
同期点を維持する。一方、復調器13に入力された狭帯
域信号はBPSK復調され、誤り訂正復号化器14でデ
ータ誤りを訂正される。
【0023】誤り訂正後のデータは、誤り訂正符号化器
15で符号化され、さらに変調器19でDPSK変調さ
れて周波数シンセサイザ41に入力される。周波数シン
セサイザ41は、拡散符号発生器40の生成するホッピ
ングパターンにしたがい搬送波周波数を時間的に切り換
えて変調器19からの狭帯域信号を無線周波数に変換す
る。これにより、変調器19からの狭帯域信号は、時間
平均としては特定の広い周波数帯域を占有する広帯域信
号に変換され、微弱電力無線通信の送信電力でアンテナ
21から放射される。ここで、周波数シンセサイザ41
から出力される広帯域信号の中心周波数は、中継器9の
受信信号と送信信号とが干渉し合わないように選択され
ている。日本の微弱電力無線通信に適用する場合、この
広帯域信号の中心周波数は、例えば300MHz、27
5MHz、250MHz、225MHzの内、送信機1
の広帯域信号の中心周波数を除くいずれかの周波数とな
るようにする。このように、中継器9で送受信する広帯
域信号の中心周波数を異ならせることで、本実施形態で
は中継器9の放射電波が中継器9自身の受信部へ妨害を
与えないようにしている。
15で符号化され、さらに変調器19でDPSK変調さ
れて周波数シンセサイザ41に入力される。周波数シン
セサイザ41は、拡散符号発生器40の生成するホッピ
ングパターンにしたがい搬送波周波数を時間的に切り換
えて変調器19からの狭帯域信号を無線周波数に変換す
る。これにより、変調器19からの狭帯域信号は、時間
平均としては特定の広い周波数帯域を占有する広帯域信
号に変換され、微弱電力無線通信の送信電力でアンテナ
21から放射される。ここで、周波数シンセサイザ41
から出力される広帯域信号の中心周波数は、中継器9の
受信信号と送信信号とが干渉し合わないように選択され
ている。日本の微弱電力無線通信に適用する場合、この
広帯域信号の中心周波数は、例えば300MHz、27
5MHz、250MHz、225MHzの内、送信機1
の広帯域信号の中心周波数を除くいずれかの周波数とな
るようにする。このように、中継器9で送受信する広帯
域信号の中心周波数を異ならせることで、本実施形態で
は中継器9の放射電波が中継器9自身の受信部へ妨害を
与えないようにしている。
【0024】次に、受信機22について説明する。本受
信機22において、中継器9のアンテナ21から放射さ
れた信号はアンテナ23に入射し、BPF24で不要帯
域にある雑音成分を除去された後、ミキサ44に入力さ
れる。これと並行して拡散符号発生器47は、中継器9
内の拡散符号発生器40と同期して同じホッピングパタ
ーンを生成する。周波数シンセサイザ48は、このホッ
ピングパターンに従って周波数が変化する復調用の搬送
波を生成しミキサ44へ出力する。BPF24の出力信
号は、ミキサ44で復調用の搬送波と乗算されることに
より逆拡散され、拡散前の信号と同じ帯域幅で同じ内容
の狭帯域信号に変換される。この狭帯域信号は、BPF
45で不要帯域の雑音成分を除去された後、同期回路4
6と復調器26へ入力される。同期回路46は、入力さ
れた狭帯域信号を基に、例えば、シリアルサーチ法を用
いて受信信号の同期捕捉を行い、遅延ロックループを用
いて同期追跡を行って、タイミング信号を生成する。こ
のタイミング信号により拡散符号発生器47は、中継器
9の拡散符号発生器40と同期して受信信号に整合した
位相でホッピングパターンを生成する。一方、復調器1
3に入力された狭帯域信号は、BPSK復調され、誤り
訂正復号化器14でデータ誤りを訂正される。
信機22において、中継器9のアンテナ21から放射さ
れた信号はアンテナ23に入射し、BPF24で不要帯
域にある雑音成分を除去された後、ミキサ44に入力さ
れる。これと並行して拡散符号発生器47は、中継器9
内の拡散符号発生器40と同期して同じホッピングパタ
ーンを生成する。周波数シンセサイザ48は、このホッ
ピングパターンに従って周波数が変化する復調用の搬送
波を生成しミキサ44へ出力する。BPF24の出力信
号は、ミキサ44で復調用の搬送波と乗算されることに
より逆拡散され、拡散前の信号と同じ帯域幅で同じ内容
の狭帯域信号に変換される。この狭帯域信号は、BPF
45で不要帯域の雑音成分を除去された後、同期回路4
6と復調器26へ入力される。同期回路46は、入力さ
れた狭帯域信号を基に、例えば、シリアルサーチ法を用
いて受信信号の同期捕捉を行い、遅延ロックループを用
いて同期追跡を行って、タイミング信号を生成する。こ
のタイミング信号により拡散符号発生器47は、中継器
9の拡散符号発生器40と同期して受信信号に整合した
位相でホッピングパターンを生成する。一方、復調器1
3に入力された狭帯域信号は、BPSK復調され、誤り
訂正復号化器14でデータ誤りを訂正される。
【0025】以上のように周波数ホッピング方式の微弱
電力無線通信を行う本実施形態では、中継器9を用いな
い場合に比べ最大で2倍の伝送距離を確保することがで
きる。
電力無線通信を行う本実施形態では、中継器9を用いな
い場合に比べ最大で2倍の伝送距離を確保することがで
きる。
【0026】次に、本発明の第4の実施形態について説
明する。
明する。
【0027】本発明の第4の実施形態に係るスペクトル
拡散通信システムは、前述の第3の実施形態において中
継器を直列にN個(Nは2以上の整数)配置したもので
ある。中継器を直列にN個配置することで第4の実施形
態では、中継器を用いない場合に比べ最大でN+1倍の
伝送距離を確保することができる。本実施形態では、各
中継器の送信する広帯域信号が互いに干渉しあうことの
ないように、広帯域信号の中心周波数を定めている。第
K番目の中継器の送信する広帯域信号の中心周波数を
A、第K+1番目の中継器の送信する広帯域信号の中心
周波数をB、第K+2番目の中継器の送信する広帯域信
号の中心周波数をCというように中心周波数を異なら
せ、各中継器において自中継器の送信電波が自中継器の
受信を妨害しないようにする。ただし、1つ以上の中継
器を挟んで配置される各中継器の送信する広帯域信号の
中心周波数(例えばCとA)は同一でも良い。なお、日
本の微弱電力無線通信に適用する場合には、上記条件に
従い広帯域信号の中心周波数を、例えば300MHz、
275MHz、250MHz、225MHzの内から選
択して割り当てる。
拡散通信システムは、前述の第3の実施形態において中
継器を直列にN個(Nは2以上の整数)配置したもので
ある。中継器を直列にN個配置することで第4の実施形
態では、中継器を用いない場合に比べ最大でN+1倍の
伝送距離を確保することができる。本実施形態では、各
中継器の送信する広帯域信号が互いに干渉しあうことの
ないように、広帯域信号の中心周波数を定めている。第
K番目の中継器の送信する広帯域信号の中心周波数を
A、第K+1番目の中継器の送信する広帯域信号の中心
周波数をB、第K+2番目の中継器の送信する広帯域信
号の中心周波数をCというように中心周波数を異なら
せ、各中継器において自中継器の送信電波が自中継器の
受信を妨害しないようにする。ただし、1つ以上の中継
器を挟んで配置される各中継器の送信する広帯域信号の
中心周波数(例えばCとA)は同一でも良い。なお、日
本の微弱電力無線通信に適用する場合には、上記条件に
従い広帯域信号の中心周波数を、例えば300MHz、
275MHz、250MHz、225MHzの内から選
択して割り当てる。
【0028】本発明の第5の実施形態について以下で説
明する。
明する。
【0029】図3は、本発明の第5の実施形態に係るス
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図3に
示すスペクトル拡散通信システムは、第1の実施形態
(図1)の構成において中継器9内にRAKE受信機を
配置したものである。図3においてRAKE受信機49
は、アンテナ10とBPF11の間に挿入されている。
本実施形態のその他の構成及び動作は、局部発振器7、
局部発振器20を除き第1の実施形態と同じである。
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図3に
示すスペクトル拡散通信システムは、第1の実施形態
(図1)の構成において中継器9内にRAKE受信機を
配置したものである。図3においてRAKE受信機49
は、アンテナ10とBPF11の間に挿入されている。
本実施形態のその他の構成及び動作は、局部発振器7、
局部発振器20を除き第1の実施形態と同じである。
【0030】第1の実施形態では中継器9の局部発振器
7と局部発振器20の搬送波周波数を互いに異ならせる
ていたが、図3の本実施形態では、局部発振器7と局部
発振器20の搬送波周波数を同一としている。この場
合、中継器9のアンテナ10では、送信機1のアンテナ
8と自中継器の送信アンテナ21の両方から同一周波数
で位相のずれた信号を受信することになる。RAKE受
信機49は、この多重波から送信機1の放射電波の信号
のみを抽出する動作を行い、抽出した信号をBPF11
へ出力する。このため、中継器9の放射電波が中継器9
自身の受信部に妨害を与えることはない。
7と局部発振器20の搬送波周波数を互いに異ならせる
ていたが、図3の本実施形態では、局部発振器7と局部
発振器20の搬送波周波数を同一としている。この場
合、中継器9のアンテナ10では、送信機1のアンテナ
8と自中継器の送信アンテナ21の両方から同一周波数
で位相のずれた信号を受信することになる。RAKE受
信機49は、この多重波から送信機1の放射電波の信号
のみを抽出する動作を行い、抽出した信号をBPF11
へ出力する。このため、中継器9の放射電波が中継器9
自身の受信部に妨害を与えることはない。
【0031】このように、本実施形態では、RAKE受
信機を用いることで、送信機と中継器の送信搬送波周波
数を同一にすることができる。また、送信機1および受
信機22間に中継器9を直列にN個(Nは2以上の整
数)配置することで、中継器を用いない場合に比べ最大
でN+1倍の伝送距離を確保することも可能である。
信機を用いることで、送信機と中継器の送信搬送波周波
数を同一にすることができる。また、送信機1および受
信機22間に中継器9を直列にN個(Nは2以上の整
数)配置することで、中継器を用いない場合に比べ最大
でN+1倍の伝送距離を確保することも可能である。
【0032】本発明の第6の実施形態について以下で説
明する。
明する。
【0033】図4は、本発明の第6の実施形態に係るス
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図4の
スペクトル拡散通信システムは、第3の実施形態(図
2)の構成において、中継器9内にRAKE受信機を配
置したものである。図4において、RAKE受信機49
は、中継器9内のアンテナ10とBPF11の間に挿入
されている。本実施形態のその他の構成及び動作は拡散
符号発生器30、拡散符号発生器40を除き第3の実施
形態と同じである。
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図4の
スペクトル拡散通信システムは、第3の実施形態(図
2)の構成において、中継器9内にRAKE受信機を配
置したものである。図4において、RAKE受信機49
は、中継器9内のアンテナ10とBPF11の間に挿入
されている。本実施形態のその他の構成及び動作は拡散
符号発生器30、拡散符号発生器40を除き第3の実施
形態と同じである。
【0034】第3の実施形態では周波数ホッピング変調
後の送信信号が占有する周波数帯域の中心周波数を送信
機1と中継器9で互いに異ならせていたが、図4の本実
施形態では、送信機1と中継器9内で生成される各ホッ
ピングパターンと、各送信信号が占有する周波数帯域の
中心周波数を同一としている。この場合、アンテナ10
では送信機のアンテナ8と中継器の送信アンテナ21の
両方から、同一周波数で位相のずれた信号を受信するこ
とになる。RAKE受信機49は、この多重波から送信
機1の放射電波の信号のみを抽出する動作を行い、抽出
した信号をBPF11へ出力する。これにより、中継器
9の放射電波が中継器9自身の受信に妨害を与えること
はない。
後の送信信号が占有する周波数帯域の中心周波数を送信
機1と中継器9で互いに異ならせていたが、図4の本実
施形態では、送信機1と中継器9内で生成される各ホッ
ピングパターンと、各送信信号が占有する周波数帯域の
中心周波数を同一としている。この場合、アンテナ10
では送信機のアンテナ8と中継器の送信アンテナ21の
両方から、同一周波数で位相のずれた信号を受信するこ
とになる。RAKE受信機49は、この多重波から送信
機1の放射電波の信号のみを抽出する動作を行い、抽出
した信号をBPF11へ出力する。これにより、中継器
9の放射電波が中継器9自身の受信に妨害を与えること
はない。
【0035】このように、本実施形態では、RAKE受
信機を用いることで、送信機と中継器でのホッピングパ
ターン及び送信信号の中心周波数を同一にすることがで
きる。送信機1および受信機22間に中継器9を直列に
N個(Nは2以上の整数)配置することで、中継器を用
いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保する
ことも可能である。
信機を用いることで、送信機と中継器でのホッピングパ
ターン及び送信信号の中心周波数を同一にすることがで
きる。送信機1および受信機22間に中継器9を直列に
N個(Nは2以上の整数)配置することで、中継器を用
いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保する
ことも可能である。
【0036】本発明の第7の実施形態について以下で説
明する。
明する。
【0037】図5は、本発明の第7の実施形態に係るス
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図5の
スペクトル拡散通信システムは、第1の実施形態(図
1)の構成において、中継器9の受信部にダイバーシテ
ィ効果を得るための構成を追加したものである。追加す
る構成は、アンテナ51、移相器52、加算器53であ
る。本実施形態のその他の構成及び動作は、局部発振器
7と局部発振器20を除き第1の実施形態と同様であ
る。本実施形態では、局部発振器7と局部発振器20の
搬送波周波数を同一としている。また、中継器9のアン
テナ51とアンテナ10は、受信する信号の位相が互い
にπ/2だけずれるように空間距離を持たせて配置して
いる。
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図5の
スペクトル拡散通信システムは、第1の実施形態(図
1)の構成において、中継器9の受信部にダイバーシテ
ィ効果を得るための構成を追加したものである。追加す
る構成は、アンテナ51、移相器52、加算器53であ
る。本実施形態のその他の構成及び動作は、局部発振器
7と局部発振器20を除き第1の実施形態と同様であ
る。本実施形態では、局部発振器7と局部発振器20の
搬送波周波数を同一としている。また、中継器9のアン
テナ51とアンテナ10は、受信する信号の位相が互い
にπ/2だけずれるように空間距離を持たせて配置して
いる。
【0038】送信機1のアンテナ8から放射された信号
は、アンテナ51で受信され、移相器52に入力され
る。この入力信号は、移相器52で位相をπ/2遅らせ
られた後、加算器53に入力される。アンテナ8から放
射された信号は、アンテナ51に対してπ/2遅れの位
相でアンテナ10でも受信され、加算器52に入力され
る。このため、送信機1のアンテナ8から送られた広帯
域信号は、互いに位相の一致する2つの信号となって加
算器53に入力され、加算によりその信号成分を強調さ
れることになる。一方、中継器9のアンテナ21から放
射された信号も、アンテナ51とアンテナ10で受信さ
れ、同様の処理がなされる。ただし、この信号は、上記
とは逆にアンテナ10での受信に対しπ/2遅れの位相
でアンテナ51で受信される。このため、中継器9のア
ンテナ21から送られた広帯域信号は、互いに逆位相
(位相差π)となる2つの信号となって加算器53に入
力され、加算によりその信号成分を打ち消されることに
なる。そして、送信機1のアンテナ8から放射された信
号の成分を強調し中継器9のアンテナ21から放射され
た信号の成分を打ち消した信号である加算器53の出力
は、BPF11に入力される。
は、アンテナ51で受信され、移相器52に入力され
る。この入力信号は、移相器52で位相をπ/2遅らせ
られた後、加算器53に入力される。アンテナ8から放
射された信号は、アンテナ51に対してπ/2遅れの位
相でアンテナ10でも受信され、加算器52に入力され
る。このため、送信機1のアンテナ8から送られた広帯
域信号は、互いに位相の一致する2つの信号となって加
算器53に入力され、加算によりその信号成分を強調さ
れることになる。一方、中継器9のアンテナ21から放
射された信号も、アンテナ51とアンテナ10で受信さ
れ、同様の処理がなされる。ただし、この信号は、上記
とは逆にアンテナ10での受信に対しπ/2遅れの位相
でアンテナ51で受信される。このため、中継器9のア
ンテナ21から送られた広帯域信号は、互いに逆位相
(位相差π)となる2つの信号となって加算器53に入
力され、加算によりその信号成分を打ち消されることに
なる。そして、送信機1のアンテナ8から放射された信
号の成分を強調し中継器9のアンテナ21から放射され
た信号の成分を打ち消した信号である加算器53の出力
は、BPF11に入力される。
【0039】このように、本実施形態では、ダイバーシ
ティ受信技術を用いることにより、送信機と中継器の送
信搬送波周波数を同一にすることができる。また、送信
機1および受信機22間に中継器9を直列にN個(Nは
2以上の整数)配置することで、中継器を用いない場合
に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保することも可能
である。
ティ受信技術を用いることにより、送信機と中継器の送
信搬送波周波数を同一にすることができる。また、送信
機1および受信機22間に中継器9を直列にN個(Nは
2以上の整数)配置することで、中継器を用いない場合
に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保することも可能
である。
【0040】本発明の第8の実施形態について以下で説
明する。
明する。
【0041】図6は、本発明の第8の実施形態に係るス
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図6の
スペクトル拡散通信システムは、第3の実施形態(図
2)の構成において、中継器9の受信部にダイバーシテ
ィ効果を得るための構成を追加したものである。追加す
る構成は、アンテナ51、移相器52、加算器53であ
る。これらの構成は第7の実施形態で説明したものと同
じ機能を持つ。図6の本実施形態のその他の構成及び動
作は、局部発振器7と局部発振器20を除き第3の実施
形態と同様である。図6の本実施形態では、送信機1と
中継器9内で生成される各ホッピングパターンと、各広
帯域信号の中心周波数を同一としている。また、中継器
のアンテナ51とアンテナ10は、受信する信号の位相
が互いにπ/2だけずれるように空間距離を持たせて配
置している。
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図6の
スペクトル拡散通信システムは、第3の実施形態(図
2)の構成において、中継器9の受信部にダイバーシテ
ィ効果を得るための構成を追加したものである。追加す
る構成は、アンテナ51、移相器52、加算器53であ
る。これらの構成は第7の実施形態で説明したものと同
じ機能を持つ。図6の本実施形態のその他の構成及び動
作は、局部発振器7と局部発振器20を除き第3の実施
形態と同様である。図6の本実施形態では、送信機1と
中継器9内で生成される各ホッピングパターンと、各広
帯域信号の中心周波数を同一としている。また、中継器
のアンテナ51とアンテナ10は、受信する信号の位相
が互いにπ/2だけずれるように空間距離を持たせて配
置している。
【0042】送信機1のアンテナ8から放射された信号
は、アンテナ51で受信され、移相器52に入力され
る。この入力信号は、移相器52で位相をπ/2遅らせ
られた後、加算器53に入力される。アンテナ8から放
射された信号は、アンテナ51に対してπ/2遅れの位
相でアンテナ10でも受信され、加算器52に入力され
る。このため、送信機1のアンテナ8から送られた広帯
域信号は、互いに位相の一致する2つの信号となって加
算器53に入力され、加算によりその信号成分を強調さ
れることになる。一方、中継器9のアンテナ21から放
射された信号も、アンテナ51とアンテナ10で受信さ
れ、同様の処理がなされる。ただし、この信号は、上記
とは逆にアンテナ10での受信に対しπ/2遅れの位相
でアンテナ51で受信される。このため、中継器9のア
ンテナ21から送られた広帯域信号は、互いに逆位相
(位相差π)となる2つの信号となって加算器53に入
力され、加算によりその信号成分を打ち消されることに
なる。そして、送信機1のアンテナ8から放射された信
号の成分を強調し中継器9のアンテナ21から放射され
た信号の成分を打ち消した信号である加算器53の出力
は、BPF11に入力される。
は、アンテナ51で受信され、移相器52に入力され
る。この入力信号は、移相器52で位相をπ/2遅らせ
られた後、加算器53に入力される。アンテナ8から放
射された信号は、アンテナ51に対してπ/2遅れの位
相でアンテナ10でも受信され、加算器52に入力され
る。このため、送信機1のアンテナ8から送られた広帯
域信号は、互いに位相の一致する2つの信号となって加
算器53に入力され、加算によりその信号成分を強調さ
れることになる。一方、中継器9のアンテナ21から放
射された信号も、アンテナ51とアンテナ10で受信さ
れ、同様の処理がなされる。ただし、この信号は、上記
とは逆にアンテナ10での受信に対しπ/2遅れの位相
でアンテナ51で受信される。このため、中継器9のア
ンテナ21から送られた広帯域信号は、互いに逆位相
(位相差π)となる2つの信号となって加算器53に入
力され、加算によりその信号成分を打ち消されることに
なる。そして、送信機1のアンテナ8から放射された信
号の成分を強調し中継器9のアンテナ21から放射され
た信号の成分を打ち消した信号である加算器53の出力
は、BPF11に入力される。
【0043】このように、本実施形態では、ダイバーシ
ティ受信技術を用いることにより、送信機と中継器にお
けるホッピングパターンと広帯域信号の中心周波数を同
一にすることができる。また、送信機1および受信機2
2間に中継器9を直列にN個(Nは2以上の整数)配置
することで、中継器を用いない場合に比べ最大でN+1
倍の伝送距離を確保することも可能である。
ティ受信技術を用いることにより、送信機と中継器にお
けるホッピングパターンと広帯域信号の中心周波数を同
一にすることができる。また、送信機1および受信機2
2間に中継器9を直列にN個(Nは2以上の整数)配置
することで、中継器を用いない場合に比べ最大でN+1
倍の伝送距離を確保することも可能である。
【0044】本発明の第9の実施形態について以下で説
明する。
明する。
【0045】図7は、本発明の第9の実施形態に係るス
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図7の
スペクトル拡散通信システムは、第1の実施形態(図
1)の構成において、中継器9内に、遅延器57、減衰
器58、加算器59を追加したものである。図7の本実
施形態のその他の構成及び動作は、局部発振器7と局部
発振器20を除き第1の実施形態と同様である。
ペクトル拡散通信システムのブロック図である。図7の
スペクトル拡散通信システムは、第1の実施形態(図
1)の構成において、中継器9内に、遅延器57、減衰
器58、加算器59を追加したものである。図7の本実
施形態のその他の構成及び動作は、局部発振器7と局部
発振器20を除き第1の実施形態と同様である。
【0046】本実施形態のスペクトル拡散通信システム
では、局部発振器7と局部発振器20の搬送波周波数を
同一としている。このため、中継器9において、アンテ
ナ21から放射される信号は、送信機1のアンテナ8か
ら放射される受信対象の信号にとって強い妨害電波とな
る。この妨害電波を打ち消すために、遅延器57、減衰
器58、加算器59は設けられている。
では、局部発振器7と局部発振器20の搬送波周波数を
同一としている。このため、中継器9において、アンテ
ナ21から放射される信号は、送信機1のアンテナ8か
ら放射される受信対象の信号にとって強い妨害電波とな
る。この妨害電波を打ち消すために、遅延器57、減衰
器58、加算器59は設けられている。
【0047】ここでは、アンテナ21から放射された信
号がアンテナ10で受信されるまでの遅延時間をτ1と
し、減衰器57での信号の遅延時間をτ2とする。中継
器9において、変調器19の出力信号は、アンテナ21
により電波で放射される他、遅延器57にも入力されて
遅延時間τ1−τ2だけ遅延される。減衰器58は、ア
ンテナ21より放射されアンテナ10を介し加算器59
に到達した信号の信号レベルと同じ信号レベルとなるよ
うに遅延器57の出力信号を減衰させる。減衰器58の
出力信号は、加算器59に入力され極性を反転された
後、アンテナ10で受信した信号と加算される。これに
より、アンテナ21より放射されアンテナ10で受信さ
れた信号の成分は、加算器59で打ち消されることにな
る。
号がアンテナ10で受信されるまでの遅延時間をτ1と
し、減衰器57での信号の遅延時間をτ2とする。中継
器9において、変調器19の出力信号は、アンテナ21
により電波で放射される他、遅延器57にも入力されて
遅延時間τ1−τ2だけ遅延される。減衰器58は、ア
ンテナ21より放射されアンテナ10を介し加算器59
に到達した信号の信号レベルと同じ信号レベルとなるよ
うに遅延器57の出力信号を減衰させる。減衰器58の
出力信号は、加算器59に入力され極性を反転された
後、アンテナ10で受信した信号と加算される。これに
より、アンテナ21より放射されアンテナ10で受信さ
れた信号の成分は、加算器59で打ち消されることにな
る。
【0048】このように、本実施形態では、送信機1と
中継器9の各送信搬送波周波数を同一にすることができ
る。また、送信機1および受信機22間に中継器9を直
列にN個(Nは2以上の整数)配置することで、中継器
を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保
することも可能である。
中継器9の各送信搬送波周波数を同一にすることができ
る。また、送信機1および受信機22間に中継器9を直
列にN個(Nは2以上の整数)配置することで、中継器
を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保
することも可能である。
【0049】本発明の第10の実施形態について以下で
説明する。
説明する。
【0050】図8は、本発明の第10の実施形態に係る
スペクトル拡散通信システムのブロック図である。図8
のスペクトル拡散通信システムは、第3の実施形態(図
2)の構成において、中継器9内に、遅延器57、減衰
器58、加算器59を追加したものである。図8の本実
施形態のその他の構成及び動作は、拡散符号発生器3
0、拡散符号発生器40を除き第3の実施形態と同様で
ある。
スペクトル拡散通信システムのブロック図である。図8
のスペクトル拡散通信システムは、第3の実施形態(図
2)の構成において、中継器9内に、遅延器57、減衰
器58、加算器59を追加したものである。図8の本実
施形態のその他の構成及び動作は、拡散符号発生器3
0、拡散符号発生器40を除き第3の実施形態と同様で
ある。
【0051】第3の実施形態では周波数ホッピング変調
後の広帯域信号の中心周波数を送信機1と中継器9で互
いに異ならせていたが、図8の本実施形態では、送信機
1と中継器9内で生成される各ホッピングパターンと各
広帯域信号の中心周波数を同一としている。このため、
中継器9において、アンテナ21から放射される信号
は、送信機1のアンテナ8から放射される受信対象の信
号にとって強い妨害電波となる。この妨害電波を打ち消
すために、遅延器57、減衰器58、加算器59は設け
られている。
後の広帯域信号の中心周波数を送信機1と中継器9で互
いに異ならせていたが、図8の本実施形態では、送信機
1と中継器9内で生成される各ホッピングパターンと各
広帯域信号の中心周波数を同一としている。このため、
中継器9において、アンテナ21から放射される信号
は、送信機1のアンテナ8から放射される受信対象の信
号にとって強い妨害電波となる。この妨害電波を打ち消
すために、遅延器57、減衰器58、加算器59は設け
られている。
【0052】ここでは、アンテナ21から放射された信
号がアンテナ10で受信されるまでの遅延時間をτ1と
し、減衰器57での信号の遅延時間をτ2とする。中継
器9において、変調器19の出力信号は、アンテナ21
により電波で放射される他、遅延器57にも入力されて
遅延時間τ1−τ2だけ遅延される。減衰器58は、ア
ンテナ21より放射されアンテナ10を介し加算器59
に到達した信号の信号レベルと同じ信号レベルとなるよ
うに遅延器57の出力信号を減衰させる。減衰器58の
出力信号は、加算器59に入力され極性を反転された
後、アンテナ10で受信した信号と加算される。これに
より、アンテナ21より放射されアンテナ10で受信さ
れた信号の成分は、加算器59で打ち消されることにな
る。
号がアンテナ10で受信されるまでの遅延時間をτ1と
し、減衰器57での信号の遅延時間をτ2とする。中継
器9において、変調器19の出力信号は、アンテナ21
により電波で放射される他、遅延器57にも入力されて
遅延時間τ1−τ2だけ遅延される。減衰器58は、ア
ンテナ21より放射されアンテナ10を介し加算器59
に到達した信号の信号レベルと同じ信号レベルとなるよ
うに遅延器57の出力信号を減衰させる。減衰器58の
出力信号は、加算器59に入力され極性を反転された
後、アンテナ10で受信した信号と加算される。これに
より、アンテナ21より放射されアンテナ10で受信さ
れた信号の成分は、加算器59で打ち消されることにな
る。
【0053】このように本実施形態では、送信機と中継
器におけるホッピングパターンと広帯域信号の中心周波
数を同一にして、周波数ホッピング方式の微弱電力無線
通信を行うことができる。また、送信機1および受信機
22間に中継器9を直列にN個(Nは2以上の整数)配
置することで、中継器を用いない場合に比べ最大でN+
1倍の伝送距離を確保することも可能である。
器におけるホッピングパターンと広帯域信号の中心周波
数を同一にして、周波数ホッピング方式の微弱電力無線
通信を行うことができる。また、送信機1および受信機
22間に中継器9を直列にN個(Nは2以上の整数)配
置することで、中継器を用いない場合に比べ最大でN+
1倍の伝送距離を確保することも可能である。
【0054】本発明の第11の実施形態について以下で
説明する。
説明する。
【0055】図9は、本発明の第11の実施形態に係る
スペクトル拡散通信システムの構成を模式的に示したも
のである。図9のスペクトル拡散通信システムは、半二
重通信で互いに通信する送受信器61、送受信器62
と、中継器9により構成されている。各送受信器61
(62)は、直接拡散方式の微弱電力無線通信を行うた
めの送信機1および受信機22と、送受信切り替え器6
3(64)と、アンテナ8(23)からなる。送受信切
り替え器63と64は、送信時に送信機1とアンテナを
接続し、受信時には受信機とアンテナを接続する動作を
行う。図9に示す送信機1、アンテナ8、受信機22、
アンテナ10、中継器9、アンテナ21、アンテナ23
の構成及び動作は、第1の実施形態で用いたものと同じ
である。
スペクトル拡散通信システムの構成を模式的に示したも
のである。図9のスペクトル拡散通信システムは、半二
重通信で互いに通信する送受信器61、送受信器62
と、中継器9により構成されている。各送受信器61
(62)は、直接拡散方式の微弱電力無線通信を行うた
めの送信機1および受信機22と、送受信切り替え器6
3(64)と、アンテナ8(23)からなる。送受信切
り替え器63と64は、送信時に送信機1とアンテナを
接続し、受信時には受信機とアンテナを接続する動作を
行う。図9に示す送信機1、アンテナ8、受信機22、
アンテナ10、中継器9、アンテナ21、アンテナ23
の構成及び動作は、第1の実施形態で用いたものと同じ
である。
【0056】次に、本実施形態の動作説明を行う。
【0057】まず、送受信器61から送受信器62に信
号を伝送する場合を説明する。送受信器61において、
入力された送信データは送信機1に入力されて直接拡散
方式スペクトル拡散変調を受ける。送信機1で変調され
た広帯域信号は送受信切り替え器60に入力される。送
信時、送受信切り替え器60は送信機1の出力とアンテ
ナ8を接続しているため、変調された広帯域信号はアン
テナ8より放射される。中継器9では、送受信器61か
ら放射された信号をアンテナ10で受信し、受信した信
号を復調、再変調(直接拡散方式スペクトル拡散変調)
してアンテナ21より放射する。アンテナ21より放射
された信号は、送受信器62においてアンテナ23に入
射し、送受信切り替え器64に入力される。受信時に送
受信切り替え器64はアンテナ23と受信機22を接続
しているため、アンテナ23で受信された信号は受信機
22に入力される。受信機22では入力された広帯域信
号を復調し、復調により得た受信データを出力する。
号を伝送する場合を説明する。送受信器61において、
入力された送信データは送信機1に入力されて直接拡散
方式スペクトル拡散変調を受ける。送信機1で変調され
た広帯域信号は送受信切り替え器60に入力される。送
信時、送受信切り替え器60は送信機1の出力とアンテ
ナ8を接続しているため、変調された広帯域信号はアン
テナ8より放射される。中継器9では、送受信器61か
ら放射された信号をアンテナ10で受信し、受信した信
号を復調、再変調(直接拡散方式スペクトル拡散変調)
してアンテナ21より放射する。アンテナ21より放射
された信号は、送受信器62においてアンテナ23に入
射し、送受信切り替え器64に入力される。受信時に送
受信切り替え器64はアンテナ23と受信機22を接続
しているため、アンテナ23で受信された信号は受信機
22に入力される。受信機22では入力された広帯域信
号を復調し、復調により得た受信データを出力する。
【0058】次に、送受信器62から送受信器61に信
号を伝送する場合を説明する。送受信器62において、
送信データは送信機1に入力され直接拡散方式スペクト
ル拡散変調を受ける。送信機1で変調された広帯域信号
は送受信切り替え器64に入力される。送信時には送受
信切り替え器64は送信機1とアンテナ23を接続して
いるため、変調された広帯域信号はアンテナ23より放
射される。中継器9では、送受信器61から放射された
信号をアンテナ10で受信し、受信した信号を復調、再
変調(直接拡散方式スペクトル拡散変調)してアンテナ
21より放射する。中継器9より放射された信号は、送
受信器61においてアンテナ8に入射し、送受信切り替
え器63に入力される。受信時に送受信切り替え器63
はアンテナ8と受信機22を接続しているため、アンテ
ナ8で受信された信号は受信機22に入力される。受信
機22では入力された広帯域信号を復調し、復調により
得た受信データを出力する。
号を伝送する場合を説明する。送受信器62において、
送信データは送信機1に入力され直接拡散方式スペクト
ル拡散変調を受ける。送信機1で変調された広帯域信号
は送受信切り替え器64に入力される。送信時には送受
信切り替え器64は送信機1とアンテナ23を接続して
いるため、変調された広帯域信号はアンテナ23より放
射される。中継器9では、送受信器61から放射された
信号をアンテナ10で受信し、受信した信号を復調、再
変調(直接拡散方式スペクトル拡散変調)してアンテナ
21より放射する。中継器9より放射された信号は、送
受信器61においてアンテナ8に入射し、送受信切り替
え器63に入力される。受信時に送受信切り替え器63
はアンテナ8と受信機22を接続しているため、アンテ
ナ8で受信された信号は受信機22に入力される。受信
機22では入力された広帯域信号を復調し、復調により
得た受信データを出力する。
【0059】このように、本実施形態では、微弱電波に
よる直接拡散方式のスペクトル拡散通信を半二重で行う
ことができる。また、送信機1および受信機22間に中
継器9を直列にN個(Nは2以上の整数)配置すること
で、中継器を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送
距離を確保することも可能である。また、中継器9の機
能を2系統設けることで、全二重の通信を実施できるよ
うにすることも可能である。
よる直接拡散方式のスペクトル拡散通信を半二重で行う
ことができる。また、送信機1および受信機22間に中
継器9を直列にN個(Nは2以上の整数)配置すること
で、中継器を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送
距離を確保することも可能である。また、中継器9の機
能を2系統設けることで、全二重の通信を実施できるよ
うにすることも可能である。
【0060】次に、本発明の第12の実施形態を説明す
る。
る。
【0061】本発明の第12の実施形態に係るスペクト
ル拡散通信システムは、上記第11の実施形態の構成に
おいて、第3の実施形態(図2)で用いたものと同じ、
送信機1、受信機22、中継器9を用いる。つまり、本
実施形態では、送受信器と中継器9は、変調方式を周波
数ホッピング方式とする双方向の微弱電力無線通信を行
う。また、送信機1および受信機22間に中継器9を直
列にN個(Nは2以上の整数)配置することで、中継器
を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保
することも可能である。また、中継器9の機能を2系統
設けることで、全二重の通信を実施できるようにするこ
とも可能である。
ル拡散通信システムは、上記第11の実施形態の構成に
おいて、第3の実施形態(図2)で用いたものと同じ、
送信機1、受信機22、中継器9を用いる。つまり、本
実施形態では、送受信器と中継器9は、変調方式を周波
数ホッピング方式とする双方向の微弱電力無線通信を行
う。また、送信機1および受信機22間に中継器9を直
列にN個(Nは2以上の整数)配置することで、中継器
を用いない場合に比べ最大でN+1倍の伝送距離を確保
することも可能である。また、中継器9の機能を2系統
設けることで、全二重の通信を実施できるようにするこ
とも可能である。
【0062】
【発明の効果】本発明によれば、送信信号が影響する空
間を狭め、かつ、充分な伝送距離を確保できるスペクト
ル拡散通信システムを提供することができる。
間を狭め、かつ、充分な伝送距離を確保できるスペクト
ル拡散通信システムを提供することができる。
【図1】 本発明のスペクトル拡散装置の実施形態を示
すブロック図。
すブロック図。
【図2】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図3】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図4】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図5】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図6】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図7】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図8】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図9】 本発明のスペクトル拡散装置の別の実施形態
を示すブロック図。
を示すブロック図。
1…送信機 2…誤り訂正符号化器 3…データ変換部 4…排他的論理和回路 5…変調器 6…PN符号発生器 7…局部発振器 8…アンテナ 9…中継器 10…アンテナ 11…帯域通過フィルタ 12…SAWマッチドフィルタ 13…復調器 14…誤り訂正復号化器 15…誤り訂正符号化器 16…データ変換部 17…排他的論理和回路 18…PN符号発生器 19…変調器 20…局部発振器 21…アンテナ 22…受信機 23…アンテナ 24…帯域通過フィルタ 25…SAWマッチドフィルタ 26…復調器 27…誤り訂正復号化器 30…拡散符号発生器 31…周波数シンセサイザ 34…ミキサ 35…帯域通過フィルタ 36…同期回路 37…拡散符号発生器 38…周波数シンセサイザ 40…拡散符号発生器 41…周波数シンセサイザ 44…ミキサ 45…帯域通過フィルタ 46…同期回路 47…拡散符号発生器 48…周波数シンセサイザ 49…RAKE受信機 51…アンテナ 52…移相器 53…加算器 57…遅延器 58…減衰器 59…加算器 61…送受信器 62…送受信器 63…送受信切り替え器 64…送受信切り替え器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝 隆司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 湯原 章綱 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内
Claims (9)
- 【請求項1】情報信号にスペクトル拡散方式の変調を施
すことで広帯域信号を生成し、当該広帯域信号を微弱電
力無線で送信する送信端末と、 前記送信部から送信された広帯域信号を受信し、当該広
帯域信号にスペクトル拡散方式の復調を施することで前
記情報信号を再生し、再生した情報信号にスペクトル拡
散方式の変調を施すことで広帯域信号を生成して、当該
広帯域信号を微弱電力無線で送信する中継器と、 前記中継器から送信された広帯域信号を受信し、当該広
帯域信号にスペクトル拡散方式の復調を施すことで前記
情報信号を再生する受信端末とを有することを特徴とす
るスペクトル拡散通信システム。 - 【請求項2】情報信号にスペクトル拡散方式の変調を施
すことで広帯域信号を生成し、当該広帯域信号を微弱電
力無線で送信する送信部と、スペクトル拡散方式の変調
を施された広帯域信号を無線で受信し、当該広帯域信号
にスペクトル拡散方式の復調を施すことで前記変調前の
情報信号を再生する受信部と、前記送信部の機能と前記
受信部の機能のいずれか一方の機能を選択的に有効とす
る送受信切り替え手段とをそれぞれ有する複数の送受信
端末と、 1つの前記送受信端末の送信部から送信された広帯域信
号を受信し、当該広帯域信号にスペクトル拡散方式の復
調を施することで前記情報信号を再生し、再生した情報
信号にスペクトル拡散方式の変調を施すことで広帯域信
号を生成して、当該広帯域信号を微弱電力無線で他の送
受信端末へ送信する中継器とを有し、 前記複数の送受信端末は互いに、半二重の通信を行うこ
とを特徴とするスペクトル拡散通信システム。 - 【請求項3】請求項1記載のスペクトル拡散通信システ
ムであって、 前記中継器を複数有し、 前記複数の中継器は、前記送信端末と前記受信端末の間
の通信を順次に中継することを特徴とするスペクトル拡
散通信システム。 - 【請求項4】請求項1記載のスペクトル拡散通信システ
ムであって、 前記中継器は、自中継器の受信した広帯域信号に含まれ
る自中継器の送信信号の成分を減少させるRAKE受信
手段を備えることを特徴とするスペクトル拡散通信シス
テム。 - 【請求項5】請求項1記載のスペクトル拡散通信システ
ムであって、 前記中継器は、自中継器の受信した信号に含まれる自中
継器の送信信号の成分を減少させるダイバーシティ受信
手段を備えることを特徴とするスペクトル拡散通信シス
テム。 - 【請求項6】請求項5記載のスペクトル拡散通信システ
ムであって、 ダイバーシティ受信手段は、2個の受信用アンテナと、
一方の前記受信用アンテナの受信信号の位相を遅らせる
移相器と、他方の前記受信用アンテナの受信信号と前記
移相器で位相を遅らされた信号とを加算して復調対象の
信号を生成する加算器とからなり、 前記加算器で加算される2つの信号が、前記送信端末の
送信信号を互いに同相の成分として持ち、かつ、自中継
器の送信信号を互いに逆相の成分として持つように、前
記受信用アンテナの配置と前記移相器の移相量が決めら
れていることを特徴とするスペクトル拡散通信システ
ム。 - 【請求項7】請求項1または2記載のスペクトル拡散通
信システムであって、 前記中継器は、自中継器内で分岐した自中継器の送信信
号を遅延させる遅延器と、当該遅延させた信号の信号レ
ベルを減衰させる減衰器と、当該減衰させた信号と自中
継器の受信信号とを加算して復調対象の信号を生成する
加算器とを備え、 前記加算器において自中継器の送信信号が打ち消される
ように、前記遅延器の遅延時間と前記減衰器の減衰量が
決められていることを特徴とするスペクトル拡散通信シ
ステム。 - 【請求項8】請求項1記載のスペクトル拡散通信システ
ムであって、 前記送信端末は、誤り訂正符号化手段と、BPSK変調
手段と、疑似雑音(PN)符号を用いる直接スペクトル
拡散変調手段とを有し、 前記中継器は、PN符号を用いる直接スペクトル逆拡散
手段と、BPSK復調手段と、誤り訂正復号化手段と、
誤り訂正符号化手段と、BPSK変調手段と、PN符号
を用いる直接スペクトル拡散変調手段とを有し、 前記受信端末は、PN符号を用いる直接スペクトル逆拡
散手段と、BPSK復調手段と、誤り訂正復号化手段と
を有することを特徴とするスペクトル拡散通信システ
ム。 - 【請求項9】請求項1記載のスペクトル拡散通信システ
ムであって、 前記送信端末は、誤り訂正符号化手段と、BPSK変調
手段と、周波数ホッピングスペクトル拡散変調手段とを
有し、 前記中継器は、周波数ホッピングスペクトル逆拡散手段
と、BPSK復調手段と、誤り訂正復号化手段と、誤り
訂正符号化手段と、BPSK変調手段と、周波数ホッピ
ングスペクトル拡散変調手段とを有し、 前記受信端末は、周波数ホッピングスペクトル逆拡散手
段と、BPSK復調手段と、誤り訂正復号化手段とを有
することを特徴とするスペクトル拡散通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8340064A JPH10178412A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | スペクトル拡散通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8340064A JPH10178412A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | スペクトル拡散通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10178412A true JPH10178412A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18333385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8340064A Pending JPH10178412A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | スペクトル拡散通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10178412A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015505651A (ja) * | 2012-01-24 | 2015-02-23 | クアルコム,インコーポレイテッド | 自己干渉の影響を低減および/または除去するための方法および装置 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP8340064A patent/JPH10178412A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015505651A (ja) * | 2012-01-24 | 2015-02-23 | クアルコム,インコーポレイテッド | 自己干渉の影響を低減および/または除去するための方法および装置 |
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