JPS61205037A - Multiplex communication system - Google Patents

Multiplex communication system

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JPS61205037A
JPS61205037A JP60046021A JP4602185A JPS61205037A JP S61205037 A JPS61205037 A JP S61205037A JP 60046021 A JP60046021 A JP 60046021A JP 4602185 A JP4602185 A JP 4602185A JP S61205037 A JPS61205037 A JP S61205037A
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JP
Japan
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sequence
periodic
information
pieces
interference
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Pending
Application number
JP60046021A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Suehiro
直樹 末広
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/10—Arrangements for reducing cross-talk between channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To delete effectively the interference with another station when the asynchronous spread spectrum communication is executed among plural communication stations, by using plural multi-phase cycle series having no correlation to perform the spectrum diffused communication among those communication stations. CONSTITUTION:For instance, M pieces of cycle series of a cycle MN are modu lated with N pieces of information. Thus the correlation function is equal to zero to all shift components between the modulated cycle series and an optional one of remaining (M-1) pieces of cycle series. Therefore LM pieces of components are modulated per piece of information by modulating the series of cycle MN are modulated with N pieces of information and repeating these modulations over an L period. In this case, MN pieces of areas give the interfer ence to the communication with another station. While (L-1)MN pieces of areas give no interference. Therefore, the ratio of the areas giving interference is reduced in proportion to 1/1 against the signal series by increasing the repeating period L. This reduces greatly the interference with another station in a non-steady mode.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は複数の通信局間で非同期に、多相周期系列を用
いて行われるスペクル拡散通信の他局間干渉を効果的に
防ぎ得る多重通信方式に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to multiplex communication that can effectively prevent interference between other stations in spread spectrum communication performed asynchronously between a plurality of communication stations using a polyphase periodic sequence. Regarding the method.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近時、情報のスペクトル拡散通信が注目されている。こ
のスペクトル拡散通信は、例えばＭ系列符号（最大周期
列符号）等の多相周期系列を情報信号に応じて変調する
ことによって、上記情報信号のスペクトル幅を前記多相
周期系列のスペクトル幅に拡大（スペクトル拡散）して
通信するものでおり、優れた秘話性と各種の妨害波や雑
音の排除機能を備え、また同一周波数帯を共用して容易
に多重通信を行い得る等の種々の優れた利点を有してい
る。Recently, spread spectrum communication of information has been attracting attention. This spread spectrum communication expands the spectrum width of the information signal to the spectrum width of the polyphase periodic sequence by modulating a polyphase periodic sequence such as an M-sequence code (maximum period sequence code) according to the information signal. (spread spectrum) communication, and has excellent communication privacy and the ability to eliminate various interference waves and noise.It also has various excellent features such as the ability to share the same frequency band and easily perform multiplex communication. It has advantages.

とことるが、この種のスペクトル拡散通信に従来一般的
に用いられる上記Ｍ系列符号の相互相関関数は、その絶
対値のピーク値が零（０）でなく、つまり成る値を持つ
。この為、複数の通信局間で非同期にスペクトル拡散通
信した場合、他局間相互干渉が発生すると不具合があっ
た。特に、通信相手局が遠方にあり、干渉の原因となる
他局が近くにある場合、そこに生じる他局間干渉が本来
の通信情報信号を覆い隠す。この結果、通信不能状態を
招来すると云う不具合があった。However, the cross-correlation function of the M-sequence code conventionally commonly used in this type of spread spectrum communication has a peak absolute value that is not zero (0). For this reason, when a plurality of communication stations perform asynchronous spread spectrum communication, there is a problem in that mutual interference between other stations occurs. In particular, when the communication partner station is far away and other stations that cause interference are nearby, the interference between other stations that occurs there masks the original communication information signal. As a result, there was a problem that communication became impossible.

（発明の目的〕 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、複数の通信局間で非同期にスペ
クトル拡散通信を行う際の他局間干渉を効果的に削減す
ることのできる多重通信方式を提供することにある。(Object of the Invention) The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to effectively reduce interference between other stations when asynchronous spread spectrum communication is performed between multiple communication stations. The object of the present invention is to provide a multiplex communication method that can reduce the number of communications.

（発明の概要） 本発明は、複数の通信局間で非同期に、多相周期系列か
らなる搬送波を情報信号で変調して該情報をスペトル拡
散して通信するに際し、上記各通信局では相互相関のな
い複数の多相周期系列をそれぞれ用いて情報信号をスペ
トル拡散するようにしたものであり、また同時に上述の
如く相互相関のない複数の多相周期系列をそれぞれ用い
て情報信号をスペクトル拡散する際、１つの多相周期系
列を複数の情報信号を用いて変調することによって、そ
の１回のスペクトル拡散における１つの信号系列に複数
の情報を担わせることを特徴とするものである。(Summary of the Invention) The present invention provides a method for asynchronously modulating a carrier wave consisting of a polyphase periodic sequence with an information signal and spectrum spreading the information for communication between a plurality of communication stations. At the same time, as described above, the information signal is spectrally spread using each of a plurality of polyphase periodic sequences without cross-correlation. In this case, by modulating one polyphase periodic sequence using a plurality of information signals, one signal sequence in one time of spectrum spreading is made to carry a plurality of pieces of information.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

かくして本発明によれば、相互相関のない複数の多相周
期系列をそれぞれ用いて複数の通信局間でスペクトル拡
散通信するので、他局の非同期な信号系列が通信情報系
列に混入しても、該信号系列が定常状態（周期的状態）
における上記信号系列間の相互相関関数の絶対値のピー
ク値が零（０）であるから、従来のような他局間干渉が
生じるこがない。Thus, according to the present invention, spread spectrum communication is performed between a plurality of communication stations using a plurality of polyphase periodic sequences without cross-correlation, so that even if an asynchronous signal sequence from another station mixes into a communication information sequence, The signal sequence is in a steady state (periodic state)
Since the peak value of the absolute value of the cross-correlation function between the signal sequences in is zero (0), interference between other stations as in the conventional case does not occur.

即ち、他局間干渉は、信号系列が周期的な状態（定常状
態）にあるときに発生する場合と、情報の空白部分の存
在によって生じる非周期的な状態（非定常状態）にある
ときに発生する場合とがある。この定常状態（周期的状
態）においｔは、上述したように複数の信号系列間の相
互相関関数の絶対値のピーク値が零（０）であるから、
その他局間干渉を完全に無くすことが可能となる。In other words, interference between other stations occurs when the signal sequence is in a periodic state (steady state), and when it is in an aperiodic state (unsteady state) caused by the existence of information gaps. Occasionally this may occur. In this steady state (periodic state), t is the peak value of the absolute value of the cross-correlation function between multiple signal sequences as described above, so
Other interference between stations can be completely eliminated.

また信号系列が有限長系列としての使用状態となる非定
常状態（非周期的状態）にあっては、１回の拡散におい
て１個の信号系列に複数の情報を担わせているので、そ
の他局間干渉を大幅に削減すことが可能となる。In addition, in an unsteady state (aperiodic state) where the signal sequence is used as a finite-length sequence, one signal sequence carries multiple pieces of information in one spreading, so other stations This makes it possible to significantly reduce inter-interference.

即ち、例えば周期ＭＮのＭ個の周期系列をＮ個の情報を
用いて変調すると、その変調された周期系列と、残りの
（Ｍ−１＞個の内の任意の１つの周期系列との相互相関
関数は、あらゆるシフト成分に対して零（０）となる。That is, for example, when M periodic sequences with period MN are modulated using N pieces of information, the interaction between the modulated periodic sequence and any one of the remaining (M-1> periodic sequences) The correlation function is zero (0) for every shift component.

従って、例えば周期ＭＮの系列をＮ個の情報で変調し、
これを例えばＬ周期に亙っで繰返すようにすれば、１個
の情報につき１Ｍ個の成分が変調さることになる。この
とき、他局間の通信に干渉を与える部分がＭＮ個となり
、干渉を与えない部分が（Ｌ−１）ＭＮ個となるから、
上記繰返しの周期りを大きくすれば信号系列に対する干
渉を与える部分の割合いが１／Ｌに比例して削減される
。この結果、上述したように非定常状態における他局間
干渉が大幅に削減されることになる。Therefore, for example, if a sequence with period MN is modulated with N pieces of information,
If this is repeated over, for example, L periods, 1M components will be modulated for each piece of information. At this time, the number of parts that interfere with communication between other stations is MN, and the number of parts that do not interfere is (L-1)MN, so
If the repetition period is increased, the proportion of the portion that interferes with the signal sequence is reduced in proportion to 1/L. As a result, as described above, interference between other stations in an unsteady state is significantly reduced.

（発明の実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。(Example of the invention) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は本発明の基本的な技術思想を示すものであり、
１は周期系列Ａｉの整合フィルタでおり、２は周期系列
Ａｊの整合フィルタである。しかして周期系列Ａ＋の信
号を搬送信号として用いて行われるスペクトル拡散通信
が、周期系列Ａｊの信号を搬送信号として用いて行われ
るスペクトル拡散通信系に対して及ぼす干渉の影響は、
上記第１図に示すモデルデルによって表現することがで
きる。Figure 1 shows the basic technical idea of the present invention,
1 is a matched filter for the periodic sequence Ai, and 2 is a matched filter for the periodic sequence Aj. Therefore, the influence of interference exerted by the spread spectrum communication performed using the signal of the periodic sequence A+ as a carrier signal on the spread spectrum communication system performed using the signal of the periodic sequence Aj as the carrier signal is as follows.
It can be expressed by the model shown in FIG. 1 above.

即ち、周期系列Ａｉのスペクトル拡散通信信号を受信し
、これを周期系列Ａｉの整合フィルタ１を介して処理す
ると、その出力として周期系列Ａｉの自己相関関数で示
される信号を１昇ることができる。この自己相関関数で
示される信号から上記スペクトル拡散通信された情報信
号を再生することが可能となる。一方、上記周期系列Ａ
ｉのスペクトル拡散通信信号が周期系列Ａｊのスペクト
ル拡散通信系に廻り込み、その周期系列Ａｊの整合フィ
ルタ２に入力されると、その出力として上記周期系列Ａ
ｉとＡｊとの相互相関関数で示される信号が出力される
ことになる。この相互相関関数で示される信号は、整合
フィルタ２で周期系列Ａｊの自己相互相関信号として再
生される情報信号に対する干渉妨害信号として作用する
ものである。That is, when a spread spectrum communication signal of the periodic sequence Ai is received and processed through the matched filter 1 of the periodic sequence Ai, the signal represented by the autocorrelation function of the periodic sequence Ai can be increased by one as its output. It becomes possible to reproduce the information signal subjected to spread spectrum communication from the signal represented by this autocorrelation function. On the other hand, the periodic series A
When the spread spectrum communication signal of i goes around to the spread spectrum communication system of the periodic sequence Aj and is input to the matched filter 2 of the periodic sequence Aj, the above periodic sequence A is output.
A signal represented by a cross-correlation function between i and Aj will be output. The signal represented by this cross-correlation function acts as an interference signal for the information signal reproduced by the matched filter 2 as an auto-cross-correlation signal of the periodic sequence Aj.

従来、この周期系列ＡｉとＡｊとの相互相関関数の絶対
値のピーク値が零（０）でないことから、その干渉作用
が生じていたことは前述した通りであり、上記相互相関
関数の絶対値のピーク値が零（０）である場合には、そ
の自己相互相関信号に対して何等悪影響を及ぼさないこ
とになる。Conventionally, as mentioned above, since the peak value of the absolute value of the cross-correlation function between the periodic series Ai and Aj is not zero (0), the interference effect has occurred, and the absolute value of the above-mentioned cross-correlation function When the peak value of is zero (0), there is no adverse effect on the autocross-correlation signal.

即ち、成る周期系列の自己相関関数が、その周期の倍数
シフト以外で零（０）となるとき、該周期系列のパワー
スペクトルは成る一定値となる。That is, when the autocorrelation function of the periodic sequence becomes zero (0) except for a multiple shift of the period, the power spectrum of the periodic sequence takes a constant value.

このことは、周期系列の各成分の絶対値が一定であるか
否かに拘らず成立する。具体的には、例えば （１，１，１，−１） （１，０，１，０，１，Ｏ，−１，Ｏ）（２，２，−１
＞ のような周期系列のように、その周期系列の各成分の値
が異なっていても、そのパワースペクトルはそれぞれ一
定となる。This holds true regardless of whether the absolute value of each component of the periodic series is constant or not. Specifically, for example, (1,1,1,-1) (1,0,1,0,1,O,-1,O)(2,2,-1
Even if the values of each component of the periodic sequence are different, as in the case of a periodic sequence such as , the power spectrum remains constant.

一方、周波数領域で互いに重なりを生じることのない複
数の周期系列間の相互相関関数は、あらゆるシフト成分
に対して“Ｏ゛′となる。例えば。On the other hand, the cross-correlation function between a plurality of periodic sequences that do not overlap each other in the frequency domain is "O'' for all shift components. For example.

（１，０，１，０，１，Ｏ，−１，Ｏ）（０，１，０，
１，０，１，０，−１）なる２つの周期系列のように、
その内積が零（０）となるような複数の直交系列、つま
り自己相関関数が周期の倍数シフト以外で零（０）とな
る系列を周波数領域で設定する。そしてこれらの周期系
列を逆フーリエ変換すると、その時間領域における各成
分の絶対値が一定となり、且つその相互相関関数があら
ゆるシフトに対して零（０）となる複数の相互相関関数
の周期系列が得られる。(1,0,1,0,1,O,-1,O)(0,1,0,
1, 0, 1, 0, -1), like two periodic sequences,
A plurality of orthogonal sequences whose inner product becomes zero (0), that is, sequences whose autocorrelation function becomes zero (0) other than when shifted by a multiple of the period, are set in the frequency domain. When these periodic sequences are inversely Fourier transformed, a periodic sequence of multiple cross-correlation functions is obtained in which the absolute value of each component in the time domain is constant and the cross-correlation function is zero (0) for every shift. can get.

具体的には、Ｎ次の離散フーリエ変換行列をＦ　Ｎ　＝
　［ＦＮ　（！、ｊ）］　　Ｏ≦　ｉ≦Ｎ−１０≦ｊ≦
Ｎ−Ｉ Ｆ　Ｎ　（！、Ｊ）　＝　７ｅＸＤ　（−２７ｒ−／”
Ｔ−！Ｊ／　Ｎ　）とすると、 Ｆ　Ｎ　＝　［ＦＮ　（！、ｊ）　］ となる。そこで、これらの内積が零（０）となるような
２個の直交系列を設定し、８次離散逆フーリエ変換を施
すと、 となる。但し、 Ｗ’、　＝ｅｘｇ　（２πＪＴｒ／　Ｎ　＞でおる。こ
の場合、上式の右辺の２つの列の各成分をそれぞれ繰返
して得られる２ｆ［Ｉｉｌの周期系列の相互相関関数は
、あらゆるシフトに対して零（０）となる。Specifically, the N-th discrete Fourier transform matrix is expressed as F N =
[FN (!, j)] O≦ i≦N-10≦j≦
N-I F N (!, J) = 7eXD (-27r-/”
T-! J/N), then FN = [FN (!, j)]. Therefore, by setting two orthogonal sequences whose inner product is zero (0) and performing an 8th order discrete inverse Fourier transform, the following is obtained. However, W', =exg (2πJTr/ N >.In this case, the cross-correlation function of the periodic series of 2f[Iil, which is obtained by repeating each component of the two columns on the right side of the above equation, is In contrast, it becomes zero (0).

ここで上記２つの相互相関関数の周期系列の自己相関関
数についてみると、例えばこれらの零（０）シフト成分
を（１）に正規化すると、前記ＦＢのＪが偶数となる成
分（ｊ＝　０．　２．　４゜６）が周期４の繰返しとな
っているのに対して、ｊが奇数となる成分は、　ｉが（
Ｏ≦ｉ≦３）の各成分に（−１）を乗じたときのｉが、
（４≦ｉ≦８）なる成分となっている。つまり （１，Ｏ，Ｏ，０，１，Ｏ，Ｏ，Ｏ） （１，０，Ｏ，Ｏ，−１，０，０，０）となっている。Now, looking at the autocorrelation function of the periodic series of the above two cross-correlation functions, for example, if these zero (0) shift components are normalized to (1), the component for which J of the FB is an even number (j = 0 . 2. 4゜6) is a repetition of period 4, whereas for the component where j is an odd number, i is (
When each component of O≦i≦3) is multiplied by (-1), i is
(4≦i≦8). In other words, (1, O, O, 0, 1, O, O, O) (1, 0, O, O, -1, 0, 0, 0).

このことは、一般に周期ＭＮのＭ個の直交系列があって
、これらの内の任意の２個の直交系列の内積が全ての成
分で零（０）のとき、これらの直交系列をＭＮ次逆フー
リエ変換すれば、その成分の絶対値が一定となるＭ個の
周期系列が得られることを意味する。そして、これらの
Ｎ４個の系列の内の任意の２個の周期系列の相互相関関
数は、あらゆるシフトに対して零（０）となることを意
味する。Generally speaking, if there are M orthogonal sequences with period MN, and the inner product of any two of these orthogonal sequences is zero (0) for all components, then these orthogonal sequences can be transformed into MN-order inverses. This means that if Fourier transform is performed, M periodic sequences whose components have constant absolute values can be obtained. This means that the cross-correlation function of any two periodic sequences among these N4 sequences becomes zero (0) for any shift.

特に、周期ＭＮの直交系列の内の第に番目（０≦に５Ｍ
−１）のものが、第ｋ　（ｍｏｄＭ＞成分以外で＠（０
）であり、その第ｋ　（ｍｏｄｌＶｌ）成分が周期Ｎの
直交系列となっている場合には、上記第に番目の系列の
自己相関関数は、Ｎの倍数以外の全てのシフトで零（０
）となる。同時に、２Ｎシフト（Ｏ≦℃≦Ｍ−１）では
、 ｅｘｐ　（２π、／ＴＶ−ｋ　ｇ／Ｍ　）となる。例え
ば、 より得られる４個の系列の自己相関関数は、それぞれ （１，Ｏ，Ｏ，Ｌ　Ｏ，０，１，０，０，ｉ、　ｏ、　
ｏ　＞＜　　１．　ｏ、　ｏ、−ｔ−ｉ、　ｏ、　ｏ、
　１．　ｏ、　ｏ、−ａ””−工−０，０）（１，０，
０，−１，Ｏ，０，１，０，０，−１，Ｏ，Ｏ）＜　ｉ
、　ｏ、　０．−ｑＯ，０，１，０，Ｏ，［０，０＞と
なる。In particular, the th (0≦5M
-1) is @(0
), and if its kth (modlVl) component is an orthogonal sequence with period N, the autocorrelation function of the above-mentioned th sequence becomes zero (0
). At the same time, for a 2N shift (O≦°C≦M-1), exp (2π, /TV-kg/M). For example, the autocorrelation functions of the four sequences obtained from (1, O, O, L O, 0, 1, 0, 0, i, o,
o><1. o, o, -ti, o, o,
1. o, o, -a""-technique-0,0) (1,0,
0, -1, O, 0, 1, 0, 0, -1, O, O) < i
, o, 0. −qO, 0, 1, 0, O, [0, 0>.

従って、このような自己相関関数を得る複数の系列間の
相互相関関数は、全てのシフトに対して零（０）となり
、このような多周期系列を用いて複数の通信局間のスペ
クトル拡散通信を行えば、その間の相互干渉がなくなる
ことになる。Therefore, the cross-correlation function between multiple sequences that obtain such an autocorrelation function becomes zero (0) for all shifts, and spread spectrum communication between multiple communication stations using such a multi-periodic sequence By doing so, mutual interference between them will be eliminated.

次に示す例は、相互相関がなく、その周期が６４の４個
の周期系列を示すものであり、１の６４乗根Ｗ、１４の
べき乗を周期系列の各成分として構成されている。The following example shows four periodic sequences with no cross-correlation and a period of 64, in which each component of the periodic sequence is the 64th root of 1, W, and the power of 14.

但し、 ２πＧ丁 Ｗａ４＝　ｅＸＩ）　（（ｉ４　　） であり、 をｋと表現して、つまりＷユの指数部分のみを用いて４
個の系列のそれぞれの１周期としている。However, 2πGdWa4=eXI) ((i4), and is expressed as k, that is, using only the exponent part of WU, 4
One period is set for each series.

またこの例で示される系列の成分（−０）と（６４）と
はＷＯ＝１．Ｗ″＝１で同じ数を表している。Also, the components (-0) and (64) of the series shown in this example are WO=1. W″=1 represents the same number.

ＡＯ＝　［６４１２１８１２０６０４８２８６４１２１
６１２０６０４Ｂ　’２８ ６４４１１１６４４　０２８４８６０　］Ａ１＝［６４
１３１８１５４１５４３５４Ｂ　６１　２６３５２４９
３８１９ ５６３７１０３９８０２５６Ｂ　５９　］Ａ２＝［６４
１４２０１８Ｂ　　６６０４２３２４Ｂ　５２５０４０
３８２８１０ ７１８３０　１１３４５６２２．１４５８コＡ３　＝　
［６４１５２２２１１２１１２４９３２４７５４５３４
，１１４３３４１７４０２３６２２９５２１９４２５７
］ しかして系列Ａｉ　　（ｉ＝０．１，２．３　）の第ｊ
成分（Ｏ≦ｊ≦６３）をａ（ｉ、ｌとし、 ｊ−１６に＋４℃十ｍ（０≦に、＠、ｍ≦３）とすると
、上記各成分ａ（ｉ、ｊ）は、ａ（ｉ、ｊ）＝　４ｍ　
（４−ｍ）＋４８℃ｍ＋ｉｊで示すことができる。AO= [64121812060482864121
6120604B '28 644111644 0284860 ]A1=[64
1318154154354B 61 2635249
3819 5637103980256B 59 ]A2=[64
142018B 66042324B 525040
382810 71830 11345622.1458koA3 =
[641522211211249324754534
,114334174023622952194257
] Therefore, the j-th of the series Ai (i=0.1, 2.3)
If the components (O≦j≦63) are a(i, l, and j-16 is +4°C 10m (0≦, @, m≦3), each of the above components a(i, j) is a (i, j) = 4m
It can be expressed as (4-m)+48°C m+ij.

従ってスペクトル拡散通信の変調器（送信回路）を、例
えば第２図に示すように構成すれば、情報信号に応じて
周期が６４のインパルス列を印加すれば、その出力とし
てＡ１を１周期とするスペクトル拡散された周期系列を
得ることが可能となる６また上記周期系列Ａｉをベース
とする整合フィルタ（受信回路）を第３図に示す如く構
成すれば、前記周期系列Ａｉのスペクトル拡散通信信号
を入力して、その情報信号をその自己相関関数として得
ることが可能となる。つまり、 ［６４，０，・・・、Ｏｌ［３４（−７ＴＴ）’　、　
Ｏ，・・・、０．６！（、／ＴＴ）２１．Ｏ。Therefore, if the modulator (transmission circuit) for spread spectrum communication is configured as shown in FIG. 2, for example, if an impulse train with a period of 64 is applied according to the information signal, the output will be A1 as one period. It becomes possible to obtain a periodic sequence with a spread spectrum.6 Furthermore, if a matched filter (receiving circuit) based on the periodic sequence Ai is configured as shown in FIG. input, and the information signal can be obtained as its autocorrelation function. That is, [64,0,...,Ol[34(-7TT)',
O..., 0.6! (,/TT)21. O.

−，０，６４ｔ−ｒＴ＞　、Ｏ，−，０，１を１周期と
する周期パルス列が得られる。但し、上記周期パルス列
のＯ成分は、それぞれ１５個づつ連続している。-,0,64t-rT>, A periodic pulse train having one period of O,-,0,1 is obtained. However, each of the periodic pulse train has 15 consecutive O components.

一方、この整合フィルタ１に周期系列 へｊ（ｊ〜１）のスペクトル拡散通信信号が入力される
と、前述したようにその間の相互相関が零（０）である
ことから、上記周期系列Ａｊに対する出力が生じること
がない。またこのような他の周期系列が任意の割合いで
、また任意のタイミングで加算された信号が受信入力さ
れたとしても、それらの相互相関が零（０）であること
から、これらの出力が生じることがなく、整合フィルタ
１は周期系列Ａ１を１周期とするスペクトル拡散通信信
号の入力に対してのみ出力を生じるこになる。On the other hand, when j (j~1) spread spectrum communication signals are input to the matched filter 1 in the periodic sequence, since the cross-correlation between them is zero (0) as described above, No output occurs. Furthermore, even if a signal in which such other periodic sequences are added at an arbitrary ratio and at an arbitrary timing is received and input, these outputs will occur because their cross-correlation is zero (0). Therefore, the matched filter 1 produces an output only in response to the input of the spread spectrum communication signal whose period is the periodic sequence A1.

従って本方式によれば、スペクトル拡散通信系が定常状
態にある限り、信局間干渉が発生することがなくなり、
従来のように通信不能状態に陥ることがなくなる。Therefore, according to this method, as long as the spread spectrum communication system is in a steady state, inter-station interference will not occur.
This eliminates the possibility of falling into a communication-disabled state as in the past.

ところで実際の通信状態では、前述した周期系列が常に
周期的状態（定常状態）で用いられる訳ではなく、情報
を伝送する為に有限長系列として使用される状況が発生
する。つまり前記多周期系列に情報を担わせたとき、例
えば情報の区切り部分で周期系列の空白が生じ、この空
白部分で非周期的状態（非定常状態）となる。However, in an actual communication state, the above-mentioned periodic sequence is not always used in a periodic state (steady state), but a situation occurs in which it is used as a finite-length sequence to transmit information. In other words, when the multi-periodic series carries information, blanks in the periodic series occur, for example, at the delimiting parts of the information, and the blank parts become an aperiodic state (an unsteady state).

本発明にあける第２の目的は、このような非周期的状態
、つまり有限長系列を用いた場合に生じる信局間干渉を
低減することにあり、前述した如き周期的相互関数の値
があらゆるシフトに対して零（０）であるような複数の
多相周期系列の組を用いてスペクトル拡散通信を行うに
際し、１個の周期系列を複数の情報を用いて変調するこ
とによって、その１個の周期系列に複数の情報を担わせ
るようにしたものである。The second object of the present invention is to reduce the interference between transmitting stations that occurs when such a non-periodic state, that is, a finite length sequence is used. When performing spread spectrum communication using a set of multiple polyphase periodic sequences whose shift is zero (0), one periodic sequence is modulated using multiple pieces of information. The periodic series is made to carry multiple pieces of information.

即ち今、前述した相互相関のない２つの周期系列の内の
一方の周期系列 （Ｗ：　＋　Ｗｓ　＋　Ｗｓ　＋Ｖ’ｌｓ　＋　Ｗｅ　
＋　％　＋Ｖ’Ｊｇ　＋　ＷＢ　＞を、次の４個の情報 （ｗ’、ｖＪｂ、ｖψ、ｗｄ＞ ８　　　　δ　　　　８８ を用いて変調すると、次のような周期系列を得ることが
できる。That is, now, one of the two periodic sequences without cross correlation mentioned above (W: + Ws + Ws + V'ls + We
+% +V'Jg + WB> using the following four pieces of information (w', vJb, vψ, wd>8 δ 88 ), the following periodic sequence can be obtained.

（斌、　’ｖ￥”、’Ｗ”：’Ｗ）ｌ−、ｄｒＷ”−”
蝉藍５）ｄ　）この変調された周期系列と、前述した相
互相関のない２つの周期系列の内の他方の周期系列（笥
＋　ＷＢ　＋　ＷＢ　＋光、へ＋　Ｗｇ　＋　Ｗｇ　＋
賢）との相互相関関数は、あらゆるシフトに対して零（
０）である。(斌、'v￥"、'W"：'W)l-、drW"-"
Cicada 5) d) This modulated periodic sequence and the other periodic sequence of the two periodic sequences without cross-correlation mentioned above (笥 + WB + WB + 光, へ + Wg + Wg +
The cross-correlation function with
0).

同様に、前）ホしたようにして得られた、周期がＭＮで
、且つその成分の絶対値が一定であるＭ個の周期系列に
対して、その任意の１個の系列を上述したようにしてｎ
個の情報を用いて変調すると、その変調された周期系列
と、残りの（Ｍ−１Ｎｌｌｉｌの内の任意の１個の周期
系列との間の相互相関関数は、あらゆるシフトに対して
零（０）となる。Similarly, for M periodic sequences whose period is MN and whose absolute value of the component is constant, obtained as in the previous step (e), any one of the sequences can be calculated as described above. te n
When the modulated periodic sequence is modulated using the information of ).

このことは、相互相関関数の各シフト成分において、同
じ変調情報を持つ項が複素平面上で原点を中心とする円
上に等間隔で並び、その加算によって零（０）となる為
である。This is because, in each shift component of the cross-correlation function, terms having the same modulation information are arranged at equal intervals on a circle centered on the origin on the complex plane, and their addition results in zero (0).

しかして前述した周期系列 （留＋Ｗ６　、ｗＡ　＋　’ＮＢ　、ｗＡ　＋Ｗ３　、
ｗ、　、ｗ、　　）の特性を有する整合フィルタに、こ
の周期系列を前記４個の情報 ＜　Ｗ；　、　Ｗ：、　ｗ：　、　ｗ：＞で変調してな
る周期系列 （蛎、　ｗｉ、ｌ）ｗｌ、ｅｗ）４−、ｄ、＋７Ｗ’ｌ
−？　Ｗ６ｉ　居が）を入力すると、その出力として上
述した２つの周期系列の相互相関関数が次のように得ら
れる。However, the above-mentioned periodic series (ru + W6, wA + 'NB, wA + W3,
A periodic sequence (wi, l) is obtained by modulating this periodic sequence with the four pieces of information <W; , W:, w:, w:> into a matched filter having the characteristics w, , w, ). wl, ew) 4-, d, +7W'l
−? When inputting W6i, the cross-correlation function of the two periodic sequences described above is obtained as the output as follows.

（２Ｗ”ｓ　＋　２Ｗ鷺＋２Ｗ：　＋　２Ｗａ　。(2W"s + 2W Heron + 2W: + 2Wa.

２Ｗ゛Ｐ＋　２ＷＰ＋　２Ｗ７ｃ＋　２Ｗｔ４゜２Ｖｖ
７”＋　２Ｗ？”＋　２Ｗ’？’＋　　２Ｗ？’。2W゛P+ 2WP+ 2W7c+ 2Wt4゜2Vv
7”+2W?”+2W’? '+2W? '.

２Ｗ？ａ＋　２Ｗ？ｂ＋　２Ｗ￥（！＋２ｗ７ｄ。2W? a+ 2W? b+　2W￥(!+2w7d.

２ｗ？”＋　２Ｗや＋　２Ｗ？’＋　２Ｗ’ｔ’。2w? “+2W or +2W?’+2W’t’.

２Ｗ７”　＋　２Ｗ７′：ｂ＋　２Ｗ’Ｆ’　＋　２Ｗ
？　。2W7" + 2W7': b + 2W'F' + 2W
? .

２Ｖｌ／？ｃ＋　２Ｗ’？”　＋　２Ｗ？　＋２Ｗ１’
　。2Vl/? c+2W'? "+2W? +2W1'
.

２ＶＶ”＋２Ｗり５＋２Ｗ惜＋２Ｗヤ）この相互相関関
数の４シフト成分から７シフト成分に（−１）を乗じる
と、Ｏシフト成分から３シフト成分と同じ成分となる。2VV" + 2W + 2W + 2W) When the 4th to 7th shift components of this cross-correlation function are multiplied by (-1), they become the same components as the 0 to 3rd shift components.

つまり０シフト成分から３シフト成分までが二重に得ら
れることを意味している。This means that the 0-shift component to the 3-shift component are obtained twice.

従って、これらの４個の成分に対して次のような線形変
換を施すと、変調に用いた前記４個の情同様に、前述し
た周期ＭＮのＭ個の系列の内、任意の１個の系列をＮ個
の情報を用いて変調すると、その周期系列にはＮ個の情
報を担わせることが可能となり、その元の周期系列の特
性を有する整合フィルタに変調された周期系列を入力す
ると、該整合フィルタの出力としてこれらの２つの系列
の相互相関関数信号を得ることができ、この相互相関関
数信号に線形変換を施すことによって、上記変調に用い
たＮ個の情報を復元することが可能となる。Therefore, when the following linear transformation is applied to these four components, any one of the M sequences with the period MN described above can be converted into When a sequence is modulated using N pieces of information, the periodic sequence can carry N pieces of information, and when the modulated periodic sequence is input to a matched filter that has the characteristics of the original periodic sequence, A cross-correlation function signal of these two series can be obtained as the output of the matched filter, and by performing linear transformation on this cross-correlation function signal, it is possible to restore the N pieces of information used in the modulation. becomes.

ここで注意すべきことは、変調情報を切替えたときの影
響である。即ち、先の例では、前述した４個の情報 （ＸＮ：、就、％、ｗ８　　＞ を伝達した後には、次の４個の情報 （Ｗ″＋　Ｗ”　＋炉、背′） を伝達する必要が生じる。この場合、上記各情報をそれ
ぞれ担う２つの系列を直接接続すると、前述した整合フ
ィルタの出力に混合が生じ、線形変換による情報の復元
ができなくなる。そこで、これらの情報を担う系列間に
１周期分の空白を設けて、上述した不具合を防ぐことが
行われている。What should be noted here is the effect when switching the modulation information. That is, in the previous example, after transmitting the aforementioned four pieces of information (XN:, %, w8 >), the following four pieces of information (W''+W''+furnace, back') are transmitted. In this case, if the two streams carrying each of the above information are directly connected, mixing will occur in the output of the matched filter mentioned above, making it impossible to restore the information by linear transformation. In order to prevent the above-mentioned problem, a blank space of one period is provided between the two periods.

このようにして複数の情報をそれぞれ担った各周期系列
の間に１周期の空白を設けて上記各周期系列を結合すれ
ば、整合フィルタの出力として得られる相互相関関数信
号の両端の、各１周期分の信号系列はそれぞれ有限長系
列としての相互相関関数信号となる。けれども上記周期
系列の両端の各１周期分の信号を相互に加え合せると、
その信号系列は周期系列としての相互相関関数信号とな
る。従って、上記相互相関関数信号の両端に１周期分の
有限長系列からなる信号系列が生じても、上述したよう
にしてその情報の復元が可能となる。In this way, if the above-mentioned periodic sequences are combined with one period blank between each periodic sequence carrying a plurality of pieces of information, each periodic sequence at both ends of the cross-correlation function signal obtained as the output of the matched filter is Each periodic signal sequence becomes a cross-correlation function signal as a finite-length sequence. However, if we add together the signals for one period at each end of the above periodic sequence, we get
The signal sequence becomes a cross-correlation function signal as a periodic sequence. Therefore, even if a signal sequence consisting of a finite length sequence for one period occurs at both ends of the cross-correlation function signal, the information can be restored as described above.

また周期ＭＮの系列をＮｍの情報で変調し、これを周期
りで繰返して結合して周期Ｌ　Ｎ　Ｍなる系列ｔｒ得た
場合、１個の情報につき上記系列の１Ｍ個の成分が変調
されることになる。従って、この場合のＳ／Ｎの改善率
は、／ＬＭ−となる。Furthermore, if a sequence with a period MN is modulated with information of Nm, and this is repeated and combined every period to obtain a sequence tr with a period L N M, 1M components of the above sequence are modulated for each piece of information. It turns out. Therefore, the S/N improvement rate in this case is /LM-.

然し乍ら、変調情報の切替え時にはＬＭ酸成分（０）を
挟むことになるので、有限長系列としての１、他局間干
渉（相互相関関数）が零（０）以外の有限の値を取るこ
とになる。However, since the LM acid component (0) is inserted when switching the modulation information, the interference between other stations (cross-correlation function) will take a finite value other than 1 as a finite-length sequence and zero (0). Become.

第４図はこのような有限長系列が、他の局に対して与え
る干渉の様子を示すものであり、周期ＭＮの変調された
系列をＬ個接続した成る周期系列Ｘと、他の周期系列Ｙ
とが非同期に通信されている状態を示している。尚、こ
こでは（Ｌ＝４＞の場合につき例示しである。この図か
ら明らかなように、系列Ｙから系列Ｘに及ぼす干渉の影
響、或いは系列Ｘから系列Ｙに及ぼす干渉の影響は、周
期ＬＭＮの系列の両端部分だけである。そして周期ＭＮ
で示される中央の３周期においては、その周期相互相関
が零（０）であることから無干渉である。つまりその両
端部分でのみそれぞれ干渉か生じることになり、またそ
の干渉部分の成分の合計値はＭＮとなる。Figure 4 shows the interference caused by such a finite-length sequence to other stations, and shows the interference caused by such a finite-length sequence to other stations. Y
This shows that the two are being communicated asynchronously. Here, the case (L=4> is shown as an example. As is clear from this figure, the influence of interference from sequence Y to sequence X, or the influence of interference from sequence X to sequence Y, Only the ends of the sequence of LMN.And the period MN
In the central three periods shown by , there is no interference because the period cross-correlation is zero (0). In other words, interference occurs only at both end portions, and the total value of the components of the interference portions is MN.

一般に、このような周期系列で干渉を与える部分の成分
はＭＮ個であり、また無干渉部分の成分は（Ｌ−１＞Ｍ
Ｎである。従って、上記繰返しの数りを大きくするとと
、干渉を与える部分の割合いを（１／Ｌ）に比例して削
減することが可能となる。Generally, in such a periodic sequence, there are MN components in the interference part, and the components in the non-interfering part are (L-1>M
It is N. Therefore, when the number of repetitions is increased, the proportion of the portion that causes interference can be reduced in proportion to (1/L).

しかして前述した如くスペクトル拡散された信号系列を
受信する受信用の整合フィルタは、周期ＬＭＮで示され
るＬＭＮ個の成分を加え合せてその出力を得ることから
、上述した周期系列の両端部分でのみ生じる他局間干渉
は（１／Ｌ）に比例して少なくなることになる。However, as mentioned above, since the reception matched filter that receives the spread spectrum signal sequence obtains the output by adding LMN components indicated by the period LMN, only the signal sequence at both ends of the periodic sequence described above The interference between other stations that occurs will decrease in proportion to (1/L).

かくして上述した相互相関が零（０）である１つの多周
期系列に複数の情報を担わせるようにすれば、例えば周
期ＭＮの変調された系列をＬＩＩＭＩ繰返し接続するだ
けで、その系列中の他局間干渉が生じる成分を、該信号
系列中の両端部分のＭＮ個の成分だけとすることが可能
となり、且つその割合いを上記りの値を大きくすること
によって効果的に削減することが可能となる。故に、通
信信号系列が周期的状態におるときの他局間干渉を防ぎ
、且つ非周期的状態における他局間干渉を効果的に削減
することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる
。In this way, if one multi-period sequence with the above-mentioned cross-correlation is zero (0) is made to carry a plurality of pieces of information, for example, by simply connecting the modulated sequences of period MN repeatedly LIIMI, other information in the sequence can be transferred. It becomes possible to limit the components that cause inter-station interference to only the MN components at both ends of the signal sequence, and the ratio can be effectively reduced by increasing the above value. becomes. Therefore, great practical effects can be achieved, such as preventing interference between other stations when the communication signal sequence is in a periodic state and effectively reducing interference between other stations when the communication signal sequence is in a periodic state. .

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、その周期系列は前述した条件を満すように、その通信
仕様に応じて設定すれば良いものである。その他、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the periodic sequence may be set according to the communication specifications so as to satisfy the above-mentioned conditions. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の多重通信方式における周期系列の概念
を説明する為の図、第２図は実施例における送信回路の
構成例を示す図、第３図は実施例にあける受信用整合フ
ィルタの構成例を示す図、第４図は非同期に通信される
２つの周期系列間の非周期的部分における他局間干渉を
示す図である。 １・・・周期系列Ａ１の整合フィルタ、２・・・周期系
列Ａｊの整合フィルタ。Fig. 1 is a diagram for explaining the concept of a periodic sequence in the multiplex communication system of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a configuration example of a transmitting circuit in an embodiment, and Fig. 3 is a receiving matched filter in an embodiment. FIG. 4 is a diagram showing interference between other stations in the non-periodic portion between two periodic sequences that are communicated asynchronously. 1... Matched filter of periodic sequence A1, 2... Matched filter of periodic sequence Aj.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）複数の通信局間で非同期に、多相周期系列からな
る搬送波を情報信号で変調して該情報をスペトル拡散し
て通信するに際し、上記各通信局は相互相関のない複数
の多相周期系列をそれぞれ用いることを特徴とする多重
通信方式。(1) When a plurality of communication stations asynchronously modulate a carrier wave consisting of a polyphase periodic sequence with an information signal and spectrum spread the information to communicate, each communication station transmits a plurality of polyphase signals with no cross correlation. A multiplex communication system characterized by the use of periodic sequences. （２）相互相関のない複数の多相周期系列は、周期をＭ
Ｎとし、且つその成分の絶対値が一定であるＭ個の直交
系列からなるものである特許請求の範囲第１項記載の多
重通信方式。(2) Multiple polyphase periodic sequences without cross-correlation have a period of M
2. The multiplex communication system according to claim 1, wherein the multiplex communication system is composed of M orthogonal sequences in which the absolute value of the component is constant. （３）複数の通信局間で非同期に、多相周期系列からな
る搬送波を情報信号で変調して該情報をスペトル拡散し
て通信するに際し、上記各通信局は相互相関のない複数
の多相周期系列をそれぞれ用いると共に、１回のスペク
トル拡散における１つの信号系列に複数の情報を担わせ
てなることを特徴とする多重通信方式。(3) When a plurality of communication stations asynchronously modulate a carrier wave consisting of a polyphase periodic sequence with an information signal and spectrum spread the information to communicate, each communication station transmits a plurality of polyphase signals with no cross correlation. A multiplex communication system characterized in that each periodic sequence is used and one signal sequence in one spread spectrum carries a plurality of pieces of information. （４）１回のスペクトル拡散における１つの信号系列に
複数の情報を担わせる手段は、１つの多相周期系列を複
数の情報信号を用いて変調するものである特許請求の範
囲第３項記載の多重通信方式。(4) The means for making one signal sequence in one spread spectrum carry a plurality of information signals modulates one polyphase periodic sequence using a plurality of information signals, as set forth in claim 3. multiplex communication method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008178118A (en) * 2001-10-19 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd System and method for spread spectrum communication

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4677461B2 (en) * 2001-10-19 2011-04-27 パナソニック株式会社 Spread spectrum communication system and method

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