米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 松下電器産業株式会社

発明の名称 スペクトラム拡散通信方式
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−46222
公開日 平成7年(1995)2月14日
出願番号 特願平5−158721
出願日 平成5年(1993)6月29日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 高尾 眞
要約 目的
PNコードの1周期に対応して、複数の情報データを送信することで、通信速度を高速化させるスペクトラム拡散通信方式に関し、受信側における相関器の回路構成を簡略化する。

構成
送信側では複数ビットのデータの組合せに応じ、PNコードの位相が互いに異なるように遅延させて送信する。受信側では相関器17でPNコードのマッチドパルスを検出し、データ復調部20において、マッチドパルスと、位相の遅延時間ごとに順次発生するウインドウ信号との一致するタイミングを検出することで、PNコードの位相の遅延量を検出して、情報データを復調する。
特許請求の範囲
【請求項1】 直接拡散変調によるスペクトラム拡散通信において、送信側では、PNコードの1周期に対応して、複数ビットの情報データを送信できるように、前記複数ビットの情報データの組合せに応じて、互いに異なる時間だけ位相を遅延させたPNコードをスペクトラム拡散信号として送信し、受信側では、前記スペクトラム拡散信号から相関器を用いて得たPNコードのマッチドパルスと、前記位相の遅延時間ごとに発生する複数のウインドウ信号との一致するタイミングを検出することにより、前記PNコードの位相の遅延量を検出して、PNコードの各周期に対応した複数ビットの情報データを復調する事を特徴とするスペクトラム拡散通信方式。
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通信方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、直接拡散方式によるスペクトラム拡散通信方式において、PNコード1周期を情報データ1ビットに対応させる場合、通信速度はデータ速度に比例する。スペクトラム使用帯域を固定して、通信速度を高速化しようとすると、PNコード長を短くして拡散率を下げる必要がある。PNコード長を固定して高速化しようとすると、PN1周期中にデータを複数ビット対応させる事が必要である。この高速化に対処する方法として情報データを並列化して、各データの複数ビットの組合せに応じてPNコードの位相とPNコードの符号を逆転させて、PNコード列を作成して、このPNコード列を変調する方法がとられる。
【0003】図5に従来例のPNコード列を、図6に従来例の受信部のブロック図を示す。図5において、”00、01、10、11”の情報データ2ビットの上位ビットによりPNコードの符号の位相を1ビット変化させ、その下位ビットによりPNコードの符号を逆転させる。並列化されたデータに対応するPNコード列を図5(a)に示す。受信部では2個の相関回路1、2を設け、各相関回路1、2では送信部で選択されうるPNコードの位相に応じ”0,P1 ・・・・・・n-1”及び”0,P2 ・・・・・・n”の重みを有し、正負の相関出力は図のごとくになる。
【0004】図6において受信スペクトラム拡散信号は信号線700を通して乗算器70に入力される。乗算器70で受信信号は局部搬送周波数信号源71からの局部搬送波信号と乗算され信号線702を通してLPF(ロウパスフィルタ)72に入力される。LPF72からの出力は信号線703を通して相関器73、74に入力される。2つの相関器からの相関出力信号は比較器76、77、78にて互いに極性を含めての相関ピークの比較と、ある参照レベルとの比較が行われる。比較器76、77の出力は排他的論理和素子79にて排他的論理和操作が行われ、信号線709、711、712からの信号を利用してデータ復調回路80にてデータを復調して信号線714に出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のPNコードの位相と符号を組み合わせてPNコード列を利用してデータ速度の高速化を計る場合、受信部において複数個の相関器群が必要となり、受信部の回路構成が複雑かつ高価になる。またデータ復調の際、比較器群を用いて相関出力のピーク位置とピーク・レベルを検出するが、伝送路状態の変動と雑音等により相関出力のレベル変動とジッターの影響を受け易い。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明のスペクトラム拡散通信方式は、直接拡散変調によるスペクトラム拡散通信において、送信側では、PNコードの1周期に対応して、複数ビットの情報データを送信できるように、前記複数ビットの情報データの組合せに応じて、互いに異なる時間だけ位相を遅延させたPNコードをスペクトラム拡散信号として送信し、受信側では、前記スペクトラム拡散信号から相関器を用いて得たPNコードのマッチドパルスと、前記位相の遅延時間ごとに発生する複数のウインドウ信号との一致するタイミングを検出することにより、前記PNコードの位相の遅延量を検出して、PNコードの各周期に対応した複数ビットの情報データを復調することを特徴とするものである。
【0007】
【作用】上記方式では、PNコード1周期に複数ビットの情報データを対応させて通信速度を高速化させるために、複数ビットのデータの組合せに応じて、PNコードの位相のみをずらして、スペクトラム拡散信号として送信する。受信側では、このスペクトラム拡散信号を単一の相関器にて相関出力を得、この相関出力から前記位相のずれを抽出することで、前記データの組合せを知る。これによりこの組合せに応じてデータを再現して復調データを得る。
【0008】
【実施例】以下、具体例について詳細に説明する。図1は本発明のスペクトラム拡散通信方式を実現する通信モジュールの一実施例を示すブロック図である。図1において送信部の構成を説明する。信号線116からの情報データ信号はシリアル/パラレル変換器24にて並列化され、信号線117に出力される。信号線117のバス幅は通信速度を2倍にとる場合には2ビット幅、3倍にとる場合には3ビット幅となる。PNコード発生器22はクロック信号発生器21よりのクロック信号を得て、PNコード列を信号線115に出力する。信号線115のバス幅は信号線117の並列化データのビット数nにより決まり、2n 本となる。信号線115よりのPNコード列は信号線117の並列化データにより、選択回路25にて選択され、信号線118にスペクトラム拡散変調信号として出力される。
【0009】信号線118のPNコードは、信号線117の情報データが2ビットの場合、組合せは「11」「10」「01」「00」の4通りあり、図3(a)に示すように、データ「11」の時PNコードの初期位相状態としてPN0 、データ「10」の時PNコード1チップ遅延したPN1d、データ「01」の時PNコード2チップ遅延したPN2d、データ「00」の時PNコード3チップ遅延したPN3d、を選択回路25で選択された信号とする。
【0010】信号線118からの拡散変調信号は中間周波数信号発生器27からの中間周波数信号と乗算器26で乗算され、中間周波数スペクトラム拡散信号として信号線120に出力される。信号線120からの中間周波数スペクトラム拡散信号は、乗算器28にて搬送波信号発生器14からの搬送波信号と乗算され、BPF(バンドパスフィルタ)29を経て信号線123に出力し、送受信切り替えスイッチ10を通って信号線100に送信スペクトラム拡散信号として出力される。
【0011】次に受信部の構成を説明する。信号線100から受信スペクトラム拡散信号が送受信切り替えスイッチ10を通って、BPF11に入力され、高周波増幅回路12で増幅され、乗算器13に入力される。信号線103からの信号は乗算器13で搬送波信号発生器14からの搬送波信号と乗算され、中間周波数スペクトラム拡散信号として、信号線105に出力される。中間周波数スペクトラム拡散信号はBPF15、AGC回路16を経て相関器17に入力され、マッチド・パルス信号を信号線108に出力する。
【0012】信号線108のマッチド・パルス信号は中間周波数成分を含み、ダブル・バランスド・モジュレータ18にて、自乗検波され、LPF19を経て信号線110に信号対雑音比が改善されたマッチド・パルス信号が出力される。信号線110からのマッチド・パルス信号は、クロック信号発生器21よりのクロック信号、PNコードのフレーム同期信号発生器23よりのフレーム同期信号と共にデータ復調部20に入力され、信号線113に復調データ信号を出力する。
【0013】データ復調部20の動作を図2、図3を用いて説明する。図2において、信号線110からのマッチド・パルス信号はマッチド・パルス整形回路50にて、PNコード1チップ幅のパルス信号に整形され、図3(c)に示すマッチド・パルス信号が信号線500に出力される。マッチド・パルス整形回路50と受信側PNコード発生器51に使用するクロック信号は、送信側PNコード発生器22に使用するクロック信号発生器21のものと同一である。又、受信側PNコード発生器51は、送信側PNコード発生器22からのPNコードのフレーム同期信号が信号線112を通して入力され、送信用PNコードと受信用PNコードの同期がとられる。なお、他の通信モジュールとの通信開始時のPNコードのフレーム同期は通信開始時の特別なビット・パターンの双方向通信によりマッチド・パルス整形回路50からの信号線501を通してPNコード発生器の同期を得る事により達成する。
【0014】PNコード発生器51からPNコード・フレーム同期信号を信号線502に出力し、ウインドウ信号発生器52に入力する。ウインドウ信号発生器52はマッチド・パルス信号を抽出するための適当なパルス幅を持つウインドウ信号を信号線503に出力する。ウインドウ信号503(信号波形は図3(d)−d1)はANDゲート回路56と遅延回路53へ、遅延されたウインドウ信号504(信号波形は図3(d)−d2)はANDゲート回路57と遅延回路54へ、2段遅延されたウインドウ信号505(信号波形は図3(d)−d3)はANDゲート回路58と遅延回路55へ、3段遅延されたウインドウ信号506(信号波形は図3(d)−d4)はANDゲート回路59へ入力される。
【0015】ANDゲート回路56、57、58、59では、送信側のPNコードの位相ずれに相当する時間関係を持つウインドウ信号503、504、505、506で送信側のPNコード列に対応したマッチド・パルスを抽出する。信号線507には送信データ「11」に、信号線508には送信データ「10」に、信号線509には送信データ「01」に、信号線510には送信データ「00」に相当するマッチド・パルスが抽出される。
【0016】信号線507(信号波形は図3(e)−e1の実線)、信号線508(信号波形は図3(e)−e2の実線)、信号線509(信号波形は図3(e)−e3の実線)、信号線510(信号波形は図3(e)−e4の実線)のマッチド・パルス群の時間関係を一定にするため、遅延回路60では3チップ時間、遅延回路61では2チップ時間、遅延回路62では1チップ時間遅延させる。
【0017】信号線511(信号波形は図3(e)−e1の点線)、信号線512(信号波形は図3(e)−e2の点線)、信号線513(信号波形は図3(e)−e3の点線)、信号線510(信号波形は図3(e)−e4の実線)には時間的に整列されたマッチド・パルス列が出力され、パルス発生器63では送信データ「11」に相当するパルスを、パルス発生器64では送信データ「10」に相当するパルスを、パルス発生器65では送信データ「01」に相当するパルスを、パルス発生器66では送信データ「00」に相当するパルスを発生し、信号線514、515、516、517に出力する。信号線514、515、516、517の信号波形は図3(f)のf1,f2,f3,f4に示す。
【0018】信号線514、515、516、517からの並列パルス信号は、OR操作回路67にてシリアル・パルス信号に復調され、信号線112に信号波形図3(g)に示す様に復調データ信号として出力される。以上がデータ速度を2倍にするため、PNコード1周期にデータ2ビットを送信する場合を示したが、同様な手法で容易にデータ通信速度を早くする事ができる。
【0019】図4にPNコード1周期で情報データ3ビットを送る場合のデータ構造と信号波形を示す。データ信号「111」の場合をPNコードの初期位相に想定して、データ「110」の場合はPNコードの位相を1チップ遅延させたPN1d信号を、データ「101」の場合は2チップ遅延させたPN2d信号を、データ「100」の場合は3チップ遅延させたPN3d信号を、データ「011」の場合は4チップ遅延させたPN4d信号を、データ「010」の場合は5チップ遅延させたPN5d信号を、データ「001」の場合6チップ遅延させたPN6d信号を、データ「000」の場合は7チップ遅延させたPN7d信号を送信する。データ復調回路部も2ビットの場合と同様にして並列データ信号として、図4(d)のd1、d2,d3,d4,d5,d6,d7、d8のパルス信号を得て、それらの並列データ信号をOR操作回路部でシリアル信号に変換して、復調データを得る。
【0020】このように本実施例によれば、受信側は一つの相関器で構成できるとともに、PNコードの位相のみを変化させ、従来のようにPNコードの符号を検出しないので、マッチドパルスのS/Nの向上を、ダブルバランスドモジュレータで図ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によるスペクトラム拡散通信方式によれば、送信側で複数ビットのデータの組合せによって位相の異なるPNコード列を送信して、通信速度を早くする方式において、受信側で単一の相関器で構成する事が出来、受信部の回路構成が簡略化出来、コスト低減化効果が絶大である。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013