JPH09214466A - Spectrum spread communication equipment - Google Patents

Spectrum spread communication equipment

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Publication number
JPH09214466A
JPH09214466A JP8016600A JP1660096A JPH09214466A JP H09214466 A JPH09214466 A JP H09214466A JP 8016600 A JP8016600 A JP 8016600A JP 1660096 A JP1660096 A JP 1660096A JP H09214466 A JPH09214466 A JP H09214466A
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JP
Japan
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spread
modulator
codes
spectrum communication
orthogonal
Prior art date
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Application number
JP8016600A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Mochizuki
規弘 望月
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the deviation of an orthogonal axis and the phase/frequency deviation of a reproduced carried by diffusing/modulating an in-phase channel and an orthogonal channel through the use of different spread codes. SOLUTION: Transmission data #1 (data for in-phase channel) is spread/ modulated by a first spread code PN1 outputted from a code generator 14 in a first spread modulator 11 and is inputted to an orthogonal modulator 13. Transmission data #Q (data for orthogonal channel) is spread/modulated by a second diffusion code PN2 outputted from the code generator 14 in a second diffusion modulator 12 and it is inputted to the orthogonal modulator 13. Since spread modulation is executed by using the spread codes peculiar to the channels, the other channel signal is suppressed by the ratio of a mutual correlation value for a self correlation peak, the influence of the other channel signal for a demodulation signal is reduced and an error rate characteristic improves. Furthermore, a permission range for the deviation of the orthogonal axis and the phase/frequency deviation of the reproduced carrier for realizing the desired error rate is enlarged.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信装置および方法に関するものであり、特に、直交変
調されたスペクトラム拡散通信装置および方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum communication device and method, and more particularly to a quadrature modulated spread spectrum communication device and method.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式は、通常伝送
するディジタル信号から、擬似雑音符号(PN符号)等
の拡散符号系列を用いて、原データに比べてきわめて広
い帯域幅を持つ信号を生成し、RF(無線周波数)信号
に変換して伝送する。
2. Description of the Related Art A spread spectrum communication system uses a spread code sequence such as a pseudo noise code (PN code) from a normally transmitted digital signal to generate a signal having an extremely wider bandwidth than the original data. It is converted into an RF (radio frequency) signal and transmitted.

【0003】特願平5-344920号に直交変調されたスペク
トラム拡散通信装置が開示されている。特願平5-344920
号では複数の拡散符号により多重化された方式について
記載されているが、多重化されていない場合について図
8に一般的な送信機および図9に受信機を示す。図8に
おいて、送信データは、同相チャネル(Ich)と直交チャ
ネル(Qch)の2チャネルの並列データに変換され、それ
ぞれ符号発生器84から出力される同じ拡散符号PN1に
より、拡散変調された後、直交変調されて、所望の周波
数に変換されて送信される。
Japanese Patent Application No. 5-344920 discloses a quadrature modulated spread spectrum communication device. Japanese Patent Application No. 5-344920
In the No. 1, a system multiplexed by a plurality of spreading codes is described. FIG. 8 shows a general transmitter and FIG. 9 shows a receiver in the case of not multiplexing. In FIG. 8, the transmission data is converted into parallel data of two channels of an in-phase channel (Ich) and a quadrature channel (Qch), spread-modulated by the same spreading code PN1 output from the code generator 84, respectively, It is quadrature-modulated, converted to a desired frequency, and transmitted.

【0004】図9において、受信側では、キャリア再生
回路91により再生されたキャリアを用いて、受信信号
をIchとQchに分離し、それぞれ送信側と同じ拡散符号PN
1との相関をとることにより、拡散復調を行い、その
後、データ復調が行われる。
In FIG. 9, on the receiving side, the carrier reproduced by the carrier reproducing circuit 91 is used to separate the received signal into Ich and Qch, and the same spreading code PN as that on the transmitting side is used.
Spreading demodulation is performed by correlating with 1, and then data demodulation is performed.

【0005】特願平5-344920号では、図10に示すよう
に、Ich、Qchともに同一の複数の拡散符号により多重化
され、直交変調されて、送信されている。
In Japanese Patent Application No. 5-344920, as shown in FIG. 10, both Ich and Qch are multiplexed by the same plurality of spreading codes, orthogonally modulated and transmitted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては同相チャネル(Ich)と直交チャネル(Qch)
とを同じ拡散符号を用いて拡散変調していたために、通
常のQPSKと同様に直交軸のずれ、や再生キャリアの位相
/周波数ずれに弱く、高精度の直交性および再生キャリ
アを必要とするので、装置の小型化が困難であり、また
高価な部品を必要とするという問題点があった。また、
再生キャリアの位相/周波数精度を高めるために、キャ
リア再生に要する時間が増大し、特にパケット通信で
は、オーバーヘッドが大きくなりスループットが低下す
るという問題点があった。
However, in the above conventional example, the in-phase channel (Ich) and the quadrature channel (Qch) are used.
Since and are spread-modulated using the same spreading code, they are vulnerable to the deviation of the orthogonal axis and the phase / frequency deviation of the reproduced carrier, as in normal QPSK, and require highly accurate orthogonality and the reproduced carrier. However, it is difficult to reduce the size of the device, and expensive parts are required. Also,
In order to improve the phase / frequency accuracy of the reproduced carrier, the time required for carrier reproduction increases, and in packet communication in particular, there is a problem that the overhead increases and the throughput decreases.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、同相チ
ャネル(Ich)と直交チャネル(Qch)とを異なる拡散符号を
用いて拡散変調するように構成する。さらに、互いのチ
ャネルで用いる拡散符号は、相互相関の小さな符号とす
ることが望ましく、特に相互相関が0、すなわち直交し
ていることが望ましい。
According to the present invention, the in-phase channel (Ich) and the quadrature channel (Qch) are spread-modulated by using different spreading codes. Furthermore, it is desirable that the spreading codes used in the respective channels have a small cross-correlation, and that the cross-correlation be 0, that is, orthogonal.

【0008】本構成により、直交軸のずれや再生キャリ
アの位相/周波数ずれにより同相チャネルの信号と直交
チャネルの信号とが完全に分離されなくて、一方のチャ
ネルに他方のチャネルの信号が混入したとしても、チャ
ネル固有の拡散符号を用いて拡散復調を行うため、他チ
ャネル信号は自己相関ピークに対する相互相関値の比だ
け抑圧され、復調信号に対する他チャネル信号の影響が
小さくなり、誤り率特性が向上する。また、所望の誤り
率を実現するための直交軸のずれや再生キャリアの位相
/周波数ずれに対する許容範囲が広くなり、軸ずれ補正
回路が不要となり、また位相/周波数補正回路が不要あ
るいは簡略化可能となり、装置の小型化ができる。さら
には、高価な高安定発振器や高精度な直交変調器などを
安価で精度の低い部品に置き換えることができ、コスト
を下げることができる。
With this configuration, the signal of the in-phase channel and the signal of the quadrature channel are not completely separated due to the shift of the quadrature axis or the phase / frequency shift of the reproduced carrier, and the signal of the other channel is mixed in one channel. Also, since the spread demodulation is performed using the spread code unique to the channel, the other channel signal is suppressed by the ratio of the cross-correlation value to the autocorrelation peak, the influence of the other channel signal on the demodulated signal is reduced, and the error rate characteristic is reduced. improves. In addition, the allowable range for the deviation of the orthogonal axes and the phase / frequency deviation of the reproduced carrier to achieve the desired error rate is widened, and the axis deviation correction circuit is no longer necessary, and the phase / frequency correction circuit is unnecessary or can be simplified. Therefore, the device can be downsized. Furthermore, an expensive highly stable oscillator, a highly accurate quadrature modulator, or the like can be replaced with an inexpensive and less accurate component, and the cost can be reduced.

【0009】また、再生キャリアの位相/周波数が高精
度にロックされるまで、待たなくとも復調可能となり、
オーバーヘッドを短くし、スループットを上げることが
できる。
Further, demodulation can be performed without waiting until the phase / frequency of the reproduction carrier is locked with high accuracy.
Overhead can be shortened and throughput can be increased.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明を実施したスペク
トラム拡散通信装置の第1の送信部の概略構成図であ
る。図1において、11、12は送信データを拡散符号
により拡散変調させる拡散変調器である。13は2つの
入力信号に対して互いに直交した搬送波を乗じて合成す
る直交変調器である。13は、通常、局部発振器、90
度移相器、ミキサ、合成器により構成される。14は拡
散符号を発生する符号発生器である。
1 is a schematic configuration diagram of a first transmission section of a spread spectrum communication apparatus embodying the present invention. In FIG. 1, reference numerals 11 and 12 denote spread modulators that spread-modulate transmission data with spread codes. Reference numeral 13 denotes a quadrature modulator that multiplies two input signals by mutually orthogonal carrier waves and synthesizes them. 13 is usually a local oscillator, 90
It consists of a phase shifter, mixer, and combiner. A code generator 14 generates a spread code.

【0011】図において、送信データ#I(同相チャネル
用データ)は、第1の拡散変調器11にて符号発生器1
4より出力される第1の拡散符号PN1により拡散変調が
施され、直交変調器13に入力される。また、送信デー
タ#Q(直交チャネル用データ)は、第2の拡散変調器1
2にて符号発生器14より出力される第2の拡散符号PN
2により拡散変調が施され、直交変調器13に入力され
る。直交変調器13では、第1の拡散変調器11からの
入力信号と第2の拡散変調器12からの入力信号が互い
に直交した搬送波により変調され、両者が合成されて出
力される。13から出力された信号は、必要に応じて増
幅、フィルタリング、周波数変換などの処理を施されて
送信される。
In the figure, transmission data #I (data for in-phase channel) is coded by the first spread modulator 11 in the code generator 1.
Spreading modulation is performed by the first spreading code PN1 output from No. 4 and input to the quadrature modulator 13. Further, the transmission data #Q (orthogonal channel data) is the second spread modulator 1
Second spread code PN output from the code generator 14 at 2
Spread modulation is performed by 2 and input to the quadrature modulator 13. In the quadrature modulator 13, the input signal from the first spread modulator 11 and the input signal from the second spread modulator 12 are modulated by mutually orthogonal carrier waves, and both are combined and output. The signal output from 13 is subjected to processing such as amplification, filtering, and frequency conversion as necessary, and transmitted.

【0012】図2は、本発明を実施したスペクトラム拡
散通信装置の第1の受信部の概略構成図である。図2に
おいて、21は受信信号からキャリアを再生するキャリ
ア再生回路である。キャリア再生回路21としては、コ
スタスループや4乗器を用いたキャリア抽出回路があ
る。22、24は所望の周波数の信号をベースバンド帯
域の信号に変換するベースバンド変換回路、23は90
度移相器、25、26は所望の拡散符号と入力信号との
相関演算を行う相関器、27、28はそれぞれ相関器2
5、26からの出力に基づきデータ判定を行う判定器で
ある。29は受信信号と符号発生器30から出力される
拡散符号とのクロック同期、符号同期をとる同期回路で
ある。30は拡散符号を発生する符号発生器である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the first receiving section of the spread spectrum communication apparatus embodying the present invention. In FIG. 2, reference numeral 21 is a carrier reproduction circuit for reproducing a carrier from a received signal. As the carrier reproduction circuit 21, there is a carrier extraction circuit using a Costas loop or a quadrupler. Reference numerals 22 and 24 are baseband conversion circuits for converting a signal of a desired frequency into a baseband signal, and 23 is a reference numeral 90.
Degree phase shifter, 25 and 26 are correlators for performing a correlation operation between a desired spread code and an input signal, and 27 and 28 are correlator 2 respectively.
It is a judging device for judging the data based on the outputs from Nos. Reference numeral 29 is a synchronizing circuit for synchronizing clocks and codes between the received signal and the spread code output from the code generator 30. A code generator 30 generates a spread code.

【0013】図2において、受信信号r(t)は必要に応じ
て増幅、フィルタリング、周波数変換などの処理を施さ
れた後、分岐され、受信信号の一部はキャリア再生回路
21に入力され、キャリアが抽出され出力される。ま
た、受信信号の一部は同期回路29に入力され、受信信
号と符号発生器30から発生される拡散符号とのクロッ
ク同期及び符号同期がとられる。同期回路としては、ス
ライディング相関器や遅延ロックループ、特願平6-3327
15や特願昭63-287101に記載されているような弾性表面
波素子を用いた回路などがある。更に受信信号の一部
は、更に2分岐され、一方はキャリア再生回路21から
出力されるキャリアと共に第1のベースバンド変換回路
22に入力され、同相成分のベースバンド信号rI(t)が
取り出される。他方はキャリア再生回路21から出力さ
れるキャリアを90度移相器23により90度移相した
信号と共に第2のベースバンド変換回路24に入力さ
れ、直交成分のベースバンド信号rQ(t)が取り出され
る。同相成分のベースバンド信号rI(t)は、第1の相関
器25にて符号発生器30から出力される第1の拡散符
号PN1との相関演算が行われ、その相関結果から判定器
27にてデータ復調を行う。直交成分のベースバンド信
号rQ(t)は、第2の相関器26にて符号発生器30から
出力される第2の拡散符号PN2との相関演算が行われ、
その相関結果から判定器28にてデータ復調を行う。
In FIG. 2, the received signal r (t) is subjected to processing such as amplification, filtering, frequency conversion, etc., if necessary, and then branched, and a part of the received signal is input to the carrier regeneration circuit 21, The carrier is extracted and output. A part of the received signal is input to the synchronizing circuit 29, and the received signal and the spread code generated by the code generator 30 are clock-synchronized and code-synchronized. As a synchronizing circuit, a sliding correlator, a delay locked loop, and Japanese Patent Application No. 6-3327
15 and a circuit using a surface acoustic wave element as described in Japanese Patent Application No. 63-287101. Further, a part of the received signal is further branched into two, one of which is input to the first baseband conversion circuit 22 together with the carrier output from the carrier reproduction circuit 21, and the baseband signal rI (t) of the in-phase component is extracted. . On the other hand, the carrier output from the carrier reproduction circuit 21 is input to the second baseband conversion circuit 24 together with the signal obtained by 90-degree phase shifting by the 90-degree phase shifter 23, and the baseband signal rQ (t) of the orthogonal component is extracted. Be done. The baseband signal rI (t) of the in-phase component is subjected to correlation calculation with the first spread code PN1 output from the code generator 30 in the first correlator 25, and the correlation result is sent to the decision unit 27. Data demodulation. The baseband signal rQ (t) of the quadrature component is subjected to correlation calculation with the second spread code PN2 output from the code generator 30 in the second correlator 26,
The decision unit 28 demodulates the data based on the correlation result.

【0014】ここで、一例として第1、第2の拡散符号
PN1、PN2を PN1 : 〔 1, 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1, 1,-1,-1, 1,-1,-1,-1,-1〕 PN2 : 〔-1, 1,-1, 1, 1, 1, 1, 1,-1,-1, 1, 1, 1,-1, 1,-1〕 とすると、第1、第2の拡散符号PN1、PN2の相互相関特
性は図6のようになり、両符号が同期して伝送されてい
ると、相互相関値は0、すなわち直交した符号となる。
Here, as an example, first and second spreading codes
PN1 and PN2 are replaced by PN1: [1, 1, 1, 1, -1, 1, -1, 1, 1, -1, -1, 1, -1, -1, -1, -1] PN2: [ -1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, -1, 1, -1], the first and second spreading codes PN1 , PN2 have cross-correlation characteristics as shown in FIG. 6, and when both codes are transmitted in synchronization, the cross-correlation value is 0, that is, orthogonal codes.

【0015】したがって、キャリア再生回路21により
再生されるキャリアの位相が受信信号に対してずれてい
ても、第1の相関器25では、送信側にて第2の拡散符
号PN2により拡散変調された成分は、相関出力が0とな
り、送信側にて第1の拡散符号PN1により拡散変調され
た成分のみが取り出される。同様にして、第2の相関器
26では、送信側にて第1の拡散符号PN1により拡散変
調された成分は、相関出力が0となり、送信側にて第2
の拡散符号PN2により拡散変調された成分のみが取り出
される。
Therefore, even if the carrier reproduced by the carrier reproducing circuit 21 is out of phase with the received signal, the first correlator 25 spread-modulates it on the transmitting side by the second spreading code PN2. With respect to the components, the correlation output becomes 0, and only the components spread-modulated by the first spreading code PN1 on the transmission side are extracted. Similarly, in the second correlator 26, the correlation output of the component spread-modulated by the first spreading code PN1 on the transmitting side becomes 0, and the second component on the transmitting side receives the second
Only the component spread-modulated by the spreading code PN2 of is extracted.

【0016】本実施例において、キャリア再生回路21
は受信信号からキャリアを再生しているが、相関器2
5、26の出力からフィードバックするように構成して
もよい。
In the present embodiment, the carrier reproducing circuit 21
Is recovering the carrier from the received signal, but the correlator 2
It may be configured to feed back from the outputs of 5 and 26.

【0017】図3は、本発明を実施したスペクトラム拡
散通信装置の第2の受信部のブロック図である。尚、送
信部は図1と同じである。図3において図2と同様の部
位には同一の符号が付せられている。本受信部は、キャ
リア再生を行わず、送信周波数または受信信号を周波数
変換した中間周波数に略等しい周波数の発振器31出力
により準ベースバンド信号に変換して復調する。
FIG. 3 is a block diagram of a second receiving section of the spread spectrum communication apparatus embodying the present invention. The transmitting unit is the same as in FIG. 3, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. This receiving unit does not reproduce the carrier, but converts it into a quasi-baseband signal by the output of the oscillator 31 having a frequency substantially equal to the intermediate frequency obtained by frequency-converting the transmission frequency or the received signal, and demodulates.

【0018】図3において、発振器31からの出力信号
は周波数は受信信号に略等しいが位相は一致していない
ので、ベースバンド変換器22、24からの出力rI、rQ
は、 rI= tI cos α + tQ sin α rQ= - tI sin α + tQ cos α となる。ここで、tI、tQは送信信号の同相成分と直交成
分、αは発振器31の出力と受信信号との位相差であ
る。
In FIG. 3, the output signal from the oscillator 31 is substantially equal in frequency to the received signal but not in phase, so the outputs r I and r Q from the baseband converters 22 and 24 are the same.
Is r I = t I cos α + t Q sin α r Q =-t I sin α + t Q cos α. Here, t I and t Q are the in-phase component and the quadrature component of the transmission signal, and α is the phase difference between the output of the oscillator 31 and the reception signal.

【0019】このベースバンド変換器22、24からの
出力rI、rQをそれぞれ拡散符号PN1用相関器25-1、2
5-2に入力して受信信号に同期した拡散符号PN1と相関
をとる。すると、拡散符号PN1と拡散符号PN2とは直交ま
たは相互相関が小さいので、相関器25-1および25-
2からの出力からは送信信号の直交成分は抑圧され、同
相成分の相関値のcos αおよびsin αが取り出される。
したがって、これらを判定器27に入力することによ
り、送信側同相成分が復調される。同様にして、ベース
バンド変換器22、24からの出力rI、rQをそれぞれ拡
散符号PN2用相関器26-1、26-2に入力して受信信
号に同期した拡散符号PN2と相関をとる。すると、拡散
符号PN1と拡散符号PN2とは直交または相互相関が小さい
ので、相関器26-1および26-2からの出力からは送
信信号の同相成分は抑圧され、直交成分の相関値のcos
αおよびsin αが取り出される。したがって、これらを
判定器28に入力することにより、送信側直交成分が復
調される。
The outputs r I and r Q from the baseband converters 22 and 24 are respectively used as correlators 25-1 and 25-2 for spreading code PN1.
It is input to 5-2 and is correlated with the spread code PN1 synchronized with the received signal. Then, since the spreading code PN1 and the spreading code PN2 have little orthogonality or cross-correlation, the correlators 25-1 and 25-
From the output from 2, the quadrature component of the transmission signal is suppressed, and the correlation values cos α and sin α of the in-phase component are extracted.
Therefore, by inputting these to the determiner 27, the transmission-side in-phase component is demodulated. Similarly, the outputs r I and r Q from the baseband converters 22 and 24 are input to the spreading code PN2 correlators 26-1 and 26-2, respectively, and are correlated with the spreading code PN2 synchronized with the received signal. . Then, since the spreading code PN1 and the spreading code PN2 have a small orthogonal or cross-correlation, the in-phase component of the transmission signal is suppressed from the outputs from the correlators 26-1 and 26-2, and the correlation value of the orthogonal component cos
α and sin α are extracted. Therefore, by inputting these to the determiner 28, the transmitting side orthogonal component is demodulated.

【0020】次に、本発明を同相成分および直交成分と
もに複数の直交した符号により多重化した実施形態を説
明する。図4、図5はそれぞれ第3の送信部、受信部の
概略構成図である。
Next, an embodiment in which the present invention is multiplexed with a plurality of orthogonal codes for both the in-phase component and the quadrature component will be described. 4 and 5 are schematic configuration diagrams of the third transmitting unit and the receiving unit, respectively.

【0021】図4において、n+m個の並列データのうちn
個のデータ#I1〜#Inは、それぞれ拡散変調器41-1〜4
1-nにて、符号発生器46から出力されるn+m個の拡散
符号PN1〜PNn+mのうちPN1〜PNnにより拡散変調され、第
1の加算器43にて加算される。また、残りのm個のデ
ータ#Q1〜#Qmは、それぞれ拡散変調器42-1〜42-mに
て、符号発生器46から出力されるm個の拡散符号PNn+1
〜PNn+mにより拡散変調され、第2の加算器44にて加
算される。第1の加算器43の出力と第2の加算器44
の出力は直交変調器45に入力され、互いに直交した搬
送波により変調された後、合成される。直交変調器45
から出力された信号は、必要に応じて増幅、フィルタリ
ング、周波数変換などの処理を施されて送信される。
In FIG. 4, n out of n + m parallel data
The data # I1 to #In are spread modulators 41-1 to 4-1, respectively.
1-n, spread modulation is performed by PN 1 to PN n out of n + m spread codes PN 1 to PN n + m output from the code generator 46, and added by the first adder 43. It The remaining m pieces of data # Q1 to #Qm are spread modulators 42-1 to 42-m, respectively, and m pieces of spread codes PN n + 1 output from the code generator 46.
~ PNn + m is spread-modulated and added by the second adder 44. Output of first adder 43 and second adder 44
The output of is input to the quadrature modulator 45, is modulated by the carriers orthogonal to each other, and is then synthesized. Quadrature modulator 45
The signal output from is subjected to processing such as amplification, filtering, and frequency conversion as necessary, and is transmitted.

【0022】図5において、受信信号r(t)は必要に応じ
て増幅、フィルタリング、周波数変換などの処理を施さ
れた後、分岐され、受信信号の一部はキャリア再生回路
51に入力され、キャリアが抽出され出力される。ま
た、受信信号の一部は同期回路49に入力され、受信信
号と符号発生器59から発生される拡散符号とのクロッ
ク同期及び符号同期がとられる。同期回路49に関して
は上記第1実施例にて説明してあるのでここでは説明を
省略する。更に受信信号の一部は、更に2分岐され、一
方はキャリア再生回路51から出力されるキャリアと共
に第1のベースバンド変換回路52に入力され、同相成
分のベースバンド信号rI(t)が取り出される。他方はキ
ャリア再生回路51から出力されるキャリアを90度移
相器53により90度移相した信号と共に第2のベース
バンド変換回路54に入力され、直交成分のベースバン
ド信号rQ(t)が取り出される。同相成分のベースバンド
信号rI(t)は、さらにn分岐され、n個の相関器55-1〜
55-nにて符号発生器59から出力されるn+m個の拡散
符号PN1〜PNn+mのうちn個の拡散符号PN1〜PNnとの相関
演算がそれぞれ行われ、その相関結果から判定器57-1
〜57-nにてデータ復調を行う。直交成分のベースバン
ド信号rQ(t)は、m個の相関器56-1〜56-mにて符号発
生器59から出力される拡散符号のうちm個の拡散符号P
Nn+1〜PNn+mとの相関演算が行われ、その相関結果から
判定器58-1〜58-mにてデータ復調を行う。
In FIG. 5, the received signal r (t) is subjected to processing such as amplification, filtering and frequency conversion as necessary, and then branched, and a part of the received signal is input to the carrier regeneration circuit 51, The carrier is extracted and output. A part of the received signal is input to the synchronizing circuit 49, and the received signal and the spread code generated by the code generator 59 are clock-synchronized and code-synchronized. Since the synchronizing circuit 49 has been described in the first embodiment, its explanation is omitted here. Further, a part of the received signal is further branched into two, one of which is input to the first baseband conversion circuit 52 together with the carrier output from the carrier reproduction circuit 51, and the baseband signal r I (t) of the in-phase component is extracted. Be done. On the other hand, the carrier output from the carrier reproduction circuit 51 is input to the second baseband conversion circuit 54 together with the signal obtained by 90-degree phase shifting by the 90-degree phase shifter 53, and the baseband signal r Q (t) of the orthogonal component is input. Taken out. The baseband signal r I (t) of the in-phase component is further branched into n, and n correlators 55-1 to
55-n performs correlation calculation with n spread codes PN 1 to PN n of n + m spread codes PN 1 to PN n + m output from the code generator 59, and the correlation Judge 57-1 based on the result
Data demodulation is performed at ~ 57-n. The baseband signal r Q (t) of the orthogonal component has m spreading codes P out of the spreading codes output from the code generator 59 in the m correlators 56-1 to 56-m.
Correlation calculation with N n + 1 to PN n + m is performed, and data is demodulated by the decision devices 58-1 to 58-m from the correlation result.

【0023】本実施例において、n+m個の拡散符号は、
直交していることが望ましいが、0でない非常に小さい
相互相関値を持つ符号の組を用いてもよい。また、同相
チャネル用の拡散符号PN1〜PNnが互いに直交、または、
相互相関値が小さく、直交チャネル用拡散符号PNn+1〜P
Nn+mが直交、または相互相関値が小さければ、同相チャ
ネル用の拡散符号PN1〜PNnと直交チャネル用の拡散符号
PNn+1〜PNn+mは相互相関値が比較的大きくてもよい。ま
た、m=nでもよい。
In this embodiment, the n + m spreading codes are
It is desirable to be orthogonal, but a code set having a very small non-zero cross-correlation value may be used. Further, spreading codes PN 1 to PN n for in-phase channels are orthogonal to each other, or
Small cross-correlation value, orthogonal channel spreading code PN n + 1 to P
If N n + m is orthogonal or the cross-correlation value is small, the spreading codes for in-phase channels PN 1 to PN n and the spreading code for orthogonal channels
The cross-correlation values of PN n + 1 to PN n + m may be relatively large. Further, m = n may be used.

【0024】さらに、実施例ではn+m個の並列データを
伝送しているが、送信側に直並列変換器を設け、さらに
受信側に並直列変換器を設けることにより、高速データ
伝送が可能となる。
Further, in the embodiment, n + m pieces of parallel data are transmitted, but by providing a serial-parallel converter on the transmitting side and a parallel-serial converter on the receiving side, high-speed data transmission becomes possible. .

【0025】次に、受信部においてキャリア再生を行わ
ない場合を説明する。送信部は図4と同じである。図7
は、本発明を実施したスペクトラム拡散通信装置の第4
の受信部のブロック図である。図7において図5と同様
の部位には同一の符号が付せられている。本受信部は、
キャリア再生を行わず、送信周波数または受信信号を周
波数変換した中間周波数に略等しい周波数の発振器71
出力により準ベースバンド信号に変換して復調する。
Next, the case where the carrier is not reproduced in the receiving section will be described. The transmitting unit is the same as in FIG. Figure 7
Is a fourth spread spectrum communication device embodying the present invention.
3 is a block diagram of a receiving unit of FIG. 7, the same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals. This receiver is
An oscillator 71 having a frequency substantially equal to an intermediate frequency obtained by frequency-converting a transmission frequency or a reception signal without performing carrier reproduction.
The output is converted into a quasi-baseband signal and demodulated.

【0026】図7において、発振器71からの出力信号
は周波数は受信信号に略等しいが位相は一致していない
ので、ベースバンド変換器52、54からの出力rI、rQ
は、 rI= tI cos α + tQ sin α rQ= - tI sin α + tQ cos α となる。ここで、tI、tQは送信信号の同相成分と直交成
分、αは発振器71の出力と受信信号との位相差であ
る。
In FIG. 7, the output signal from the oscillator 71 is substantially equal in frequency to the received signal but not in phase, so that the outputs r I and r Q from the baseband converters 52 and 54 are the same.
Is r I = t I cos α + t Q sin α rQ =-t I sin α + t Q cos α. Here, t I and t Q are the in-phase component and the quadrature component of the transmission signal, and α is the phase difference between the output of the oscillator 71 and the reception signal.

【0027】このベースバンド変換器52、54からの
出力rI、rQをそれぞれ拡散符号PN1用相関器55-1-
1、55-1-2に入力して受信信号に同期した拡散符号
PN1と相関をとる。すると、拡散符号PN1と拡散符号PN2
〜PNn+mとは直交または相互相関が小さいので、相関器
55-1-1および55-1-2からの出力からは送信信号
の直交成分は抑圧され、さらに同相成分の他の拡散符号
PN2〜PNnにより拡散変調された成分は抑圧され、拡散符
号PN1により拡散変調された成分の相関値のcosαおよび
sin αが取り出される。したがって、これらを判定器5
7-1に入力することにより、送信データが#I1が復調さ
れる。同様にして、他の並列データも復調される。
The outputs r I and r Q from the baseband converters 52 and 54 are respectively used as a correlator 55-1 for spreading code PN1.
Spread code input to 1, 55-1-2 and synchronized with the received signal
Correlate with PN1. Then, spreading code PN 1 and spreading code PN 2
~ PN n + m has little orthogonality or cross-correlation, so the output from the correlators 55-1-1 and 55-1-2 suppresses the quadrature component of the transmitted signal, and further spreads the other in-phase components.
The components spread-modulated by PN 2 to PN n are suppressed, and cos α of the correlation value of the components spread-modulated by spreading code PN 1 and
sin α is taken out. Therefore, these are determined by the determiner 5
By inputting to 7-1, transmission data # I1 is demodulated. Similarly, other parallel data is also demodulated.

【0028】尚、同期回路はベースバンド帯域に変換さ
れる前の信号により動作しているが、ベースバンド帯域
の信号により動作するように構成してもよい。
Although the synchronizing circuit operates with the signal before being converted into the baseband band, it may be configured to operate with the signal in the baseband band.

【0029】また、送信データに1ビットに対して1つ
の拡散符号を対応させる代わりに、本発明は複数のデー
タに対して拡散符号の組を対応させるいわゆる並列組み
合わせ方式などにも用いることができる。
Further, instead of associating transmission data with one spreading code for one bit, the present invention can also be used in a so-called parallel combination system in which a spreading code set is associated with a plurality of data. .

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同相チャネル(Ich)と直交チャネル(Qch)とを異なる拡散
符号を用いて拡散変調するように構成し、互いのチャネ
ルで用いる拡散符号は、相互相関の小さな符号とするこ
とにより、復調信号に対する他チャネル信号の影響が小
さくなり、誤り率特性が向上する。また、所望の誤り率
を実現するための直交軸のずれや再生キャリアの位相/
周波数ずれに対する許容範囲が広くなり、軸ずれ補正回
路が不要となり、また位相/周波数補正回路が不要ある
いは簡略化可能となり、装置の小型化ができる。さらに
は、高価な高安定発振器や高精度な直交変調器などを安
価で精度の低い部品に置き換えることができ、コストを
下げることができる。
As described above, according to the present invention,
The in-phase channel (Ich) and the quadrature channel (Qch) are configured to be spread-modulated using different spreading codes, and the spreading codes used in each channel are code with small cross-correlation so that other The influence of the channel signal is reduced and the error rate characteristic is improved. In addition, the shift of the orthogonal axis and the phase of the reproduction carrier to achieve the desired error rate
The permissible range for the frequency shift is widened, the axis shift correction circuit is not required, and the phase / frequency correction circuit is not required or can be simplified, so that the device can be downsized. Furthermore, an expensive highly stable oscillator, a highly accurate quadrature modulator, or the like can be replaced with an inexpensive and less accurate component, and the cost can be reduced.

【0031】また、再生キャリアの位相/周波数が高精
度にロックされるまで、待たなくとも復調可能となり、
オーバーヘッドを短くし、スループットを上げることが
できる。
Further, demodulation can be performed without waiting until the phase / frequency of the reproduced carrier is locked with high accuracy,
Overhead can be shortened and throughput can be increased.

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

【図1】本発明のスペクトラム拡散通信装置の第1の送
信部を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first transmission section of a spread spectrum communication apparatus of the present invention.

【図2】本発明のスペクトラム拡散通信装置の第1の受
信部を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a first receiving section of the spread spectrum communication apparatus of the present invention.

【図3】本発明のスペクトラム拡散通信装置の第2の受
信部を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second receiving section of the spread spectrum communication apparatus of the present invention.

【図4】本発明のスペクトラム拡散通信装置の第3の送
信部を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a third transmitting section of the spread spectrum communication apparatus of the present invention.

【図5】本発明のスペクトラム拡散通信装置の第3の受
信部を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a third receiving section of the spread spectrum communication apparatus of the present invention.

【図6】相互相関特性の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of cross-correlation characteristics.

【図7】本発明のスペクトラム拡散通信装置の受信部を
示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a receiving section of the spread spectrum communication apparatus of the present invention.

【図8】従来のスペクトラム拡散通信装置の送信部を示
すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a transmitter of a conventional spread spectrum communication device.

【図9】従来のスペクトラム拡散通信装置の受信部を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a receiving unit of a conventional spread spectrum communication device.

【図10】従来のスペクトラム拡散通信装置の送信部を
示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a transmitter of a conventional spread spectrum communication device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12 拡散変調器 13 直交変調器 21 キャリア再生回路 22、24 ベースバンド変換器 23 90度移相器 25、26 相関器 27、28 判定器 29 同期回路 30 符号発生器 11, 12 Spreading modulator 13 Quadrature modulator 21 Carrier regeneration circuit 22, 24 Baseband converter 23 90 degree phase shifter 25, 26 Correlator 27, 28 Judgmenter 29 Synchronization circuit 30 Code generator

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N個(Nは2以上の整数)の拡散符号の各
々により拡散変調するN個の拡散変調器と、 該N個の拡散変調器出力のうちn1個(0<n1<N)の出
力により、第1の搬送波を変調する第1の変調器と、 該N個の拡散変調器出力のうち上記n1個以外の(N-n
1)個の出力により、該第1の搬送波とは位相が異なる
第2の搬送波を変調する第2の変調器と、 該第1の変調器出力と該第2変調器出力を合成する合成
器を備えることを特徴とするスペクトラム拡散通信装
置。
1. N spread modulators that perform spread modulation with each of N spread codes (N is an integer of 2 or more), and n1 (0 <n1 <N) outputs of the N spread modulators. ), And a first modulator that modulates the first carrier wave, and outputs (Nn
1) A second modulator that modulates a second carrier wave having a phase different from that of the first carrier wave by the number of outputs, and a combiner that combines the first modulator output and the second modulator output A spread spectrum communication device comprising:
【請求項2】 第1の拡散符号により拡散変調する第1
の拡散変調器と、 第2の拡散符号により拡散変調する第2の拡散変調器
と、 該第1の拡散変調器出力により、第1の搬送波を変調す
る第1の変調器と、 該第2の拡散変調器出力により、該第1の搬送波とは位
相が異なる第2の搬送波を変調する第2の変調器と、 該第1の変調器出力と該第2変調器出力を合成する合成
器を備えることを特徴とするスペクトラム拡散通信装
置。
2. A first spread-modulating with a first spreading code.
Spread modulator, a second spread modulator that performs spread modulation with a second spread code, a first modulator that modulates a first carrier wave with the first spread modulator output, and a second spread modulator Second modulator that modulates a second carrier having a phase different from that of the first carrier by the output of the spread modulator, and a combiner that combines the first modulator output and the second modulator output. A spread spectrum communication device comprising:
【請求項3】 上記第1の拡散符号と上記第2の拡散符
号との相互相関が小さいことを特徴とする請求項2に記
載のスペクトラム拡散通信装置。
3. The spread spectrum communication apparatus according to claim 2, wherein a cross-correlation between the first spread code and the second spread code is small.
【請求項4】 上記第1の拡散符号と上記第2の拡散符
号とは直交した符号であることを特徴とする請求項2に
記載のスペクトラム拡散通信装置。
4. The spread spectrum communication device according to claim 2, wherein the first spreading code and the second spreading code are orthogonal codes.
【請求項5】 N個(Nは4以上の整数)の拡散符号の各
々により拡散変調するN個の拡散変調器と、 該N個の拡散変調器出力のうちn1個(1<n1<N-1)
の出力を加算する第1の加算器と、 該N個の拡散変調器出力のうち上記n1個以外の(N-n
1)個の出力を加算する第2の加算器と、 該第1の加算器出力により、第1の搬送波を変調する第
1の変調器と、 該第2の加算器出力により、該第1の搬送波とは位相が
異なる第2の搬送波を変調する第2の変調器と、 該第1の変調器出力と該第2変調器出力を合成する合成
器を備えることを特徴とするスペクトラム拡散通信装
置。
5. N spread modulators that perform spread modulation with each of N spread codes (N is an integer of 4 or more), and n1 (1 <n1 <N of the N spread modulator outputs). -1)
Of the N spread modulator outputs other than the above n1 (Nn
1) a second adder for adding the outputs, a first modulator for modulating the first carrier wave by the first adder output, and a first modulator for the second adder output Spread spectrum communication characterized by comprising: a second modulator for modulating a second carrier having a phase different from that of the carrier wave; and a combiner for combining the output of the first modulator and the output of the second modulator. apparatus.
【請求項6】 上記N個の拡散符号が互いに相互相関の
小さい符号であることを特徴とする請求項1または請求
項5に記載のスペクトラム拡散通信装置。
6. The spread spectrum communication device according to claim 1, wherein the N spread codes are codes having a small cross-correlation with each other.
【請求項7】 上記N個の拡散符号が互いに直交する符
号であることを特徴とする請求項1または請求項5に記
載のスペクトラム拡散通信装置。
7. The spread spectrum communication device according to claim 1, wherein the N spread codes are codes orthogonal to each other.
【請求項8】 上記N個の拡散符号のうち上記n1個が互
いに直交する符号であり、且つ残りの(N-n1)個が互いに
直交する符号であることを特徴とする請求項1または請
求項5に記載のスペクトラム拡散通信装置。
8. The method according to claim 1, wherein n1 of the N spreading codes are codes orthogonal to each other and the remaining (N-n1) are codes orthogonal to each other. Item 5. The spread spectrum communication device according to Item 5.
【請求項9】 上記第1の搬送波と上記第2の搬送波が
互いに略直交した搬送波であることを特徴とする請求項
1〜5のいずれかに記載のスペクトラム拡散通信装置。
9. The spread spectrum communication device according to claim 1, wherein the first carrier and the second carrier are carriers that are substantially orthogonal to each other.
【請求項10】 上記N個の拡散符号の各々と受信信号
との相関をとる相関器と、 該相関器出力からデータ判定を行う判定器をさらに備え
ることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のス
ペクトラム拡散通信装置。
10. A correlator for correlating each of the N spread codes with a received signal, and a determiner for determining data from an output of the correlator are further provided. A spread spectrum communication device according to any one of the above.
【請求項11】 キャリア位相が異なる略直交した2つ
のチャネル(同相チャネルと直交チャネル)が合成され
て伝送するスペクトラム拡散通信方法において、 上記2つのチャネルは、異なる拡散符号によりスペクト
ラム拡散変調されることを特徴とするスペクトラム拡散
通信方法。
11. A spread spectrum communication method in which two substantially orthogonal channels having different carrier phases (an in-phase channel and a quadrature channel) are combined and transmitted, wherein the two channels are spread spectrum modulated by different spread codes. Spread spectrum communication method characterized by.
【請求項12】 上記2つのチャネルの一方で用いられ
る拡散符号は、他方のチャネルで用いられる拡散符号と
の相互相関が小さい符号であることを特徴とする請求項
11に記載のスペクトラム拡散通信方法。
12. The spread spectrum communication method according to claim 11, wherein the spreading code used in one of the two channels is a code having a small cross-correlation with the spreading code used in the other channel. .
【請求項13】 上記2つのチャネルの一方で用いられ
る拡散符号は、他方のチャネルで用いられる拡散符号と
直交する符号であることを特徴とする請求項11に記載
のスペクトラム拡散通信方法。
13. The spread spectrum communication method according to claim 11, wherein the spreading code used in one of the two channels is a code orthogonal to the spreading code used in the other channel.
【請求項14】 N個(N>1)の直交する拡散符号によ
りスペクトラム拡散変調された信号を多重化して通信す
るスペクトラム拡散通信方法において、 N個の並列データのうちn1個(0<n1<N)を第1組の
データ、残りの(N-n1)個を第2組のデータとして、 第1組のデータをn1個の拡散符号により拡散変調し、 第2組のデータを上記N個の直交する拡散符号のうち該
第1組のデータの拡散変調に用いない(N-n1)個の拡
散符号により拡散変調し、 該第1組のデータを拡散変調した信号と該第2組のデー
タを拡散変調した信号を互いに略直交した搬送波により
変調した後、合成して伝送することを特徴とするスペク
トラム拡散通信方法。
14. A spread spectrum communication method for multiplexing and communicating signals spread-spectrum modulated by N (N> 1) orthogonal spread codes, wherein n1 (0 <n1 < N) is the first set of data, and the remaining (N-n1) pieces is the second set of data, the first set of data is spread-modulated with n1 spreading codes, and the second set of data is the above N pieces. Of the orthogonal spreading codes of (N-n1) that are not used for spreading modulation of the data of the first set are spread-modulated, and the signals of the first set of data and the second set are spread-modulated. A spread spectrum communication method characterized in that signals obtained by spread-modulating data are modulated by carriers that are substantially orthogonal to each other, and then combined and transmitted.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001143A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wireless transmission device, wireless reception device, and symbol arranging method

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