JPH09261114A - Spread spectrum communication method and device therefor - Google Patents

Spread spectrum communication method and device therefor

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JPH09261114A
JPH09261114A JP8065790A JP6579096A JPH09261114A JP H09261114 A JPH09261114 A JP H09261114A JP 8065790 A JP8065790 A JP 8065790A JP 6579096 A JP6579096 A JP 6579096A JP H09261114 A JPH09261114 A JP H09261114A
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JP
Japan
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clock
code
signal
spread
frequency
Prior art date
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Application number
JP8065790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Tashiro
正昭 田代
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09261114A publication Critical patent/JPH09261114A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To construct a simple receiving circuit by securing the difference between the basic clock frequency of a PN code of the receiving side and that of the transmitting side and obtaining a synchronous state between both PN codes. SOLUTION: A clock generator 17 which generates the clocks of constant frequency different from the clock of the transmitting side is connected to an PN code generator 14 of the receiving side via a clock operation part 16. The clock pulse signal (k) that is oscillated by the generator 17 undergoes elimination of a prescribed number of its pulses at the part 16. Thus the signal (k) whose pulses are partly eliminated is inputted to the generator 14. As a result, a correlative state is maintained. The diffusion signal that is received in a correlative state secured for the phases of PN codes between the transmitting and receiving sides is extracted after undergoing the FM modulation in a waveform equal to that of the carrier signal of the transmitting side. Then the received data signals that undergone the FM modulation are converted into the digital signals according to their frequency, and these digital signals are demodulated into the transmission data.

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】本発明は無線通信方式に関
し、特にスペクトル拡散通信方法および装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a spread spectrum communication method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトル拡散通信は、1940年代に
提案され、従来の狭帯域通信に比較し耐ノイズ性や耐妨
害性に優れているためその実用化が期待された。このス
ペクトル拡散通信は、送信側において疑似ノイズ符号
(PNコード)を用いて送信データを拡散変調して発信
し、これを受信側で再びPNコードを用いて復調して送
信データ情報を得るものである。このスペクトル拡散通
信は、通常の無線通信に比べ10〜1000倍程度に使
用周波数領域を拡散させて通信するため、電波強度のピ
ーク値を下げることができるとともに、一部の周波数に
妨害があっても通信可能であり、ノイズに強く、また盗
聴されにくいという特徴がある。拡散方式として、直接
拡散方式、周波数ホッピング方式およびチャープ方式等
があるが、一般の実用通信としては、主として直接拡散
方式が用いられている。
2. Description of the Related Art Spread spectrum communication was proposed in the 1940's and is expected to be put into practical use because it is superior in noise resistance and interference resistance to conventional narrow band communication. In this spread spectrum communication, transmission data is spread-modulated using a pseudo noise code (PN code) on the transmission side and transmitted, and the reception side demodulates it again using the PN code to obtain transmission data information. is there. In this spread spectrum communication, the frequency range used is spread about 10 to 1000 times as compared with normal wireless communication, so that the peak value of the radio wave intensity can be lowered and there is interference in some frequencies. Can communicate, is resistant to noise, and is not easily eavesdropped. As the spreading method, there are a direct spreading method, a frequency hopping method, a chirp method, and the like, but as a general practical communication, the direct spreading method is mainly used.

【0003】この直接スペクトル拡散方式においては、
送信側でまず一定周波数のクロックを用いてランダムに
配列された”1”、”0”レベルの信号が一定周期で繰
り返すPNコードを作成する。このPNコードを送信デ
ータ信号(キャリア信号)に掛合わせて、即ちPNコー
ドの”0”,”1”に合わせて+1,−1を掛けること
によりBPSK変調する。これにより周波数が拡散され
た拡散変調信号を発生する。
In this direct spread spectrum system,
At the transmitting side, first, a PN code in which signals of "1" and "0" levels randomly arranged using a clock of a constant frequency are repeated at a constant cycle is created. This PN code is multiplied by the transmission data signal (carrier signal), that is, multiplied by +1, -1 in accordance with the PN code "0", "1" to perform BPSK modulation. As a result, a spread modulation signal whose frequency is spread is generated.

【0004】受信側では、受信した拡散信号に再度PN
コードを掛合わせて元のキャリア信号に復調し送信デー
タ波形を得る。この場合、受信側のPNコードは送信側
のPNコードと周波数および位相が同じで同期していな
いと完全な復調ができない。このPNコードは、複数の
フリップフロップを直列に組合せた回路で形成され、1
周期のクロック数は、フリップフロップの数をnとすれ
ば2n −1で表わされ、例えば5個のフリップフロップ
を用いた回路では31クロックで1周期となる。このよ
うな繰り返し周期は15クロックから数千クロックまで
各種周期のPNコードがあり、各PNコードに応じてラ
ンダムな拡散変調が行われる。このPNコードを送信側
と受信側とで同期させることは容易ではない。
On the receiving side, the received spread signal is again PN
The code is multiplied and demodulated to the original carrier signal to obtain a transmission data waveform. In this case, the PN code on the receiving side has the same frequency and phase as the PN code on the transmitting side and cannot be completely demodulated unless they are synchronized. This PN code is formed by a circuit that combines a plurality of flip-flops in series, and
The number of clocks in a cycle is represented by 2 n −1, where n is the number of flip-flops. For example, in a circuit using five flip-flops, one clock cycle is 31 clocks. Such a repetition cycle has PN codes of various cycles from 15 clocks to several thousand clocks, and random spread modulation is performed according to each PN code. It is not easy to synchronize this PN code between the transmitting side and the receiving side.

【0005】従来このPNコードを同期させるために、
SAWコンボルバを組込んだ回路を用いたり、あるいは
可変周波数クロック発生器を用いていた。
Conventionally, in order to synchronize this PN code,
A circuit incorporating a SAW convolver was used, or a variable frequency clock generator was used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SAW
コンボルバは高価であり、また組込むことができる回路
構成が限られ、設計の自由度が小さいという問題があ
る。また、可変周波数クロック発生器を用いると、回路
をアナログ回路の構成にしなければならず、構成が複雑
になり、ハードウェアの組立てが繁雑になり精度上の信
頼性についても充分なものではなかった。
SUMMARY OF THE INVENTION However, SAW
The convolver is expensive and has a problem that the degree of freedom in design is small because the circuit configuration that can be incorporated is limited. Further, if the variable frequency clock generator is used, the circuit has to be configured as an analog circuit, the configuration becomes complicated, the assembly of hardware becomes complicated, and the reliability of accuracy is not sufficient. .

【0007】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、SAWコンボルバ等の高価で使用制約
の大きい特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路
を構成するとともに、固定周波数発信器からなるクロッ
ク発生器を用いたデジタル回路を使用することにより、
簡単な構成で安価なスペクトル拡散通信システムの提供
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. It is possible to construct a simple receiving circuit without using a special element such as a SAW convolver which is expensive and has a large use constraint, and to transmit a fixed frequency signal. By using a digital circuit with a clock generator consisting of
An object is to provide an inexpensive spread spectrum communication system with a simple configuration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、直接拡散によるスペクトル拡散方式に
よりデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方
式において、受信側のPNコードの基本クロック周波数
を送信側のPNコードの基本クロック周波数と異なら
せ、両方のPNコードの相関が得られるように受信側の
PNコードの位相を所定クロック数に対応してずらせる
ことにより送信側のPNコードと同期させ、この同期し
た状態でデータを復調することを特徴とするスペクトル
拡散通信方法を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention transmits a basic clock frequency of a PN code on the receiving side in a spread spectrum communication data transmission system for performing data transmission by a spread spectrum system by direct spread. Synchronize with the PN code of the transmitting side by making it different from the basic clock frequency of the PN code of the receiving side and shifting the phase of the PN code of the receiving side in correspondence with a predetermined number of clocks so that the correlation of both PN codes can be obtained. , And provides a spread spectrum communication method characterized by demodulating data in this synchronized state.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
受信側のPNコードの基本クロックのパルスを除去する
ことにより位相を遅らせて送信側のPNコードとの同期
状態を継続させることを特徴としている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a preferred embodiment,
It is characterized in that the phase of the basic clock of the PN code on the receiving side is removed to delay the phase and keep the synchronization state with the PN code on the transmitting side.

【0010】別の好ましい実施の形態においては、受信
側のPNコードの基本クロックのパルスを追加すること
により位相を進めて送信側のPNコードとの同期状態を
継続させることを特徴としている。
Another preferred embodiment is characterized in that the phase is advanced by adding a pulse of the basic clock of the PN code on the receiving side to maintain the synchronization state with the PN code on the transmitting side.

【0011】また、本発明方法を実施するために、送信
装置側に、送信すべきデータを周波数変調する変調装置
と、一定の基本クロックパルスを発生するクロック発振
器と、このクロック発振器からの基本クロックに基づい
てPNコードを作成するPNコード発生器と、前記周波
数変調されたデータを前記PNコードにより拡散変調す
るための拡散変調器とを備え、受信装置側に、前記送信
装置側のクロック発振器と異なる周波数の基本クロック
パルスを発生するクロック発振器と、この送信装置側の
クロック発振器の基本クロックパルスの一部を除去また
はパルスを追加するためのクロック操作部と、前記クロ
ック操作部からのクロック信号に基づいてPNコードを
作成するPNコード発生器と、受信側のPNコード発生
器を用いて作成した拡散信号と送信側から送られた拡散
信号とを混合する混合器と、この混合器からの出力信号
のレベルを検出してその検出信号を前記クロック操作部
に入力するためのレベル検出器とを備えたことを特徴と
するスペクトル拡散通信装置を提供する。
In order to carry out the method of the present invention, a transmitter for frequency-modulating the data to be transmitted, a clock oscillator for generating a constant basic clock pulse, and a basic clock from this clock oscillator are provided on the transmitter side. A PN code generator for creating a PN code based on the above, and a spread modulator for spreading-modulating the frequency-modulated data with the PN code, and a receiver side clock oscillator on the transmitter side. A clock oscillator for generating basic clock pulses of different frequencies, a clock operating unit for removing a part of the basic clock pulse of the clock oscillator of the transmitter or adding a pulse, and a clock signal from the clock operating unit. Create a PN code based on the PN code generator and the receiving side PN code generator. A mixer for mixing the spread signal and the spread signal sent from the transmitting side, and a level detector for detecting the level of the output signal from the mixer and inputting the detected signal to the clock operating unit are provided. Provided is a spread spectrum communication device characterized by being provided.

【0012】[0012]

【実施例】図1は、本発明の実施例に係るスペクトル拡
散通信システムの送信側の構成を示すブロック図であ
る。また、図2〜図4のa〜fは、図1のブロック図の
各ライン上における信号波形の例を示す。送信すべき情
報は変調データ発生器1により、例えば図2のaに示す
ように、”1”、”0”のデジタルデータとして形成さ
れる。この変調データ発生器1はPLLシンセサイザ2
に接続され、ここで送信データが、図2のbに示すよう
に、FM変調され、送信データ信号aの”1”、”0”
に従って周波数が変化したキャリア信号bが形成され
る。このPLLシンセサイザ2は、PNコード発生器3
とともに拡散変調器4に接続される。
1 is a block diagram showing the configuration of a transmitting side of a spread spectrum communication system according to an embodiment of the present invention. 2 to 4 show examples of signal waveforms on each line of the block diagram of FIG. The information to be transmitted is formed by the modulated data generator 1 as digital data of "1" and "0", as shown in FIG. This modulated data generator 1 has a PLL synthesizer 2
, The transmission data is FM-modulated as shown in FIG. 2B, and "1" and "0" of the transmission data signal a are connected.
A carrier signal b whose frequency has changed according to is formed. This PLL synthesizer 2 includes a PN code generator 3
Together with the spread modulator 4.

【0013】PNコード発生器3には、一定周波数の基
準クロックパルス信号を発生するクロック発生器(図示
しない)が接続されている。PNコード発生器3は、ク
ロック発生器からの一定周波数のクロックを用いて、ラ
ンダムに配列された”1”、”0”レベルの信号が一定
周期で繰り返すPNコードを作成する。このPNコード
信号は例えば図3のdで示される。
The PN code generator 3 is connected to a clock generator (not shown) that generates a reference clock pulse signal having a constant frequency. The PN code generator 3 creates a PN code in which randomly-arranged "1" and "0" level signals are repeated at a constant cycle by using a constant frequency clock from the clock generator. This PN code signal is shown by d in FIG. 3, for example.

【0014】拡散変調器4はPNコード信号dに対応し
て送信データを拡散変調する。即ち、PNコードの”
0”、”1”に対応してキャリア信号aに”+1”,”
−1”を掛けて”1”部分のキャリア信号を反転させ
(−1を掛け)、図3のcに示すように、拡散信号を形
成する。この拡散信号cは、増幅器5により、図3のe
に示すように、電力増幅され振幅が大きくなる。増幅器
5により増幅された拡散信号eは、フィルタ6により、
図4に示すように、送信すべき中心周波数を含む送信帯
域A以外の周波数帯域B部分がカットされ、アンテナよ
り発信される。
The spread modulator 4 spread-modulates the transmission data in accordance with the PN code signal d. That is, the PN code "
Corresponding to 0 "and" 1 ", the carrier signal a has" +1 ","
The carrier signal of the "1" part is inverted by -1 "(multiplied by -1) to form a spread signal as shown in Fig. 3c. E
As shown in, the power is amplified and the amplitude becomes large. The spread signal e amplified by the amplifier 5 is filtered by the filter 6.
As shown in FIG. 4, the frequency band B portion other than the transmission band A including the center frequency to be transmitted is cut and transmitted from the antenna.

【0015】図5は、本発明の実施例に係るスペクトル
拡散通信システムの受信側の構成ブロック図である。ま
た、図6〜図10のg〜qは、図5のブロック図の各ラ
イン上での信号波形を示す。
FIG. 5 is a block diagram of the receiving side of the spread spectrum communication system according to the embodiment of the present invention. Further, g to q in FIGS. 6 to 10 show signal waveforms on each line in the block diagram in FIG.

【0016】アンテナを介して受信した拡散信号は、高
周波増幅器7により増幅され、図6に示すような拡散信
号gが得られる。この拡散信号gは周波数混合器8に入
力される。この周波数混合器8には、局発用PLL回路
12に接続された拡散変調器13が接続される。この拡
散変調器13にはPNコード発生器14が接続される。
このPNコード発生器14は、後述のように、送信側の
基準クロックと異なる周波数のクロックを用いて、送信
側のPNコードに近似したPNコードj(図7)を作成
する。なお、図7のPNコード波形は、説明のために一
部を描いたものであり、その1周期の波形は、図3の送
信側PNコードdの1周期の波形と殆ど一致するように
形成される。即ち、この受信側のPNコード発生器14
は、送信側と同じ構成のフリップフロップからなる回路
を用いてクロックの周波数のみを異ならせてPNコード
を作成する。
The spread signal received via the antenna is amplified by the high frequency amplifier 7 to obtain a spread signal g as shown in FIG. This spread signal g is input to the frequency mixer 8. A spread modulator 13 connected to the local oscillator PLL circuit 12 is connected to the frequency mixer 8. A PN code generator 14 is connected to the spread modulator 13.
As will be described later, the PN code generator 14 creates a PN code j (FIG. 7) that approximates the PN code on the transmission side by using a clock having a frequency different from the reference clock on the transmission side. Note that the PN code waveform in FIG. 7 is drawn in part for the sake of explanation, and the one-cycle waveform is formed so as to almost match the one-cycle waveform of the transmission-side PN code d in FIG. To be done. That is, the receiving side PN code generator 14
Uses a circuit composed of flip-flops having the same configuration as the transmitting side to create a PN code by changing only the clock frequency.

【0017】局発用PLL回路12は、復調すべき信号
データの周波数に応じて、一定の周波数差のあるPLL
信号h(図7)を発生する。このPLL信号hは、拡散
変調器13で、PNコード信号jの”0”,”1”に応
じて、前述の受信側と同様にして、+1,−1を掛合わ
せて拡散変調され、図7のiに示すような拡散信号とな
る。この拡散信号iの拡散状態は、これを形成したPN
コードjが送信側のPNコードdとほぼ同じであるた
め、1周期の形状は送信側の拡散信号cまたはe(図
3)の形状とほぼ一致している。従って、この受信側の
拡散信号iを送信側の拡散信号(即ち受信した拡散信号
g)と同期させれば、受信側と送信側のPNコードが同
期して、送信データが復調できることになる。
The local oscillator PLL circuit 12 has a fixed frequency difference according to the frequency of the signal data to be demodulated.
Generate signal h (FIG. 7). The PLL signal h is spread-modulated by the spreading modulator 13 by multiplying by +1, -1 in accordance with "0" and "1" of the PN code signal j in the same manner as the receiving side described above. The spread signal is as shown by i in 7. The spread state of this spread signal i is the PN that formed it.
Since the code j is almost the same as the PN code d on the transmission side, the shape of one period is almost the same as the shape of the spread signal c or e (FIG. 3) on the transmission side. Therefore, if the spread signal i on the receiving side is synchronized with the spread signal on the transmitting side (that is, the spread signal g received), the PN code on the receiving side and the transmitting side can be synchronized and the transmission data can be demodulated.

【0018】周波数混合器8では、乗算回路による掛合
せにより、受信した拡散信号gと局発用PLLからの拡
散信号iとを重ね合わせ、同期状態を検出できるように
する。この重ね合わせ信号は、さらにフィルタ9を通す
ことにより、必要以外の周波数をカットして混信が防止
される。このようにして得られた信号は、図9のmで示
すように、ある一定周期で振幅が大きくなる信号とな
る。これは、送信側のPNコードと受信側のPNコード
のクロック周波数が異なるため、両PNコード同士が時
間経過とともに少しずつ位相がずれ、位相が一致した時
点で信号レベルが大きくなるためであり、一定の時間間
隔で繰り返される。このような混合信号mを中間周波増
幅器10により、相関波形信号nとして形成する。この
相関波形信号nは、2つのPNコードの位相がほぼ一致
して、相関が取れ始めると立上がり、相関が大きくなる
ほど大きくなり、完全に一致した時点でピークとなりそ
の後傾斜して立ち下がる三角形状のパルス信号になる。
この三角形状の相関パルス信号nは、コンパレータから
なるレベル検出器15により、一定のしきい値を基準と
して、図9のoで示すように、”1”,”0”のデジタ
ルパルス信号に整形される。
In the frequency mixer 8, the received spread signal g and the spread signal i from the local oscillator PLL are superposed by multiplication by the multiplication circuit so that the synchronization state can be detected. This superposed signal is further passed through a filter 9 to cut frequencies other than necessary to prevent interference. The signal thus obtained becomes a signal whose amplitude increases in a certain fixed period, as indicated by m in FIG. This is because the clock frequencies of the PN code on the transmitting side and the PN code on the receiving side are different, so that the phases of the two PN codes gradually shift with time, and the signal level increases when the phases match. It is repeated at regular time intervals. Such a mixed signal m is formed as a correlation waveform signal n by the intermediate frequency amplifier 10. The correlation waveform signal n has a triangular shape in which the phases of the two PN codes substantially coincide with each other and rises when the correlation begins to take place, increases as the correlation increases, reaches a peak at the time of complete coincidence, and then slopes and falls. It becomes a pulse signal.
This triangular correlation pulse signal n is shaped into a digital pulse signal of "1" and "0" by a level detector 15 composed of a comparator, as shown by o in FIG. To be done.

【0019】一方、この受信側のPNコード発生器14
には、送信側のクロックと異なる一定周波数のクロック
を発生するクロック発生器17が、クロック操作部16
を介して接続される。クロック発生器17から発振され
たクロックパルス信号k(図8)は、クロック操作部1
6において、所定数のパルスを除去され、図8のlに示
すように、一部パルスが抜けた状態のクロック信号がP
Nコード発生器14に入力される。これにより、後述の
ように、相関が取れた状態が持続される。
On the other hand, the receiving side PN code generator 14
Includes a clock generator 17 for generating a clock having a constant frequency different from the clock on the transmission side.
Connected via The clock pulse signal k (FIG. 8) oscillated from the clock generator 17 is the clock operation unit 1
6, a predetermined number of pulses are removed, and the clock signal in which a part of the pulses has been removed is P as shown in l of FIG.
It is input to the N code generator 14. As a result, the correlated state is maintained, as will be described later.

【0020】送信側と受信側のPNコードの位相の相関
がとれた状態での受信拡散信号は、図10のpで示すよ
うに、送信側のキャリア信号b(図2)と同じ波形にF
M変調され取り出される。このFM変調された受信デー
タ信号pは、その周波数に応じて、図10のqで示すよ
うに、”1”,”0”のデジタル信号に変換され、送信
データa(図2)が復調される。
The received spread signal in the state where the phases of the PN codes on the transmitting side and the receiving side are correlated with each other has the same waveform F as that of the carrier signal b on the transmitting side (FIG. 2), as shown by p in FIG.
It is M-modulated and taken out. The FM-modulated received data signal p is converted into digital signals of "1" and "0" as indicated by q in FIG. 10 according to its frequency, and the transmission data a (FIG. 2) is demodulated. It

【0021】以下、図11および図12を参照して、送
信側と受信側のPNコードの同期方法についてさらに説
明する。図11のAは、2つの同一のPNコードがある
ときのそれらの相関関数に基づく相関強度を表わす信号
波形のグラフであり、前述の図9のnと同様に、送信側
と受信側のPNコード同士の相関を示す信号波形であ
る。時間t1で相関が取れ始め、t2でほぼ完全に一致
し、再び徐々に位相がずれて、時間t3で相関がなくな
る。さらに時間がたって、時間t4で再び相関が始り、
t5でピークとなり、t6で相関がなくなる。
The method of synchronizing the PN codes on the transmitting side and the receiving side will be further described below with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11A is a graph of a signal waveform showing the correlation strength based on the correlation function when there are two identical PN codes, and similar to n in FIG. It is a signal waveform which shows correlation between codes. Correlation starts to take place at time t1, almost completely matches at t2, gradually shifts in phase again, and loses correlation at time t3. After a further time, the correlation starts again at time t4,
The peak occurs at t5, and the correlation disappears at t6.

【0022】相関関数yは、 y=PN(t)×PN(t+τ) t:時間 τ:位相差 で表わされる。τ=0のときy=PN(t)×PN
(t)=1で同期がとれ(信号波形Aのt2、t5)、
τ=±1(クロック)のとき相関は0(信号波形Aのt
1、t3、t4、t6)になる。PNは周期相関関数な
のでその1周期をNクロックとするとNごとに相関がと
れて同期状態になる。
The correlation function y is represented by y = PN (t) × PN (t + τ) t: time τ: phase difference. When τ = 0, y = PN (t) × PN
When (t) = 1, synchronization is achieved (t2 and t5 of signal waveform A),
When τ = ± 1 (clock), the correlation is 0 (t of signal waveform A
1, t3, t4, t6). Since PN is a periodic correlation function, assuming that one period is N clocks, correlation is obtained every N and a synchronous state is established.

【0023】この例では、送信側のPNコードの基本ク
ロック周波数をft、受信側の基本クロック周波数をf
rとしたとき、fr>ftであって、Δf=fr−ft
=1KHzとし、PNコードの1周期を31クロックと
する。この場合、両PNコードは、31クロックで1ク
ロック分の位相がずれることになり、時間に換算する
と、1クロックが1msに相当し、31msごとに同期
がとれることになる。このとき、fr≠ftであるた
め、位相は正確には一致しないが、Δf/fr(または
ft)≒0なのでほぼ完全な同期とみなすことができ
る。
In this example, the basic clock frequency of the PN code on the transmitting side is ft, and the basic clock frequency of the receiving side is f.
When r is set, fr> ft, and Δf = fr−ft
= 1 KHz, and one cycle of the PN code is 31 clocks. In this case, both PN codes are out of phase for one clock every 31 clocks, and when converted into time, one clock corresponds to 1 ms, and synchronization is achieved every 31 ms. At this time, since fr ≠ ft, the phases do not exactly match, but since Δf / fr (or ft) ≈0, it can be regarded as almost perfect synchronization.

【0024】図11のAに示す相関状態では、t3から
t4までの無相関の部分で受信ができないので同期状態
を継続させる必要がある。このために、図11のB、
C、Dで示すように、それぞれ位相が1クロックずつ順
番にずれた状態にしてこれらを加算することにより、ほ
ぼ連続的に同期をとることができ受信信号を連続して復
調することが可能になる。このように位相をずらすに
は、例えば図11のAにおいて、相関が終了した時点
(t3)で受信側のPNコードを強制的にnクロックだ
け遅らせる。n=1とすれば、図12(A)に示すよう
に、1つの三角形パルスの終了ごとに位相が1クロック
ずれてほぼ連続した状態で同期がとれる。n=2とすれ
ば、図12(B)に示すように、1つの三角形パルスの
終了ごとに位相が2クロックずれて、連続した三角形パ
ルス状態で同期がとれる。n=3とすれば、図12
(C)に示すように、3クロックづつずれた連続波形が
得られる。
In the correlation state shown in FIG. 11A, reception cannot be performed in the non-correlated portion from t3 to t4, so it is necessary to continue the synchronization state. To this end, B of FIG.
As shown by C and D, the phases are sequentially shifted by one clock each time, and by adding them, it is possible to synchronize almost continuously and to demodulate the received signal continuously. Become. In order to shift the phase in this way, for example, in A of FIG. 11, the PN code on the receiving side is forcibly delayed by n clocks at the time (t3) when the correlation ends. If n = 1, as shown in FIG. 12 (A), the phase is shifted by one clock at the end of one triangular pulse, and synchronization is achieved in a substantially continuous state. If n = 2, as shown in FIG. 12 (B), the phase is shifted by 2 clocks at the end of one triangle pulse, and synchronization is achieved in a continuous triangle pulse state. If n = 3, FIG.
As shown in (C), a continuous waveform shifted by 3 clocks is obtained.

【0025】このような位相同期のためのクロック操作
について、図13を参照して、さらに具体的に説明す
る。前述のレベル検出器15(図5)において、三角形
状の相関信号がデジタル信号o(図9)に変換される。
このデジタルパルスの立ち下がりの時点でクロックを必
要数だけ除去する。即ち、図13の3つのフリップフロ
ップ(FF)18、19、20からなる回路において、
最初のFF18の一方の入力側端子に、入力信号(r)
として、レベル検出器15(図5)からのデジタルパル
ス信号o(図9)を入力し、他方の入力側端子には、入
力信号(v)として、クロック発生器17(図5)から
の基本クロックk(図8)を入力する。各FF18、1
9、20の出力信号は(s)(t)(u)で表わされ
る。このFF19の出力(t)とFF20の出力(u)
を、図示したように、クロック削除回路21の端子に基
本クロック(v)とともに入力する。これにより、
(t)と(u)の終了位置に対応した部分の基本クロッ
クパルスが削除され、(w)で示すようなパルス抜け信
号が得られる。
The clock operation for such phase synchronization will be described more specifically with reference to FIG. In the level detector 15 (FIG. 5) described above, the triangular correlation signal is converted into the digital signal o (FIG. 9).
At the falling edge of this digital pulse, the required number of clocks are removed. That is, in the circuit composed of the three flip-flops (FF) 18, 19, 20 in FIG.
The input signal (r) is input to one input terminal of the first FF 18.
, The digital pulse signal o (FIG. 9) from the level detector 15 (FIG. 5) is input, and the other input side terminal receives the basic signal from the clock generator 17 (FIG. 5) as an input signal (v). Input the clock k (FIG. 8). Each FF18, 1
The output signals of 9 and 20 are represented by (s) (t) (u). Output (t) of this FF19 and output (u) of FF20
Is input to the terminal of the clock deletion circuit 21 together with the basic clock (v) as shown. This allows
The basic clock pulse in the portion corresponding to the end positions of (t) and (u) is deleted, and a pulse drop signal as shown in (w) is obtained.

【0026】図14は、クロック追加回路の例を示す。
即ち、前述の実施例では、相関パルスの立ち下がり時点
で基本クロックを除去することにより、位相を遅らせて
同期をとっていたが、本発明はこのような方法に限ら
ず、相関パルスの立ち下がり時点で基本クロックに対し
必要数のクロックを追加することにより位相を進ませて
同期をとることもできる。このような追加クロックを作
成するため、基本クロック(v)に遅れをつくり、この
基本クロック信号とともに前述の(t)(u)を入力す
ることにより、パルスが追加されたクロック信号がクロ
ック追加回路22の端子(x)より出力される。
FIG. 14 shows an example of the clock addition circuit.
That is, in the above-mentioned embodiment, the basic clock is removed at the time of the fall of the correlation pulse to delay the phase for synchronization, but the present invention is not limited to this method, and the fall of the correlation pulse It is also possible to advance the phase and synchronize by adding a necessary number of clocks to the basic clock at this point. In order to create such an additional clock, a delay is added to the basic clock (v), and by inputting the above-mentioned (t) (u) together with this basic clock signal, the clock signal added with the pulse is added to the clock adding circuit. It is output from the terminal (x) 22.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、受信側のPNコードの基本クロック周波数を送信側
のPNコードの基本クロック周波数と異ならせて、各P
Nコードを用いて変調した拡散信号を重ね合わせ、その
レベルを検出して相関がとれた状態でクロックを削除ま
たは追加することにより、受信側PNコードの位相をず
らせて同期を継続させるように構成しているため、従来
のように、SAWコンボルバ等の高価で使用制約の大き
い特殊素子を使用することなく、簡素な受信回路を構成
するとともに、固定周波数発信器からなるクロック発生
器を用いてデジタル回路を使用することにより、簡単な
構成で安価なスペクトル拡散通信システムが得られる。
As described above, in the present invention, the basic clock frequency of the PN code on the receiving side is made different from the basic clock frequency of the PN code on the transmitting side, and each P
The spread signals modulated using the N code are superposed, the level is detected, and the clock is deleted or added in a correlated state so that the phase of the PN code on the receiving side is shifted to continue the synchronization. Therefore, a simple receiver circuit is configured without using a special element such as a SAW convolver that is expensive and has a large use constraint as in the past, and a digital signal is generated by using a clock generator composed of a fixed frequency oscillator. By using the circuit, an inexpensive spread spectrum communication system with a simple structure can be obtained.

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

【図1】 本発明の実施例に係るスペクトル拡散通信シ
ステムの送信側の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission side of a spread spectrum communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のブロック図における、配線ラインa,
b上の信号波形図である。
2 is a wiring line a in the block diagram of FIG.
It is a signal waveform diagram on b.

【図3】 図1のブロック図における、配線ラインc,
d,e上の信号波形図である。
FIG. 3 shows the wiring line c in the block diagram of FIG.
It is a signal waveform diagram on d and e.

【図4】 図1のブロック図における、配線ラインf上
の信号波形の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of signal waveforms on a wiring line f in the block diagram of FIG.

【図5】 本発明の実施例に係るスペクトル拡散通信シ
ステムの受信側の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a receiving side of the spread spectrum communication system according to the exemplary embodiment of the present invention.

【図6】 図5のブロック図における、配線ラインg上
の信号波形図である。
6 is a signal waveform diagram on the wiring line g in the block diagram of FIG.

【図7】 図5のブロック図における、配線ラインh,
i,j上の信号波形図である。
FIG. 7 is a wiring line h in the block diagram of FIG.
It is a signal waveform diagram on i, j.

【図8】 図5のブロック図における、配線ラインk,
l上の信号波形図である。
FIG. 8 is a wiring line k, in the block diagram of FIG.
It is a signal waveform diagram on l.

【図9】 図5のブロック図における、配線ラインm,
n,o上の信号波形図である。
9 is a wiring line m, in the block diagram of FIG.
It is a signal waveform diagram on n and o.

【図10】 図5のブロック図における、配線ライン
p,q上の信号波形図である。
10 is a signal waveform diagram on the wiring lines p and q in the block diagram of FIG.

【図11】 本発明に係るPNコードの同期継続方法の
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a PN code synchronization continuation method according to the present invention.

【図12】 クロック遅れ数を変えた場合の同期状態の
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a synchronization state when the number of clock delays is changed.

【図13】 クロック除去方法の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a clock removal method.

【図14】 クロック追加方法の回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a clock addition method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:変調データ発生器、2:PLLシンセサイザ、3:
PNコード発生器、4:拡散変調器、5:増幅器、6:
フィルタ、7:高周波増幅器、8:周波数混合器、9:
フィルタ、10:中間周波増幅器、11:データ復調
器、12:局発用PLL、13:拡散変調器、14:P
Nコード発生器、15:レベル検出器、16:クロック
操作部、17:クロック発生器。
1: Modulation data generator, 2: PLL synthesizer, 3:
PN code generator, 4: spread modulator, 5: amplifier, 6:
Filter, 7: high frequency amplifier, 8: frequency mixer, 9:
Filter, 10: Intermediate frequency amplifier, 11: Data demodulator, 12: PLL for local oscillation, 13: Spread modulator, 14: P
N code generator, 15: level detector, 16: clock operating unit, 17: clock generator.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直接拡散によるスペクトル拡散方式によ
りデータ伝送を行うスペクトル拡散通信データ伝達方式
において、受信側のPNコードの基本クロック周波数を
送信側のPNコードの基本クロック周波数と異ならせ、
両方のPNコードの相関が得られるように受信側のPN
コードの位相を所定クロック数に対応してずらせること
により送信側のPNコードと同期させ、この同期した状
態でデータを復調することを特徴とするスペクトル拡散
通信方法。
1. In a spread spectrum communication data transmission system for performing data transmission by a spread spectrum system by direct spread, a basic clock frequency of a PN code on a receiving side is different from a basic clock frequency of a PN code on a transmitting side,
PN of the receiving side so that the correlation of both PN codes can be obtained
A spread spectrum communication method characterized by synchronizing the PN code on the transmitting side by shifting the phase of the code in correspondence with a predetermined number of clocks, and demodulating the data in this synchronized state.
【請求項2】 受信側のPNコードの基本クロックのパ
ルスを除去することにより位相を遅らせて送信側のPN
コードとの同期状態を継続させることを特徴とする請求
項1に記載のスペクトル拡散通信方法。
2. A PN on the transmitting side by delaying the phase by removing the pulse of the basic clock of the PN code on the receiving side.
The spread spectrum communication method according to claim 1, wherein the synchronization state with the code is continued.
【請求項3】 受信側のPNコードの基本クロックのパ
ルスを追加することにより位相を進めて送信側のPNコ
ードとの同期状態を継続させることを特徴とする請求項
1に記載のスペクトル拡散通信方法。
3. The spread spectrum communication according to claim 1, wherein the phase is advanced by adding a pulse of the basic clock of the PN code on the receiving side to maintain the synchronization state with the PN code on the transmitting side. Method.
【請求項4】 送信装置側に、 送信すべきデータを周波数変調する変調装置と、 一定の基本クロックパルスを発生するクロック発振器
と、 このクロック発振器からの基本クロックに基づいてPN
コードを作成するPNコード発生器と、 前記周波数変調されたデータを前記PNコードにより拡
散変調するための拡散変調器とを備え、 受信装置側に、 前記送信装置側のクロック発振器と異なる周波数の基本
クロックパルスを発生するクロック発振器と、 この送信装置側のクロック発振器の基本クロックパルス
の一部を除去またはパルスを追加するためのクロック操
作部と、 前記クロック操作部からのクロック信号に基づいてPN
コードを作成するPNコード発生器と、 受信側のPNコード発生器を用いて作成した拡散信号と
送信側から送られた拡散信号とを混合する混合器と、 この混合器からの出力信号のレベルを検出してその検出
信号を前記クロック操作部に入力するためのレベル検出
器と、 を備えたことを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
4. A modulator for frequency-modulating data to be transmitted, a clock oscillator for generating a constant basic clock pulse, and a PN based on the basic clock from the clock oscillator on the transmitter side.
A PN code generator for generating a code, and a spread modulator for spread-modulating the frequency-modulated data by the PN code are provided, and a receiver having a basic frequency different from that of the clock oscillator on the transmitter side. A clock oscillator for generating a clock pulse, a clock operating unit for removing a part of a basic clock pulse of the clock oscillator of the transmitting device or adding a pulse, and a PN based on a clock signal from the clock operating unit.
A PN code generator that creates a code, a mixer that mixes the spread signal created using the PN code generator on the receiving side with the spread signal sent from the transmitting side, and the level of the output signal from this mixer And a level detector for inputting the detection signal to the clock operation unit, and a spread spectrum communication device.
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