JPH10190614A - Spread spectrum transmitting method, and transmission and reception device - Google Patents

Spread spectrum transmitting method, and transmission and reception device

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JPH10190614A
JPH10190614A JP35660696A JP35660696A JPH10190614A JP H10190614 A JPH10190614 A JP H10190614A JP 35660696 A JP35660696 A JP 35660696A JP 35660696 A JP35660696 A JP 35660696A JP H10190614 A JPH10190614 A JP H10190614A
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spread
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spread spectrum
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豪藏 鹿毛
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Y R P IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTS
Y R P IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Y R P IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTS
Y R P IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the spread spectrum transmitting method which enables high-speed transmission of sufficient transmission quality even in complicated radio wave propagation environment. SOLUTION: A transmit information signal I is spread by spread spectrum part 1 with a spread spectrum code C to output a spectrum spread signal SS, and a time-base replacement part 3 replaces the signal by chip sections along the time base according to a time-base replacement code outputted from a time-base replacement code memory 4 to output a signal TS which is made random along the time base. This signal TS is further converted by a frequency conversion part 5 to a proper frequency, amplified by a power amplifier 6, and radiated as a radio wave from an antenna 7.

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
伝送方法およびスペクトラム拡散伝送用送信装置および
スペクトラム拡散伝送用受信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 spread spectrum transmission method, a spread spectrum transmission transmitter, and a spread spectrum transmission receiver.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来のCDMAスペクトラム拡
散伝送方法の拡散ブロックの概要構成図である。図7
は、図6に示した拡散伝送方法の動作例を説明するため
の信号波形図である。図中、17は加算器である。移動
通信の分野においてCDMA(Code Divisi
on Multiple Access、符号分割多
重)スペクトラム拡散伝送方法が注目されている。従来
のスペクトラム拡散伝送方法は、拡散符号を使って振幅
または周波数について拡散変調している図6に示す例
は、振幅について拡散変調するものである。情報信号X
と拡散符号Yを加算器17(排他的OR回路)で加算す
ることによって拡散変調を行っている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic block diagram of a spread block in a conventional CDMA spread spectrum transmission method. FIG.
7 is a signal waveform diagram for describing an operation example of the spread transmission method shown in FIG. In the figure, reference numeral 17 denotes an adder. In the field of mobile communications, CDMA (Code Division)
On Multiple Access (code division multiplexing) spread-spectrum transmission methods are receiving attention. In the conventional spread spectrum transmission method, spread modulation is performed on amplitude or frequency using a spread code. In the example shown in FIG. 6, spread modulation is performed on amplitude. Information signal X
The spread modulation is performed by adding the spread code Y and the spread code Y by an adder 17 (exclusive OR circuit).

【0003】図7に示すように、拡散した結果は、(X
+Y)=Z(mod2)の関係になっている。図面で
は、排他的論理和を表す正規の記号を用いるが、明細書
中ではこの記号が使用できないので、(X+Y)のよう
に括弧を付した加算が排他的論理和を表すものとする。
拡散した信号Zとして、例えば、情報信号Xが「1」を
表す1ビット区間について、チップ区間ごとに見ると、
Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,・・・=「00101
・・・」となる。ここで得られた拡散した信号Zを、マ
ルチパス伝送路へ通して伝送した場合、各パス間の遅延
時間のばらつきによって、互いに干渉状態になってしま
い、十分な伝送品質を確保することが困難になる。特
に、フェージングにより受信電界が時間的に大きく変わ
り、電界強度が極端に低下する期間が生じる伝搬環境下
では、受信品質の劣化が激しく、大きな問題になる。
As shown in FIG. 7, the result of diffusion is (X
+ Y) = Z (mod2). In the drawings, a regular symbol representing an exclusive OR is used. However, since this symbol cannot be used in the specification, the addition in parentheses such as (X + Y) represents the exclusive OR.
As a spread signal Z, for example, for a 1-bit section in which the information signal X represents “1”, when viewed for each chip section,
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5,... = “00101
... ". When the spread signal Z obtained here is transmitted through a multipath transmission path, interference occurs due to variations in delay time between the paths, and it is difficult to ensure sufficient transmission quality. become. In particular, in a propagation environment in which the reception electric field changes greatly with time due to fading and the electric field intensity is extremely reduced, the reception quality is greatly deteriorated, which is a serious problem.

【0004】図8は、マルチパス受信の例を説明するた
めの波形図である。本来受信すべき拡散した信号Zに、
マルチパスのため、それぞれ相対的にτ1〜τN時間遅
延して、しかも、それぞれ異なる振幅で、干渉波信号R
Z1〜RZNが合成された信号が受信されることにな
る。しかし、フェージングによる電界変動が激しい伝搬
環境下では、受信機では正常な受信を行うことが困難に
なる。
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining an example of multipath reception. In the spread signal Z that should be received,
Due to the multipath, the interference wave signals R are relatively delayed by τ1 to τN, respectively, and have different amplitudes.
A signal in which Z1 to RZN are combined is received. However, in a propagation environment in which electric field fluctuation due to fading is severe, it becomes difficult for the receiver to perform normal reception.

【0005】従来は、この対策としてアダプティブアン
テナを使って干渉波を除去するか、RAKE受信を行う
方法が用いられていた。しかし、アダプティブアンテナ
を用いる場合は、到来波を検知する機能が複雑で大がか
りになり、携帯機の小型化には適さない。基地局で使用
する場合には希望波と干渉波の到来角差が十分に得られ
るとは限らないため、必ずしも希望波と干渉波の区別が
容易にはつけられない。また、希望波と同方向から受信
される干渉波は除去不可能である等の不具合があった。
Conventionally, as a countermeasure, a method of removing an interference wave using an adaptive antenna or performing a rake reception has been used. However, when an adaptive antenna is used, the function of detecting an incoming wave is complicated and large, and is not suitable for miniaturization of a portable device. When used in a base station, the arrival angle difference between the desired wave and the interference wave is not always sufficient, so that the desired wave and the interference wave cannot always be easily distinguished. Further, there is a problem that an interference wave received from the same direction as the desired wave cannot be removed.

【0006】一方、RAKE受信の場合は、受信した信
号を遅延回路へ入力し、遅延回路の複数ある出力につい
て適当に重みづけを行い、それらを加算して出力する方
法が用いられる。この場合、複雑なマルチパス現象につ
いて処理するために、遅延回路の遅延量の演算と、それ
ぞれの出力に重みづけするための演算のアルゴリズムが
複雑になる。さらに、マルチパスが複雑な場合について
は処理時間が大きくなるため、特に複雑なサービスエリ
アの中を高速移動する場合には処理できないケースがで
てくる。高速伝送をする場合には、遅延回路の遅延可能
量に限界があるため、各パス間の遅延時間差が余りにも
大きな場合については処理できないことがある。例え
ば、パス間の遅延時間差が10μsecの中を、10M
bps程度の高速伝送をする場合、1ビット(=0.1
μsecを10タップの遅延素子を使ったとして、10
μsec/(0.1μsec/10)=1000タップ
の遅延回路が必要になり、実現することが容易ではな
い。
On the other hand, in the case of RAKE reception, a method is used in which a received signal is input to a delay circuit, a plurality of outputs of the delay circuit are appropriately weighted, and they are added and output. In this case, an algorithm for calculating the delay amount of the delay circuit and a calculation algorithm for weighting each output are complicated in order to process a complicated multipath phenomenon. Furthermore, since the processing time increases when the multipath is complicated, there are cases where the processing cannot be performed particularly when moving in a complicated service area at high speed. In the case of high-speed transmission, there is a limit to the amount of delay that can be made by the delay circuit, so that it may not be possible to process when the delay time difference between the paths is too large. For example, when the delay time difference between paths is 10 μsec, the
For high-speed transmission of about bps, one bit (= 0.1
μsec is assumed to be 10 taps using a delay element of 10 taps.
A delay circuit of μsec / (0.1 μsec / 10) = 1000 taps is required, which is not easy to realize.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、複雑な電波伝搬
環境下にあっても高速移動体に対し十分な伝送品質で高
速伝送を可能とするスペクトラム拡散伝送方法およびス
ペクトラム拡散伝送用送信装置およびスペクトラム拡散
伝送用受信装置を提供することを目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and achieves high-speed transmission with sufficient transmission quality to a high-speed moving object even in a complicated radio wave propagation environment. It is an object of the present invention to provide a spread spectrum transmission method, a spread spectrum transmission transmitter, and a spread spectrum transmission receiver that are enabled.

【0008】伝搬路がマルチパスになっている場合、高
速伝送を高品質で実現するには、各パス間の遅延による
干渉と受信電界の変動が問題になる。本発明は、このよ
うな場合に特に効果がある。本発明は、従来技術と比べ
て簡単な構成で容易に干渉波を除去することができ、し
かも、情報信号の「ビット単位」で時間ダイバーシチに
よる受信品質を改善するものである。
In the case where the propagation path is multi-path, in order to realize high-speed transmission with high quality, interference due to delay between the paths and fluctuation of the received electric field become problems. The present invention is particularly effective in such a case. The present invention can easily remove an interference wave with a simpler configuration than the conventional technology, and also improves the reception quality by time diversity in "bit units" of an information signal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
おいては、スペクトラム拡散伝送方法において、拡散符
号によって情報信号をスペクトラム拡散し、拡散した信
号の時間軸上の配列順序を前記拡散符号のチップ区間を
単位として所定の規則にしたがって入れ替えて送信し、
受信した信号の時間軸上の配列順序を、前記チップ区間
を単位として前記所定の規則とは逆の規則で入れ替え、
入れ替えた信号に対しスペクトラムの逆拡散を行い、逆
拡散された出力に基づいて前記情報信号のビット区間ご
とに前記情報信号を識別するものである。したがって、
簡単な構成で干渉波の除去および時間ダイバーシチ機能
を実現することができる。
According to the first aspect of the present invention, in the spread spectrum transmission method, an information signal is spread spectrum by a spread code, and an arrangement order of the spread signal on a time axis is determined by the spread code. It is exchanged according to a predetermined rule with the chip section as a unit and transmitted,
Arrangement order on the time axis of the received signal is replaced by a rule opposite to the predetermined rule in units of the chip section,
The spectrum is despread with respect to the exchanged signal, and the information signal is identified for each bit section of the information signal based on the despread output. Therefore,
The interference wave removal and time diversity functions can be realized with a simple configuration.

【0010】請求項2に記載の発明においては、請求項
1に記載のスペクトラム拡散伝送方法において、前記所
定の規則は、前記拡散した信号の時間軸上の配列順序を
乱数を用いてランダムに入れ替えるものである。したが
って、スペクトラム拡散符号Cが比較的簡易なものであ
っても、無線伝送区間における不規則性は大きくなり、
スペクトラムの拡散も十分な特性が得られやすい。ま
た、時間軸逆入れ替えを行うときに、干渉波成分が無相
関になりやすくなる。例えば、同じシンボル内のチップ
区間にあった信号が周期的に分布することがないため、
周期性フェージングの周期と一致することがない。
According to a second aspect of the present invention, in the spread spectrum transmission method according to the first aspect, the predetermined rule randomly changes an arrangement order of the spread signal on a time axis using a random number. Things. Therefore, even if the spread spectrum code C is relatively simple, the irregularity in the radio transmission section becomes large,
Sufficient characteristics are easily obtained for spectrum diffusion. In addition, when the time axis is reversed, the interference wave components are likely to be uncorrelated. For example, since signals in the chip section within the same symbol are not periodically distributed,
It does not coincide with the periodic fading period.

【0011】請求項3に記載の発明においては、請求項
1に記載のスペクトラム拡散伝送方法において、前記所
定の規則は、前記情報信号のm番目のシンボルに対応す
る前記ビット区間のn番目の前記チップ区間における前
記拡散した信号をSmn、前記情報信号のm番目のシン
ボルに対応する前記ビット区間のn番目の前記チップ区
間における入れ替え後の出力をTmnとしたとき、Tm
n=Snmとなるように入れ替えるものである。
In the invention according to claim 3, in the spread spectrum transmission method according to claim 1, the predetermined rule is that the n-th bit section of the bit section corresponding to the m-th symbol of the information signal. When the spread signal in the chip section is Smn and the output after replacement in the nth chip section of the bit section corresponding to the mth symbol of the information signal is Tmn, Tm
It is replaced so that n = Snm.

【0012】したがって、並べ替えの結果、同じシンボ
ル内のチップ区間にあった信号が隣接あるいは近くに収
束するおそれがなく、情報信号のどのシンボルも一様に
時間ダイバーシチによる改善効果が期待される。また、
簡単なアルゴリズムで時間軸の入れ替えを行うことがで
きるとともに、時間軸入れ替えのアルゴリズムが分かり
易いため回線試験が行いやすい利点がある。
Therefore, as a result of the rearrangement, there is no possibility that the signals in the chip section in the same symbol converge to the adjacent or nearby area, and the effect of time diversity is expected to be uniformly improved for any symbol of the information signal. Also,
There is an advantage that the time axis can be switched with a simple algorithm, and the line test can be easily performed because the time axis switching algorithm is easy to understand.

【0013】請求項4に記載の発明においては、請求項
1ないし3のいずれか1項に記載のスペクトラム拡散伝
送方法において、前記情報信号は、パケット伝送される
ものであり、前記時間軸上の配列順序を入れ替える範囲
は、前記情報信号のパケットの継続時間の全範囲である
ものである。したがって、時間軸の入れ替え範囲が最も
広くなり、時間ダイバーシチの効果が大きくなる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the spread spectrum transmission method according to any one of the first to third aspects, the information signal is transmitted as a packet, and the information signal is transmitted on the time axis. The range in which the arrangement order is exchanged is the entire range of the duration of the packet of the information signal. Therefore, the range of replacement of the time axis is the largest, and the effect of the time diversity is enhanced.

【0014】請求項5に記載の発明においては、スペク
トラム拡散伝送用送信装置において、拡散符号によって
情報信号をスペクトラム拡散する第1の手段と、前記第
1の手段の出力の時間軸上の配列順序を前記拡散符号の
チップ区間を単位として所定の規則に従って入れ替えて
出力する第2の手段を有するものである。したがって、
簡単な構成で干渉波の除去および時間ダイバーシチ機能
を実現するための送信装置を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the transmission apparatus for spread spectrum transmission, first means for spreading an information signal by a spread code, and an arrangement order of outputs of the first means on a time axis. In accordance with a predetermined rule, and outputs the result by using the chip section of the spreading code as a unit. Therefore,
With a simple configuration, it is possible to obtain a transmission device for realizing the interference wave removal and time diversity functions.

【0015】請求項6に記載の発明においては、スペク
トラム拡散伝送用受信装置において、受信信号の時間軸
上の配列順序を、拡散符号のチップ区間を単位として所
定の逆変換規則にしたがって入れ替えて出力する第3の
手段と、該第3の手段の出力に対し、スペクトラム逆拡
散を行う第4の手段と、該第4の手段の出力に基づい
て、情報信号の所定のビット区間ごとに前記情報信号を
識別する第5の手段を有するものである。したがって、
簡単な構成で干渉波の除去および時間ダイバーシチ機能
を実現するための受信装置を得ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the receiving apparatus for spread spectrum transmission, the arrangement order of the received signals on the time axis is switched according to a predetermined inverse conversion rule in units of chip sections of the spread code and output. A third means for performing spectrum despreading on an output of the third means, and the information for each predetermined bit section of the information signal based on an output of the fourth means. It has a fifth means for identifying a signal. Therefore,
With a simple configuration, it is possible to obtain a receiving device for realizing an interference wave removal and time diversity function.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のCDMA無線伝
送方法の実施の一形態に用いる送信装置のブロック図で
ある。図中、1はスペクトラム拡散部、2はスペクトラ
ム拡散符号メモリ、3は時間軸入れ替え部、4は時間軸
入れ替え符号メモリ、5は周波数変換部、6は電力増幅
器、7は送信アンテナである。送信情報信号Iは、スペ
クトラム拡散部1において、スペクトラム拡散符号メモ
リ2より出力されるスペクトラム拡散符号Cによって拡
散され、ここで、スペクトラム拡散信号SSが出力され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of a transmitting apparatus used in an embodiment of the CDMA radio transmission method according to the present invention. In the figure, 1 is a spread spectrum unit, 2 is a spread spectrum code memory, 3 is a time axis replacement code memory, 4 is a time axis replacement code memory, 5 is a frequency conversion unit, 6 is a power amplifier, and 7 is a transmission antenna. The transmission information signal I is spread in a spread spectrum unit 1 by a spread spectrum code C output from a spread spectrum code memory 2, where a spread spectrum signal SS is output.

【0017】スペクトラム拡散信号SSは、時間軸入れ
替え部3において、時間軸入れ替え符号メモリ4より出
力される時間軸入れ替え符号にしたがって、さらに、時
間軸方向にチップ区間毎に入れ替えられる。入れ替えの
規則は、図3ないし図5を参照して後述する。ここで、
時間軸方向にランダム化された信号TSが出力される。
時間軸方向にランダム化された信号TSは、さらに周波
数変換部5によって適当な周波数に変換されて、電力増
幅器6で増幅され、アンテナ7より電波として発射され
る。
The spread spectrum signal SS is replaced in the time axis switching section 3 in accordance with the time axis replacement code output from the time axis replacement code memory 4 for each chip section in the time axis direction. The rule of the replacement will be described later with reference to FIGS. here,
A signal TS randomized in the time axis direction is output.
The signal TS randomized in the time axis direction is further converted to an appropriate frequency by the frequency converter 5, amplified by the power amplifier 6, and emitted from the antenna 7 as a radio wave.

【0018】図2は、本発明のCDMA無線伝送方法の
実施の一形態に用いる受信装置のブロック図である。図
中、8は受信アンテナ、9はフロントエンド、10はA
/D変換部、11は時間軸逆入れ替え部、12は時間軸
逆入れ替え符号メモリ、13はスペクトラム逆拡散部、
14はスペクトラム逆拡散符号メモリ、15は平均値取
得部、16は識別部である。
FIG. 2 is a block diagram of a receiving apparatus used in an embodiment of the CDMA radio transmission method according to the present invention. In the figure, 8 is a receiving antenna, 9 is a front end, 10 is A
/ D conversion unit, 11 is a time axis reverse permutation unit, 12 is a time axis reverse permutation code memory, 13 is a spectrum despreading unit,
14 is a spectrum despreading code memory, 15 is an average value acquisition unit, and 16 is an identification unit.

【0019】受信アンテナ8で受けた高周波信号は、フ
ロントエンド9によって中間周波数帯に変換され、A/
D変換部10によってディジタル信号に変換され、以
後、ディジタル的に信号処理される。送信装置から発射
された電波が複雑なマルチパス伝搬をして受信装置に達
した場合、A/D変換部10の出力には、本来受信すべ
き希望波成分TS以外に干渉波成分Rが含まれている。
この場合の干渉波成分Rは、マルチパス伝搬によって生
じたもので、例えば希望波成分TSに比べてある時間τ
だけ遅延している。
The high-frequency signal received by the receiving antenna 8 is converted by the front end 9 into an intermediate frequency band,
The signal is converted into a digital signal by the D conversion unit 10 and thereafter digitally processed. When the radio wave emitted from the transmitting device reaches the receiving device through complex multipath propagation, the output of the A / D converter 10 includes an interference wave component R in addition to the desired wave component TS to be originally received. Have been.
The interference wave component R in this case is generated by multipath propagation, and is, for example, a certain time τ compared to the desired wave component TS.
Just delayed.

【0020】A/D変換部10により、希望波成分TS
および干渉波成分Rは、以後、ディジタル化されて、後
続の時間軸逆入れ替え部11での処理が簡単になるよう
にしている。時間軸逆入れ替え部11においては、時間
軸逆入れ替え符号メモリ12より出力される時間軸逆入
れ替え符号にしたがって、図1に示した送信装置の時間
軸入れ替え部3で時間軸入れ替えをする前の時間軸上の
配列順序に戻される。すなわち、時間軸逆入れ替え部出
力SRは、干渉波成分Rがないときは、送信装置におけ
るスペクトラム拡散信号SSと同じ信号状態を示す。
The A / D converter 10 generates a desired wave component TS
Then, the interference wave component R is digitized thereafter, so that the processing in the subsequent time axis reverse switching unit 11 is simplified. In the time axis reverse permutation unit 11, the time before the time axis permutation is performed by the time axis permutation unit 3 of the transmitting apparatus shown in FIG. 1 according to the time axis reverse permutation code output from the time axis reverse permutation code memory 12. It is returned to the array order on the axis. That is, when there is no interference wave component R, the time axis reverse permutation unit output SR shows the same signal state as the spread spectrum signal SS in the transmission device.

【0021】時間軸逆入れ替え部11は、図1に示した
送信装置側の時間入れ替え部と同期をとって処理を行
う。チップ同期、ビット同期、時間軸入れ替えの同期等
の同期系については別個の技術であり説明を省略する
が、フロントエンド9に同期検出部を設けることができ
る。時間入れ替えの同期については、例えば、送信装置
側で時間入れ替えを行わない状態で同期信号を最初に送
信し、受信装置側では、この同期信号を検出して相関検
出を行いその後に時間軸逆入れ替えを開始してもよい。
また、時間逆入れ替え動作中でも、逆拡散結果が正常か
どうかを判断しながら時間軸逆入れ替えの同期を常に制
御することも可能である。
The time axis reverse switching unit 11 performs processing in synchronization with the time switching unit on the transmitting apparatus side shown in FIG. Synchronization systems such as chip synchronization, bit synchronization, and synchronization of time axis switching are separate technologies, and description thereof is omitted, but a synchronization detection unit can be provided in the front end 9. Regarding the synchronization of time swapping, for example, the transmitting device first transmits a synchronization signal in a state where time swapping is not performed, and the receiving device detects this synchronization signal and performs correlation detection, and then reverses the time axis. May be started.
Further, even during the time reverse operation, it is possible to always control the synchronization of the time axis reverse exchange while determining whether the result of the despreading is normal.

【0022】次に、時間軸逆入れ替え部出力SRは、ス
ペクトラム逆拡散部13において、スペクトラム逆拡散
符号メモリ14より出力されるスペクトラム逆拡散符号
Cによって逆拡散される。ここで、逆拡散して得られた
信号SRCは、平均値取得部15によって平均値が計算
される。さらにその出力MEANは、識別部16によっ
て所定のしきい値と比較されて識別され受信情報信号J
を得る。受信情報信号Jは誤りがないときは送信情報信
号Iと一致する。
Next, the output SR of the time-axis reverse-swapping unit is despread by the spectrum despreading unit 13 using the spectrum despreading code C output from the spectrum despreading code memory 14. Here, the average value of the signal SRC obtained by despreading is calculated by the average value acquisition unit 15. Further, the output MEAN is compared with a predetermined threshold value by the identification unit 16 and identified, and the received information signal J is identified.
Get. The reception information signal J matches the transmission information signal I when there is no error.

【0023】図3は、図1に示した送信装置によるスペ
クトラム拡散された信号の入れ替えの第1の具体例の説
明図である。送信情報信号I,スペクトラム拡散符号
C,スペクトラム拡散部出力SS,時間軸入れ替え部出
力TS間の時間軸方向の対応関係を表しているが、処理
に要する時間遅れについては無視して記載している。説
明を簡単にするため、ここでは、図1に示した送信情報
信号Iは、2値の「0」,「1」であるとして説明し、
スペクトラム拡散符号C,時間軸入れ替え符号も、同様
に2値の「0」,「1」であり、スペクトラム拡散部1
においては、mod2による加算をするものとして説明
する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a first specific example of replacement of spread spectrum signals by the transmitting apparatus shown in FIG. The correspondence relationship in the time axis direction among the transmission information signal I, the spread spectrum code C, the spread spectrum unit output SS, and the time axis replacement unit output TS is shown, but the time delay required for processing is ignored. . For the sake of simplicity, here, the transmission information signal I shown in FIG. 1 is described as binary “0” and “1”,
Similarly, the spread spectrum code C and the time axis replacement code are also binary “0” and “1”.
In the description, it is assumed that the addition by mod2 is performed.

【0024】この具体例は、図1に示した時間軸入れ替
え部3で、チップ区間(Tc)を単位として時間軸方向
に入れ替えを行う規則として、擬似的な乱数にしたがっ
てランダムに時間軸方向の順序を入れ替えるものであ
る。
In this specific example, the time axis switching unit 3 shown in FIG. 1 uses a rule in which the chip section (Tc) is replaced in the time axis direction as a unit. The order is changed.

【0025】送信情報信号Iとスペクトラム拡散符号C
をmod2による加算をしてスペクトラム拡散部出力S
Sを得ている。この場合、送信情報信号Iを、ビット区
間(TI)ごとに、I1,I2,I3,Im,・・・と
表す。一方、スペクトラム拡散符号Cを、それぞれの送
信情報信号Imに対応させるとともに、さらにチップ区
間(Tc)ごとに分けて、Cmnで表す。したがって、
スペクトラム拡散部出力SSは、Smn=(Im+Cm
n)なる関係で表される。ここで、Cmnとしては、P
N信号(疑似ランダム信号)のように自己相関が少ない
ランダム信号が適しており、さらにその周期はマルチパ
ス伝搬で予想される遅延時間差以上のものが選ばれる。
スペクトラム拡散部出力SSでは、mod2加算の結
果、チップレートに応じて周波数帯域が広がり周波数方
向に拡散される。
Transmission information signal I and spread spectrum code C
Is added by mod2, and the output S of the spread spectrum unit is obtained.
S has been obtained. In this case, the transmission information signal I is represented as I1, I2, I3, Im,... For each bit section (TI). On the other hand, the spread spectrum code C is made to correspond to each transmission information signal Im, and is further divided into chip sections (Tc) and represented by Cmn. Therefore,
The output SS of the spread spectrum unit is Smn = (Im + Cm
n). Here, Cmn is P
A random signal having a small autocorrelation such as an N signal (pseudo-random signal) is suitable, and its cycle is selected to be longer than the delay time difference expected in multipath propagation.
At the spread spectrum section output SS, as a result of mod2 addition, the frequency band is spread in accordance with the chip rate and spread in the frequency direction.

【0026】スペクトラム拡散部出力SSは、さらに、
図1に示した時間軸入れ替え部3において、時間軸方向
にチップ単位でランダムに配列順序の入れ替えが行われ
る。図示の例では、S11は同じ時間軸位置であるが、
S12は同じビット区間の別のチップ区間に入れ替え、
S13は第3ビット区間の第1のチップ区間に入れ替え
ている。また、第2ビット区間のS23は第1ビット区
間の第2チップ区間に入れ替え、第2ビット区間の最後
のS2Nは第2ビット区間の第1のチップに入れ替えて
いる。この場合の時間軸の入れ替えも、マルチパス伝搬
で予想される遅延時間差以上離れたチップについても入
れ替えを行うようにする。このようにして生成された時
間軸入れ替え部出力TSは、チップ単位で見ると、スペ
クトラム拡散符号Cによって周波数軸方向に拡散したも
のを、さらに時間軸方向についても拡散したものになっ
ている。
The output SS of the spread spectrum unit is
In the time axis exchange unit 3 shown in FIG. 1, the arrangement order is randomly exchanged for each chip in the time axis direction. In the illustrated example, S11 is the same time axis position,
S12 is replaced with another chip section of the same bit section,
S13 is replaced with the first chip section of the third bit section. Also, S23 of the second bit section is replaced with a second chip section of the first bit section, and the last S2N of the second bit section is replaced with a first chip of the second bit section. In this case, the replacement of the time axis is also performed for chips separated by a delay time difference or more expected by multipath propagation. The output TS of the time axis exchange unit generated in this manner is obtained by spreading in the frequency axis direction by the spread spectrum code C and further spreading in the time axis direction when viewed in chip units.

【0027】図4は、図3に示したスペクトラム拡散さ
れた信号の入れ替えの第1の具体例に対応させた受信信
号の逆拡散の第1の具体例の説明図である。A/D変換
部出力TS+R,時間軸逆入れ替え部出力SR,スペク
トラム逆拡散部出力SRC,平均値取得部出力MEAN
間の時間軸方向の対応関係を表しているが、処理に要す
る時間遅れについては無視して記載している。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a first concrete example of the despreading of the received signal corresponding to the first concrete example of the replacement of the spread spectrum signal shown in FIG. A / D conversion section output TS + R, time axis reverse exchange section output SR, spectrum despreading section output SRC, average value acquisition section output MEAN
Although the correspondence relationship in the time axis direction is shown, the time delay required for processing is ignored.

【0028】図2に示したA/D変換部10の出力で見
ると、受信信号には、本来受信すべき希望波としての希
望波成分TS以外に、遅延して到来した干渉波の干渉波
成分Rが含まれる。ここでは、説明を簡単にするため、
干渉波成分Rとしては、1波のみとする。希望波成分T
Sと比べて干渉波成分Rは振幅が異なり、さらにある時
間τだけ遅延している。ここで、希望波成分TSのSm
nのチップ区間の信号に対応する干渉波成分Rのチップ
区間の信号をRmnとする。なお、希望波成分TSおよ
び干渉波成分Rは、ともに振幅が時間的に変動するアナ
ログ信号であり、これに応じてA/D変換部出力TS+
Rも多値となるが、ここでは説明を簡単にするため
「1」と「0」で表現する。
When viewed from the output of the A / D converter 10 shown in FIG. 2, the received signal includes, in addition to the desired wave component TS as the desired wave to be received, the interference wave of the delayed interference wave. Component R is included. Here, for simplicity,
As the interference wave component R, only one wave is used. Desired wave component T
The amplitude of the interference wave component R is different from that of S, and the interference wave component R is further delayed by a certain time τ. Here, Sm of desired wave component TS
The signal in the chip section of the interference wave component R corresponding to the signal in the n chip section is Rmn. Note that the desired wave component TS and the interference wave component R are both analog signals whose amplitudes fluctuate with time, and the output TS +
R is also multi-valued, but is represented here by "1" and "0" for simplicity.

【0029】図2に示したA/D変換部10の出力は、
時間軸逆入れ替え部11によって送信のときとはちょう
ど逆に入れ替えが行われる。この時間軸逆入れ替え部出
力SRは、干渉波Rがなければ、図3におけるスペクト
ラム拡散部出力SSと一致する。この時間軸逆入れ替え
は、Smnについて元通りに戻そうとするものであり、
一方、Rmnについては、全くランダム化されたままで
ある。
The output of the A / D converter 10 shown in FIG.
The switching is performed by the time axis reverse switching unit 11 in exactly the reverse of the transmission. If there is no interference wave R, the output SR of the time axis reverse permutation unit matches the output SS of the spread spectrum unit in FIG. This time axis reverse swap is to try to return Smn to the original,
On the other hand, Rmn remains completely randomized.

【0030】例えば、時間軸逆入れ替えを行った結果、
S11,S12,S13,・・・,S1Nは、I1に対
してスペクトラム拡散したものを表すが、R11,R1
2,R13,・・・,R1Nは、遅延時間τだけずれて
しまったものを時間軸逆入れ替えしたために、正しく逆
入れ替えが行われない。すなわち、R11,R12,R
13,・・・,R1Nが表す信号は、ある時間軸入れ替
え符号によって時間軸方向に拡散したものを、さらに別
の時間軸逆入れ替え符号によって時間軸方向にランダム
化したことになる。
For example, as a result of performing the time axis reverse swap,
S11, S12, S13,..., S1N represent the spectrum spread of I1, but R11, R1
2, R13,..., R1N are not correctly reversed because the ones shifted by the delay time τ are reversed in the time axis. That is, R11, R12, R
13,..., R1N are signals that are spread in the time axis direction by a certain time axis replacement code, and randomized in the time axis direction by another time axis reverse replacement code.

【0031】次に、図2に示したスペクトラム逆拡散部
13において、送信信号のスペクトラムを拡散したとき
と同じ拡散符号Cを使って逆拡散を行う。この場合、
(Smn+Cmn)=((Im+Cmn)+Cmn)=
Imが成立するため、1ビット区間ごとのスペクトラム
逆拡散部出力SRCは、 (Sm1+Cm1)+(Sm2+Cm2)+・・・+(SmN+CmN) +(Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)+・・・+(RmN+CmN) =N×Im+ (Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)+・・・+(RmN+CmN) ・・・(1) となる。
Next, in the spectrum despreading unit 13 shown in FIG. 2, despreading is performed using the same spreading code C as used when the spectrum of the transmission signal is spread. in this case,
(Smn + Cmn) = ((Im + Cmn) + Cmn) =
Since Im is satisfied, the output SRC of the spectrum despreading unit for each 1-bit section is (Sm1 + Cm1) + (Sm2 + Cm2) + ... + (SmN + CmN) + (Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2) + ... + (RmN + CmN) = N × Im + (Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2) +... + (RmN + CmN) (1)

【0032】ここで、RmnとCmnは独立した関係に
なるため、(Rmn+Cmn)は、ランダムな確率変数
とみなされ、(Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)
+・・・+(RmN+CmN)は、ある値Mを中心とす
る2項分布をとる。
Here, since Rmn and Cmn have an independent relationship, (Rmn + Cmn) is regarded as a random random variable, and (Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2)
+ ... + (RmN + CmN) has a binomial distribution centered on a certain value M.

【0033】さらに、上述した(1)式で表されるスペ
クトラム逆拡散部出力SRCは、図2に示した平均値取
得部15において、1ビットの区間にわたる平均値が計
算され、平均値出力MEANとして、 {N×Im+((Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)+・・・+(Rm N+CmN)}/N =Im+{(Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)+・・・+(RmN+ CmN)}/N ・・・(2) を出力する。
Further, the average value acquisition unit 15 shown in FIG. 2 calculates the average value of the spectrum despreading unit output SRC expressed by the above equation (1) over a 1-bit section, and outputs the average value output MEAN. {N × Im + ((Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2) +... + (RmN + CmN)} / N = Im + {(Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2) +... + (RmN + CmN)} / N・ Output (2).

【0034】識別部16は、平均値取得部の出力MEA
Nを所定のしきい値と比較して、シンボルが1か0かを
判定して、判定結果を受信情報信号として出力する。上
述した(2)式において、Nが十分に大きくなると、
{(Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)+・・・+
(RmN+CmN)}/Nの振る舞いは、平均値Mに近
づくため、Imの変化と比べてこの変化は小さくなり、
平均値出力MEANが、「0」状態なのか「1」状態な
のか、いずれかを識別することが可能になる。通常のC
DMAにおいて、Nの値は10〜100程度の十分大き
な値に選ばれる。従って、(2)式について識別すると
きに、次式のようになる。
The discriminating section 16 outputs the output MEA of the average value acquiring section.
N is compared with a predetermined threshold to determine whether the symbol is 1 or 0, and outputs the determination result as a received information signal. In the above equation (2), when N becomes sufficiently large,
{(Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2) +... +
Since the behavior of (RmN + CmN)} / N approaches the average value M, this change is smaller than the change of Im,
It is possible to identify whether the average value output MEAN is in the “0” state or the “1” state. Normal C
In DMA, the value of N is selected to be a sufficiently large value of about 10 to 100. Therefore, when the expression (2) is identified, the following expression is obtained.

【0035】 Im+{(Rm1+Cm1)+(Rm2+Cm2)+・・・+(RmN+C mN)}/N ≒Im+M(定数) ・・・(3) この結果から、定数分Mを除いて情報信号を再生するこ
とが容易にできる。
Im + {(Rm1 + Cm1) + (Rm2 + Cm2) +... + (RmN + CmN)} / N {Im + M (constant) (3) From this result, the information signal is reproduced except for the constant M. Can be done easily.

【0036】したがって、時間軸逆入れ替えを行いスペ
クトラム逆拡散および平均値計算を行う過程で干渉波成
分が除去される。上述した説明では、簡単のため干渉波
は1波と仮定したが複数波存在する場合も同様に除去さ
れる。同時に、上述した(1)式において、受信したS
11,S12,S13,・・・,S1Nの信号の中の一
部の信号が誤っていたとしても、(3)式に至る過程か
らわかるように、その影響はN分の1となる。なお、平
均値取得部15は、単に1ビット区間単位にNで割り算
をしているだけであり、識別部16のしきい値をNの値
に応じて決めれば、必ずしも必要でない。
Therefore, the interference wave component is removed in the process of performing the reverse time axis swapping, performing the spectrum despreading and calculating the average value. In the above description, it is assumed that the number of interference waves is one for simplicity. At the same time, the received S
Even if some of the signals of S11, S12, S13,..., S1N are erroneous, the effect becomes 1 / N, as can be seen from the process leading to equation (3). Note that the average value acquisition unit 15 merely divides by N in units of one bit section, and is not always necessary if the threshold value of the identification unit 16 is determined according to the value of N.

【0037】実際の受信装置では、受信信号の振幅が時
間的に変動する。この変動に応じて、A/D変換部10
の出力TS+Rの振幅を表わすディジタル値も変化す
る。この場合、A/D変換部10の出力TS+Rは、
「1」と「0」ではなく、0を中心とする正負の振幅を
表わすディジタル信号となり、時間軸逆入れ替え符号、
スペクトラム拡散符号Cは、+1,−1を表わす符号を
用い、スペクトラム逆拡散部13では乗算が行われるこ
とになるが、実質的には、上述した(1)式と同様な演
算処理が行われ、その過程において、振幅の絶対値が大
きな成分、言い換えれば、信号の品質が良いものが、大
きな値として加算されるため受信品質がよくなることが
理解される。
In an actual receiving apparatus, the amplitude of a received signal varies with time. In accordance with this change, the A / D converter 10
The digital value representing the amplitude of the output TS + R also changes. In this case, the output TS + R of the A / D converter 10 is
Instead of "1" and "0", it becomes a digital signal representing a positive / negative amplitude centered on 0.
As the spread spectrum code C, codes representing +1, -1 are used, and multiplication is performed in the spectrum despreading unit 13. However, substantially the same arithmetic processing as the above-described equation (1) is performed. In the process, it is understood that a component having a large absolute value of the amplitude, in other words, a component having a good signal quality is added as a large value, so that the reception quality is improved.

【0038】以上の説明から明らかなように、情報信号
の「ビット単位」で時間ダイバーシチによる受信品質が
改善される。すなわち、無線伝送路では、送信情報信号
Iの1シンボルは、拡散符号の最短パルス幅単位である
チップ区間単位で細かく分割されて、他のシンボルのビ
ット区間にも拡散し、時間的に広がっている。そのた
め、伝送路の状態がフェージングやノイズ等によりある
期間で悪くても、送信情報信号Iの1ビット全体に与え
る影響を軽減することができ、送信情報信号Iを受信装
置側で再合成したときには、正常に受信され、受信情報
信号のビット誤り率は改善される。フェージングや雑音
等によって特定の期間だけ無線回線の品質が劣化しても
再生した情報信号への影響を「ビット単位」で軽減する
ことができる。
As is clear from the above description, the reception quality by time diversity is improved in "bit units" of the information signal. That is, in the wireless transmission path, one symbol of the transmission information signal I is finely divided in chip section units, which are the shortest pulse width units of the spreading code, and spread in the bit sections of other symbols, and spread in time. I have. Therefore, even if the state of the transmission path is bad for a certain period due to fading, noise, or the like, it is possible to reduce the influence on the entire bit of the transmission information signal I. , And the bit error rate of the received information signal is improved. Even if the quality of the wireless channel deteriorates only for a specific period due to fading, noise, or the like, the influence on the reproduced information signal can be reduced in “bit units”.

【0039】その際、図1に示した時間軸入れ替え部3
において、チップ区間を単位とする信号間の入れ替えの
時間的広がりの範囲は、電界強度の低下や雑音が加わる
期間と比べて広いほど効果がある。その理由としては、
時間的に離れている方がチップ区間を単位とする信号の
間の相関を無相関にしやすいということと、時間ダイバ
ーシチ効果が大きくなるためである。したがって、例え
ば、送信情報信号Iが、数十msec程度のパケット信
号の場合には、時間軸の入れ替え範囲が最も広くなるよ
うに、パケットの継続時間範囲の全てを使って時間軸の
入れ替えを行うと好適である。
At this time, the time axis switching unit 3 shown in FIG.
In this case, the effect of the time spread of the exchange of signals in units of chip sections is wider as compared with the period in which the electric field strength is reduced or noise is added. The reason is that
The reason for this is that when the signals are separated in time, the correlation between signals in units of chip sections is easily made uncorrelated, and the time diversity effect is increased. Therefore, for example, when the transmission information signal I is a packet signal of about several tens of msec, the time axis is replaced using the entire duration of the packet so that the replacement range of the time axis is maximized. It is suitable.

【0040】また、比較的大きな遅延時間差のある伝搬
路であっても容易に処理可能である。従来のRAKE受
信の場合、1シンボル長以上の遅延時間差のある干渉波
については処理することが難しい。しかし、本発明の実
施の形態では、その制限にとらわれない。また、ハード
規模が小さく小型化に適している。時間軸の入れ替え、
及び逆入れ替えは全てディジタル化した状態で処理可能
であり、ゲートアレイ等によるIC化が可能である。構
成が簡単でIC化が容易であることは経済的であること
を意味する。
Further, even a propagation path having a relatively large delay time difference can be easily processed. In the case of conventional RAKE reception, it is difficult to process an interference wave having a delay time difference of one symbol length or more. However, the embodiment of the present invention is not limited to the limitation. In addition, the hardware scale is small and suitable for miniaturization. Swap the time axis,
In addition, all of the reverse permutations can be processed in a digitized state, and can be implemented as an IC using a gate array or the like. A simple configuration and easy IC implementation means economical.

【0041】送信装置側において所定の時間軸入れ替え
符号にしたがって、時間軸配列を入れ替え、受信装置側
においてその逆を行えばよいため、入れ替えのアルゴリ
ズムが単純であり、伝搬路の状態を求める等の複雑な処
理を必要としない。伝搬路の状態を調べる過程がないた
め、短時間で処理可能であり、応答特性に優れている。
処理時間が短いということ高速移動する携帯機にも適用
できることを意味する。これに対し、従来のアダプティ
ブアンテナの場合は到来波について調べるアルゴリズム
が必要であり、RAKE受信についても各遅延波につい
て調べる過程が必要になる。
Since the transmitting device only has to change the time axis arrangement according to a predetermined time axis changing code and perform the reverse on the receiving device, the changing algorithm is simple, and the state of the propagation path is determined. Does not require complicated processing. Since there is no process for checking the state of the propagation path, processing can be performed in a short time, and the response characteristics are excellent.
The short processing time means that the present invention can be applied to a portable device that moves at high speed. On the other hand, in the case of the conventional adaptive antenna, an algorithm for examining an incoming wave is required, and a process for examining each delayed wave is also required for RAKE reception.

【0042】さらに、上述した入れ替えの第1の具体例
によれば、図1に示した送信装置の時間軸入れ替え部3
において、時間軸入れ替え符号として擬似的な乱数を用
い、入れ替えをランダムに行っている。したがって、ス
ペクトラム拡散符号Cが比較的簡易なものであっても、
無線伝送区間における不規則性は大きくなり、スペクト
ラムの拡散も十分な特性が得られやすい。
Further, according to the first specific example of the above-mentioned exchange, the time axis exchange section 3 of the transmitting apparatus shown in FIG.
In, a pseudo random number is used as a time axis exchange code, and the exchange is performed randomly. Therefore, even if the spread spectrum code C is relatively simple,
Irregularities in the wireless transmission section are increased, and sufficient characteristics are easily obtained for spectrum spreading.

【0043】また、図4に示した受信装置の時間軸逆入
れ替え部11において、時間軸逆入れ替えを行うとき
に、RmnとRmk(n≠k)とで無相関になりやすい
性質があり、お互いの独立性が容易に得られるという作
用効果がある。独立性が大きくなると、時間軸逆入れ替
え後のRmnのランダムさの度合いも大きくなる。例え
ば、同じシンボル内のチップ区間にあった信号が周期的
に分布することがないため、周期性フェージングの周期
と一致することがない。時間軸入れ替え符号として用い
る乱数は、実際には疑似ランダム符号を用いるため、周
期性を有する。この周期は長い周期のフェージングの周
期よりも長くすることが望ましい。
Further, in the time axis reverse permutation unit 11 of the receiving apparatus shown in FIG. 4, when performing the time axis reverse permutation, Rmn and Rmk (n ≠ k) tend to be uncorrelated. Has the effect of being able to easily obtain the independence. As the independence increases, the degree of randomness of Rmn after the reverse swap of the time axis also increases. For example, since the signals in the chip section in the same symbol are not periodically distributed, they do not coincide with the period of the periodic fading. The random number used as the time axis replacement code has a periodicity because a pseudo random code is actually used. This cycle is desirably longer than the long cycle of fading.

【0044】RmnとRmk(n≠k)を無相関にする
には、スペクトラム拡散符号の大きなもの(例えばPN
信号の場合、次数の大きなもの)を使って無線伝送区間
における不規則性を大きくしても得られる。この場合、
時間軸の入れ替えを比較的簡単なアルゴリズムによって
行うことが可能になるとともに、スペクトラムの拡散に
ついても十分な特性を得ることもできる。
In order to make Rmn and Rmk (n ≠ k) uncorrelated, a large spread spectrum code (for example, PN
In the case of a signal, it can be obtained even if the irregularity in the wireless transmission section is increased by using a signal having a higher order. in this case,
The change of the time axis can be performed by a relatively simple algorithm, and sufficient characteristics can be obtained with respect to the spread of the spectrum.

【0045】なお、スペクトラム拡散伝送技術ではない
が、通信伝送の一般的な技術分野において、従来も、送
信情報のシンボルに離散的な誤りのエラー訂正能力の高
いエラー訂正符号を付加したシンボル系列そのものを時
間軸上で入れ替えて送信し、受信側で逆入れ替えを行う
技術がある。これは、連続する複数シンボルの期間にわ
たって伝送品質の低下があった場合にも、誤りとなるシ
ンボル同士の間隔が広がるように誤りのモードを変える
ことにより、エラー訂正を行うようにしたものである。
Although not a spread spectrum transmission technique, in a general technical field of communication transmission, a symbol sequence itself in which an error correction code having a high error correction capability of a discrete error is added to a symbol of transmission information has been conventionally used. There is a technique in which the data is exchanged on the time axis and transmitted, and the reception is reversely exchanged. In this method, even when the transmission quality is reduced over a period of a plurality of consecutive symbols, error correction is performed by changing an error mode so as to increase the interval between erroneous symbols. .

【0046】これに対し、上述したスペクトラム拡散伝
送における並べ替えは、シンボル区間を単位とした並べ
替えではなく、チップ区間を単位とした並べ替えを行
い、受信側では、単に再び元のように集めてしまうもの
である。従って、受信側の後続する処理ブロックでシン
ボルのエラー訂正を行うか否かには無関係に独立して行
うことができる。そして、受信側では、上述したスペク
トラム逆拡散処理に関連して干渉波や雑音の影響を取り
除くというものであって、スペクトラム拡散伝送技術独
特のものである。
On the other hand, in the above-described rearrangement in spread spectrum transmission, rearrangement is performed not in units of symbol periods but in units of chip periods, and the reception side simply collects the original data again. It will be. Therefore, it is possible to perform the error correction independently of whether or not the error correction of the symbol is performed in the subsequent processing block on the receiving side. On the receiving side, the effect of interference waves and noise is removed in connection with the above-described spectrum despreading processing, which is unique to spread spectrum transmission technology.

【0047】図5は、図1に示した送信装置によるスペ
クトラム拡散された信号の入れ替えの第2の具体例の説
明図である。送信情報信号I,スペクトラム拡散部出力
SS,時間軸入れ替え部出力TS間の時間軸方向の対応
関係を表しているが、処理に要する時間遅れについては
無視して記載している。この具体例は、図1に示した送
信装置の時間軸入れ替え部3において、チップ区間を単
位として時間軸方向に入れ替えを行う規則として、送信
情報信号のm番目のビットに対応する区間のnチップ目
の区間の信号を矩形転置するものである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second specific example of the replacement of the spread spectrum signal by the transmitting apparatus shown in FIG. The correspondence relationship in the time axis direction between the transmission information signal I, the spread spectrum unit output SS, and the time axis replacement unit output TS is shown, but the time delay required for processing is ignored. This specific example is based on the rule that the time axis switching unit 3 of the transmitting apparatus shown in FIG. 1 performs switching in the time axis direction on a chip section basis, as n rules of the section corresponding to the m-th bit of the transmission information signal. The signal of the eye section is transposed in a rectangular shape.

【0048】すなわち、スペクトラム拡散部出力SSに
ついて、情報信号のm番目のビットに対応するビット区
間のnチップ目をSmnで表し、時間軸入れ替え部出力
TSについて、情報信号のm番目のビット区間のnチッ
プ目に対応する区間の値をTmnで表すとする。時間軸
入れ替え部3においては、Tmn=Snmなる関係で転
置している。このような転置を行う手段としては、例え
ば、入力情報を行と列の2つのアドレスで記憶するメモ
リを用いる。入力情報を行単位で第1行から順次書き込
み、記憶された情報を列単位で第1列から順次読みだせ
ばよい。
That is, with respect to the output SS of the spread spectrum unit, the n-th chip of the bit section corresponding to the m-th bit of the information signal is represented by Smn. The value of the section corresponding to the n-th chip is represented by Tmn. In the time axis exchanging unit 3, the transposition is performed such that Tmn = Snm. As a means for performing such transposition, for example, a memory that stores input information at two addresses of a row and a column is used. The input information may be sequentially written from the first row in row units, and the stored information may be sequentially read from the first column in column units.

【0049】スペクトラム拡散部1において、情報信号
の1シンボルの1ビット区間をNチップの拡散符号Cで
拡散した場合、スペクトラム拡散部出力SSは、1チッ
プ区間を単位とするN個の出力信号となるが、これら
が、時間軸入れ替え部3において複数のビット区間に割
り振られ、元の各シンボルの情報は、それぞれNビット
区間の時間領域に均等に割り振られることになる。図5
においては、図示を簡単にするため、チップ数の数Nと
同じ数のNビットの範囲における入れ替え表しているた
め、例えば、時間軸入れ替え部出力TSのT21は、ス
ペクトラム拡散部出力SSのS21に対応する時刻のチ
ップ区間に位置する。
In the spread spectrum unit 1, when one bit section of one symbol of the information signal is spread by the N-chip spreading code C, the output SS of the spread spectrum section is divided into N output signals in units of one chip section. However, these are allocated to a plurality of bit sections in the time axis switching unit 3, and the information of each original symbol is equally allocated to the time domain of each N bit section. FIG.
In FIG. 5, for simplicity of illustration, the number of chips is replaced in the range of N bits of the same number N. For example, T21 of the time axis switching unit output TS is replaced with S21 of the spread spectrum unit output SS. It is located in the chip section at the corresponding time.

【0050】上述した第2の具体例における時間軸入れ
替え部出力TSを用いた場合にも、図2,図4を参照し
て説明したスペクトラム拡散された信号の入れ替えの第
1の具体例と同様に、時間軸逆入れ替え部11で時間軸
逆入れ替えを行ってから、スペクトラム逆拡散部13で
スペクトラム逆拡散し、平均値取得部15で1ビットの
区間について平均値計算を行うと、ある時間τで遅延し
た干渉波成分については、上述した式(3)と同様に、
ある定数Mに収束するため情報信号を分離して再生する
ことができる。
In the case where the output TS of the time axis switching unit in the above-described second specific example is used, the same as the first specific example of the replacement of the spread spectrum signal described with reference to FIGS. Then, the time axis reverse permutation unit 11 performs the time axis reverse permutation, then performs the spectrum despreading in the spectrum despreading unit 13, and calculates the average value for a 1-bit section in the average value acquisition unit 15. As for the interference wave component delayed by
Since the information signal converges to a certain constant M, the information signal can be separated and reproduced.

【0051】上述した第2の具体例においては、第1の
具体例とほぼ同様の作用効果を奏する。ただし、第1の
具体例のように、入れ替えをランダムに行ったことによ
る作用効果はない。そのため、スペクトラム拡散符号の
大きなもの(例えばPN信号の場合、次数の大きなも
の)を使って無線伝送区間における不規則性を大きくし
てスペクトラムの拡散に十分な特性が得られるようにす
ることが望ましい。
The above-described second embodiment has substantially the same operation and effect as the first embodiment. However, as in the first specific example, there is no operational effect due to the random replacement. Therefore, it is desirable to use a code having a large spread spectrum code (for example, a code having a large order in the case of a PN signal) so as to increase the irregularity in the wireless transmission section so as to obtain sufficient characteristics for spread spectrum. .

【0052】その代わり、時間軸の入れ替え範囲が必ず
Nビットの時間領域に均等に割り振られている。このこ
とは、時間ダイバーシチが均等に働くことを意味してお
り、伝送される元の送信情報信号Iのどのシンボルも一
様に時間ダイバーシチによる改善効果が期待される。ま
た、この具体例は、入れ替えをランダムに行う第1の具
体例の場合と比べてより簡単なアルゴリズムで時間軸の
入れ替えを行うことができるとともに、時間軸入れ替え
のアルゴリズムが分かり易いため回線試験が行いやすい
利点がある。
Instead, the replacement range of the time axis is always evenly allocated to the N-bit time domain. This means that the time diversity works equally, and the effect of time diversity is expected to be uniform for all symbols of the original transmission information signal I to be transmitted. Further, in this specific example, the time axis can be switched with a simpler algorithm than in the case of the first specific example in which the switching is performed at random. It has the advantage of being easy to do.

【0053】上述した説明では、並べ替えの規則として
第1,第2の具体例しか示さなかったが、これらに限ら
れるものではない。その際、並べ替えの結果、かえって
同じシンボル内のチップ区間にあった信号が隣接あるい
は近くに収束してしまわないように均一に分布するよう
にすることが望ましい。第2の具体例の場合はこの条件
を満たす。隣接あるいは近くに収束した期間でたまたま
伝送品質が低下した場合には並べ替えの作用効果がなく
なる。また、並べ替えの結果、同じシンボル内のチップ
区間にあった信号が周期的に分布しないようにすること
が望ましい。第1の具体例の場合にはこの条件を満た
す。たまたま、この周期が周期性フェージングの周期と
一致した場合には並べ替えの作用効果がなくなる。
In the above description, only the first and second specific examples are shown as the sorting rules, but the present invention is not limited to these. At this time, as a result of the rearrangement, it is desirable that the signals existing in the chip section in the same symbol are uniformly distributed so that they do not converge on the adjacent or near side. In the case of the second specific example, this condition is satisfied. If the transmission quality happens to be reduced during the period of convergence or closeness, the effect of the rearrangement is lost. In addition, as a result of the rearrangement, it is desirable that the signals in the chip section in the same symbol are not periodically distributed. In the case of the first specific example, this condition is satisfied. When this cycle coincides with the cycle of periodic fading, the effect of rearrangement is lost.

【0054】また、上述した説明では、説明を簡単にす
るため、搬送波の変調をしていないが、変調することも
可能である。例えば、送信側では、図1に示した周波数
変換部5内において時間入れ替え部出力TSでPSK変
調方式等で搬送波を変調し、受信側では、図2に示した
フロントエンド9内において受信信号を搬送波と乗算し
て復調する。あるいは、送信情報信号Iで搬送波を変調
して、スペクトラム逆拡散部出力SRCを搬送波と乗算
して復調することも可能である。この場合、スペクトラ
ム拡散部1やスペクトラム逆拡散部13では、+1,−
1の値をとるスペクトラム拡散符号Cと乗算することに
なる。
In the above description, the carrier is not modulated for the sake of simplicity, but the carrier may be modulated. For example, on the transmitting side, the carrier is modulated by the PSK modulation method or the like with the output TS of the time switching unit in the frequency conversion unit 5 shown in FIG. 1, and on the receiving side, the reception signal is converted in the front end 9 shown in FIG. Demodulate by multiplying by the carrier. Alternatively, it is also possible to modulate the carrier with the transmission information signal I, multiply the output of the spectrum despreading unit SRC with the carrier, and demodulate it. In this case, in the spectrum spreading section 1 and the spectrum despreading section 13, +1,-
It is multiplied by the spread spectrum code C having a value of 1.

【0055】なお、上述したスペクトラム拡散伝送方式
の説明では、特にCDMA無線伝送方式を前提としなか
ったが、多チャンネルを有するCDMA無線伝送方式に
おいても、各チャンネルにおけるスペクトラム拡散部お
よび逆拡散部に対して用いることができる。
In the above description of the spread spectrum transmission system, the CDMA radio transmission system is not particularly premised. However, even in the CDMA radio transmission system having multiple channels, the spread spectrum unit and the despreading unit for each channel are not used. Can be used.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、複雑なマルチパス伝搬路にあっても、そのために発
生する干渉波成分を簡単な構成で容易に除去するするこ
とが可能であり、しかも、時間ダイバーシチ効果を持た
せることができる。構成が簡単であるため、IC化する
ことが容易であり、経済的である。また、伝搬路の状態
を調べる過程が特に必要ないため、短時間で処理が可能
であり、応答特性に優れている。処理時間が短いため、
高速移動する携帯機にも適用することが可能である。
As is evident from the above description, the present invention makes it possible to easily remove an interference wave component generated due to the complicated multipath propagation path with a simple configuration. Yes, and a time diversity effect can be provided. Since the configuration is simple, it is easy to make an IC and it is economical. In addition, since a process of checking the state of the propagation path is not particularly required, processing can be performed in a short time, and the response characteristics are excellent. Due to the short processing time,
The present invention can be applied to a portable device that moves at high speed.

【0057】その結果、従来不可能とされてきた10M
bps以上の伝送を容易に実現する事が可能であり、し
かもその実現手段は従来と比べて大幅に簡略化すること
ができる。従来のアダプティブアンテナのように、到来
波を検知する機能や指向性を可変する機能等は不要であ
り、RAKE受信のように遅延回路やその遅延回路の出
力に重みづけをする機能等複雑な機能は不要である。
As a result, 10 M
Transmission at bps or more can be easily realized, and the means for realizing the transmission can be greatly simplified as compared with the related art. Unlike the conventional adaptive antenna, there is no need for a function to detect an incoming wave or a function to change the directivity. Complex functions such as a delay circuit and a function to weight the output of the delay circuit like RAKE reception Is unnecessary.

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

【図1】 本発明のCDMA無線伝送方法の実施の一形
態に用いる送信装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a transmission device used in an embodiment of a CDMA wireless transmission method according to the present invention.

【図2】 本発明のCDMA無線伝送方法の実施の一形
態に用いる受信装置のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a receiving apparatus used in an embodiment of the CDMA wireless transmission method according to the present invention.

【図3】 図1に示した送信装置によるスペクトラム拡
散された信号の入れ替えの第1の具体例の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a first specific example of replacement of spread spectrum signals by the transmission device shown in FIG. 1;

【図4】 図3に示したスペクトラム拡散された信号の
入れ替えの第1の具体例に対応させた受信信号の逆拡散
の第1の具体例の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a first specific example of the despreading of the received signal corresponding to the first specific example of the replacement of the spread spectrum signal shown in FIG. 3;

【図5】 図1に示した送信装置にスペクトラム拡散さ
れた信号の入れ替えの第2の具体例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second specific example of exchanging a signal spread spectrum in the transmitting apparatus shown in FIG. 1;

【図6】 従来のCDMAスペクトラム拡散方式の拡散
部の概要構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a spreading unit of a conventional CDMA spread spectrum system.

【図7】 図6に示した拡散方式の動作例を説明するた
めの信号波形図である。
FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining an operation example of the spreading method shown in FIG. 6;

【図8】 マルチパス受信の例を説明するための波形図
である。
FIG. 8 is a waveform chart for explaining an example of multipath reception.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スペクトラム拡散部、2…スペクトラム拡散符号メ
モリ、3…時間軸入れ替え部、4…時間軸入れ替え符号
メモリ、5…周波数変換部、6…電力増幅器、7送信ア
ンテナ、8…受信アンテナ、9…フロントエンド、10
…A/D変換部、11…時間軸逆入れ替え部、12…時
間軸逆入れ替え符号メモリ、13…スペクトラム逆拡散
部、14…スペクトラム逆拡散符号メモリ、15…平均
値取得部、16…識別部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spread spectrum part, 2 ... Spread spectrum code memory, 3 ... Time axis replacement part, 4 ... Time axis replacement code memory, 5 ... Frequency conversion part, 6 ... Power amplifier, 7 transmitting antenna, 8 ... Receiving antenna, 9 ... Front end, 10
... A / D converter, 11: time axis reverse permutation unit, 12: time axis reverse permutation code memory, 13 ... spectrum despreading unit, 14 ... spectrum despreading code memory, 15 ... average value acquisition unit, 16 ... identification unit .

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 拡散符号によって情報信号をスペクトラ
ム拡散し、拡散した信号の時間軸上の配列順序を前記拡
散符号のチップ区間を単位として所定の規則にしたがっ
て入れ替えて送信し、受信した信号の時間軸上の配列順
序を、前記チップ区間を単位として前記所定の規則とは
逆の規則で入れ替え、入れ替えた信号に対しスペクトラ
ムの逆拡散を行い、逆拡散された出力に基づいて前記情
報信号のビット区間ごとに前記情報信号を識別すること
を特徴とするスペクトラム拡散伝送方法。
An information signal is spectrum-spread by a spreading code, and an arrangement order of the spread signal on a time axis is exchanged according to a predetermined rule with a chip section of the spreading code as a unit, and transmitted. The arrangement order on the axis is exchanged by a rule opposite to the predetermined rule with the chip section as a unit, spectrum is despread with respect to the exchanged signal, and the bits of the information signal are determined based on the despread output. A spread spectrum transmission method characterized in that the information signal is identified for each section.
【請求項2】 前記所定の規則は、前記拡散した信号の
時間軸上の配列順序を乱数を用いてランダムに入れ替え
るものであることを特徴とする請求項1に記載のスペク
トラム拡散伝送方法。
2. The spread spectrum transmission method according to claim 1, wherein the predetermined rule is to randomly rearrange the sequence of the spread signals on a time axis using random numbers.
【請求項3】 前記所定の規則は、前記情報信号のm番
目のシンボルに対応する前記ビット区間のn番目の前記
チップ区間における前記拡散した信号をSmn、前記情
報信号のm番目のシンボルに対応する前記ビット区間の
n番目の前記チップ区間における入れ替え後の出力をT
mnとしたとき、Tmn=Snmとなるように入れ替え
るものであることを特徴とする請求項1に記載のスペク
トラム拡散伝送方法。
3. The predetermined rule is that the spread signal in the n-th chip section of the bit section corresponding to the m-th symbol of the information signal corresponds to Smn, and the spread signal corresponds to the m-th symbol of the information signal. The output after replacement in the n-th chip section of the bit section
2. The spread spectrum transmission method according to claim 1, wherein when mn is set, Tmn is replaced so that Tmn = Snm.
【請求項4】 前記情報信号は、パケット伝送されるも
のであり、前記時間軸上の配列順序を入れ替える範囲
は、前記情報信号のパケットの継続時間の全範囲である
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記
載のスペクトラム拡散伝送方法。
4. The information signal is transmitted in packets, and the range in which the order of arrangement on the time axis is exchanged is the entire range of the duration of the packet of the information signal. The spread spectrum transmission method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 拡散符号によって情報信号をスペクトラ
ム拡散する第1の手段と、前記第1の手段の出力の時間
軸上の配列順序を前記拡散符号のチップ区間を単位とし
て所定の規則に従って入れ替えて出力する第2の手段を
有することを特徴とするスペクトラム拡散伝送用送信装
置。
5. A first means for spectrum-spreading an information signal by a spreading code, and an arrangement order on the time axis of an output of said first means is switched according to a predetermined rule in units of chip sections of said spreading code. A transmitter for spread spectrum transmission, comprising a second means for outputting.
【請求項6】 受信信号の時間軸上の配列順序を、拡散
符号のチップ区間を単位として所定の逆変換規則にした
がって入れ替えて出力する第3の手段と、該第3の手段
の出力に対し、スペクトラム逆拡散を行う第4の手段
と、該第4の手段の出力に基づいて、情報信号の所定の
ビット区間ごとに前記情報信号を識別する第5の手段を
有することを特徴とするスペクトラム拡散伝送用受信装
置。
6. A third means for changing the arrangement order of the received signals on the time axis in accordance with a predetermined inverse conversion rule in units of a chip section of the spread code, and outputting the same. , A fourth means for performing spectrum despreading, and fifth means for identifying the information signal for each predetermined bit section of the information signal based on an output of the fourth means. Receiver for spread transmission.
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