JP2000059337A

JP2000059337A - スペクトラム拡散通信装置及びスペクトラム拡散通信方法

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Publication number: JP2000059337A
Application number: JP23238498A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Mochizuki; 規弘望月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】良好な伝送特性を得ることができるスペクト
ラム拡散通信装置及びスペクトラム拡散通信方法を提供
する。【解決手段】まず、１５ビットのＭ系列を選択する。
符号系列を構成する「１」の数より「０」の数が１個少
ないので、Ｍ系列の最後に「０」を挿入し、「１」の数
と「０」の数とを同一にし、これを第１の拡散符号とす
る。次に、「０」を挿入する前のＭ系列を右に１ビット
シフトし、系列の最後に「０」を挿入して、これを第２
の拡散符号とする。これを繰り返し、最後にＭ系列を右
に１４ビットシフトし、系列の最後に「０」を挿入し
て、これを第１５の拡散符号とする。任意の２つの符号
の相互相関が「０」すなわち互いに直交した符号であ
り、且つ「１」と「０」との数が同じになっている。よ
って、線形加算後の符号１周期に亘る直流成分は常に一
定となり、特性の劣化は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の拡散符号を
用いて多重伝送を行うスペクトラム拡散通信装置及びス
ペクトラム拡散通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式とは、通常伝
送するディジタル信号から疑似雑音符号（ＰＮ符号）等
の拡散符号系列を用いて、原データと比較して極めて広
い帯域幅を有する信号を生成し、これをＲＦ（無線周波
数）信号に変換して伝送するという通信方式である。

【０００３】かかる通信方式において、送信データは、
符号発生器から出力される送信データに比べて広い帯域
の拡散符号により、拡散変調された後、搬送波により所
定の周波数に変換されて送信される。

【０００４】受信側では、送信側と同一の復調用拡散符
号を用いて受信信号との相関をとる逆拡散（拡散復調
等）を行って、受信信号を原データに対応した帯域幅を
有する狭帯域信号に変換する。そして、通常のデータ復
調を行い、原データを再生する。

【０００５】図８及び図９は、従来スペクトラム拡散通
信に用いられている変復調回路の概略構成を示すブロッ
ク図であり、図８は送信側の変復調回路、図９は受信側
の変復調回路を示している。

【０００６】図８において、送信データは、符号発生部
１０５により発生された拡散符号を用いて拡散変調部１
０１により広帯域信号に変調された後、低域通過フィル
タ（ＬＰＦ）１０２を通過させることによって帯域制限
が施される。そして、キャリア漏れを抑制すべく、ベー
スバンド帯域において不要直流成分を除去するために高
域通過フィルタ（ＨＰＦ）１０３を通された後、高周波
処理部（ＲＦ）１０４において所望の周波数帯に変換さ
れ、増幅、フィルタリングなどの信号処理が施されて、
アンテナより送信される。

【０００７】また、図９において、受信信号は、高周波
処理部１０６により増幅、フィルタリングなどの信号処
理が施され、ベースバンド帯域に周波数変換された後、
低域通過フィルタ１０７を通過させることにより高調波
信号などの不要信号が除去される。ベースバンド帯域の
信号は、増幅などの信号処理によって生じた不要直流成
分を除去するために高域通過フィルタ１０８を通過され
る。そして、符号発生部１１０により発生された復調用
拡散信号すなわち受信信号と符号位相同期が取られた送
信側と同一の拡散符号を用いて、拡散復調部１０９によ
り拡散復調が行われる。ここで、同期回路としては、ス
ライディング同感回路、マッチドフィルタリング回路、
遅延ロックループ回路などが、通常用いられている。

【０００８】また、高速伝送または多元接続を目的とし
て、直交した複数の拡散符号を用いて伝送する方式が提
案されている。従来、この多重伝送方式では、１つの基
準となる拡散符号に対して、アダマール変換を施し、複
数の直交符号を生成し、各符号毎に並列に拡散変調して
合成・伝送し、また、受信側では、希望する信号に対す
る拡散符号により拡散復調を行い、データ復調を行う。
すなわち、受信側では、用いている全ての拡散符号によ
り並列に拡散復調することで、全ての受信信号を復調す
ることが可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】通常、拡散信号として
は、Ｍ系列やＧｏｌｄ符号等のように、「１」と「０」
とのバランスがずれた符号が用いられている。例えば、
図１０（ａ）に示すように、符号長「７」のＭ系列は、
（１，１，１，０，０，１，０）というように４個の
「１」と３個の「０」とから構成されている。このよう
な「１」と「０」とのバランスがずれた符号を用いた場
合、送信データが「１」または「０」が連続すると、送
信側および受信側のベースバンド帯域にある高域通過フ
ィルタを通しているので拡散符号の「１」及び「０」の
アンバランス分だけオフセットをもたなければならな
い。この様子を図１０（ｂ）に示す。

【００１０】しかしながら、このオフセットが生じた信
号と符号発生器１１０から出力される拡散符号（図１０
（ｃ））との積和演算することにより拡散復調すると、
その出力はオフセットレベルに応じて変動するので、雑
音に対する特性が劣化するという問題点があった。

【００１１】また、多重化伝送を行う場合は、アダマー
ル変換により直交符号の生成が行われている。アダマー
ル変換による複数の拡散符号の生成では、例えば符号長
８の（１，１，１，０，０，１，０，０）からなる符号
に対してアダマール変換を行うと図１１に示すように、
元の符号を含めて８つの直交符号（ａ）〜（ｈ）が生成
されるが、そのうち４つの符号は「１」と「０」とのバ
ランスが悪く、バランスの悪い符号に対して送信データ
として「１」または「０」が連続すると、上記と同様に
して、雑音に対する特性が劣化する。したがって、
「１」と「０」のバランスが良い符号を用いて多重伝送
を行おうとすると、十分な多重数を得ることができず、
電波法などにより制限された帯域内において十分なチャ
ネル数を得ることができない。また、全てのチャネルを
１局にて占有して通信する際に十分な伝送速度を得るこ
とができないという問題点があった。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、良好な伝送特性を得ることができるスペ
クトラム拡散通信装置及びスペクトラム拡散通信方法を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のスペクトラム拡散通信装置は、複数の拡
散符号を用いて多重伝送を行うスペクトラム拡散通信装
置において、前記複数の拡散符号は、互いに直交してお
り、且つ、各拡散符号を構成するビットに割り当てられ
た「１」と「０」との数が同一であることを特徴とす
る。

【００１４】請求項２のスペクトラム拡散通信装置は、
上記請求項１のスペクトラム拡散通信装置において、前
記複数の拡散符号に含まれる１の拡散符号は、自己相関
特性のサイドローブが一定の基準拡散符号の任意の１個
所に「０」または「１」を１ビット挿入した第１の拡散
符号として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他
の拡散符号は、前記生成された第１の拡散符号の挿入さ
れた１ビット以外のビットを巡回シフトさせることによ
って生成されることを特徴とする。

【００１５】請求項３のスペクトラム拡散通信装置は、
上記請求項１のスペクトラム拡散通信装置において、前
記複数の拡散符号に含まれる１の拡散符号は、自己相関
特性のサイドローブが一定の基準拡散符号の任意の１個
所に「０」または「１」を１ビット挿入した第１の拡散
符号として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他
の拡散符号は、アダマール変換行列のうち全ての要素が
「１」で構成される行を除いた行列に含まれる１の行が
前記第１の拡散符号と一致するように列の置換を行うこ
とにより得られる行列の行ベクトルとして生成されるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項４のスペクトラム拡散通信装置は、
自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散符号を選
択する基準符号選択手段と、前記選択された基準拡散符
号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿入
することにより、拡散符号を構成するビットに割り当て
られた「１」と「０」との数が同一である第１の拡散符
号を生成する第１の拡散符号生成手段と、前記生成され
た第１の拡散符号の、挿入された１ビット以外のビット
を巡回シフトさせることによって、互いに直交してお
り、且つ、各拡散符号を構成するビットに割り当てられ
た「１」と「０」との数が同一である複数の拡散符号を
生成する第２の拡散符号生成手段と、送信信号を複数の
並列するデータに変換する直並列変換手段と、前記複数
の並列データの各データに対して、前記第１の拡散符号
生成手段により生成された第１の拡散符号及び前記第２
の拡散符号生成手段により生成された複数の拡散符号の
中からそれぞれ異なる拡散符号を用いて拡散変調するこ
とにより複数の拡散変調信号を生成する拡散変調手段
と、前記生成された複数の拡散変調信号を合成する合成
手段と、前記合成手段により合成された拡散変調信号を
送信する送信手段とを備えることを特徴とする。

【００１７】請求項５のスペクトラム拡散通信装置は、
自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散符号を選
択する基準符号選択手段と、前記選択された基準拡散符
号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿入
することにより、拡散符号を構成するビットに割り当て
られた「１」と「０」との数が同一である第１の拡散符
号を生成する第１の拡散符号生成手段と、アダマール変
換行列のうち全ての要素が「１」で構成される行を除い
た行列に含まれる任意の１の行が前記第１の拡散符号と
一致するように列の置換を行う置換手段と、送信信号を
複数の並列するデータに変換する直並列変換手段と、前
記複数の並列データの各データに対して、前記第１の拡
散符号生成手段により生成された第１の拡散符号及び前
記置換手段による置換の結果得られる行列の行ベクトル
からなる複数の拡散符号の中からそれぞれ異なる拡散符
号を用いて拡散変調することにより複数の拡散変調信号
を生成する拡散変調手段と、前記生成された複数の拡散
変調信号を合成する合成手段と、前記合成手段により合
成された拡散変調信号を送信する送信手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項６のスペクトラム拡散通信装置は、
上記請求項４または５記載のスペクトラム拡散通信装置
において、前記直並列変換手段により変換されたデータ
に基づいて１または複数の拡散符号を選択する選択手段
を備え、前記拡散変調手段は、前記選択手段により選択
された拡散符号を用いて前記複数の拡散変調信号を生成
するように構成されることを特徴とする。

【００１９】請求項７のスペクトラム拡散通信方法は、
複数の拡散符号を用いて多重伝送を行うスペクトラム拡
散通信方法において、前記複数の拡散符号は、互いに直
交しており、且つ、各拡散符号を構成するビットに割り
当てられた「１」と「０」との数が同一であることを特
徴とする。

【００２０】請求項８のスペクトラム拡散通信方法は、
上記請求項７記載のスペクトラム拡散通信方法におい
て、前記複数の拡散符号に含まれる１の拡散符号は、自
己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散符号の任意
の１個所に「０」または「１」を１ビット挿入した第１
の拡散符号として生成され、前記複数の拡散符号に含ま
れる他の拡散符号は、前記生成された第１の拡散符号の
挿入された１ビット以外のビットを巡回シフトさせるこ
とによって生成されることを特徴とする。

【００２１】請求項９のスペクトラム拡散通信方法は、
上記請求項７記載のスペクトラム拡散通信方法におい
て、前記複数の拡散符号に含まれる１の拡散符号は、自
己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散符号の任意
の１個所に「０」または「１」を１ビット挿入した第１
の拡散符号として生成され、前記複数の拡散符号に含ま
れる他の拡散符号は、アダマール変換行列のうち全ての
要素が「１」で構成される行を除いた行列に含まれる１
の行が前記第１の拡散符号と一致するように列の置換を
行うことにより得られる行列の行ベクトルとして生成さ
れることを特徴とする。

【００２２】請求項１０のスペクトラム拡散通信方法
は、自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散符号
を選択するステップと、前記選択された基準拡散符号の
任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿入する
ことにより、拡散符号を構成するビットに割り当てられ
た「１」と「０」との数が同一である第１の拡散符号を
生成するステップと、前記生成された第１の拡散符号
の、挿入された１ビット以外のビットを巡回シフトさせ
ることによって、互いに直交しており、且つ、各拡散符
号を構成するビットに割り当てられた「１」と「０」と
の数が同一である複数の拡散符号を生成するステップ
と、送信信号を複数の並列するデータに変換するステッ
プと、前記生成された第１の拡散符号及び前記生成され
た複数の拡散符号の中から、それぞれ異なる拡散符号を
用いて前記複数の並列データの各データを拡散変調する
ことにより、複数の拡散変調信号を生成するステップ
と、前記生成された複数の拡散変調信号を多重伝送する
ステップとからなることを特徴とする。

【００２３】請求項１１のスペクトラム拡散通信方法
は、自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散符号
を選択するステップと、前記選択された基準拡散符号の
任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿入する
ことにより、拡散符号を構成するビットに割り当てられ
た「１」と「０」との数が同一である第１の拡散符号を
生成するステップと、アダマール変換行列のうち全ての
要素が「１」で構成される行を除いた行列に含まれる任
意の１の行が前記第１の拡散符号と一致するように列の
置換を行うステップと、送信信号を複数の並列するデー
タに変換するステップと、前記複数の並列データの各デ
ータに対して、前記生成された第１の拡散符号及び前記
置換の結果得られる行列の行ベクトルからなる複数の拡
散符号の中からそれぞれ異なる拡散符号を用いて拡散変
調することにより複数の拡散変調信号を生成するステッ
プと、前記生成された複数の拡散変調信号を多重伝送す
るステップとからなることを特徴とする。

【００２４】請求項１２のスペクトラム拡散通信方法
は、上記請求項１０または１１記載のスペクトラム拡散
通信方法において、複数の拡散変調信号を受信するステ
ップと、前記受信された複数の拡散変調信号を合成して
出力するステップとからなることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００２６】（第１の実施形態）まず、図１〜３を参照
して、本発明の第１の実施形態を説明する。

【００２７】図１は、本発明の第１の実施形態に係るス
ペクトラム拡散通信装置の、送信部の構成を示すブロッ
ク図である。同図において、送信部は、送信データ１１
をｎ個の並列信号に変換する直並列変換器１２と、直並
列変換器１２から出力されるｎ個の並列信号それぞれに
対して異なる拡散符号によって拡散変調を行うｎ個の拡
散変調器を有する拡散変調器群１３と、拡散変調器群１
３内の複数の拡散変調器のそれぞれに対するｎ個の拡散
信号を発生する拡散符号発生器１５と、拡散変調器群１
３の出力信号を線形加算する合成器（Σ）１４と、合成
器１４の出力信号の帯域制限を行う低域通過フィルタ１
６（ＬＰＦ）と、信号の不要直流分を除去する高域通過
フィルタ１７（ＨＰＦ）と、ベースバンド帯域の信号を
伝送周波数帯域に変換し、増幅・フィルタリングなどを
施す高周波処理部（ＲＦ）１８とから、主に構成されて
いる。高周波処理部１８の出力側は、必要に応じてアン
テナ等に接続される。

【００２８】図２は、スペクトラム拡散通信装置の、受
信部の構成を示すブロック図である。同図において、受
信部は、アンテナなどにより受信した信号に対して増幅
・フィルタリングなどを施し、ベースバンド帯域の信号
に変換する高周波処理部（ＲＦ）２１と、不要周波数帯
域の信号を除去する低域通過フィルタ２２（ＬＰＦ）
と、信号の不要直流分を除去する高域通過フィルタ２３
（ＨＰＦ）と、ベースバンド帯域の信号をｎ個に分岐さ
せ、各信号に対して異なる拡散復調（逆符号）を行い、
データ復調するｎ個の拡散復調器を有する拡散復調器群
２４と、拡散復調器群２４内の複数の拡散復調器から出
力された並列信号を直列信号に変換する並直列変換器２
６と、複数の拡散復調器のそれぞれに対するｎ個の拡散
信号を発生する拡散符号発生器２５とから主に構成され
ている。通常、符号発生器２５により発生される拡散符
号は、送信部の符号発生器１５により発生される拡散符
号と同一である。

【００２９】上記構成において、送信データ１１は、直
並列変換器１２においてｎ個の並列信号に変換される。
以下の説明では、ｎ＝１５として説明する。各並列信号
は、符号発生器１５により発生される１５個の拡散符号
の１つずつにより拡散変調される。拡散変調された１５
個の並列信号は、合成器１４により線形加算され、低域
通過フィルタ１６、高域通過フィルタ１７及び高周波処
理部１８を介して送信される。

【００３０】ここで、図３及び図４を用いて、拡散符号
について説明する。図３は１６ビットからなるＭ系列及
びそのＭ系列から生成される拡散符号を示す説明図であ
り、図４は図３に示したＭ系列の自己相関特性を示す図
である。本実施形態では、一例として、拡散符号の符号
長を１６ビットとする。

【００３１】まず、１５ビットのＭ系列を選択する（図
３（ａ））。Ｍ系列は、図４に示すように符号位相が一
致している時のみ「１５」となり、その他の符号位相で
は「−１」となる。この符号では、符号系列を構成する
「１」の数が８個であり、「０」の数が７個であり、
「１」より「０」のほうが１個少ない。そこで、「０」
をＭ系列の任意の位置に１個挿入して、「１」の数と
「０」の数とを同一にする。図３の例では、一例とし
て、Ｍ系列の最後に「０」を挿入している（図３
（ｂ））。この１６ビットのＭ系列を第１の拡散符号と
する。

【００３２】次に、「０」を挿入する前のＭ系列（図３
（ａ））を右に１ビットシフトし、上述したように系列
の最後に「０」を挿入して、これを第２の拡散符号とす
る。更に、図３（ａ）のＭ系列を右に２ビットシフト
し、この系列の最後に「０」を挿入して、これを第３の
拡散符号とする。これを繰り返し、最後に図３（ａ）の
Ｍ系列を右に１４ビットシフトし、系列の最後に「０」
を挿入して、これを第１５の拡散符号とする。

【００３３】このようにして、１５個の拡散符号を生成
する。ここで、生成された１５個の拡散符号は、図３に
示された状態において、任意の２つの符号の相互相関が
「０」、すなわち互いに直交した符号である。そのう
え、全ての符号が、符号系列を構成する「１」の数が８
個且つ「０」の数が８個であって、「１」と「０」との
数が同じになっている。よって、合成器１４によって線
形加算された後も、符号１周期に亘る直流成分は、常に
一定となり、高域通過フィルタ１７を通しても波形は歪
まず、特性の劣化は生じない。

【００３４】このようにして送信された信号は、アンテ
ナなどにより受信され、高周波処理部２１にて、増幅、
フィルタリング、周波数変換などの信号処理が施され、
ベースバンド帯域に変換される。ベースバンド帯域に変
換する手法としては、受信信号からキャリア成分を抽出
して再生キャリアを用いるものや、送信周波数に略等し
い周波数の信号を受信装置において生成して用いるもの
等がある。

【００３５】ベースバンド帯域に変換された信号は、低
域通過フィルタ２２、高域通過フィルタ２３を通して拡
散復調群２４に入力される。また、符号発生器２５から
は、不図示の同期回路にて受信信号と符号同期のとれた
１５個の拡散符号が出力される。この拡散符号は、送信
部の拡散変調に用いられた拡散符号と同一のものであ
る。ここで、同期回路としては、スライディング相関回
路、マッチドフィルタリング回路、遅延ロックループ回
路などが通常用いられる。

【００３６】拡散復調群２４では、まず受信信号が１５
個に分岐され、それぞれ１つの拡散符号により拡散復調
される。受信信号は１５個の拡散符号によって拡散変調
された信号が重畳されているが、全ての拡散符号が直交
しているので、拡散符号との相関をとって復調すると、
他の符号によって拡散変調された信号成分の影響を受け
ずに復調することができる。

【００３７】拡散復調された信号は、送信側で拡散変調
前にデータに対して行われていたＰＳＫやＦＳＫなどの
変調方式により、データ復調される。データ復調された
１５個の信号は、並直列変換器２６により、直列信号に
変換されて出力される。

【００３８】このように、本実施形態によれば、拡散符
号として、互いに直交し、且つ各符号系列を構成するビ
ットに割り当てられた「１」と「０」の数が同一となる
ようにしたので、伝送情報として「０」または「１」が
連続する場合であっても直流オフセットが生じることが
なく、データパターンに依存しない良好な伝送特性を得
ることができる。

【００３９】また、拡散符号を、自己相関特性のサイド
ローブが一定の基準拡散符号（本実施形態においては符
号長が１５ビットのＭ系列）に対して符号列の任意の位
置に「１」または「０」を１つ挿入した符号とし、且つ
挿入ビット以外のビットを巡回シフトさせて生成した符
号の組として生成するようにしたので、制限された帯域
内においても十分なチャネル数を確保することができ
る。また、かかるチャネルを１局にて占有して通信する
場合には、十分な伝送速度を得ることができる。

【００４０】なお、本実施形態においては、並列データ
１ビットによる２相位相変調（ＢＰＳＫ）に対して、１
つの拡散符号を割り当てているが、例えば、並列データ
２ビットで４相位相変調（ＱＰＳＫ）を行い、その変調
信号に対して１つの拡散符号を割り当てることも可能で
ある。この場合、同数の拡散符号を用いて、２倍の情報
を伝送可能である。

【００４１】また、本実施形態で示した変調方式に限ら
れず、例えば多相位相変調や周波数変調、振幅変調な
ど、他の変調方式を用いてもよいことはいうまでもな
い。

【００４２】また、上述した実施形態の機能を実現する
ソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体
を、一般に使用されているスペクトラム拡散通信装置に
供給し、その装置を制御するＣＰＵ等が記録媒体に格納
されたプログラムコードを読み出して実行することによ
っても、本発明の目的が達成されることはいうまでもな
い。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコ
ード自体が本発明を実現することになり、そのプログラ
ムコードを記録した記録媒体は本発明を構成する。

【００４３】プログラムコードを供給する為の記録媒体
としては、例えば、スペクトラム拡散装置自体に内蔵さ
れているＲＯＭ３のほか、例えばフロッピーディスク、
ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−
ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカー
ド等を用いることができる。このような記録媒体を用い
ることにより、それまで上述したような機能を有してい
なかったスペクトラム拡散通信装置にも本発明を適用す
ることが可能となり、汎用性が拡張されるとともに、装
置のバージョンアップも容易に行うことができるように
なる。

【００４４】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形
態では、拡散符号を、アダマール変換行列の列を置換す
ることにより生成する。なお、本実施形態は、第１の実
施形態の図１及び図２に示した送信部及び受信部を有す
るスペクトラム拡散通信装置によって実現可能である。

【００４５】図５は、送信部の符号発生器１５及び受信
部の符号発生器２５において採用される拡散符号を示す
説明図である。以下、図５を参照して拡散符号の生成手
順について説明する。なお、本実施形態においても、第
１の実施形態と同様に、拡散符号の符号長を１６ビット
とする。

【００４６】まず、１５ビットのＭ系列を選択する。Ｍ
系列は、図４に示すように符号位相が一致している時の
み「１５」となり、その他の符号位相では「−１」とな
る。この符号では、符号系列を構成する「１」の数が８
個であり、「０」の数が７個であり、「１」より「０」
のほうが１個少ない。そこで、「０」をＭ系列の任意の
位置に１個挿入して、「１」の数と「０」の数とを同一
にする。図５（ｂ）の例では、一例として、Ｍ系列の最
後に「０」を挿入している。この１６ビットのＭ系列を
第１の拡散符号とする。

【００４７】次に、アダマール変換行列（図５（ａ））
のうちの全ての要素が「１」である第１行を除いた第２
行〜第１６行の中から、任意の１行を選択する。図５
（ａ）の例では、第５行が選択されている。

【００４８】ここで、選択された行（第５行）と１ビッ
ト挿入後のＭ系列とを比較して、第５行が１ビット挿入
後のＭ系列と一致するように列の入れ替えを行う。例え
ば、図５（ａ）において、第６列と第１０列とを入れ替
え、第８列と第１１列とを入れ替える。この入れ替えに
より、アダマール変換行列の第５行については、一ビッ
ト挿入後のＭ系列と一致する。

【００４９】このようにして、１５個の拡散符号を生成
する。ここで、生成された１５個の拡散符号は、アダマ
ール変換行列を列ごとに移動させていることから、任意
の２つの符号の相互相関が「０」、すなわち互いに直交
した符号になっている。そのうえ、全ての符号が、符号
系列を構成する「１」の数が８個且つ「０」の数が８個
であって、「１」と「０」との数が同じである。よっ
て、合成器１４によって線形加算された後も、符号１周
期に亘る直流成分は、常に一定となり、高域通過フィル
タ１７を通しても波形は歪まず、特性の劣化は生じな
い。

【００５０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、互いに直交し、且つ各符号系列を構成するビットに
割り当てられた「１」と「０」の数が同一となるように
した拡散符号をアダマール変換行列を列ごとに入れ替え
ることによって生成した場合であっても、上述した第１
の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００５１】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。

【００５２】図６は本発明の第３の実施形態に係るスペ
クトラム拡散通信装置の、送信部の構成を示すブロック
図であり、図７はスペクトラム拡散通信装置の、受信部
の構成を示すブロック図である。両図において、第１の
実施形態で示した図１及び図２と同一の構成要素には同
一符号を付してある。

【００５３】図６において、直並列変換器１２の出力
は、組合せ変換部１９に入力される。組合せ変換部１９
は、入力された並列データに応じて、符号発生器１５か
ら入力される複数の拡散符号のうち、１つまたは複数の
拡散符号を選択して出力する。複数の拡散符号を選択し
た場合は、各拡散符号を線形加算して出力する。たとえ
ば、４ビットの入力データが（１，１，１，１）である
場合、第１の拡散符号と第２の拡散符号とを選択し、線
形加算して出力する。ここで、選択した拡散符号を位相
変調することにより、更に情報量を増加させることが可
能である。

【００５４】組合せ変換部１９の出力は、第１の実施形
態で説明したのと同様に、低域通過フィルタ１６、高域
通過フィルタ１７及び、高周波処理部１８を介して送信
される。

【００５５】また、図７において、受信部は、拡散復調
群２４にて、用いる全ての拡散符号により拡散復調を行
い、その復調結果を組合せ判定部２７に入力する。組合
せ判定部２７は、入力された復調結果に基づいて、送信
側で用いられた拡散符号を判定し、その判定結果に応じ
た並列データを出力する。ここで、通信システムによっ
ては、用いられた拡散符号を判定すると同時にデータ復
調を行うように構成してもよい。

【００５６】かかるスペクトラム拡散通信装置におい
て、拡散符号としては、上述した第１または第２の実施
形態で説明した手法によって生成される拡散符号が採用
される。

【００５７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、並列データに応じて１または複数の拡散符号を選択
して用いるようにしたので、「１」及び「０」の数のバ
ランスがとれた多くの拡散符号を用いて組み合わせた数
に応じた情報量を送信することができ、従って、上述し
た第１、第２の実施形態と比較して、より高速な伝送速
度を得ることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のスペク
トラム拡散通信装置または請求項７のスペクトラム拡散
通信方法によれば、複数の拡散符号は、互いに直交して
おり、且つ、各拡散符号を構成するビットに割り当てら
れた「１」と「０」との数が同一であることとしたの
で、伝送情報として「０」または「１」が連続する場合
であっても直流オフセットが生じることがなく、データ
パターンに依存しない良好な伝送特性を得ることができ
るという効果が得られる。

【００５９】請求項２のスペクトラム拡散通信装置また
は請求項８のスペクトラム拡散通信方法によれば、複数
の拡散符号に含まれる１の拡散符号は、自己相関特性の
サイドローブが一定の基準拡散符号の任意の１個所に
「０」または「１」を１ビット挿入した第１の拡散符号
として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他の拡
散符号は、前記生成された第１の拡散符号の挿入された
１ビット以外のビットを巡回シフトさせることによって
生成されるようにしたので、請求項１の効果に加えて、
制限された帯域内においても十分なチャネル数を確保す
ることができ、また、かかるチャネルを１局にて占有し
て通信する場合には、十分な伝送速度を得ることができ
るという効果が得られる。

【００６０】請求項３のスペクトラム拡散通信装置また
は請求項９のスペクトラム拡散通信方法によれば、複数
の拡散符号に含まれる１の拡散符号は、自己相関特性の
サイドローブが一定の基準拡散符号の任意の１個所に
「０」または「１」を１ビット挿入した第１の拡散符号
として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他の拡
散符号は、アダマール変換行列のうち全ての要素が
「１」で構成される行を除いた行列に含まれる１の行が
前記第１の拡散符号と一致するように列の置換を行うこ
とにより得られる行列の行ベクトルとして生成されるよ
うにしたので、請求項１の効果に加えて、制限された帯
域内においても十分なチャネル数を確保することがで
き、また、かかるチャネルを１局にて占有して通信する
場合には、十分な伝送速度を得ることができるという効
果が得られる。

【００６１】請求項４若しくは請求項５のスペクトラム
拡散通信装置または請求項１０若しくは請求項１１のス
ペクトラム拡散通信方法によれば、自己相関特性のサイ
ドローブが一定の基準拡散符号を選択し、その基準拡散
符号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿
入することにより、拡散符号を構成するビットに割り当
てられた「１」と「０」との数が同一である第１の拡散
符号を生成し、前記生成された第１の拡散符号の、挿入
された１ビット以外のビットを巡回シフトさせることに
よって、又はアダマール変換行列のうち全ての要素が
「１」で構成される行を除いた行列に含まれる任意の１
の行が前記第１の拡散符号と一致するように列の置換を
行うことにより、互いに直交しており、且つ、各拡散符
号を構成するビットに割り当てられた「１」と「０」と
の数が同一である複数の拡散符号を生成し、このように
生成された第１の拡散符号及び前記生成された複数の拡
散符号の中から、それぞれ異なる拡散符号を用いて前記
複数の並列する各データを拡散変調して複数の拡散変調
信号を生成し、前記生成された複数の拡散変調信号を合
成して送信するようにしたので、「１」と「０」との数
のバランスがとれた多くの拡散符号を用いた多重化通信
路を１つの装置にて占有して通信することが可能とな
り、従って、高速な伝送速度を得ることができおという
効果が得られる。

【００６２】請求項６のスペクトラム拡散通信装置また
は請求項１２のスペクトラム拡散通信方法によれば、変
換されたデータに基づいて１または複数の拡散符号を選
択し、選択された拡散符号を用いて前記複数の拡散変調
信号を生成するようにしたので、「１」及び「０」の数
のバランスがとれた多くの拡散符号を用いて組み合わせ
た数に応じた情報量を送信することができ、従って、よ
り高速な伝送速度を得ることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るスペクトラム拡
散通信装置の、送信部の構成を示すブロック図である。

【図２】スペクトラム拡散通信装置の、受信部の構成を
示すブロック図である。

【図３】１６ビットからなるＭ系列及びそのＭ系列から
生成される拡散符号を示す説明図である。

【図４】図３に示したＭ系列の自己相関特性を示す図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施形態に係るスペクトラム拡
散通信装置の、送信部の符号発生器１５及び受信部の符
号発生器２５において採用される拡散符号を示す説明図
である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係るスペクトラム拡
散通信装置の、送信部の構成を示すブロック図である。

【図７】同実施形態に係るスペクトラム拡散通信装置
の、受信部の構成を示すブロック図である。

【図８】従来スペクトラム拡散通信に用いられている送
信側の変復調回路の概略構成を示すブロック図である。

【図９】従来スペクトラム拡散通信に用いられている受
信側の変復調回路の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】従来用いられていた拡散信号の一例を示す説
明図である。

【図１１】従来用いられていた拡散信号の一例を示す説
明図である。

【符号の説明】

１２直並列変換器１３拡散変調器群１４合成器１５符号発生器１９組合せ変換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の拡散符号を用いて多重伝送を行う
スペクトラム拡散通信装置において、前記複数の拡散符号は、互いに直交しており、且つ、各
拡散符号を構成するビットに割り当てられた「１」と
「０」との数が同一であることを特徴とする、スペクト
ラム拡散通信装置。
【請求項２】前記複数の拡散符号に含まれる１の拡散
符号は、自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散
符号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿
入した第１の拡散符号として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他の拡散符号は、前記生
成された第１の拡散符号の挿入された１ビット以外のビ
ットを巡回シフトさせることによって生成されることを
特徴とする請求項１記載のスペクトラム拡散通信装置。
【請求項３】前記複数の拡散符号に含まれる１の拡散
符号は、自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散
符号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿
入した第１の拡散符号として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他の拡散符号は、アダマ
ール変換行列のうち全ての要素が「１」で構成される行
を除いた行列に含まれる１の行が前記第１の拡散符号と
一致するように列の置換を行うことにより得られる行列
の行ベクトルとして生成されることを特徴とする請求項
１記載のスペクトラム拡散通信装置。
【請求項４】自己相関特性のサイドローブが一定の基
準拡散符号を選択する基準符号選択手段と、前記選択された基準拡散符号の任意の１個所に「０」ま
たは「１」を１ビット挿入することにより、拡散符号を
構成するビットに割り当てられた「１」と「０」との数
が同一である第１の拡散符号を生成する第１の拡散符号
生成手段と、前記生成された第１の拡散符号の、挿入された１ビット
以外のビットを巡回シフトさせることによって、互いに
直交しており、且つ、各拡散符号を構成するビットに割
り当てられた「１」と「０」との数が同一である複数の
拡散符号を生成する第２の拡散符号生成手段と、送信信号を複数の並列するデータに変換する直並列変換
手段と、前記複数の並列データの各データに対して、前記第１の
拡散符号生成手段により生成された第１の拡散符号及び
前記第２の拡散符号生成手段により生成された複数の拡
散符号の中からそれぞれ異なる拡散符号を用いて拡散変
調することにより複数の拡散変調信号を生成する拡散変
調手段と、前記生成された複数の拡散変調信号を合成する合成手段
と、前記合成手段により合成された拡散変調信号を送信する
送信手段とを備えることを特徴とするスペクトラム拡散
通信装置。
【請求項５】自己相関特性のサイドローブが一定の基
準拡散符号を選択する基準符号選択手段と、前記選択された基準拡散符号の任意の１個所に「０」ま
たは「１」を１ビット挿入することにより、拡散符号を
構成するビットに割り当てられた「１」と「０」との数
が同一である第１の拡散符号を生成する第１の拡散符号
生成手段と、アダマール変換行列のうち全ての要素が「１」で構成さ
れる行を除いた行列に含まれる任意の１の行が前記第１
の拡散符号と一致するように列の置換を行う置換手段
と、送信信号を複数の並列するデータに変換する直並列変換
手段と、前記複数の並列する各データに対して、前記第１の拡散
符号生成手段により生成された第１の拡散符号及び前記
置換手段による置換の結果得られる行列の行ベクトルか
らなる複数の拡散符号の中からそれぞれ異なる拡散符号
を用いて拡散変調することにより複数の拡散変調信号を
生成する拡散変調手段と、前記生成された複数の拡散変調信号を合成する合成手段
と、前記合成手段により合成された拡散変調信号を送信する
送信手段とを備えることを特徴とするスペクトラム拡散
通信装置。
【請求項６】前記直並列変換手段により変換されたデ
ータに基づいて１または複数の拡散符号を選択する選択
手段を備え、前記拡散変調手段は、前記選択手段により選択された拡
散符号を用いて前記複数の拡散変調信号を生成するよう
に構成されることを特徴とする請求項４又は５記載のス
ペクトラム拡散通信装置。
【請求項７】複数の拡散符号を用いて多重伝送を行う
スペクトラム拡散通信方法において、前記複数の拡散符号は、互いに直交しており、且つ、各
拡散符号を構成するビットに割り当てられた「１」と
「０」との数が同一であることを特徴とするスペクトラ
ム拡散通信方法。
【請求項８】前記複数の拡散符号に含まれる１の拡散
符号は、自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散
符号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿
入した第１の拡散符号として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他の拡散符号は、前記生
成された第１の拡散符号の挿入された１ビット以外のビ
ットを巡回シフトさせることによって生成されることを
特徴とする請求項７記載のスペクトラム拡散通信方法。
【請求項９】前記複数の拡散符号に含まれる１の拡散
符号は、自己相関特性のサイドローブが一定の基準拡散
符号の任意の１個所に「０」または「１」を１ビット挿
入した第１の拡散符号として生成され、前記複数の拡散符号に含まれる他の拡散符号は、アダマ
ール変換行列のうち全ての要素が「１」で構成される行
を除いた行列に含まれる１の行が前記第１の拡散符号と
一致するように列の置換を行うことにより得られる行列
の行ベクトルとして生成されることを特徴とする請求項
７記載のスペクトラム拡散通信方法。
【請求項１０】自己相関特性のサイドローブが一定の
基準拡散符号を選択するステップと、前記選択された基準拡散符号の任意の１個所に「０」ま
たは「１」を１ビット挿入することにより、拡散符号を
構成するビットに割り当てられた「１」と「０」との数
が同一である第１の拡散符号を生成するステップと、前記生成された第１の拡散符号の、挿入された１ビット
以外のビットを巡回シフトさせることによって、互いに
直交しており、且つ、各拡散符号を構成するビットに割
り当てられた「１」と「０」との数が同一である複数の
拡散符号を生成するステップと、送信信号を複数の並列するデータに変換するステップ
と、前記生成された第１の拡散符号及び前記生成された複数
の拡散符号の中から、それぞれ異なる拡散符号を用いて
前記複数の並列する各データを拡散変調することによ
り、複数の拡散変調信号を生成するステップと、前記生成された複数の拡散変調信号を合成するステップ
と、前記合成手段により合成された拡散変調信号を送信する
ステップとからなることを特徴とするスペクトラム拡散
通信方法。
【請求項１１】自己相関特性のサイドローブが一定の
基準拡散符号を選択するステップと、前記選択された基準拡散符号の任意の１個所に「０」ま
たは「１」を１ビット挿入することにより、拡散符号を
構成するビットに割り当てられた「１」と「０」との数
が同一である第１の拡散符号を生成するステップと、アダマール変換行列のうち全ての要素が「１」で構成さ
れる行を除いた行列に含まれる任意の１の行が前記第１
の拡散符号と一致するように列の置換を行うステップ
と、送信信号を複数の並列するデータに変換するステップ
と、前記複数の並列する各データに対して、前記生成された
第１の拡散符号及び前記置換の結果得られる行列の行ベ
クトルからなる複数の拡散符号の中からそれぞれ異なる
拡散符号を用いて拡散変調することにより複数の拡散変
調信号を生成するステップと、前記生成された複数の拡散変調信号を合成するステップ
と、前記合成手段により合成された拡散変調信号を送信する
ステップとからなることを特徴とするスペクトラム拡散
通信方法。
【請求項１２】前記変換されたデータに基づいて１ま
たは複数の拡散符号を選択するステップを含み、前記選択された拡散符号を用いて前記複数の拡散変調信
号を生成することを特徴とする請求項１０又は１１記載
のスペクトラム拡散通信方法。