JP2000174659A

JP2000174659A - スペクトル拡散通信システム及びスペクトル拡散通信方法

Info

Publication number: JP2000174659A
Application number: JP34575698A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Komiya; 泰宏小宮
Original assignee: Nippon Precision Circuits Inc
Current assignee: Nippon Precision Circuits Inc
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】符号長の短い同じパターンの拡散符号で多重化
通信を可能にする。【解決手段】送信装置は、拡散変調したｎ通りの拡散変
調信号を多重化し、送信データのうちの同期用ビットの
拡散符号系列と任意の他の１ビットの拡散符号系列との
間の同期検出用の位相差を他の拡散符号系列同士の位相
差と大きさを異ならせる。受信装置は、相関値出力と該
出力を同期検出用の位相差分だけ遅延したものとを乗じ
ることで同期信号の相関値出力を検出し、拡散符号系列
の位相タイミングでサンプリングしてデータ判定し、送
信データのビット長に割り当てられるＭ周期分の拡散符
号のうちのビットの変化に応じて拡散符号系列の極性が
反転する変化点を含む周期に対応する送信データの相関
値出力を、判定対象から除外し、判定データを用いて送
信データを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散通
信方式の通信システムに係わり、特に、直接拡散を用い
たようなスペクトラム拡散通信システムに関するもので
ある。

【０００２】スペクトル拡散通信システムでは、拡散符
号で拡散変調した送信データ（情報ビット）を複数チャ
ネル多重化して送信することが行われるが、このときに
使用する拡散符号は、符号長が短くかつその符号パター
ンの種類が一つであることが、装置の小型化、伝送速度
の高速化を図るために必要とされる。

【０００３】

【従来の技術】スペクトル拡散通信方式として、拡散符
号（例えばＰＮ符号やＭ系列符号）の１周期を情報ビッ
トの１ビットに対応させることで情報を送る方式が知ら
れている。この方式では、拡散符号そのままを情報ビッ
トの“１”に、拡散符号を反転させたもの（符号を構成
する各チップ（ビット）を極性反転させたもの）を情報
ビットの“０”に対応させており、送信側では、送るべ
き情報ビットが“１”のときには拡散符号の１周期をそ
のまま送り、情報ビットが“０”のときには拡散符号の
１周期を極性反転して送る。受信側では、受信した受信
データ（拡散極性）を相関器にかけることで、相関器の
相関値出力が正のピーク値（拡散符号そのままを検出し
たときの相関値出力）であれば情報ビットは“１”、負
のピーク値（拡散符号の反転符号を検出したときの相関
値出力）であれば情報ビットは“０”と判定すること
で、受信データから元の情報ビットの内容を復元してい
る。

【０００４】図１８には、拡散符号としてＰＮ（疑似雑
音）符号を用いた場合の受信データ（拡散変調信号）と
相関器の相関値出力との関係が示される。ここで、受信
データは、ＰＮ符号そのままのものが＋ＰＮ、ＰＮ符号
を極性反転したものが−ＰＮで表されている。

【０００５】いま、図１８（１）に示するように、受信
データが＋ＰＮ符号の連続である場合（すなわち情報ビ
ットとして“１”が連続している場合）には、相関器の
相関値出力は、＋ＰＮ符号の各周期毎に鮮明な正のピー
ク値を出力し各周期の中間で乱れることはない。同様
に、図１８（２）に示するように、受信データが−ＰＮ
符号の連続である場合（すなわち情報ビットとして
“０”が連続している場合）も、相関器の相関値出力
は、−ＰＮ符号の各周期毎に負のピーク値を出力し各周
期の中間で乱れることはない。

【０００６】ところが、図１８（３）に示すように、受
信データが＋ＰＮ符号と−ＰＮ符号とが交互に現れるも
のである場合（すなわち情報ビットとして“１”と
“０”が交互に現れる場合）には、相関器の相関値出力
には各周期の中間で乱れ（干渉ノイズ）が生じ、各ＰＮ
符号に対応したピーク値はノイズに埋まるため検出しに
くくなる。これは、相関器で相関値を計算する際には、
相関を計算する相関窓（通常、ＰＮ符号の１周期分の符
号パターンによる窓）を、逐次に入力される受信データ
と逐次に比較して各位置での相関をみるが、この窓が＋
ＰＮ符号と−ＰＮ符号との変り目（つまり極性の反転
点）をまたぐときにこの相関値出力の乱れが発生するも
のと考えられる。

【０００７】この図１８の例は、送信するＰＮ符号が１
系列（１チャネル）であって多重化されていない場合の
ものであり、この場合にはまだ＋ＰＮ符号と−ＰＮ符号
との境界付近でも相関値出力の判別が可能であるが、複
数のＰＮ符号の系列（複数チャネル）を多重化して送る
場合には、＋ＰＮ符号と−ＰＮ符号と変化の境界付近で
は相関値出力の判別が困難になる。

【０００８】例えば、図１９に示すように送信装置にお
ける多重化送信部を構成したものとする。ここで、１は
データ発生部であり、送信すべき情報ビットをビットシ
リアルに発生してシリアルデータとして出力する。２は
直並列（Ｓ／Ｐ）変換部であり、データ発生部１からの
情報ビット系列を１０ビットずつのブロックに区切って
直並列変換する。この直並列変換された情報ビット（１
０ビット）は、周期的なラッチタイミングでブロック単
位にラッチ３に一斉にラッチされ、ラッチ３からブロッ
クデータとして出力される。

【０００９】４はＰＮ符号発生部であり、符号長が３１
チップ長のＰＮ符号の系列を連続的に発生してシフトレ
ジスタ５に供給する。このＰＮ符号発生部４はデータ発
生部１、Ｓ／Ｐ変換部２、ラッチ３と同期して動作する
ものであり、ラッチ３から情報ビットのブロックデータ
が出力される周期とＰＮ符号の２周期とが一致するよう
になっている。すなわち、直並列変換された後の情報ビ
ットの１ビットに２周期のＰＮ符号が対応付けられるよ
うにしている。

【００１０】ラッチ３からの１０ビットの各出力はＸＮ
ＯＲ回路７₁ 〜７₁₀をそれぞれ介して加算器９に入力さ
れる。このＸＮＯＲ回路７₁ 〜７₁₀にはシフトレジスタ
からＰＮ符号の系列がそれぞれ３タップ置き（すなわち
位相を３チップずつずらして）に入力されており、これ
により、ラッチ３からのブロックデータの各情報ビット
は、位相が３チップずつ異なるＰＮ符号の系列でそれぞ
れ拡散変調されて拡散変調信号として加算器９に出力さ
れる。すなわち、情報ビットが“１”のときには＋ＰＮ
符号が、情報ビットが“０”のときには−ＰＮ符号が生
成されて出力されることになる。加算器９ではこれらの
１０系列（以下、チャネルともいう）の拡散変調信号を
加算合成して多重化信号として出力する。

【００１１】この多重化信号は、受信側では相関器に入
力され、その相関値出力が得られることになる。

【００１２】図２０は、上記の送信部で発生したデータ
が“１”の連続である場合、すなわち１０ビットずつの
単位で多重化されたブロック・データが（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）・・・と連続する場合に、そのデータを受信した受信側
での相関値出力を示すものである。図示のように、相関
値出力は３チップ置きに鮮明な正のピーク値が現れてお
り、相関値出力の乱れ（干渉ノイズ）は少なく、各情報
ビットを復号することが可能である。このような相関値
出力の特性は、送信側で発生したデータが“０”の連続
である場合も同じであり、その場合には相関値出力は３
チップ置きに鮮明な負のピーク値が現れる。

【００１３】一方、送信側で１０ビットずつ多重化され
たブロック・データが（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）（０，０，０，０，０，０，０，０，０，０）（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）・・・と“１”と“０”を交互に繰り返す場合には、そ
のデータを受信した受信側での相関値出力は図２１に示
すようになる。この場合には例えば情報ビット“１”に
対応する最も値の小さな相関値出力は、極性が負に反転
しているため、もはや受信側での復号は不可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を改善
する方法としては、次のような方法が考えられる。

【００１５】（１）情報ビットの１ビットあたりに対し
て拡散符号の周期をもっと多く割り当てる（例えば情報
ビットの１ビットに対し拡散符号を１０周期割り当てる
など）。そして、拡散符号の各周期について検出された
相関値出力を積分することで、干渉の影響を軽減する。

【００１６】（２）情報ビットの１ビットに割り当てる
拡散符号の符号長をもっと長くすることで自己相関性を
良くし、鮮明な相関値出力が得られるようにする。

【００１７】（３）多重化する情報ビットの各系列毎
に、同じ拡散符号を位相を変えて用いるのではなく、拡
散符号のパターンの種類を変える。これにより、相互相
関性を良くして、鮮明な相関値出力が得られるようにす
る。

【００１８】しかしながら、上述の（１）の方法は、結
局、情報ビットの１ビットあたりのビット長が長くなっ
てしまい、情報の伝送速度が低下してしまう。

【００１９】また（２）の方法は、上述同様、情報ビッ
トの１ビットあたりのビット長が長くなってしまい、情
報の伝送速度が低下してしまうとともに、送信側の拡散
符号発生器や受信側の相関器に符号長の長いものが必要
となり、ハードウェア規模が大きくなってしまう。

【００２０】また（３）の方法は、拡散符号の各パター
ンに対して受信側で相関をとるためには、それぞれのパ
ターンの拡散符号に対応して、相関窓の比較符号パター
ンが異なる相関器を複数用意する必要があり、受信側装
置の装置規模の増大を招く。また同様に、送信側装置に
複数の拡散符号発生器を必要とし、送信側装置の装置規
模の増大を招く。

【００２１】このように、拡散符号の周期が短い場合、
情報ビット（よってＰＮ符号などの拡散符号）が反転す
る境界付近では相関器の出力の特性が悪くなるため、特
に、同じ拡散符号の位相を変えた複数系列（複数チャネ
ル）の拡散符号で複数の情報ビットを多重化した場合、
情報ビットが一斉に変化するタイミングでは相関器から
の出力の特性が大変に悪くなり、受信信号からデータを
識別するための同期タイミングを抽出するのは困難にな
る。

【００２２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、スペクトル拡散通信方式で多重化通信をする
にあたり、拡散符号として符号長の短い同じパターンの
ものを利用可能にすることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段および作用】送信データの
情報ビットの０から１、或いは１から０への変化の過程
の拡散変調された拡散変調信号系列は、その変化点を含
む周期で切り出してみると、それは良い擬似乱数ではな
く、他の拡散符号（変調に使った拡散符号も含める）と
の相互相関が必ずしも良くない。本発明では、この情報
ビットの反転による相関器の出力の劣化に対応し、位相
を異ならせた同一パターン（同一コード）の拡散符号で
多重化した場合の相互干渉を避け、それにより多くの多
重化を実現できるようにしている。

【００２４】以下に、上述の課題を解決するための本発
明の代表的な形態としてのスペクトル拡散通信システム
について説明する。

【００２５】この代表的形態のスペクトル拡散通信シス
テムにおいては、送信装置は、一の符号パターンの位相
をそれぞれ異ならせたｎ通りの拡散符号系列を発生する
拡散符号発生手段と、ビットの値が同時的に変化するｎ
ビット並列のデータであり各ビットの長さが拡散符号の
Ｍ周期（ただし、Ｍは２以上の値）分に相当する送信デ
ータの列を逐次に発生する送信データ発生手段と、該ｎ
ビット並列の送信データの各ビットを該拡散符号発生手
段で発生したｎ通りの拡散符号系列でそれぞれ拡散変調
する拡散変調手段と、該拡散変調手段で拡散変調したｎ
通りの拡散変調信号を多重化する多重化手段と、該多重
化信号を受信側の装置に送信する送信手段とを備え、該
送信データのうちの一のビットを同期信号を送るための
同期用ビットとし、該同期用ビットの拡散符号系列と任
意の他の１ビットの拡散符号系列との間の同期検出用の
位相差を他の拡散符号系列同士の位相差と大きさを異な
らせるように構成する。

【００２６】また、受信装置は、該送信装置から多重化
信号を受信する受信手段と、該受信手段で逐次に受信す
る多重化信号と、該送信側で用いた拡散符号との相関を
求めて相関値を逐次に出力する相関手段と、該相関手段
からの相関値出力と、該相関値出力を該同期検出用の位
相差分だけ遅延したものとを乗じることで同期信号の相
関値出力を検出する検出手段と、該相関手段からの相関
値出力を、送信側で用いた各ビットに対応する拡散符号
系列の位相タイミングでサンプリングしてデータ判定す
る判定手段と、該抽出手段で検出した同期信号の相関値
出力のタイミングに基づいて、該相関手段からの相関値
出力のうちの、送信データのビット長に割り当てられる
Ｍ周期分の拡散符号のうちの上記ビットの変化に応じて
拡散符号系列の極性が反転する変化点を含む周期（例え
ば後述の実施例では最後の１周期、以下同じ）に対応す
る送信データの相関値出力を、該判定手段の判定対象か
ら除外するよう制御する制御手段と、該判定手段の判定
データを用いて元の送信データを再生する再生手段とを
備えてなる。

【００２７】この送信装置では、拡散変調手段は、拡散
符号発生手段で発生したｎ通りの拡散符号系列を、送信
データ発生手段で発生した送信データの各ビットで拡散
変調する。その結果得られたｎ通りの拡散変調信号を多
重化手段で多重化して送信する。その際、送信データの
うちの一のビットを同期信号を送るための同期用ビット
とし、該同期用ビットの拡散符号系列と任意の他の１ビ
ットの拡散符号系列との間の同期検出用の位相差を他の
拡散符号系列同士の位相差と大きさを異ならせるように
する。

【００２８】また、この受信装置では、受信した多重化
信号と、該送信側で用いた拡散符号との相関を相関手段
で求め、検出手段でその相関値出力と相関値出力を上記
同期検出用の位相差分だけ遅延したものとを乗じること
で、同期信号の相関値出力を検出する。また判定手段
は、この相関値出力を、送信側で用いた各ビットに対応
する拡散符号系列の位相タイミングでサンプリングして
データ判定し、その判定データを用いて元の送信データ
を再生する。その際、検出手段で検出した同期信号の相
関値出力のタイミングに基づいて、相関手段からの相関
値出力のうちの、送信データのビット長に割り当てられ
るＭ周期分の拡散符号のうちの、上記ビットの変化に応
じて拡散符号系列の極性が反転する変化点を含む周期に
対応する送信データの相関値出力を、該判定手段の判定
対象から除外するよう制御する。

【００２９】受信側での相関手段（相関器）の出力は、
送信データのビットに割り当てられた拡散符号系列のｎ
周期分以上の中で、最後の周期では相関値出力が乱れ、
他の周期では、良い相関値出力が得られる。これは、送
信データのビットの０から１、或いは１から０への変化
点を含む周期は、他の拡散符号との相互相関が必ずしも
良くないからである。よって、本発明では、この変化点
を含むことになる周期の送信データの相関値出力を無視
し、残りの他の周期から得た相関値出力を用いてデータ
判定を行うようにしている。

【００３０】このスペクトル拡散通信システムは、送信
装置では、該送信データ中の同期用ビットに０と１の値
に周期的に変化する波形を用いて、この同期用ビットと
該任意の他の１ビットとを乗じたものを同期信号とする
ように構成し、受信装置では、該検出手段の検出信号
を、同期信号の該波形に応じた拡散符号の周期分の間隔
でタップを配置したＦＩＲフイルタで同期信号のみを強
調する。それにより同期信号のタイミング抽出を確実に
行うことができる。

【００３１】あるいは、このスペクトル拡散通信システ
ムは、この送信装置では、該送信データ中の同期用ビッ
トに１と０の値に周期的に変化する波形を同期信号とす
るとともに、さらに該任意の他の１ビットを常に１或い
は０に固定したデータを参照用の信号とし、受信装置で
は、復調された送信データ中の情報用のビットに、同時
に復調された参照用信号を乗じるようにする。これによ
り、搬送波の位相同期のずれに伴う復調されたデータ・
ビットの反転を自動的に補正することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００３３】図１には、本発明の一実施例としてのスペ
クトル拡散通信システムの送信装置における１０ビット
多重化送信部のブロック構成が示され、図２にはこの多
重化送信部における各箇所の信号の波形を示したタイム
チャートが示される。また、図３には、本発明の一実施
例としてのスペクトル拡散通信システムの受信装置にお
ける１０ビット多重化受信部のブロック構成が示され、
図２にはこの多重化受信部における各箇所の信号の波形
を示したタイムチャートが示される。

【００３４】まず、送信側の１０ビット多重化送信部に
ついて説明する。図１において、１はデータ発生部であ
り、送信すべき情報ビットをビットシリアルに発生して
シリアル・データｂとして出力する。２はＳ／Ｐ（直並
列）変換部であり、データ発生部１からの情報ビット列
であるシリアル・データｂを１０ビットずつのブロック
に区切って直並列変換する。この直並列変換された情報
ビットはブロック（１０ビット）単位にラッチ３に一斉
にラッチされる。したがって、ラッチ３からは周期的
（ＰＮ符号の２周期毎）に変化するブロックデータが出
力されることになる。

【００３５】４はＰＮ符号発生部であり、符号長が３１
チップ長のＰＮ符号の系列を連続的に発生してシフトレ
ジスタ５に供給する。このＰＮ符号発生部４はデータ発
生部１、Ｓ／Ｐ変換部２、ラッチ３や後述の同期信号発
生部６と同期して動作するものであり、ラッチ３から１
ブロックの情報ビットｄ０〜ｄ１０が出力される周期
（すなわちＳ／Ｐ変換部２での直並列変換の周期）と自
己が発生するＰＮ符号系列の２周期分とが一致するよう
にしている。すなわち、直並列変換された各情報ビット
ｄ１〜ｄ１０の１ビットに２周期分のＰＮ符号系列が対
応付けられるようにしている。

【００３６】また、シフトレジスタ５は３１段のタップ
からなり、ＰＮ符号発生部４からのＰＮ符号の系列を逐
次に入力して各タップにチップクロック・タイミングで
シフトさせつつ出力する。このシフトレジスタ５は、第
１タップから位相ｐ０の出力信号（ＰＮ符号）、第２タ
ップから位相ｐ１の出力信号が取り出され、以降、３タ
ップ置きの第５、第８、第１１、第１４、第１７、第２
０、第２３、第２６、第２９の各タップからそれぞれ位
相ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５、ｐ６、ｐ７、ｐ８、ｐ９、
ｐ１０の出力信号が取り出される。すなわち、このシフ
トレジスタ５により、ＰＮ符号発生部４からのＰＮ符号
系列はそれぞれ位相の異なる１１系列（１１チャネル）
のＰＮ符号に変換される。これらのＰＮ符号系列は、位
相ｐ０とｐ１との間の位相差は１チップ時間、位相ｐ０
〜ｐ１０のその他の位相差はそれぞれ３チップ時間とな
る。

【００３７】６は同期信号発生部であり、同期信号ａを
発生してＸＮＯＲ回路８に出力する。この同期信号ａは
周期がＰＮ符号系列の４周期（すなわち３１×４チップ
時間）のものであり、デューティ比が５０％の方形波で
ある。

【００３８】このＸＮＯＲ回路８にはラッチ３からのブ
ロックデータの第１ビット目の情報ビットｄ１が入力さ
れており、同期信号ａと情報ビットｄ１の否定排他的論
理和（ＸＮＯＲ）を演算し、その演算結果を同期信号ｄ
０として後段のＸＮＯＲ回路７₀ に出力する。したがっ
て、ＸＮＯＲ回路８から出力される同期信号ｄ０は、図
２に示すように、第１ビット目の情報ビットｄ１と同じ
もの、次には第１ビット目の情報ビットｄ１を極性反転
したものというように、第１ビット目の情報ビットｄ１
を周期的（ＰＮ符号の２周期毎）に反転させて用いる。

【００３９】ラッチ３のブロックデータ（１０ビット）
の各情報ビットｄ１〜ｄ１０はＸＮＯＲ回路７₁ 〜７₁₀
にそれぞれ入力される。これらのＸＮＯＲ回路７₁ 〜７
₁₀にはシフトレジスタから位相Ｐ１〜Ｐ１０の各ＰＮ符
号の系列がそれぞれ入力されており、各ＸＮＯＲ回路７
₁ 〜７₁₀は、入力した情報ビットとＰＮ符号の系列との
否定排他的論理和（ＸＮＯＲ）を演算をすることで拡散
符号化し、その演算結果である拡散変調信号を加算器９
に出力する。またＸＮＯＲ回路７₀ にはシフトレジスタ
５の位相ｐ０のＰＮ符号が入力されており、このＸＮＯ
Ｒ回路７₀ はＸＮＯＲ回路８からの同期信号ｄ０とＰＮ
符号の系列との否定排他的論理和（ＸＮＯＲ）を演算を
して、その演算結果である同期信号の拡散変調信号を加
算器９に出力する。

【００４０】これにより、ＸＮＯＲ回路８からの同期信
号ｄ０とラッチ３からの各情報ビットｄ１〜ｄ１０（以
下、単に送信データｄ０〜ｄ１０ともいう）とは、位相
がそれぞれｐ０〜ｐ１０と異なる１１系列のＰＮ符号で
それぞれ拡散符号化される。すなわち、同期信号または
情報ビットが“１”のときには＋ＰＮ符号の系列が、情
報ビットが“０”のときには−ＰＮ符号の系列が生成さ
れて出力される。この場合、ラッチ３からのブロックデ
ータの内容は一斉に変化するものであるから、このブロ
ックデータの各情報ビットｄ１〜ｄ１０に対応する１０
チャネルの拡散変調信号の極性（すなわち＋ＰＮか−Ｐ
Ｎか）も、ラッチ３のブロックデータの各情報ビットｄ
１〜ｄ１０の変化（０／１間の変化）に対応して一斉に
変化することになる。

【００４１】加算器９ではこれらの１１チャネルの拡散
変調信号を加算合成することで多重化し、その多重化信
号を周波数変調部１０に出力する。周波数変調部１０は
この多重化信号を無線周波数の搬送波で変調して無線信
号とし、アンテナから送信する。

【００４２】次に本発明の一実施例としてのスペクトル
拡散通信システムの受信装置における１０ビット多重化
受信部の構成を図３を参照して説明する。図４にはこの
多重化受信部における各箇所の信号の波形を示したタイ
ムチャートが示される。

【００４３】図３において、２０は周波数復調部であ
り、受信した無線信号を復調して多重化信号を得る。な
お、この信号は、後続する相関器および乗算回路の都合
により、ＡＤ変換し、ディジタル多値表現にする必要も
ある。

【００４４】２１は相関器（マッチドフィルタなど）で
あり、復調した多重化信号に対して相関値を求めて出力
する。この相関器２１は送信側のＰＮ符号のパターンを
比較符号として内蔵しており、この比較符号と逐次に入
力される多重化信号との相関値を計算して相関値出力ｅ
として逐次に出力するものである。この比較符号は送信
側のＰＮ符号と同じパターンであるので３１チップ長と
なり、この比較符号が相関器２１で相関値を計算する際
に用いる相関窓となる。

【００４５】相関器２１からの相関値出力は同期信号検
出部２２に供給される。この同期信号検出部２２は、入
力信号を１チップ時間遅延させる１チップ遅延部２２１
と乗算回路２２２からなり、相関器２１の相関値出力を
２分岐して一方を１チップ遅延部２２１に、他方を乗算
回路２２２に入力するとともに、１チップ遅延部２２１
で遅延した相関値出力を乗算回路２２２に入力する構成
となっている。乗算回路２２２は相関器２１の相関値出
力とそれを１チップ遅延部２２１で１チップ遅延させた
相関値出力との乗算をして、その演算結果を同期検出信
号ｆとして出力する。すなわち、この同期信号検出部２
２は、入力された相関値出力ｅ（ｔ）に対して、ｆ（ｔ）＝ｅ（ｔ）×ｅ（ｔ−１）（ただし、ｔは１チップ単位の時間、以下同じ）なる掛
け算をして、その結果得られた積を同期検出信号ｆ
（ｔ）として出力する。

【００４６】この同期信号検出部２２は、上述の構成と
することで、相関器２１から出力される相関値出力の列
（受信した多重化信号中の送信データｄ０〜〜ｄ１０の
各拡散変調信号（＋ＰＮ、−ＰＮ）にそれぞれ対応する
相関値出力の列）のうち、同期信号ｄ０の相関値出力の
振幅を高くするとともに、その他の情報ビットｄ１〜ｄ
１０の相関値出力の振幅を低くすることで、同期信号ｄ
０の相関値出力を強調して検出するものである。

【００４７】その動作原理は、同期信号ｄ０と情報ビッ
トｄ１のＰＮ符号は位相差が１チップ時間、その他のＰ
Ｎ符号は位相差が３チップ時間となっていることを利用
しており、相関器２１からの相関値出力の列のうちの、
同期信号ｄ０の相関値出力（ピーク値）とそれと位相が
１チップ時間だけ異なる情報ビットｄ１の相関値出力
（ピーク値）とが乗算回路２２２で掛け合わされた時に
は、ピーク値同士の掛け算であるためそのピーク値が増
大するのに対して、他の情報ビットｄ１〜ｄ１０の相関
値出力は３チップ時間の位相ずれがあるため、それらの
相関値出力を１チップ時間遅延した値と掛け合わせる
と、情報ビットの相関値出力（ピーク値）とゼロに近い
値（各ピーク値の間の値）との掛け合わせになるため、
その相関値出力の振幅値が減少するので、結局、同期信
号ｄ０の相関値出力が他の情報ビットｄ１〜ｄ１０の相
関値出力よりも強調されて抽出されるというものであ
る。

【００４８】この同期信号検出部２２からの同期検出信
号ｆは、同期信号強調部２６に入力される。同期信号強
調部２６はＦＩＲフィルタからなる。同期検出信号ｆは
他のデータ・ビットの干渉も受けているので、ＰＮ符号
の周期分の間隔で配置したＦＩＲフィルタで同期信号の
みを強調するものであり、このＦＩＲフィルタは、同期
検出信号ｆを逐次にＰＮ符号の１周期分ずつ遅延させる
３つの１ＰＮ周期遅延部２６１〜２６３と、同期信号検
出部２２からの同期検出信号ｆと各１ＰＮ周期遅延部２
６１〜２６３の遅延信号とを加減算する演算部２６４か
らなる。演算部２６４は同期信号検出部２２と１ＰＮ周
期遅延部２６１の出力については加算し、１ＰＮ周期遅
延部２６２、２６３の出力については減算する。すなわ
ち、入力した同期検出信号ｆ（ｔ）に対して、１ＰＮ周
期をＴとすると、ｇ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｆ（ｔ−Ｔ）−ｆ（ｔ−２Ｔ）−
ｆ（ｔ−３Ｔ）なる演算をして、その結果値を同期タイミング信号ｇ
（ｔ）として出力する。これにより、１周期の同期信号
を構成する４周期分のＰＮ符号の各相関値出力（同期信
号検出部２２で抽出したもの）をその絶対値をとって加
算することができ、これにより同期信号検出部２２で検
出された同期検出信号ｆをさらに強調して抽出できるよ
うにしている。

【００４９】同期信号強調部２６で抽出された出力は同
期タイミング信号ｇとしてタイミング発生部２７に供給
される。タイミング発生部２７はこの同期タイミング信
号ｇに基づいて、後述するシフトレジスタ２５へのデー
タ・タイミング信号ｈ、ラッチ２８へのラッチ・タイミ
ング信号ｉを図４に示すように生成して供給する。

【００５０】同期信号検出部２２における１チップ遅延
部２２１で遅延した相関値出力は、前述の乗算回路２２
２の他に、３ＰＮ周期遅延部２３にも供給される。３Ｐ
Ｎ周期遅延部２３は入力した相関値出力をＰＮ符号の３
周期分だけ遅延させる回路であり、その遅延された相関
値出力はデータ判定部２４に供給される。なお、この３
周期分の遅延は同期信号強調部２６における遅延時間に
対応するものである。

【００５１】データ判定部２４は、逐次に入力される相
関値出力を所定のしきい値と比較するなどして、その相
関値出力に対応する元の情報ビットの０／１を、各チッ
プ・タイミング毎に判定するものであり、その判定結果
はシフトレジスタ２５に供給されるとともに、相関値出
力の０／１を正常に判定できた場合にはデータ有効、判
定できなかった場合にはデータ無効の表示が出力され
る。

【００５２】シフトレジスタ２５は３１段のタップから
なり、データ判定部２４で判定された判定データがビッ
トシリアルに逐次に入力される。そのデータのシフトは
タイミング発生部２７からのデータ・タイミング信号ｈ
（チップ・クロック）によって行われる。このシフトレ
ジスタ２５からは第２、第５、第８、第１１、第１４、
第１７、第２０、第２３、第２６、第２９の各タップか
ら判定データが１０ビット並列に取り出されており、こ
れらの各判定データはラッチ２８に供給される。このラ
ッチ２８は同期信号強調部２６からのラッチ・タイミン
グ信号ｉに応答して、シフトレジスタ２５からの判定デ
ータを取り込み、この判定データ（並列１０ビット）を
Ｐ／Ｓ変換器２９に供給する。これらの判定データは、
送信側におけるブロックデータの各情報ビットｄ１〜ｄ
１０にそれぞれ対応するものとなる。Ｐ／Ｓ変換部２９
は取り込んだ判定データを並直列変換してデータ格納部
３０に格納する。

【００５３】以下、この実施例装置の動作を説明する。

【００５４】まず、送信装置側の動作を、図１のハード
ウェア構成図と図２のタイムチャートを参照して説明す
る。送信装置側では、データ発生部１で発生された情報
ビットの列（シリアル・データｂ）を、Ｓ／Ｐ変換部２
で１０ビットのパラレル・データに逐次に変換し、ＰＮ
符号系列の２周期毎にラッチ３にそのパラレル・データ
を送り込む。よって、ラッチ３からはＰＮ符号系列の２
周期ごとにブロックデータ（情報ビットｄ１〜ｄ１０）
が出力される。

【００５５】また、同期信号発生部６からのＰＮ符号系
列の２周期毎に反転する同期信号ａとラッチ３の第１ビ
ット目の情報ビットｄ１とを否定排他的論理和をとって
同期信号ｄ０とする。これにより同期信号ｄ０は、第１
ビット目の情報ビットｄ１を周期的に反転したものとな
り、よって、同期信号ｄ０と第１ビット目の情報ビット
ｄ１とは、互いに同じものと、互いが反転されたものと
が、周期的（ＰＮ符号系列の２周期毎）に繰り返される
関係となる。このような関係を送信側で作ることによ
り、受信側において、同期信号強調部２６での同期信号
の強調が可能となる。このようにして生成した同期信号
ｄ０を、ＰＮ符号発生部４の出力を取り込んだシフトレ
ジスタ５の第１番目のタップからの位相Ｐ０のＰＮ符号
の系列とＸＮＯＲ演算することで、同期信号ｄ０を拡散
符号化して拡散変調信号とする。

【００５６】また、ラッチ３の１０ビットの各情報ビッ
トｄ１〜ｄ１０を、ＰＮ符号発生部４の出力を取り込ん
だシフトレジスタ５の対応する位相Ｐ１〜Ｐ１０からの
各ＰＮ符号の系列とＸＮＯＲ回路７₁ 〜７₁₀によりＸＮ
ＯＲ演算することで、それらの各情報ビットｄ１〜ｄ１
０を拡散符号化した拡散変調信号を出力する。これによ
り、ラッチ３のラッチタイミングに同期して、ＸＮＯＲ
回路７₀ 〜７₁₀から出力される１１チャネルの拡散変調
信号において、同期信号ｂ０とブロックデータの各情報
ビットｄ１〜ｄ１０の“０”と“１”の間の変化に応じ
て、ＰＮ符号の極性が同時に反転することになる。

【００５７】これら同期信号ｄ０と情報ビットｄ１〜ｄ
１０の拡散変調信号（＋ＰＮと−ＰＮの系列）を加算器
９において和をとることで多重化し、その多重化信号を
周波数変調部１０において無線周波数の搬送波で変調し
て、送信アンテナより送信する。

【００５８】次に、受信装置側の動作を、図３のハード
ウェア構成図と図４〜図１０のタイムチャートを参照し
て説明する。

【００５９】受信装置側では、送信装置から送信された
無線信号は、受信アンテナで受信され、周波数復調部２
０によりべースバンドの多重化信号に変換され、相関器
２１に送り込まれる。

【００６０】相関器２１では逐次に入力される多重化信
号に対して、送信側で用いたＰＮ符号パターンを相関窓
として用いて相関値を計算し、相関値出力を逐次に出力
する。

【００６１】図５と図６にはそれぞれ、相関器２１から
の相関値出力列の例が示される。

【００６２】図５、図６の例は、送信装置側の動作で説
明したように、送信データ（同期信号と情報ビット）ｄ
０〜ｄ１０で位相がＰ０〜Ｐ１０に異なる１１チャネル
のＰＮ符号系列を多重化したもので、各ビットに対して
はＰＮ符号系列の２周期が割り当てられている。

【００６３】図５の例では、送信側の情報ビットｄ１〜
ｄ１０は連続してオール“１”をとり変化のないものと
し、したがって同期信号ｄ０はＰＮ符号の２周期毎に、
情報ビットｄ１を反転したもの、すなわち“０”、
“０”、“１”、“１”、“０”・・・とする。よっ
て、多重化信号は、（０，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）（０，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）・・・となり、図５はかかる多重化信号（＋ＰＮと−Ｐ
Ｎ符号の系列）が受信された時のものである。

【００６４】図６の例では、送信側の情報ビットｄ１〜
ｄ１０はオール“０”、オール“１”を交互に繰り返す
ものとし、したがって同期信号ｄ０はＰＮ符号系列の２
周期毎に、情報ビットｄ１を反転したもの、すなわち
“１”、“１”、“１”、“１”、“１”・・・とす
る。よって、多重化信号は、（１，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０）（１，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０）（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）（１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１）・・・となり、図６はかかる多重化信号（＋ＰＮと−Ｐ
Ｎ符号の系列）が受信された時のものである。

【００６５】この図５、図６から分かることは、相関器
２１の相関値出力は、入力される多重化信号中におい
て、各ビットに割り当てられた同じ極性のＰＮ符号（＋
ＰＮまたは−ＰＮ）が２周期分続くと、その１周期目で
は安定したピーク値が得られるが、２周期目では相関値
出力が乱れ気味となることである。なお、ここでいう１
周期目とは、本明細書では、各ビット長にあてられたＰ
Ｎ符号系列のうちで最初に現れるＰＮ符号の先頭チップ
から最後尾チップまでの区間をいうものとし、２周期目
とはそれに続く区間である。また、ＰＮ符号の先頭チッ
プと最後尾チップとは相関器に格納されている比較パタ
ーンの先頭チップと最後尾チップをいうものとする。

【００６６】このように１周期目と２周期目で相関値出
力が異なるのは、相関器２１における相関値計算の窓
が、各チャネルの拡散変調信号において、ＰＮ符号が極
性反転する変り目（−ＰＮと＋ＰＮの境界）を跨ぐか否
かに係わっており、２周期分の同極性のＰＮ符号系列
（情報ビットの１ビットに対応）のうちの第１周期目で
は、何れのチャネル（同期信号ｄ０と情報ビットｄ１〜
ｄ１０に対する各位相Ｐ０〜Ｐ１０のＰＮ符号のチャネ
ル）でも窓がＰＮ符号の系列の極性の変り目（境界）に
かからないからである。これは、送信側において１１チ
ャネルの拡散変調信号（ＰＮ符号の系列）をラッチ３か
らのブロックデータの変化のタイミングで同時にその極
性を反転させるためである。この場合、同期信号に対応
するＰＮ符号はその先頭チップ直前の位置で極性が反転
するのに対して他の情報ビットｄ１〜ｄ１０に対応する
ＰＮ符号はその先頭チップと最後尾チップの間の、各位
相Ｐ１〜Ｐ１０に応じた位置で極性が反転することにな
る。よって、この極性反転タイミングを避けて、上述し
た１周期目のＰＮ符号（最初に現れる先頭チップから最
後尾チップの区間）について相関値出力を検出してデー
タ判別すれば、良好な復号が可能になる。

【００６７】これに対して、２周期目では、情報ビット
ｄ１〜ｄ１０に対応するＰＮ符号は、いずれも、その先
頭チップと最後尾チップの間に極性の反転点があり、よ
って、相関値出力が乱れてしまう。

【００６８】相関器２１からの出力は２つに分岐され、
一方は、同期信号データを符号化する時に用いられた１
チップ長の位相差分の遅延を与える１チップ遅延部２２
１を通し、さらに３周期遅延部２３で３周期分（プラス
１チップ長分）遅延をして、データ判定部２４に送り込
まれる。

【００６９】また、相関器２１の２分岐された相関値出
力のうちの他方は、そのまま同期信号検出部２２の乗算
回路２２２に入力され、ここで１チップ遅延部２２１か
らの１チップ遅延相関値出力と乗算される。これによ
り、前述の受信装置の構成説明で述べたように、同期信
号ｄ０に対応する相関値出力が他の情報ビットｄ１〜ｄ
１０に対応する相関値出力よりも振幅が増大されて検出
される。

【００７０】図７、図８にはそれぞれ、同期信号検出部
２２の同期検出信号ｆの例が示される。図７の例は前述
の図５に示した相関値出力を同期信号検出部２２に通し
たもの、図８の例は前述の図６に示した相関値出力を同
期信号検出部２２に通したものである。図７、図８に示
すように、同期信号ｄ０の拡散変調信号に対応する相関
値出力（ＳＹＮＣ）は何れの周期の同期信号も振幅が強
調されて出力される。

【００７１】同期信号検出部２２からの同期検出信号ｆ
は、次に同期信号強調部２６に入力される。同期信号強
調部２６では、この同期検出信号ｆを４タップのＦＩＲ
フィルタ（１ＰＮ周期遅延部２６１〜２６３と演算部２
６４）に通し、同期信号を強調した同期タイミング信号
ｇを生成し、出力する。

【００７２】図９、図１０にはそれぞれ、同期信号強調
部２６からの同期タイミング信号ｇの例が示される。図
９の例は図７に示す同期検出信号ｆを同期信号強調部２
６に通した例、図１０の例は図８に示す同期検出信号ｆ
を同期信号強調部２６に通した例である。同期信号強調
部２６においては、１ＰＮ周期をＴとすると、ｇ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｆ（ｔ−Ｔ）−ｆ（ｔ−２Ｔ）−
ｆ（ｔ−３Ｔ）なる演算が行われことにより、図示するように、同期信
号における２周期の同極性のＰＮ符号のうちの２周期目
に相当する相関値出力ｆが、同期信号検出部２２で検出
されて同期信号強調部２６に入力されると、同期信号強
調部２６は鮮明なピーク値の相関値出力を出力し、一
方、同期信号のＰＮ符号１周期目とその他の情報ビット
ｄ１〜ｄ１０に対応する相関値出力は振幅が減衰され
る。この同期信号の２周期目のＰＮ符号に対応する相関
値出力は、同期タイミング信号ｇとしてタイミング発生
部２７に供給される。

【００７３】タイミング発生部２７では、図４に示すよ
うに、この同期タイミング信号ｇをトリガにしてチップ
・クロック周期のデータ・タイミング信号ｈを生成して
シフトレジスタ２５に供給するとともに、そのデータ・
タイミング信号ｈの最後尾のチップ・クロック（３１）
をトリガにすることでラッチ・タイミング信号ｉを周期
的（すなわちＰＮ符号の２周期毎）に生成してラッチ２
８に供給する。

【００７４】このデータ・タイミング信号ｈにより、シ
フトレジスタ２５には、３ＰＮ周期遅延部２３で遅延さ
せた３周期前のＰＮ符号に対応した相関値出力をデータ
判定した判定データが、チップクロックのタイミングで
ビットシリアルに入力されることになる。この判定デー
タは、同期信号の同極性の２周期のＰＮ符号のうちの第
１周期目に対応する各情報ビットｄ１〜ｄ１０相関値出
力から得たものであるので、前述したようにその相関値
出力は安定しており、良好な復号が可能である。これら
の判定データがシフトレジスタ２５に格納されたタイミ
ングでラッチ・タイミング信号ｉが生成され、シフトレ
ジスタ２５の判定データが取り込まれ、さらにＰ／Ｓ変
換器２９で並直列変換されてデータ格納部３０に格納さ
れる。

【００７５】なお、この実施例では、受信装置における
周波数復調部２０での復調の際に用いられる搬送波（ロ
ーカル発振器の出力）と、実際に受信される搬送波との
間にある位相差によっては、受信したＰＮ符号の極性、
すなわち＋ＰＮ符号と−ＰＮ符号（よって情報ビットの
０／１）が反転してしまうこともある。この対策として
は、送信装置におけるデータ発生部１において、そこで
発生するシリアル・データｂに対して差動符号化などの
処置をして置けばよい。

【００７６】図１１には本発明の他の実施例としてのス
ペクトル拡散通信システムの送信装置における９ビット
多重化送信部のブロック構成が示され、図１１には受信
装置における９ビット多重化受信部のブロック構成が示
される。

【００７７】上述の実施例でも述べたように、受信側の
周波数復調部２０での復調用の搬送波と実際に受信する
無線信号の搬送波との間の位相差によっては、受信側で
判定した情報ビットの０／１が反転してしまう虞があ
り、これを防ぐためには、上述の実施例では送信側のデ
ータ発生部１において差動符号化等の処置をする必要が
あった。これに対して、この図１１、図１２の実施例は
かかる差動符号化等の処置を不要としたものである。

【００７８】まず、図１１の９ビット多重化送信部が前
述の図１の実施例の１０ビット多重化送信部と相違する
点は以下の点である。

【００７９】（１）同期信号発生部６からの同期信号ａ
をそのまま同期信号ｄ０として用いて、これにシフトレ
ジスタ２５からの位相Ｐ０のＰＮ符号の系列をＸＮＯＲ
回路７₀ で乗じて拡散符号化している。

【００８０】（２）シフトレジスタ５の位相Ｐ１のＰＮ
符号の系列を参照信号（拡散変調信号）としてそのまま
加算器９に入力して、他のチャネルの拡散変調信号と多
重化している。

【００８１】（３）Ｓ／Ｐ変換部２では情報ビットｄ２
〜ｄ１０を９ビットずつ直並列変換してラッチ３に取り
込むようにしている。

【００８２】このような構成とした場合、シフトレジス
タ５の位相Ｐ１から出力される参照信号のＰＮ符号の列
は常に＋ＰＮであるから、情報としては常に“１”のビ
ットが送出されていることになる。したがって、同期信
号ｄ０はＰＮ符号の２周期毎に＋ＰＮと−ＰＮが繰り返
すものであるから、この同期信号ｄ０は、参照信号と同
じもの、次には参照信号を符号反転したものというよう
に、いわば参照信号を周期的（ＰＮ符号の２周期毎）に
反転させた関係となっており、これは前述の実施例にお
ける同期信号ｄ０と情報ビットｄ１との関係と同じであ
る。

【００８３】図１２の９ビット多重化受信部が前述の図
３の実施例の１０ビット多重化受信部と相違する点は以
下のとおりである。

【００８４】（１）受信装置におけるシフトレジスタ２
５の第５、第８、第１１、第１４、第１７、第２０、第
２３、第２６、第２９の各タップから取り出された判定
データはそれぞれＸＮＯＲ回路３１₁ 〜３１₉ に入力さ
れ、このＸＮＯＲ回路３１₁１〜３１₉ を介してラッチ
２８に入力されている。

【００８５】（２）受信装置におけるシフトレジスタ２
５の第２タップからは参照信号に対応する判定データが
取り出されて、この参照信号が各ＸＮＯＲ回路３１₁ 〜
３１₉ にそれぞれ入力されている。

【００８６】この実施例のように構成すると、送信装置
側で送信する参照信号は常に情報ビットの“１”に対応
するものであるから、受信側で受信した参照信号の判定
データが“０”であった場合には、周波数復調部２０で
の復調において符号の極性反転が生じたものと考えるこ
とができる。よって、この参照信号の判定データをシフ
トレジスタ２５の情報ビットに対応する各タップの判定
データにＸＮＯＲ演算してやることで、参照信号が
“１”のときには判定データをそのままとし、参照信号
の判定データが“０”のときには他のタップの判定デー
タの極性を反転とすることができ、それにより受信デー
タの極性反転に対する補償を行うことができる。

【００８７】次に図１３〜図１７を参照し、本発明のま
た他の実施例としてのスペクトル拡散通信システムにつ
いて説明する。前述の実施例は何れも、一つの送信局に
おいて情報ビットを複数のチャネルに多重化してその多
重化信号を無線信号に変換して送り出すものであった
が、本発明はこれに限られるものではなく、複数の送信
局がそれぞれ、同じパターンでかつそれぞれ位相が異な
る拡散符号を用いて１チャネルの情報ビットを拡散符号
化した後に無線信号に変換して送信し、その結果とし
て、それら複数の送信局からの電波が空中で合成される
ことでいわば多重化された形になり、受信局ではその多
重化された無線信号から自局宛てのチャネルを抽出でき
るようにシステムを構成することもできる。

【００８８】図１３〜図１７の実施例はかかる構成を説
明するためのものであり、図１３は同期信号の送信局に
おける送信部のブロック構成を示すもの、図１４は情報
ビットを送信する側の局における送信部のブロック構成
を示すもの、図１５は情報ビットを受信する側の局にお
ける受信部のブロック構成を示すもの、図１６は図１４
に示す送信部の各箇所の信号波形を示すタイムチャー
ト、図１７は図１５に示す受信部の各箇所の信号波形を
示すタイムチャートである。

【００８９】この実施例のスペクトラム拡散通信システ
ムでは、もっぱら同期信号（ＰＮ符号の４周期を１周期
とする）を送信するための同期信号送信局（以下、同期
制御局という）を設けておき、情報ビットを送信する側
の複数の送信局は、この同期制御局からの同期信号を受
信して各処理を行うための基準とする。すなわち、これ
らの送信局は、この同期信号に対して自局での拡散符号
化に用いる拡散符号の位相を何チップ分（ここではｍチ
ップとする）ずらすかが予め定められており、同期信号
の受信タイミングを基準にしてＰＮ符号をその先頭から
発生し、これをｍチップだけ位相シフトさせたものを、
送信すべき情報ビットを拡散符号化するための拡散符号
として用いる。

【００９０】また、送信すべき情報ビットと拡散符号と
のＸＮＯＲ演算（すなわち拡散符号化）は同期信号の受
信タイミングで行う。これにより、複数の送信局から送
信される拡散符号化された拡散変調信号は、その極性の
＋と−の変り目が一致することになる。

【００９１】受信側では、これらの信号が空中で多重化
されたものを、前述の実施例と同様の原理で受信するこ
とになるが、送信側が１チャネルの無線信号だけを送っ
ているので、これに対応して、受信側も１チャネルの無
線信号だけを受信すればよい場合には、この実施例にお
ける図１５で示すような構成とすればよい。

【００９２】まず、同期制御局における送信部の構成を
図１３を参照して説明する。

【００９３】図１３において、６は同期信号発生部、４
はＰＮ符号発生部であり、前述の実施例のものと同じも
のとする。同期信号発生部６から出力される同期信号ａ
とし、これにＰＮ符号発生部４からのＰＮ符号の系列を
ＸＮＯＲ演算して同期信号用の拡散変調信号とし、これ
を加算器９に送る。また、ＰＮ符号発生部４からのＰＮ
符号の系列をｎチップ遅延部１１でｎチップ時間遅延さ
せてそれをそのまま参照信号とし、この参照信号を拡散
変調信号として加算器９に送る。加算器９では、これら
の同期信号と参照信号の拡散変調信号を多重化し、周波
数変調部１０に送り、周波数変調部１０ではこの多重化
信号を無線信号に変換して送信する。

【００９４】次に、情報ビットを送信する送信局におけ
る送信部の構成を図１４を参照して説明する。

【００９５】図１４において、周波数復調部２０、相関
器２１、同期信号検出部２２、同期信号強調部２６、３
ＰＮ周期遅延部２４、データ判定部２４、タイミング発
生部２７等の構成は前述の実施例における受信部のもの
とほぼ同じである。受信した無線信号中から同期信号の
タイミングを抽出し、また、送信すべき情報ビット（シ
リアル・データ）ｂm をデータ・ラッチ３４にラッチす
る。このラッチ・タイミングは同期信号の受信タイミン
グ（すなわちラッチ・タイミング信号ｉ）と同じとす
る。

【００９６】このデータ・ラッチ３４から出力される情
報ビットｄm を、同期信号強調部２６からのＰＮ符号を
ｍチップ遅延部１２でｍチップ時間遅延させた位相とし
たものと、ＸＮＯＲ回路７mで掛け合わせて拡散符号化
し、これを周波数変調部１０にて無線信号に変換して送
信する。ここで、同期信号と参照信号の位相差がｎチッ
プの場合、複数の送受信機で複数のｍの異なる値を選ぶ
ときは、全ての各チャネル間の位相差がｎチップとなら
ないように決める。

【００９７】次に、情報ビットを受信する受信局におけ
る受信部の構成を図１５を参照して説明する。この受信
部は、基本的には、前述した図１５の送信局の受信部と
同じ構成であり、相違点としては、（１）送信局から情報ビットを送出するための構成であ
る同期信号強調部２６、ｍチップ遅延部１２、ＸＮＯＲ
回路７mを持っていない。

【００９８】（２）代わりに、受信データを取り込むた
めの構成として、データ判定部２４から出力される判定
データをデータ・ラッチ３４に入力し、タイミング発生
部２７からのデータ・タイミング信号ｉ０をｍチップ
遅延部３３で遅延させたデータ・タイミング信号ｉ２
のタイミングで判定データをデータ・ラッチ３４にラッ
チするようにし、データｄm とするようにしている。

【００９９】この構成により、この受信局は、位相Ｐｍ
のＰＮ符号で符号化した拡散変調信号を送出した送信
局からの情報ビットを受信し復元することができる。

【０１００】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えば、上述した実施例では、情報ビッ
トの１ビットにＰＮ符号を２周期割り当てるようにした
が、本発明はこれに限られるものではなく、受信側で復
調した相関値出力にノイズが多い場合などには、情報ビ
ットの１ビットにＰＮ符号を３周期以上割り当てて拡散
符号化し、受信側ではこの１ビットに割り当てられたＰ
Ｎ符号の最後の周期の相関値信号を無視して復元のため
には用いないようにし、この最後の周期以外のＰＮ符号
の相関値出力に対して、周期毎に積分するか、適当なフ
ィルタを通すなどして、ノイズ成分を低減した相関値出
力を求めるものであってもよい。

【０１０１】また、上述の第１〜図１０の実施例では、
送信装置から送信する送信データは、連続する情報ビッ
トの列からなるシリアル・データｂを１０ビット並列の
ブロックに逐次に直並列変換して、これらのプロックの
各情報ビットを１０通りの位相のＰＮ符号で符号化する
ものであったが、本発明はこれに限られるものではな
く、ブロック中の各情報ビットは、一つの情報発生源か
らのシリアル・データを直並列変換するのではなく、そ
れぞれ独立の情報発生源からの送信データとしてもよ
い。すなわち、１０個の独立した送信データの情報発生
源があり、これらのシリアル出力が１０ビット並列に拡
散符号化器に入力されて、１０通りの位相のＰＮ符号で
それぞれが別々に符号化されるようにしてもよい。ただ
し、この場合、各情報発生源から出力される送信データ
のデータ変化タイミングは全て同時になるように同期が
とれている必要はある。

【０１０２】また、上述の実施例では、情報ビットをＰ
Ｎ符号系列で拡散変調するためにＸＮＯＲ演算を行った
が、本発明はこれに限られるものではなく、例えばＸＯ
Ｒ演算であってもよい。要は、情報ビットの“０”と
“１”に応じてＰＮ符号系列の極性が反転するものであ
ればよい。

【０１０３】また、上述の実施例では、同期信号を情報
ビットｄ１〜ｄ１０の先頭側に配置したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、情報ビットｄ１〜ｄ１０に
対して同期信号をどの位置に配置するかは任意である。
要は、乱れのない位置（この例ではＰＮ符号の１周期
目）の情報ビットの相関値出力を取り込むタイミングを
同期信号によって抽出できるものであればよい。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、拡散符
号として符号長が短くかつ１種類の符号パターン（符号
コード）を用いて送信データを多重化して送っても、受
信側で安定した相関値出力を得ることができ、それによ
り、送信速度の高速化、通信機器の回路規模の削減を図
ることができる。

【０１０５】このように、この発明では、複数種類のパ
ターンの拡散符号を用いることなく、多重化されたビッ
ト間の相互干渉も受けずに、多重化されたスペクトル拡
散通信が可能になる。

【０１０６】また、本発明では、送信局を複数設けてそ
れら全ての送信局の同期がとれるようにすることで、１
組の送受信局の間のビット多重化ではなく、複数の組の
送受信機による複数のチャネルによる通信も可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのスペクトル拡散通信
システムにおける送信装置の１０ビット多重化送信部の
ブロック構成を示す図である。

【図２】実施例の送信装置の１０ビット多重化送信部の
各箇所に信号波形を示タイムチャートである。

【図３】本発明の一実施例としてのスペクトル拡散通信
システムにおける受信装置の１０ビット多重化受信部の
ブロック構成を示す図である。

【図４】実施例の受信装置の１０ビット多重化受信部の
各箇所に信号波形を示タイムチャートである。

【図５】実施例の受信装置における相関器２１の相関値
出力ｅの例（１）を示す図である。

【図６】実施例の受信装置における相関器２１の相関値
出力ｅの例（２）を示す図である。

【図７】実施例の受信装置における同期信号検出部２２
の同期検出信号ｆの例（１）を示す図である。

【図８】実施例の受信装置における同期信号検出部２２
の同期検出信号ｆの例（２）を示す図である。

【図９】実施例の受信装置における同期信号強調部２６
の同期タイミング信号ｇの例（１）を示す図である。

【図１０】実施例の受信装置における同期信号強調部２
６の同期タイミング信号ｇの例（２）を示す図である。

【図１１】本発明の他の実施例としてのスペクトル拡散
通信システムにおける送信装置の９ビット多重化送信部
のブロック構成を示す図である。

【図１２】本発明の他の実施例としてのスペクトル拡散
通信システムにおける受信装置の９ビット多重化受信部
のブロック構成を示す図である。

【図１３】本発明のまた他の実施例としてのスペクトル
拡散通信システムにおける同期制御局の同期信号送信部
のブロック構成を示す図である。

【図１４】本発明のまた他の実施例としてのスペクトル
拡散通信システムにおける送信局置の送受信部（ｎチッ
プ位相に参照信号がある場合のｍチップ位相での送受信
部）のブロック構成を示す図である。

【図１５】本発明のまた他の実施例としてのスペクトル
拡散通信システムにおける受信局置の受信部（ｎチップ
位相に参照信号がある場合のｍチップ位相での受信部）
のブロック構成を示す図である。

【図１６】図１４の送信局の送受部における各箇所の信
号波形を示すタイムチャートである。

【図１７】図１５の受信局の受信部における各箇所の信
号波形を示すタイムチャートである。

【図１８】従来のスペクトル拡散通信方式における相関
値出力を説明するための図である。

【図１９】従来のスペクトル拡散通信方式における多重
化して信号を送信する送信装置の構成例を示す図であ
る。

【図２０】従来の送信装置において多重化信号の符号が
変化しない場合における受信側の相関値出力を示す図で
ある。

【図２１】従来の送信装置において多重化信号の符号が
変化する場合における受信側の相関値出力を示す図であ
る。

【符号の説明】

１データ発生部２Ｓ／Ｐ変換部３ラッチ４ＰＮ符号発生部５シフトレジスタ６同期信号発生部７，７０〜７１０,８ＸＮＯＲ回路９加算器１０周波数変調部２０周波数復調部２１相関器２２同期信号検出部２２１１チップ遅延部２２２乗算回路２３３ＰＮ周期遅延部２４データ判定部２５シフトレジスタ２６同期信号強調部２６１〜６２３１ＰＮ周期遅延部２６４演算部２７タイミング発生部２８ラッチ２９Ｐ／Ｓ変換部３０データ格納部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シス
テムであって、送信装置は、一の符号パターンの位相をそれぞれ異ならせたｎ通りの
拡散符号系列を発生する拡散符号発生手段と、ビットの値が同時的に変化するｎビット並列のデータで
あり各ビットの長さが拡散符号のＭ周期（ただし、Ｍは
２以上の値）分に相当する送信データの列を逐次に発生
する送信データ発生手段と、該ｎビット並列の送信データの各ビットを該拡散符号発
生手段で発生したｎ通りの拡散符号系列でそれぞれ拡散
変調してｎ通りの拡散変調信号とする拡散変調手段と、該ｎ通りの拡散変調信号を多重化する多重化手段と、該多重化信号を受信側の装置に送信する送信手段とを備
え、受信装置は、該送信装置から多重化信号を受信する受信手段と、該受信手段で逐次に受信する多重化信号と、該送信側で
用いた拡散符号との相関を求めて相関値を逐次に出力す
る相関手段と、該相関手段からの相関値出力を送信側で用いた各ビット
に対応する拡散符号系列の位相タイミングでサンプリン
グしてデータ判定する判定手段と、該相関手段からの相関値出力のうちの、送信データのビ
ット長に割り当てられるＭ周期分の拡散符号のうちの上
記ビットの変化に応じて拡散符号系列の極性が反転する
変化点を含む周期に対応する送信データの相関値出力を
該判定手段の判定対象から除外するよう制御する制御手
段と、該判定手段の判定データを用いて元の送信データを再生
する再生手段とを備えたスペクトル拡散通信システム。
【請求項２】直接拡散を用いたスペクトル拡散通信シス
テムであって、送信装置は、一の符号パターンの位相をそれぞれ異ならせたｎ通りの
拡散符号系列を発生する拡散符号発生手段と、ビットの値が同時的に変化するｎビット並列のデータで
あり各ビットの長さが拡散符号のＭ周期（ただし、Ｍは
２以上の値）分に相当する送信データの列を逐次に発生
する送信データ発生手段と、該ｎビット並列の送信データの各ビットを該拡散符号発
生手段で発生したｎ通りの拡散符号系列でそれぞれ拡散
変調する拡散変調手段と、該拡散変調手段で拡散変調したｎ通りの拡散変調信号を
多重化する多重化手段と、該多重化信号を受信側の装置に送信する送信手段とを備
えて、該送信データのうちの一のビットを同期信号を送
るための同期用ビットとし、該同期用ビットの拡散符号
系列と任意の他の１ビットの拡散符号系列との間の同期
検出用の位相差を他の拡散符号系列同士の位相差と大き
さを異ならせるように構成し、受信装置は、該送信装置から多重化信号を受信する受信手段と、該受信手段で逐次に受信する多重化信号と、該送信側で
用いた拡散符号との相関を求めて相関値を逐次に出力す
る相関手段と、該相関手段からの相関値出力と、該相関値出力を該同期
検出用の位相差分だけ遅延したものとを乗じることで同
期信号の相関値出力を検出する検出手段と、該相関手段からの相関値出力を、送信側で用いた各ビッ
トに対応する拡散符号系列の位相タイミングでサンプリ
ングしてデータ判定する判定手段と、該抽出手段で検出した同期信号の相関値出力のタイミン
グに基づいて、該相関手段からの相関値出力のうちの、
送信データのビット長に割り当てられるＭ周期分の拡散
符号のうちの上記ビットの変化に応じて拡散符号系列の
極性が反転する変化点を含む周期に対応する送信データ
の相関値出力を、該判定手段の判定対象から除外するよ
う制御する制御手段と、該判定手段の判定データを用いて元の送信データを再生
する再生手段とを備えたスペクトル拡散通信システム。
【請求項３】送信装置では、該送信データ中の同期用ビ
ットに０と１の値に周期的に変化する波形を用いて、こ
の同期用ビットと該任意の他の１ビットとを乗じたもの
を同期信号とするように構成した請求項２記載のスペク
トル拡散通信システム。
【請求項４】受信装置では、該検出手段の検出信号を、
同期信号の該波形に応じた拡散符号の周期分の間隔でタ
ップを配置したＦＩＲフイルタで同期信号のみを強調す
るようにした請求項３記載のスペクトル拡散通信システ
ム。
【請求項５】送信装置では、該送信データ中の同期用ビ
ットに１と０の値に周期的に変化する波形を同期信号と
するとともに、さらに該任意の他の１ビットを常に１或
いは０に固定したデータを参照用の信号とし、受信装置では、復調された送信データ中の情報用のビッ
トに、同時に復調された参照用信号を乗じることによ
り、搬送波の位相同期のずれに伴う復調されたデータ・
ビットの反転を自動的に補正するように構成した請求項
２記載のスペクトル拡散通信システム。
【請求項６】請求項１、２、４または５記載のスペクト
ル拡散通信システムにおける受信装置。
【請求項７】請求項２、３または５記載のスペクトル拡
散通信システムにおける送信装置。
【請求項８】直接拡散を用いたスペクトル拡散通信方法
であって、送信側では、一の符号パターンの位相をそれぞれ異なら
せたｎ通りの拡散符号系列を、ビットの値が同時的に変
化するｎビット並列のデータであり各ビットの長さが拡
散符号のＭ周期（ただし、Ｍは２以上の値）分に相当す
る送信データの列でそれぞれ拡散変調したものを多重化
して送信し、受信側では、逐次に受信した多重化信号と該送信側で用
いた拡散符号との相関値を逐次に求め、その相関値出力
を送信側で用いた各ビットに対応する拡散符号系列の位
相タイミングでサンプリングしてデータ判定して元の送
信データを再生し、その際に、該相関値出力のうちの、
送信データのビット長に割り当てられるＭ周期分の拡散
符号のうちの上記ビットの変化に応じて拡散符号系列の
極性が反転する変化点を含む周期に対応する送信データ
の相関値出力を該データ判定の判定対象から除外するよ
うにしたスペクトル拡散通信方法。
【請求項９】同期制御局と送信局と受信局とからなる直
接拡散を用いたスペクトル拡散通信システムであって、同期制御局は、一の符号パターンの拡散符号系列を発生する拡散符号発
生手段と、１と０の値に周期的に変化する波形の同期信号を発生す
る同期信号発生手段と、該拡散符号発生手段からの拡散符号系列を該同期信号発
生手段の同期信号で拡散変調して拡散変調信号を出力す
る拡散変調手段と、該拡散符号発生手段の拡散符号系列を所定の同期用位相
だけ遅延させて参照信号とする遅延手段と、該同期信号用の拡散変調信号と該遅延手段からの参照信
号とを多重化する多重化手段と該多重化信号を送信する
送信手段とを備え、該送信局は、該同期制御局からの多重化信号を受信する受信手段と、該受信手段で逐次に受信する多重化信号と、該送信側で
用いた拡散符号との相関を求めて相関値を逐次に出力す
る相関手段と、該相関手段からの相関値出力と、該相関値出力を該同期
検出用の位相差分だけ遅延したものとを乗じることで同
期信号の相関値出力を検出する検出手段と、該検出手段で検出した同期信号の相関値出力のタイミン
グに基づいて、該相関手段からの相関値出力のうちの、
送信データのビット長に割り当てられるＭ周期分の拡散
符号のうちの上記ビットの変化に応じて拡散符号系列の
極性が反転する変化点を含む周期に対応する送信データ
の相関値出力を、該判定手段の判定対象から除外するよ
う制御する制御手段と、同期制御局からの拡散符号系列と同じパターンでありか
つ自局に固有に割り当てられた所定の位相だけ遅延した
拡散符号系列を該検出手段で検出した同期信号の相関値
出力のタイミングに基づいて発生する拡散符号発生手段
と、該拡散符号発生手段の拡散符号系列を送信すべきデータ
で拡散変調する拡散変調手段と、該拡散変調した信号を送信する送信手段とを備えて成
り、該受信局は、該同期制御局からの多重化信号を受信する受信手段と、該受信手段で逐次に受信する多重化信号と、該送信側で
用いた拡散符号との相関を求めて相関値を逐次に出力す
る相関手段と、該相関手段からの相関値出力と、該相関値出力を該同期
検出用の位相差分だけ遅延したものとを乗じることで同
期信号の相関値出力を検出する検出手段と、該相関手段からの相関値出力を、同期制御局で用いた参
照信号の拡散符号系列の位相タイミングでサンプリング
してデータ判定する判定手段と、該検出手段で検出した同期信号の相関値出力のタイミン
グに基づいて、該相関手段からの相関値出力のうちの、
送信データのビット長に割り当てられるＭ周期分の拡散
符号のうちの上記ビットの変化に応じて拡散符号系列の
極性が反転する変化点を含む周期に対応する送信データ
の相関値出力を、該判定手段の判定対象から除外するよ
う制御する制御手段と、該判定手段の判定データに基づいて送信データを再生す
る再生手段とを備えて成るスペクトル拡散通信システ
ム。