JP2002026777A - スペクトラム拡散通信装置 - Google Patents

スペクトラム拡散通信装置

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JP2002026777A
JP2002026777A JP2000202810A JP2000202810A JP2002026777A JP 2002026777 A JP2002026777 A JP 2002026777A JP 2000202810 A JP2000202810 A JP 2000202810A JP 2000202810 A JP2000202810 A JP 2000202810A JP 2002026777 A JP2002026777 A JP 2002026777A
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Yasuto Sugano
康人 菅野
Hiroyuki Kato
浩之 加藤
Junichi Konno
淳一 今野
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Asahi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定周波数帯域内でスペクトラム拡散通信を
行うにあたって広帯域な通信周波数帯域を確保するのに
好適なスペクトラム拡散通信装置を提供する。 【解決手段】 所定周波数帯域内でDS方式とFH方式
との複合方式による通信を行う装置において、第1の周
波数帯域fb0と第2の周波数帯域fb1とをそれぞれの帯域
が半分以上重なり合うように所定周波数帯域内に設定す
る。第1の周波数帯域fb0は、その周波数帯域fb0の一端
が所定周波数帯域の一端に近接し、かつ、通信周波数帯
域の切換前後でその中心周波数f0の信号レベルの変化す
る量が20[dB]以上となるように設定する。また、第
2の周波数帯域fb1は、その周波数帯域fb1の一端が所定
周波数帯域の他端に近接し、かつ、通信周波数帯域の切
換前後でその中心周波数f1の信号レベルの変化する量が
20[dB]以上となるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定周波数帯域内
で周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を
行う装置およびシステムに係り、特に、所定周波数帯域
内で広帯域な通信周波数帯域を確保するのに好適なスペ
クトラム拡散通信装置およびスペクトラム拡散通信シス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、秘話性の高い通信方式としては、
スペクトラム拡散通信方式が知られている。スペクトラ
ム拡散通信方式では、送信すべき原信号のスペクトルを
拡散することにより、高い秘話性および耐ノイズ性を実
現している。スペクトラム拡散通信を行うにあたって
は、拡散信号の拡散された周波数帯域幅が大きければ大
きいほど秘話性および耐ノイズ性が高くなるため、拡散
信号の周波数帯域幅をできるだけ大きくすることが望ま
しい。
【0003】しかし、日本国内においてスペクトラム拡
散通信を合法的に行うには、電波法、電波法施行規則お
よび無線設備規則(以下、電波法等と略記する。)に定
める規定に従う必要がある。電波法等では、スペクトラ
ム拡散通信について次のように規定している。電波法施
行規則第6条は、使用周波数帯域について規定する。こ
の規定によれば、ディジタル信号を伝送するもの(スペ
クトラム拡散通信方式を含む。)に使用する周波数帯域
は、2400[MHz]以上、2483.5[MHz]以下の周波
数でなければならない。
【0004】また、無線設備規則第49条の20は、変
調方式について規定する。この規定によれば、スペクト
ルを拡散させるためのスペクトラム拡散変調は、直接拡
散方式(スペクトルを拡散させるべき原信号に、それよ
り広帯域の信号を直接乗算してスペクトラム拡散させる
方式。以下、単にDS(Direct Sequence)方式とい
う。)、周波数ホッピング方式(情報信号で変調された
主信号の搬送周波数を、拡散信号に応じて、与えられた
周波数帯域内でランダムに離散的に切り換え掃引する方
式。以下、単にFH(Frequency Hopping)方式とい
う。)、またはDS方式およびFH方式の複合方式でな
ければならない。
【0005】また、無線設備規則第6条は、占有周波数
帯域幅の許容値について規定する。この規定によれば、
FH方式またはDS方式とFH方式の複合方式によるも
のは、83.5[MHz]以下、DS方式によるものは、2
6[MHz]以下の必要周波数帯域幅(与えられた発射の種
別について、特定の条件の下において、使用される方式
に必要な速度および質で情報の伝送を確保するために十
分な占有周波数帯域幅の最小値をいう。)でなければな
らない。
【0006】また、無線設備規則第49条の20は、滞
留時間についても規定する。この規定によれば、FH方
式またはDS方式とFH方式の複合方式を使用するもの
は、周波数滞留時間(特定の周波数において電波を発射
し続ける最大の時間をいう。)が0.4[s]以下でなけ
ればならない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、電波法等
では、使用周波数帯域等に一定の制限が設けられてい
る。すなわち、スペクトラム拡散通信を行うには、DS
方式またはDS方式とFH方式の複合方式のいずれかを
採用する必要があるが、DS方式により通信を行う場合
は、使用周波数帯域幅を26[MHz]以下にしなければな
らない。
【0008】一方、DS方式とFH方式の複合方式によ
り通信を行う場合は、FH方式における一つの通信周波
数帯域について使用周波数帯域幅を83.5[MHz]まで
確保することが認められるが、FH方式であるというた
めには、FH方式における各通信周波数帯域がある程度
離散していなければならない。したがって、全使用周波
数帯域が2400[MHz]〜2483.5[MHz]でありその
帯域幅が83.5[MHz]であることから、FH方式にお
ける一つの通信周波数帯域について使用周波数帯域幅を
83.5[MHz]まで確保することはできない。
【0009】そこで、本発明は、このような従来の技術
の有する未解決の課題に着目してなされたものであっ
て、所定周波数帯域内でスペクトラム拡散通信を行うに
あたって広帯域な通信周波数帯域を確保するのに好適な
スペクトラム拡散通信装置およびスペクトラム拡散通信
システムを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
を重ねた結果、所定周波数帯域内でスペクトラム拡散通
信を行うにあたって広帯域な通信周波数帯域を確保する
ためには、使用周波数帯域幅が26[MHz]と制限されて
いるDS方式よりも、使用周波数帯域幅をより広範に確
保することができるDS方式とFH方式の複合方式の方
を採用するのがよいと考えた。また、DS方式とFH方
式の複合方式により通信を行う場合に、FH方式におけ
る一つの通信周波数帯域幅をできるだけ大きくするに
は、全使用周波数帯域幅が83.5[MHz]と制限されて
いることから、通信周波数帯域の数を2つにするのがよ
いと考えた。そしてさらに、DS方式とFH方式の複合
方式により通信を行う場合は、FH方式における各通信
周波数帯域をある程度離散させなければならないが、そ
の離散の程度は、通信周波数帯域の切換前後で、切換前
または切換後の通信周波数帯域についてその中心周波数
の信号レベルの変化する量が20[dB]以上となればよ
いと考えた。
【0011】かかる知見に基づいて、上記目的を達成す
るために、本発明に係る請求項1記載のスペクトラム拡
散通信装置は、所定周波数帯域内で周波数ホッピング方
式によりスペクトラム拡散通信を行う装置において、前
記周波数ホッピング方式における通信周波数帯域の一つ
である第1の周波数帯域と、前記周波数ホッピング方式
における通信周波数帯域の一つである前記第1の周波数
帯域とは異なる第2の周波数帯域とを前記所定周波数帯
域内に設定し、前記第1の周波数帯域は、その周波数帯
域の一端が前記所定周波数帯域の一端に一致しまたは近
接するように、かつ、通信周波数帯域の切換前後でその
中心周波数の信号レベルの変化する量が所定レベル以上
となるように、前記所定周波数帯域内に設定し、前記第
2の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記所定周
波数帯域の他端に一致しまたは近接するように、かつ、
通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号レベ
ルの変化する量が前記所定レベル以上となるように、前
記所定周波数帯域内に設定した。
【0012】このような構成であれば、第1の周波数帯
域においてスペクトラム拡散通信を行う場合は、所定周
波数帯域のうち、所定周波数帯域の一端に一致しまたは
近接した周波数から、第2の周波数帯域と重複した重複
帯域の端部(所定周波数帯域の他端側の端部)の周波数
までの周波数帯域を、通信周波数帯域として確保するこ
とができる。一方、第2の周波数帯域においてスペクト
ラム拡散通信を行う場合は、所定周波数帯域のうち、所
定周波数帯域の他端に一致しまたは近接した周波数か
ら、第1の周波数帯域と重複した重複帯域の端部(所定
周波数帯域の一端側の端部)の周波数までの周波数帯域
を、通信周波数帯域として確保することができる。
【0013】また、第1の周波数帯域から別の通信周波
数帯域(第2の周波数帯域を含む。)に通信周波数帯域
を切り換えても、第1の周波数帯域では、その中心周波
数の信号レベルの変化する量が所定レベル以上となるの
で、第1の周波数帯域の切換については周波数ホッピン
グ方式であるということが認められる。一方、第2の周
波数帯域から別の通信周波数帯域(第1の周波数帯域を
含む。)に通信周波数帯域を切り換えても、第2の周波
数帯域では、その中心周波数の信号レベルの変化する量
が所定レベル以上となるので、第2の周波数帯域の切換
についても周波数ホッピング方式であるということが認
められる。
【0014】ここで、周波数ホッピング方式における通
信周波数帯域は、第1の周波数帯域および第2の周波数
帯域を含んでいればよく、それらとは別の通信周波数帯
域を所定周波数帯域内に含んでいてもよいが、所定周波
数帯域内で広帯域な通信周波数帯域を確保するという観
点からは、第1の周波数帯域および第2の周波数帯域の
みからなることが好ましい。以下、請求項2記載のスペ
クトラム拡散通信装置、および請求項9記載のスペクト
ラム拡散通信システムにおいて同じである。
【0015】また、請求項1記載のスペクトラム拡散通
信装置は、送信機としても受信機としても適用すること
ができる。すなわち、通信には、送信および受信が含ま
れる。送信機として適用する場合は、例えば、第1の周
波数帯域または第2の周波数帯域においてスペクトラム
拡散した拡散信号を送信するように構成すればよく、受
信機として適用する場合は、例えば、第1の周波数帯域
または第2の周波数帯域において拡散信号を受信するよ
うに構成すればよい。以下、請求項2記載のスペクトラ
ム拡散通信装置において同じである。
【0016】また、周波数帯域とは、一般に、与えられ
た発射の種別について、特定の条件の下において、使用
される方式に必要な速度および質で情報の伝送を確保す
るために十分な周波数の帯域をいうが、実用的には、信
号レベルが最大となる周波数を中心周波数とし、中心周
波数の前後の周波数であって最大の信号レベルから例え
ば30[dB]以上ダウンする周波数に囲まれた帯域をい
い、実質的に信号レベルがほぼ「0」になる周波数に囲
まれた帯域をいう場合もある。以下、請求項2記載のス
ペクトラム拡散通信装置、および請求項9記載のスペク
トラム拡散通信システムにおいて同じである。
【0017】さらに、本発明に係る請求項2記載のスペ
クトラム拡散通信装置は、所定周波数帯域内で周波数ホ
ッピング方式によりスペクトラム拡散通信を行う装置に
おいて、前記周波数ホッピング方式における通信周波数
帯域の一つである第1の周波数帯域と、前記周波数ホッ
ピング方式における通信周波数帯域の一つである前記第
1の周波数帯域とは異なる第2の周波数帯域とを、それ
ぞれの帯域が半分以上重なり合うように前記所定周波数
帯域内に設定し、前記第1の周波数帯域は、その周波数
帯域の一端が前記所定周波数帯域の一端に一致しまたは
近接するように、かつ、通信周波数帯域の切換前後でそ
の中心周波数の信号レベルの変化する量が所定レベル以
上となるように、前記所定周波数帯域内に設定し、前記
第2の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記所定
周波数帯域の他端に一致しまたは近接するように、か
つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
レベルの変化する量が前記所定レベル以上となるよう
に、前記所定周波数帯域内に設定した。
【0018】このような構成であれば、第1の周波数帯
域においてスペクトラム拡散通信を行う場合は、所定周
波数帯域のうち、所定周波数帯域の一端に一致しまたは
近接した周波数から、第2の周波数帯域と半分以上重複
した重複帯域の端部(所定周波数帯域の他端側の端部)
の周波数までの周波数帯域を、通信周波数帯域として確
保することができる。一方、第2の周波数帯域において
スペクトラム拡散通信を行う場合は、所定周波数帯域の
うち、所定周波数帯域の他端に一致しまたは近接した周
波数から、第1の周波数帯域と半分以上重複した重複帯
域の端部(所定周波数帯域の一端側の端部)の周波数ま
での周波数帯域を、通信周波数帯域として確保すること
ができる。
【0019】また、第1の周波数帯域から別の通信周波
数帯域(第2の周波数帯域を含む。)に通信周波数帯域
を切り換えても、第1の周波数帯域では、その中心周波
数の信号レベルの変化する量が所定レベル以上となるの
で、第1の周波数帯域の切換については周波数ホッピン
グ方式であるということが認められる。一方、第2の周
波数帯域から別の通信周波数帯域(第1の周波数帯域を
含む。)に通信周波数帯域を切り換えても、第2の周波
数帯域では、その中心周波数の信号レベルの変化する量
が所定レベル以上となるので、第2の周波数帯域の切換
についても周波数ホッピング方式であるということが認
められる。
【0020】さらに、本発明に係る請求項3記載のスペ
クトラム拡散通信装置は、請求項1および2のいずれか
に記載のスペクトラム拡散通信装置において、前記第1
の周波数帯域において拡散信号を出力し続ける最大の滞
留時間、および前記第2の周波数帯域において拡散信号
を出力し続ける最大の滞留時間をいずれも所定時間以下
とし、さらに、前記第1の周波数帯域および前記第2の
周波数帯域において時間的に連続しまたは重複して拡散
信号を出力する場合は、その出力し続ける最大の滞留時
間を前記所定時間以下とした。
【0021】このような構成であれば、第1の周波数帯
域においてスペクトラム拡散通信を行う場合は、その滞
留時間が所定時間以下となる。一方、第2の周波数帯域
においてスペクトラム拡散通信を行う場合も、その滞留
時間が所定時間以下となる。さらに、第1の周波数帯域
および第2の周波数帯域において時間的に連続しまたは
重複して拡散信号を出力する場合は、第1の周波数帯域
または第2の周波数帯域におけるそれぞれの滞留時間が
所定時間以下であっても、その合計の滞留時間が所定時
間以下となる。
【0022】ここで、第1の周波数帯域および第2の周
波数帯域において時間的に連続しまたは重複して拡散信
号を出力する場合に、その出力し続ける最大の滞留時間
を所定時間以下とするのは、第1の周波数帯域および第
2の周波数帯域において時間的に連続しまたは重複して
拡散信号を出力すると、第1の周波数帯域と第2の周波
数帯域とが重複する重複帯域では、その合計の滞留時間
内で信号レベルが一度もオフにならない状態が発生する
可能性があり、そのような場合にそれぞれの滞留時間が
所定時間以下であっても合計の滞留時間が所定時間以上
となってしまえば、重複帯域については電波法等の規定
に抵触することとなるからである。
【0023】さらに、本発明に係る請求項4記載のスペ
クトラム拡散通信装置は、請求項3記載のスペクトラム
拡散通信装置において、前記所定時間は、0.4[s]で
ある。このような構成であれば、第1の周波数帯域にお
いてスペクトラム拡散通信を行う場合は、その滞留時間
が0.4[s]以下となる。一方、第2の周波数帯域にお
いてスペクトラム拡散通信を行う場合も、その滞留時間
が0.4[s]以下となる。さらに、第1の周波数帯域お
よび第2の周波数帯域において時間的に連続しまたは重
複して拡散信号を出力する場合は、第1の周波数帯域お
よび第2の周波数帯域における合計の滞留時間が0.4
[s]以下となる。
【0024】さらに、本発明に係る請求項5記載のスペ
クトラム拡散通信装置は、請求項1ないし4のいずれか
に記載のスペクトラム拡散通信装置において、前記所定
レベルは、20[dB]である。このような構成であれ
ば、第1の周波数帯域から別の通信周波数帯域に通信周
波数帯域を切り換えても、第1の周波数帯域では、その
中心周波数の信号レベルの変化する量が20[dB]以上
となるので、第1の周波数帯域の切換については周波数
ホッピング方式であるということが認められる。一方、
第2の周波数帯域から別の通信周波数帯域に通信周波数
帯域を切り換えても、第2の周波数帯域では、その中心
周波数の信号レベルの変化する量が20[dB]以上とな
るので、第2の周波数帯域の切換についても周波数ホッ
ピング方式であるということが認められる。
【0025】さらに、本発明に係る請求項6記載のスペ
クトラム拡散通信装置は、請求項1ないし5のいずれか
に記載のスペクトラム拡散通信装置において、前記所定
周波数帯域幅は、83.5[MHz]であり、前記第1の周
波数帯域幅および前記第2の周波数帯域幅は、いずれも
26[MHz]よりも大きくかつ55.6[MHz]以下である。
【0026】このような構成であれば、例えば、所定周
波数帯域を2400[MHz]〜2483.5[MHz]、第1の
周波数帯域の中心周波数を2427.85[MHz]、第2
の周波数帯域の中心周波数を2455.65[MHz]とす
れば、第1の周波数帯域から第2の周波数帯域に切り換
えたときは、第1の周波数帯域の中心周波数の信号レベ
ルが理論的には「0」となり、また、第2の周波数帯域
から第1の周波数帯域に切り換えたときは、第2の周波
数帯域の中心周波数の信号レベルが理論的には「0」と
なる。そのため、第1の周波数帯域においてスペクトラ
ム拡散通信を行う場合は、所定周波数帯域幅83.5[M
Hz]のうち最大で55.6[MHz]を通信周波数帯域幅とし
て確保することができる。一方、第2の周波数帯域にお
いてスペクトラム拡散通信を行う場合は、所定周波数帯
域幅83.5[MHz]のうち最大で55.6[MHz]を通信周
波数帯域幅として確保することができる。
【0027】さらに、本発明に係る請求項7記載のスペ
クトラム拡散通信装置は、請求項6記載のスペクトラム
拡散通信装置において、出力信号の帯域幅が前記第1の
周波数帯域幅および前記第2の周波数帯域幅となるよう
に入力信号をフィルタリングするレイズドコサインフィ
ルタを備え、チップレート40[Mcps]でスペクトラム拡
散した拡散信号を、前記レイズドコサインフィルタによ
りフィルタリングして送信するようになっている。
【0028】拡散信号の周波数帯域幅とチップレートと
の間には、拡散信号の周波数帯域幅がチップレートの2
倍にほぼ比例するという関係がある。すなわち、拡散信
号の周波数帯域幅が制限されることは、それに伴ってチ
ップレートも、拡散信号の周波数帯域幅の上限のほぼ1
/2に制限されることになり、大きなチップレートを確
保することができない。チップレートが小さければ、原
信号のデータレートもそれに伴って小さくなるか、デー
タレートを維持するのであれば拡散符号を短くしなけれ
ばならないという問題がある。そこで、請求項7記載の
発明を採用することにより、こうした問題をある程度解
決することが可能となる。
【0029】このような構成であれば、チップレート4
0[Mcps]で原信号がスペクトラム拡散され、レイズドコ
サインフィルタにより、スペクトラム拡散された拡散信
号がフィルタリングされて送信される。さらに、本発明
に係る請求項8記載のスペクトラム拡散通信装置は、請
求項1ないし7のいずれかに記載のスペクトラム拡散通
信装置において、表面弾性波コンボルバを備え、前記表
面弾性波コンボルバにより、スペクトラム拡散された拡
散信号から原信号を生成するようになっている。
【0030】このような構成であれば、本発明を受信機
として適用する場合は、表面弾性波コンボルバにより、
受信した拡散信号から原信号が生成される。ここで、表
面弾性波コンボルバとしては、拡散信号に含まれる拡散
符号列の長さに応じた相互作用長のものを用いるのが好
ましく、例えば、圧電型、半導体/圧電型、圧電体/半
導体型等の構成のものを用いることができる。
【0031】一方、上記目的を達成するために、本発明
に係る請求項9記載のスペクトラム拡散通信システム
は、少なくとも2つの通信機器間で、所定周波数帯域内
で周波数ホッピング方式によりスペクトラム拡散通信を
行うシステムにおいて、前記周波数ホッピング方式にお
ける通信周波数帯域の一つである第1の周波数帯域と、
前記周波数ホッピング方式における通信周波数帯域の一
つである前記第1の周波数帯域とは異なる第2の周波数
帯域とを前記所定周波数帯域内に設定し、前記第1の周
波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記所定周波数帯
域の一端に一致しまたは近接するように、かつ、通信周
波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号レベルの変
化する量が所定レベル以上となるように、前記所定周波
数帯域内に設定し、前記第2の周波数帯域は、その周波
数帯域の一端が前記所定周波数帯域の他端に一致しまた
は近接するように、かつ、通信周波数帯域の切換前後で
その中心周波数の信号レベルの変化する量が前記所定レ
ベル以上となるように、前記所定周波数帯域内に設定
し、前記通信機器のうち一方は、スペクトラム拡散した
拡散信号を前記周波数ホッピング方式により送信するよ
うになっており、前記通信機器のうち他方は、前記拡散
信号を前記周波数ホッピング方式により受信するように
なっている。
【0032】このような構成であれば、通信機器のうち
一方では、第1の周波数帯域において拡散信号を送信す
る場合は、所定周波数帯域のうち、所定周波数帯域の一
端に一致しまたは近接した周波数から、第2の周波数帯
域と重複した重複帯域の端部(所定周波数帯域の他端側
の端部)の周波数までの周波数帯域を、通信周波数帯域
として確保することができる。一方、第2の周波数帯域
において拡散信号を送信する場合は、所定周波数帯域の
うち、所定周波数帯域の他端に一致しまたは近接した周
波数から、第1の周波数帯域と重複した重複帯域の端部
(所定周波数帯域の一端側の端部)の周波数までの周波
数帯域を、通信周波数帯域として確保することができ
る。
【0033】また、第1の周波数帯域から別の通信周波
数帯域(第2の周波数帯域を含む。)に通信周波数帯域
を切り換えても、第1の周波数帯域では、その中心周波
数の信号レベルの変化する量が所定レベル以上となるの
で、第1の周波数帯域の切換については周波数ホッピン
グ方式であるということが認められる。一方、第2の周
波数帯域から別の通信周波数帯域(第1の周波数帯域を
含む。)に通信周波数帯域を切り換えても、第2の周波
数帯域では、その中心周波数の信号レベルの変化する量
が所定レベル以上となるので、第2の周波数帯域の切換
についても周波数ホッピング方式であるということが認
められる。
【0034】なお、このように送信された拡散信号を通
信機器の他方で受信する場合についても同様の作用が得
られる。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1ないし図11は、本発明
に係るスペクトラム拡散通信装置およびスペクトラム拡
散通信システムの実施の形態を示す図である。本実施の
形態は、本発明に係るスペクトラム拡散通信装置および
スペクトラム拡散通信システムを、図1に示すように、
送信機100と受信機200との間で、所定周波数帯域
内でDS方式とFH方式の複合方式により通信を行う場
合について適用したものである。
【0036】まず、本発明を適用する通信システムを図
1を参照しながら説明する。図1は、本発明を適用する
通信システムを示すブロック図である。通信システム
は、図1に示すように、原信号をスペクトラム拡散した
拡散信号を送信する送信機100と、拡散信号を受信し
てその拡散信号から原信号を生成する受信機200とで
構成されている。送信機100と受信機200との間で
は、所定周波数帯域(2400[MHz]〜2483.5[MH
z])内でDS方式とFH方式の複合方式により通信を行
うようになっている。
【0037】次に、送信機100の構成を図2を参照し
ながら説明する。図2は、送信機100の構成を示すブ
ロック図である。送信機100は、図2に示すように、
送信制御を行う送信制御装置102と、送信制御装置1
02の制御に基づいて拡散符号を発生する拡散符号発生
部104と、拡散符号発生部104からの拡散符号に基
づいて原信号である送信データをスペクトラム拡散する
拡散変調部106と、拡散変調部106からの拡散信号
をフィルタリングする帯域制限部108と、送信制御装
置102の制御に基づいて周波数変調を行うための局部
信号を発生する局部信号発生部110と、局部信号発生
部110からの局部信号に基づいて帯域制限部108か
らの拡散信号に対して周波数変調を行う送信変調部11
2と、送信変調部112からの拡散信号を増幅してアン
テナ116に送信する送信アンプ114とで構成されて
いる。
【0038】ここで、拡散変調部106、局部信号発生
部110、送信変調部112、送信アンプ114および
アンテナ116については、DS方式とFH方式の複合
方式により通信を行う一般的な送信機におけるものと同
一の構成を採用することができるので、詳細な説明は省
略する。次に、送信制御装置102の構成を図3および
図4を参照しながら説明する。図3は、送信機100と
受信機200との間でスペクトラム拡散通信に使用され
る周波数帯域を示す図であり、図4は、図3の周波数帯
域において拡散信号の送信タイミングを示すタイムチャ
ートである。
【0039】送信制御装置102は、図3に示すよう
に、第1の周波数帯域fb0(チャンネル1の周波数帯
域)と第2の周波数帯域fb1(チャンネル2の周波数帯
域)とを所定タイミングで交互に切り換えることによ
り、DS方式とFH方式との複合方式による通信を行う
ようになっている。第1の周波数帯域fb0は、2402
[MHz]以上でかつ2455[MHz]以下の周波数帯域からな
り、その周波数帯域幅fbw0が53[MHz]でかつその中心
周波数f0が2428.5[MHz]である。また、第2の周
波数帯域fb1は、2428.5[MHz]以上でかつ248
1.5[MHz]以下の周波数帯域からなり、その周波数帯
域幅fbw1が53[MHz]でかつその中心周波数f1が245
5[MHz]である。
【0040】第1の周波数帯域fb0および第2の周波数
帯域fb1について、周波数帯域幅fbw0,fbw1および中心
周波数f0,f1は、次のようにして算出する。まず、所定
周波数帯域(2400[MHz]〜2483.5[MHz])の周
波数帯域幅83.5[MHz]から所定のマージンをとる。
このマージンは、通信を行うに際して使用周波数が所定
周波数帯域内に収まることを補償するために設けるもの
であって、所定周波数帯域の両端2[MHz]ずつとるもの
とする。ここで、マージン周波数帯域幅(ガードバン
ド)をfgbとすると、実際に使用可能な周波数帯域BW
は、下式(1)により、83.5[MHz]からfgbの2倍の
値である4[MHz]を減算することにより79.5[MHz]と
して算出することができる。 BW = 83.5[MHz] −2fgb = 79.5[MHz] …(1) 次に、FH方式であるというためには、第1の周波数帯
域fb0から第2の周波数帯域fb1に通信周波数帯域を切り
換えたときに、第1の周波数帯域fb0についてその中心
周波数f0の信号レベルを20[dB]以上ダウンさせる必
要があり、また逆に、第2の周波数帯域fb1から第1の
周波数帯域fb0に通信周波数帯域を切り換えたときに、
第2の周波数帯域fb1についてその中心周波数f1の信号
レベルを20[dB]以上ダウンさせる必要がある。この
場合、中心周波数f0と第2の周波数帯域の最小周波数と
を一致させ、中心周波数f1と第1の周波数帯域の最大周
波数とを一致させれば、この条件を満たすことができ
る。したがって、中心周波数f0と中心周波数f1との差Δ
fは、下式(2)により、使用可能な周波数帯域BWを
3で除算することにより26.5[MHz]として算出する
ことができる。これにより、第1の周波数帯域幅fbw0
は、下式(3)により、周波数差Δfを2倍することに
より53[MHz]として算出することができる。また、第
2の周波数帯域幅fbw1も同様に、下式(4)により、周
波数差Δfを2倍することにより53[MHz]として算出
することができる。 Δf = BW/3 = 26.5[MHz] …(2) fbw0 = 2Δf = 53[MHz] …(3) fbw1 = 2Δf = 53[MHz] …(4) さらに、中心周波数f0は、下式(5)により、所定周波
数帯域の最小周波数2400[MHz]にマージン周波数帯
域幅fgbと周波数差Δfとを加算することにより242
8.5[MHz]として算出することができる。また、中心
周波数f1は、下式(6)により、所定周波数帯域の最小
周波数2400[MHz]にマージン周波数帯域幅fgbと周波
数差Δfの2倍の値とを加算することにより2455[M
Hz]として算出することができる。 f0 = 2400[MHz] +fgb +Δf = 2428.5[MHz] …(5) f1 = 2400[MHz] +fgb +2Δf = 2455[MHz] …(6) また、送信制御装置102は、図4に示すように、第1
の周波数帯域fb0において拡散信号を出力し続ける最大
の滞留時間、および第2の周波数帯域fb1において拡散
信号を出力し続ける最大の滞留時間をいずれも0.4
[s]以下とし、さらに、第1の周波数帯域fb0および第
2の周波数帯域fb1において時間的に連続しまたは重複
して拡散信号を出力する場合は、その出力し続ける最大
の滞留時間を0.4[s]以下とする。図4の例では、第
1の周波数帯域fb0の滞留時間と第2の周波数帯域fb1の
滞留時間との合計が0.4[s]以下となるようになって
いる。なお、周波数帯域の切換は、局部信号発生部11
0に周波数切換信号を出力することにより行う。この切
換は、ローレベルまたはハイレベルのいずれかをとる周
波数切換信号を出力することにより行うようにしてもよ
いし、中心周波数f0,f1を示す周波数切換信号を出力す
ることにより行うようにしてもよい。
【0041】また、送信制御装置102は、拡散符号発
生部104に拡散符号を発生するタイミングを与えるた
めに、送信データの出力タイミングに同期してタイミン
グ信号を拡散符号発生部104に出力するようになって
いる。一方、図2に戻り、拡散符号発生部104は、送
信制御装置102からのタイミング信号に応じて、スペ
クトラム拡散を行うための拡散符号を示す拡散符号列を
チップレート40[Mcps]で発生させ、発生させた拡散符
号列を拡散変調部106に出力するようになっている。
【0042】帯域制限部108は、図示しないが、出力
信号の帯域幅が第1の周波数帯域幅fbw0および第2の周
波数帯域幅fbw1となるように入力信号をフィルタリング
するレイズドコサインフィルタを有し、拡散変調部10
6からの拡散信号を、レイズドコサインフィルタにより
フィルタリングし、フィルタリングした拡散信号を送信
変調部112に出力するようになっている。
【0043】次に、受信機200の構成を図5を参照し
ながら説明する。図5は、受信機200の構成を示すブ
ロック図である。受信機200は、図5に示すように、
アンテナ202で受信した拡散信号をフィルタリングす
る受信フィルタ204と、受信フィルタ204からの拡
散信号を増幅する受信アンプ206と、受信制御を行う
受信制御装置208と、受信制御装置208の制御に基
づいて周波数変調を行うための局部信号を発生する局部
信号発生部210と、局部信号発生部210からの局部
信号に基づいて受信アンプ206からの拡散信号に対し
て周波数変調を行う受信変調部212とを有して構成さ
れている。さらに、受信制御装置208の制御に基づい
て拡散符号を発生する拡散符号発生部214と、局部信
号を発生する局部信号発生部216と、拡散符号発生部
214からの拡散符号に基づいて局部信号発生部216
からの局部信号に対してスペクトラム拡散変調を行い参
照信号を出力する拡散変調部218と、受信変調部21
2からの拡散信号と拡散変調部218からの参照信号と
の相関をとる表面弾性波(SAW:Surface Acoustic W
ave)コンボルバ220と、SAWコンボルバ220か
らの相関信号に基づいて同期を検出する同期処理部22
2と、SAWコンボルバ220からの相関信号に基づい
て逆拡散を行う逆拡散処理部224とを有して構成され
ている。
【0044】なお、受信機200の構成のうち受信制御
装置208以外のものについては、DS方式とFH方式
の複合方式により通信を行う一般的な受信機におけるも
のと同一の構成を採用することができるので、詳細な説
明は省略する。受信制御装置208は、同期処理部22
2からの同期検出信号の入力タイミングに応じて、周波
数切換信号を局部信号発生部210に出力するととも
に、タイミング信号を拡散符号発生部214に出力する
ようになっている。周波数切換信号およびタイミング信
号の出力は、送信機100と同様の要領で行う。
【0045】次に、上記実施の形態の動作を説明する。
送信機100と受信機200との間では、第1の周波数
帯域fb0と第2の周波数帯域fb1とを所定タイミングで交
互に切り換えることにより、DS方式とFH方式との複
合方式による通信が行われる。第1の周波数帯域fb0に
おいてスペクトラム拡散通信を行う場合は、所定周波数
帯域のうち2402[MHz]から2455[MHz]までの周波
数帯域を、通信周波数帯域として確保することができ
る。一方、第2の周波数帯域fb1においてスペクトラム
拡散通信を行う場合は、所定周波数帯域のうち242
8.5[MHz]から2481.5[MHz]までの周波数帯域
を、通信周波数帯域として確保することができる。
【0046】また、第1の周波数帯域fb0から第2の周
波数帯域fb1に通信周波数帯域を切り換えても、第1の
周波数帯域fb0では、その中心周波数f0の信号レベルの
変化する量が20[dB]以上となるので、第1の周波数
帯域fb0の切換についてはFH方式であるということが
認められる。一方、第2の周波数帯域fb1から第1の周
波数帯域fb0に通信周波数帯域を切り換えても、第2の
周波数帯域fb1では、その中心周波数f1の信号レベルの
変化する量が20[dB]以上となるので、第2の周波数
帯域fb1の切換についてもFH方式であるということが
認められる。
【0047】また、第1の周波数帯域fb0においてスペ
クトラム拡散通信を行う場合は、その滞留時間が0.4
[s]以下となる。一方、第2の周波数帯域fb1において
スペクトラム拡散通信を行う場合も、その滞留時間が
0.4[s]以下となる。さらに、第1の周波数帯域fb0
および第2の周波数帯域fb1において時間的に連続しま
たは重複して拡散信号を出力する場合は、第1の周波数
帯域fb0および第2の周波数帯域fb1における合計の滞留
時間が0.4[s]以下となる。
【0048】
【実施例】次に、帯域制限部108についての実施例を
図6ないし図11を参照しながら説明する。本実施例で
は、帯域制限部108のフィルタとして、バタワースフ
ィルタ(Butterworth Filter)、エリプティックフィル
タ(Elliptic Filter)、およびレイズドコサインフィ
ルタをそれぞれ採用し、それぞれのフィルタにより、フ
ィルタリング後の拡散信号の周波数帯域幅が第1の周波
数帯域幅fbw0(または第2の周波数帯域幅fbw1)内に収
まるように拡散変調部106からの拡散信号をフィルタ
リングする場合において、拡散符号発生部104のチッ
プレートを変化させたときにフィルタリング後の拡散信
号の劣化特性がどのように変化するかを測定したもので
ある。
【0049】その結果を図6および図7に示す。図6
は、各フィルタの拡散信号の劣化特性を示す表であり、
図7は、各フィルタを通過した拡散信号を示すタイムチ
ャートである。図6において、「○」の表記は、拡散信
号の劣化がきわめて小さいことを示し、「△」の表記
は、拡散信号の劣化がやや大きいことを示し、「×」の
表記は、拡散信号の劣化がきわめて大きいことを示して
いる。
【0050】なお、バタワースフィルタは、図8(a)
に示すように、入力信号の周波数が0〜30[MHz]の範
囲では入力信号の位相を20〜32[ns]程度遅延させ
る位相特性を有し、エリプティックフィルタは、図8
(b)に示すように、入力信号の周波数が15〜25[M
Hz]の範囲では入力信号の位相を50〜300[ns]程
度遅延させる位相特性を有し、レイズドコサインフィル
タは、図8(c)に示すように、入力信号の周波数がい
ずれの範囲でも入力信号の位相を一定時間(400[n
s])遅延させる遅延特性を有している。図8は、各フ
ィルタの入力周波数に対する位相特性を示す図である。
【0051】図6の表中1段目において、チップレート
25[Mcps]の場合は、いずれのフィルタについても、図
7(a)〜(c)に示すように、拡散信号の劣化がきわ
めて小さく、チップレート25[Mcps]でフィルタなしの
場合は、図7(d)に示すように、拡散信号の劣化がき
わめて小さかった。また、図6の表中2段目において、
チップレート30[Mcps]の場合は、エリプティックフィ
ルタについては、図7(e)に示すように、拡散信号の
劣化がきわめて小さかった。
【0052】また、図6の表中3段目において、チップ
レート40[Mcps]の場合は、エリプティックフィルタに
ついては、図7(f)に示すように、拡散信号の劣化が
やや大きかったが、レイズドコサインフィルタについて
は、図7(g)に示すように、拡散信号の劣化がきわめ
て小さかった。また、図6の表中4段目において、チッ
プレート50[Mcps]の場合は、エリプティックフィルタ
およびレイズドコサインフィルタについては、図7
(h),(i)に示すように、いずれも拡散信号の劣化
がやや大きかった。
【0053】なお、バタワースフィルタについては、チ
ップレート30[Mcps]で以上ではいずれも拡散信号の劣
化がきわめて大きかった。また、フィルタなしの場合
は、チップレート30[Mcps]で以上ではいずれも、拡散
信号の周波数帯域幅が第1の周波数帯域幅fbw0を超えて
しまうため、適用することができなかった。次に、チッ
プレート40[Mcps]の場合において各フィルタの周波数
特性を図9ないし図11に示す。図9ないし図11は、
各フィルタを通過した拡散信号の周波数特性を示す図で
ある。
【0054】バタワースフィルタについては、図9に示
すように、第1の周波数帯域fb0から第2の周波数帯域f
b1に通信周波数帯域を切り換えたときには中心周波数f0
の信号レベルが3[dB]、第2の周波数帯域fb1から第
1の周波数帯域fb0に通信周波数帯域を切り換えたとき
には中心周波数f1の信号レベルが5[dB]しかダウンし
ていない。したがって、この場合は、中心周波数f0,f1
の信号レベルが20[dB]以上ダウンしていないので、
FH方式であるということが認めがたい。
【0055】エリプティックフィルタについては、図1
0に示すように、第1の周波数帯域fb0から第2の周波
数帯域fb1に通信周波数帯域を切り換えたときには中心
周波数f0の信号レベルが34[dB]、第2の周波数帯域
fb1から第1の周波数帯域fb0に通信周波数帯域を切り換
えたときには中心周波数f1の信号レベルが34[dB]ダ
ウンしている。したがって、この場合は、中心周波数f
0,f1の信号レベルが20[dB]以上ダウンしているの
で、FH方式であるということが認められる。
【0056】レイズドコサインフィルタについては、図
11に示すように、第1の周波数帯域fb0から第2の周
波数帯域fb1に通信周波数帯域を切り換えたときには中
心周波数f0の信号レベルが35[dB]、第2の周波数帯
域fb1から第1の周波数帯域fb0に通信周波数帯域を切り
換えたときには中心周波数f1の信号レベルが35[dB]
ダウンしている。したがって、この場合は、中心周波数
f0,f1の信号レベルが20[dB]以上ダウンしているの
で、FH方式であるということが認められる。
【0057】以上のことから、バタワースフィルタにつ
いては、拡散信号の品質を考慮すると、チップレートを
25[Mcps]程度までしか確保することができない。ま
た、エリプティックフィルタについては、チップレート
40[Mcps]において周波数帯域の切り換え特性はよいも
のの、拡散信号の品質を考慮すると、チップレートを3
0[Mcps]程度までしか確保することができない。
【0058】これらに対し、レイズドコサインフィルタ
については、チップレート40[Mcps]において周波数帯
域の切り換え特性もよく、しかも拡散信号の品質を考慮
しても、チップレートを40[Mcps]程度まで確保するこ
とができる。このようにレイズドコサインフィルタが他
の2つのフィルタに比して精度がよいのは、レイズドコ
サインフィルタの位相特性が入力信号の周波数によらず
一定であるということに起因するようである。こうした
結論から、本実施の形態では、帯域制限部108のフィ
ルタとしてレイズドコサインフィルタを採用するととも
に、チップレートを40[Mcps]とした。
【0059】このようにして、本実施の形態では、第1
の周波数帯域fb0と第2の周波数帯域fb1とをそれぞれの
帯域が半分以上重なり合うように所定周波数帯域内に設
定し、第1の周波数帯域fb0は、その周波数帯域fb0の一
端が所定周波数帯域の一端に近接するように、かつ、通
信周波数帯域の切換前後でその中心周波数f0の信号レベ
ルの変化する量が20[dB]以上となるように、所定周
波数帯域内に設定し、第2の周波数帯域fb1は、その周
波数帯域fb1の一端が所定周波数帯域の他端に近接する
ように、かつ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周
波数f1の信号レベルの変化する量が20[dB]以上とな
るように、所定周波数帯域内に設定した。
【0060】これにより、スペクトラム拡散通信を行う
にあたって、電波法等の規定を遵守しつつ、比較的広帯
域な通信周波数帯域を確保することができる。したがっ
て、所定周波数帯域内という制限のなかで比較的高い秘
話性および耐ノイズ性を実現することができる。さら
に、本実施の形態では、第1の周波数帯域fb0の滞留時
間、および第2の周波数帯域fb1の滞留時間をいずれも
0.4[s]以下とし、さらに、第1の周波数帯域fb0お
よび第2の周波数帯域fb1において時間的に連続しまた
は重複して拡散信号を出力する場合は、その出力し続け
る最大の滞留時間を0.4[s]以下とした。
【0061】これにより、スペクトラム拡散通信を行う
にあたって、現行の電波法等の規定を遵守しつつ、比較
的広帯域な通信周波数帯域を確保することができる。し
たがって、所定周波数帯域内という制限のなかで比較的
高い秘話性および耐ノイズ性を実現することができる。
さらに、本実施の形態では、所定周波数帯域幅は、8
3.5[MHz]であり、第1の周波数帯域幅fbw0および第
2の周波数帯域幅fbw1は、いずれも53[MHz]である。
【0062】これにより、スペクトラム拡散通信を行う
にあたって、現行の電波法等の規定を遵守しつつ、比較
的広帯域な通信周波数帯域を確保することができる。し
たがって、所定周波数帯域内という制限のなかで比較的
高い秘話性および耐ノイズ性を実現することができる。
さらに、本実施の形態では、送信機100は、チップレ
ート40[Mcps]でスペクトラム拡散した拡散信号を、レ
イズドコサインフィルタによりフィルタリングして送信
するようになっている。
【0063】これにより、フィルタリングされた拡散信
号の周波数帯域幅がおよそ53[MHz]となり、しかもフ
ィルタリングによる拡散信号の劣化が少ない。したがっ
て、スペクトラム拡散通信を行うにあたって、現行の電
波法等の規定を遵守しつつ、比較的高いチップレート
(40[Mcps])で原信号をスペクトラム拡散することが
できる。
【0064】さらに、本実施の形態では、SAWコンボ
ルバ220により、スペクトラム拡散された拡散信号か
ら原信号を生成するようになっている。これにより、拡
散符号が長いスペクトラム拡散通信において、携帯機器
に搭載可能なサイズのアナログ相関器を用いて、拡散信
号の同期検出および逆拡散を行うことができる。
【0065】上記実施の形態において、送信機100
は、請求項9記載の通信機器のうち一方に対応し、受信
機200は、請求項9記載の通信機器のうち他方に対応
している。なお、上記実施の形態においては、送信機能
のみを備える送信機100と、受信機能のみを備える受
信機200との間で、DS方式とFH方式との複合方式
による通信を行うように構成したが、これに限らず、例
えば、送受信機能を備える親機となる通信機器と、送受
信機能を備え子機となる通信機器との間で、DS方式と
FH方式との複合方式による通信を行うように構成して
もよい。
【0066】この場合、例えば、図12(a)に示すよ
うに、親機が送信するパケットの周波数帯域を第1の周
波数帯域fb0に割当て、子機が送信するパケットの周波
数帯域を第2の周波数帯域fb1に割当てるようにしても
よい。また、図12(b)に示すように、親機および子
機が送信するパケットのうち前半部分を第1の周波数帯
域fb0で送信し後半部分を第2の周波数帯域fb1で送信す
るようにしてもよい。ただし、現行の電波法等の規定に
抵触しないためには、前者の場合は、第1の周波数帯域
fb0の滞留時間、および第2の周波数帯域fb1の滞留時間
をいずれも0.4[s]以下とし、後者の場合は、第1の
周波数帯域fb0および第2の周波数帯域fb1における合計
の滞留時間を0.4[s]以下とする必要がある。
【0067】また、上記実施の形態においては、マージ
ン周波数帯域幅fgbを2[MHz]としたが、所定周波数帯域
幅の両端における信号レベルの減衰が急峻であれば、マ
ージン周波数帯域幅fgbをより小さくすることができ
る。例えば、マージン周波数帯域幅fgbを0.05[MHz]
とすれば、第1の周波数帯域幅fbw0および第2の周波数
帯域幅fbw1を55.6[MHz]まで確保することができ
る。
【0068】また、上記実施の形態においては、第1の
周波数帯域幅fbw0および第2の周波数帯域幅fbw1を53
[MHz]といずれも同一としたが、これに限らず、例え
ば、第1の周波数帯域幅fbw0が50[MHz]、第2の周波
数帯域幅fbw1が56[MHz]となるように、第1の周波数
帯域幅fbw0および第2の周波数帯域幅fbw1をそれぞれ異
ならせてもよい。
【0069】また、上記実施の形態においては、中心周
波数f0と第2の周波数帯域の最小周波数とを一致させ、
中心周波数f1と第1の周波数帯域の最大周波数とを一致
させたが、これに限らず、通信周波数帯域の切換前後で
中心周波数f0の信号レベルが20[dB]以上、中心周波
数f1の信号レベルが20[dB]以上ダウンすれば、第1
の周波数帯域幅fbw0および第2の周波数帯域幅fbw1を所
定周波数帯域内でさらに広げてもよい。
【0070】また、上記実施の形態においては、第1の
周波数帯域fb0の滞留時間、および第2の周波数帯域fb1
の滞留時間をいずれも0.4[s]以下とし、さらに、第
1の周波数帯域fb0および第2の周波数帯域fb1において
時間的に連続しまたは重複して拡散信号を出力する場合
は、その出力し続ける最大の滞留時間を0.4[s]以下
としたが、これに限らず、各周波数について滞留時間が
0.4[s]以下となれば、滞留時間をどのように設定し
てもよい。
【0071】また、上記実施の形態においては、受信機
200の相関器を、SAWコンボルバ220から構成し
たが、これに限らず、受信機200の相関器を、表面弾
性波マッチドフィルタやディジタルマッチドフィルタ等
から構成してもよい。このような構成であれば、従来に
比して、比較的サイズの小さな表面弾性波マッチドフィ
ルタやディジタルマッチドフィルタ等を用いて、拡散信
号の同期検出および逆拡散を行うことができる。
【0072】また、上記実施の形態においては、帯域制
限部108のフィルタを、レイズドコサインフィルタか
ら構成したが、これに限らず、バタワースフィルタ、エ
リプティックフィルタその他のフィルタから構成するこ
ともできる。フィルタの特性としては、レイズドコサイ
ンフィルタのように、入力信号の周波数によらず位相特
性が一定であることが好ましい。
【0073】また、上記実施の形態においては、帯域制
限部108を設けて構成したが、これに限らず、帯域制
限部108を設けずに構成してもよい。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項1ないし8記載のスペクトラム拡散通信装置によれ
ば、スペクトラム拡散通信を行うにあたって、電波法等
の規定を遵守しつつ、比較的広帯域な通信周波数帯域を
確保することができる。したがって、所定周波数帯域内
という制限のなかで比較的高い秘話性および耐ノイズ性
を実現することができるという効果が得られる。
【0075】さらに、本発明に係る請求項3記載のスペ
クトラム拡散通信装置によれば、スペクトラム拡散通信
を行うにあたって、電波法等の規定を遵守しつつ、比較
的広帯域な通信周波数帯域を確保することができる。し
たがって、所定周波数帯域内という制限のなかで比較的
高い秘話性および耐ノイズ性を実現することができると
いう効果も得られる。
【0076】さらに、本発明に係る請求項4または6記
載のスペクトラム拡散通信装置によれば、スペクトラム
拡散通信を行うにあたって、現行の電波法等の規定を遵
守しつつ、比較的広帯域な通信周波数帯域を確保するこ
とができる。したがって、所定周波数帯域内という制限
のなかで比較的高い秘話性および耐ノイズ性を実現する
ことができるという効果も得られる。
【0077】さらに、本発明に係る請求項7記載のスペ
クトラム拡散通信装置によれば、フィルタリングされた
拡散信号の周波数帯域幅がおよそ53[MHz]となり、し
かもフィルタリングによる拡散信号の劣化が少ない。し
たがって、スペクトラム拡散通信を行うにあたって、現
行の電波法等の規定を遵守しつつ、比較的高いチップレ
ート(40[Mcps])で原信号をスペクトラム拡散するこ
とができるという効果も得られる。
【0078】さらに、本発明に係る請求項8記載のスペ
クトラム拡散通信装置によれば、拡散符号が長いスペク
トラム拡散通信において、携帯機器に搭載可能なサイズ
のアナログ相関器を用いて、拡散信号の同期検出および
逆拡散を行うことができるという効果も得られる。一
方、本発明に係る請求項9記載のスペクトラム拡散通信
システムによれば、請求項1記載のスペクトラム拡散通
信装置と同等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する通信システムを示すブロック
図である。
【図2】送信機100の構成を示すブロック図である。
【図3】送信機100と受信機200との間でスペクト
ラム拡散通信に使用される周波数帯域を示す図である。
【図4】図3の周波数帯域において拡散信号の送信タイ
ミングを示すタイムチャートである。
【図5】受信機200の構成を示すブロック図である。
【図6】各フィルタの拡散信号の劣化特性を示す表であ
る。
【図7】各フィルタを通過した拡散信号を示すタイムチ
ャートである。
【図8】各フィルタの入力周波数に対する位相特性を示
す図である。
【図9】各フィルタを通過した拡散信号の周波数特性を
示す図である。
【図10】各フィルタを通過した拡散信号の周波数特性
を示す図である。
【図11】各フィルタを通過した拡散信号の周波数特性
を示す図である。
【図12】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
100 送信機 102 送信制御装置 104 拡散符号発生部 106 拡散変調部 108 帯域制限部 110 局部信号発生部 112 送信変調部 114 送信アンプ 200 受信機 204 受信フィルタ 206 受信アンプ 208 受信制御装置 210 局部信号発生部 212 受信変調部 214 拡散符号発生部 216 局部信号発生部 218 拡散変調部 220 SAWコンボルバ 222 同期処理部 224 逆拡散処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K022 EE04 EE11 EE23 EE33 5K047 AA13 BB01 CC01 GG27 HH45 JJ06 LL06 MM03 MM13 MM33

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定周波数帯域内で周波数ホッピング方
    式によりスペクトラム拡散通信を行う装置において、 前記周波数ホッピング方式における通信周波数帯域の一
    つである第1の周波数帯域と、前記周波数ホッピング方
    式における通信周波数帯域の一つである前記第1の周波
    数帯域とは異なる第2の周波数帯域とを前記所定周波数
    帯域内に設定し、 前記第1の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記
    所定周波数帯域の一端に一致し又は近接するように、且
    つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
    レベルの変化する量が所定レベル以上となるように、前
    記所定周波数帯域内に設定し、 前記第2の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記
    所定周波数帯域の他端に一致し又は近接するように、且
    つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
    レベルの変化する量が前記所定レベル以上となるよう
    に、前記所定周波数帯域内に設定したことを特徴とする
    スペクトラム拡散通信装置。
  2. 【請求項2】 所定周波数帯域内で周波数ホッピング方
    式によりスペクトラム拡散通信を行う装置において、 前記周波数ホッピング方式における通信周波数帯域の一
    つである第1の周波数帯域と、前記周波数ホッピング方
    式における通信周波数帯域の一つである前記第1の周波
    数帯域とは異なる第2の周波数帯域とを、それぞれの帯
    域が半分以上重なり合うように前記所定周波数帯域内に
    設定し、 前記第1の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記
    所定周波数帯域の一端に一致し又は近接するように、且
    つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
    レベルの変化する量が所定レベル以上となるように、前
    記所定周波数帯域内に設定し、 前記第2の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記
    所定周波数帯域の他端に一致し又は近接するように、且
    つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
    レベルの変化する量が前記所定レベル以上となるよう
    に、前記所定周波数帯域内に設定したことを特徴とする
    スペクトラム拡散通信装置。
  3. 【請求項3】 請求項1及び2のいずれかにおいて、 前記第1の周波数帯域において拡散信号を出力し続ける
    最大の滞留時間、及び前記第2の周波数帯域において拡
    散信号を出力し続ける最大の滞留時間をいずれも所定時
    間以下とし、 さらに、前記第1の周波数帯域及び前記第2の周波数帯
    域において時間的に連続し又は重複して拡散信号を出力
    する場合は、その出力し続ける最大の滞留時間を前記所
    定時間以下としたことを特徴とするスペクトラム拡散通
    信装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記所定時間は、0.4[s]であることを特徴とするス
    ペクトラム拡散通信装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、 前記所定レベルは、20[dB]であることを特徴とする
    スペクトラム拡散通信装置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかにおいて、 前記所定周波数帯域幅は、83.5[MHz]であり、 前記第1の周波数帯域幅及び前記第2の周波数帯域幅
    は、いずれも26[MHz]よりも大きく且つ55.6[MHz]
    以下であることを特徴とするスペクトラム拡散通信装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項6において、 出力信号の帯域幅が前記第1の周波数帯域幅及び前記第
    2の周波数帯域幅となるように入力信号をフィルタリン
    グするレイズドコサインフィルタ(Raised Cosine Filt
    er)を備え、 チップレート40[Mcps]でスペクトラム拡散した拡散信
    号を、前記レイズドコサインフィルタによりフィルタリ
    ングして送信するようになっていることを特徴とするス
    ペクトラム拡散通信装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかにおいて、 表面弾性波コンボルバを備え、 前記表面弾性波コンボルバにより、スペクトラム拡散さ
    れた拡散信号から原信号を生成するようになっているこ
    とを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。
  9. 【請求項9】 少なくとも2つの通信機器間で、所定周
    波数帯域内で周波数ホッピング方式によりスペクトラム
    拡散通信を行うシステムにおいて、 前記周波数ホッピング方式における通信周波数帯域の一
    つである第1の周波数帯域と、前記周波数ホッピング方
    式における通信周波数帯域の一つである前記第1の周波
    数帯域とは異なる第2の周波数帯域とを前記所定周波数
    帯域内に設定し、 前記第1の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記
    所定周波数帯域の一端に一致し又は近接するように、且
    つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
    レベルの変化する量が所定レベル以上となるように、前
    記所定周波数帯域内に設定し、 前記第2の周波数帯域は、その周波数帯域の一端が前記
    所定周波数帯域の他端に一致し又は近接するように、且
    つ、通信周波数帯域の切換前後でその中心周波数の信号
    レベルの変化する量が前記所定レベル以上となるよう
    に、前記所定周波数帯域内に設定し、 前記通信機器のうち一方は、スペクトラム拡散した拡散
    信号を前記周波数ホッピング方式により送信するように
    なっており、 前記通信機器のうち他方は、前記拡散信号を前記周波数
    ホッピング方式により受信するようになっていることを
    特徴とするスペクトラム拡散通信システム。
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