JP2002185367A - Radio transmission system of digital information, transmitter and receiver - Google Patents

Radio transmission system of digital information, transmitter and receiver

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JP2002185367A
JP2002185367A JP2000385074A JP2000385074A JP2002185367A JP 2002185367 A JP2002185367 A JP 2002185367A JP 2000385074 A JP2000385074 A JP 2000385074A JP 2000385074 A JP2000385074 A JP 2000385074A JP 2002185367 A JP2002185367 A JP 2002185367A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio transmission system of digital information capable of alleviating a quality deterioration of a transmission signal due to an AC coupling in a modulator input signal of a transmitter, by using signs of a DC balance for a preamble period of the transmission signal, to provide the transmitter and a receiver used for the system. SOLUTION: The radio transmission system of the digital information transmits a radio frequency to be modulated obtained by modulating a radio frequency signal by a transmission base band signal obtained by frame combining a base band digital modulation signal modulated by the digital information and a spectrum spread signal. The spectrum spread signal has self-correlation characteristics becoming zero for a prescribed period before or after a correlation peak of phase zero and signs of DC balance.

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、マルチパス環境下
において高速伝送が可能なディジタル情報の無線伝送方
式とその送信機および受信機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital information radio transmission system capable of high-speed transmission in a multipath environment, and a transmitter and a receiver thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトル拡散通信にはマルチパスや狭
帯域の妨害に対して強いという利点があり、伝送速度が
数100kbpsから数Mbps 程度の中速無線LANの通信
方式として用いられてきた。一方、スペクトル拡散通信
では情報信号に高速の逆拡散符号を掛け合わせた信号を
伝送するため、伝送帯域幅が情報信号の帯域幅よりも大
きくなってしまう。このため、伝送速度が10Mbps 以
上の高速伝送にはスペクトル拡散通信は向かないとさえ
いわれていた。
2. Description of the Related Art Spread-spectrum communication has the advantage of being resistant to multipath and narrow-band interference, and has been used as a medium-speed wireless LAN communication system having a transmission speed of several hundred kbps to several Mbps. On the other hand, in spread spectrum communication, a signal obtained by multiplying an information signal by a high-speed despreading code is transmitted, so that the transmission bandwidth becomes larger than the bandwidth of the information signal. For this reason, it has been said that spread spectrum communication is not suitable for high-speed transmission at a transmission speed of 10 Mbps or more.

【0003】ところが、近年になって周波数利用効率の
良好なスペクトル拡散通信方式が次々と開発され、19
99年には最大伝送速度が11Mbps となる無線LAN
の標準規格IEEE802.11bが策定された。しか
し、IEEE802.11bをもってしても実効的な最
大スループットは7〜8Mbps 程度であり、10Mbps
のEthernetと同等な環境を無線LANで実現することは
できない。また、無線LAN環境下においてリルアタイ
ムの画像情報伝送等の大きな伝送容量を必要とするアプ
リケーションを使用するためには、20Mbps 以上の無
線伝送速度が必要といわれている。
However, in recent years, spread spectrum communication systems with good frequency use efficiency have been developed one after another.
Wireless LAN with a maximum transmission speed of 11 Mbps in 1999
The standard IEEE 802.11b has been formulated. However, even with IEEE802.11b, the effective maximum throughput is about 7 to 8 Mbps, and 10 Mbps.
An environment equivalent to Ethernet cannot be realized by wireless LAN. It is said that a wireless transmission speed of 20 Mbps or more is required in order to use an application requiring a large transmission capacity such as image information transmission of a real-time under a wireless LAN environment.

【0004】そこで、本願発明者らは、IEEE80
2.11bと同一の伝送帯域を使用して20Mbps 以上
の高速伝送を実現することができる伝送方法及び装置を
開発し特許出願した(特願平11−1149469
号)。この先願による伝送方法及び装置を用いると、無
線LANにおいて10Mbps のEthernetと同等な環境を
実現することができる。
Accordingly, the inventors of the present application have proposed IEEE80.
A transmission method and apparatus capable of realizing high-speed transmission of 20 Mbps or more using the same transmission band as 2.11b have been developed and a patent application has been filed (Japanese Patent Application No. 11-1149469).
issue). By using the transmission method and apparatus according to the prior application, an environment equivalent to 10 Mbps Ethernet can be realized in a wireless LAN.

【0005】特願平11−1149469号における無
線伝送装置の送信機のブロック構成図を図8に示す。図
8において、送信信号のプリアンブル期間にプリアンブ
ル生成回路1が動作し、自己相関サイドローブが零とな
る符号51(以下、直交符号と称す)を繰り返し伝送し
ている。また、送信信号のデータ期間には情報変調回路
2が動作し、情報変調された伝送データ52が繰り返し
伝送される。ここで、符号長4の直交符号としては、例
えば、
FIG. 8 shows a block diagram of a transmitter of a wireless transmission device in Japanese Patent Application No. 11-1149469. In FIG. 8, the preamble generation circuit 1 operates during the preamble period of the transmission signal, and repeatedly transmits a code 51 (hereinafter, referred to as an orthogonal code) having an autocorrelation side lobe of zero. The information modulation circuit 2 operates during the data period of the transmission signal, and the information-modulated transmission data 52 is repeatedly transmitted. Here, as the orthogonal code of code length 4, for example,

【数4】 がある。符号長4の直交符号Cの自己相関関数を図10
に示す。直交符号Cの自己相関サイドローブが零である
ことがわかる。
(Equation 4) There is. The autocorrelation function of the orthogonal code C having a code length of 4 is shown in FIG.
Shown in It can be seen that the autocorrelation side lobe of the orthogonal code C is zero.

【0006】一方、特願平11−1149469号にお
ける無線伝送装置の送信機のブロック構成図を図9に示
す。図9において、受信信号61はAD変換回路13に
おいてディジタル受信信号62に変換され、マッチドフ
ィルタ回路14の出力63を平均処理回路21において
平均化処理をした出力70は伝送路特性抽出回路15に
印加され、インパルス応答回路22と信号ベクトル生成
回路23を用いてディジタル受信信号62のプリアンブ
ル期間からインパルス応答信号64Aと信号ベクトル信
号64Bをそれぞれ取り出す。ここで、プリアンブル期
間に伝送される信号は直交符号であるので、インパルス
応答信号64Aと信号ベクトル信号64Bは精度良く求
められる。判定帰還型等化回路16では、インパルス応
答信号64A,信号ベクトル信号64B及びフィードバ
ックされる受信データ信号66に基づき、符号間干渉の
レプリカ信号を作成し、その符号間干渉レプリカ信号を
用いて、ディジタル受信信号62のデータ期間に対して
波形等化処理を行っている。この波形等化処理出力65
は、情報変調復調回路17で受信データ信号66に復調
される。
On the other hand, FIG. 9 shows a block diagram of a transmitter of a wireless transmission device in Japanese Patent Application No. 11-1149469. In FIG. 9, a received signal 61 is converted into a digital received signal 62 by an AD conversion circuit 13, and an output 70 obtained by averaging an output 63 of a matched filter circuit 14 by an averaging circuit 21 is applied to a transmission line characteristic extraction circuit 15. Then, the impulse response signal 64A and the signal vector signal 64B are extracted from the preamble period of the digital reception signal 62 using the impulse response circuit 22 and the signal vector generation circuit 23, respectively. Here, since the signal transmitted during the preamble period is an orthogonal code, the impulse response signal 64A and the signal vector signal 64B are obtained with high accuracy. The decision feedback equalizer 16 creates a replica signal of intersymbol interference based on the impulse response signal 64A, the signal vector signal 64B, and the received data signal 66 fed back, and uses the intersymbol interference replica signal to generate a digital signal. Waveform equalization processing is performed on the data period of the reception signal 62. This waveform equalization processing output 65
Is demodulated by the information modulation / demodulation circuit 17 into a reception data signal 66.

【0007】以上のような構成の送受信機は、マルチパ
ス環境下で発生する符号間干渉による信号品質の劣化を
効果的に抑圧している。また、情報変調でデータを伝送
しているので、通常のスペクトル拡散通信と比較してさ
らに高速なデータ伝送が可能となる。例えば、情報変調
がQPSK変調の場合には、チップレートの2倍の高速
なデータ伝送を可能にしている。
[0007] The transceiver having the above configuration effectively suppresses signal quality degradation due to intersymbol interference occurring in a multipath environment. Further, since data is transmitted by information modulation, higher-speed data transmission becomes possible as compared with normal spread spectrum communication. For example, when information modulation is QPSK modulation, high-speed data transmission at twice the chip rate is enabled.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述の先願による無線
伝送装置を用いると、無線LAN環境下においてIEE
E802.11bと同一の伝送帯域を使用して20Mbp
s 以上の高速伝送が可能になるが、ハードウェアの物理
的な制限により、伝送路特性抽出手段における伝送路特
性情報の測定精度が劣化する場合がある。これについて
以下に説明する。
When the wireless transmission device according to the above-mentioned prior application is used, the IEEE standard is used in a wireless LAN environment.
20Mbps using the same transmission band as E802.11b
Although high-speed transmission of s or more is possible, the measurement accuracy of the transmission path characteristic information in the transmission path characteristic extraction means may deteriorate due to physical limitations of hardware. This will be described below.

【0009】一般的に、広帯域なDCアンプの実現は難
度が高く、変調器によっては変調信号をAC結合で入力
することを要求する場合がある。例えば、変調器入力信
号をAC結合して直流成分の流入を防ぎ、変調器内部で
直流バイアス点を安定に動作させて原点オフセット量を
小さくするという構成などがある。ここで、直流成分が
零でない信号をこの変調器に入力させる場合、伝送情報
として必要とされる直流成分がAC結合により遮断され
るので、送信信号のスペクトルが歪む。この送信信号の
品質劣化を防ぐために、変調信号をDC結合で入力する
ことができる稀な変調器を用いるか、もしくはハードウ
ェア上で物理的に対策を施さなくてはならないので、コ
スト増加の原因となる。
In general, it is difficult to realize a wideband DC amplifier, and some modulators require that a modulation signal be input by AC coupling. For example, there is a configuration in which the input signal of the modulator is AC-coupled to prevent the inflow of a DC component, and the DC bias point is stably operated inside the modulator to reduce the origin offset amount. Here, when a signal having a non-zero DC component is input to this modulator, the DC component required as transmission information is cut off by AC coupling, so that the spectrum of the transmission signal is distorted. In order to prevent the quality degradation of the transmission signal, a rare modulator that can input the modulation signal by DC coupling must be used, or physical measures must be taken on the hardware, causing a cost increase. Becomes

【0010】一方、直流成分が零である信号をこの変調
器に入力させる場合には、変調器入力信号をAC結合す
ることに関して大きな影響を受けることなく、送信信号
は伝送される。故に変調器の選定に際して制限を受ける
ことはなく、またハードウェア上に新たな回路を設ける
必要もないので、装置としての負担は軽減し、安価に実
現することができる。
On the other hand, when a signal having a DC component of zero is input to the modulator, the transmission signal is transmitted without being greatly affected by AC coupling of the modulator input signal. Therefore, there is no limitation in selecting the modulator, and there is no need to provide a new circuit on hardware, so that the load on the device can be reduced and the modulator can be realized at low cost.

【0011】特願平11−1149469号における無
線伝送装置の送信信号のプリアンブル期間に用いている
複素拡散符号は直交符号であり、このことは直流成分が
零とならない符号であることを意味する。これについて
数式を用いて説明する。
The complex spreading code used in the preamble period of the transmission signal of the wireless transmission device in Japanese Patent Application No. 11-114469 is an orthogonal code, which means that the DC component does not become zero. This will be described using mathematical expressions.

【0012】自己相関サイドロープが零である符号とい
うのは、次式(2)で表せる。
A code having a zero autocorrelation sidelobe can be expressed by the following equation (2).

【数5】 ここで、dn は自己相関サイドローブが零となる周期N
の複素符号の要素であり、〜は無限に続く同期符号を一
周期分で表現していることを意味する。この複素符号を
離散フーリエ変換すると、
(Equation 5) Here, d n is the autocorrelation side lobe becomes zero cycle N
Means that an infinite synchronization code is represented by one cycle. When this complex code is subjected to discrete Fourier transform,

【数6】 となる。一方、離散フーリエ変換を用いれば、(Equation 6) Becomes On the other hand, if the discrete Fourier transform is used,

【数7】 と表せる。(Equation 7) Can be expressed as

【0013】ただし、However,

【数8】 であり、(Equation 8) And

【外1】 である。式(4)を式(2)に代入して変形すると、[Outside 1] It is. Substituting equation (4) into equation (2) and transforming,

【数9】 となる。(Equation 9) Becomes

【0014】[0014]

【外2】 [Outside 2]

【0015】[0015]

【数10】 (Equation 10)

【0016】[0016]

【外3】 [Outside 3]

【0017】結局、特願平11−1149469号にお
ける無線伝送装置は、送信信号のプリアンブル期間に送
信される拡散符号として、直交符号、つまり直流平衡が
取れていない符号を用いているので、ベースバンド帯域
において直流遮断を行わなくてはならない状況では、送
信信号のスペクトル波形が歪み、この無線伝送装置の性
能が劣化するという問題点があった。そのため、この劣
化を防止する手段としてハードウェア上で物理的な対策
を施す必要があり、部品点数増加などが高コストの原因
であった。
After all, the radio transmission apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 11-149469 uses an orthogonal code, that is, a code with no DC balance, as a spread code transmitted during a preamble period of a transmission signal. In a situation where DC cutoff must be performed in a band, there is a problem that the spectrum waveform of a transmission signal is distorted, and the performance of the wireless transmission device is deteriorated. Therefore, it is necessary to take physical measures on hardware as a means for preventing this deterioration, and an increase in the number of parts has caused high cost.

【0018】本発明は、送信信号のプリアンブル期間に
直流平衡の取れた符号を用いることで、送信機の変調器
入力信号におけるAC結合に起因した送信信号の品質劣
化を低コストで軽減し、且つ高速伝送を可能にするディ
ジタル情報の伝送方式を提供することを目的とする。本
発明は、さらに、送信信号のプリアンブル期間に直流平
衡の取れた符号を用いることで、送信機の変調器入力信
号におけるAC結合に起因した送信信号の品質劣化を低
コストで軽減し、且つ高速伝送を可能にするディジタル
情報の伝送方式に用いる送信機と受信機を提供すること
を目的とする。
According to the present invention, the use of a code with a DC balance during the preamble period of a transmission signal reduces, at low cost, the quality degradation of the transmission signal due to AC coupling in the modulator input signal of the transmitter, and It is an object of the present invention to provide a digital information transmission system that enables high-speed transmission. The present invention further reduces the quality degradation of a transmission signal due to AC coupling in a modulator input signal of a transmitter at low cost by using a code with DC balance during a preamble period of the transmission signal, and achieves a high speed. It is an object of the present invention to provide a transmitter and a receiver used in a digital information transmission system that enables transmission.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるディジタル情報の無線伝送方式は、デ
ィジタル情報により変調されたベースバンドディジタル
変調信号とスペクトル拡散信号とをフレーム合成して得
られる送信ベースバンド信号により,無線周波信号を変
調した被変調無線周波を無線伝送路に伝送するディジタ
ル情報の無線伝送方式であって、前記スペクトル拡散信
号は、自己相関特性が位相零の相関ピークの前後の一定
期間で零となり、且つ直流平衡の取れた符号であること
を特徴とする構成を有している。ここで、プリアンブル
期間に伝送される符号{dn }が次式の条件:
In order to achieve the above object, a radio transmission system for digital information according to the present invention is obtained by synthesizing a baseband digital modulation signal modulated by digital information and a spread spectrum signal by a frame. A radio transmission system for digital information, in which a modulated radio frequency obtained by modulating a radio frequency signal by a transmission baseband signal is transmitted to a radio transmission path, wherein the spread spectrum signal has an autocorrelation characteristic of a correlation peak having a phase of zero. It has a configuration characterized in that the sign becomes zero in a certain period before and after and has a DC-balanced sign. Here, codes are transmitted in a preamble period {d n} is the formula Conditions:

【数11】 を満足するものを採用することができる。[Equation 11] Can be adopted.

【0020】また、本発明における送信機は、プリアン
ブル期間に自己相関関数が位相差零の相関ピークの前後
の一定期間で零となり且つ直流平衡の取れた符号を繰り
返し出力するプリアンブル生成手段と、データ期間に送
信データに対応した伝送路符号を出力する伝送路符号符
号化手段と、前記伝送路符号をさらに情報変調するため
の情報変調手段と、前記プリアンブル生成手段から出力
されるプリアンブル信号と前記情報変調手段から出力さ
れる情報変調信号を合成してフレーム変調信号を得るた
めのフレーム合成手段とを備えた構成を有している。こ
こで、前記プリアンブル生成手段は、プリアンブル期間
に次式の条件:
Further, the transmitter according to the present invention comprises: a preamble generating means for repeatedly outputting a DC balanced code in which the autocorrelation function becomes zero for a predetermined period before and after the correlation peak having a zero phase difference during the preamble period; Channel coding means for outputting a channel code corresponding to transmission data during a period, information modulating means for further modulating the channel code with information, a preamble signal output from the preamble generating means and the information A frame synthesizing unit for synthesizing the information modulation signal output from the modulation unit to obtain a frame modulation signal. In this case, the preamble generating means performs the following condition during the preamble period:

【数12】 を満足する符号{dn }を出力するように構成されてい
る。
(Equation 12) Is output so as to output a code {d n } satisfying the following.

【0021】さらに、本発明における受信機は、ディジ
タル情報により変調されたベースバンドディジタル変調
信号とスペクトル拡散信号とをフレーム合成して得られ
る送信ベースバンド信号により,無線周波信号を変調し
た被変調無線周波を受信するために、前記被変調無線周
波の受信信号をAD変換するためのAD変換手段と、前
記AD変換手段の出力信号から逆拡散信号を得るための
マッチドフィルタ手段と、前記逆拡散信号を平均化する
ための平均処理手段と、前記平均処理手段から出力され
るマッチドフィルタ出力平均信号から波形等化に必要な
伝送路特性情報を得るための伝送路特性抽出手段と、前
記伝送路特性情報に基づき前記ディジタル受信信号を波
形等化するための波形等化手段と、前記波形等化手段か
ら出力される波形等化信号を復調するための情報変調復
調手段と、前記情報変調復調手段から出力される復調信
号をさらに復号するための伝送路符号化復号化手段とを
備えた構成を有している。
Further, the receiver according to the present invention provides a modulated radio signal obtained by modulating a radio frequency signal with a transmission baseband signal obtained by synthesizing a baseband digital modulation signal modulated by digital information and a spread spectrum signal. A / D conversion means for performing A / D conversion on the reception signal of the modulated radio frequency to receive a frequency, a matched filter means for obtaining a despread signal from an output signal of the A / D conversion means, and the despread signal. Averaging means for averaging, transmission path characteristic extracting means for obtaining transmission path characteristic information necessary for waveform equalization from a matched filter output average signal output from the averaging processing means, and the transmission path characteristic Waveform equalizing means for equalizing the waveform of the digital reception signal based on information; and a waveform output from the waveform equalizing means. Has an information modulation and demodulation means for demodulating the signal, a configuration in which a channel coding and decoding means for further decoding the demodulated signal output from the information modulation and demodulation means.

【0022】また、本発明における受信機は、ディジタ
ル情報により変調されたベースバンドディジタル変調信
号とスペクトル拡散信号とをフレーム合成して得られる
送信ベースバンド信号により,無線周波信号を変調した
被変調無線周波であって、前記スペクトル拡散信号は次
式の条件:
Further, the receiver according to the present invention is a modulated radio which modulates a radio frequency signal by a transmission baseband signal obtained by synthesizing a baseband digital modulation signal modulated by digital information and a spread spectrum signal in a frame. Frequency, wherein the spread spectrum signal is:

【数13】 を満足する符号{dn }である被変調無線周波を受信す
るために、前記被変調無線周波の受信信号をAD変換す
るためのAD変換手段と、前記AD変換手段から出力さ
れるディジタル受信信号と前記の符号{dn }の前半分
または後半分との相関を求めるためのマッチドフィルタ
手段と、前記マッチドフィルタ手段から出力される逆拡
散信号に同期してプリアンブル期間に伝送される前記の
符号{dn }の周期の半周期で「+1」と「−1」を交
互に繰り返す符号を生成し前記逆拡散信号に乗算する正
負符号反転手段と、該正負符号反転手段の乗算出力を平
均化するための平均処理手段と、UWパターンまたはそ
の符号反転パターンとの一致を検出しその検出されたU
Wの向きの情報を出力するUW検出手段と、該UW検出
手段から出力されるUW情報信号に基づき前記平均処理
手段から出力されるマッチドフィルタ出力平均信号に
「+1」または「−1」を乗算する平均信号符号補正手
段と、前記平均信号符号補正手段から出力されるマッチ
ドフィルタ出力補正平均信号から波形等化に必要な伝送
路特性情報を得るための伝送路特性抽出手段と、前記伝
送路特性情報に基づき前記ディジタル受信信号を波形等
化するための波形等化手段と、前記波形等化手段から出
力される波形等化信号を復調するための情報変調復調手
段と、前記情報変調復調手段から出力される復調信号を
さらに伝送路符号について復号するための伝送路符号化
復号化手段とを備えていることを特徴とする構成をとる
ことができる。
(Equation 13) AD conversion means for AD converting the received signal of the modulated radio frequency so as to receive the modulated radio frequency having a code {d n } satisfying the following condition; and a digital reception signal output from the AD conversion means. said a matched filter means for determining a correlation before and half or rear half of the code {d n}, the symbols to be transmitted in synchronization with the despread signal output from said matched filter means preamble period and and sign inverting means for generating a code repeating half cycle of the period of {d n} "+1" and "-1" alternately multiplies the despread signal, averaging the multiplication output of the positive negative sign inverting means Averaging means for detecting a match with the UW pattern or its sign-inverted pattern and detecting the detected U
UW detecting means for outputting information on the direction of W, and multiplying a matched filter output average signal output from the averaging means by "+1" or "-1" based on a UW information signal output from the UW detecting means Average signal sign correction means for performing transmission path characteristic extraction means for obtaining transmission path characteristic information necessary for waveform equalization from a matched filter output correction average signal output from the average signal code correction means; A waveform equalizer for waveform equalizing the digital reception signal based on information; an information modulation demodulator for demodulating a waveform equalized signal output from the waveform equalizer; and A transmission line encoding / decoding unit for decoding the output demodulated signal with respect to the transmission line code may be further provided.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例における送信機
のブロック構成図を図1に示す。図1の送信機のブロッ
ク構成は、図8に示した特願平11−1149469号
における伝送装置の送信機の構成に伝送路符号符号化回
路102を追加したものであり、その他は図8の場合と
同等のブロック構成となっている。図1において、プリ
アンブル生成回路101は送信パケットのプリアンブル
期間に動作し、自己相関関数が位相差零の相関ピークの
前後の一定期間で零となり、且つ直流平衡の取れた符号
をプリアンブル信号151として繰り返し出力する。こ
の符号には、例えば、自己相関関数が、
FIG. 1 is a block diagram of a transmitter according to an embodiment of the present invention. The block configuration of the transmitter shown in FIG. 1 is obtained by adding a transmission line coding circuit 102 to the configuration of the transmitter of the transmission device in Japanese Patent Application No. 11-149469 shown in FIG. It has the same block configuration as in the case. In FIG. 1, a preamble generation circuit 101 operates during a preamble period of a transmission packet, and an autocorrelation function becomes zero for a certain period before and after a correlation peak with a phase difference of zero, and a code with DC balance is repeated as a preamble signal 151. Output. This code has, for example, an autocorrelation function:

【数14】 で表現される符号がある。ただし、dn は周期2Nの複
素符号の要素である。以下、この符号を擬似直交符号と
称し、数式を用いて説明する。
[Equation 14] There is a sign represented by However, d n is an element of complex symbol period 2N. Hereinafter, this code is called a pseudo-orthogonal code, and will be described using mathematical expressions.

【0024】離散フーリエ変換を用いて、式(7)を得
た同様の計算とすると、
Using a discrete Fourier transform, a similar calculation that yields equation (7) gives:

【数15】 となる。(Equation 15) Becomes

【外4】 [Outside 4]

【0025】[0025]

【数16】 (Equation 16)

【0026】式(10)が示すように、擬似直交符号の
スペクトルは、周期2Nであり、
As shown in equation (10), the spectrum of the pseudo-orthogonal code has a period of 2N.

【数17】 となる。また、離散逆フーリエ変換を用いることによ
り、
[Equation 17] Becomes Also, by using the discrete inverse Fourier transform,

【数18】 となる。(Equation 18) Becomes

【0027】以上説明したように、周期2Nの擬似直交
符号は、
As described above, a pseudo-orthogonal code having a period of 2N is:

【外5】 反転させて再帰する符号であるとわかる。N=4の擬似
直交符号としては、例えば、
[Outside 5] It can be seen that the code is inverted and recursive. As the pseudo orthogonal code of N = 4, for example,

【数19】 がある。N=4の擬似直交符号Gの自己相関関数を図4
に示す。擬似直交符号Gの相関ピークは4チップ毎に正
負交互に現れ、各チップの信号点配置はQPSK信号点
配置に等しい。
[Equation 19] There is. FIG. 4 shows the autocorrelation function of the pseudo orthogonal code G with N = 4.
Shown in The correlation peak of the pseudo-orthogonal code G alternates between positive and negative every four chips, and the signal point arrangement of each chip is equal to the QPSK signal point arrangement.

【0028】一方、送信パケットのデータ期間には伝送
路符号符号化回路102が動作し、送信データの直流成
分を抑圧させるため、送信データに対応した伝送路符号
152が出力される。直流成分を十分に抑圧する伝送路
符号としては、例えば、マンチェスタ符号がある。しか
しこの符号は、直流成分の抑圧には優れているものの、
符号化率=1/2であり伝送効率が低下する。故に、実
際には、直流成分をある程度抑圧することができれば、
符号化率がさらに高い伝送路符号を用いることにより、
伝送効率の低下を極力抑えることができる。情報変調回
路103は、入力される伝送路符号152に対応した情
報変調信号153を出力する。本実施例では、情報変調
回路103で行う情報変調の一例としてQPSK変調を
用いた場合について説明している。フレーム合成回路1
04ではプリアンブル生成回路101から出力されるプ
リアンブル信号151と情報変調回路103から出力さ
れる情報変調信号153とのフレーム合成が行われ、送
信信号154として出力される。
On the other hand, during the data period of the transmission packet, the transmission line coding circuit 102 operates to output a transmission line code 152 corresponding to the transmission data in order to suppress the DC component of the transmission data. As a transmission line code for sufficiently suppressing the DC component, for example, there is a Manchester code. However, although this code is excellent at suppressing the DC component,
Since the coding rate is 1/2, the transmission efficiency is reduced. Therefore, in practice, if the DC component can be suppressed to some extent,
By using a channel code with a higher coding rate,
A reduction in transmission efficiency can be minimized. The information modulation circuit 103 outputs an information modulation signal 153 corresponding to the input transmission line code 152. In this embodiment, a case where QPSK modulation is used as an example of information modulation performed by the information modulation circuit 103 is described. Frame synthesis circuit 1
In 04, a frame is synthesized from the preamble signal 151 output from the preamble generation circuit 101 and the information modulation signal 153 output from the information modulation circuit 103, and output as a transmission signal 154.

【0029】スペクトル拡散符号として、式(12)で
表される擬似直交符号Gを用いた場合の伝送パケットの
フレーム構成を図5に示す。図5において、
FIG. 5 shows a frame configuration of a transmission packet when the pseudo orthogonal code G represented by the equation (12) is used as the spread spectrum code. In FIG.

【数20】 であり、PLCP(Physical Layer Convergence Proce
dure)ヘッダ、UW(Uniqe Word)、CRC(Cyclic R
edundancy Check )等は省略している。プリアンブル期
間には8チップ周期の擬似直交符号Gが伝送されるた
め、4チップ周期の符号が一周期毎に正負交互に繰り返
し伝送される構成となっている。そのため、フレーム構
成全体としては、図6に示した符号長4の直交符号Cを
用いた場合の従来の伝送パケットのフレーム構成例と同
等となる。図5,図6に示す伝送パケットのフレーム構
成は、チップレート11Mcps のスペクトル拡散信号と
シンボルレート11Msps のQPSK信号とを用いた場
合であり、その信号波形は全て11Msps のQPSK信
号となっている。
(Equation 20) And PLCP (Physical Layer Convergence Proceed
dure) header, UW (Uniqe Word), CRC (Cyclic R)
edundancy Check) is omitted. Since a pseudo orthogonal code G having an 8-chip cycle is transmitted during the preamble period, a code having a 4-chip cycle is transmitted repeatedly alternately in a positive and negative manner every cycle. Therefore, the entire frame configuration is the same as the frame configuration example of the conventional transmission packet when the orthogonal code C having the code length 4 shown in FIG. 6 is used. The frame structure of the transmission packet shown in FIGS. 5 and 6 is a case where a spread spectrum signal having a chip rate of 11 Mcps and a QPSK signal having a symbol rate of 11 Msps are used, and the signal waveforms are all 11 Msps QPSK signals.

【0030】図2は、本発明の一実施例における受信機
のブロック構成図である。図2の受信機のブロック構成
は、図9に示した特願平11−1149469号におけ
る伝送装置の受信機の構成に伝送路符号復号回路118
を追加したブロック図であり、その他は図9の場合と同
等のブロック構成となっている。図2において、受信信
号161は、AD変換回路113においてAD変換さ
れ、ディジタル受信信号162となる。ディジタル受信
信号162は2分岐され、一方はマッチドフィルタ回路
114に、他方は波形等化回路116に印加される。マ
ッチドフィルタ回路114は、プリアンブル期間に動作
し、受信信号と参照符号との相関演算が逐次行われる。
参照符号はプリアンブル期間に伝送される拡散符号であ
るが、後述する伝送路特性抽出回路115の構成を簡単
に実現することができることから、拡散符号を(−π/
4)だけ回転させたものを用いる。
FIG. 2 is a block diagram of a receiver according to an embodiment of the present invention. The block configuration of the receiver shown in FIG. 2 is different from the configuration of the receiver of the transmission device in Japanese Patent Application No. 11-149469 shown in FIG.
Are added, and the other configuration is the same as that of FIG. In FIG. 2, a received signal 161 is AD-converted by an AD conversion circuit 113 to become a digital received signal 162. The digital reception signal 162 is branched into two, one of which is applied to the matched filter circuit 114 and the other is applied to the waveform equalization circuit 116. The matched filter circuit 114 operates during the preamble period, and performs a correlation operation between the received signal and the reference code sequentially.
The reference code is a spread code transmitted during the preamble period. However, since the configuration of the transmission path characteristic extraction circuit 115 described later can be easily realized, the spread code is set to (−π /
Use the one rotated only 4).

【0031】ここで、送信機において拡散符号として2
Nチップ周期の擬似直交符号を用いた場合、Nチップ周
期で正負の符号を変えて再帰するので、マッチドフィル
タ回路114の演算回路は長さN相当とし、回路構成を
簡略化することもできる。マッチドフィルタ回路114
の演算回路を長さN相当とし、回路構成を簡略化した場
合の受信機のブロック構成図の一実施例を図3に示す。
Here, the transmitter uses 2 as a spreading code.
When a pseudo-orthogonal code having a period of N chips is used, the sign is changed and recursed at a period of N chips, and the recursion is performed. Therefore, the arithmetic circuit of the matched filter circuit 114 is equivalent to the length N, and the circuit configuration can be simplified. Matched filter circuit 114
FIG. 3 shows an embodiment of a block diagram of a receiver in the case where the arithmetic circuit of No. is equivalent to the length N and the circuit configuration is simplified.

【0032】図3は、本発明の一実施例における受信機
のブロック構成図を示す図2におい、平均処理回路12
1の前後に正負符号反転回路119と平均信号符号補正
回路124を追加し、さらに、UW検出回路120を追
加したブロック構成であり、その他は図2の場合と同等
のブロック構成となっている。図3において、マッチド
フィルタ回路114の演算回路を長さN相当で実現でき
ることについて数式を用いて以下で説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing a receiver according to an embodiment of the present invention.
This is a block configuration in which a positive / negative sign inversion circuit 119 and an average signal sign correction circuit 124 are added before and after 1, and a UW detection circuit 120 is added, and the other configurations are the same as those in FIG. In FIG. 3, the fact that the arithmetic circuit of the matched filter circuit 114 can be realized with a length corresponding to the length N will be described below using mathematical expressions.

【0033】周期2Nの擬似直交符号は、式(11)で
示したように、
A pseudo-orthogonal code having a period of 2N is expressed by the following equation (11).

【数21】 となり、Nチップ周期で符号を変えて再帰することか
ら、式(8)の左辺は次式のように変形することができ
る。
(Equation 21) , And recursion is performed by changing the code at the cycle of N chips, so that the left side of the equation (8) can be transformed into the following equation.

【数22】 この式(14)の結果と式(8)から、(Equation 22) From the result of equation (14) and equation (8),

【数23】 となる。(Equation 23) Becomes

【0034】未知の伝送路のインパルス応答を長さNのThe impulse response of the unknown transmission line

【数24】 とする。このとき受信信号のプリアンブル期間は、イン
パルス応答と擬似直交符号との畳み込み演算で与えら
れ、
(Equation 24) And At this time, the preamble period of the received signal is given by a convolution operation of the impulse response and the pseudo orthogonal code,

【数25】 となる。マッチドフィルタでは、この受信信号と前述し
た参照符号との相関が求められる。
(Equation 25) Becomes In the matched filter, a correlation between the received signal and the above-described reference code is obtained.

【0035】マッチドフィルタの演算回路の長さをNと
すると、その出力は、
Assuming that the length of the operation circuit of the matched filter is N, the output is

【数26】 となる。(Equation 26) Becomes

【0036】また、周期2Nの擬似直交符号のN〜2N
−1区間におけるマッチドフィルタ出力は式(13)を
用いると、
Further, N to 2N of a pseudo orthogonal code having a period of 2N
Using the equation (13), the matched filter output in the -1 interval is

【数27】 となる。つまり、長さNの演算回路を持つマッチドフィ
ルタの出力としては、
[Equation 27] Becomes That is, as the output of the matched filter having the arithmetic circuit of length N,

【数28】 が得られることになる。[Equation 28] Is obtained.

【0037】以上説明したように、プリアンブル期間の
送信信号に2Nチップ周期の擬似直交符号を用いた場
合、マッチドフィルタ回路114は長さNの演算回路に
より実現することができることがわかる。例えば、拡散
符号として式(12)で示した8チップ周期の擬似直交
符号Gを用いた場合、マッチドフィルタ回路114の演
算回路は長さ4となる。また、この場合のマッチドフィ
ルタ回路114での相関演算に用いられる参照符号T’
は次式となる。
As described above, when a pseudo orthogonal code having a period of 2N chips is used for the transmission signal in the preamble period, the matched filter circuit 114 can be realized by an arithmetic circuit having a length of N. For example, when the pseudo-orthogonal code G having an 8-chip period shown in Expression (12) is used as the spreading code, the arithmetic circuit of the matched filter circuit 114 has a length of 4. In this case, the reference symbol T ′ used for the correlation operation in the matched filter circuit 114 is used.
Is given by

【数29】 結局、マッチドフィルタ回路114から出力される逆拡
散信号163は、伝送路のインパルス応答を4倍し、π
/4回転させた信号を1チップ周期でサンプリングし、
4チップ毎に正負交互となる8チップ周期の系列とな
る。逆拡散信号163は、正負符号反転回路119に印
加される。
(Equation 29) As a result, the despread signal 163 output from the matched filter circuit 114 multiplies the impulse response of the transmission path by four times, and
The signal rotated by / 4 is sampled at one chip cycle,
The sequence is an eight-chip cycle that alternates between positive and negative every four chips. The despread signal 163 is applied to the sign inverting circuit 119.

【0038】図7は拡散符号として8チップ周期の擬似
直交符号Gを用いた場合のマッチドフィルタ回路114
から出力される8チップ周期の逆拡散信号163の一例
を示している。図7において、
FIG. 7 shows a matched filter circuit 114 when a pseudo orthogonal code G having a period of 8 chips is used as a spreading code.
8 shows an example of an 8-chip cycle despread signal 163 output from the. In FIG.

【数30】 としている。ここで、hk は、1チップ周期でサンプリ
ングした伝送路のインパルス応答である。逆拡散信号1
63は4チップ毎に正負交互となる8チップ周期の信号
であることがわかる。そのため、この逆拡散信号163
に対して4チップ周期で反転,非反転の操作を交互に行
えば、あたかも伝送路のインパルス応答を4倍し、π/
4回転させた信号が4チップ周期で繰り返し出力される
系列として扱うことができる。これにより、後述する平
均処理回路121の構成は4チップ周期の逆拡散信号を
平均化する場合と同等となり、回路を簡略化することが
できる。これらの操作は正負符号反転回路119におい
て、以下で説明するような方法により実現することがで
きる。
[Equation 30] And Here, h k is the impulse response of the transmission line sampled at one chip cycle. Despread signal 1
It can be seen that 63 is a signal having an eight-chip cycle that alternates between positive and negative every four chips. Therefore, this despread signal 163
If the inversion and non-inversion operations are alternately performed in a 4-chip cycle, the impulse response of the transmission path is quadrupled, and π /
The signal rotated four times can be treated as a series repeatedly output at a cycle of four chips. Thus, the configuration of an averaging circuit 121 described later is equivalent to the case of averaging the despread signal with a 4-chip cycle, and the circuit can be simplified. These operations can be realized in the sign inverting circuit 119 by a method described below.

【0039】正負符号反転回路119では、まず逆拡散
信号163の先頭4チップにおいて、相関ピーク最大値
を求める。次の4チップにおいて、反転,非反転の開始
位置を決定するため、逆拡散信号163に対してしきい
値判定を行う。しきい値は、相関ピーク最大値に一定の
定数、例えば1/8を掛けたものをしきい値とする。し
きい値判定により求まった先行波タイミングに同期し
て、4チップ周期に逆拡散信号163の反転,非反転を
繰り返し、逆拡散信号163の向きを揃え、符号補正逆
拡散信号168として出力される。符号補正逆拡散信号
168は、一方は平均処理回路121に、他方はUW検
出回路120に印加される。
The sign inverting circuit 119 first finds the maximum correlation peak value in the first four chips of the despread signal 163. In the next four chips, a threshold determination is performed on the despread signal 163 in order to determine the inversion and non-inversion start positions. The threshold value is obtained by multiplying the maximum value of the correlation peak by a certain constant, for example, 1/8. Inverting and non-inverting of the despread signal 163 are repeated in a 4-chip cycle in synchronization with the preceding wave timing obtained by the threshold value determination, the direction of the despread signal 163 is aligned, and output as a code-corrected despread signal 168. . One of the code correction despread signals 168 is applied to the averaging circuit 121 and the other is applied to the UW detection circuit 120.

【0040】UW検出回路120は、UW期間に動作
し、UW期間の符号補正逆拡散信号168に対してUW
検出を行う。UW検出の結果が、UWパターンまたはそ
の符号反転パターンのどちらに一致するかを検出し、検
出されたUWの向きの情報であるUW情報信号171を
出力する。平均処理回路121には、正負符号反転回路
119から符号補正逆拡散信号168が印加され、先行
波、1チップ遅延波、2チップ遅延波及び3チップ遅延
波の各タイミングにおける符号補正逆拡散信号168の
平均値が求められ、熱雑音等の影響が十分に印加された
マッチドフィルタ出力平均信号169として出力され
る。
The UW detection circuit 120 operates during the UW period, and outputs a UW signal to the code-corrected despread signal 168 during the UW period.
Perform detection. It detects whether the UW detection result matches the UW pattern or its sign-inverted pattern, and outputs a UW information signal 171 that is information on the detected UW direction. The sign correction despread signal 168 from the positive / negative sign inversion circuit 119 is applied to the averaging circuit 121, and the sign correction despread signal 168 at each timing of the preceding wave, the one-chip delay wave, the two-chip delay wave, and the three-chip delay wave is applied. Is obtained as a matched filter output average signal 169 to which the influence of thermal noise or the like is sufficiently applied.

【0041】平均信号符号補正回路124では、UW情
報信号171に基づきマッチドフィルタ出力平均信号1
69に「+1」または「−1」を乗算し、伝送路のイン
パルス応答の向きに対応したマッチドフィルタ出力補正
平均信号170を出力する。この識別方法としては、例
えば、次に挙げる方法がある。マッチドフィルタ出力平
均信号169の正負の向きは、UW検出の結果がUWパ
ターンまたはその符号反転パターンのどちらに一致する
かによって判別することができる。平均処理回路121
において符号補正逆拡散信号168の平均化を開始する
位相と、UW信号の位相とを測定することにより、両者
の位相関係を判断することができるので、マッチドフィ
ルタ出力平均信号169の正負の向きと、UW検出結果
のUWパターンに対する向きとの関係は、一対一で対応
する。例えば、UW検出の結果がUWパターンに対して
同符号の場合には、マッチドフィルタ出力平均信号16
9は非反転で用い、逆にUW検出の結果がUWに対して
異符号の場合は、マッチドフィルタ出力平均信号169
は反転させて用いるという対応関係になる場合もある。
以上の操作を施せば、マッチドフィルタ出力平均信号1
69は伝送路のインパルス応答に対応した正負符号を持
つマッチドフィルタ出力補正平均信号170として出力
される。
The average signal sign correction circuit 124 generates a matched filter output average signal 1 based on the UW information signal 171.
69 is multiplied by “+1” or “−1”, and a matched filter output correction average signal 170 corresponding to the direction of the impulse response of the transmission path is output. As this identification method, for example, the following methods are available. The positive / negative direction of the matched filter output average signal 169 can be determined based on whether the UW detection result matches the UW pattern or its sign-inverted pattern. Average processing circuit 121
By measuring the phase at which averaging of the code-corrected despread signal 168 starts and the phase of the UW signal, the phase relationship between the two can be determined. Therefore, the positive and negative directions of the matched filter output average signal 169 can be determined. , UW detection results have a one-to-one correspondence with the orientation with respect to the UW pattern. For example, if the UW detection result has the same sign as the UW pattern, the matched filter output average signal 16
9 is used in a non-inverted manner. Conversely, if the UW detection result has a different sign to the UW, the matched filter output average signal 169
May be used in a reversed relationship.
By performing the above operation, the matched filter output average signal 1
69 is output as a matched filter output correction average signal 170 having a sign corresponding to the impulse response of the transmission path.

【0042】擬似直交符号Gとして式(12)を用い、
マッチドフィルタ回路114での相関演算に用いられる
参照符号T’として式(20)を用いた場合のマッチド
フィルタ出力補正平均信号170は、結局、4チップ周
期の周期関数となるので、これを長さ4のベクトルで表
現すると、
Using equation (12) as the pseudo-orthogonal code G,
Since the matched filter output correction average signal 170 in the case where the equation (20) is used as the reference code T ′ used for the correlation operation in the matched filter circuit 114 becomes a periodic function of a 4-chip cycle, the Expressed by the vector of 4,

【数31】 となる。マッチドフィルタ出力補正平均信号170は2
分岐され、一方はインパルス応答回路122に、他方は
信号ベクトル生成回路123へ印加される。また、先行
波、1チップ遅延波,2チップ遅延波及び3チップ遅延
波の各タイミングは、同期回路より与えられる。
(Equation 31) Becomes The matched filter output correction average signal 170 is 2
One is applied to an impulse response circuit 122 and the other is applied to a signal vector generation circuit 123. Further, the timings of the preceding wave, the one-chip delayed wave, the two-chip delayed wave, and the three-chip delayed wave are given from the synchronization circuit.

【0043】図2及び図3に示した伝送路特性抽出回路
115に入力される信号は共に式(21)で表される信
号であり、伝送路特性抽出回路115はインパルス応答
回路122及び信号ベクトル回路123から構成されて
いる。インパルス応答回路122には平均信号符号補正
回路124から出力されるマッチドフィルタ出力補正平
均信号170が印加され、位相を(−π/4)だけ回転
させる操作が施され、1チップ間隔でサンプリングされ
た伝送路のインパルス応答信号164Aが出力される。
従って、式(21)は次式のように変換される。
The signals input to the transmission line characteristic extraction circuit 115 shown in FIGS. 2 and 3 are both signals represented by the following equation (21). The transmission line characteristic extraction circuit 115 includes an impulse response circuit 122 and a signal vector. It is composed of a circuit 123. The matched filter output correction average signal 170 output from the average signal sign correction circuit 124 is applied to the impulse response circuit 122, an operation of rotating the phase by (−π / 4) is performed, and sampling is performed at one chip interval. The transmission path impulse response signal 164A is output.
Therefore, equation (21) is transformed into the following equation.

【数32】 (Equation 32)

【0044】[0044]

【外6】 この操作は、複素ベクトルを(p,q)とすると、[Outside 6] This operation is given assuming that the complex vector is (p, q).

【数33】 となるような変換操作により実現されている。式(2
2)の結果は、インパルス応答信号164Aがディジタ
ル受信信号162における伝送路のインパルス応答を4
√2倍したものであることを表している。
[Equation 33] This is realized by a conversion operation as follows. Equation (2
The result of 2) is that the impulse response signal 164A indicates the impulse response of the transmission path in the digital reception signal 162 by 4
√ Indicates that the value is doubled.

【0045】信号ベクトル生成回路123には平均信号
符号補正回路124から出力されるマッチドフィルタ出
力補正平均信号170が印加され、QPSK変調の各信
号ベクトルに最初の到来波に対応するインパルス応答の
複素共役を掛けた伝送信号ベクトルが求められ、信号ベ
クトル信号164Bとして出力される。QPSKデータ
(1,1)に対応した信号ベクトルS(1,1)は次式
で表現される。
The matched filter output correction average signal 170 output from the average signal code correction circuit 124 is applied to the signal vector generation circuit 123, and the complex conjugate of the impulse response corresponding to the first arriving wave is added to each signal vector of QPSK modulation. Is calculated and output as a signal vector signal 164B. The signal vector S (1,1) corresponding to the QPSK data (1,1) is expressed by the following equation.

【数34】 この信号ベクトルS(1,1)は、マッチドフィルタ出
力補正平均信号170の
(Equation 34) This signal vector S (1,1) is the average of the matched filter output correction average signal 170.

【外7】 さらに4で除することにより得られる。また、信号ベク
トルS(1,1)の実数部と虚数部の入れ替えと符号反
転により、90度,180度及び270度の回転操作を
施すことにより、信号ベクトルS(−1,1),S(−
1,−1),S(1,−1)が各々得られる。
[Outside 7] It is obtained by further dividing by 4. Further, by performing a rotation operation of 90 degrees, 180 degrees and 270 degrees by exchanging the real part and the imaginary part of the signal vector S (1, 1) and inverting the sign, the signal vectors S (-1, 1), S (-
1, -1) and S (1, -1) are obtained.

【0046】判定帰還等化回路116にはディジタル受
信信号162、インパルス応答信号164A、信号ベク
トル信号164B及び情報変調復調回路117から出力
される復調信号166が印加されており、データ期間に
動作して、受信信号の判定帰還波形等化を行う。
The digital feedback signal 162, the impulse response signal 164A, the signal vector signal 164B, and the demodulation signal 166 output from the information modulation / demodulation circuit 117 are applied to the decision feedback equalization circuit 116, and operate during the data period. , And performs a decision feedback waveform equalization of the received signal.

【0047】判定帰還波形等化の動作について、数式を
用いて以下で説明する。データ期間におけるi番目の送
信シンボルをTSi 、i番目の受信シンボルをRSi
する。このとき、次式(25)が成り立つ。
The operation of the decision feedback waveform equalization will be described below using mathematical expressions. The i-th transmission symbol in the data period is TS i , and the i-th reception symbol is RS i . At this time, the following equation (25) holds.

【数35】 式(25)の両辺にh0 * を掛けると、(Equation 35) By multiplying both sides of equation (25) by h 0 * ,

【数36】 が得られる。[Equation 36] Is obtained.

【0048】一方、判定帰還等化回116の動作は、On the other hand, the operation of the decision feedback equalizer 116 is as follows.

【数37】 と表現することができる。ここで、EQi はi番目の受
信シンボルに対する波形等化信号165であり、TS'
i-k はkシンボル前の判定データから推定されるkシン
ボル前のQPSK信号である。また、RSi はディジタ
ル受信信号162、h0 * ,h1 ,h2 ,h3 はインパ
ルス応答信号164A、h0 * TS’i-kは信号ベクト
ル164及び復調信号166により各々与えられてい
る。
(37) Can be expressed as Here, EQ i is the waveform equalized signal 165 for the i-th received symbol, and TS ′
ik is a QPSK signal before k symbols estimated from the determination data before k symbols. RS i is given by a digital reception signal 162, h 0 * , h 1 , h 2 , h 3 are given by an impulse response signal 164 A, and h 0 * TS ′ ik is given by a signal vector 164 and a demodulation signal 166.

【0049】過去3シンボルにおいてQPSK復調が正
しく行われている場合には、TS’ i-k =TSi-k が成
り立つので、式(26)を式(27)に代入することに
より、
QPSK demodulation is positive in the last three symbols
If not, TS ’ ik= TSikIs formed
Therefore, substituting equation (26) into equation (27)
Than,

【数38】 が得られる。(38) Is obtained.

【0050】情報変調復調回路117では、波形等化信
号165のQPSK復調が行われ、復調信号166が出
力される。また、復調信号166は判定帰還型等化回路
116にもフィードバック信号として出力されている。
伝送路符号復号回路118は、復調信号116を伝送路
符号について復号し、受信データ信号167を出力す
る。
The information modulation / demodulation circuit 117 performs QPSK demodulation of the waveform equalized signal 165, and outputs a demodulated signal 166. The demodulated signal 166 is also output to the decision feedback equalizer 116 as a feedback signal.
The transmission line code decoding circuit 118 decodes the demodulated signal 116 for the transmission line code and outputs a received data signal 167.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にお
けるディジタル通信の送受信機は、送信信号のプリアン
ブル期間に自己相関関数が位相差零の相関ピークの前後
の一定期間で零となり、且つ直流平衡の取れた拡散符号
を用いて伝送路特性の推定を行うので、送信機の変調器
入力がAC結合の場合に起こる信号品質の劣化に関し
て、直流平衡の取れていない拡散符号を送信する場合の
ようにハードウェア上で新たな回路付加による劣化対策
をする必要がなく、低コストでこの信号品質の劣化を軽
減し、高速伝送の可能なディジタル通信の送受信機を実
現することができるという特殊の効果が得られる。
As described above in detail, in the digital communication transceiver according to the present invention, the autocorrelation function becomes zero during a certain period before and after the correlation peak of zero phase difference during the preamble period of the transmission signal, and the DC Since the transmission path characteristics are estimated using the balanced spreading code, the signal quality deterioration that occurs when the modulator input of the transmitter is AC-coupled is not considered. In this way, there is no need to take countermeasures against deterioration due to the addition of new circuits on the hardware, and it is possible to reduce this signal quality deterioration at low cost and to realize a digital communication transceiver capable of high-speed transmission. The effect is obtained.

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

【図1】本発明における送信機の構成例を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a transmitter according to the present invention.

【図2】本発明における受信機の構成例を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiver according to the present invention.

【図3】本発明における受信機の他の構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing another configuration example of the receiver according to the present invention.

【図4】本発明に用いる伝送信号の信号形式を説明する
ための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a signal format of a transmission signal used in the present invention.

【図5】本発明に用いる伝送信号の信号形式を説明する
ための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a signal format of a transmission signal used in the present invention.

【図6】従来の伝送信号の信号形式を説明するための図
である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a signal format of a conventional transmission signal.

【図7】本発明における受信機の動作を説明するための
図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the receiver according to the present invention.

【図8】従来のディジタル情報の無線伝送方式の送信機
の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital information wireless transmission system transmitter.

【図9】従来のディジタル情報の無線伝送方式の受信機
の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital information wireless transmission system receiver.

【図10】従来のディジタル情報の無線伝送方式に用い
られている信号形式を説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a signal format used in a conventional digital information wireless transmission system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリアンブル生成回路 2 情報変調回路 3 フレーム変調回路 13 AD変換回路 14 マッチドフィルタ回路 15 伝送路特性抽出回路 16 判定帰還型等化回路 17 情報変調復調回路 21 平均処理回路 22 インパルス応答回路 23 信号ベクトル生成回路 51 プリアンブル信号 52 情報変調信号 53 送信信号 61 受信信号 62 ディジタル受信信号 63 マッチドフィルタ回路の出力 64A インパルス応答信号 64B 信号ベクトル信号 65 波形等化出力 66 受信データ 70 平均処理出力 101 プリアンブル生成回路 102 伝送路符号符号化回路 103 情報変調回路 104 フレーム合成回路 113 AD変換回路 114 マッチドフィルタ回路 115 伝送路特性抽出回路 116 判定帰還型等化回路 117 情報変調復調回路 118 伝送路符号復号回路 119 正負符号反転回路 120 UW検出回路 121 平均処理回路 122 インパルス応答回路 123 信号ベクトル生成回路 124 平均信号符号補正回路 151 プリアンブル信号 152 伝送路符号 153 情報変調信号 154 送信信号 161 受信信号 162 ディジタル受信信号 163 マッチドフィルタ回路出力 164A インバルス応答信号 164B 信号ベクトル信号 165 波形等化出力 166 復調出力 167 受信データ 168 符号補正逆拡散信号 169 平均処理出力 170 マッチドフィルタ出力補正平均信号 171 UW情報信号 REFERENCE SIGNS LIST 1 preamble generation circuit 2 information modulation circuit 3 frame modulation circuit 13 AD conversion circuit 14 matched filter circuit 15 transmission line characteristic extraction circuit 16 decision feedback equalization circuit 17 information modulation demodulation circuit 21 average processing circuit 22 impulse response circuit 23 signal vector generation Circuit 51 Preamble signal 52 Information modulation signal 53 Transmission signal 61 Receive signal 62 Digital reception signal 63 Matched filter circuit output 64A Impulse response signal 64B Signal vector signal 65 Waveform equalization output 66 Receive data 70 Average processing output 101 Preamble generation circuit 102 Transmission Channel coding circuit 103 information modulation circuit 104 frame synthesis circuit 113 AD conversion circuit 114 matched filter circuit 115 transmission line characteristic extraction circuit 116 decision feedback equalization circuit 117 information modulation / demodulation Circuit 118 Transmission line code decoding circuit 119 Positive / negative sign inversion circuit 120 UW detection circuit 121 Average processing circuit 122 Impulse response circuit 123 Signal vector generation circuit 124 Average signal code correction circuit 151 Preamble signal 152 Transmission line code 153 Information modulation signal 154 Transmission signal 161 Received signal 162 Digital received signal 163 Matched filter circuit output 164A Impulse response signal 164B Signal vector signal 165 Waveform equalization output 166 Demodulation output 167 Received data 168 Code corrected despread signal 169 Average processing output 170 Matched filter output corrected average signal 171 UW information signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K004 AA05 FA05 FB05 FE10 FG04 FH03 5K022 EE02 EE11 EE21 EE33 5K029 AA04 AA18 DD05 FF09 GG07 GG10 HH01 HH05 HH08 HH29 5K033 AA04 AA07 DA17 DB10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K004 AA05 FA05 FB05 FE10 FG04 FH03 5K022 EE02 EE11 EE21 EE33 5K029 AA04 AA18 DD05 FF09 GG07 GG10 HH01 HH05 HH08 HH29 5K033 AA04 AA07 DA17 DB10

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディジタル情報により変調されたベース
バンドディジタル変調信号とスペクトル拡散信号とをフ
レーム合成して得られる送信ベースバンド信号により,
無線周波信号を変調した被変調無線周波を無線伝送路に
伝送するディジタル情報の無線伝送方式であって、前記
スペクトル拡散信号は、自己相関特性が位相零の相関ピ
ークの前後の一定期間で零となり、且つ直流平衡の取れ
た符号であることを特徴とするディジタル情報の無線伝
送方式。
1. A transmission baseband signal obtained by synthesizing a baseband digital modulation signal modulated by digital information and a spread spectrum signal by a frame.
A radio transmission system for digital information in which a modulated radio frequency obtained by modulating a radio frequency signal is transmitted to a radio transmission path, wherein the spread spectrum signal has an autocorrelation characteristic which becomes zero for a predetermined period before and after a correlation peak having a phase of zero. And a DC balanced code.
【請求項2】 プリアンブル期間に伝送される符号{d
n }が次式の条件: 【数1】 を満足することを特徴とする請求項1に記載のディジタ
ル情報の無線伝送方式。
2. A code {d transmitted during a preamble period
n } is the condition of the following equation: 2. The wireless transmission system for digital information according to claim 1, wherein the following is satisfied.
【請求項3】 プリアンブル期間に自己相関関数が位相
差零の相関ピークの前後の一定期間で零となり且つ直流
平衡の取れた符号を繰り返し出力するプリアンブル生成
手段と、データ期間に送信データに対応した伝送路符号
を出力する伝送路符号符号化手段と、前記伝送路符号を
さらに情報変調するための情報変調手段と、前記プリア
ンブル生成手段から出力されるプリアンブル信号と前記
情報変調手段から出力される情報変調信号を合成してフ
レーム変調信号を得るためのフレーム合成手段とを備え
たディジタル情報の無線伝送波送信機。
3. A preamble generating means for outputting a code having a DC-balanced state in which the autocorrelation function becomes zero during a predetermined period before and after a correlation peak having a phase difference of zero during a preamble period, and corresponds to transmission data during a data period. Channel coding means for outputting a channel code; information modulating means for further modulating the channel code; a preamble signal output from the preamble generating means; and information output from the information modulating means. A wireless transmission wave transmitter for digital information, comprising: frame synthesizing means for synthesizing a modulation signal to obtain a frame modulation signal.
【請求項4】 前記プリアンブル生成手段は、プリアン
ブル期間に次式の条件: 【数2】 を満足する符号{dn }を出力するように構成されてい
ることを特徴とする請求項3に記載のディジタル情報の
無線伝送波送信機。
4. The preamble generating means according to claim 1, wherein: 4. The transmitter according to claim 3, wherein the transmitter outputs a code {d n } satisfying the following equation.
【請求項5】 ディジタル情報により変調されたベース
バンドディジタル変調信号とスペクトル拡散信号とをフ
レーム合成して得られる送信ベースバンド信号により,
無線周波信号を変調した被変調無線周波を受信するため
に、前記被変調無線周波の受信信号をAD変換するため
のAD変換手段と、前記AD変換手段の出力信号から逆
拡散信号を得るためのマッチドフィルタ手段と、前記逆
拡散信号を平均化するための平均処理手段と、前記平均
処理手段から出力されるマッチドフィルタ出力平均信号
から波形等化に必要な伝送路特性情報を得るための伝送
路特性抽出手段と、前記伝送路特性情報に基づき前記デ
ィジタル受信信号を波形等化するための波形等化手段
と、前記波形等化手段から出力される波形等化信号を復
調するための情報変調復調手段と、前記情報変調復調手
段から出力される復調信号をさらに復号するための伝送
路符号化復号化手段とを備えていることを特徴とするデ
ィジタル情報の無線伝送波受信機。
5. A transmission baseband signal obtained by frame-synthesizing a baseband digital modulation signal modulated by digital information and a spread spectrum signal,
AD conversion means for AD converting the received signal of the modulated radio frequency to receive a modulated radio frequency obtained by modulating a radio frequency signal, and a despread signal for obtaining a despread signal from an output signal of the AD conversion means. Matched filter means, averaging means for averaging the despread signal, and a transmission path for obtaining transmission path characteristic information required for waveform equalization from a matched filter output average signal output from the averaging means Characteristic extracting means, waveform equalizing means for waveform equalizing the digital reception signal based on the transmission path characteristic information, and information modulation / demodulation for demodulating a waveform equalized signal output from the waveform equalizing means. Means for decoding digital information, further comprising: a transmission path encoding / decoding means for further decoding a demodulated signal output from the information modulation / demodulation means. Transmitting receiver.
【請求項6】 ディジタル情報により変調されたベース
バンドディジタル変調信号とスペクトル拡散信号とをフ
レーム合成して得られる送信ベースバンド信号により,
無線周波信号を変調した被変調無線周波であって、前記
スペクトル拡散信号は次式の条件: 【数3】 を満足する符号{dn }である被変調無線周波を受信す
るために、前記被変調無線周波の受信信号をAD変換す
るためのAD変換手段と、前記AD変換手段から出力さ
れるディジタル受信信号と前記の符号{dn }の前半分
または後半分との相関を求めるためのマッチドフィルタ
手段と、前記マッチドフィルタ手段から出力される逆拡
散信号に同期してプリアンブル期間に伝送される前記の
符号{dn }の周期の半周期で「+1」と「−1」を交
互に繰り返す符号を生成し前記逆拡散信号に乗算する正
負符号反転手段と、該正負符号反転手段の乗算出力を平
均化するための平均処理手段と、UWパターンまたはそ
の符号反転パターンとの一致を検出しその検出されたU
Wの向きの情報を出力するUW検出手段と、該UW検出
手段から出力されるUW情報信号に基づき前記平均処理
手段から出力されるマッチドフィルタ出力平均信号に
「+1」または「−1」を乗算する平均信号符号補正手
段と、前記平均信号符号補正手段から出力されるマッチ
ドフィルタ出力補正平均信号から波形等化に必要な伝送
路特性情報を得るための伝送路特性抽出手段と、前記伝
送路特性情報に基づき前記ディジタル受信信号を波形等
化するための波形等化手段と、前記波形等化手段から出
力される波形等化信号を復調するための情報変調復調手
段と、前記情報変調復調手段から出力される復調信号を
さらに伝送路符号について復号するための伝送路符号化
復号化手段とを備えていることを特徴とするディジタル
情報の無線伝送波受信機。
6. A transmission baseband signal obtained by frame combining a baseband digital modulation signal modulated by digital information and a spread spectrum signal,
A modulated radio frequency obtained by modulating a radio frequency signal, wherein the spread spectrum signal has the following condition: AD conversion means for AD-converting the reception signal of the modulated radio frequency to receive the modulated radio frequency having the code {d n } satisfying the following condition; and a digital reception signal output from the AD conversion means. said a matched filter means for determining a correlation before and half or rear half of the code {d n}, the symbols to be transmitted in synchronization with the despread signal output from said matched filter means preamble period and and sign inverting means for generating a code repeating half cycle of the period of {d n} "+1" and "-1" alternately multiplies the despread signal, averaging the multiplication output of the positive negative sign inverting means Averaging means for detecting a match between the UW pattern or its sign-inverted pattern and detecting the detected U
UW detecting means for outputting information of the direction of W, and multiplying a matched filter output average signal output from the averaging means by "+1" or "-1" based on a UW information signal output from the UW detecting means Average signal sign correction means for performing transmission path characteristic extraction means for obtaining transmission path characteristic information necessary for waveform equalization from a matched filter output correction average signal output from the average signal code correction means; Waveform equalizing means for equalizing the waveform of the digital reception signal based on information; information modulation / demodulation means for demodulating a waveform equalization signal output from the waveform equalization means; and Transmission line encoding / decoding means for decoding the output demodulated signal with respect to a transmission line code. Machine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146945A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Mitsubishi Electric Corp Fast digital correlation unit, and detecting and processing apparatus for frequency of received signal using same
WO2007052830A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-10 Naoki Suehiro Receiving apparatus, receiving method, method for designing matched filter, and method for setting coefficient of transversal filter
KR100720394B1 (en) 2005-12-29 2007-05-21 성균관대학교산학협력단 Communication system based spreading code with zero correlation duration and processing method thereof, and recording medium thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06350561A (en) * 1993-06-14 1994-12-22 Ricoh Co Ltd Data modulation system
JPH07202751A (en) * 1993-12-29 1995-08-04 Nec Corp Spread spectrum transmission method and spread spectrum transmitter
JPH08149105A (en) * 1994-11-18 1996-06-07 Japan Aviation Electron Ind Ltd Direct spread spectrum multiplex communication method and its device
JP2000307548A (en) * 1999-04-22 2000-11-02 Iwatsu Electric Co Ltd Radio transmitting method and radio transmitting device for digital information

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06350561A (en) * 1993-06-14 1994-12-22 Ricoh Co Ltd Data modulation system
JPH07202751A (en) * 1993-12-29 1995-08-04 Nec Corp Spread spectrum transmission method and spread spectrum transmitter
JPH08149105A (en) * 1994-11-18 1996-06-07 Japan Aviation Electron Ind Ltd Direct spread spectrum multiplex communication method and its device
JP2000307548A (en) * 1999-04-22 2000-11-02 Iwatsu Electric Co Ltd Radio transmitting method and radio transmitting device for digital information

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146945A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Mitsubishi Electric Corp Fast digital correlation unit, and detecting and processing apparatus for frequency of received signal using same
WO2007052830A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-10 Naoki Suehiro Receiving apparatus, receiving method, method for designing matched filter, and method for setting coefficient of transversal filter
KR100720394B1 (en) 2005-12-29 2007-05-21 성균관대학교산학협력단 Communication system based spreading code with zero correlation duration and processing method thereof, and recording medium thereof

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