JP2002314459A

JP2002314459A - スペクトル拡散通信装置

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Publication number: JP2002314459A
Application number: JP2001119218A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Kato; 俊治加藤
Original assignee: Miyota KK
Current assignee: Miyota KK
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】スペクトル拡散通信装置におけるスループッ
トを改善し、多数のチャネル数を確保、かつ単位時間当
たりのフレーム数を増加して完全動画像情報の送受信を
行なうスペクトル拡散通信装置を提供する。【解決手段】弾性表面波コンボルバ７０と、直交ＰＮ
符号部１４による所定の直交ＰＮ符号によりＳＳプリア
ンブル信号を生成し情報信号を直交ＰＮ符号部１４によ
る所定の直交ＰＮ符号により変調してＳＳ情報変調信号
を生成し合成器２６でＳＳプリアンブル信号とＳＳ情報
変調信号を合成しプリアンブルヘッダおよび情報データ
として送信する手段と、プリアンブルヘッダおよび情報
データを受信しＳＳプリアンブル信号を弾性表面波コン
ボルバ７０に入力すると共に直交ＰＮ符号部１４による
所定の直交ＰＮ符号を用いて生成する参照信号を弾性表
面波コンボルバ７０に入力して受信時における同期捕
捉、保持を行なう手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像等の情報信
号をスペクトル拡散無線通信方式により変復調して送受
信を行なうスペクトル拡散通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像や音声等のマルチメディア情報に関
する技術の進歩は、それを利用した通信、放送、エンタ
ーテインメント等への新技術を次々に創出している。こ
れに伴い、他の音声信号等に比べてそのデータ情報量が
桁違いに多い映像信号と音声信号を同時に処理するため
に、画像圧縮技術がにわかに脚光を浴びている。この画
像圧縮技術の中で、動画像信号帯域圧縮方式には、その
標準化を進める組織にＭＰＥＧ（Moving Picture codin
g Expertts Group）があり、ＭＰＥＧの符号化方式の標
準化は、主にＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４の３
タイプに分かれている。特に、ＭＰＥＧ２について説明
すると、ＭＰＥＧ２は、現行のテレビジョン放送、高精
細テレビ（ＨＤＴＶ）を、それぞれ３〜６［Ｍｂｐ
ｓ］、１５〜２０［Ｍｂｐｓ］程度で符号化することに
よる高品質動画の符号化を目標に、ＣＤ−ＲＯＭ等のデ
ジタル蓄積メディアや放送、通信分野に使用可能な符号
化標準である。

【０００３】近年の無線通信技術の発達と無線通信の高
度化に対する要望から、スペクトル拡散通信（ＳＳ通
信）方式を利用する無線通信装置は、２４００〜２４８
３．５［ＭＨｚ］帯である産業科学医療用帯（ＩＳＭバ
ンド）の周波数の電波を使用し、ＭＰＥＧ２に準拠した
画像等の情報信号の送受信を行なう高度小電力データ通
信システムを利用することが望まれている。従来の無線
画像通信装置のチャネル配置については、ＩＳＭバンド
における周波数分割多重（ＦＤＭ）方式を採用して、例
えば２６［ＭＨｚ］を１チャネル（日本国内電波法は１
チャネル当たり最大２６［ＭＨｚ］）として３チャネル
（７８［ＭＨｚ］）を設定し、残りの５．５［ＭＨｚ］
で１チャネルを設定することにより、複数チャネルの使
用が可能である。

【０００４】従来のＳＳ通信方式を利用する無線画像通
信装置の仕様の一例として、以下に現在における装置仕
様を示す。（１）データ信号速度：１１［Ｍｂｐｓ］（２）データ伝送速度：６［Ｍｂｐｓ］（３）フレームレート：１０〜１５［フレーム数／
秒］（４）通信方式（半二重）：２．４［ＧＨｚ］ＤＳ方式（５）信号方式：ＮＴＳＣ（６）チャネル数：最大８チャネル（７）表示解像度：８００×４８０ドット（８）サービスエリア：室外見通し１００［ｍ］（９）外形：ケース付き一体型（１０）法規格：ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ６６

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＳＳ通信方式による無線画像通信装置は、ＦＤＭ方式を
活用しているため、日本国内電波法は１チャネル当たり
最大２６［ＭＨｚ］という日本国内電波法からＩＳＭバ
ンドにおいて３〜４チャネル程度のチャネル数、または
工夫してもその倍程度のチャネル数であり、さらに多数
のチャネル数を確保するには例えば通信帯域幅等に関す
る電波法上の限界があった。

【０００６】一方、従来のＳＳ通信方式による無線画像
通信装置は、信号速度が速くても、実際の情報の伝送速
度が信号速度の半分程度であり、結果的に時間当たりの
情報量であるスループットが低下し、３０［フレーム数
／秒］の完全動画像情報の伝送にも困難を生じていた。

【０００７】さらに、従来のＳＳ通信方式による無線画
像通信装置は、通信の開始時に初期同期捕捉、保持を行
なうためのプリアンブル（同期符号）ヘッダを情報デー
タと共に備えて１パケット化するパケット通信を行なっ
ている。しかし、このプリアンブルヘッダは、受信側の
通信装置において初期同期捕捉に必要な時間だけ継続す
る必要があり、その継続時間内は受信側の通信装置で情
報データを検出できない。一般的に、パケット通信にお
いては、プリアンブルヘッダの期間が長いため、このプ
リアンブルヘッダの期間がＳＳ通信装置における上記し
たスループットの低下を招いていた。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、スペクトル拡散通信方式を用いたパケット通信
のスループットを改善し、多数のチャネル数を確保、か
つ単位時間当たりのフレーム数を増加して完全動画像情
報の送受信を行なうスペクトル拡散通信装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】本発明者等
は、上記目的達成のため試行錯誤して検討した結果、以
下の手段によって上記目的が達成されることを見いだ
し、本発明を完成せしめた。すなわち、本発明のスペク
トル拡散通信装置は、所定の同期符号と情報信号をスペ
クトル拡散（ＳＳ）変調した信号とを送信信号として送
信する送信手段と、弾性表面波コンボルバと、受信信号
と所定の直交擬似雑音符号を用いて生成する参照信号と
を前記弾性表面波コンボルバに入力した後、前記弾性表
面波コンボルバからの出力に基づき受信時における前記
受信信号の同期捕捉、保持を行う手段とを有することを
特徴とする。ここで、「受信信号」とは、狭義の意味で
の受信信号のみならず、前記弾性表面波コンボルバへの
入力信号として受信信号の中心周波数を変換した信号
や、前記中心周波数を変換した信号のうちの一部の信号
も含むものとする。

【００１０】上記構成により、本発明のスペクトル拡散
通信装置は、同期符号の同期捕捉、保持に弾性表面波コ
ンボルバを用いた高速同期捕捉、保持、およびそれらに
伴う情報信号の復調時間の短縮を行ない、その結果とし
て従来よりデータ伝送速度を高め、スループットを改善
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態に係
る前記スペクトル拡散通信装置において、前記送信手段
は、所定の直交擬似雑音符号によりＳＳプリアンブル信
号を生成し、所定の直交擬似雑音符号によるＳＳ方式と
直交位相シフトキーイング方式によりＳＳ情報信号を生
成し、前記ＳＳプリアンブル信号および前記ＳＳ情報信
号をプリアンブルヘッダおよび情報データとして所定の
搬送周波数にて送信するものである。前記情報信号（例
えばＭＰＥＧ２準拠の動画像情報）を入出力するインタ
ーフェース部を備え、前記受信信号として前記プリアン
ブルヘッダおよび前記情報データを受信し、前記受信信
号の同期捕捉、保持の後、前記情報データを前記情報信
号に復調する復調手段を有する。また、前記スペクトル
拡散通信装置は、前記ＳＳプリアンブル信号を生成する
ための所定の直交擬似雑音符号、前記情報信号を変調し
てＳＳ情報変調信号とするための所定の直交擬似雑音符
号、および前記参照信号を生成するための所定の直交擬
似雑音符号を制御信号に基づき設定制御し出力する直交
擬似雑音符号部（直交ＰＮ符号部）を備える。

【００１２】前記スペクトル拡散通信装置は、複数のア
ンテナを備え、前記弾性表面波コンボルバの出力信号か
ら受信時における前記各アンテナを切り替える切替制御
手段と、前記受信信号の電界強度レベルの変動を一定に
調整するオートゲインコントロール手段とを備える。ま
た、前記スペクトル拡散通信装置の高周波回路および中
間周波数回路の一部を前記プリアンブルヘッダおよび前
記情報データの送信時と受信時とで切り替える複数の高
周波スイッチを備え、該各高周波スイッチを切り替える
切替手段を有する。

【００１３】前記スペクトル拡散通信装置における前記
インターフェース部は、前記情報信号を入力する入力部
と前記情報信号を出力する出力部とを備え、前記入力部
に入力される前記情報信号を所定のパケット信号に変形
して前記送信手段に出力する手段と、前記プリアンブル
ヘッダおよび前記情報データを受信したときに前記復調
手段からの信号を前記情報信号のデータ形式に整形して
前記出力部から出力する手段とを有する。また、前記イ
ンターフェース部は、前記直交擬似雑音符号部に対する
前記制御信号を設定出力するものであり、少なくとも前
記切替制御手段、前記オートゲインコントロール手段、
および切替手段の一部をさらに備える。また、前記イン
ターフェース部は、少なくとも中央演算処理部、メモ
リ、フィールドプログラマブルゲートアレイから構成さ
れ、前記メモリには呼出名称データ、帰還タップデー
タ、前記各直交擬似雑音符号の制御データの少なくとも
１つ以上が備えられる。

【００１４】前記スペクトル拡散通信装置は、オフセッ
ト直交位相シフトキーイング方式による変調部および復
調部をさらに備え、前記インターフェース部は前記変調
部および前記復調部における前記オフセット直交位相シ
フトキーイングの変調と復調のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦ
Ｆ）を制御する手段をさらに有する。さらに、前記イン
ターフェース部は、前記復調手段により出力された信号
について誤り検出および誤り訂正を行ない前記出力部か
ら前記情報信号として出力し、前記スペクトル拡散通信
装置は前記弾性表面波コンボルバの代替手段として弾性
表面波マッチドフィルタを備えることが可能である。

【００１５】本実施形態の前記スペクトル拡散通信装置
における前記弾性表面波コンボルバは、第１および第２
の弾性表面波をそれぞれ励振する第１および第２の弾性
表面波変換器と、該第１の弾性表面波変換器と該第２の
弾性表面波変換器の間に配置された出力電極とを備え、
前記第１および第２の弾性表面波変換器および前記出力
電極が１組を１トラックとして複数の組が配置されたマ
ルチトラック構造を有し、前記出力電極はそれぞれ複数
個の出力電極片に分割されたものを用いることができ
る。

【００１６】前記弾性表面波コンボルバの前記出力電極
片の数は、全組とも同数であり、前記出力電極片の長さ
はすべて等しいことが好ましく、前記弾性表面波コンボ
ルバは、前記各組ごとに前記複数個の出力電極片の一部
または全部を組み合わせる手段をさらに有するとよい。

【００１７】本実施形態のスペクトル拡散通信装置は、
情報信号の復調には従来用いられているデジタルマッチ
ドフィルタを活用すると共に、ＳＳプリアンブル信号の
同期符号には直交擬似雑音符号を採用することにより、
符号分割多重（ＣＤＭ）方式を実現し、多数のチャネル
数および高速同期捕捉、保持を確保することが可能であ
る。さらに、本実施形態のスペクトル拡散通信装置は、
アナログ技術とデジタル技術の利点を融合し、画像情報
の高速・高信頼性無線伝送を双方向または一方向で通信
が可能である。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。［スペクトル拡散通信装置の実施例］図１は、本発明の
一実施例に係るスペクトル拡散通信装置であるワイヤレ
ス高品質完全動画伝送装置の装置概要を示す回路ブロッ
ク図である。まず、図１におけるスペクトル拡散（Ｓ
Ｓ）通信装置の送信側の主要な構成要素について説明す
る。１１はＭＰＥＧ２準拠の動画像情報等の情報信号
（画像圧縮情報信号）を入力するデータＩＮ端子、９０
はベースバンド復調・制御・インタフェース（Ｔｘ／Ｒ
ｘ）部（以下、単にインターフェース部という）であ
る。インターフェース部９０は中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）、メモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイ
（ＦＰＧＡ）等から構成される。また、メモリには、呼
出名称データ、帰還タップデータ、直交擬似雑音符号
（直交ＰＮ符号）の制御データ等を備えることが可能で
ある。１２は４４［ＭＨｚ］の同期用の発振器であり、
インターフェース部９０に接続されている。この４４
［ＭＨｚ］は、例えば１１［ＭＨｚ］に分周して本実施
例におけるスペクトル拡散通信装置における各回路部の
クロック周波数として活用することが可能である。

【００１９】１３は情報信号を拡散し、シリアルデータ
をパラレルデータへ変換するベースバンド変調部（ベー
スバンドＳＳＭＯＤＳ／Ｐ）、１４は直交ＰＮ符
号部であり、インターフェース部９０からの制御信号
（コントロール）に基づき直交ゴールド系列やアダマー
ル行列等の所定の直交ＰＮ符号をパラレルデータとして
出力する。１５はオフセット直交位相シフトキーイング
（ＯＱＰＳＫ）を行なうＴ／２部（ＯＱＰＳＫ変調
部）、１６および１７はベースバンド変調部１３からの
デジタル信号のサイドロープを遮断するローパスフィル
タ（ＬＰＦ）である。２０は発振周波数２００［ＭＨ
ｚ］の電圧制御発振器（ＶＣＯ）、２１は９０度移相器
として直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）方式に対
応するためのτ／２部（９０度移相器）である。ここ
で、Ｉは移相０度の信号、ＱはＩ信号に対して９０度移
相された信号を示す。２２および２３は二重平衡変調器
（ＤＢＭ）、２４は加算器である。２５はＤＢＭ、２６
は合成器（ＣＯＭ）、２７はドライバ（ＤＲ）、２８は
ＳＳ信号のスプリアスを落とすバンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、２９はＤＢＭである。

【００２０】３８は発振周波数２．２［ＧＨｚ］のＶＣ
Ｏ、３９は高周波電力増幅器（ＰＡ）、４０はＢＰＦで
ある。４１は送信側（Ｔｘ）と受信側（Ｒｘ）を切り替
える高周波スイッチであり、インターフェース部９０に
より制御される。３６はＰＬＬ周波数シンセサイザ（Ｐ
ＬＬ）、３７は温度補償型クロック発振器（ＴＣＸＯ）
であり、ＴＣＸＯ３７の発振周波数は、例えば１３［Ｍ
Ｈｚ］として直交ＰＮ符号部１４のクロック周波数に用
いることも可能である。

【００２１】３０はＢＰＦ、３１はＰＡ、４２はＴｘと
Ｒｘを切り替える高周波スイッチであり、インターフェ
ース部９０により制御される。４３はＢＰＦであり、４
４はインターフェース部９０により制御される高周波ス
イッチである。高周波アンテナ用スイッチ４４によりア
ンテナ１（ＡＮＴ１）４５またはアンテナ２（ＡＮＴ
２）４６が切り替えられてインターフェース部９０に入
力された情報信号を伝送信号（プリアンブルヘッダおよ
び情報データ）として送信する。

【００２２】図１におけるスペクトル拡散通信装置の送
信側の動作について説明する。データＩＮ端子１１から
入力されたＭＰＥＧ２準拠の動画像等（音声情報を含ん
でもよい）の画像圧縮信号である情報信号は、インター
フェース部９０で情報信号のパケット化（所定のパケッ
ト信号に変形）され、ベースバンド変調部１３に入力さ
れる。ベースバンド変調部１３は、パケット化された情
報信号と直交ＰＮ符号部１４から所定の直交ＰＮ符号を
入力され、この直交ＰＮ符号により情報を拡散して出力
する。パケット化された情報信号の拡散は、例えばＩＳ
Ｍバンドの高周波伝送帯域幅で拡散してもよい。また、
所定の直交ＰＮ符号を出力する直交ＰＮ符号部１４は、
インターフェース部９０からの制御信号により上記各直
交ＰＮ符号の帰還タップおよびチップ長を設定し、各直
交ＰＮ符号の出力タイミング等を設定、制御して出力す
る。上記各直交ＰＮ符号として用いられる符号は、直交
ゴールド系列やアダマール行列等の所定の直交ＰＮ符号
である。直交ＰＮ符号部１４に対してインターフェース
部９０から出力される制御信号は、メモリに備えられた
呼出名称データ、帰還タップデータ、直交ＰＮ符号の制
御データ等を用いて設定され、ＣＰＵ、ＦＰＧＡにより
出力される。

【００２３】ベースバンド変調部１３からそれぞれ出力
された信号のうち、片側の出力信号はＴ／２部１５に入
力され、ＯＱＰＳＫによる遅延制御が行なわれる。ま
た、Ｔ／２部１５はインターフェース部９０により制御
され（図１の点線参照）、ＯＱＰＳＫを行なわないこと
も可能である。そして、ベースバンド変調部１３からの
各出力信号はＬＰＦ１７およびＬＰＦ１６にそれぞれ入
力され、デジタル信号のサイドロープが落とされる。Ｌ
ＰＦ１７およびＬＰＦ１６からの出力信号は、ＤＢＭ２
２およびＤＢＭ２３にそれぞれ入力される。

【００２４】ＤＢＭ２２ではτ／２部２１にてＩ信号
（０度信号）設定された発振周波数２００［ＭＨｚ］の
ＶＣＯ２０の出力とＬＰＦ１７からの信号がミキシング
され、ＤＢＭ２３ではτ／２部２１にてＩ信号に対して
９０度移相された発振周波数２００［ＭＨｚ］のＶＣＯ
２０の出力（Ｑ信号）とＬＰＦ１６からの信号がミキシ
ングされる。その後、各ＤＢＭ２２，２３の出力信号は
加算器２４にて加算され、インターフェース部９０に入
力された情報信号に対する２００［ＭＨｚ］帯のＱＰＳ
Ｋ変調の行なわれたＳＳ情報変調信号となる。

【００２５】一方、インターフェース部９０からの制御
信号によって制御される直交ＰＮ符号部１４は、ベース
バンド変調部１３に所定の直交ＰＮ符号を入力すると共
に、ＤＢＭ２５に対して所定の直交ＰＮ符号をＳＳプリ
アンブル信号（所定の同期符号）として出力する。ＳＳ
プリアンブル信号もベースバンド変調部１３に出力され
る所定の直交ＰＮ符号と同様、インターフェース部９０
により設定制御された信号であり、インターフェース部
９０にて自動または手動で好適に設定制御可能である。
ＤＢＭ２５では、ＳＳプリアンブル信号と発振周波数２
００［ＭＨｚ］のＶＣＯ２０の出力をミキシングし、２
００［ＭＨｚ］帯のＳＳプリアンブル信号とする。

【００２６】加算器２４からのＳＳ変調（ＱＰＳＫ）信
号とＤＢＭ２５からのＳＳプリアンブル信号は、ＣＯＭ
２６で合成され、２００［ＭＨｚ］帯のＳＳプリアンブ
ル信号およびＳＳ情報変調信号（２００［ＭＨｚ］帯の
プリアンブルヘッダおよび情報データ）となる。このＳ
Ｓプリアンブル信号およびＳＳ情報変調信号はＤＲ２
７、そしてＢＰＦ２８にてスプリアス除去処理等の後、
ＤＢＭ２９に入力される。送信時には、インターフェー
ス部９０により制御される高周波スイッチ４１がＴｘ側
へ切り替えられる。ＤＢＭ２９では、発振周波数２．２
［ＧＨｚ］のＶＣＯ３８の出力がＰＡ３９、ＢＰＦ４０
による処理の後に入力される。ＤＢＭ２９では、２００
［ＭＨｚ］帯のＳＳプリアンブル信号およびＳＳ情報変
調信号と２．２［ＧＨｚ］帯の周波数がミキシングし、
周波数変換され、２．４［ＧＨｚ］帯のＳＳプリアンブ
ルヘッダおよびＳＳ情報データとなる。この２．４［Ｇ
Ｈｚ］帯の信号は、ＢＰＦ３０の処理後、ＰＡ３１にて
ＳＳ送信電力を得る。

【００２７】送信時には高周波スイッチ４１と同様にイ
ンターフェース部９０に制御される高周波スイッチ４２
がＴｘ側へ切り替えられ、ＰＡ３１の出力はＢＰＦ４３
による処理後、さらにインターフェース部９０により制
御される高周波スイッチ４４により選択されたアンテナ
４５または４６から２．４［ＧＨｚ］帯のＳＳ送信信号
である伝送信号（プリアンブルヘッダおよび情報デー
タ）として送信される。本実施例のスペクトル拡散装置
は、このプリアンブルヘッダおよび情報データの１パケ
ット信号として、インターフェース部９０に入力される
情報信号の容量等に合わせて単数または複数パケット信
号を送信する。

【００２８】アンテナ４５および４６は、スリーブアン
テナと誘電体アンテナ、または誘電体アンテナ同士で構
成することが可能である。アンテナ４５および４６の切
り替えは、例えば情報送信時はスリーブアンテナとして
のアンテナ４５を使用し、情報受信時はスリーブアンテ
ナと不図示の基板に取り付けられた誘電体アンテナとし
てのアンテナ４６の２本を受信信号の電界強度のレベル
差から好適に切り替えて使用することが好ましい。

【００２９】次に、図１におけるスペクトル拡散通信装
置の受信側の主要な構成要素について説明する。５１は
低雑音増幅器（ＬＮＡ）、５２はＤＢＭ、５３はＢＰ
Ｆ、５４は中間周波数増幅器（ＩＦ−ＡＭＰ）、５５は
ＢＰＦである。ＩＦ−ＡＭＰ５４とＢＰＦ５５の間の点
線は複数個のＩＦ−ＡＭＰをカスケード接続にて配置可
能であることを示す。

【００３０】５６は入力信号の分配器（ＣＯＭ）、５７
は分配器（ＣＯＭ）である。５８と６２はＤＢＭ、５９
と６３はＬＰＦ、６４はＯＱＰＳＫの復調を行なうＴ／
２部（ＯＱＰＳＫ復調部）である。Ｔ／２部６４とイン
ターフェース部９０の間の点線は、インターフェース部
９０によりＯＱＰＳＫ復調のＯＮ／ＯＦＦが制御される
ことを示す。６０と６５はアナログ−デジタル変換部
（Ａ／Ｄ部）、６１と６６はデジタルマッチドフィルタ
（ＤＭＦ）である。

【００３１】６７はＤＢＭ、６８はＤＲ、６９はＢＰＦ
である。７０は各種ＳＳプリアンブル信号を高速に同期
捕捉、保持する弾性表面波（ＳＡＷ）コンボルバであ
る。７１はＬＮＡ、７２はＢＰＦ、７３は検波器、７４
はＡ／Ｄ部、８１は受信した動画像情報等をＭＰＥＧ２
準拠の画像圧縮情報信号（情報信号）として出力するデ
ータＯＵＴ端子である。

【００３２】図１におけるスペクトル拡散通信装置の受
信側の動作について説明する。２．４［ＧＨｚ］帯の伝
送信号（プリアンブルヘッダおよび情報データ）は、ア
ンテナ４５またはアンテナ４６により受信される。その
後、この受信信号は、ＢＰＦ４３により高周波ノイズを
除去し、高周波スイッチ４２がインターフェース部９０
の制御によりＲｘ側へ切り替えられ、ＬＮＡ５１の処理
後、ＤＢＭ５２へ入力される。

【００３３】ＤＢＭ５２では、ＰＡ３９およびＢＰＦ４
０を介して処理された発振周波数２．２［ＧＨｚ］帯の
ＶＣＯ３８の出力と受信された２．４［ＧＨｚ］帯の受
信信号がミキシングされ、２００［ＭＨｚ］帯のＳＳプ
リアンブル信号およびＳＳ変調（ＱＰＳＫ）信号とな
る。このＳＳプリアンブル信号およびＳＳ情報変調信号
は、ＢＰＦ５３による２００［ＭＨｚ］帯以外のノイズ
除去処理後、ＩＦ−ＡＭＰ５４に入力される。ＩＦ−Ａ
ＭＰ５４では、インターフェース部９０のオートゲイン
コントロール（ＡＧＣ）により、ＳＳプリアンブル信号
およびＳＳ情報変調信号の受信レベル変動を自動的に一
定のレベルに抑えるように制御される。ＩＦ−ＡＭＰ５
４の処理後、ＳＳプリアンブル信号およびＳＳ情報変調
信号はＢＰＦ５５にて処理が行なわれ、ＣＯＭ５６に入
力される。ＣＯＭ５６ではＳＳプリアンブル信号および
ＳＳ情報変調信号をＣＯＭ５７、およびＳＡＷコンボル
バ７０へそれぞれ出力する。

【００３４】ＣＯＭ５７では入力されたＳＳプリアンブ
ル信号およびＳＳ情報変調信号をさらに分配し、ＤＢＭ
５８およびＤＢＭ６２へそれぞれ入力する。ＤＢＭ５８
ではＣＯＭ５７から入力された信号と発振周波数２００
［ＭＨｚ］のτ／２部２１（９０度移相器）のＩ信号の
出力をミキシングし、Ｉ信号の復調を行なう。また、Ｄ
ＢＭ６２ではＣＯＭ５７から入力された信号とτ／２部
２１により９０度移相された発振周波数２００［ＭＨ
ｚ］のＶＣＯ２０の出力をミキシングし、Ｑ信号の復調
を行なう。ＤＢＭ５８からの出力信号は、ＬＰＦ５９に
より高周波ノイズが除去され、Ａ／Ｄ部６０にてアナロ
グ信号からデジタル信号に変換される。このデジタルＩ
信号は、ＤＭＦ６１により情報復調が行なわれ、インタ
ーフェース部９０に入力される。一方、ＤＢＭ６２から
の出力信号は、ＬＰＦ６３により高周波ノイズが除去さ
れ、ＯＱＰＳＫが行なわれている場合はインターフェー
ス部９０により制御されたＴ／２部６４によりＯＱＰＳ
Ｋの復調が行なわれる。ただし、Ｑ信号がＯＱＰＳＫ変
調されていない場合は、Ｔ／２部６４を駆動することな
く、Ｔ／２部６４への入力信号をＴ／２部６４からの出
力信号とする。Ｔ／２部６４の出力信号は、Ａ／Ｄ部６
５にてアナログ信号からデジタル信号に変換される。こ
のデジタルＱ信号は、ＤＭＦ６６により情報復調が行な
われ、インターフェース部９０に入力される。

【００３５】ＳＡＷコンボルバ７０には、ＣＯＭ５６か
ら２００［ＭＨｚ］帯のＳＳプリアンブル信号およびＳ
Ｓ情報変調信号がＳＳ入力信号として入力される。ま
た、ＳＡＷコンボルバ７０に対して入力されるＳＳ参照
信号には、インターフェース部９０に制御された直交Ｐ
Ｎ符号部１４からの所定の直交ＰＮ符号と発振周波数２
００［ＭＨｚ］のＶＣＯ２０の出力をＤＢＭ６７でミキ
シングし、ＤＲ６８、ＢＰＦ６９にて増幅、帯域制限処
理が行なわれたＳＳ２００［ＭＨｚ］の参照信号とな
る。このＳＳ参照信号の所定の直交ＰＮ符号は、直交Ｐ
Ｎ符号部１４を制御するインターフェース部９０により
自動または手動で好適に設定制御可能である。ＳＡＷコ
ンボルバ７０では、ＳＳ入力信号として入力されるＳＳ
プリアンブル信号とＳＳ参照信号の所定の直交ＰＮ符号
が合致したときにコンボリューション出力が出力され
る。ＳＡＷコンボルバ７０にＳＳプリアンブル信号と同
様に入力されるＳＳ情報変調信号については、ＳＳ参照
信号の直交ＰＮ符号とＳＳ情報変調信号の直交ＰＮ符号
が異なる設定とされるため、ＳＡＷコンボルバ７０から
コンボリューション出力は出力されない。ＳＡＷコンボ
ルバ７０からの出力信号は、ＬＮＡ７１、ＢＰＦ７２に
て増幅、帯域制限処理が行なわれた後、検波器７３にて
エンベローブ検波が行なわれ、Ａ／Ｄ部７４にてデジタ
ル信号に変換されてインターフェース部９０に入力され
る。ここで、本実施例におけるＳＡＷコンボルバは、そ
の中心周波数が２００［ＭＨｚ］のものを用いたが、中
心周波数が１０００［ＭＨｚ］のものを用いてＳＳ入力
信号およびＳＳ参照信号をこの中心周波数に合わせる装
置構成としてもよい。本装置構成としては、例えば受信
したプリアンブルヘッダおよび情報データを中間周波数
回路で１［ＧＨｚ］とし、直交ＰＮ符号部１４からＳＳ
参照信号用に出力される所定の直交ＰＮ符号を発振周波
数１［ＧＨｚ］のＶＣＯの出力とミキシングしてＳＳ参
照信号を得てプリアンブル信号の高速同期捕捉、保持を
行なう。さらに、本実施例では、図１のＳＡＷコンボル
バ７０を用いずにＳＡＷマッチドフィルタを活用してス
ペクトル拡散通信装置を構成してもよい。ＳＡＷマッチ
ドフィルタを活用する場合は、ＳＡＷコンボルバと同様
にＳＳプリアンブル信号の高速保持は可能であるが、チ
ャネル数が多くとれないため、ＣＤＭＡ方式対応の構成
とするためには複数のＳＡＷマッチドフィルタを備える
等の装置構成とする必要がある。

【００３６】インターフェース部９０は、ＳＡＷコンボ
ルバ７０にて受信信号のＳＳプリアンブル信号と同期捕
捉、保持がなされた場合、つまりＡ／Ｄ部７４から入力
される信号により同期捕捉、保持がなされたとインター
フェース部９０が判断した場合、各ＤＭＦ６１，６６か
らの入力信号に対してデータの取り込みを始める。そし
て、各ＤＭＦ６１，６６からインターフェース部９０に
入力される信号は、ＱＰＳＫ復調、パケット信号の復調
（データＩＮ端子１１から入力された情報信号と同様の
データ形式に整形）や、誤り検出、訂正を行ない、ＭＰ
ＥＧ２準拠の動画像等（音声情報を含んでもよい）の画
像圧縮情報信号として情報信号をデータＯＵＴ端子８１
から出力する。また、ＳＡＷコンボルバ７０からの出力
信号は、ＳＳプリアンブル信号の同期捕捉、保持を行な
う。ＳＡＷコンボルバ７０にてＳＳプリアンブル信号と
同期捕捉、保持がなされなかった場合、インターフェー
ス部９０は、データＯＵＴ端子８１から動画像情報等の
情報信号を出力しない。

【００３７】本実施例のスペクトル拡散装置は、プリア
ンブルヘッダおよび情報データを１パケットとする単数
または複数パケットを受信して、インターフェース部９
０のデータＯＵＴ端子８１から情報信号を出力する。Ｓ
ＡＷコンボルバ７０により受信信号との同期捕捉、保持
がなされた場合、データＯＵＴ端子８１から出力された
情報信号は、データＯＵＴ端子８１に接続されるＭＰＥ
Ｇ２対応の装置（例えばＭＰＥＧ２準拠データのエンコ
ード／デコードによる録画／再生が可能なデジタルビデ
オハードディスクドライブ）により圧縮データの伸張等
を行って動画像等の再生がなされる。

【００３８】インターフェース部９０による上述した各
種制御について説明する。直交ＰＮ符号部１４につい
て、インターフェース部９０は、送信側のＳＳプリアン
ブル信号用の直交ＰＮ符号とベースバンド変調部１３に
対するＳＳ変調用の直交ＰＮ符号、および受信側のＳＡ
Ｗコンボルバ７０のＳＳ参照信号用の直交ＰＮ符号をそ
れぞれ設定制御可能である。この設定制御には、インタ
ーフェース部９０に備えられたメモリに備えられている
呼出名称データ、帰還タップデータ、直交ＰＮ符号の制
御データ等を用いる。直交ＰＮ符号部１４からの各直交
ＰＮ符号としては、直交ゴールド系列やアダマール行列
等の符号をそれぞれ出力可能である。特に、ＳＳプリア
ンブル信号には、上記した各種直交ＰＮ符号により１０
０チャネル以上のチャネル設定が可能である。直交ＰＮ
符号部１４からの上記各直交ＰＮ符号の各出力値および
出力タイミングは、インターフェース部９０に入力され
る情報信号のパケットサイズや受信側の復調を考慮して
設定される。

【００３９】高周波スイッチ４４をインターフェース部
９０が制御することによるアンテナ４５とアンテナ４６
の切り替え制御は、Ａ／Ｄ部７４の出力信号から行な
う。Ａ／Ｄ部７４の出力を入力されたインターフェース
部は、入力値である電界強度のレベルから受信時にアン
テナ４５とアンテナ４６を切り替える。例えば、アンテ
ナ４５がスリーブアンテナであり、アンテナ４６が誘電
体アンテナの場合は、一般的にスリーブアンテナの方が
送受信時のアンテナ利得が高いため、受信された電界強
度レベルから好適に各アンテナ４５，４６を切り替える
ことが可能である。

【００４０】ＩＦ−ＡＭＰ５４に対するインターフェー
ス部９０による制御は、検波器７３の出力からインター
フェース部９０がＩＦ−ＡＭＰ５４にＡＧＣを行なうも
のである。上述した各アンテナ４５，４６の切り替え制
御は、受信信号の電界強度の強いアンテナを、検波器７
３の出力レベルを検知しながら電界強度の強いアンテナ
を選択するものである。電界強度の強いアンテナをイン
ターフェース部９０を介して切り替え制御をする。イン
ターフェース部９０は、検波器７３の出力値の振幅変化
（不図示）からＩＦ−ＡＭＰ５４に対して電圧制御を行
なうことで、受信信号の電界強度のレベル変動を一定に
抑えるように制御する。

【００４１】Ｔｘ・Ｒｘ切り替え用高周波スイッチ４
１，４２の送信側（Ｔｘ）または受信側（Ｒｘ）におけ
る切り替え制御は、インターフェース部９０に対してデ
ータＩＮ端子１１から入力される入力信号の有無、所定
の入力信号をインターフェース部９０が検知すること、
さらにインターフェース部９０における高周波スイッチ
４１および高周波スイッチ４２の切り替え時間設定のい
ずれか１つ以上の条件により切り替えが可能である。

【００４２】上述したように、本実施例のスペクトル拡
散装置によれば、送信側にて所定の直交ＰＮ符号による
ＳＳプリアンブル信号をＳＳ情報変調信号のプリアンブ
ルヘッダとして送出し、受信側にてＳＳプリアンブル信
号をＳＡＷコンボルバにより高速同期捕捉、保持を行な
い、ＳＳ情報変調信号を情報復調する。情報伝送方式と
しては、時分割多重（ＴＤＭ）方式により、プリアンブ
ルヘッダおよび情報データであるパケット情報の送受信
を行なうことができる。本実施例のスペクトル拡散装置
は、ＳＡＷコンボルバをプリアンブルヘッダの同期捕
捉、保持に用いるため、高速に同期捕捉、保持が行なわ
れ、同期捕捉、保持に必要な時間を従来より飛躍的に短
縮できる。また、ＳＳプリアンブル信号として直交ＰＮ
符号を各種設定することにより、高速同期捕捉、保持と
共に情報信号の多チャネル化が可能である。情報信号
は、送信側では所定の直交ＰＮ符号によりベースバンド
変調部等を用いて情報変調を行ないプリアンブルヘッダ
と合成された情報データとして送信され、受信側では受
信された情報データをＤＭＦ等を用いて情報復調を行な
うことにより、ＳＳ送受信による高信頼性化、高セキュ
リティ化が図れると共に、プリアンブル信号の高速同期
捕捉、保持や情報信号の多チャネル化等によるスループ
ットの向上が図れる。

【００４３】本実施例によれば、アナログ回路とデジタ
ル回路の利点を融合し、高速画像データ高信頼性無線伝
送が双方向若しくは一方向通信共に可能である。また、
上記実施例のスペクトル拡散装置では、ＳＳ−ＤＳ方式
による双方向完全動画パケット通信が可能となる。さら
に、本実施例のスペクトル拡散装置は、特にホームシア
ター、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、電荷結合素
子（ＣＣＤ）を備えたＣＣＤカメラ、ケーブルテレビ
（ＣＡＴＶ）、プロジェクター、ビデオレコーダ等から
の動画像、音声等の情報の送受信に用いることができ
る。

【００４４】以上が本実施例の説明であるが、以下に、
本発明者等が開発したスペクトル拡散通信装置であるＳ
ＡＷコンボルバを備えたＳＳ無線動画伝送モジュールの
主要な仕様を示す。（１）データ信号速度：１１［Ｍｂｐｓ］（２）データ伝送速度：９［Ｍｂｐｓ］以上（３）フレームレート：３０［フレーム数／秒］（４）通信方式（半二重）：２．４［ＧＨｚ］または
５．２［ＧＨｚ］ＤＳ方式（５）信号方式：ＮＴＳＣ（６）チャネル数：１００チャネル以上（７）表示解像度：８００×６００ドット（８）サービスエリア：室外見通し７００［ｍ］（９）外形：送受信ＰＣＢモジュール型（１０）法規格：ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ６６

【００４５】本実施例におけるＳＳ無線動画伝送モジュ
ールは、上述した従来のＳＳ通信方式を利用する無線画
像通信装置と比べて、そのシステム性能がいずれも従来
の無線画像通信装置より優れていることが分かった。

【００４６】［弾性表面波コンボルバの実施例］次に、
上記説明した弾性表面波（ＳＡＷ）コンボルバの一例と
して、マルチトラック構造を有するＳＡＷコンボルバデ
バイスの要部概略図を図２に示す。同図において、１１
１は受信信号が入力される第１の弾性表面波変換器、１
１２は参照信号が入力される第２の弾性表面波変換器で
ある。第１の弾性表面波変換器１１１は正電極１１３お
よび負電極１１７を有する第１のすだれ状電極（ＩＤ
Ｔ）、並びに、正電極１１４および負電極１１７を有す
る第３のすだれ状電極で構成される。つまり第１のすだ
れ状電極と第３のすだれ状電極との並列構造を有してい
る。第２の弾性表面波変換器１１２も第１の弾性表面波
変換器１１１に対応して、正電極１１５および負電極１
１８（第２のすだれ状電極）、並びに、正電極１１６お
よび負電極１１８（第４のすだれ状電極）の並列構造で
構成される。

【００４７】１２１は第１のすだれ状電極と第２のすだ
れ状電極に対応する出力電極（遅延線）であり、複数個
の出力電極片１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃで構成され
る。第１および第２のすだれ状電極と出力電極１２１と
により第１のトラックが構成される。１２２は第３のす
だれ状電極と第４のすだれ状電極に対応する出力電極
（遅延線）であり、複数個の出力電極片１２２ａ，１２
２ｂ，１２２ｃで構成される。第３および第４のすだれ
状電極と出力電極１２２とにより第２のトラックが構成
される。つまり図２のＳＡＷコンボルバは、第１および
第２のトラックが配置されたマルチトラック構造を有す
る。

【００４８】１２３は第１トラックの出力電極１２１の
複数の出力電極片を組み合わせるために各出力電極片を
カスケード接続するカスケード接続回路であり、出力端
子ｏｕｔＡ，ｏｕｔＢおよび外部ＳＷ１３７を有してい
る。カスケード接続回路１２３は、好適な出力電極片の
長さを組み合わせて第１トラックの出力電極を構成し、
コンボリューション出力信号を各出力端子から取り出
す。１２４は第２トラックの出力電極１２４の複数の出
力電極片を組み合わせるために各出力電極片をカスケー
ド接続するカスケード接続回路であり、出力端子ｏｕｔ
Ａ’，ｏｕｔＢ’および外部ＳＷ１３７を有している。
カスケード接続回路１２３は、好適な出力電極片の長さ
を組み合わせて第１トラックの出力電極を構成し、コン
ボリューション出力信号を各出力端子から取り出す。

【００４９】図２において、カスケード接続回路１２３
は出力電極片１２１ａと出力電極片１２１ｃを接続し、
カスケード接続回路１２４は出力電極片１２２ａと出力
電極片１２２ｃを接続しており、第１トラック側は出力
端子ｏｕｔＢから遅延線長２Ｌを、第２トラック側は出
力端子ｏｕｔＡ’から遅延線長２Ｌを選択する。また、
外部ＳＷコントロール回路１２５は、第１トラックと第
２トラックの各出力電極１２１，１２２を同時にＯＮ／
ＯＦＦする手段である。１１９，１４０は第１の弾性表
面波変換器１１１（第１および第３のすだれ状電極１１
３，１１４，１１７の並列構造）、第２の弾性表面波変
換器１１２（第２および第４のすだれ状電極１１５，１
１６，１１８の並列構造）と出力電極１２１，１２２の
間のシールド電極である。

【００５０】１３１，１３５はバンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、１３２は直交ＰＮ発振器（擬似雑音ＯＳＣ）、
１３３はＰＬＬ周波数シンセサイザ、１３４，１３６は
二重平衡変調器（ＤＢＭ）をそれぞれ示し、それぞれ外
部回路を構成する。外部回路はＳＳ参照信号を発生させ
るための回路である。

【００５１】第１の弾性表面波変換器１１１は、受信信
号を入力する端子を２端子（図中ではＩＮ１およびＩＮ
３）有する（並列構造）。各端子はそれぞれすだれ状電
極の正電極側１１３および１１４に配置され、負電極１
１７は共通である。この第１の弾性表面波変換器１１１
に対応して、第２の弾性表面波変換器１１２は、参照信
号の入力端子を２端子（ＩＮ２およびＩＮ４）有してい
る。本実施例においては、第１および第２の弾性表面波
変換器１１１，１１２は、それぞれ重み付けによる一方
向性または両方向性チャープ型ＩＤＴを、負電極を共通
として並列構造にて開発したものである。これらの一方
向性または両方向性の広帯域チャープ型ＩＤＴは、特開
平７−２１２１８４号および特開平６−２６０８８１号
等を用いることができる。言い替えれば、第１および第
２の弾性表面波変換器１１１，１１２は、特開平７−２
１２１８４号および特開平６−２６０８８１号等のＩＤ
Ｔを負電極を共通としてそれぞれ並列に構築したもので
ある。これらのチャープ型ＩＤＴは、コンボリューショ
ン効率が高く、広帯域特性を有し、低挿入損失かつ周波
数特性がフラットでリップルが少ないという特徴を有す
る。

【００５２】図２において、出力電極１２１，１２２も
第１および第２の弾性表面波変換器１１１，１１２の並
列構造に対応して、第１トラック側に出力電極１２１、
第２トラック側に出力電極１２２が配置され、それぞれ
受信信号と外部回路からの参照信号との相関をとって出
力電極１２１，１２２からコンボリューション出力を電
気信号として取り出す。ここで、出力電極１２１，１２
２の長さは受信するデータ伝送速度信号に対応するた
め、分割された複数個の出力電極片で構成され、カスケ
ード接続回路１２３，１２４および外部ＳＷコントロー
ル回路１２５により各種のＳＳ変復調方式に対応する構
成（各出力電極片の長さを組み合わせて出力電極長を構
成）をマルチトラックで対応することにより、広帯域可
変遅延線型の相関器となるＳＡＷコンボルバを提供する
（相関器の二重化をも含む）。

【００５３】出力電極１２１，１２２の出力電極片１個
の長さ（ゲート電極）は、図中では第１トラックがＬ、
第２トラックもＬとなり（出力電極片１個の長さはトラ
ック単位で異なる長さ、例えば第１トラックがＬ、第２
トラックが２Ｌ等で構成することも可能であり、すべて
異なる長さで構成することも可能）、この出力電極片の
一部または全部（１個または２個以上）をカスケード接
続回路１２３，１２４および外部ＳＷコントロール回路
１２５により組み合わせてＤＰＳＫの復調方式である遅
延検波にも対応する。例えば、ＤＰＳＫの復調方式（遅
延検波を採用）についての出力電極の活用方法は、高速
データ１ビット（ＰＮ１周期）に相当する箇所が、第１
トラックの出力電極１２１の中央部の長さＬの出力電極
片１２１ｂと、データ１ビット遅延した第２トラックの
出力電極１２２の中央部を除く残り２つの出力電極片１
２１ａ，１２１ｃの長さ２Ｌを用いてエンベローブ検波
を行なう。その際に、出力端子ｏｕｔＡおよびｏｕｔ
Ａ’を外部のＤＢＭのＬｏ．ＲＦ各ポート（不図示）に
入力し、ＩＦポートからデータＨ，Ｌに対応して位相が
１８０°異なるコンボリューション信号のエンベローブ
検波波形を出力する。また、低速データ１ビット（ＰＮ
１周期）の時は、第１トラックをトータル３Ｌ、第２ト
ラックをトータル３Ｌに組み合わせて高速データ同様、
データＨ，Ｌに対応してコンボリューション信号のエン
ベローブ検波を行なう。

【００５４】出力電極１２１，１２２を分割する理由
は、出力効率をアップさせるためであり、出力電極１２
１，１２２のインピーダンスマッチングをとりやすい最
適な分割比を考えて設計される。ここで、出力電極１２
１，１２２の分割数は、図２においては第１トラックお
よび第２トラックにて同一数（トラック単位で異なる分
割数で構成することも可能）である。また、この分割数
は、図２においては第１および第２トラックで３個であ
るが、２個若しくは３個以上で構成することも可能であ
る（複数個で構成可能）。その場合は、外部ＳＷコント
ロール回路方式も異なってくる。基本的には少ないＳＷ
数で構成することが好適である。この分割数をカスケー
ド接続することにより、長い出力電極を利用してＳＳ方
式による高分解能測距用相関器等に応用できる。また、
ゲート電極は図２に示すように、第１トラックおよび第
２トラック共にすべて同じ長さ（比率）に設定して本デ
バイスが構成される。図中の左右ＩＤＴおよび各トラッ
ク毎に出力電極１２１，１２２の右端および左端にそれ
ぞれ示す点線は、出力電極片が複数個であることを示し
ている。

【００５５】また、本実施例のＳＡＷコンボルバのマル
チトラック構造により、Ｍ−ａｒｙ／ＤＳ−方式および
並列組み合わせＤＳ−方式等のデバイスとしても対応可
能であり、Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ（米国の標準通
信方式ＩＳ−６６５として１９９５年に制定）等にも対
応可能である。第１および第２の弾性表面波変換器１１
１，１１２並びに出力端子ｏｕｔＡ’の下部にそれぞれ
示す矢印は、本弾性表面波コンボルバを縦にならべて各
種の通信方式に対応させる旨を示している。さらに、本
実施例のＳＡＷコンボルバは、各出力電極片をカスケー
ド接続回路にて出力電極（遅延線）の長さを可変できる
ので、広範囲に対応できる超高速・広帯域同期用相関器
デバイスである。

【００５６】以上が本実施例の説明であるが、以下に、
本発明者等が開発したマルチトラック構造による高速・
広帯域対応のＳＡＷコンボルバデバイスの主要な仕様を
示す。（１）中心周波数：１［ＧＨｚ］（２）拡散帯域幅：４００［ＭＨｚ］（３）チップ長：５１１〜１０２３（４）最大入力電力：＋２５［ｄＢｍ］（５）出力効率：−６０〜−６５［ｄＢｍ］（６）チップレート：２００［Ｍｃｐｓ］（７）出力周波数：２［ＧＨｚ］（８）相関処理時間：２．５６［μｓ］（チップ長：５
１１時，１０２３チップ長時＝５．１２［μｓ］）

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果を奏する。（１）本発明のスペクトル拡散通信装置は、所定の同期
符号として多チャネル数を設定することが可能である。
また、高速符号同期相関デバイスとして弾性表面波コン
ボルバを備え、この弾性表面波コンボルバにより所定の
同期符号に対する高速同期捕捉、保持を行なうことがで
き、情報信号の復調における時間短縮が図られ、結果と
してスループットの向上が図れる。

【００５８】（２）送信手段は、所定の同期符号である
所定の直交擬似雑音符号によりプリアンブル信号を生成
し、所定の直交擬似雑音符号と直交位相シフトキーイン
グ方式により情報信号を変調してＳＳ情報変調信号を生
成し、それぞれプリアンブルヘッダおよび情報データと
して所定の搬送周波数、例えば２．４［ＧＨｚ］帯の伝
送信号として送信するため、高セキュリティおよび秘匿
性に富むＳＳ伝送信号を送信できる。（３）本発明のスペクトル拡散通信装置は、例えばＭＰ
ＥＧ２準拠の動画像情報等の情報信号を入出力可能なイ
ンターフェース部を備えるため、標準化信号の入出力に
よる高い汎用性を有する。また、上記実施例によれば、
アナログ相関器である弾性表面波コンボルバによるＳＳ
プリアンブル信号の高速同期捕捉、保持の後にＳＳ情報
データをデジタル相関器により情報信号に復調するた
め、アナログ回路とデジタル回路の長所を活用してスペ
クトル拡散通信装置を構成できる。

【００５９】（４）直交擬似雑音符号部は、ＳＳプリア
ンブル信号生成用、ＳＳ情報信号用、および弾性表面波
コンボルバへのＳＳ参照信号用それぞれの所定の直交擬
似雑音符号を制御信号に基づいて１箇所から設定制御し
出力するため、各所定の直交擬似雑音符号の設定値やタ
イミング制御等の管理が容易となる。（５）複数のアンテナの切替制御手段およびオートゲイ
ンコントロール手段は、プリアンブルヘッダおよび情報
データの受信時に受信信号の電界強度の強いアンテナを
選択し、かつ電界強度レベルを一定に調整するものであ
り、受信信号からの情報信号の高品質化を図ることがで
きる。複数のアンテナとしては、例えばスリーブアンテ
ナと誘電体アンテナを備えることでマルチパスフェージ
ング対策が可能である。（６）複数の高周波スイッチと、この複数の高周波スイ
ッチを切り替える切替手段は、高周波回路および中間周
波数回路の一部をプリアンブルヘッダおよび情報データ
の送信時と受信時とで切り替え可能であり、スペクトル
拡散通信装置の送信側と受信側の高周波回路および中間
周波数回路の一部の装置リソースを共用化できると共に
装置リソースの効率化が図れる。

【００６０】（７）インターフェース部は、データＩＮ
から入力される情報信号、例えばＭＰＥＧ２準拠の動画
像等の情報信号を所定のパケットに変形して前記送信手
段に出力するものであり、プリアンブルヘッダおよび情
報データを受信したときに前記復調手段からの信号を前
記情報信号のデータ形式に整形して出力部から出力する
ため、標準規格に適応したスペクトル拡散通信装置を構
成できる。例えば、国内標準規格に適応したＳＳ−ＤＳ
方式による双方向完全動画パケット通信も可能である。（８）インターフェース部は、直交擬似雑音符号部に対
する制御信号を設定出力するため、インターフェース部
による直交擬似雑音符号部の集中制御ができ、各所定の
直交擬似雑音符号を、例えばインターフェース部に入力
される情報信号や設定値に合わせて制御できる。また、
インターフェース部は、少なくとも前記切替制御手段、
前記オートゲインコントロール手段、および前記切替手
段の一部を備えることにより、インターフェース部によ
る前記制御信号の出力値や前記各手段の動作のタイミン
グ等の集中制御を容易に行なうことができる。（９）インターフェース部における全デジタル信号処理
回路は、少なくとも中央演算処理装置、メモリ、フィー
ルドプログラマブルゲートアレイで構成され、簡素化さ
れたデジタル回路構成とすることができる。また、イン
ターフェース部のメモリには、呼出名称データ、帰還タ
ップデータ、および各直交擬似雑音符号の制御データの
少なくとも１つ以上が備えられるため、これらのデータ
を好適に用いて直交擬似雑音符号部に対する制御信号を
生成することにより、各直交擬似雑音符号を高速かつ高
精度に制御できる。

【００６１】（１０）オフセット直交位相シフトキーイ
ング方式による変調部および復調部は、送受信信号にお
けるオフセット直交位相シフトキーイング変復調の対応
を可能とすると共に、受信側での情報信号への復調を容
易にすることができる。（１１）インターフェース部は、復調手段により復調さ
れた信号について誤り検出および誤り訂正を行なうた
め、プリアンブルヘッダおよび情報データの受信後に高
信頼性を有する情報信号を出力できる。

【００６２】以上のような効果から、本発明のスペクト
ル拡散通信装置は、装置リソースの効率化等による小型
化、弾性表面波コンボルバの採用等による省電力・低電
圧動作化が図れ、装置構成のシンプルなスペクトル拡散
装置を容易に構築することが可能となり、例えばＣＤＭ
Ａ方式のＳＳ無線動画伝送装置をローコストで実現でき
る。また、本発明のスペクトル拡散通信装置は、プリア
ンブルヘッダおよび情報データの無線伝送を双方向若し
くは一方向で通信することが可能である。さらに、本発
明のスペクトル拡散通信装置は、アナログ相関器および
デジタル相関器それぞれの長所を活用して構成されるた
め、従来以上の秘話秘匿性の優れた通信が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスペクトル拡散通信
装置の装置概要を示す回路ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係るマルチトラック構造
を有するＳＡＷコンボルバデバイスを示す要部概略図で
ある。

【符号の説明】

１１：データＩＮ端子、１２：４４［ＭＨｚ］発振器、
１３：ベースバンド変調部、１４：直交ＰＮ符号部、１
５：Ｔ／２部、１６，１７，５９，６３：ＬＰＦ、２
０：２００［ＭＨｚ］ＶＣＯ、２１：τ／２部、２２，
２３，２５，２９，５２，５８，６２，６７：ＤＢＭ、
２４：加算器、２６：合成器、２７，６８：ドライバ、
２８，３０，４０，４３，５３，５５，６９，７２：Ｂ
ＰＦ、３１，３９：ＰＡ、３８：２．２［ＧＨｚ］ＶＣ
Ｏ、４１，４２，４４：高周波スイッチ、４５：アンテ
ナ１、４６：アンテナ２、５１，７１：ＬＮＡ、５４：
ＩＦ−ＡＭＰ、５６：分配器、５７：分配器、６４：Ｔ
／２部、６０，６５，７４：Ａ／Ｄ部、６１，６６：デ
ジタルマッチドフィルタ、７０：弾性表面波コンボル
バ、７３：検波器、８１：データＯＵＴ端子、１１１：
第１の弾性表面波変換器、１１２：第２の弾性表面波変
換器、１１３，１１５：第１トラックの正電極、１１
４，１１６：第２トラックの正電極、１１７：第１トラ
ックの負電極、１１８：第２トラックの負電極、１１
９，１４０：シールド電極、１２１：第１トラックの出
力電極（遅延線）、１２１ａ，ｂ，ｃ：第１トラックの
出力電極片、１２２：第２トラックの出力電極（遅延
線）、１２２ａ，ｂ，ｃ：第２トラックの出力電極片、
１２３：第１トラックのカスケード接続装置、１２４：
第２トラックのカスケード接続装置、１２５：外部ＳＷ
コントロール回路、１３１，１３５：バンドパスフィル
タ（ＢＰＦ）、１３２：ＰＮ発振器（擬似雑音ＯＳ
Ｃ）、１３３：ＰＬＬ周波数シンセサイザ、１３４，１
３６：二重平衡変調器（ＤＢＭ）、１３７：外部ＳＷ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 MA00 PP04 RA04 RA06 RB02 RC02 RD00 RD03 RD07 RE01 RE04 SS06 TA72 TC21 TD11 UA01 UA04 UA10 UA11 UA31 5C063 AA20 AB20 AC01 AC10 CA14 CA40 EA01 EB07 EB50 5J097 AA01 AA19 AA23 BB08 CC04 CC09 CC15 LL01 5K022 EE02 EE21 EE36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の同期符号と情報信号をスペクトル
拡散（ＳＳ）変調した信号とを送信信号として送信する
送信手段と、弾性表面波コンボルバと、受信信号と所定の直交擬似雑音符号を用いて生成する参
照信号とを前記弾性表面波コンボルバに入力した後、前
記弾性表面波コンボルバからの出力に基づき受信時にお
ける前記受信信号の同期捕捉、保持を行う手段とを有す
ることを特徴とするスペクトル拡散通信装置。
【請求項２】前記送信手段は、所定の直交擬似雑音符
号によりＳＳプリアンブル信号を生成し、所定の直交擬
似雑音符号によるＳＳ方式と直交位相シフトキーイング
方式によりＳＳ情報信号を生成し、前記ＳＳプリアンブ
ル信号および前記ＳＳ情報信号をプリアンブルヘッダお
よび情報データとして所定の搬送周波数にて送信するも
のであることを特徴とする請求項１に記載のスペクトル
拡散通信装置。
【請求項３】前記情報信号を入出力するインターフェ
ース部を備え、前記受信信号として前記プリアンブルヘ
ッダおよび前記情報データを受信し、前記受信信号の同
期捕捉、保持の後、前記情報データを前記情報信号に復
調する復調手段を有することを特徴とする請求項２に記
載のスペクトル拡散通信装置。
【請求項４】前記ＳＳプリアンブル信号を生成するた
めの所定の直交擬似雑音符号、前記情報信号を変調する
ための所定の直交擬似雑音符号、および前記参照信号を
生成するための所定の直交擬似雑音符号を制御信号に基
づき設定制御し出力する直交擬似雑音符号部を備えるこ
とを特徴とする請求項２または３に記載のスペクトル拡
散通信装置。
【請求項５】複数のアンテナを備え、前記弾性表面波
コンボルバの出力信号から受信時における前記各アンテ
ナを切り替える切替制御手段と、前記受信信号の電界強
度レベルの変動を一定に調整するオートゲインコントロ
ール手段とを備えることを特徴とする請求項３または４
に記載のスペクトル拡散通信装置。
【請求項６】前記スペクトル拡散通信装置の高周波回
路および中間周波数回路の一部を前記プリアンブルヘッ
ダおよび前記情報データの送信時と受信時とで切り替え
る複数の高周波スイッチを備え、該各高周波スイッチを
切り替える切替手段を有することを特徴とする請求項３
〜５のいずれか１項に記載のスペクトル拡散通信装置。
【請求項７】前記インターフェース部は、前記情報信
号を入力する入力部と前記情報信号を出力する出力部と
を備え、前記入力部に入力される前記情報信号を所定の
パケット信号に変形して前記送信手段に出力する手段
と、前記プリアンブルヘッダおよび前記情報データを受
信したときに前記復調手段からの信号を前記情報信号の
データ形式に整形して前記出力部から出力する手段とを
有することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に
記載のスペクトル拡散通信装置。
【請求項８】前記インターフェース部は、前記直交擬
似雑音符号部に対する前記制御信号を設定出力するもの
であり、少なくとも前記切替制御手段、前記オートゲイ
ンコントロール手段、および切替手段の一部をさらに備
えることを特徴とする請求項７に記載のスペクトル拡散
通信装置。
【請求項９】前記インターフェース部は、少なくとも
中央演算処理部、メモリ、フィールドプログラマブルゲ
ートアレイから構成され、前記メモリには呼出名称デー
タ、帰還タップデータ、前記各直交擬似雑音符号の制御
データの少なくとも１つ以上が備えられることを特徴と
する請求項７または８に記載のスペクトル拡散通信装
置。
【請求項１０】オフセット直交位相シフトキーイング
変復調方式による変調部および復調部をさらに備え、前
記インターフェース部は前記変調部および前記復調部に
おける前記オフセット直交位相シフトキーイングの変調
と復調のオン／オフを制御する手段をさらに有すること
を特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のスペ
クトル拡散通信装置。
【請求項１１】前記インターフェース部は、前記復調
手段により復調された信号について誤り検出および誤り
訂正を行ない前記出力部から前記情報信号として出力
し、前記スペクトル拡散通信装置は前記弾性表面波コン
ボルバの代替手段として弾性表面波マッチドフィルタを
備えることが可能であることを特徴とすする請求項７〜
１０のいずれか１項に記載のスペクトル拡散通信装置。
【請求項１２】前記弾性表面波コンボルバは、第１お
よび第２の弾性表面波をそれぞれ励振する第１および第
２の弾性表面波変換器と、該第１の弾性表面波変換器と
該第２の弾性表面波変換器の間に配置された出力電極と
を備え、前記第１および第２の弾性表面波変換器および前記出力
電極が１組を１トラックとして複数の組が配置されたマ
ルチトラック構造を有し、前記出力電極はそれぞれ複数
個の出力電極片に分割されたものであることを特徴とす
る請求項１または５に記載のスペクトル拡散通信装置。
【請求項１３】前記弾性表面波コンボルバの前記出力
電極片の数は、全組とも同数であり、前記出力電極片の
長さはすべて等しいことを特徴とする請求項１２に記載
のスペクトル拡散通信装置。
【請求項１４】前記弾性表面波コンボルバは、前記各
組ごとに前記複数個の出力電極片の一部または全部を組
み合わせる手段をさらに有することを特徴とする請求項
１２または１３に記載のスペクトル拡散通信装置。