JP2017038334A - Generation detection method for transmission signal using code sequence, communication system, and measuring system - Google Patents

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正 朝比奈
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a transmission method for generating and transmitting a transmission signal from a baseband transmission signal using a multiplexed spreading chip string obtained by multiplying and multiplexing pulses in a code sequence for spreading and a pulse string for coupling by a chip in a localization code sequence, a single carrier modulation signal, and a multicarrier modulation signal; and a reception method for obtaining a multiplexed spreading chip string in the frequency domain or time domain from a received transmission signal, performing inverse spreading and localization processing in a cascade to detect a localization pulse, and thereby enabling a high signal-to-noise ratio improvement rate.SOLUTION: In data transmission using transmission and reception methods of the present invention, data is mapped to a code sequence, and a reception side can detect the data with a high signal-to-noise ratio improvement rate as the type of code sequence, and the shift time and polarity of a localization pulse. In addition, when the methods are used in a measuring system, the measuring system can obtain information on a measuring object from an aspect and a characteristic by calculating a localization pulse from a signal detected from the measuring object with a high signal-to-noise ratio improvement rate.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は符号系列を用いた送信信号の生成検出方法、その生成検出方法を用いた通信システム及び計測システムに関わる。   The present invention relates to a transmission signal generation detection method using a code sequence, a communication system and a measurement system using the generation detection method.

スマートグリッド等の構築のために強雑音や障害物の存在下で高速、高品質な通信が可能な通信方式が必要とされている。従来、雑音耐性に優れ、多元接続を可能とする通信方式としてDS−SS直接シーケンス・スペクトル拡散方式が開示されているが、この方式は、通信途上で送信信号に重畳した狭帯域雑音は逆拡散により帯域外へ除去して信号対雑音比(SN比)を改善できるが、広帯域雑音に対するSN比は改善することができないという問題点があった(非特許文献1、2)。   In order to construct a smart grid or the like, a communication method capable of high-speed and high-quality communication in the presence of strong noise or obstacles is required. Conventionally, the DS-SS direct sequence spread spectrum method has been disclosed as a communication method that is excellent in noise resistance and enables multiple access. This method, however, despreads narrowband noise superimposed on a transmission signal during communication. Therefore, the signal-to-noise ratio (S / N ratio) can be improved by removing the signal out of the band, but the S / N ratio for wide-band noise cannot be improved (Non-Patent Documents 1 and 2).

また、入力データを並列データ系列に順次変換して、各並列データ系列をN個のチャネル(Nは2以上の自然数)に順次分配し、各並列データ系列を所定の直交符号系列、例えば、Walsh関数列、に順次変換し、前記直交符号系列に所定の拡散符号を各々乗じてスペクトル拡散変調処理し、N個のSS(Spread Spectrum:スペクトル拡散)信号を生成し、各SS信号に、それぞれ大きさが異なる遅延を付加し、これらN個のSS信号を所定の方法により多重化して送信多重SS信号を生成し、送信多重SS信号に所定の信号処理を施して送出する送信装置と、拡散符号を、直交符号系列のビット数Jで分割した部分拡散符号を保持し、送信多重SS信号と各部分拡散符号との部分相関値をそれぞれ算出し、各直交符号系列を行要素とする直交符号行列の逆行列を保持し、当該逆行列に各部分相関値からなる列ベクトルを乗じて、直交符号系列各々に対応した直交相関値を算出し、直交相関値が最大となる直交符号系列を特定し、該直交符号系列に予め対応付けられた並列データ系列を復調並列データ系列としてN個のチャネルそれぞれに出力して最尤判定し、送信装置において各チャネルのSS信号に付加された遅延量に基づき、各チャネルの復調並列データ系列の遅延差を補正し、遅延差補正後の各復調並列データ系列を、送信多重SS信号の拡散符号の繰返し周期に同期した再生シンボルクロックに基づいてそれぞれ標本化し、各チャネルの標本化データを並直列変換して直列復調データ系列を得る、受信装置とが開示されている(特許文献4)が、Walsh関数のような直交符号系列は雑音の影響を受けて直交性が失われ易く、雑音が重畳した信号では誤検出の生起確率が高くなるという問題点があった。   Further, the input data is sequentially converted into parallel data sequences, each parallel data sequence is sequentially distributed to N channels (N is a natural number of 2 or more), and each parallel data sequence is assigned to a predetermined orthogonal code sequence, for example, Walsh. Is sequentially converted into a function sequence, and each of the orthogonal code sequences is multiplied by a predetermined spreading code to perform spread spectrum modulation processing to generate N SS (Spread Spectrum) signals. A transmission apparatus that adds delays of different lengths, multiplexes these N SS signals by a predetermined method to generate a transmission multiplexed SS signal, performs predetermined signal processing on the transmission multiplexed SS signal, and transmits the transmission multiplexed SS signal; Is stored with the partial spreading code divided by the number of bits J of the orthogonal code sequence, and the partial correlation value between the transmission multiplexed SS signal and each partial spreading code is calculated, Holds the inverse matrix of the orthogonal code matrix, and multiplies the inverse matrix by the column vector consisting of each partial correlation value to calculate the orthogonal correlation value corresponding to each orthogonal code sequence, and the orthogonal correlation value is the maximum. And the parallel data sequence previously associated with the orthogonal code sequence is output to each of the N channels as a demodulated parallel data sequence to determine the maximum likelihood. Based on the delay added to the channel, the delay difference of the demodulated parallel data sequence of each channel is corrected, and the demodulated parallel data sequence after the delay difference correction is synchronized with the repetition period of the spread code of the transmission multiplexed SS signal A receiving apparatus is disclosed in which a sampling is performed on the basis of a clock and a serial demodulated data sequence is obtained by parallel-serial conversion of sampled data of each channel (Patent Document 4). Orthogonal code sequences such as the sh function are susceptible to loss of orthogonality due to the influence of noise, and there is a problem that the probability of erroneous detection increases in a signal on which noise is superimposed.

また、高速伝送を目的としたM-ary方式および複数の符号系列の組み合わせと極性でデータを表す多値M−ary方式が開示されているが、何れもSN比改善率はDS−SSスペクトル拡散方式以下であり、また、多値M−aryの場合、個別M−ary信号の検出が難しくなるために多重度を増して十分な伝送速度を得ることは困難であるという問題点があった(非特許文献1、3、4)。   Also, there are disclosed an M-ary system for high-speed transmission and a multi-value M-ary system that represents data with a combination and polarity of a plurality of code sequences. In the case of a multi-level M-ary, it is difficult to obtain a sufficient transmission rate by increasing the multiplicity because it becomes difficult to detect an individual M-ary signal ( Non-patent documents 1, 3, 4).

また、送信信号を、シフト時間にデータが写像された周期の被拡散符号系列に周期の拡散符号パルスからなる順序パルス列を乗積して多重化した多重化基本パルス列を用いて生成し、データの復号は検出された多重化基本パルス列を順序パルス列で順次逆拡散して低速符号系列を分離しその局在化パルスを検出して行う符号系列型送信装置及び受信装置が開示されている(特許文献1,2,3)が、この技術の拡散符号系列は順序を与えるものであってデータは被拡散符号系列にのみ写像されるためにチップ当りの情報量が小さく、高速化はこれを補うべく基本パルス列を多重化して行うが処理に長時間を必要とするとともに回路が複雑になりコスト高となるという問題点があった。また、SN比の改善は順序パルス列による周期の多重化基本パルス列の逆拡散と逆拡散された信号の局在化により行うが、逆拡散には被拡散符号系列に対して周期単位の基本パルス列が使用されるため拡散率を十分には大きくできずSN比改善率が制限され、高速化が抑制されるという問題点があった。   Further, a transmission signal is generated using a multiplexed basic pulse train obtained by multiplying a spread code sequence having a cycle in which data is mapped at a shift time by multiplying an order pulse train having a spread code pulse having a cycle, There is disclosed a code sequence type transmitting apparatus and receiving apparatus that perform decoding by despreading a detected multiplexed basic pulse sequence sequentially with an ordered pulse sequence to separate a low-speed code sequence and detecting its localized pulse (Patent Document) 1, 2, 3) However, since the spreading code sequence of this technique gives an order and data is mapped only to the spread code sequence, the amount of information per chip is small, and the increase in speed is to compensate for this. Although the basic pulse train is multiplexed, the processing requires a long time, and the circuit becomes complicated and the cost is high. In addition, the SN ratio is improved by despreading the multiplexed basic pulse sequence of the period by the sequence pulse sequence and localization of the despread signal. In the despreading, the basic pulse sequence of the cycle unit is added to the spread code sequence. Since it is used, the spreading factor cannot be increased sufficiently, so that the S / N ratio improvement rate is limited, and there is a problem that speeding up is suppressed.

以上の既存の技術は、拡散のための符号系列と結合のための符号系列のチップとを乗積して振幅方向に多重度を1以上で従属的に多重化しさらに局在化用符号系列のチップを乗積して時間軸方向に線形結合した多重化拡散チップ列の生成、単数又は複数の多重化拡散チップ列の集合で集合毎に異なる周波数分割方法で生成した直交サブキャリアを変調したOFDM(Orthogonal Frequency Divison Multiplexing)信号を多重度が1以上で多重化して生成した変換信号、または上記集合毎に定められたパラメータの設定方法で生成されたウェーブレットの集合を上記多重化拡散チップ列の集合で変調して生成したウェーブレットOFDM信号が多重度が1以上で多重化された変換信号等に基づく送信信号の生成、受信側における周波数領域に変換された変換信号からの多重化拡散チップ列の取得と逆拡散、及び結合のための符合系列による多重化方向の局在化パルスの検出及び局在化用符号系列による時間軸方向の局在化パルスの検出に連結させて各符合系列を決定する符合系列の検出とを組み入れた本発明とは構成及び方法が異なっている。   The above existing technology multiplies the code sequence for spreading and the chip of the code sequence for combination by multiplying the multiplicity by 1 or more in the amplitude direction, and further the localization code sequence. Multiplexed spread chip sequence generated by multiplying chips and linearly coupled in the time axis direction, OFDM obtained by modulating orthogonal subcarriers generated by different frequency division methods for each set in a set of one or a plurality of multiplexed spread chip sequences (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) A set of multiplexed spread chip sequences obtained by converting a signal generated by multiplexing signals with a multiplicity of 1 or more, or a set of wavelets generated by a parameter setting method defined for each set. The wavelet OFDM signal generated by modulating the signal based on the converted signal multiplexed with a multiplicity of 1 or more Signal generation, acquisition and despreading of a multiplexed spreading chip sequence from the converted signal converted to the frequency domain at the receiving side, and detection and localization of localized pulses in the multiplexing direction by a code sequence for combination The configuration and method are different from those of the present invention which incorporates detection of a code sequence that determines each code sequence by linking to detection of localized pulses in the time axis direction by a code sequence for use.

また、本発明では、データ伝送においては、拡散のための符号系列を含む各符号系列の種類、シフト時間または/及び極性へのデータの写像を許容できる点がさらに従来技術とは異なっている。   Further, the present invention is further different from the prior art in that data transmission can allow the mapping of data to the type, shift time and / or polarity of each code sequence including a code sequence for spreading.

特開2009−38570号公報JP 2009-38570 A 特開2008−124835号公報JP 2008-124835 A 特開2006−270936号公報JP 2006-270936 A 特開2003−218835号公報JP 2003-218835 A

丸林元、他、「スペクトル拡散通信とその応用」、電子情報通信学会Marubayashi, et al., "Spread spectrum communication and its application", IEICE 山内雪路、「スペクトラム拡散通信」、東京電機大学出版会Yukiji Yamauchi, "Spread Spectrum Communication", Tokyo Denki University Press P.K.Enge&D.V.Sarwate、”Spread-spectrum multiple-access performance of orthogonal codes linear receiver”,IEEE Trans.commun.,COM-35,12,p.p.1300-1319(Dec.1967)P.K.Enge & D.V.Sarwate, “Spread-spectrum multiple-access performance of orthogonal codes linear receiver”, IEEE Trans.commun., COM-35, 12, p.p.1300-1319 (Dec.1967) 朱近康、他、“並列組み合わせSS通信方式の提案”、電子情報通信学会(B11)、J74-B-11,5,p.p.207-214(1991-05)Akinaka, et al., “Proposal of parallel combination SS communication method”, IEICE (B11), J74-B-11,5, p.p.207-214 (1991-05)

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、内部干渉雑音及び外部雑音を含む狭帯域及び広帯域の雑音を低減して高いSN比改善率で検出することができる符号系列を用いた送信信号の生成と高いSN比改善率での送信信号の検出とを可能とする符合系列を用いた送信信号の生成検出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and uses a code sequence that can be detected with a high S / N ratio improvement ratio by reducing narrow-band and wide-band noise including internal interference noise and external noise. It is an object of the present invention to provide a transmission signal generation detection method using a code sequence that enables generation of a transmission signal and detection of a transmission signal with a high S / N ratio improvement rate.

また、これらの送信信号の生成方法及び検出方法を用いた送信装置と受信装置とを備え、データの搬送効率が高くまた雑音環境でも多重度を大きく設定して高速のデータ伝送が可能な通信システムを提供することを目的とする。   Also, a communication system comprising a transmission device and a reception device using these transmission signal generation methods and detection methods, having high data transfer efficiency and capable of high-speed data transmission by setting a large multiplicity even in a noisy environment The purpose is to provide.

さらに、これらの送信信号の生成方法及び検出方法を用いた送信装置と受信装置とを備え、高いSN比改善率で高品質の計測を行うことができる符号系列を用いた計測システムを提供することを目的とする。   Furthermore, there is provided a measurement system using a code sequence that includes a transmission device and a reception device that use these transmission signal generation methods and detection methods, and that can perform high-quality measurement with a high SN ratio improvement rate. With the goal.

上記従来例の問題点を解決して前記目的を達成するための本発明は、符合系列を用いた送信信号の生成検出方法において、拡散のための符号系列と結合のためのパルス列のパルスと局在化用符号系列のチップとを乗積した拡散チップ列が結合のためのパルス列に関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成し、少なくとも単数又は複数の多重化拡散チップ列を変換して生成した変換信号に基づいて送信信号を生成して送信し、送信信号を検出して変換信号から時間領域または周波数領域で多重化拡散チップ列を取得し、当該取得された多重化拡散チップ列が有する拡散チップ列を当該拡散チップ列の拡散のための符号系列で逆拡散した信号から少なくとも前記局在化用符号系列の局在化パルスを算出することを特徴とする。 The present invention for solving the above-mentioned problems of the conventional example and achieving the above object is to provide a transmission signal generation and detection method using a code sequence, a code sequence for spreading, a pulse train pulse and a station for combining A spreading chip sequence obtained by multiplying a chip of a local code sequence is multiplexed with respect to a pulse sequence for combining to generate a multiplexed spreading chip sequence having a multiplicity of 1 or more, and at least one or a plurality of multiplexed spreading chips A transmission signal is generated and transmitted based on the converted signal generated by converting the sequence, the transmission signal is detected, a multiplexed spread chip sequence is obtained from the converted signal in the time domain or the frequency domain, and the obtained multiplexing A localization pulse of at least the localization code sequence is calculated from a signal obtained by despreading the diffusion chip sequence included in the diffusion chip sequence with a code sequence for spreading the diffusion chip sequence.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、結合のためのパルス列が、一定振幅の符号系列、または振幅と極性とがそれぞれ定められた単一パルス或いはパルス列であることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the transmission signal generation and detection method, the pulse train for combining is a constant amplitude code sequence, or a single pulse or pulse train in which the amplitude and the polarity are respectively determined.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、拡散のための符号系列が符号長が1以上のM系列であり、多重化拡散チップ列が異なる振幅及び、又は極性を持つ結合のためのパルス列のパルスとM系列とが乗積され多重化されて生成されることを特徴とする。 According to the present invention, in the transmission signal generation and detection method, the code sequence for spreading is an M sequence having a code length of 1 or more, and the multiplexed spreading chip sequence is a pulse train for coupling having different amplitudes and / or polarities. These pulses and M series are multiplied and multiplexed to generate.

本発明の多重化拡散チップ列は任意の順序で生成することができる。
本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、変換信号は、多重化拡散チップ列を少なくとも周波数領域で直交するように変換して多重度を1以上で多重化して生成することを特徴とする。
The multiplexed diffusion chip sequence of the present invention can be generated in any order.
The transmission signal generation detection method according to the present invention is characterized in that the converted signal is generated by converting the multiplexed spread chip sequence so as to be orthogonal at least in the frequency domain and multiplexing the multiplicity by 1 or more. .

本発明は、上記送信信号の検出生成方法において、前記変換信号は、前記多重化拡散チップ列毎に定められた周波数分割方法で生成したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を多重化した多重度が1以上の多重化OFDM信号であり、前記多重化拡散チップ列は、前記多重化OFDM信号を周波数領域に変換して取得されることを特徴とする。
本発明は、上記送信信号の検出生成方法において、変換信号は、多重化拡散チップ列毎に定められたパラメータ設定で生成したウェーブレットOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であり、多重化拡散チップ列は多重化ウエーブレットOFDM信号のウエーブレット係数から取得されることを特徴とする。本発明のウェーブレットOFDM信号はオーバーラッピングしてもよい。また、パラメータはスケーリング係数及びシフトパラメータを表す。
According to the present invention, in the transmission signal detection and generation method, the converted signal has a multiplicity obtained by multiplexing an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal generated by a frequency division method defined for each multiplexed spreading chip sequence. It is one or more multiplexed OFDM signals, and the multiplexed spread chip sequence is obtained by converting the multiplexed OFDM signal into a frequency domain.
According to the present invention, in the transmission signal detection and generation method, the converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing wavelet OFDM signals generated with parameter settings determined for each multiplexed spreading chip sequence. The multiplexed spread chip sequence is obtained from the wavelet coefficient of the multiplexed wavelet OFDM signal. The wavelet OFDM signal of the present invention may be overlapped. The parameter represents a scaling factor and a shift parameter.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、変換信号は、多重化拡散チップ列毎に定められたパラメータ設定で生成したウェーブレットOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であり、多重化拡散チップ列は多重化ウエーブレットOFDM信号をDFT(Discrete Fourier Transfom)変換により周波数領域に変換して取得されることを特徴とする。   According to the present invention, in the transmission signal generation detection method, the converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing wavelet OFDM signals generated with parameter settings determined for each multiplexed spreading chip sequence. The multiplexed spreading chip sequence is obtained by converting the multiplexed wavelet OFDM signal into the frequency domain by DFT (Discrete Fourier Transform) conversion.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、変換信号は多重化拡散チップ列であって、送信信号は多重化拡散チップ列に基づいて生成されることを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the transmission signal generation and detection method, the converted signal is a multiplexed spread chip sequence, and the transmission signal is generated based on the multiplexed spread chip sequence.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、送信信号は、ホッピングする搬送波を変換信号を含む送信信号生成のための信号で変調して生成され、多重化拡散チップ列は送信信号から検出した変換信号から周波数領域または時間領域で取得された信号であることを特徴とする。   According to the present invention, in the transmission signal generation and detection method, the transmission signal is generated by modulating a carrier wave to be hopped with a signal for generating a transmission signal including a converted signal, and the multiplexed spread chip sequence is detected from the transmission signal. It is a signal obtained from the converted signal in the frequency domain or the time domain.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、送信信号は周波数領域で直交する変換信号で搬送波を変調して生成した変調信号であり、多重化拡散チップ列は送信信号を復調して検出した変換信号から周波数領域または時間領域で取得することを特徴とする。   According to the present invention, in the transmission signal generation and detection method, the transmission signal is a modulation signal generated by modulating a carrier wave with a transform signal orthogonal in the frequency domain, and the multiplexed spread chip sequence is detected by demodulating the transmission signal. Obtained from the converted signal in the frequency domain or time domain.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、送信信号は、少なくとも変換信号を含む信号であり、多重化拡散チップ列が送信信号の変換信号から周波数領域または時間領域で取得されることを特徴とする。   The transmission signal generation and detection method according to the present invention is characterized in that the transmission signal is a signal including at least a converted signal, and the multiplexed spread chip sequence is obtained from the converted signal of the transmission signal in the frequency domain or the time domain. And

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、符号系列はデータが写像されたシーケンスを含むことを特徴とする。   In the transmission signal generation and detection method according to the present invention, the code sequence includes a sequence in which data is mapped.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、局在化パルスが第一の局在化パルスと第二の局在化パルスとを含み、第一の局在化パルスが逆拡散されて生成された結合のための符号系列から生成され、局在化用符号系列の局在化パルスである第二の局在化パルスが第一の局在化パルスから検出されるものであることを特徴とする。   In the transmission signal generation and detection method according to the present invention, the localized pulse includes a first localized pulse and a second localized pulse, and the first localized pulse is generated by despreading. The second localized pulse, which is generated from the coded code sequence for coupling and is a localized pulse of the localized code sequence, is detected from the first localized pulse. And

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、局在化パルスの態様をさらに検出して送信信号が照射された対象物の情報を取得することを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the transmission signal generation and detection method, information on an object irradiated with a transmission signal is acquired by further detecting a localized pulse mode.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、送信信号は源データから生成されたデータを含んでおり、変換信号はデータが写像されたシーケンスを含む符号系列から生成された信号であって、源データは局在化パルスを検出して決定した符号系列に基づいて復号されることを特徴とする。   The present invention provides the transmission signal generation detection method, wherein the transmission signal includes data generated from source data, and the converted signal is a signal generated from a code sequence including a sequence in which the data is mapped, Source data is decoded based on a code sequence determined by detecting localized pulses.

本発明は、上記送信信の号生成検出方法において、送信信号は単数又は複数のアンテナを用いて送信されて所要数のアンテナで受信され、受信された送信信号から取得された送受信アンテナ間の空間伝搬特性に従う単数又は複数の多重化拡散パルス列はそれぞれ逆拡散されるとともに相関関数用符号系列に関して局在化されて最大ピークが検出され、ピークを構成する拡散のための符号系列の組からデータを取得して源データを復号することを特徴とする。   According to the present invention, in the transmission signal generation detection method described above, a transmission signal is transmitted using one or a plurality of antennas, received by a required number of antennas, and a space between transmission and reception antennas acquired from the received transmission signal. One or a plurality of multiplexed spread pulse trains according to the propagation characteristics are despread and localized with respect to the correlation function code sequence to detect the maximum peak, and data from the code sequence set for spreading constituting the peak is obtained. Acquiring and decoding source data.

本発明は、上記送信信の号生成検出方法において、前記最大ピークを検出する手順が、(1)相関関数用符号系列CLの第j番目のチップCLi、i=1,---、NL、において、拡散のための符号系列Csijk、i=1,---NL、j=1、―――、m、k=1、―――、Nsの全てのシフト時間に対して信号を逆拡散し積算してNs組の積算信号Di1 ( i=1〜NL )を算出するステップ、(2) Di1をAi1:(Ns+1)/2とBi1:(Ns−1)/2の2グループに分割するステップ、(3)Ai1とBi1のそれぞれの加算値ai1及びbi1を算出するステップ、(4)Δi1=ai1−bi1を算出するステップ、(5)全ての±Δi1を用いてCLとの相関関数を算出するステップ、(6)最大ピークを検出してΔi1、i=1,---,NLの極性を決定し、最大ピークを与えるAi1又はBi1を選出してDi2、i=1、―――、NL、に決定するステップ、(7) Di2、i=1,----,NL、をAi2とBi2の2グループに分割し、それぞれのグループの加算値ai2とbi2を算出し、次いでそれらの差Δi2=ai2−bi2を算出し、全ての±Δi2を用いてCLとの相関関数を算出し、最大ピークを与えるAi2又はBi2を選出してDi3、i=1,---,NL、に決定するステップ、(8) 同様の処理を各CLのチップの積算信号の数が1組となるDir、r=log(Ns+1)まで繰り返すステップ、及び(9) Dir、i=1、―、NL、から各Csir、i=1、―――、NL,のシフト時間を決定するステップとを含むことを特徴とする。 According to the present invention, in the transmission signal generation detection method, the procedure for detecting the maximum peak is: (1) the j-th chip CLi of the correlation function code sequence CL, i = 1, ---, NL, , Despread signals for all shift times of code sequence Csijk, i = 1, --- NL, j = 1, ---, m, k = 1, ---, Ns (2) Div1 is divided into two groups of Ai1: (Ns + 1) / 2 and Bi1: (Ns-1) / 2. (3) a step of calculating the respective added values ai1 and bi1 of Ai1 and Bi1, (4) a step of calculating Δi1 = ai1−bi1, and (5) a correlation function with CL using all ± Δi1. (6) detecting the maximum peak and determining the polarity of Δi1, i = 1, ---, NL, The step of selecting Ai1 or Bi1 giving the peak and determining Di2, i = 1, ---, NL, (7) Di2, i = 1, ----, NL, and two groups of Ai2 and Bi2 To calculate the sum of values ai2 and bi2 for each group, then calculate the difference Δi2 = ai2−bi2 between them, calculate the correlation function with CL using all ± Δi2, and give the maximum peak Step of selecting Ai2 or Bi2 and determining it as Di3, i = 1, ---, NL, (8) Dir, r = log where the number of integrated signals of each CL chip is one set And (9) determining the shift time of each Csir, i = 1, ---, NL from Dir, i = 1,-, NL. To do.

本発明は、上記送信信号の生成検出方法において、送信信号が測定対象に送出された信号であって、測定対象の情報は測定対象から送信信号に基づく信号を検出して算出した局在化パルスの態様及び/または特性を用いて取得されることを特徴とする。   The present invention relates to the above-described transmission signal generation detection method, wherein the transmission signal is a signal transmitted to the measurement target, and the measurement target information is a localized pulse calculated by detecting a signal based on the transmission signal from the measurement target. It is acquired using the aspect and / or characteristic of this invention.

上記従来例の問題点を解決して上記目的を達成するための本発明に係る符号系列を用いた通信システムは、上記の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法に基づいた符合系列を用いた通信システムにおいて、源データを入力してデータを生成する入力手段と、データが写像されたシーケンスを含む拡散のための符号系列と単数又は複数のパルスからなる結合のためのパルス列と局在化用符号系列とを生成する写像手段と、拡散のための符号系列と結合のためのパルス列のパルスと局在化用符号系列のチップとを乗積した拡散チップ列が結合のためのパルス列に関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成する多重化拡散信号生成手段と、少なくとも単数又は複数の多重化拡散チップ列を変換して変換信号を生成する変換手段と、送信信号を生成するための送信用信号を少なくとも変換信号から作成する送信用信号生成手段と、送信用信号から送信信号を生成して単数又は複数のアンテナから送出する送信手段とを具備した送信装置と、送信信号を受信して検出する送信信号検出手段と、送信信号から検出した変換信号から時間領域または周波数領域で多重化拡散チップ列を取得する変換信号処理手段と、取得した多重化拡散チップ列に含まれた拡散チップ列を拡散のための符号系列で逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散手段の出力信号から局在化パルスの最大ピークを検出して符号系列を決定する決定手段と、決定された符号系列から源データを復号する復号手段とを具備した受信装置とを備えたこと、
を特徴とする符号系列を用いた通信システムである。
A communication system using a code sequence according to the present invention for solving the problems of the conventional example and achieving the object described above uses a code sequence based on a generation detection method of a transmission signal using the code sequence. In a conventional communication system, input means for inputting source data to generate data, a code sequence for spreading including a sequence in which the data is mapped, and a pulse train for localization consisting of one or a plurality of pulses and localization A mapping means for generating a code sequence for spreading, and a spreading chip sequence obtained by multiplying a code sequence for spreading and a pulse of a pulse sequence for combining with a chip of a localization code sequence is multiplexed with respect to the pulse sequence for combining A multiplexed spread signal generating means for generating a multiplexed spread chip sequence having a multiplicity of 1 or more, and a conversion for generating a converted signal by converting at least one or a plurality of multiplexed spread chip sequences A transmission signal generating means for generating a transmission signal for generating a transmission signal from at least the converted signal, and a transmission means for generating the transmission signal from the transmission signal and transmitting it from one or a plurality of antennas. Transmission device, transmission signal detection means for receiving and detecting a transmission signal, converted signal processing means for acquiring a multiplexed spread chip sequence in the time domain or frequency domain from the conversion signal detected from the transmission signal, and acquired multiplexing Despreading means for despreading the spreading chip sequence included in the spreading chip sequence with a code sequence for spreading, and determining the code sequence by detecting the maximum peak of the localized pulse from the output signal of the despreading means A receiving device comprising a determining means and a decoding means for decoding source data from the determined code sequence;
Is a communication system using a code sequence characterized by

本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムにおいて、変換信号は多重化拡散チップ列毎に定められた周波数分割方法で生成したOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化OFDM信号であって、変換手段が多重化OFDM信号を生成するものであり、送信信号検出手段は、多重化OFDM信号を検出するものであり、変換信号処理手段は送信信号の多重化OFDM信号を周波数領域に変換して周波数領域でOFDM信号の多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする。   In the communication system using the above-described code sequence, the present invention provides a multiplexed OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing OFDM signals generated by a frequency division method defined for each multiplexed spreading chip sequence. The conversion means generates a multiplexed OFDM signal, the transmission signal detection means detects a multiplexed OFDM signal, and the conversion signal processing means converts the multiplexed OFDM signal of the transmission signal into the frequency domain. To obtain a multiplexed spread chip sequence of OFDM signals in the frequency domain.

本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムにおいて、変換信号は多重化拡散チップ列毎に所定のウエーブレット及び又はパラメータ設定で生成したウェーブレットOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であって、変換手段が多重化ウェーブレットOFDM信号を生成するものであり、送信信号検出手段は多重化ウェーブレットOFDM信号を検出するものであり、変換信号処理手段は多重化ウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数を検出して多重化拡散チップ列を表すウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数を取得するものであることを特徴とする。   In the communication system using the above-described code sequence, the present invention provides a multiplexed signal having a multiplexing degree of 1 or more by multiplexing a wavelet OFDM signal generated with a predetermined wavelet and / or parameter setting for each multiplexed spreading chip sequence. A wavelet OFDM signal, wherein the converting means generates a multiplexed wavelet OFDM signal, the transmission signal detecting means detects a multiplexed wavelet OFDM signal, and the converted signal processing means is a multiplexed wavelet OFDM signal. In this case, the wavelet coefficient of the wavelet OFDM signal representing the multiplexed spread chip sequence is obtained by detecting the wavelet coefficient.

本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムにおいて、送信信号はホッピングする搬送波を少なくとも変換信号で変調して生成したホッピング信号であって、送信手段がホッピング信号を生成するものであり、送信信号検出手段はホッピング信号を検出して復調するものであり、変換信号処理手段は送信信号が有する変換信号から周波数領域または時間領域で多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする。   In the communication system using the code sequence described above, the transmission signal is a hopping signal generated by modulating a carrier wave to be hopped with at least a converted signal, and the transmission means generates the hopping signal. The signal detecting means detects and demodulates the hopping signal, and the converted signal processing means acquires a multiplexed spread chip sequence in the frequency domain or time domain from the converted signal of the transmission signal. .

本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムにおいて、送信信号は搬送波を少なくとも変換信号で変調して生成した変調信号であって、送信手段が変調信号を生成するものであり、送信信号検出手段は、変調信号を復調するものであり、変換信号処理手段は送信信号が有する変換信号から周波数領域または時間領域で多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする。   In the communication system using the code sequence described above, the transmission signal is a modulation signal generated by modulating a carrier wave with at least a conversion signal, and the transmission means generates the modulation signal. The means demodulates the modulated signal, and the converted signal processing means acquires the multiplexed spread chip sequence in the frequency domain or time domain from the converted signal of the transmission signal.

本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムにおいて、送信信号は少なくとも変換信号からなる信号であって、送信手段が送信信号を生成するものであり、送信信号検出手段は、少なくとも変換信号からなる送信信号を検出するものであり、変換信号処理手段は送信信号の変換信号から周波数領域または時間領域で多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする。   In the communication system using the above-described code sequence, the present invention is such that the transmission signal is a signal composed of at least a converted signal, the transmission means generates the transmission signal, and the transmission signal detection means is at least from the converted signal. The converted signal processing means acquires a multiplexed spread chip sequence in the frequency domain or the time domain from the converted signal of the transmitted signal.

本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムの送信装置である。
本発明は、上記の符号系列を用いた通信システムの受信装置である。
The present invention is a transmission device of a communication system using the above code sequence.
The present invention is a receiving device of a communication system using the above code sequence.

上述の従来例の問題点を解決して上記目的を達成するための本発明に係る符号系列を用いた計測システムは、上記の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法に基づいた符合系列を用いた計測システムにおいて、拡散のための符号系列と結合のための符号系列のチップと局在化用符号系列のチップとを乗積した拡散チップ列が結合のための符号系列のチップに関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成する拡散信号生成手段と、単数又は複数の多重化拡散チップ列から変換信号を生成する変換手段と、少なくとも変換信号から送信信号を生成するための送信用信号を生成する送信用信号生成手段と、送信用信号に基づいて送信信号を生成して対象物に送出する送信手段とを具備した送信装置、および、送信信号を検出する送信信号検出手段と、送信信号の変換信号から時間領域または周波数領域で多重化拡散チップ列を取得する拡散チップ列取得手段と、拡散チップ列取得手段により取得された多重化拡散チップ列に含まれた拡散チップ列を当該拡散チップ列の拡散のための符号系列で逆拡散して結合のための符号系列を生成する可検出化手段と、少なくとも可検出化手段の出力から結合のための符号系列の局在化パルスを検出する局在化パルス検出手段と、局在化パルスの態様を検出して対象物の情報を取得する測定手段とを具備した受信装置とを備えたことを特徴とする。   A measurement system using a code sequence according to the present invention for solving the above-described problems of the conventional example and achieving the above object is to use a code sequence based on the transmission signal generation and detection method using the code sequence. In the measurement system used, a spread chip sequence obtained by multiplying a code sequence chip for spreading and a code sequence chip for combination and a chip for localization code sequence is multiplexed with respect to the chip of the code sequence for combination. A spread signal generating unit that generates a multiplexed spread chip sequence having a multiplicity of 1 or more, a conversion unit that generates a converted signal from one or a plurality of multiplexed spread chip sequences, and a transmission signal from at least the converted signal A transmission apparatus comprising: a transmission signal generating means for generating a transmission signal for transmission; a transmission means for generating a transmission signal based on the transmission signal and sending the transmission signal to an object; and detecting the transmission signal Included in the transmission signal detection means, the spreading chip string acquisition means for acquiring the multiplexed spreading chip string in the time domain or the frequency domain from the converted signal of the transmission signal, and the multiplexed spreading chip string acquired by the spreading chip string acquisition means Detecting means for despreading the spread chip sequence with a code sequence for spreading the diffusion chip sequence to generate a code sequence for combination, and a code sequence for combination at least from the output of the detection means And a receiving device including a measuring means for detecting information on an object by detecting a mode of the localized pulse. .

本発明は、上記の符合系列を用いた計測システムにおいて、変換信号は多重度が1以上の多重化OFDM信号であって、変換手段が多重化拡散チップ列からOFDM信号を生成し多重化して変換信号である多重化OFDM信号を生成するものであり、送出手段が多重化OFDM信号に基づいて送信信号を生成して送出するものであり、送信信号検出手段が送信信号を検出するものであり、拡散チップ列取得手段が、送信信号の多重化OFDM信号を周波数領域に変換して周波数領域のOFDM信号が表す多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする。   According to the present invention, in the measurement system using the above-described code sequence, the converted signal is a multiplexed OFDM signal having a multiplicity of 1 or more, and the converting means generates and multiplexes the OFDM signal from the multiplexed spreading chip sequence and converts it. A multiplexed OFDM signal that is a signal, a transmission unit that generates and transmits a transmission signal based on the multiplexed OFDM signal, a transmission signal detection unit that detects a transmission signal, The spreading chip sequence acquisition means is characterized in that the multiplexed OFDM signal of the transmission signal is converted into the frequency domain to acquire a multiplexed spreading chip sequence represented by the frequency domain OFDM signal.

本発明は、上記の符合系列を用いた計測システムにおいて、変換信号は多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であって、変換手段が多重化拡散チップ列からウェーブレットOFDM信号を生成し多重化して変換信号である多重化ウェーブレットOFDM信号を生成するものであり、送出手段が多重化ウェーブレットOFDM信号に基づいて送信信号を生成して送出するものであり、送信信号検出手段が送信信号を検出するものであり、拡散チップ列取得手段が、送信信号の多重化ウェーブレットOFDM信号から算出したウェーブレット係数からウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数が表す多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする。   According to the present invention, in the measurement system using the above code sequence, the converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more, and the converting means generates and multiplexes the wavelet OFDM signal from the multiplexed spread chip sequence. A multiplexed wavelet OFDM signal that is a converted signal, and a transmission means generates and transmits a transmission signal based on the multiplexed wavelet OFDM signal, and a transmission signal detection means detects the transmission signal. The spreading chip sequence acquisition means acquires the multiplexed spreading chip sequence represented by the wavelet coefficient of the wavelet OFDM signal from the wavelet coefficient calculated from the multiplexed wavelet OFDM signal of the transmission signal.

本発明は、上記の符合系列を用いた計測システムにおいて、拡散チップ列取得手段が、請求項25に記載の送信信号の多重化ウェーブレットOFDM信号から算出したウェーブレット係数からウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数が表す多重化拡散チップ列を取得することに代えて、送信信号の多重化ウェーブレットOFDM信号をDFT変換して多重化拡散チップ列を取得することを特徴とする。   According to the present invention, in the measurement system using the code sequence described above, the wavelet coefficient of the wavelet OFDM signal is expressed from the wavelet coefficient calculated by the spreading chip sequence acquisition unit from the multiplexed wavelet OFDM signal of the transmission signal according to claim 25. Instead of obtaining a multiplexed spread chip sequence, a multiplexed spread chip sequence is obtained by DFT transforming a multiplexed wavelet OFDM signal of a transmission signal.

本発明は、符号系列のチップを拡散用の符号系列で拡散し多重化した多重化拡散チップ列に基づいて送信信号を生成するため送信信号の検出は逆拡散処理と局在化処理とを直列的に続けて行って検出することが可能となり、検出信号からは狭帯域雑音及び広帯域雑音の両雑音を除去することができ、従来の何れの方式に比べてもSN比改善率は大きくなる。   In the present invention, since a transmission signal is generated based on a multiplexed spread chip sequence obtained by spreading and multiplexing a code sequence chip with a spreading code sequence, a despreading process and a localization process are performed in series for detection of the transmission signal. Thus, it is possible to perform detection continuously, and both the narrow-band noise and the wide-band noise can be removed from the detection signal, and the SN ratio improvement rate becomes larger than any of the conventional methods.

また、多重化拡散チップ列を少なくとも周波数領域で直交するように変換し多重化して生成した多重化OFDM信号または多重化ウェーブレットOFDM信号である変換信号を用いた送信信号では、受信された送信信号は、周波数領域への変換処理、逆拡散処理及び局在化処理の相乗効果によりSN比が更に大きく改善される。この結果、OFDM信号毎の多重化拡散チップ列の取得が可能となり、送信信号にデータが含まれる場合には伝送速度を多重化OFDM信号又は多重化ウェーブレットOFDM信号の多重度と多重化拡散チップ列の多重度とにより相乗的に高速化することができる。特に高速域では従来の方式に比べて低い振幅値で高速化が可能となり、増幅器の線形性に対する要求が軽減される。   In addition, in a transmission signal using a multiplexed OFDM signal or a converted signal that is a multiplexed wavelet OFDM signal generated by transforming and multiplexing the multiplexed spread chip sequence so as to be orthogonal at least in the frequency domain, the received transmission signal is The S / N ratio is further greatly improved by the synergistic effect of the conversion processing to the frequency domain, the despreading processing, and the localization processing. As a result, it is possible to obtain a multiplexed spread chip sequence for each OFDM signal, and when data is included in the transmission signal, the transmission rate is set to the multiplexing degree of the multiplexed OFDM signal or multiplexed wavelet OFDM signal and the multiplexed spread chip sequence. The speed can be increased synergistically with the multiplicity of the. In particular, in the high-speed region, it is possible to increase the speed with a lower amplitude value than in the conventional method, and the requirement for the linearity of the amplifier is reduced.

他方、計測システムでは、変換信号に基づく多様なエネルギー媒体の送信信号を測定対象に照射してその局在化パルスの態様を測定することにより測定対象に係わる減衰、吸収、反射、放射、散乱、透過、遅延時間、距離等の情報及び伝播媒質の情報を高いSN比改善率で取得することができる。但し、取得可能な情報はこれらに限定されるものではない。   On the other hand, in the measurement system, attenuation, absorption, reflection, radiation, scattering, etc. related to the measurement object are performed by irradiating the measurement object with transmission signals of various energy media based on the conversion signal and measuring the mode of the localized pulse Information such as transmission, delay time, distance, and propagation medium information can be acquired with a high S / N ratio improvement rate. However, the information that can be acquired is not limited to these.

図1は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた送信装置における、符号系列LCが1周期の多重化拡散チップ列の生成方法を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method for generating a multiplexed spread chip sequence in which a code sequence LC is one cycle in a transmission apparatus using code sequences according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた送信装置における、符号系列LCが複数周期用いられた多重化拡散チップ列の生成方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of generating a multiplexed spread chip sequence in which a code sequence LC is used for a plurality of periods in a transmission apparatus using a code sequence according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた送信装置における、チップがサブバンドへ並列変換される複数の多重化拡散チップ列を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a plurality of multiplexed spreading chip sequences in which chips are converted in parallel into subbands in the transmission apparatus using code sequences according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた送信装置における各サブバンドへ時系列的に割り振られる多重化拡散チップ列を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing multiplexed spreading chip sequences allocated to each subband in time series in the transmission apparatus using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた送信装置における変換信号を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a converted signal in the transmission apparatus using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた受信装置における局在化パルスの検出方法を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a localized pulse detection method in the receiving apparatus using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムを示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a communication system using a code sequence according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの送信装置における入力手段を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing input means in the transmission apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの送信装置における多重化拡散信号生成手段を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing multiplexed spread signal generating means in the transmission apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの送信装置における多重化OFDM信号生成のための変換手段を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing conversion means for generating a multiplexed OFDM signal in the transmission apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図11は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの送信装置における多重化ウェーブレットOFDM信号生成のための変換手段を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing conversion means for generating a multiplexed wavelet OFDM signal in the transmission apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図12は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの受信装置における多重化OFDM信号の変換信号処理手段を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing converted OFDM signal processing means in the receiving apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図13は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの受信装置における多重化ウェーブレットOFDM信号の変換信号処理手段を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing converted signal processing means for the multiplexed wavelet OFDM signal in the receiving apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図14は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの受信装置における可検出化手段を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a detection means in the receiving apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図15は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの受信装置における決定手段を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing determination means in the receiving apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図16は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた通信システムの受信装置における復号手段を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing decoding means in the receiving apparatus of the communication system using the code sequence according to the embodiment of the present invention. 図17は、本発明の実施の形態に係る符合系列を用いた計測システムを示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a measurement system using a code sequence according to the embodiment of the present invention. 図18は、GIを用いて遅延波を除去することに代えてプリアンブルに符号系列を用いて送信信号に重畳した遅延波を削除する方法を例示する。FIG. 18 illustrates a method of deleting a delay wave superimposed on a transmission signal using a code sequence in a preamble instead of removing a delay wave using GI. 図19は、図1のaの局在化のための符号系列LCが符号長7を有するM系列であり、b−1の結合のための符号系列CCが符号長1、極性が+であるパルスであり、c−1の拡散のための符号系列SCが符号長63を持ちデータ0が写像されたM系列とした場合のベースバンド信号のシミュレーション波形を示す。FIG. 19 shows an M sequence in which the code sequence LC for localization in FIG. 1a has a code length of 7, and a code sequence CC for combining b-1 has a code length of 1 and a polarity of +. A simulation waveform of a baseband signal when the code sequence SC for spreading c−1 is an M sequence having a code length 63 and mapping data 0 is shown. 図20は、本発明の実施の形態に係る多重化拡散チップ列の生成及び検出方法を例示する。FIG. 20 illustrates a method for generating and detecting a multiplexed diffusion chip sequence according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係わる送信信号の生成方法及び送信装置は、拡散のための符号系列(Spreadding Code。以下、SCとも呼称する)と結合のための符号系列(Coupling Code。以下、CCとも呼称する)のチップと局在化のための符号系列(Localizing Code。以下、局在化用符号系列、又は、LCとも呼称する)のチップとを乗積した拡散チップ列が結合のための符号系列のチップに関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成し、その多重化拡散チップ列又はスクランブル化されたその多重化拡散チップ列を変換して生成した変換信号に基づいて送信信号を生成するようにしたものである。これにより受信側で大きなSN比改善率を具現化できる送信信号を生成できる。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A transmission signal generation method and transmission apparatus according to an embodiment of the present invention include a spreading code sequence (hereinafter also referred to as SC) and a coupling code sequence (coupling code; hereinafter referred to as CC). A code for combination of a spreading chip sequence obtained by multiplying a chip of a name) and a code sequence for localization (Localizing Code; hereinafter also referred to as a localization code sequence or LC). Based on a converted signal generated by generating a multiplexed spread chip sequence having a multiplicity of 1 or more multiplexed with respect to the chips of the sequence, and converting the multiplexed spread chip sequence or the scrambled multiplexed spread chip sequence Thus, a transmission signal is generated. Thereby, the transmission signal which can embody a big SN ratio improvement rate on the receiving side can be generated.

拡散のための符号系列(SC)は、パルスを拡散するための符号系列である。本実施形態では、SCは、CCのチップで結合され後に多重化されて多重化信号を形成し、その多重化信号でLCのチップを拡散するために用いられる。具体的には、本実施形態では、SCは、
1.データが写像される、すなわち、データに従って循環シフトする、
2.結合のための符号系列(CC)の符号長が1の場合には、データが写像された後、局在化のための符号系列(LC)のチップを拡散する、
3.CCの符号長が2以上の場合には、複数のSCにおいてデータが写像された後にCCで結合されて多重化され、LCのチップを拡散する。
The code sequence (SC) for spreading is a code sequence for spreading pulses. In this embodiment, the SCs are combined at the CC chip and then multiplexed to form a multiplexed signal, which is used to spread the LC chip with the multiplexed signal. Specifically, in this embodiment, SC is
1. The data is mapped, i.e. cyclically shifted according to the data,
2. When the code length of the code sequence (CC) for combination is 1, after the data is mapped, the code sequence (LC) chip for localization is spread.
3. When the CC code length is 2 or more, data is mapped in a plurality of SCs, and then combined and multiplexed by CCs to spread the LC chip.

なお、SCの基本状態は、例えば、予め定められてメモリ等に記憶されており、SC=(1,1,1,−1,−1,1,−1)のチップ列のように与えられる。当該SCのチップ列は、例えば、シフトレジスタを用いて実現することができる。SCにデータを写像する場合、一例として、上記チップ列の状態を0に定め、
データ0:(1,1,1,−1,−1,1,−1)
データ1:(−1,1,1,1,−1,−1,1)
データ2:(1,−1,1,1,1,−1,−1)
データ3:(−1,1,−1,1,1,1,−1)
等のようにSCとデータとの関係が設定される。例えば、データ1は、データ0の状態を右へ1つ循環シフトしたデータである。
The basic state of the SC is determined in advance and stored in a memory, for example, and is given as a chip row of SC = (1, 1, 1, −1, −1, 1, −1). . The SC chip row can be realized by using, for example, a shift register. When mapping data to the SC, as an example, the state of the chip row is set to 0,
Data 0: (1,1,1, -1, -1, -1,1, -1)
Data 1: (-1, 1, 1, 1, -1, -1, 1)
Data 2: (1, -1,1,1,1, -1, -1, -1)
Data 3: (-1, 1, -1, 1, 1, 1, -1)
Thus, the relationship between the SC and the data is set. For example, data 1 is data obtained by cyclically shifting the state of data 0 by one to the right.

また、結合のための符号系列(CC)は、複数の拡散用の符号パルス列を一次結合して多重化させるための符号系列である。本実施形態では、CCは、CCのチップと拡散符号パルス列とを掛け算することで、拡散符号パルス列を従属化する。同時に、本実施形態では、SCで逆拡散されたCCのチップは、局在化されて局在化パルスを生成し、その検出を容易にする。   The code sequence (CC) for combining is a code sequence for multiplexing a plurality of spreading code pulse sequences by linearly combining them. In the present embodiment, the CC subordinates the spread code pulse sequence by multiplying the CC chip by the spread code pulse sequence. At the same time, in the present embodiment, the CC chip despread by the SC is localized to generate a localized pulse to facilitate its detection.

なお、本実施形態では、CCを用いることで、多重化した後のチップ列の多重度と当該CCの符号長が等しくなる。そのため、検出時には、それぞれの拡散のための符号系列(SC)のチップが分離されるので、このチップをCCで局在化することで、CCに対する局在化信号が生成される。そして、SCの逆拡散では、それぞれのSCは符号長に等しいシフト状態を持つため、SCのシフト時間を変えて、その数に等しい回数の逆拡散が行われる。正しいシフト時間で逆拡散を行ったか否かは、CCの局在化パルスを検出し、最大のパルスが得られるシフト時間の組を測定することで、判定することができる。   In the present embodiment, by using the CC, the multiplicity of the chip sequence after multiplexing and the code length of the CC become equal. Therefore, at the time of detection, the chip of the code sequence (SC) for each spreading is separated. By localizing this chip with the CC, a localized signal for the CC is generated. In the SC despreading, each SC has a shift state equal to the code length, and therefore the despreading is performed the same number of times as the SC shift time is changed. Whether or not despreading is performed with a correct shift time can be determined by detecting a CC localized pulse and measuring a set of shift times that gives the maximum pulse.

更に、局在化用符号系列(LC)は、CCの局在化信号で構成されたチップから局在化信号を算出し、その最大局在化パルスを検出してSCのシフト時間を決定するために用いられる符号系列である。   Further, the localization code sequence (LC) calculates a localization signal from a chip composed of CC localization signals, detects the maximum localization pulse, and determines the SC shift time. This is a code sequence used for this purpose.

最大局在化パルスの検出では、LCの各チップに対応した受信信号をSCのシフト時間を変えて逆拡散することで、CCの各チップが分離される。一例として、LCの符号長を7、CCの符号長を3、対応する3種類のSCの符号長をそれぞれ7とする。なお、1系列のLC、CCは種類及び基本状態はそれぞれ初期設定されており、また、3種類のSCもその種類及び基本状態が初期設定され、シフト状態はデータによって変化するものとする。   In the detection of the maximum localized pulse, each CC chip is separated by despreading the received signal corresponding to each LC chip while changing the SC shift time. As an example, the code length of the LC is 7, the code length of the CC is 3, and the code lengths of the corresponding three types of SC are 7. It should be noted that the type and basic state of each series of LC and CC are initially set, and the types and basic states of the three types of SC are also initially set, and the shift state changes according to data.

この場合に、本実施形態では、まず、第1のSCのシフト時間を変えてCCの第1チップを乗積して逆拡散する処理が行われる。この処理では、第1のSCにおける7つのシフト状態それぞれに対して逆拡散が行われる。当該逆拡散は、SCを乗積(つまり、SCで拡散)した信号に、再度、同じSCを乗積することで行われる。   In this case, in the present embodiment, first, the shift time of the first SC is changed and the first chip of the CC is multiplied and despreading is performed. In this process, despreading is performed for each of the seven shift states in the first SC. The despreading is performed by multiplying a signal obtained by multiplying SC (that is, spread by SC) with the same SC again.

同様に、第2、3のSCのシフト時間を変えて、LCの各チップに対応した受信信号にそれぞれ対応する第2、3のSCのシフト時間を循環シフトして乗積し逆拡散する処理が行われる。なお、CCの3チップを逆拡散により分離するためには、7×7×7=343回の逆拡散に係る処理が実行される。   Similarly, the shift times of the second and third SCs are changed, and the shift times of the second and third SCs corresponding to the received signals corresponding to the respective LC chips are cyclically shifted, multiplied, and despread. Is done. In order to separate the three CC chips by despreading, 7 × 7 × 7 = 343 processes related to despreading are executed.

続いて、343個すべての逆拡散値を用いてCCの局在化信号を算出して、最大局在化パルスを検出する。なお、3組すべてのSCの組でシフト時間が送信信号のシフト時間と一致した時に、局在化信号が最大となる。なお、すべての逆拡散処理を完了してからCCの局在化パルスを検出することに代えて、3種類のSCのシフト時間を順次循環シフトさせて受信信号を逆拡散し、逆拡散毎にCCの局在化信号を算出し、その最大値を検出して最大局在化パルスを決定してもよい。   Subsequently, the CC localization signal is calculated using all 343 despread values, and the maximum localization pulse is detected. Note that the localized signal is maximized when the shift time coincides with the shift time of the transmission signal in all three SC groups. Instead of detecting the CC localized pulse after completing all despreading processes, the received signals are despread by sequentially cyclically shifting the shift times of the three types of SCs. The CC localization signal may be calculated and the maximum value may be detected to determine the maximum localization pulse.

送信信号に含まれる雑音が大きくなるほど、このようにして得られるCCの極大化信号が検出できず、データが検出できない可能性がある。これに対して、本実施形態では、そのため、各チップの343個すべての逆拡散値を用いてLCの局在化信号を算出して、求められる最大局在化パルスをLCの局在化パルスとして検出する。LCの局在化パルスは、すべてのチップでSCが正しく一致したときに与えられるため、この状態を記憶しておくことで、各SCのシフト状態、従って、データを検出することが可能になる。   As the noise included in the transmission signal increases, the CC maximization signal obtained in this way cannot be detected, and data may not be detected. On the other hand, in the present embodiment, therefore, the LC localization signal is calculated using all 343 despread values of each chip, and the maximum localization pulse obtained is calculated as the LC localization pulse. Detect as. Since the LC localized pulse is given when the SCs are correctly matched in all chips, it is possible to detect the shift state of each SC and hence the data by storing this state. .

ただし、LCの局在化パルスを求めるためには、それぞれ343(7の3乗)回の7つのチップに対する逆拡散とLCに関する局在化信号検出の演算が行われるため、7の21乗(約10の18乗)回の演算が行われる。当該演算を高速化するため、後述するような局在化パルスの検出が行われる。   However, in order to obtain the LC localized pulse, despreading for 7 chips each of 343 (7 to the cube of 7) times and calculation of localized signal detection for LC are performed. About 10 18) operations are performed. In order to speed up the calculation, localized pulse detection as described later is performed.

なお、LCの基本状態は、例えば、予め定められてメモリ等に記憶されており、LC=(1,1,1,−1,−1,1,−1)のチップ列のように与えられる。当該LCは、例えば、シフトレジスタを用いて実現することができる。   The basic state of the LC is predetermined and stored in a memory or the like, for example, and is given as a chip row of LC = (1, 1, 1, −1, −1, 1, −1). . The LC can be realized using a shift register, for example.

また、本実施形態において、SCには、M系列、Gold符号系列、かざみ符号系列などの符号系列を用いることができる。また、CCには、符号長が1以上のM系列、Gold符号系列、かざみ符号系列などを用いることができる。さらに、LCには、符号長が1以上のM系列、Gold符号系列、かざみ符号系列などを用いることができる。なお、符号長が1の符号系列は振幅が+1またはー1のパルスである。   In the present embodiment, a code sequence such as an M sequence, a Gold code sequence, and a pinch code sequence can be used for the SC. In addition, for the CC, an M sequence having a code length of 1 or more, a Gold code sequence, a pinch code sequence, or the like can be used. Furthermore, for the LC, an M sequence having a code length of 1 or more, a Gold code sequence, a pinch code sequence, or the like can be used. A code sequence with a code length of 1 is a pulse with an amplitude of +1 or -1.

また、本発明の実施の形態に係わる送信信号の検出方法及び装置は、上記の送信信号を検出してその変換信号から時間領域または周波数領域で多重化拡散チップ列を取得し、その拡散チップ列を当該拡散チップ列の拡散のための符号系列で逆拡散して結合のための符号系列を生成し、少なくとも前記結合のための符号系列から局在化パルスを検出するようにしたものである。なお、符号長が1の符号系列の局在化パルスは振幅が符号系列の振幅に比例する正のパルスである。これにより、受信装置は大きなSN比改善率で送信信号の検出が可能となる。   Also, a transmission signal detection method and apparatus according to an embodiment of the present invention detects the above transmission signal, acquires a multiplexed spread chip sequence in the time domain or frequency domain from the converted signal, and the spread chip sequence Is despread with a code sequence for spreading of the spreading chip sequence to generate a code sequence for combination, and at least a localized pulse is detected from the code sequence for combination. A localized pulse of a code sequence having a code length of 1 is a positive pulse whose amplitude is proportional to the amplitude of the code sequence. As a result, the receiving apparatus can detect the transmission signal with a large S / N ratio improvement rate.


また、本発明の実施の形態に係わる通信システムは、上記の送信装置と受信装置とを備え、送信信号は幾つかの符号系列の種類、符号系列のシフト時間及び/または極性に写像されたデータを含み、狭帯域雑音および広帯域雑音が重畳した通信路に対しても高いSN比改善率でデータ伝送を行うことができる。この送信信号からは、上記のように高いSN比改善率で局在化パルスの検出が行われるとともに伝送速度は多重化拡散チップ列の多重度とそれを変換し多重化して生成した変換信号の多重度とにより相乗的に高速化される。

Further, a communication system according to an embodiment of the present invention includes the above-described transmission device and reception device, and the transmission signal is data mapped to several types of code sequences, code sequence shift times and / or polarities. In addition, data transmission can be performed with a high S / N ratio improvement rate even over a communication channel in which narrowband noise and broadband noise are superimposed. From this transmission signal, localized pulses are detected with a high signal-to-noise ratio improvement rate as described above, and the transmission rate is determined by the multiplicity of the multiplexed spread chip sequence and the conversion signal generated by converting and multiplexing the multiplicity. The speed is increased synergistically with the multiplicity.

さらに、高いSN比を利用してシンボル長を短縮して高速化を図ることができる。なお、送信信号に含まれる制御信号やプリアンブルなどはデータと同様に変換信号に変換してから送信信号を生成することができるが、別の形式または方法で送ってもよい。 In addition, the symbol length can be shortened by using a high S / N ratio to increase the speed. Note that the control signal, preamble, and the like included in the transmission signal can be converted into a converted signal in the same manner as data, and then the transmission signal can be generated, but may be sent in another format or method.

本発明の実施の形態に係わる計測システムは、多重化拡散チップ列を変換して生成した変換信号に基づく送信信号を対象物に送出し、対象物から送信信号を検出してその変換信号から多重化拡散チップ列を取得し、拡散チップ列を逆拡散した信号から局在化パルスを検出して対象物に係わる情報を取得するものである。これにより、雑音環境における対象物の測定が可能となる。   A measurement system according to an embodiment of the present invention sends a transmission signal based on a converted signal generated by converting a multiplexed diffusion chip sequence to an object, detects the transmission signal from the object, and multiplexes the converted signal from the converted signal. The information on the object is acquired by detecting the localized diffusion chip sequence, detecting the localized pulse from the signal obtained by despreading the diffusion chip sequence. As a result, it is possible to measure an object in a noisy environment.

本発明の符号系列を用いた送信信号の生成方法と送信装置および符号系列を用いた送信信号の検出方法と受信装置の原理及び構成方法について図を参照しながら説明する。送信信号を生成するための図1の拡散チップ列を生成するためには、正整数をkとしてk組のSCとCCのチップとLCのチップとがLCのチップ毎に乗積される。特に、CCとLCの符号長はそれぞれ1以上、SCの符号長は7以上が好適である。また、多重化拡散チップ列は、SCとCCの異なるチップとLCのチップとを乗積して多重化するかまたはSCとCCの異なるチップとを乗積して多重化しこの信号にLCのチップを乗積して生成することができる。これらの符号系列SCの組には、異なる種類の系列の組み合わせか識別可能な範囲で同じ種類の系列を用いることができる。図1に代えて、図2の構成の多重化拡散チップ列に基づいて送信信号を生成し、送受信してもよい。   A transmission signal generation method and transmission apparatus using a code sequence according to the present invention, a transmission signal detection method using a code sequence, and the principle and configuration method of a reception apparatus will be described with reference to the drawings. In order to generate the spreading chip sequence of FIG. 1 for generating a transmission signal, k sets of SC, CC, and LC chips are stacked for each LC chip, where k is a positive integer. In particular, the code length of CC and LC is preferably 1 or more, and the code length of SC is preferably 7 or more. In addition, the multiplexed spreading chip row is multiplexed by multiplying a chip with different SC and CC and an LC chip, or by multiplying with a chip with different SC and CC and multiplexing this signal with an LC chip. Can be generated by multiplying. For these sets of code sequences SC, combinations of different types of sequences or the same types of sequences can be used as long as they can be identified. Instead of FIG. 1, a transmission signal may be generated and transmitted / received based on the multiplexed spread chip sequence having the configuration of FIG.

図1において、aはLCを表しており、そのチップはCL、----、CLNLである。ここで、NLは、LCの符号長を示す。 In FIG. 1, a represents LC, and the chips are CL 1 , ----, and CL NL . Here, NL indicates the code length of LC.

b−1、----、b−3はCCであり、説明を簡単にするため、本例では符号長は3であり、チップがそれぞれ1、−1、1である例を示す。なお、生成される多重化拡散チップ列の多重度mは、CCの符号長と等しいため、本例では3となるが、CCを選択して1以上の符号長とすることができる。また、CCはCL、----、CLNLに対してそれぞれ同一の値を取っているが、CL(j=1、――――、NL)毎に符号系列を選択することもできる。但し、jはLCの第j番目のチップを表す。なお、b−1のチップ列では、CC(j,1)は、CL(j=1、――――、NL)に対応している。b−2及びb−3のチップ列においても同様である。 b-1, ----, and b-3 are CCs. In order to simplify the explanation, in this example, the code length is 3, and the chips are 1, -1, and 1 respectively. Note that the multiplicity m of the generated multiplexed spreading chip sequence is equal to the code length of the CC, and is 3 in this example, but the CC can be selected to have a code length of 1 or more. Also, CC has the same value for CL 1 , ----, and CL NL , but a code sequence may be selected for each CL j (j = 1, ---, NL). it can. Here, j represents the jth chip of the LC. In the b-1 chip row, CC (j, 1) corresponds to CL j (j = 1, ---, NL). The same applies to the chip rows b-2 and b-3.

また、c−1、----、c−3はシフト時間にデータが写像されたSCの組を表している。CLj(j=1、----、NL)に対してそれぞれk組のSCが含まれている。これらのSCには異なる種類の符合系列を用いるか、又は検出可能な範囲では同一種類の符合系列を用いることができる。なお、図中のNSは、SCの符号長を示す。また、c−1におけるCS(1,j,1)〜CS(1,j,kNS)は、それぞれ、CLj(j=1、----、NL)に対応している。この点は、c−2及びc−3においても同様である。 Moreover, c-1, ----, and c-3 represent SC sets in which data is mapped at the shift time. K sets of SCs are included for CL j (j = 1, ----, NL). Different types of code sequences can be used for these SCs, or the same type of code sequences can be used within a detectable range. Note that NS in the figure indicates the code length of the SC. Further, CS (1, j, 1) to CS (1, j, kNS) in c-1 correspond to CL j (j = 1, ----, NL), respectively. This also applies to c-2 and c-3.

d−1のCLに対応する拡散チップ列CP(1,1,1)、----、CP(1,1,kNS)は、CLとb―1の対応するCCのチップとc−1の対応するSCとを乗積して生成する。同様にして、d−2のCL1に対応する拡散チップ列
およびd−3のCL1に対応する拡散チップ列が生成される。次いで、これらの拡散チップ列を多重化してeのCL1に対応する多重化拡散チップ列CM(1,1)、----、CM(1,kNS)が生成される。特に変換信号が多重化拡散チップ列を少なくとも周波数領域で直交する信号に変換し多重化して生成される場合には、LCのチップ毎に変換信号の多重度に等しい数の多重化拡散チップ列が生成される。同様にして、CLj(j=2、----、NL)に対する多重化拡散チップ列が生成される。なお、これら(k×NL×NS)(以下、kNLNSとも記載する)個のチップの配列は以上に限るものではなく、スクランブル化する等予め定められた順序に従うように行ってよい。また、変換信号は多重化拡散パルス列であってもよい。
spreading chip sequence CP corresponding to CL 1 of d-1 (1,1,1), ---- , CP (1,1, kNS) is the corresponding CC of CL 1 and b-1 chip and c It is generated by multiplying the corresponding SC of -1. Similarly, spreading chip sequence corresponding to CL 1 of the spreading chip sequence and d-3 corresponds to CL 1 of d-2 is generated. Next, these diffusion chip sequences are multiplexed to generate multiplexed diffusion chip sequences CM (1,1) ,- (-, kNS) corresponding to CL 1 of e. In particular, when the converted signal is generated by converting a multiplexed spread chip sequence into signals orthogonal to each other at least in the frequency domain and multiplexing the number, the number of multiplexed spread chip sequences equal to the multiplicity of the converted signal is provided for each LC chip. Generated. Similarly, a multiplexed spread chip sequence for CL j (j = 2, ----, NL) is generated. Note that the arrangement of these (k × NL × NS) (hereinafter, also referred to as kNLNS) chips is not limited to the above, and may be performed in a predetermined order such as scrambled. Further, the converted signal may be a multiplexed spread pulse train.

また、多重化拡散チップ列は、図1に代えて図2によって生成してもよい。図2において、aはLCを表しており、k組のLCが時間軸方向に連続的に配置されそのチップ配列はCL(1,1)、----、CL(1,NL)、CL(2,1)、---、CL(2,NL)、---、CL(k,NL)である。 Further, the multiplexed diffusion chip array may be generated by using FIG. 2 instead of FIG. In FIG. 2, a represents LC, and k sets of LCs are continuously arranged in the time axis direction, and the chip arrangement thereof is CL (1,1) , ----, CL (1, NL) , CL (2 , 1) , ---, CL (2, NL) , ---, CL (k, NL) .

b−1、----、b−3はCCであり、説明を簡単にするため、本例では符号長は3であり、そのチップは1、−1、1である。生成される多重化拡散チップ列の多重度mは、CCの符号長と等しいため、本例では3であるが、CCを選択して1以上の符号長とすることができる。本例では、CCはCL(1,1)、----、CL(k,NL)に対してそれぞれ同一の値を取っているが、LCのチップ毎に符号系列を選択することもできる。また、c−1、---、c−3はシフト時間にデータが写像されたSCの組を表している。CL(i,j)で表された各チップ(i=1、――、k、j=1、----、NL)には異なる種類の符合系列又は検出可能な範囲では同一種類の符合系列からなるSCが乗積される。 b-1, ----, and b-3 are CCs. In order to simplify the explanation, in this example, the code length is 3, and the chips are 1, -1, and 1. Since the multiplicity m of the generated multiplexed spreading chip sequence is equal to the code length of the CC, it is 3 in this example, but the CC can be selected to have a code length of 1 or more. In this example, CC has the same value for CL (1,1) , ----, CL (k, NL) , but a code sequence can be selected for each LC chip. . Further, c-1, ---, and c-3 represent a set of SCs in which data is mapped at the shift time. Each chip (i = 1,-, k, j = 1, ----, NL) represented by CL (i, j) has a different kind of code sequence or the same kind of code within a detectable range. SCs consisting of series are multiplied.

d−1の拡散チップ列CP(1,1,1,1)、----、CP(1,k,NL,NS)は、CL(1,1)、---、CL(k,NL)とb―1の対応するチップとc−1の対応するSCとを乗積して生成する。同様にして、CL(i,j)に対応するd−2及びd−3の拡散チップ列が生成される(i=1,---,k、j=1、----、NL)。 The diffusion chip row CP (1,1,1,1) ,- (-) , CP (1, k, NL, NS) of d-1 is CL (1,1) , ---, CL (k, NL) , the chip corresponding to b-1 and the SC corresponding to c-1 are multiplied and generated. Similarly, d-2 and d-3 diffusion chip sequences corresponding to CL (i, j) are generated (i = 1, ---, k, j = 1, ----, NL). .

次いで、これらの拡散チップ列を多重化してeのCL(i,j)に対応する多重化拡散チップ列CM(i,j,1)、------、CM(i,j,NS)が生成される(i=1,---,k、j=1、----、NL)。このチップ列は、各LCに対応して(CM(1,1,1)----CM(1,NL,NS))、(CM(2,1,1)----CM(2,NL,NS))、----、(CM(k,1,1)----CM(k,NL,NS))から構成されているが、多重化拡散チップ列が少なくとも周波数領域で直交する信号に変換され多重化されて生成された変換信号の場合には、チップ数kNLNSはサブチャネル数n以下となるように構成される。なお、これらkNLNS個のチップの配列は以上に限るものではなく、スクランブル化する等予め定められた順序に従うように行ってもよい。 Next, these diffusion chip sequences are multiplexed to obtain multiplexed diffusion chip sequences CM (i, j, 1) , ------, CM (i, j, NS ) corresponding to CL (i, j) of e. ) Is generated (i = 1, ---, k, j = 1, ----, NL). This chip array corresponds to each LC (CM (1,1,1) ---- CM (1, NL, NS) ), (CM (2,1,1) ---- CM (2 , NL, NS) ), ----, (CM (k, 1, 1) ---- CM (k, NL, NS) ), the multiplexed spreading chip sequence is at least in the frequency domain. In the case of a converted signal generated by being converted into an orthogonal signal and multiplexed by the chip number kNLNS, the number of chips kNLNS is configured to be less than or equal to the number of subchannels n. Note that the arrangement of these kNLNS chips is not limited to the above, and may be performed in a predetermined order such as scrambled.

図3は、図1に示した符号長がNSの多重化拡散チップ列が(k×NL)(以下、kNLとも記載する)組含まれた時系列を表しており、横軸は時間軸である。a−1において、kNLNS個のチップは並列変換され、次いでマッピングされた後サブチャネルに対応付けられてIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)変換またはIDWT(Inverse Discrete Wavelet Transform)変換される。多重化拡散チップ列のチップ数はNSに限らずNSの正整数倍が好適であるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、サブバンドの数nに合わせてチップ数を決定してよい。また、図には記載されていないが、スクランブル化したkNLNS個のチップを並列変換し、次いでマッピングしてもよい。a−rまでの所要数の多重化拡散チップ列に対して、異なる周波数分割方法を用いてOFDM信号を生成し多重化して変換信号の一つである多重度がrの多重化OFDM信号を生成することができる。同様にして、チップが並列配列されたa−rまでのそれぞれの多重化拡散チップ列からウェーブレットのスケーリング係数及び/またはシフトパラメータに定められた設定を行ない、ウェーブレットOFDM信号を生成し、多重化して変換信号の一つである多重度がrの多重化ウェーブレットOFDM信号を生成することができる。このようにして生成された多重化OFDM信号または多重化ウェーブレットOFDM信号に基づいて送信信号が生成される。同様にして、図1に記載の多重化拡散チップ列を用いた変換信号に代えて図2の多重化拡散チップ列を変換し生成した多重化OFDM信号または多重化ウェーブレットOFDM信号に基づいて送信信号を生成することができる。   FIG. 3 shows a time series in which (k × NL) (hereinafter also referred to as kNL) pairs of multiplexed spreading chip sequences having the code length NS shown in FIG. 1 are included, and the horizontal axis is the time axis. is there. In a-1, kNLNS chips are converted in parallel, and then mapped and then associated with the subchannel, and then subjected to IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) conversion or IDWT (Inverse Discrete Wavelet Transform) conversion. The number of chips in the multiplexed spread chip array is not limited to NS but is preferably a positive integer multiple of NS, but is not necessarily limited to this, and the number of chips may be determined in accordance with the number n of subbands. Although not shown in the figure, scrambled kNLNS chips may be converted in parallel and then mapped. An OFDM signal is generated and multiplexed using a different frequency division method for a required number of multiplexed spread chip arrays up to a-r, and a multiplexed OFDM signal with a multiplicity of r, which is one of the converted signals, is generated. can do. Similarly, a wavelet OFDM signal is generated and multiplexed by setting the wavelet scaling coefficient and / or shift parameter from each multiplexed diffusion chip array up to a-r in which chips are arranged in parallel. A multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of r, which is one of the converted signals, can be generated. A transmission signal is generated based on the multiplexed OFDM signal or the multiplexed wavelet OFDM signal generated in this way. Similarly, a transmission signal based on a multiplexed OFDM signal or a multiplexed wavelet OFDM signal generated by converting the multiplexed spreading chip sequence of FIG. 2 instead of the converted signal using the multiplexed spreading chip sequence of FIG. Can be generated.

図4は、各サブバンドに多重化拡散チップ列の時系列を割り振って変換信号を生成するための多重化拡散チップ列の時系列を表しており、a−(u,1)、----、a−(u,r)(但し、u=1、----、n、の集合)は第uのサブバンドに割り振られたr組の多重化拡散チップ列に対応し、横軸は時間軸である。iを1からrまでの指定された数とし、a−(u,i)のuが1からnまでのjに関して同期したチップCM(u,i,j)(但し、j=1、----、NS)はi毎に異なる周波数分割方法でIDFT変換されてi番目のOFDM信号が生成される。同様にして全てのiに対してOFDM信号が生成され、多重化されてjにおける多重化OFDM信号が生成される。なお、図4では符号長がNSの多重化拡散チップ列が変換される場合が例示されているが、符号長の正整数倍の多重化拡散チップ列を用いてもよい。また、ウェーブレットを用いた場合には、iを1からrまでの指定された数とし、i毎にウエーブレットのパラメータであるスケーリング係数及び/またはシフトパラメータを所定の方法で設定し、a−(u,i)のuが1からnまでのjに関して同期したチップCM(u,i,j)(但し、j=1、----、NS)をIDWT変換してウェーブレットOFDM信号を生成する。この行程は各jにおいて全てのiに関して行われてウェーブレットOFDM信号が生成され、多重化されて多重度がrの多重化ウェーブレットOFDM信号が生成される。これらの多重化OFDM信号または多重化ウェーブレットOFDM信号に基づいて送信信号が生成される。なお、kが2以上の場合、この形式の変換信号には図1又は図2の多重化拡散チップ列を用いることができる。 FIG. 4 shows a time series of multiplexed spreading chip sequences for generating a converted signal by assigning a time series of multiplexed spreading chip sequences to each subband, and a- (u, 1), --- -, A- (u, r) (where u = 1, ----, n, the set) corresponds to r sets of multiplexed diffusion chips allocated to the u-th subband, and the horizontal axis Is the time axis. i is a specified number from 1 to r, and a chip CM (u, i, j) synchronized with respect to j where u of a- (u, i) is 1 to n (where j = 1,- -, NS) is subjected to IDFT conversion by a frequency division method different for each i to generate an i-th OFDM signal. Similarly, OFDM signals are generated for all i and multiplexed to generate a multiplexed OFDM signal at j. Although FIG. 4 illustrates the case where a multiplexed spreading chip sequence having a code length of NS is converted, a multiplexed spreading chip sequence having a positive integer multiple of the code length may be used. When a wavelet is used, i is set to a specified number from 1 to r, a scaling factor and / or a shift parameter that is a wavelet parameter is set for each i by a predetermined method, and a- ( u, i) chip CM (u, i, j) (where j = 1, ----, NS) synchronized with respect to j with u ranging from 1 to n is subjected to IDWT conversion to generate a wavelet OFDM signal. . This process is performed for all i in each j to generate a wavelet OFDM signal, which is multiplexed to generate a multiplexed wavelet OFDM signal with a multiplicity of r. A transmission signal is generated based on these multiplexed OFDM signals or multiplexed wavelet OFDM signals. When k is 2 or more, the multiplexed diffusion chip array of FIG. 1 or 2 can be used for this type of converted signal.

図5は本発明の多重化OFDM信号や多重化ウェーブレットOFDM信号に適用される変換信号の生成方法を例示している。但し、この例ではkを正整数としてkNLNS個のチップがn組のサブチャネルに変換される場合を示しているが、これに限るものではなく、例えば(k×NS)(以下、kNSとも記載する)個がn組のサブチャネルへ変換されるように構成してもよい。   FIG. 5 illustrates a method for generating a transform signal applied to a multiplexed OFDM signal or a multiplexed wavelet OFDM signal according to the present invention. However, this example shows a case where kNLNS chips are converted to n sets of subchannels with k being a positive integer. However, the present invention is not limited to this. For example, (k × NS) (hereinafter also referred to as kNS) May be converted into n sets of subchannels.

a−0に示すp(i,j)(以下、チップ点と呼称する)、はLCのi番目のチップにおけるk組の多重化拡散チップ列集合のkNS個のチップの第j番目を表している(i=1、----、NL、j=1、----、kNS)。a−1、----、a−rは、それぞれチップ点の多重化拡散チップ列に含まれるチップの値を表しており、変換され多重化されて変換信号となる。 p (i, j) (hereinafter referred to as a chip point ) indicated by a-0 represents the jth of kNS chips in the k sets of multiplexed spread chip arrays in the i-th chip of the LC. (I = 1, ----, NL, j = 1, ----, kNS). a-1, ----, and a-r represent the values of chips included in the multiplexed diffusion chip sequence of chip points, respectively, and are converted and multiplexed to become converted signals.

b−1、----、b−rは、横軸が時間軸であって、それぞれ対応するa−1,----、a−rのkNLNS個のチップが並列変換されてサブチャンネルに割り振られて生成されたOFDM信号を例示している。   b-1,---, and br are time axes on the horizontal axis, and kNLNS chips corresponding to a-1, ---, and ar are converted into parallel subchannels, respectively. 2 illustrates an OFDM signal generated by being allocated to the.

cはこれらのOFDM信号を多重化して生成した多重化OFDM信号を表している。
dは多重化OFDM信号の時間―周波数分割のサブバンドG(i,j)(但し、i=1、----、NLおよびj=1、----、kNSである。以下、G(i,j)を周波数領域のチップ点と呼称する)を表し、a−0のp(i,j)に対応する。各G(i,j)はa−1、----、a−rの当該チップ点の値に対応するg(i,j,1)、----、g(i,j,r)から構成され、NSはSCの符号長であり、g(i,j,h)とg(i,j,h+1)との間隔はΔ(i,j,h)である(但し、h=1、----、r−1)。
c represents a multiplexed OFDM signal generated by multiplexing these OFDM signals.
d is a subband G (i, j) of time-frequency division of a multiplexed OFDM signal (where i = 1, ----, NL and j = 1, ----, kNS, hereinafter G (I, j) is referred to as a frequency domain chip point ) and corresponds to p (i, j) of a-0. Each G (i, j) is g (i, j, 1) , ----, g (i, j, r ) corresponding to the values of the corresponding chip points of a-1, ---, a- r. ) consists, NS is the code length of the SC, the interval between the g (i, j, h) and g (i, j, h + 1) is the Δ (i, j, h) ( where, h = 1, ----, r-1).

eは本発明による多重化OFDM信号に含まれた各OFDM信号のサブバンドの中心周波数成分を示すものであって、横軸は周波数、縦軸は成分の大きさを表す。G(i,j)(但し、i=1、----、NL及びj=1、----、kNS)は、LCの第i番目のチップにおける符号長がNSのk組の拡散チップ列の第j番目のチップに対応するサブバンドであって、a−1、----、a−rに対応するg(i,j,1)、----、g(i,j,r)で構成されている。ここに、g(i,j,h)とg(i,j,h+1)との間隔はΔ(i,j,h)である(但し、h=1、----、r−1)。 e represents the center frequency component of the subband of each OFDM signal included in the multiplexed OFDM signal according to the present invention, where the horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the component size. G (i, j) (where i = 1, ----, NL and j = 1, ----, kNS) is a spread of k sets of code length NS in the i-th chip of LC. Subbands corresponding to the j-th chip in the chip row, and g (i, j, 1) , ----, g (i, j, r) . Here, the interval between g (i, j, h) and g (i, j, h + 1) is Δ (i, j, h) (where h = 1, ----, r-1). .

送信信号は、図1のeの多重化拡散チップ列信号、図5のcの多重化OFDM信号等を含むが、これらに限るものではなく、変換信号にもとづいて生成されるものであって、多重化拡散チップ列、そのインパルス列、それらの何れかで搬送波を変調して生成した変調信号及びホッピング搬送波を変調して生成したホッピング信号、多重化拡散チップ列から生成され少なくとも周波数域で直交するOFDM信号やウェーブレットOFDM信号等が多重化された多重化OFDM信号や多重化ウェーブレットOFDM信号等、これらの周波数領域で直交する信号またはそれらの多重化信号で搬送波を変調して生成した変調信号或いはホッピングする搬送波を変調して生成したホッピング信号が含まれる。OFDM信号やウェーブレットOFDM信号は実信号又は複素信号で構成される。なお、送信信号はプリアンブル、ポストアンブル、制御信号、同期信号などを含むことができる。   The transmission signal includes the multiplexed spread chip sequence signal of e of FIG. 1, the multiplexed OFDM signal of FIG. 5 c, etc., but is not limited thereto, and is generated based on the converted signal, Multiplexed spread chip sequence, impulse sequence thereof, modulated signal generated by modulating carrier wave with any of them, hopping signal generated by modulating hopping carrier wave, generated from multiplexed spread chip sequence and orthogonal in at least frequency range Modulated signal or hopping generated by modulating a carrier wave with signals orthogonal to each other in these frequency regions or multiplexed signals such as multiplexed OFDM signals and multiplexed wavelet OFDM signals in which OFDM signals and wavelet OFDM signals are multiplexed A hopping signal generated by modulating a carrier wave to be transmitted is included. An OFDM signal or a wavelet OFDM signal is composed of a real signal or a complex signal. The transmission signal can include a preamble, a postamble, a control signal, a synchronization signal, and the like.

次いで、変換信号から周波数領域で多重化拡散チップ列を取得する方法を説明する。変換信号をDFT又はDWT(Discrete Wavelet Transform)変換して得られた周波数領域のチップ点をG(i,j)(但し、i=1、----、NL及びj=1、----、kNS)とし、その点の成分の集合を(g(i,j,1)、g(i,j,2)、―――、g(i,j,r))とする。RaおよびRfを当該チップ点G(i,j)に影響するそれぞれ先行及び後続するチップ点の数とすれば、G(i,j)の近傍の点には当該チップ点の成分と先行する(r×Ra)個及び後続の(r×Rf)個の成分とからの影響が加わる。従って、G(i,j)近傍に取られたr(Ra+Rf)+r点中の第u番目の点の値をsu(但し、u=1、―――、r(Ra+Rf)+r)、その点における各成分の値をxv(v=1、2、―――、r(Ra+Rf)+r)、xvの係数をa(u,v)とすれば、式(1)が成立する。 Next, a method for obtaining a multiplexed spread chip sequence in the frequency domain from the converted signal will be described. A frequency domain chip point obtained by DFT or DWT (Discrete Wavelet Transform) conversion of the converted signal is defined as G (i, j) (where i = 1, ----, NL and j = 1, ---- -, KNS), and the set of components at that point is (g (i, j, 1) , g (i, j, 2) , ---, g (i, j, r) ). If the Ra and Rf and the number of chips points respectively preceding and following that affects the chip points G (i, j), G (i, j) is a point in the vicinity of the preceding and components of the chip points ( Influences from r × Ra) and the following (r × Rf) components are added. Therefore, the value of the u-th point among r (Ra + Rf) + r points taken near G (i, j) is represented by su (where u = 1, ---, r (Ra + Rf) + r), If the value of each component at the point is x v (v = 1, 2,..., R (Ra + Rf) + r), and the coefficient of x v is a (u, v) , equation (1) is established.

Figure 2017038334
Figure 2017038334

(1)式のa(u,v)は、多重化OFDM信号に対しては多重化OFDM信号をDFT変換したモデルを用い、又多重化ウェーブレットOFDM信号に対しては多重化ウェーブレットOFDM信号をDWT変換したモデルを用いて予め定めることができる。変換信号の多重度をrとすれば式(1)よりa(u,v)(但し、u、v=1、----、r(Ra+Rf+1))を要素とする行列をA、xv(v=1、----、r(Ra+Rf+1))を要素とする列ベクトルをX及びsuを要素とする列ベクトルをSとして、式(2)が得られる。 In equation (1), a (u, v) uses a model obtained by DFT transform of a multiplexed OFDM signal for a multiplexed OFDM signal, and a multiplexed wavelet OFDM signal for a multiplexed wavelet OFDM signal. It can be determined in advance using the converted model. If the multiplicity of the converted signal is r, a matrix whose elements are a (u, v) (where u, v = 1, ----, r (Ra + Rf + 1)) is represented by A, x v from equation (1). (v = 1, ----, r (Ra + Rf + 1)) a column vector and a column vector X and s u to the element as S, formula (2) is obtained.

Figure 2017038334
Figure 2017038334

式(2)から、   From equation (2)

Figure 2017038334
Figure 2017038334

としてそれぞれの多重化拡散チップ列のチップの周波数領域の値が得られる。なお、先行チップと後続チップが対称な影響を及ぼす場合にはRa=Rfである。このようにして得られた周波数領域の成分は、必要に応じて多重化拡散チップ列を表すように再配置される。   As a result, the value of the frequency domain of the chip of each multiplexed diffusion chip array is obtained. Note that Ra = Rf when the preceding chip and the subsequent chip have symmetrical effects. The frequency domain components obtained in this way are rearranged so as to represent a multiplexed spread chip array as necessary.

IDWT変換、DWT変換の組み合わせによるウェーブレット信号の生成と復調に代えて、IDWT変換で生成されたウェーブレットOFDM信号から短周期DFT変換を用いて図5、dに対応する周波数成分を算出し、DWT変換と同様の方法で多重化拡散チップ列のチップ値を算出して多重化拡散チップ列を求めてもよい。   Instead of generating and demodulating wavelet signals by a combination of IDWT conversion and DWT conversion, frequency components corresponding to FIG. 5 and d are calculated from wavelet OFDM signals generated by IDWT conversion using short-period DFT conversion, and DWT conversion is performed. The multiplexed diffusion chip sequence may be obtained by calculating the chip value of the multiplexed diffusion chip sequence in the same manner as described above.

次いで、取得された多重化拡散チップ列から局在化パルスを検出する方法につき図6を参照しながら説明する。図6のaは図1のeと同様の方法で生成された送信信号から時間領域又は周波数領域で取得した符号長がNLNsの多重化拡散チップ列を例示している。但し、説明を簡単化するためにk=1とした。また、図6のb−1、----、b−3は図1c−1、----、c−3の符号系列SCに対応している。図6において、aとb−1とは同期して乗積され、c−1が生成される。同様にしてaとb−2からc−2が生成され、aとb−3とからc−3が生成される。c−1、----、c−3は符号系列CCのチップと符号系列LCのチップとが乗積された信号であり、符号系列CCに関して局在化されてLCを表すdが生成される。図6には表示されていないが、変換されたk組の多重化拡散チップ列が多重度rで多重化されて生成された変換信号からは図6のaに相当する多重化拡散チップ列がkr組取得され、それら全てに符号系列LCの局在化パルス検出までの処理が行われる。以上の処理は、LCの同一のチップ内にある全ての多重化拡散チップ列に対して行われる。さらに、dの局在化パルスをLCに関して局在化することによりeが得られる。なお、これらの処理方法はデータ通信や計測等に対して適用することができる。   Next, a method for detecting localized pulses from the acquired multiplexed diffusion chip array will be described with reference to FIG. FIG. 6A illustrates a multiplexed spreading chip sequence having a code length of NLNs acquired in the time domain or the frequency domain from a transmission signal generated by the same method as e in FIG. However, in order to simplify the explanation, k = 1 was set. Further, b-1, ---, and b-3 in FIG. 6 correspond to the code sequences SC of FIGS. 1c-1, ---, and c-3. In FIG. 6, a and b-1 are multiplied synchronously to generate c-1. Similarly, c-2 is generated from a and b-2, and c-3 is generated from a and b-3. c-1,..., c-3 are signals obtained by multiplying the chip of the code sequence CC and the chip of the code sequence LC, and d representing the LC is generated by being localized with respect to the code sequence CC. The Although not shown in FIG. 6, a multiplexed spread chip sequence corresponding to a in FIG. 6 is obtained from the converted signal generated by multiplexing the converted k sets of multiplexed spread chip sequences at the multiplicity r. kr sets are acquired, and all of them are processed until the localized pulse detection of the code sequence LC. The above processing is performed on all multiplexed diffusion chip arrays in the same chip of the LC. Furthermore, e can be obtained by localizing the localized pulse of d with respect to LC. Note that these processing methods can be applied to data communication and measurement.

次に、送信信号にデータが含まれている場合のデータの伝送方法につき述べる。データは入力された源データに誤り訂正符号化を含む処理が施されて生成されたバイナリパルス列である。このデータはLC、CC及びSCの少なくとも何れかの符号系列の種類、シフト時間及び/又は振幅に写像されるために所定の形式に変換される。   Next, a data transmission method when data is included in the transmission signal will be described. The data is a binary pulse train generated by processing the input source data including error correction coding. This data is converted into a predetermined format in order to be mapped to the type, shift time and / or amplitude of at least one of LC, CC and SC code sequences.

一例として、変換信号は多重化OFDM信号又は多重化ウェーブレットOFDM信号であり、データは符号長がNSの定められたSCのシフト時間にのみ写像される場合につき述べる。LCのチップの時間幅を多重化拡散チップ列の時間長のk倍、各チップに含まれた多重化拡散チップ列の数をそれぞれk、各多重化拡散チップ列が有するデータが写像されたSCの数をnd、多重化OFDM信号又は多重化ウェーブレット信号の多重度をr、データが写像された多重化拡散チップ列を有するLCのチップ数をLLとすれば、このkNLNS個のチップが搬送するデータ量は(k×nd×LL×r×logNS)ビットである。このデータの検出は符号系列SCのシフト時間を検出することにより行なわれる。なお、このデータ量はndとkは全ての多重化拡散チップ列で等しく設定した場合であるが、異なる設定とすることもできる。また、LCのチップ毎にk、nd、rを異なる値に設定して変換信号の集合を生成することも可能である。雑音環境では多重化拡散チップ列から特定の拡散チップ列を検出することは困難であり、また、多重化拡散チップ列の多重度が大きい場合には干渉が生じるために低雑音環境でも検出は困難である。それ故、本発明では、符号系列CCの局在化パルスを検出できる条件下では第一の局在化パルスである符号系列CCの局在化パルスを検出してSN比を改善し、符号系列を決定する。この処理は、それぞれの多重化拡散チップ列に対してSCのシフト時間を順次乗積するかまたは異なるシフト時間のSCを並列に乗積した信号から、CCに対する最大の局在化パルスを検出してSCとCCとを決定し、さらにCCよりLCを決定する。なお、この場合にはLCの符号長を1に設定して符号系列LCの局在化処理を省略してもよい。また、特に低雑音信号に対しては、さらに、結合のための符合系列(CC)の符号長NC=1及びNLが所要の符号長、又は、NC=1及びNL=1、の多重化拡散チップ列を用いて変換信号を生成することができる。他方、CCの局在化パルスの検出が困難な場合には、CCの局在化パルス列をLCのチップ列として第二の局在化パルスであるLCの局在化パルスを検出し判定して各符号系列を決定する。なお、本発明にいう符号系列を決定するとは、既知の符号系列を用いた送信信号では符号系列のシフト時間及び/または極性を決定することであり、未知の符号系列を用いた送信信号では符号系列の種類の決定と、シフト時間および/または極性の決定を行うことを含む。決定された符号系列、符号系列のシフト時間及び/又は極性で表されたデータは逆形式変換されてデータが算出され、次いでこのデータから源データが復号される。なお、多重化拡散チップ列の順序でチップが多値PSK、PAM、ASK等にマッピングされた多重化拡散チップ列のOFDM信号或いはウェーブレットOFDM信号は、周波数領域では多重化拡散チップ列を表し、直接SCで逆拡散される。 As an example, a case where the converted signal is a multiplexed OFDM signal or a multiplexed wavelet OFDM signal and the data is mapped only in the SC shift time in which the code length is NS will be described. The time width of the LC chip is k times the time length of the multiplexed diffusion chip sequence, the number of multiplexed diffusion chip sequences included in each chip is k, and the SC in which the data of each multiplexed diffusion chip sequence is mapped This number of kNLNS chips is carried by nd, where n is the number of chips, r is the multiplicity of the multiplexed OFDM signal or multiplexed wavelet signal, and LL is the number of LC chips having the multiplexed spread chip array to which the data is mapped. The amount of data is (k × nd × LL × r × log 2 NS) bits. This data is detected by detecting the shift time of the code sequence SC. This data amount is a case where nd and k are set equal in all multiplexed diffusion chip arrays, but they can be set differently. It is also possible to set a set of conversion signals by setting k, nd, and r to different values for each LC chip. In a noisy environment, it is difficult to detect a specific spreading chip sequence from the multiplexed spreading chip sequence. In addition, if the multiplexing level of the multiplexed spreading chip sequence is large, interference occurs, and detection is difficult even in a low noise environment. It is. Therefore, in the present invention, the SNR is improved by detecting the localized pulse of the code sequence CC which is the first localized pulse under the condition that the localized pulse of the code sequence CC can be detected. To decide. This processing detects the maximum localized pulse for CC from a signal obtained by sequentially multiplying each multiplexed diffusion chip sequence by SC shift time or multiplying SCs having different shift times in parallel. SC and CC are determined, and LC is further determined from CC. In this case, the code length of the code sequence LC may be omitted by setting the code length of the LC to 1. Further, especially for a low noise signal, the code sequence NC = 1 and NL of the code sequence (CC) for combining is a required code length, or multiplexed spreading with NC = 1 and NL = 1. A conversion signal can be generated using the chip array. On the other hand, if it is difficult to detect the CC localized pulse, the CC localized pulse train is used as the LC chip train, and the LC localized pulse as the second localized pulse is detected and judged. Each code sequence is determined. Note that the determination of the code sequence according to the present invention is to determine the shift time and / or polarity of the code sequence for a transmission signal using a known code sequence, and to the code for a transmission signal using an unknown code sequence. Including determining the type of sequence and determining the shift time and / or polarity. The data represented by the determined code sequence, the shift time and / or polarity of the code sequence is inversely transformed to calculate data, and then the source data is decoded from this data. Note that an OFDM signal or wavelet OFDM signal of a multiplexed spread chip sequence in which chips are mapped to multilevel PSK, PAM, ASK, etc. in the order of the multiplexed spread chip sequence represents a multiplexed spread chip sequence in the frequency domain. Despread at SC.

また、SCをkビットのデータが対応付けられた2種類の符号系列とし、このSCを用いて高速化を図ることができる。さらに、このSCのシフト時間及び/または極性にデータを写像して一層の高速化を図ることができる。この場合の符号系列の種類の増加を抑制する1方法として、極性が付与された複数のSCの組み合わせを用い、それぞれのSCに対して拡散チップ列を構成し多重化することができる。さらに、CC及び/又はLCにデータの写像を行うこともできる。 Further, the 2 k different code sequences and SC k-bit data is associated, it is possible to increase the speed by using the SC. Further, the data can be mapped to the shift time and / or polarity of the SC to further increase the speed. In this case, as one method of suppressing an increase in the number of types of code sequences, a combination of a plurality of SCs with polarity can be used, and a spread chip sequence can be configured and multiplexed for each SC. Furthermore, data can be mapped to CC and / or LC.

次に、本発明の計測方法につき述べる。送信側では定められた変換信号又は定められた手順で切り換えられる複数の変換信号から送信信号が生成されて送信される。このようにして生成される送信信号には多重化拡散チップ列、そのインパルス列、それらの何れかで搬送波を変調して生成した変調信号及びホッピング搬送波を変調して生成したホッピング信号、多重化拡散チップ列から生成され周波数域で直交するOFDM信号やウェーブレットOFDM信号等、これらの信号が多重化された多重化OFDM信号や多重化ウェーブレットOFDM信号等、これらの周波数領域で直交する信号またはそれらの多重化信号で搬送波を変調して生成した変調信号、直交変調信号或いはホッピングする搬送波を変調して生成したホッピング信号が含まれるが、信号の種類はこれらに限るものではない。送信された信号は対象物によって反射されるか、又は吸収、分散、回折などの作用を受けた後に透過信号、蛍光放射信号、黒体輻射信号、または反射信号等として検出され、この検出信号から対象物の情報を取得することができる。また、送信信号を検出して計測用送信装置、対象物及び計測用受信装置間の距離や媒体の情報を取得するように構成することができる。さらに、送信信号の一部または全部を用いて対象物の状態、例えば量子的状態等を制御しつつ或いは制御してその結果を測定することもできる。   Next, the measurement method of the present invention will be described. On the transmission side, a transmission signal is generated and transmitted from a predetermined conversion signal or a plurality of conversion signals switched by a predetermined procedure. The transmission signal generated in this manner includes a multiplexed spreading chip sequence, its impulse sequence, a modulation signal generated by modulating a carrier with any of them, a hopping signal generated by modulating a hopping carrier, and multiplexed spreading. Signals orthogonal to each other in these frequency regions, such as OFDM signals and wavelet OFDM signals generated from a chip array, which are orthogonal in the frequency domain, such as multiplexed OFDM signals and multiplexed wavelet OFDM signals. A modulated signal generated by modulating a carrier wave with an oscillating signal, a quadrature modulated signal, or a hopping signal generated by modulating a carrier wave to be hopped are included, but the types of signals are not limited to these. The transmitted signal is reflected by the object, or after being subjected to the action of absorption, dispersion, diffraction, etc., and then detected as a transmission signal, a fluorescence radiation signal, a black body radiation signal, or a reflection signal, etc. Information about the object can be acquired. In addition, the transmission signal can be detected, and the distance between the measurement transmission device, the object, and the measurement reception device and information on the medium can be acquired. Furthermore, the result can be measured while controlling or controlling the state of the object, for example, the quantum state, using a part or all of the transmission signal.

図7は本発明に係わる符号系列を用いた伝送システムの構成例であって、符号系列を用いた伝送システム1は送信装置2と受信機3と交換手段4とを備えている。送信装置2は、入力手段21、多重化拡散信号生成手段23、変換手段24、送信用信号生成手段25、送信手段26、制御手段22、および交換機4並びに/あるいは受信装置3と交信を行う交信手段27を備えており、各手段は制御手段22によってクロックに同期して制御される。他方、受信装置3は、送信信号検出手段31、変換信号処理手段32、可検出化手段33、決定手段34、復号手段35、表示・出力手段36、交換機4及び/あるいは送信装置2と交信を行う交信手段37、制御手段38および同期検出手段39を備え、各手段は制御手段38のクロックに同期して制御されている。同期検出手段は、検出された送信信号の同期を捕捉するとともにパイロット信号を用いて回線の状況を推定し、また、周期性雑音を検出・予測して除去することができる。
図7には図示されていないが、送信装置2と交換手段4、及び交換手段4と受信機3との間には単数又は複数のアンテナを用いて伝送特性の改善、データレートの高速化等を行うことができる。
FIG. 7 shows a configuration example of a transmission system using a code sequence according to the present invention. The transmission system 1 using a code sequence includes a transmitting device 2, a receiver 3, and an exchange means 4. The transmission apparatus 2 communicates with the input means 21, the multiplexed spread signal generation means 23, the conversion means 24, the transmission signal generation means 25, the transmission means 26, the control means 22, and the exchange 4 and / or the reception apparatus 3. Means 27 are provided, and each means is controlled by the control means 22 in synchronization with the clock. On the other hand, the reception device 3 communicates with the transmission signal detection means 31, the conversion signal processing means 32, the detection means 33, the determination means 34, the decoding means 35, the display / output means 36, the exchange 4 and / or the transmission apparatus 2. The communication means 37, the control means 38, and the synchronous detection means 39 to perform are provided, and each means is controlled synchronizing with the clock of the control means 38. The synchronization detection means can capture the synchronization of the detected transmission signal, estimate the channel condition using the pilot signal, and detect and predict periodic noise to remove it.
Although not shown in FIG. 7, the transmission device 2 and the exchange means 4 and between the exchange means 4 and the receiver 3 use one or more antennas to improve transmission characteristics, increase the data rate, etc. It can be performed.

図8は入力手段21を例示している。入力手段21は入力した源データにスクランブル処理、リード・ソロモン符号化処理、畳み込み演算処理、パンクチャー処理、インターリーブ処理、パリティチェック処理等を施してデータを生成する。なお、源データに施される処理はこれらに限るものではなく、通信環境に対応して追加・削除・変更することができる。   FIG. 8 illustrates the input means 21. The input means 21 generates data by performing scramble processing, Reed-Solomon encoding processing, convolution operation processing, puncturing processing, interleaving processing, parity check processing, and the like on the input source data. The processing performed on the source data is not limited to these, and can be added / deleted / changed according to the communication environment.

図9は本発明の多重化拡散信号生成手段23を例示している。符号系列生成部231は、例えば、メモリ(不図示)等に記憶され予め与えられた各符号系列の基本状態を用いて、図1のaのための基本状態のLC、b-1〜b-3のための基本状態のCC、c-1〜c-3のための基本状態のSCを生成する。他方、データは、一般的には、SC、CC、LCのいずれにも写像することができる。そのため、例えば、CCのチップ数及びLCのチップ数をそれぞれVC及びLLとすれば、データ形式変換部235でNS進数(VC×LL)桁に形式変換される。特に、VCが1の場合には、桁数はLL桁となる。そして、データ写像部232により所要の符号系列に形式変換されたデータが写像されて、図1のc-1〜c-3、または、図2のc-1〜c-3が生成される。乗積部233では、データ写像部232により生成されたチップ列が用いられ、SCとCCのチップとLCのチップとの乗積を行って図1のd-1〜d-3または図2のd-1〜d-3の所要の拡散チップ列が生成される。次いで、多重化部234では、乗積部233により生成された拡散チップ列が多重化されて図1のeまたは図2のeの多重化拡散チップ列が生成される。   FIG. 9 illustrates the multiplexed spread signal generating means 23 of the present invention. The code sequence generation unit 231 uses the basic state of each code sequence stored in a memory (not shown) or the like and given in advance, for example, the basic state LC, b-1 to b- Basic state CC for 3 and basic state SC for c-1 to c-3 are generated. On the other hand, data can generally be mapped to any of SC, CC, and LC. Therefore, for example, if the number of CC chips and the number of LC chips are VC and LL, respectively, the data format conversion unit 235 performs format conversion into NS decimal (VC × LL) digits. In particular, when VC is 1, the number of digits is LL digits. Then, the data whose format is converted into a required code sequence by the data mapping unit 232 is mapped, and c-1 to c-3 in FIG. 1 or c-1 to c-3 in FIG. 2 are generated. The product unit 233 uses the chip sequence generated by the data mapping unit 232, and multiplies the SC, CC, and LC chips to perform d-1 to d-3 in FIG. 1 or FIG. Required diffusion chip arrays d-1 to d-3 are generated. Next, in the multiplexing unit 234, the spread chip sequence generated by the product unit 233 is multiplexed to generate the multiplexed spread chip sequence of e of FIG. 1 or e of FIG.

図10はOFDM信号生成のための変換手段24を例示している。所要数の多重化拡散チップ列は、マッピング部241aで直並列変換された後マッピングされ、IDFT部242aでIDFT処理されてOFDM信号が生成される。この処理は、周波数分割方法を変えて変換信号の多重度に等しいr回繰り返され、生成されたr組のOFDM信号は多重化部243aで多重化されて変換信号である多重化OFDM信号が生成される(rは自然数)。次いでGI挿入部244aでガードインターバルGIが挿入されて、実信号又は複素信号として送信用信号生成手段25へ出力される。OFDM信号のGIの挿入方法は当業者には周知の方法である。   FIG. 10 illustrates the conversion means 24 for generating an OFDM signal. The required number of multiplexed spreading chip sequences are subjected to serial / parallel conversion by the mapping unit 241a and then mapped, and IDFT processing is performed by the IDFT unit 242a to generate an OFDM signal. This process is repeated r times equal to the multiplicity of the converted signal by changing the frequency division method, and the generated r sets of OFDM signals are multiplexed by the multiplexing unit 243a to generate a multiplexed OFDM signal which is a converted signal. (R is a natural number). Next, the guard interval GI is inserted by the GI insertion unit 244a and output to the transmission signal generation means 25 as a real signal or a complex signal. The method for inserting the GI of the OFDM signal is well known to those skilled in the art.

図10の送信用信号生成手段25はGIが挿入された変換信号の前にプリアンブル及び、又は後にポストアンブルを挿入するが、送信用信号生成手段25が挿入する信号はこれに限るものではない。   The transmission signal generation unit 25 in FIG. 10 inserts a preamble and / or a postamble after the conversion signal into which the GI is inserted, but the signal inserted by the transmission signal generation unit 25 is not limited to this.

図11はウェーブレットOFDM信号用の変換手段24を例示している。図1のeまたは図2のeで示された所要数の多重化拡散チップ列は、IDWTマッピング部241bで直並列変換された後マッピングされ、IDWT部242bでIDWT処理されて図5のb-1〜b-rに示すウェーブレットOFDM信号が生成される。この処理は、パラメータの設定を変えて変換信号の多重度に等しいr回繰り返され、生成されたr組のウェーブレットOFDM信号はIDWT多重化部243bで多重化されて変換信号である多重化ウェーブレットOFDM信号が生成され、実信号または複素信号として送信用信号生成手段25へ出力される。   FIG. 11 illustrates the conversion means 24 for wavelet OFDM signals. The required number of multiplexed spreading chip sequences indicated by e in FIG. 1 or e in FIG. 2 is subjected to serial / parallel conversion by the IDWT mapping unit 241b, mapped, and subjected to IDWT processing by the IDWT unit 242b. Wavelet OFDM signals 1 to b-r are generated. This process is repeated r times equal to the multiplicity of the converted signal while changing the parameter setting, and the generated r sets of wavelet OFDM signals are multiplexed by the IDWT multiplexing unit 243b to obtain a multiplexed wavelet OFDM which is a converted signal. A signal is generated and output to the transmission signal generating means 25 as a real signal or a complex signal.

図11の送信用信号生成手段25は変換信号の前にプリアンブルおよび、または後にポストアンブルを挿入するが、挿入できる信号はこれに限るものではない。   The transmission signal generating means 25 in FIG. 11 inserts a preamble before and / or a postamble after the converted signal, but the signal that can be inserted is not limited to this.

送信用信号生成手段25の出力信号は送信手段26に入力し、送信信号が生成されて送出される。この例では、送信信号は交換装置4を経由して受信装置へ送信されるが、交換装置4を使用しないで構成されたデータ伝送システムでは直接受信装置へ送信される。   The output signal of the transmission signal generation means 25 is input to the transmission means 26, and a transmission signal is generated and transmitted. In this example, the transmission signal is transmitted to the receiving device via the switching device 4, but is directly transmitted to the receiving device in a data transmission system configured without using the switching device 4.

図12は、変換信号が1以上の多重度を持つ多重化OFDM信号である送信信号を受信する受信装置3の変換信号処理手段32を例示している。検出手段31で送信信号から検出された変換信号は、変換信号処理手段32のGI除去部3211でGIが除去され、DFT部3212でDFTにより周波数領域へ変換され、DFT多重化拡散チップ列取得部3213で式(3)に基づきそれぞれの周波数領域のチップ点の成分が取得され、それらの成分からそれぞれの多重化拡散チップ列が取得される。   FIG. 12 illustrates the converted signal processing means 32 of the receiving apparatus 3 that receives a transmission signal that is a multiplexed OFDM signal having a multiplicity of one or more. The conversion signal detected from the transmission signal by the detection unit 31 is subjected to GI removal by the GI removal unit 3211 of the conversion signal processing unit 32, converted to the frequency domain by the DFT by the DFT unit 3212, and the DFT multiplexed spread chip sequence acquisition unit In 3213, the component of the chip point of each frequency domain is acquired based on the formula (3), and each multiplexed spread chip sequence is acquired from these components.

図18は、GIを用いて遅延波を除去することに代えてプリアンブルに符号系列を用いて送信信号に重畳した遅延波を削除する方法を例示したものである。本実施例では、ウェーブレットOFDM信号通信でシンボル長を短縮して高速化を図る場合や、OFDM信号通信でGIを削除して高速化を図る場合に、この遅延波を除去する方法を用いて、図13の変換信号処理手段32において用いては、マルチパスなどにより生じる遅延波を大きなSNR改善率を生かして除去する。   FIG. 18 illustrates a method of deleting a delay wave superimposed on a transmission signal using a code sequence in a preamble instead of removing a delay wave using GI. In this embodiment, when the symbol length is shortened by wavelet OFDM signal communication to increase the speed, or when the GI is deleted by OFDM signal communication to increase the speed, a method of removing this delayed wave is used. In the converted signal processing means 32 of FIG. 13, a delayed wave caused by multipath or the like is removed utilizing a large SNR improvement rate.

図18のa-1はプリアンブルに周期Tの符号系列が2周期含まれ、続いて他の情報を表すパルス列又は変換信号が配置された送信信号を例示している。符号系列としては唯一の自己相関関数のピークを持つためM系列が好ましく、また、その長さは2周期以上であればよい。   FIG. 18A-1 illustrates a transmission signal in which a code sequence having a period T is included in the preamble, followed by a pulse train or other converted signal representing other information. As a code sequence, an M sequence is preferable because it has a unique autocorrelation function peak, and its length may be two or more periods.

a-2は送信信号が時間d1遅延した遅延波を表しており、時間2Tから2T+d1のパルス列はa-1の波形の2T−d1から2Tの部分に等しい。a-3は送信信号が時間d2遅延した遅延波であって、記載されてはいないが2Tから2T+d2のパルス列は送信波形の2T−d2から2Tの部分に等しい。図には記載されてはいないが、受信波は反射などにより生じたこれらの遅延波が送信信号に重畳したものである。   a-2 represents a delayed wave in which the transmission signal is delayed by time d1, and the pulse train from time 2T to 2T + d1 is equal to the portion 2T-d1 to 2T of the waveform of a-1. a-3 is a delayed wave obtained by delaying the transmission signal by time d2, and although not described, the pulse train from 2T to 2T + d2 is equal to the 2T-d2 to 2T portion of the transmission waveform. Although not shown in the figure, the received wave is obtained by superimposing these delayed waves generated by reflection on the transmission signal.

b-1はa-1の送信信号にa-2及びa-3の遅延波が重畳した受信波と符号系列との相関関数を表している。図18に示されるb-1では、時間0、d1及びd2にそれぞれ送信信号の相関関数のパルス、遅延時間d1の遅延波の相関関数のパルス及び遅延時間d2の遅延波の相関関数のパルスが生じている。これらのパルスの振幅はそれぞれ送信信号及び各遅延波の強度を表している。   b-1 represents a correlation function between the received wave in which the delay wave of a-2 and a-3 is superimposed on the transmission signal of a-1, and the code sequence. In b-1 shown in FIG. 18, the pulse of the correlation function of the transmission signal, the pulse of the correlation function of the delayed wave of the delay time d1, and the pulse of the correlation function of the delayed wave of the delay time d2 at time 0, d1, and d2, respectively. Has occurred. The amplitudes of these pulses represent the intensity of the transmission signal and each delayed wave, respectively.

c-1は受信波から遅延波が除去された波形を示している。受信信号の2Tから2T+d1の時間区分D1には第一の遅延波による送信信号の時間区分2T−d1から2Tまでのパルス列及び第二の遅延波による送信信号の時間区分2T−d2から2T+d1−d2までのパルス列が重畳しているので、受信波と符合系列との相関関数を算出して局在化パルスを取得し、その遅延時間とパルスの振幅とを用いて振幅が補正された各当該時間の遅延波を受信波の2Tから2T+d1の時間区分から減算して、遅延波が除去された時間区分D1のc−1の送信信号を検出する。   c-1 shows a waveform obtained by removing the delayed wave from the received wave. In the time segment D1 from 2T to 2T + d1 of the received signal, the pulse segment from the time segment 2T-d1 to 2T of the transmission signal by the first delay wave and the time segment 2T-d2 to 2T + d1-d2 of the transmission signal by the second delay wave Since the pulse train up to is superimposed, the correlation function between the received wave and the code sequence is calculated to obtain the localized pulse, and the corresponding time whose amplitude is corrected using the delay time and the amplitude of the pulse Are subtracted from the 2T to 2T + d1 time segment of the received wave to detect the c-1 transmission signal of the time segment D1 from which the delayed wave has been removed.

受信信号の2T+d1から2T+2d1までの時間区分D2では、送信信号a-1の時間区分2Tから2T+d1のパルス列からなる第一の遅延波と、送信信号の時間区分2T+d1−d2から2T+2d1−d2のパルス列からなる第二の遅延波との振幅と遅延時間を上記の相関関数に従って補正して除去して、遅延波が除去された時間区分D2の送信信号c−1を検出する。   In the time segment D2 from 2T + d1 to 2T + 2d1 of the received signal, from the first delayed wave composed of the pulse sequence from the time segment 2T to 2T + d1 of the transmission signal a-1, and from the pulse sequence of the transmission signal from the time segment 2T + d1-d2 to 2T + 2d1-d2. The amplitude and delay time of the second delayed wave are corrected and removed according to the above correlation function, and the transmission signal c-1 of the time section D2 from which the delayed wave is removed is detected.

以下、同様にして受信信号の2T+(n−1)d1から2T+nd1までの時間区分Dnから遅延波を除去して、c−1の送信信号を検出する。   Thereafter, similarly, the delay wave is removed from the time section Dn from 2T + (n−1) d1 to 2T + nd1 of the received signal, and the transmission signal of c−1 is detected.

c−1の送信信号には逆拡散処理、次いで局在化処理がなされて拡散用符号系列のシフト時間が検出され、データが算出される。   The transmission signal c-1 is subjected to despreading processing and then localization processing, the shift time of the spreading code sequence is detected, and data is calculated.

以上において、プリアンブルに配置された符号系列はパルス列として送るか、または正弦波又は余弦波、ウェーブレットパルス等に変換して送信してもよい。特に、ウェーブレットOFDMおよびOFDMでは、これらの波形はサブチャネル毎に生成して送信し、受信側では、サブチャネル毎に検出するか、あるいはこれらの波形を直並列変換してサブチャネルに割り当ててウェーブレットOFDMまたはOFDM信号を生成して送信し、受信側では検出したこれらの波形を並直列変換して多重化拡散パルス列を取得することができる。また、変換信号にはフーリエ変換信号、インパルス列、ウェーブレットOFDM信号のサブチャネル信号、OFDM信号のサブチャネル信号が含まれるが、これらに限定されるものではない。特に、ウェーブレットOFDM信号およびOFDM信号からなる変換信号では、遅延波の除去は図18に示した方法でサブチャネル毎に行うか、または、特定チャネルの遅延波または遅延除去された信号に基づく補間値を用いて当該チャネルの遅延波を除去してもよい。   In the above, the code sequence arranged in the preamble may be transmitted as a pulse train, or may be transmitted after being converted into a sine wave, cosine wave, wavelet pulse or the like. In particular, in wavelet OFDM and OFDM, these waveforms are generated and transmitted for each subchannel, and on the receiving side, they are detected for each subchannel, or these waveforms are serial-parallel converted and assigned to the subchannels. An OFDM or OFDM signal is generated and transmitted, and on the receiving side, these detected waveforms can be parallel-serial converted to obtain a multiplexed spread pulse train. The transform signal includes, but is not limited to, a Fourier transform signal, an impulse train, a wavelet OFDM signal subchannel signal, and an OFDM signal subchannel signal. In particular, in the wavelet OFDM signal and the converted signal composed of the OFDM signal, the delayed wave is removed for each subchannel by the method shown in FIG. 18, or the interpolated value based on the delayed wave of the specific channel or the delayed signal is used. May be used to remove the delayed wave of the channel.

図13は、変換信号が1以上の多重度を持つ多重化ウェーブレットOFDM信号である送信信号を受信する受信装置3の変換信号処理手段32を例示している。検出手段31で送信信号から検出された変換信号は、DWT部3221でDWT変換され、DWT多重化拡散チップ列取得部3222で式(3)に基づきそれぞれの周波数領域のチップ点の成分が取得され、それらの成分から図5のeに示すそれぞれの多重化拡散チップ列が取得される。   FIG. 13 illustrates the converted signal processing means 32 of the receiving apparatus 3 that receives a transmission signal that is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of one or more. The converted signal detected from the transmission signal by the detection means 31 is DWT converted by the DWT unit 3221, and the component of the chip point in each frequency domain is acquired by the DWT multiplexed spread chip sequence acquisition unit 3222 based on Expression (3). Each multiplexed diffusion chip sequence shown in FIG. 5e is obtained from these components.

図14は、本発明の可検出化手段33を例示している。逆マッピング部331の出力信号は、逆拡散部332でSCが乗積されて逆拡散されるが、多重化拡散チップ列のチップの順序で多値PSK,APM、ASK等のマッピングがなされた信号の場合には変換信号処理手段32の出力信号は多重化拡散チップ列を表すため、逆拡散部332は変換信号処理手段の出力信号をSCで直接逆拡散することができる。なお、逆拡散された拡散チップ列はCCの局在化パルスを検出可能な可検出化状態にある。本発明にいう局在化とは符号系列を含む信号と当該符号系列との相関関数を算出すること、またはその信号を当該符号系列で構成された整合フィルタ(マッチドフィルタ)で検出することをいう。   FIG. 14 illustrates the detectable means 33 of the present invention. The output signal of the de-mapping unit 331 is de-spread by multiplying the SC by the de-spreading unit 332, but is a signal in which multi-level PSK, APM, ASK, etc. are mapped in the order of the chips of the multiplexed spread chip sequence In this case, since the output signal of the converted signal processing means 32 represents a multiplexed spread chip sequence, the despreading unit 332 can directly despread the output signal of the converted signal processing means with the SC. The despread diffusion chip array is in a detectable state capable of detecting a CC localized pulse. The localization in the present invention means calculating a correlation function between a signal including a code sequence and the code sequence, or detecting the signal with a matched filter (matched filter) configured with the code sequence. .

図15は決定手段34を例示している。可検出化手段33の出力信号は、第一局在化部341でCCに関して局在化されて第二局在化部342へ入力するとともにピーク検出部343でそのピークが検出され、次いで、判定部344で最大のピークが判定されてCCが決定され、その結果に基づきSCとLCが決定される。他方、判定部344が局在化部341の出力信号の最大ピークを判定できない場合には、第二局在化部342が第一局在化部341の出力信号からLCに関して局在化信号を生成し、ピーク検出部343でその局在化信号のピークを検出し、次いで判定部344で最大のピークを判定してLCが決定され、次いでSC及びCCが決定される。特に、逆拡散用SCのシフト時間が変換信号処理手段32の出力信号のSCのシフト時間と一致した場合にCCの局在化パルスのピーク及びLCの局所化パルスのピークが最大となるため、SCの決定はCCまたはLCの決定に従って行われる。   FIG. 15 illustrates the determining means 34. The output signal of the detection means 33 is localized with respect to CC by the first localization unit 341 and is input to the second localization unit 342, and the peak is detected by the peak detection unit 343. The maximum peak is determined by the unit 344, CC is determined, and SC and LC are determined based on the result. On the other hand, when the determination unit 344 cannot determine the maximum peak of the output signal of the localization unit 341, the second localization unit 342 generates a localization signal regarding LC from the output signal of the first localization unit 341. Then, the peak detection unit 343 detects the peak of the localized signal, and then the determination unit 344 determines the maximum peak and determines LC, and then determines SC and CC. In particular, when the shift time of the despreading SC coincides with the SC shift time of the output signal of the converted signal processing means 32, the CC localized pulse peak and the LC localized pulse peak become maximum. SC determination is made according to CC or LC determination.

ここで、決定手段34による、局在化パルスの高速検出法を例示する。この検出法は、SCのシフト時間をスキャンして多重化拡散チップ列を含む信号を逆拡散し、逆拡散された信号から局在化信号を算出し、最大の局在化パルスを検出してSCのシフト時間を決定するものである。なお、可検出化手段33において逆拡散の処理が実行されるたびに、決定手段34は、当該手法により局在化信号を算出してもよい。   Here, the fast detection method of the localized pulse by the determination means 34 is illustrated. This detection method scans the SC shift time, despreads the signal including the multiplexed diffusion chip sequence, calculates a localized signal from the despread signal, and detects the maximum localized pulse. This determines the SC shift time. Note that each time the despreading process is executed in the detectable means 33, the determining means 34 may calculate a localized signal by this method.

説明を容易にするために、図1において局在化用符合系列LCは、

Figure 2017038334
For ease of explanation, the localization code sequence LC in FIG.
Figure 2017038334

式(4)で表された符号長NL=7のM系列XLからなる1系列であるとする。
また、結合のための符合系列(CC)は、符号長NC=1のパルスであってLCの7チップにわたり+1となる符号系列であるとする。
It is assumed that it is one sequence composed of M sequence XL of code length NL = 7 expressed by equation (4).
Also, it is assumed that the code sequence (CC) for combining is a code sequence that is a pulse with a code length NC = 1 and is +1 over 7 LC chips.

更に、拡散のための符号系列(SC)は、LCのチップに対応する7系列ともにデータが0の基準の状態が、   Furthermore, the code sequence (SC) for spreading has a reference state where the data is 0 in all 7 sequences corresponding to the LC chip.

Figure 2017038334
Figure 2017038334

式(5)で表されたNS=7のM系列XSとする。
このとき、図1のaはXLの7個のチップ(CL、CL、CL、CL、CL、CL、CL)となる。b−1は、説明を簡単するため、(CC(1,1)、CC(2,1)、CC(3,1)、CC(4,1)、CC(5,1)、CC(6,1)、CC(7,1))を全て+1として、LCの各チップの多重化拡散チップ列の多重度を1とした。また、c−1はデータがXSのシフト時間に写像された拡散符合系列(CS(1,j,1)、CS(1,j,2)、CS(1,j,3)、CS(1,j,4)、CS(1,j,5)、CS(1,j,6)、CS(1,j,7))、k=1に設定した(j=1、―――、7)。d−1、はaとb−1とc−1とを同期を取って乗積して生成したものであり、この例では、各LCのチップの多重化拡散チップ列は当該チップに一致した極性を持ちデータが写像された拡散符合系列XSに等しいバイナリパルス列である。図1のeはd−1からなるパルス列である。
It is assumed that NS = 7 M-sequence XS expressed by Equation (5).
At this time, a in FIG. 1 becomes seven chips of XL (CL 1 , CL 2 , CL 3 , CL 4 , CL 5 , CL 6 , CL 7 ). b-1 represents (CC (1,1) , CC (2,1) , CC (3,1) , CC (4,1) , CC (5,1) , CC (6 , 1) and CC (7, 1) ) are all set to +1, and the multiplicity of the multiplexed diffusion chip array of each LC chip is set to 1. Further, c-1 is a spread code sequence (CS (1, j, 1), CS (1, j, 2), CS (1, j, 3), CS (1 ) in which data is mapped at the XS shift time. , J, 4), CS (1, j, 5), CS (1, j, 6), CS (1, j, 7) ), k = 1 (j = 1, ---, 7 ). d-1, is generated by synchronizing and multiplying a, b-1, and c-1, and in this example, the multiplexed diffusion chip row of each LC chip matches the chip. It is a binary pulse train having a polarity and being equal to the spread code sequence XS to which data is mapped. In FIG. 1, e is a pulse train composed of d-1.

図6において、多重化拡散チップ列aは図1のeで表された多重度が1の多重化拡散パルス列であって、この例では、式(5)で表された拡散符合パルス列XSのシフト時間がデータに従って定められその極性がLCのチップに一致するように構成されたものである。この信号に、LCのチップ毎に、受信装置に用意された式(5)で表された拡散符合系列XSのシフト時間を0から6まで変化させて乗積して逆拡散処理を行うことにより図6のc−1で示される逆拡散信号を生成する。図には示されていないが、各チップの逆拡散信号はそれぞれ7組生成される。   In FIG. 6, a multiplexed spread chip sequence a is a multiplexed spread pulse sequence having a multiplicity of 1 represented by e in FIG. 1, and in this example, the shift of the spread code pulse sequence XS represented by Equation (5) The time is determined according to the data, and the polarity is configured to match the LC chip. By multiplying this signal by changing the shift time of the spread code sequence XS represented by the expression (5) prepared in the receiving apparatus from 0 to 6 for each LC chip, despreading is performed. A despread signal indicated by c-1 in FIG. 6 is generated. Although not shown in the figure, seven sets of despread signals for each chip are generated.

以上によってLCの7チップのそれぞれに対して7組づつ生成された逆拡散信号を用いてLCに関する局在化信号を算出し、その最大パルスを検出して7系列の拡散符合系列XSのシフト時間の決定を行って7進7桁のデータを取得する。LCの定められたいくつかのチップが同じデータが写像されたSCで拡散された信号では、独立したチップ数が少なくなるために逆拡散処理及び局在化処理の演算回数が削減される。   By using the despread signals generated for each of the 7 chips of the LC in the above manner, the LC localization signals are calculated, the maximum pulse is detected, and the shift time of the 7 spread code sequences XS is detected. To obtain 7-digit 7-digit data. In the case of a signal spread by an SC in which the same data is mapped on several chips determined by LC, the number of independent chips is reduced, so that the number of operations of despreading processing and localization processing is reduced.

他方、全ての逆拡散信号を用いて局在化用符合系列に関する局在化パルスを算出する代わりに、各逆拡散信号の検出値をグループ分けしてそれぞれ加算し、加算された値を局在化用符号系列に関して局在化して局在化信号を生成し、この局在化信号から最大局在化パルスを検出して、最大局在化パルスを与える逆拡散値の和の組を決定し、次いで、その和の組を構成する逆拡散信号の検出値をそれぞれグループ分けして加算しその加算値から局在化用符号系列に対する局在化信号を算出し、その最大値を検出して最大値を与える和の組を算出し、その構成要素である逆拡散信号の値を決定する。以下同様にして最大値を与える和の組を構成する逆拡散信号を組み分けし加算して最大局在化パルス値を与える組を決定する処理を繰り返して行い、局在化用符号系列の各チップに対応する拡散符号系列のシフト時間を決定してデータを取得する。   On the other hand, instead of using all despread signals to calculate the localized pulse for the localization code sequence, the detected values of each despread signal are grouped and added together, and the added value is localized The localization code sequence is localized to generate a localization signal, the maximum localization pulse is detected from the localization signal, and a set of despread values that gives the maximum localization pulse is determined. Then, the detection values of the despread signals constituting the sum set are grouped and added, the localization signal for the localization code sequence is calculated from the addition value, and the maximum value is detected. The set of sums that gives the maximum value is calculated, and the value of the despread signal that is the component is determined. In the same manner, the despread signals that make up the sum set that gives the maximum value are grouped and added, and the process of determining the set that gives the maximum localized pulse value is repeated, and each of the localization code sequences is repeated. Data is acquired by determining the shift time of the spreading code sequence corresponding to the chip.

なお、上述のとおり、式(4)は、XL=(1,1,1,−1,−1,1,−1)で表される符号長7のM系列からなる局在化用符号系列を表す。また、式(5)は、データが0の基準状態がXS=(1,1,1,−1,−1,1,−1)で表される符号長7のM系列からなる拡散符合系列XSを表す。この拡散符合パルス列のシフト時間はデータに従って0から6までの任意の値に設定することができる。また、結合符号系列CCの符号長を1として拡散符合系列の多重度を1に設定するとともに振幅を+1とした。また、XLとXSとは異なる符合系列であってもよい。さらに、XSはXLのチップ毎に同じ符合系列、異なる符合系列、或いは定められた符合系列で構成することができる。なお、LCおよびSCに用いる符合系列はM系列に限ったものではなく、Gold符合系列、かざみ符合系列等を用いることができる。   As described above, the expression (4) is a localization code sequence composed of an M sequence having a code length of 7 represented by XL = (1, 1, 1, -1, -1, 1, -1). Represents. Equation (5) is a spreading code sequence consisting of M sequences with a code length of 7 in which a reference state of 0 data is represented by XS = (1, 1, 1, −1, −1, 1, −1). Represents XS. The shift time of the spread code pulse train can be set to any value from 0 to 6 according to the data. Further, the code length of the combined code sequence CC is set to 1, the multiplicity of the spread code sequence is set to 1, and the amplitude is set to +1. Further, XL and XS may be different code sequences. Furthermore, XS can be configured with the same code sequence, different code sequences, or predetermined code sequences for each XL chip. Note that code sequences used for LC and SC are not limited to M sequences, and Gold code sequences, pinch code sequences, and the like can be used.

局在化符号パルス列の第1、2,3、6のチップにおける逆拡散処理によって得られる逆拡散信号の値は、 The value of the despread signal obtained by the despreading process in the first, second, third, and sixth chips of the localized code pulse train is

Figure 2017038334
Figure 2017038334

式(6)で表されるAq(q=1,2,3,6)である。また、局在化符号パルス列の第4,5,7のチップの逆拡散信号の値Ak(k=4,5,7)はA1の各要素の符号が反転した値である。LCに関する最大局在化パルス値に対して、Ak(k=4,5,7)の極性はプラスに変換されて加算されるので、以下、AL=A1(L=1、―――、7)として説明する。なお、以下において、必要なデータはメモリ等に記憶されているものとする。   It is Aq (q = 1, 2, 3, 6) represented by Formula (6). Further, the despread signal values Ak (k = 4, 5, 7) of the fourth, fifth, and seventh chips of the localized code pulse train are values obtained by inverting the sign of each element of A1. Since the polarity of Ak (k = 4, 5, 7) is converted to plus with respect to the maximum localized pulse value regarding LC, hereinafter, AL = A1 (L = 1, −−, 7 ). In the following, it is assumed that necessary data is stored in a memory or the like.

ALは、例えば、以下のような
aL=(7、−1、−1、−1)、及び、bL=(−1、−1、−1)、又は、
cL=(−1、−1、−1、−1)、及び、dL=(7、−1、−1)、
とに組分けられて、記憶される。
AL is, for example, aL = (7, -1, -1, -1) and bL = (-1, -1, -1) as shown below, or
cL = (-1, -1, -1, -1) and dL = (7, -1, -1),
It is grouped and memorized.

aL、bL、cL、dLの値はそれぞれ加算されて加算値、
aLsum=7−1−1−1=4、
bLsum=−1−1−1=−3、
cLsum=−1−1−1−1=−4、
dLsum=7−1−1=5、
が算出される。以下、aLsum−bLsum=7およびcLsum−dLsum=9を用いて局在化パルスを算出する差分処理の場合について述べる。
The values of aL, bL, cL, and dL are added to each other,
aL sum = 7-1-1-1 = 4,
bL sum = -1-1-1 = -3,
cL sum = -1-1-1-1 = -4,
dL sum = 7-1-1 = 5,
Is calculated. Hereinafter, a case of differential processing for calculating a localized pulse using aL sum −bL sum = 7 and cL sum −dL sum = 9 will be described.

Figure 2017038334
Figure 2017038334

式(7)は、cLsum−dLsumの数をkとした場合の差分処理の最大局在化パルスΦk(k=0、---、7)を表している。k=0であるΦk=49が検出された場合には、以下の処理が行われる。すなわち、LCの全てのチップに対してaLsum−bLsum=7の組が選択され、aLが、
aL1=(7、−1)と
aL2=(−1、−1)と、
に組み分けされる。
Expression (7) represents the maximum localization pulse Φk (k = 0, ---, 7) of the difference process when the number of cL sum −dL sum is k. When Φk = 49 where k = 0 is detected, the following processing is performed. That is, a set of aL sum -bL sum = 7 is selected for all the chips of the LC,
aL1 = (7, −1) and aL2 = (− 1, −1),
It is divided into.

それぞれの加算値、
aL1sum=7−1=6、
aL2sum=−1−1=−2
が算出され、aL1sum−aL2sum=8が算出される。この場合、最大局在化パルス値Φ00は8×7=56となりaL1が選択される。
Each added value,
aL1 sum = 7-1 = 6,
aL2 sum = -1-1 = -2
Is calculated, and aL1 sum -aL2 sum = 8 is calculated. In this case, the maximum localized pulse value Φ00 is 8 × 7 = 56, and aL1 is selected.

aL1はさらに組み分けされてaL11=7、aL12=−1、aL11sum=7、aL12sum=−1、aL11sum− aL12sum=8がそれぞれ算出され、最大局在化パルス値は56となる。この結果、aL11(L=1、―――、7)が選択されてLCのチップに対応する各SCのシフト時間は全て0となり、7進7桁のデータ(0,0,0,0,0,0,0)が決定される。 aL1 is further divided into aL11 = 7, aL12 = −1, aL11 sum = 7, aL12 sum = −1, and aL11 sum −aL12 sum = 8, and the maximum localized pulse value is 56. As a result, aL11 (L = 1, ---, 7) is selected, and the shift time of each SC corresponding to the LC chip is all 0, so that 7-digit 7-digit data (0, 0, 0, 0, 0,0,0) is determined.

cL、dLのみの場合、及びaL、bL、cL、dLが混在した場合についても同様にして局在化用符合系列に関する最大局在化パルスを検出してシフト時間を算出し、データを決定することができる。   In the case of only cL and dL, and when aL, bL, cL, and dL are mixed, the maximum localization pulse related to the code sequence for localization is detected in the same manner, and the shift time is calculated to determine the data. be able to.

各組の加算値の差を用いて最大極大化パルスを算出する代わりに各組の加算値を用いて同様に局在化用符合系列に関する最大局在化パルスを検出してシフト時間を算出し、データを決定してもよい。本発明によりLC及びSCの符号長がそれぞれ7、CCの符号長が1の場合、一例として、局在化パルスを検出するための演算量は、すべての状態を比較する方法に比べて約4/10,000となる。なお、以上では全ての差分の値に+とーを乗じて局在化信号を算出し、その最大パルスを最大局在化パルスと判定するが、差分の値が判定可能なSN比の場合には、その正負が決定されるので演算回数を減らすことができる。   Instead of calculating the maximum maximal pulse using the difference between the added values of each set, the shift time is calculated by detecting the maximum localized pulse for the code sequence for localization in the same way using the added value of each set. The data may be determined. According to the present invention, when the code length of LC and SC is 7 and the code length of CC is 1, respectively, as an example, the amount of computation for detecting localized pulses is about 4 compared to the method of comparing all states. / 10,000. In the above, the localization signal is calculated by multiplying all the difference values by + and-, and the maximum pulse is determined as the maximum localization pulse. However, in the case of the S / N ratio where the difference value can be determined. Since the sign is determined, the number of operations can be reduced.

図19は、図1のaの局在化のための符号系列LCが符号長7を有するM系列であり、b−1の結合のための符号系列CCが符号長1、極性が+であるパルスであり、c−1の拡散のための符号系列SCが符号長63を持ちデータ0が写像されたM系列とした場合のベースバンド信号のシミュレーション波形である。本発明にかかわる局在化パルスの検出方法は送信されたパルス列をベースバンド信号として検出することができる通信方式に適用できるので、このシミュレーション結果は、データが写像された拡散チップ列を用いたベースバンド通信、周波数領域にデータが写像された拡散チップ列を持つかまたはデータが写像された時間領域のベースバンドの拡散チップ列が各サブチャネルに割り当てられたOFDMまたはウェーブレットOFDM通信、復調信号がデータを有するベースバンドの拡散チップ列を有するモノキャリア通信またはマルチキャリア通信、データが写像された拡散チップ列から生成されたインパルス列通信等に適用できる。   FIG. 19 shows an M sequence in which the code sequence LC for localization in FIG. 1a has a code length of 7, and a code sequence CC for combining b-1 has a code length of 1 and a polarity of +. It is a simulation waveform of a baseband signal when the code sequence SC for spreading c-1 is an M sequence having a code length 63 and mapping data 0. Since the localized pulse detection method according to the present invention can be applied to a communication system that can detect a transmitted pulse train as a baseband signal, this simulation result is based on a base using a diffusion chip array to which data is mapped. Band communication, OFDM or wavelet OFDM communication with a spread chip sequence in which data is mapped in the frequency domain, or a baseband spread chip sequence in the time domain in which data is mapped is assigned to each subchannel, demodulated signal is data The present invention can be applied to monocarrier communication or multicarrier communication having a baseband spreading chip sequence having the above, impulse train communication generated from a spreading chip sequence to which data is mapped, and the like.

この例では、図1のaに対応する局在化のための符号系列LCは符号長が7のM系列であって、図1のd−1に対応する符号長が63の拡散のための符号系列は極性がLCのチップと同じとなり、また、図c−1のkの値は1である。図1のeに対応する多重化拡散チップ列はCCの符号長が1であるため多重度が1となり、図1のd−1に対応する上記の信号と同じ信号である。図6のaおよびb−1に対応する信号はそれぞれ図1のeとc−1に対応する信号に等しい。受信信号には図6のaに対応する前述の送信信号にマルチパスによる遅延信号、干渉雑音とその他の狭帯域雑音及び広帯域雑音が重畳している。この受信信号を図6のbに相当するSCで逆拡散すると図6のdに相当する7個のLCのチップが分離され、その上に雑音が重畳している。CCの符号長は1であるために図6のdに相当する各チップのCCから算出された局在化パルスは、LCのチップに等しくなる。これらのチップはLCを用いて局在化されて局在化パルスが算出される。   In this example, the code sequence LC for localization corresponding to a in FIG. 1 is an M sequence having a code length of 7, and the code sequence LC corresponding to d-1 in FIG. The code sequence has the same polarity as the LC chip, and the value of k in FIG. The multiplexed spread chip sequence corresponding to e in FIG. 1 has a multiplicity of 1 because the CC code length is 1, and is the same signal as the above signal corresponding to d-1 in FIG. The signals corresponding to a and b-1 in FIG. 6 are equal to the signals corresponding to e and c-1 in FIG. 1, respectively. In the received signal, a delayed signal due to multipath, interference noise, other narrow-band noise, and wide-band noise are superimposed on the above-described transmission signal corresponding to FIG. When this received signal is despread by the SC corresponding to b in FIG. 6, seven LC chips corresponding to d in FIG. 6 are separated, and noise is superimposed thereon. Since the code length of CC is 1, the localized pulse calculated from the CC of each chip corresponding to d in FIG. 6 is equal to the chip of LC. These chips are localized using LC to calculate localized pulses.

ここで、局在化とは、当該信号を整合フィルタで処理するかまたは当該信号と所要の符号系列との相関関数の処理を行うことである。本例は、図2に適用することもできる。図2においてk=1となり、LCは符号長7のM系列、b−1の結合のための符号系列CCは符号長1、極性が+であるパルス、c−1の拡散のための符号系列SCは符号長63を持ちデータ0が写像されたM系列であるベースバンド信号である。また、図2のeに示す多重化拡散チップ列もCCの符号長が1であるために多重度が1となり、図2のd−1と同じ信号となる。   Here, localization means processing the signal with a matched filter, or processing a correlation function between the signal and a required code sequence. This example can also be applied to FIG. In FIG. 2, k = 1, LC is an M sequence having a code length of 7, LC is a code sequence CC for combining b-1, a code length is 1, a pulse having a polarity of +, and a code sequence for spreading c-1. SC is a baseband signal which is an M sequence having a code length 63 and mapping data 0. 2 also has a multiplicity of 1 because the CC code length is 1, and the signal is the same as d-1 in FIG.

図20は、本発明に係る多重化拡散チップ列の実施例である。図20において、aは局在化用符号系列であってCLi、i=1乃至NLは第i番目のチップを表す。b−1及びb−2はそれぞれ振幅が1及び2の結合のためのパルス列のパルスが乗積された符号長が3の拡散のための符号系列であって、Csijk、i=1乃至NL、は局在化用符号系列の第i番目のチップの第j番目の多重に対応する拡散のための符号系列の第k番目のチップを表す。cはb−1とb−2が多重化された多重度が2の多重化信号に局在化用符号系列のチップが乗積された多重化拡散チップ列を表す。また、d1はb−2と整合したcの逆拡散信号、d2はd1により確定したb−2をcから除去した信号eと整合した逆拡散信号、f1はd1から算出された相関関数、f2はd2から算出された相関関数である。f1のピークおよびf2のピークからそれぞれb−1及びb−2の拡散のための符号系列のシフト時間が決定され、6進14桁のデータが取得される。このデータから誤り訂正復号等所要の処理を経て源データが復号される。本発明によれば、多重化拡散チップ列の多重度を1以上に設定することができる。
図19において、縦軸は相関関数の値、横軸は相関関数がP(x)で表された場合のxを表し、この例では局在化パルスの横軸の位置はデータによって定まる0から6までの7点となる。同図において、上段の波形は信号電力に対して干渉雑音電力が0から25,000倍、帯域内正弦波雑音電力が0から5,000倍まで変化させて重ね合わせた受信信号を表している。
FIG. 20 shows an embodiment of a multiplexed diffusion chip array according to the present invention. In FIG. 20, a is a localization code sequence, CLi, and i = 1 to NL represent the i-th chip. b-1 and b-2 are code sequences for spreading having a code length of 3 multiplied by pulses of a pulse train for combining amplitudes 1 and 2, respectively, and Csijk, i = 1 to NL, Represents the k th chip of the code sequence for spreading corresponding to the j th multiplex of the i th chip of the localization code sequence. c represents a multiplexed spread chip sequence in which chips of a localization code sequence are multiplied on a multiplexed signal of multiplicity 2 in which b-1 and b-2 are multiplexed. D1 is a despread signal of c matched with b-2, d2 is a despread signal matched with signal e obtained by removing b-2 determined from d1 from c, f1 is a correlation function calculated from d1, and f2 Is a correlation function calculated from d2. The shift time of the code sequence for spreading b-1 and b-2 is determined from the peak of f1 and the peak of f2, respectively, and hex 14-digit data is acquired. Source data is decoded from this data through required processing such as error correction decoding. According to the present invention, the multiplicity of the multiplexed diffusion chip array can be set to 1 or more.
In FIG. 19, the vertical axis represents the value of the correlation function, and the horizontal axis represents x when the correlation function is represented by P (x). In this example, the position of the horizontal axis of the localized pulse is determined from data 0. 7 points up to 6. In the figure, the upper waveform represents the received signal superimposed by changing the interference noise power from 0 to 25,000 times and the in-band sine wave noise power from 0 to 5,000 times the signal power. .

図6のeで示されているように、本発明では、データはSCのシフト時間で表され、検出された局在化パルスの時間遅れに等しくなるものであって、図19では縦軸からの距離で表される。下段の三角波は、SCをLCのそれぞれのチップで0から62までスキャンさせて受信信号と乗積することにより受信信号のチップを逆拡散し、LCの全てのチップの逆拡散値を用いてLCに関して算出した局在化パルスであって、0から25,000倍までの干渉雑音電力の変化、及び0から5,000倍までの帯域内雑音電力の変化に対して、三角波のピークは縦軸から一定の距離を維持し、きわめて安定しており、正しくデータが伝送される。この例では最初のピークを0と定義した。第二のピークは、LCに関する相関関数が周期7の周期関数であるために現れたものである。なお、同じ雑音条件でのDS−SS信号の検出実験では、特に帯域内雑音による直流成分のため誤検出が生じた。
図16は復号手段35を例示している。決定手段34で決定されたSC、CC及びLCが表すデータの形式を逆形式変換部351で逆形式変換してデータを算出し、次いで入力手段31で施された諸処理を復号処理部352でデコーディングして源データを復号する。
As indicated by e in FIG. 6, in the present invention, the data is represented by the SC shift time, which is equal to the time delay of the detected localized pulse. It is expressed by the distance. The lower triangle wave scans the SC from 0 to 62 with each chip of the LC and multiplies it with the received signal to despread the chip of the received signal, and uses the despread values of all the chips of the LC to Where the peak of the triangular wave is vertical to the change in interference noise power from 0 to 25,000 times and the change in in-band noise power from 0 to 5,000 times. A certain distance is maintained, it is extremely stable, and data is transmitted correctly. In this example, the first peak was defined as zero. The second peak appears because the correlation function related to LC is a periodic function of period 7. In the DS-SS signal detection experiment under the same noise conditions, erroneous detection occurred due to a direct current component caused by in-band noise.
FIG. 16 illustrates the decoding unit 35. The data format represented by the SC, CC, and LC determined by the determination unit 34 is converted by the inverse format conversion unit 351 to calculate the data, and then the various processes performed by the input unit 31 are performed by the decoding processing unit 352. Decode and decode source data.

図17は本発明の符号系列を用いた計測システム10000を例示している。このシステムは、計測用送信装置20000及び計測用受信装置30000を備えており、測定対象40000に対して計測を行う。計測用送信装置20000は多重化拡散信号生成手段20021、変換手段20022、送信用信号生成手段20023、送信手段20024及び制御手段20025を備えており、各手段は制御手段20025のクロックに同期して制御される。他方、計測用受信装置30000は、信号検出手段30031、変換信号処理手段30032、可検出化手段30033、決定手段30034、分析手段30035、表示・出力手段30036及び制御手段30037を備えており、各手段は制御手段30037のクロックに同期して制御される。計測用送信装置20000において、多重化拡散信号生成手段20021はLCのチプとCCのチップとSCとを乗積して拡散チップ列を生成し多重度が1以上で多重化して多重化拡散チップ列を生成し、変換手段20022は多重化拡散チップ列を図3の配列を用いたOFDM信号、図4の配列を用いたOFDM信号、図3の配列を用いたウェーブレットOFDM信号又は図4の配列を用いたウェーブレットOFDM信号等に変換し多重度が1以上で多重化して変換信号を生成する。なお、変換信号はこれらに限定されるものではなく、また、多重化拡散チップ列も変換信号として扱うこともできる。次いで送信用信号生成手段20023で送信用信号が生成され、送信手段20024で所要の方式の送信信号が生成されて測定対象40000へ送出される。送信信号には多重化拡散チップ列、そのインパルス列、それらの何れかで搬送波を変調して生成した変調信号及びホッピング搬送波を変調して生成したホッピング信号、多重化拡散チップ列から生成され周波数域で直交するOFDM信号やウェーブレットOFDM信号等が多重化された多重化OFDM信号や多重化ウェーブレットOFDM信号等、これらの周波数領域で直交する信号またはそれらの多重化信号で搬送波を変調して生成した変調信号或いはホッピングする搬送波を変調して生成したホッピング信号が含まれる。このように構成された送信信号は、電磁波、光、超音波、磁気波、放射線、電子ビーム、陽子ビーム等のエネルギー媒体によって搬送することができるが、媒体の種類はこれらに限るものではない。   FIG. 17 illustrates a measurement system 10000 using the code sequence of the present invention. This system includes a measurement transmission device 20000 and a measurement reception device 30000, and performs measurement on a measurement target 40000. The measurement transmission device 20000 includes multiplexed spread signal generation means 20001, conversion means 20022, transmission signal generation means 20023, transmission means 20024 and control means 20025, and each means is controlled in synchronization with the clock of the control means 20025. Is done. On the other hand, the measurement receiving device 30000 includes a signal detection unit 30031, a converted signal processing unit 30032, a detection unit 30033, a determination unit 30034, an analysis unit 30035, a display / output unit 30036, and a control unit 30037. Is controlled in synchronization with the clock of the control means 30037. In the measurement transmitting apparatus 20000, the multiplexed spread signal generating means 20001 multiplies the LC chip, the CC chip and the SC to generate a spread chip sequence, and multiplexes with a multiplicity of 1 or more to multiplex the spread chip sequence. The conversion means 20022 converts the multiplexed spread chip sequence into an OFDM signal using the arrangement of FIG. 3, an OFDM signal using the arrangement of FIG. 4, a wavelet OFDM signal using the arrangement of FIG. 3, or the arrangement of FIG. The signal is converted into the used wavelet OFDM signal or the like and multiplexed with a multiplicity of 1 or more to generate a converted signal. Note that the converted signal is not limited to these, and a multiplexed spread chip sequence can also be handled as a converted signal. Next, a transmission signal is generated by the transmission signal generation means 20023, and a transmission signal of a required method is generated by the transmission means 20022 and sent to the measurement object 40000. The transmission signal includes a multiplexed spreading chip sequence, its impulse sequence, a modulation signal generated by modulating a carrier wave with any of them, a hopping signal generated by modulating a hopping carrier wave, and a frequency band generated from a multiplexed spreading chip sequence Modulation generated by modulating the carrier wave with orthogonal signals or multiplexed signals in these frequency domains, such as multiplexed OFDM signals and multiplexed wavelet OFDM signals, which are orthogonally multiplexed with each other in the frequency domain A hopping signal generated by modulating a signal or a carrier wave to be hopped is included. The transmission signal configured as described above can be carried by an energy medium such as an electromagnetic wave, light, ultrasonic wave, magnetic wave, radiation, electron beam, or proton beam, but the type of the medium is not limited thereto.

測定対象40000からの信号は、計測用受信装置30000のセンサを具備した信号検出手段30031によって検出されて変換信号処理手段30032へ送られ、変換信号が多重化OFDM信号の場合にはDFT変換を行い、他方、多重化ウェーブレットOFDM信号の場合にはDWT変換を行い、式(2)及び式(3)を用いてOFDM信号毎の多重化拡散チップ列、またはウェーブレットOFDM信号毎の多重化拡散チップ列を算出する。次いで、可検出化手段30033でこれらの多重化拡散チップ列にSCが乗積されて、CCが可検出化され、決定手段30034でCCに関する局在化パルスのピークを検出して最大ピークを判定するか、又はCCおよびLCに関する局在化パルスのピークを検出し、LCに関する局在化パルスの最大ピークを判定する。次いで、CCまたはLCの最大のピークの振幅、遅延時間等を計測して測定対象に係わる情報を取得する。特に図4の配列によって生成されたOFDM信号及びウェーブレットOFDM信号は、サブバンド毎または時間―サブバンド毎に対象の情報を同時に取得する場合の使用に好適である。   A signal from the measurement target 40000 is detected by the signal detection unit 30031 including the sensor of the measurement receiver 30000 and sent to the conversion signal processing unit 30032. When the conversion signal is a multiplexed OFDM signal, DFT conversion is performed. On the other hand, in the case of a multiplexed wavelet OFDM signal, DWT conversion is performed, and a multiplexed spreading chip sequence for each OFDM signal or a multiplexed spreading chip sequence for each wavelet OFDM signal using Equations (2) and (3) Is calculated. Then, the detection means 30033 multiplies these multiplexed diffusion chip arrays with SCs to detect the CC, and the determination means 30034 detects the peak of the localized pulse related to the CC and determines the maximum peak. Or detect the peak of the localized pulse for CC and LC and determine the maximum peak of the localized pulse for LC. Next, the information on the object to be measured is acquired by measuring the amplitude of the maximum peak of CC or LC, the delay time, and the like. In particular, the OFDM signal and the wavelet OFDM signal generated by the arrangement of FIG. 4 are suitable for use when simultaneously acquiring information of interest for each subband or for each time-subband.

なお、図7〜17を用いて説明した各手段及び各部は、それぞれ、ハードウェア回路で実現されてもよいし、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のPLD(プログラマブルロジックデバイス)上で実現されてもよいし、メモリに記憶された制御プログラムがCPU(Central Processing Unit)にロードされ実行されることで実現されてもよい。   Each of the means and units described with reference to FIGS. 7 to 17 may be realized by a hardware circuit or a PLD (programmable logic device) such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array). Alternatively, it may be realized by a control program stored in the memory being loaded into a CPU (Central Processing Unit) and executed.

本発明は、大きな雑音のため高いSN比改善率が必要な電力線や電話回線等の有線伝送路、及び光、電波、磁気、超音波等の無線媒体を用いた無線伝送路における効率的な伝送を可能とするデータ通信システム、並びに無線媒体を用いた計測システムとして特に有用である。   The present invention provides efficient transmission in wired transmission lines such as power lines and telephone lines that require a high S / N ratio improvement rate due to large noise, and wireless transmission lines using wireless media such as light, radio waves, magnetism, and ultrasonic waves. The present invention is particularly useful as a data communication system that enables the measurement and a measurement system using a wireless medium.

1---符合系列を用いた通信システム、
2---符号系列を用いた通信システムの送信装置、
21---入力手段、
22---制御手段、
23---多重化拡散信号生成手段、
231---符号系列生成部、
232---データ写像部、
233---乗積部、
234---多重化部、
235---データ形式変換部、
24---変換手段、
241a---マッピング部、
242a---IDFT部、
243a---多重化部、
244a---GI挿入部、
241b---IDWTマッピング部、
242b---IDWT部、
243b---IDWT多重化部、
25---送信用信号生成手段、
26---送信手段、
27---交信手段、
3---符号系列を用いた通信システムの受信装置、
31---送信信号検出手段、
32---変換信号処理手段、
3211---GI除去部、
3212---DFT部、
3213---DFT多重化拡散チップ列取得部、
3221---DWT部、
3222---DWT多重化拡散チップ列取得部
33---可検出化手段、
331---逆マッピング部、
332---逆拡散部
34---決定手段、
341---第一局在化部、
342---第二局在化部342、
343---ピーク検出部343、
344---判定部
35---復号手段、
351---逆形式変換部、
352---復号処理部
36---表示・出力手段、
37---交信手段、
38---制御手段、
39---同期検出手段、
4---交換装置、
10000---符号系列を用いた計測システム、
20000---計測用送信装置、
20021---多重化拡散信号生成手段、
20022---変換手段、
20023---送信用信号生成手段、
20024---送信手段、
20025---制御手段、
30000---計測用受信装置、
30031---信号検出手段、
30032---変換信号処理手段、
30033---可検出化手段、
30034---決定手段、
30035---分析手段、
30036---表示・出力手段、
30037---制御手段
1 --- communication system using code sequence,
2 --- transmitter of communication system using code sequence,
21 --- Input means,
22 --- control means,
23 --- multiplexed spread signal generating means,
231 --- Code sequence generator,
232 --- Data mapping part,
233 --- product part,
234 --- multiplexer,
235 --- Data format converter,
24 --- Conversion means,
241a --- mapping part,
242a --- IDFT part,
243a --- multiplexer,
244a --- GI insertion part,
241b --- IDWT mapping unit,
242b --- IDWT part,
243b --- IDWT multiplexing unit,
25 --- Signal generation means for transmission,
26 --- Transmission means,
27 --- Communication means,
3 --- Receiver of communication system using code sequence,
31 --- Transmission signal detection means,
32 --- Conversion signal processing means,
3211 --- GI removal unit,
3212 --- DFT part,
3213 --- DFT multiplexed diffusion chip sequence acquisition unit,
3221 --- DWT section,
3222 --- DWT multiplexed diffusion chip array acquisition unit 33 --- detection means,
331 --- inverse mapping part,
332 --- Despreading unit 34 --- deciding means,
341 --- the first localized part,
342 --- the second localized portion 342,
343 --- Peak detection unit 343,
344 --- determination unit 35 --- decoding means,
351 --- Inverse format converter,
352 --- Decoding processor 36--Display / output means,
37 --- Communication means,
38 --- control means,
39 --- synchronization detection means,
4 --- Exchanger,
10000 --- Measurement system using code sequence,
20000 --- Transmission device for measurement,
20021 --- multiplexed spread signal generating means,
20022 --- conversion means,
20023 --- signal generation means for transmission,
20024 --- Transmission means,
20025 --- Control means,
30000 --- Measurement receiver
30031 --- Signal detection means,
30032 --- Conversion signal processing means,
30033 --- detection means,
30034 --- Determination means,
30035 --- analytical means,
30036 --- Display / output means,
30037 --- Control means

Claims (30)

送信信号の生成検出方法において、
拡散のための符号系列と結合のためのパルス列のパルスと局在化用符号系列のチップとを乗積した拡散チップ列が前記結合のためのパルス列に関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成し、少なくとも単数又は複数の前記多重化拡散チップ列を変換して生成した変換信号に基づいて送信信号を生成して送信し、
前記送信信号を検出して前記変換信号から時間領域または周波数領域で多重化拡散チップ列を取得し、当該取得された前記多重化拡散チップ列が有する前記拡散チップ列を前記拡散のための符号系列で逆拡散した信号から少なくとも前記局在化用符号系列の局在化パルスを検出することを特徴とする符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。
In the transmission signal generation detection method,
Multiplex having a multiplicity of 1 or more, in which a spread chip sequence obtained by multiplying a pulse sequence for spreading and a pulse of a pulse sequence for combination by a chip of a localization code sequence is multiplexed with respect to the pulse sequence for combination A transmission signal is generated based on a converted signal generated by converting at least one or a plurality of the multiplexed diffusion chip sequences, and transmitted.
The transmission signal is detected, a multiplexed spread chip sequence is acquired from the converted signal in the time domain or the frequency domain, and the spread chip sequence included in the acquired multiplexed spread chip sequence is a code sequence for the spreading A method of generating and detecting a transmission signal using a code sequence, wherein at least localized pulses of the localization code sequence are detected from the signal despread in (5).
前記結合のためのパルス列が、一定振幅の符号系列、または振幅と極性とがそれぞれ定められたパルス或いはパルス列であることを特徴とする請求項1に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。 The generation detection of a transmission signal using a code sequence according to claim 1, wherein the pulse sequence for the combination is a code sequence having a constant amplitude, or a pulse or a pulse sequence having a predetermined amplitude and polarity. Method. 前記拡散のための符号系列が符号長が1以上のM系列であり、前記多重化拡散チップ列が異なる振幅及び、又は極性を持つ結合のためのパルス列のパルスとM系列とが乗積され多重化されて生成されることを特徴とする請求項1乃至2の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The spreading code sequence is an M sequence having a code length of 1 or more, and the multiplexed spreading chip sequence is multiplexed by multiplying the pulses of the pulse sequence for coupling having different amplitudes and polarities with the M sequence. The transmission signal generation and detection method using the code sequence according to claim 1, wherein the transmission signal generation and detection method is performed. 前記変換信号は、前記多重化拡散チップ列を少なくとも周波数領域で直交するように変換して多重度を1以上で多重化して生成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   4. The conversion signal according to claim 1, wherein the converted signal is generated by converting the multiplexed spread chip array so as to be orthogonal at least in a frequency domain, and multiplexing the multiplicity by 1 or more. A transmission signal generation detection method using the described code sequence. 前記変換信号は、前記多重化拡散チップ列毎に定められた周波数分割方法で生成したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を多重化した多重度が1以上の多重化OFDM信号であり、前記多重化拡散チップ列は、前記多重化OFDM信号を周波数領域に変換して取得されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The converted signal is a multiplexed OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal generated by a frequency division method defined for each multiplexed spreading chip sequence. 5. The transmission signal generation and detection method using a code sequence according to claim 1, wherein the spread chip sequence is obtained by converting the multiplexed OFDM signal into a frequency domain. 前記変換信号は、前記多重化拡散チップ列毎に定められたパラメータ設定で生成したウェーブレットOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であり、前記多重化拡散チップ列は前記多重化ウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数から取得されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing wavelet OFDM signals generated with parameter settings determined for each multiplexed spread chip sequence, and the multiplexed spread chip sequence is The method for generating and detecting a transmission signal using a code sequence according to any one of claims 1 to 5, wherein the method is obtained from wavelet coefficients of a multiplexed wavelet OFDM signal. 前記変換信号は、前記多重化拡散チップ列毎に定められたパラメータ設定で生成したウェーブレットOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であり、前記多重化拡散チップ列は前記多重化ウェーブレットOFDM信号をDFT(Discrete Fourier Transfom)変換により周波数領域に変換して取得されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing wavelet OFDM signals generated with parameter settings determined for each multiplexed spread chip sequence, and the multiplexed spread chip sequence is The transmission signal generation using the code sequence according to any one of claims 1 to 6, wherein the multiplexed wavelet OFDM signal is obtained by converting the multiplexed wavelet OFDM signal into a frequency domain by DFT (Discrete Fourier Transform) conversion. Detection method. 前記変換信号は前記多重化拡散チップ列であって、前記送信信号は前記多重化拡散チップ列に基づいて生成されることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The code sequence according to any one of claims 1 to 7, wherein the converted signal is the multiplexed spreading chip sequence, and the transmission signal is generated based on the multiplexed spreading chip sequence. A method for detecting the generation of a transmission signal using a signal. 前記送信信号は、ホッピングする搬送波を前記変換信号を含む送信信号生成のための信号で変調して生成され、前記多重化拡散チップ列は前記送信信号から検出した前記変換信号から周波数領域または時間領域で取得された信号であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The transmission signal is generated by modulating a carrier wave to be hopped with a signal for generating a transmission signal including the converted signal, and the multiplexed spread chip sequence is generated in the frequency domain or time domain from the converted signal detected from the transmission signal. The transmission signal generation and detection method using the code sequence according to any one of claims 1 to 8, wherein the signal is acquired in step (1). 前記送信信号は周波数領域で直交する前記変換信号で搬送波を変調して生成した変調信号であり、前記多重化拡散チップ列は前記送信信号を復調して検出した前記変換信号から周波数領域または時間領域で取得することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The transmission signal is a modulation signal generated by modulating a carrier wave with the conversion signal orthogonal in the frequency domain, and the multiplexed spreading chip sequence is frequency domain or time domain from the conversion signal detected by demodulating the transmission signal The transmission signal generation and detection method using the code sequence according to any one of claims 1 to 9, wherein 前記送信信号は、少なくとも前記変換信号を含む信号であり、前記多重化拡散チップ列が前記送信信号の前記変換信号から周波数領域または時間領域で取得されることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   11. The transmission signal according to claim 1, wherein the transmission signal is a signal including at least the converted signal, and the multiplexed spread chip sequence is acquired from the converted signal of the transmission signal in a frequency domain or a time domain. A transmission signal generation detection method using the code sequence according to claim 1. 前記符号系列はデータが写像されたシーケンスを含むことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   12. The transmission signal generation and detection method using a code sequence according to claim 1, wherein the code sequence includes a sequence in which data is mapped. 前記局在化パルスが第一の局在化パルスと第二の局在化パルスとを含み、前記第一の局在化パルスが逆拡散されて生成された前記結合のための符号系列から生成され、前記局在化用符号系列の局在化パルスである前記第二の局在化パルスが前記第一の局在化パルスから検出されるものであることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The localized pulse includes a first localized pulse and a second localized pulse, and the first localized pulse is generated from the code sequence for the combination generated by despreading. 13. The second localization pulse, which is a localization pulse of the localization code sequence, is detected from the first localization pulse. A transmission signal generation detection method using the code sequence according to any one of the above. 前記局在化パルスの態様をさらに検出して送信信号が照射された対象物の情報を取得することを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The transmission signal using the code sequence according to any one of claims 1 to 13, wherein the information of the object irradiated with the transmission signal is acquired by further detecting the mode of the localized pulse. Generation detection method. 前記送信信号は源データから生成されたデータを含んでおり、前記変換信号はデータが写像されたシーケンスを含む前記符号系列から生成された信号であって、前記源データは前記局在化パルスを検出して決定した符号系列に基づいて復号されることを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The transmission signal includes data generated from source data, the converted signal is a signal generated from the code sequence including a sequence in which data is mapped, and the source data includes the localized pulse. The transmission signal generation and detection method using a code sequence according to any one of claims 1 to 14, wherein decoding is performed based on the code sequence detected and determined. 前記送信信号は単数又は複数のアンテナを用いて送信されて所要数のアンテナで受信され、受信された前記送信信号から取得された送受信アンテナ間の空間伝搬特性によって定まる単数又は複数の前記多重化拡散パルス列はそれぞれ逆拡散されるとともに相関関数用符号系列に関して局在化されて最大ピークが検出され、前記ピークを構成する拡散のための符号系列の組から前記データを取得して前記源データを復号することを特徴とする請求項1乃至15の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The transmission signal is transmitted using one or a plurality of antennas and received by a required number of antennas, and the one or a plurality of the multiplexed spreads determined by the spatial propagation characteristics between the transmission and reception antennas acquired from the received transmission signals. Each pulse train is despread and localized with respect to the correlation function code sequence so that the maximum peak is detected, and the source data is decoded by acquiring the data from the set of code sequences for spreading constituting the peak. A transmission signal generation detection method using the code sequence according to any one of claims 1 to 15. 前記最大ピークを検出する方法であて、(1)相関関数用符号系列CLの第j番目のチップCLi、i=1,---、NL、において、拡散のための符号系列Csijk、i=1,---NL、j=1、―――、m、k=1、―――、Nsの全てのシフト時間に対して信号を逆拡散し積算してNs組の積算信号Di1 ( i=1〜NL )を算出するステップ、(2)Di1をAi1:(Ns+1)/2とBi1:(Ns−1)/2の2グループに分割するステップ、(3)Ai1とBi1のそれぞれの加算値ai1及びbi1を算出するステップ、(4)Δi1=ai1−bi1を算出するステップ、(5)全ての±Δi1を用いてCLとの相関関数を算出するステップ、(6)最大ピークを検出してΔi1、i=1,---,NLの極性を決定し、最大ピークを与えるAi1又はBi1を選出してDi2、i=1、―――、NL、に決定するステップ、(7) Di2、i=1,----,NL、をAi2とBi2の2グループに分割し、それぞれのグループの加算値ai2とbi2を算出し、次いでそれらの差Δi2=ai2−bi2を算出し、全ての±Δi2を用いてCLとの相関関数を算出し、最大ピークを与えるAi2又はBi2を選出してDi3、i=1,---,NL、に決定するステップ、(8) 同様の処理を各CLのチップの積算信号の数が1組となるDir、r=log(Ns+1)まで繰り返すステップ、及び(9) Dir、i=1、―、NL、から各Csir、i=1、―――、NL,のシフト時間を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至16の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。 (1) A code sequence for spreading Csijk, i = 1 in the j-th chip CLi, i = 1, ---, NL of the correlation function code sequence CL. , --NL, j = 1, ---, m, k = 1, ---, Ns sets of integrated signals Di1 (i = 1 to NL), (2) a step of dividing Di1 into two groups of Ai1: (Ns + 1) / 2 and Bi1: (Ns-1) / 2, and (3) an added value of each of Ai1 and Bi1. a step of calculating ai1 and bi1, (4) a step of calculating Δi1 = ai1−bi1, (5) a step of calculating a correlation function with CL using all ± Δi1, and (6) detecting a maximum peak. Determine the polarity of Δi1, i = 1, ---, NL, select Ai1 or Bi1 giving the maximum peak and select Di2, i = 1, ---, NL, (7) Di2, i = 1, ----, NL is divided into two groups Ai2 and Bi2, and the added values ai2 and bi2 of each group are calculated, and then the difference Δi2 = calculating ai2−bi2 and calculating a correlation function with CL using all ± Δi2 and selecting Ai2 or Bi2 giving the maximum peak to determine Di3, i = 1, −−−, NL (8) Repeating the same process until Dir, r = log 2 (Ns + 1), in which the number of integrated signals of the chips of each CL is one set, and (9) From Dir, i = 1, −, NL The transmission signal generation using the code sequence according to any one of claims 1 to 16, further comprising: determining a shift time of each Csir, i = 1, ---, NL. Detection method. 前記送信信号が測定対象に送出された信号であって、前記測定対象の情報は前記測定対象から前記送信信号に基づく信号を検出して算出した前記局在化パルスの態様及び/または特性を用いて取得されることを特徴とする請求項1乃至17の何れか1項に記載の符号系列を用いた送信信号の生成検出方法。   The transmission signal is a signal transmitted to a measurement target, and the information on the measurement target uses a mode and / or characteristic of the localized pulse calculated by detecting a signal based on the transmission signal from the measurement target. The transmission signal generation and detection method using the code sequence according to claim 1, wherein the transmission signal generation and detection method is obtained. 源データを入力してデータを生成する入力手段と、
前記データが写像されたシーケンスを含む拡散のための符号系列と単数又は複数のパルスからなる結合のためのパルス列と局在化用符号系列とを生成する写像手段と、
前記拡散のための符号系列と前記結合のためのパルス列の前記パルスと前記局在化用符号系列の前記チップとを乗積した前記拡散チップ列が前記結合のためのパルス列に関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成する多重化拡散信号生成手段と、
少なくとも単数又は複数の前記多重化拡散チップ列を変換して変換信号を生成する変換手段と、
送信信号を生成するための送信用信号を少なくとも前記変換信号から作成する送信用信号生成手段と、
前記送信用信号から前記送信信号を生成して単数又は複数のアンテナから送出する送信手段と、
を具備した送信装置と、
前記送信信号を受信して検出する送信信号検出手段と、
前記送信信号から検出した変換信号から時間領域または周波数領域で多重化拡散チップ列を取得する変換信号処理手段と、
当該取得した前記多重化拡散チップ列に含まれた拡散チップ列を拡散のための符号系列で逆拡散する逆拡散手段と、
前記逆拡散手段の出力信号から局在化パルスの最大ピークを検出して符号系列を決定する決定手段と、
決定された前記符号系列から源データを復号する復号手段と、
を具備した受信装置とを備えたこと、
を特徴とする符号系列を用いた通信システム。
Input means for inputting source data and generating data;
Mapping means for generating a code sequence for spreading including a sequence in which the data is mapped, a pulse sequence for combining consisting of one or more pulses, and a localization code sequence;
The spread chip sequence obtained by multiplying the code sequence for spreading, the pulse of the pulse sequence for combination and the chip of the localization code sequence is multiplexed with respect to the pulse sequence for combination. A multiplexed spread signal generating means for generating a multiplexed spread chip sequence having a severity of 1 or more;
Conversion means for converting at least one or a plurality of the multiplexed diffusion chip sequences to generate a converted signal;
A transmission signal generating means for generating a transmission signal for generating a transmission signal from at least the converted signal;
Transmitting means for generating the transmission signal from the transmission signal and transmitting it from one or more antennas;
A transmission device comprising:
Transmission signal detection means for receiving and detecting the transmission signal;
Converted signal processing means for obtaining a multiplexed spread chip sequence in the time domain or frequency domain from the converted signal detected from the transmission signal;
Despreading means for despreading the spreading chip sequence included in the obtained multiplexed spreading chip sequence with a code sequence for spreading;
Determining means for determining the code sequence by detecting the maximum peak of the localized pulse from the output signal of the despreading means;
Decoding means for decoding source data from the determined code sequence;
A receiving device comprising:
A communication system using a code sequence characterized by the above.
前記変換信号は前記多重化拡散チップ列毎に定められた周波数分割方法で生成したOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化OFDM信号であって、前記変換手段が前記多重化OFDM信号を生成するものであり、前記送信信号検出手段は、前記多重化OFDM信号を検出するものであり、前記変換信号処理手段は前記送信信号の前記多重化OFDM信号を周波数領域に変換して周波数領域でOFDM信号の多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする請求項19の符号系列を用いた通信システム。   The converted signal is a multiplexed OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing OFDM signals generated by a frequency division method determined for each multiplexed spreading chip sequence, and the converting means transmits the multiplexed OFDM signal. The transmission signal detection means detects the multiplexed OFDM signal, and the converted signal processing means converts the multiplexed OFDM signal of the transmission signal into a frequency domain and converts the frequency domain into a frequency domain. 20. A communication system using a code sequence according to claim 19, characterized in that a multiplexed spread chip sequence of OFDM signals is acquired in step (b). 前記変換信号は前記多重化拡散チップ列毎に所定のウエーブレット及び又はパラメータ設定で生成したウェーブレットOFDM信号を多重化した多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であって、前記変換手段が前記多重化ウェーブレットOFDM信号を生成するものであり、前記送信信号検出手段は前記多重化ウェーブレットOFDM信号を検出するものであり、前記変換信号処理手段は前記多重化ウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数を検出して多重化拡散チップ列を表すウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数を取得するものであることを特徴とする請求項19に記載の符号系列を用いた通信システム。   The converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more obtained by multiplexing a wavelet OFDM signal generated with a predetermined wavelet and / or parameter setting for each multiplexed spread chip sequence, and the converting means A multiplexed wavelet OFDM signal is generated, the transmission signal detecting means detects the multiplexed wavelet OFDM signal, and the converted signal processing means detects a wavelet coefficient of the multiplexed wavelet OFDM signal. 20. The communication system using a code sequence according to claim 19, wherein a wavelet coefficient of a wavelet OFDM signal representing a multiplexed spread chip sequence is obtained. 前記送信信号はホッピングする搬送波を少なくとも前記変換信号で変調して生成したホッピング信号であって、前記送信手段が前記ホッピング信号を生成するものであり、前記送信信号検出手段は前記ホッピング信号を検出して復調するものであり、前記変換信号処理手段は前記送信信号が有する変換信号から周波数領域または時間領域で多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする請求項19に記載の符号系列を用いた通信システム。   The transmission signal is a hopping signal generated by modulating a carrier wave to be hopped with at least the converted signal, wherein the transmission means generates the hopping signal, and the transmission signal detection means detects the hopping signal. The code according to claim 19, wherein the converted signal processing means acquires a multiplexed spread chip sequence in a frequency domain or a time domain from a converted signal included in the transmission signal. A communication system using a sequence. 前記送信信号は搬送波を少なくとも前記変換信号で変調して生成した変調信号であって、
前記送信手段が前記変調信号を生成するものであり、前記送信信号検出手段は、前記変調信号を復調するものであり、前記変換信号処理手段は前記送信信号が有する前記変換信号から周波数領域または時間領域で多重化拡散チップ列を取得するものであること、を特徴とする請求項19に記載の符号系列を用いた通信システム。
The transmission signal is a modulated signal generated by modulating a carrier wave with at least the converted signal,
The transmission means generates the modulated signal, the transmission signal detection means demodulates the modulated signal, and the converted signal processing means performs frequency domain or time from the converted signal of the transmitted signal. The communication system using a code sequence according to claim 19, wherein a multiplexed spread chip sequence is obtained in a region.
前記送信信号は少なくとも前記変換信号からなる信号であって、前記送信手段が前記送信信号を生成するものであり、前記送信信号検出手段は、前記少なくとも変換信号からなる前記送信信号を検出するものであり、前記変換信号処理手段は前記送信信号の変換信号から周波数領域または時間領域で前記多重化拡散チップ列を取得するものであること、を特徴とする請求項19に記載の符号系列を用いた通信システム。   The transmission signal is a signal composed of at least the converted signal, and the transmission means generates the transmission signal, and the transmission signal detection means detects the transmission signal composed of the at least conversion signal. The code sequence according to claim 19, wherein the converted signal processing means acquires the multiplexed spread chip sequence in a frequency domain or a time domain from the converted signal of the transmission signal. Communications system. 請求項15乃至24の何れか1項の符号系列を用いた通信システムの送信装置。   The transmission apparatus of the communication system using the code sequence of any one of Claims 15 thru | or 24. 請求項19乃至25の何れか1項の符号系列を用いた通信システムの受信装置。   A receiving device of a communication system using the code sequence according to any one of claims 19 to 25. 拡散のための符号系列と単一又は複数のパルスを含む結合のためのパルス列のパルスと局在化用符号系列のチップとを乗積した拡散チップ列が前記結合のためのパルス列に関して多重化された多重度が1以上の多重化拡散チップ列を生成する拡散信号生成手段と、
単数又は複数の前記多重化拡散チップ列から変換信号を生成する変換手段と、
少なくとも前記変換信号から送信信号を生成するための送信用信号を生成する送信用信号生成手段と、
前記送信用信号に基づいて送信信号を生成して対象物に送出する送信手段と、
を具備した送信装置、および、
前記送信信号を検出する送信信号検出手段と、
前記送信信号の前記変換信号から時間領域または周波数領域で前記多重化拡散チップ列を取得する拡散チップ列取得手段と、
前記拡散チップ列取得手段により取得された前記多重化拡散チップ列に含まれた前記拡散チップ列を当該拡散チップ列の拡散のための符号系列で逆拡散して前記結合のための符号系列を生成する可検出化手段と、
少なくとも前記可検出化手段の出力から前記結合のための符号系列の局在化パルスを検出する局在化パルス検出手段と、
前記局在化パルスの態様を検出して前記対象物の情報を取得する測定手段と、
を具備した受信装置と、
を備えたことを特徴とする符号系列を用いた計測システム。
A spreading chip sequence obtained by multiplying a pulse sequence for combining including a code sequence for spreading with a pulse including a single or multiple pulses and a chip of a localization code sequence is multiplexed with respect to the pulse sequence for combining. Spreading signal generating means for generating a multiplexed spreading chip sequence having a multiplicity of 1 or more;
Conversion means for generating a conversion signal from one or a plurality of the multiplexed diffusion chip sequences;
Transmission signal generating means for generating a transmission signal for generating a transmission signal from at least the converted signal;
Transmission means for generating a transmission signal based on the transmission signal and sending it to an object;
A transmission device comprising:
Transmission signal detection means for detecting the transmission signal;
Spreading chip sequence acquisition means for acquiring the multiplexed spreading chip sequence in the time domain or frequency domain from the converted signal of the transmission signal;
A code sequence for combination is generated by despreading the diffusion chip sequence included in the multiplexed diffusion chip sequence acquired by the spreading chip sequence acquisition means with a code sequence for spreading the diffusion chip sequence Detecting means for performing,
Localized pulse detection means for detecting a localized pulse of the code sequence for the combination from at least the output of the detection means;
Measuring means for detecting information on the object by detecting an aspect of the localized pulse;
A receiving device comprising:
A measurement system using a code sequence characterized by comprising:
前記変換信号は多重度が1以上の多重化OFDM信号であって、前記変換手段が前記多重化拡散チップ列からOFDM信号を生成し多重化して前記変換信号である前記多重化OFDM信号を生成するものであり、前記送出手段が前記多重化OFDM信号に基づいて前記送信信号を生成して送出するものであり、前記送信信号検出手段が前記送信信号を検出するものであり、
前記拡散チップ列取得手段が、前記送信信号の前記多重化OFDM信号を周波数領域に変換して周波数領域のOFDM信号が表す前記多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする請求項27に記載の符号系列を用いた計測システム。
The converted signal is a multiplexed OFDM signal having a multiplicity of 1 or more, and the converting means generates and multiplexes the OFDM signal from the multiplexed spreading chip sequence to generate the multiplexed OFDM signal which is the converted signal The transmission means generates and transmits the transmission signal based on the multiplexed OFDM signal, and the transmission signal detection means detects the transmission signal,
The spread chip sequence acquisition unit is configured to convert the multiplexed OFDM signal of the transmission signal into a frequency domain to acquire the multiplexed spread chip sequence represented by the frequency domain OFDM signal. 27. A measurement system using the code sequence according to 27.
前記変換信号は多重度が1以上の多重化ウェーブレットOFDM信号であって、前記変換手段が前記多重化拡散チップ列からウェーブレットOFDM信号を生成し多重化して前記変換信号である前記多重化ウェーブレットOFDM信号を生成するものであり、前記送出手段が前記多重化ウェーブレットOFDM信号に基づいて前記送信信号を生成して送出するものであり、前記送信信号検出手段が前記送信信号を検出するものであり、前記拡散チップ列取得手段が、前記送信信号の前記多重化ウェーブレットOFDM信号から算出したウェーブレット係数から前記ウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数が表す前記多重化拡散チップ列を取得するものであることを特徴とする請求項27の符号系列を用いた計測システム。   The converted signal is a multiplexed wavelet OFDM signal having a multiplicity of 1 or more, and the converted means generates and multiplexes a wavelet OFDM signal from the multiplexed spread chip sequence, and the multiplexed wavelet OFDM signal is the converted signal. The transmission means generates and transmits the transmission signal based on the multiplexed wavelet OFDM signal, the transmission signal detection means detects the transmission signal, and The spread chip sequence acquisition means acquires the multiplexed spread chip sequence represented by the wavelet coefficient of the wavelet OFDM signal from the wavelet coefficient calculated from the multiplexed wavelet OFDM signal of the transmission signal. A measurement system using the code sequence of Item 27. 前記拡散チップ列取得手段が、請求項25に記載の前記送信信号の前記多重化ウェーブレットOFDM信号から算出したウェーブレット係数から前記ウェーブレットOFDM信号のウェーブレット係数が表す前記多重化拡散チップ列を取得することに代えて、前記送信信号の前記多重化ウェーブレットOFDM信号をDFT変換して前記多重化拡散チップ列を取得することを特徴とする請求項27に記載の符号系列を用いた計測システム。   26. The spread chip sequence acquisition means acquires the multiplexed spread chip sequence represented by a wavelet coefficient of the wavelet OFDM signal from a wavelet coefficient calculated from the multiplexed wavelet OFDM signal of the transmission signal according to claim 25. 28. The measurement system using a code sequence according to claim 27, wherein instead of the multiplexed wavelet OFDM signal of the transmission signal, a DFT transform is performed to obtain the multiplexed spread chip sequence.
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