JP2634684B2 - 同期確立判定回路 - Google Patents
同期確立判定回路Info
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- Japan
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- signal
- multiplier
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スペクトラム拡散受信機にて、受信した
スペクトラム拡散変調信号（以下、SS信号という）に対
する同期確立を有効に判定する同期確立判定回路に関す
るものである。
スペクトラム拡散変調信号（以下、SS信号という）に対
する同期確立を有効に判定する同期確立判定回路に関す
るものである。
第４図は例えば特公昭64−11179号公報に示された従
来の同期確立判定回路を示すブロック図である。図にお
いて、１はスペクトラム拡散受信機の同期確立判定回路
であり、２はスペクトラム拡散受信機の遅延ロックルー
プ回路（以下、DLLという）である。
来の同期確立判定回路を示すブロック図である。図にお
いて、１はスペクトラム拡散受信機の同期確立判定回路
であり、２はスペクトラム拡散受信機の遅延ロックルー
プ回路（以下、DLLという）である。
また、同期確立判定回路１内において、10は受信SS信
号に当該受信SS信号の疑似雑音符号（以下、PN符号とい
う）系列と同一の系列を乗算する第１の乗算器であり、
11はの第１の乗算器10による乗算によって得られた拡散
復調相関信号を増幅する増幅器である。12はこの増幅器
11によって増幅された拡散復調相関信号を帯域制限ろ波
する第１のフィルタとしてのバンドパスフィルタであ
り、13はこのバンドパスフィルタ１のろ波出力を検波す
る検波器である。14はこの検波器13の検波出力のレベル
に基づいて、前記受信SS信号との同期が確立されたか否
かを判定するレベル判定器である。
号に当該受信SS信号の疑似雑音符号（以下、PN符号とい
う）系列と同一の系列を乗算する第１の乗算器であり、
11はの第１の乗算器10による乗算によって得られた拡散
復調相関信号を増幅する増幅器である。12はこの増幅器
11によって増幅された拡散復調相関信号を帯域制限ろ波
する第１のフィルタとしてのバンドパスフィルタであ
り、13はこのバンドパスフィルタ１のろ波出力を検波す
る検波器である。14はこの検波器13の検波出力のレベル
に基づいて、前記受信SS信号との同期が確立されたか否
かを判定するレベル判定器である。
さらに、DLL回路２内において、20は制御信号の電圧
値によって発信周波数が変化する電圧制御発振器（以
下、VCOという）であり、21はこのVCO20からの信号に基
づいて、受信SS信号のPN符号系列との位相同期を目標と
するPN符号系列（以下、PNM符号系列という）、このPNM
符号系列より1/2クロックだけ位相の進んだPN符号系列
（以下、PNE符号系列という）、およびPNM符号系列より
1/2クロックだけ位相の遅れたPN符号系列（以下、PNL符
号系列という）を生成するPN符号系列発生器である。
値によって発信周波数が変化する電圧制御発振器（以
下、VCOという）であり、21はこのVCO20からの信号に基
づいて、受信SS信号のPN符号系列との位相同期を目標と
するPN符号系列（以下、PNM符号系列という）、このPNM
符号系列より1/2クロックだけ位相の進んだPN符号系列
（以下、PNE符号系列という）、およびPNM符号系列より
1/2クロックだけ位相の遅れたPN符号系列（以下、PNL符
号系列という）を生成するPN符号系列発生器である。
22,23はそれぞれ、このPNE符号系列あるいはPNL符号
系列を受信SS信号に掛け合わせる乗算器、24,25は各乗
算器22,23の乗算出力をそれぞれ帯域制限ろ波するバン
ドパスフィルタであり、26,27は各バンドパスフィルタ2
4,25のろ波出力を検波して相関出力を得る検波器であ
る。28は各検波器26,27からの相関出力の差分をとる減
算器であり、29はこの減算器28の出力を直流電圧信号に
変換するループフィルタである。30は所定の直流電圧を
出力する直流電源であり、31は前記VCO20にこの直流電
源30とループフィルタ29の一方の選択して接続し、それ
を制御信号として入力するスイッチである。
系列を受信SS信号に掛け合わせる乗算器、24,25は各乗
算器22,23の乗算出力をそれぞれ帯域制限ろ波するバン
ドパスフィルタであり、26,27は各バンドパスフィルタ2
4,25のろ波出力を検波して相関出力を得る検波器であ
る。28は各検波器26,27からの相関出力の差分をとる減
算器であり、29はこの減算器28の出力を直流電圧信号に
変換するループフィルタである。30は所定の直流電圧を
出力する直流電源であり、31は前記VCO20にこの直流電
源30とループフィルタ29の一方の選択して接続し、それ
を制御信号として入力するスイッチである。
次に動作について説明する。まず、SS信号が受信され
ると、スイッチ31を直流電源30側に閉じてDLL回路２を
開ループとし、VCO20の発振周波数をオフセットさせ
る。これによってPN符号系列発生器21から出力されるPN
M符号系列の位相がしだいにずれてゆき、同期確立判定
回路１ではこのPNM符号系列と受信SS信号との相関が第
１の乗算器10でとられる。第１の乗算器10の出力は増幅
器11で増幅され、さらにバンドパスフィルタ12に送られ
て帯域制限ろ波される。このバンドパスフィルタ12のろ
波出力は検波器13に送られて検波され、検波器13の検波
出力はレベル判定器14に送られる。
ると、スイッチ31を直流電源30側に閉じてDLL回路２を
開ループとし、VCO20の発振周波数をオフセットさせ
る。これによってPN符号系列発生器21から出力されるPN
M符号系列の位相がしだいにずれてゆき、同期確立判定
回路１ではこのPNM符号系列と受信SS信号との相関が第
１の乗算器10でとられる。第１の乗算器10の出力は増幅
器11で増幅され、さらにバンドパスフィルタ12に送られ
て帯域制限ろ波される。このバンドパスフィルタ12のろ
波出力は検波器13に送られて検波され、検波器13の検波
出力はレベル判定器14に送られる。
レベル判定器14では、入力された検波出力のレベルが
ある一定のレベルを超えると、受信SS信号のPN符号系列
とPNM符号系列との粗同期が完了したものと判断して制
御信号を発生する。レベル判定器14の発生したこの制御
信号はDLL回路２に送られ、そのスイッチ31をループフ
ィルタ29側に閉じる。これによってDLL回路２は閉ルー
プとなり、受信SS信号のPN符号系列をトラッキングす
る。
ある一定のレベルを超えると、受信SS信号のPN符号系列
とPNM符号系列との粗同期が完了したものと判断して制
御信号を発生する。レベル判定器14の発生したこの制御
信号はDLL回路２に送られ、そのスイッチ31をループフ
ィルタ29側に閉じる。これによってDLL回路２は閉ルー
プとなり、受信SS信号のPN符号系列をトラッキングす
る。
すなわち、VCO20の発振周波数に対応した位相でPN符
号系列発生器21から出力されるPN符号系列のうち、PNE
符号系列とPNL符号系列とを用いて、それぞれ受信SS信
号との相関を乗算器22あるいは23でとる。次いで、各乗
算器22,23の乗算出力をそれぞれバンドパスフィルタ24
あるいは25にて帯域制限ろ波し、検波器26あるいは27に
て検波することによってそれぞれの相関出力を得る。こ
こで、２つの相関出力の差分が零となるよう受信SS信号
のPN符号系列の位相を追い込む。
号系列発生器21から出力されるPN符号系列のうち、PNE
符号系列とPNL符号系列とを用いて、それぞれ受信SS信
号との相関を乗算器22あるいは23でとる。次いで、各乗
算器22,23の乗算出力をそれぞれバンドパスフィルタ24
あるいは25にて帯域制限ろ波し、検波器26あるいは27に
て検波することによってそれぞれの相関出力を得る。こ
こで、２つの相関出力の差分が零となるよう受信SS信号
のPN符号系列の位相を追い込む。
上記２つの相関出力の差分が零となった時点で受信SS
信号のPN符号系列とPN符号系列発生器21から出力されPN
M符号系列との位相同期が確立したことになり、第１の
乗算器10からのこのPNM符号系列と受信SS信号との乗算
出力が、拡散復調信号として図示を省略した受信信号処
理回路に取り込まれる。また、DLL回路２の系はこの状
態でロックされる。
信号のPN符号系列とPN符号系列発生器21から出力されPN
M符号系列との位相同期が確立したことになり、第１の
乗算器10からのこのPNM符号系列と受信SS信号との乗算
出力が、拡散復調信号として図示を省略した受信信号処
理回路に取り込まれる。また、DLL回路２の系はこの状
態でロックされる。
なお、周知のようにSS信号は雑音（一般には重畳され
る他の信号）の中に埋もれていることが多いことから、
上記レベル判定器14にDLL回路２を閉ループとした後も
拡散復調検波信号（検波器13による検波信号）のレベル
を監視する機能を持たせ、これらの雑音等によって誤っ
てDLL回路２を閉ループとしてしまった場合に、再びDLL
回路２を開ループとしてサーチ動作に戻れるようにして
いる。
る他の信号）の中に埋もれていることが多いことから、
上記レベル判定器14にDLL回路２を閉ループとした後も
拡散復調検波信号（検波器13による検波信号）のレベル
を監視する機能を持たせ、これらの雑音等によって誤っ
てDLL回路２を閉ループとしてしまった場合に、再びDLL
回路２を開ループとしてサーチ動作に戻れるようにして
いる。
従来の同期確率判定回路は以上のように構成されてい
るので、第１の乗算器10の出力レベルのある・なしで同
期判定が行われ、スペクトラム拡散変調方式を無線通信
に適用するとき、受信SS信号レベルを一定にするため、
受信機に自動利得制御（AGC）による利得制御高周波増
幅器、又は、リミッタ機能を持つ高周波増幅器を持たせ
た場合、その受信入力レベルは当然のことながら大きく
なり、従って、PN符号系列が一致しなくても第１の乗算
器10の出力レベルが大きくなり、誤った同期確立の判定
が行なれる可能性があり、さらには、レベル判定器14が
粗同期が確立されたものと判断してDLL回路２を閉ルー
プとしてしまい、それがサーチ動作への復帰機能を有す
るものであっても、第１の乗算器10の出力レベルが大き
いため、DLL回路２を再び開ループとすることが困難と
なるなどの課題があった。
るので、第１の乗算器10の出力レベルのある・なしで同
期判定が行われ、スペクトラム拡散変調方式を無線通信
に適用するとき、受信SS信号レベルを一定にするため、
受信機に自動利得制御（AGC）による利得制御高周波増
幅器、又は、リミッタ機能を持つ高周波増幅器を持たせ
た場合、その受信入力レベルは当然のことながら大きく
なり、従って、PN符号系列が一致しなくても第１の乗算
器10の出力レベルが大きくなり、誤った同期確立の判定
が行なれる可能性があり、さらには、レベル判定器14が
粗同期が確立されたものと判断してDLL回路２を閉ルー
プとしてしまい、それがサーチ動作への復帰機能を有す
るものであっても、第１の乗算器10の出力レベルが大き
いため、DLL回路２を再び開ループとすることが困難と
なるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、受信SS信号の同期確立を有効に判定すること
のできる同期確立判定回路を得ることを目的とする。
たもので、受信SS信号の同期確立を有効に判定すること
のできる同期確立判定回路を得ることを目的とする。
この発明に係る同期確立判定回路は、第１の乗算器の
乗算によって得られ、第１のフィルタで帯域制限ろ波さ
れた拡散復調相関信号に、さらに受信SS信号を乗算する
第２の乗算器と、この第２の乗算器の乗算出力を帯域制
限ろ波して検波器に送る第２のフィルタを設けたもので
ある。
乗算によって得られ、第１のフィルタで帯域制限ろ波さ
れた拡散復調相関信号に、さらに受信SS信号を乗算する
第２の乗算器と、この第２の乗算器の乗算出力を帯域制
限ろ波して検波器に送る第２のフィルタを設けたもので
ある。
この発明における同期確立判定回路は、受信SS信号と
受信側で発生するPN符号系列との相関を第１の乗算器で
とり、さらに第２の乗算器にてその相関と受信SS信号と
を乗算することにより、同期確立時と非同期時のレベル
差の大きな乗算出力を得て、当該乗算出力を検波した検
波器の検波出力をレベル判定器に送って同期が確立した
か否かを判定する。
受信側で発生するPN符号系列との相関を第１の乗算器で
とり、さらに第２の乗算器にてその相関と受信SS信号と
を乗算することにより、同期確立時と非同期時のレベル
差の大きな乗算出力を得て、当該乗算出力を検波した検
波器の検波出力をレベル判定器に送って同期が確立した
か否かを判定する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、１は同期確立判定回路、10は第１の乗算
器、11は増幅器、12は第１のフィルタとしてのバンドパ
スフィルタ、13は検波器、14はレベル判定器であり、第
４図に同一符号を付した従来のそれらと同一、あるいは
相当部分であるため詳細な説明は省略する。２は従来の
それと同一のDLL回路であり、内部構成は図示を省略し
ている。
１図において、１は同期確立判定回路、10は第１の乗算
器、11は増幅器、12は第１のフィルタとしてのバンドパ
スフィルタ、13は検波器、14はレベル判定器であり、第
４図に同一符号を付した従来のそれらと同一、あるいは
相当部分であるため詳細な説明は省略する。２は従来の
それと同一のDLL回路であり、内部構成は図示を省略し
ている。
また、15は前記バンドパスフィルタ12のろ波出力にさ
らに受信SS信号を乗算する第２の乗算器であり、16はこ
の第２の乗算器15の乗算出力を帯域制限ろ波して前記検
波器13に送る第２のフィルタのしてのローパスフィルタ
である。
らに受信SS信号を乗算する第２の乗算器であり、16はこ
の第２の乗算器15の乗算出力を帯域制限ろ波して前記検
波器13に送る第２のフィルタのしてのローパスフィルタ
である。
次に動作について説明する。ここで、第２図は各部の
スペクトラム波形を示す説明図である。
スペクトラム波形を示す説明図である。
第１の乗算器10に入力されるSS信号は、 Ｐ（ｔ）ａ（ｔ）cos 2πCt である。但し、ｐ（ｔ）はスペクトラム拡散変調信号の
PN符号系列、ａ（ｔ）は情報ビット（±１の値をと
る）、Ｃは搬送波周波数である。このときのスペクト
ラムは第２図（ａ）のごとくであり、B1はSS信号の伝送
帯域幅を示す。
PN符号系列、ａ（ｔ）は情報ビット（±１の値をと
る）、Ｃは搬送波周波数である。このときのスペクト
ラムは第２図（ａ）のごとくであり、B1はSS信号の伝送
帯域幅を示す。
同期がとれているときは、DLL回路２内のPN符号系列
発生器からのPNM符号系列もｐ（ｔ）であり、第１の乗
算器10の出力信号は、 ｐ（ｔ）ｐ（ｔ）ａ（ｔ）cos 2πCt＝ａ（ｔ）cos 2
πCt （p2（ｔ）＝１） となる。ここで、情報ビットａ（ｔ）の帯域幅はB2とす
れば、B2≪B1であるため、バンドパスフィルタ12も帯域
幅をB2に設定され、バンドパスフィルタ12の出力信号
は、 ａ（ｔ）cos 2πCt となる。このときのスペクトラムは第２図（ｂ）で示さ
れる。
発生器からのPNM符号系列もｐ（ｔ）であり、第１の乗
算器10の出力信号は、 ｐ（ｔ）ｐ（ｔ）ａ（ｔ）cos 2πCt＝ａ（ｔ）cos 2
πCt （p2（ｔ）＝１） となる。ここで、情報ビットａ（ｔ）の帯域幅はB2とす
れば、B2≪B1であるため、バンドパスフィルタ12も帯域
幅をB2に設定され、バンドパスフィルタ12の出力信号
は、 ａ（ｔ）cos 2πCt となる。このときのスペクトラムは第２図（ｂ）で示さ
れる。
次に、バンドパスフィルタ12のろ波出力と受信された
SS信号が第２の乗算器15で掛け合わされる。この場合、
第２の乗算器15からの乗算出力は、 （但し、a2（ｔ）＝１） となる。この乗算出力はローパスフィルタ16に送られ、
ローパスフィルタ16のろ波出力は となる。これは、スぺクトラム拡散変調信号のPN符号系
列であり、このスペクトラムは第２図（ｃ）で示され
る。
SS信号が第２の乗算器15で掛け合わされる。この場合、
第２の乗算器15からの乗算出力は、 （但し、a2（ｔ）＝１） となる。この乗算出力はローパスフィルタ16に送られ、
ローパスフィルタ16のろ波出力は となる。これは、スぺクトラム拡散変調信号のPN符号系
列であり、このスペクトラムは第２図（ｃ）で示され
る。
これに対して、非同期時にはDLL回路２内のPN符号系
列発生器からのPNM符号系列はｐ（ｔ＋τ）となり、第
１の乗算器10に入力されるSS信号のPN符号系列ｐ（ｔ）
より時間がτだけずれている。従って、第１の乗算器10
の出力信号は、 ｐ（ｔ＋τ）ｐ（ｔ）ａ（ｔ）cos 2πCt となり、バンドパスフィルタ12のろ波出力は、 となる。ここで−はバンドパスフィルタ12による平均操
作を示す数学的記号である。そして、このときのスペク
トラムは第２図（ｄ）で示される。
列発生器からのPNM符号系列はｐ（ｔ＋τ）となり、第
１の乗算器10に入力されるSS信号のPN符号系列ｐ（ｔ）
より時間がτだけずれている。従って、第１の乗算器10
の出力信号は、 ｐ（ｔ＋τ）ｐ（ｔ）ａ（ｔ）cos 2πCt となり、バンドパスフィルタ12のろ波出力は、 となる。ここで−はバンドパスフィルタ12による平均操
作を示す数学的記号である。そして、このときのスペク
トラムは第２図（ｄ）で示される。
次に、バンドパスフィルタ12のろ波出力と受信された
SS信号が第２の乗算器145で掛け合わされる。そのとき
第２の乗算器15からの乗算出力は、 となる。この乗算出力はローパスフィルタ16による帯域
制限ろ波によって となる。これはスペクトラム拡散変調信号のPN符号系列
を の信号でさらに拡散した信号であり、そのスペクトラム
は第２図（ｅ）に示すものとなる。従って、そのスペク
トラムは、第２図（ｃ）に示す同期時のスペクトラムに
比べて大幅に低減されたものとなる。
SS信号が第２の乗算器145で掛け合わされる。そのとき
第２の乗算器15からの乗算出力は、 となる。この乗算出力はローパスフィルタ16による帯域
制限ろ波によって となる。これはスペクトラム拡散変調信号のPN符号系列
を の信号でさらに拡散した信号であり、そのスペクトラム
は第２図（ｅ）に示すものとなる。従って、そのスペク
トラムは、第２図（ｃ）に示す同期時のスペクトラムに
比べて大幅に低減されたものとなる。
これにより、同期時と非同期時ではローパルフィルタ
16からの出力信号を検波器14で検波したとき、出力レベ
ルで大きな差があるものとなる。従って、この検波出力
が入力されるレベル安定器14では、誤動作なく同期の判
定を行うことが可能となる。
16からの出力信号を検波器14で検波したとき、出力レベ
ルで大きな差があるものとなる。従って、この検波出力
が入力されるレベル安定器14では、誤動作なく同期の判
定を行うことが可能となる。
なお、上記実施例では、第２のフィルタとしてローパ
スフィルタ16を用い、非同期時にこのローパスフィルタ
16を通過するエネルギーが、同期確立時のそれに比べて
非常に小さなことによって同期確立を判定するものを示
したが、第２のフィルタとしてはハイパスフィルタを用
いてもよい。
スフィルタ16を用い、非同期時にこのローパスフィルタ
16を通過するエネルギーが、同期確立時のそれに比べて
非常に小さなことによって同期確立を判定するものを示
したが、第２のフィルタとしてはハイパスフィルタを用
いてもよい。
第３図はのような実施例を示すブロック図である。図
中、17がその第２のフィルタとしてのハイパスフィルタ
であり、その低周波遮断周波数はB1/2に設定されてい
る。この場合のレベル判定器14は第１図に示すそれとは
異なり、このハイパスフィルタ17の通過エネルギーが小
さい場合に同期確立と判定し、ハイパスフィルタ17の通
過エネルギーが大きな場合には非同期と判定する。
中、17がその第２のフィルタとしてのハイパスフィルタ
であり、その低周波遮断周波数はB1/2に設定されてい
る。この場合のレベル判定器14は第１図に示すそれとは
異なり、このハイパスフィルタ17の通過エネルギーが小
さい場合に同期確立と判定し、ハイパスフィルタ17の通
過エネルギーが大きな場合には非同期と判定する。
以上のように、この発明によれば、第１の乗算器でと
って受信SS信号と受信側で発生するPN符号系列との相関
に、さらに受信SS信号を第２の乗算器によって乗算し、
その乗算出力を検波器で検波してレベル判定器に入力す
るように構成したので、第２の乗算器からは同期確立時
と非同期時でレベル差の大きな乗算出力が得られ、受信
SS信号の同期確立を有効に判定することが可能な同期確
立判定回路が得られる効果がある。
って受信SS信号と受信側で発生するPN符号系列との相関
に、さらに受信SS信号を第２の乗算器によって乗算し、
その乗算出力を検波器で検波してレベル判定器に入力す
るように構成したので、第２の乗算器からは同期確立時
と非同期時でレベル差の大きな乗算出力が得られ、受信
SS信号の同期確立を有効に判定することが可能な同期確
立判定回路が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による同期確立判定回路を
示すブロック図、第２図はその各部のスペクトラム波形
を示す説明図、第３図はこの発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第４図は従来の同期確立判定回路を示すブロ
ック図である。 １は同期確立判定回路、14はレベル判定器、15は第２の
乗算器、16は第２のフィルタ（ローパスフィルタ）、17
は第２のフィルタ（ハイパスフィルタ）。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
示すブロック図、第２図はその各部のスペクトラム波形
を示す説明図、第３図はこの発明の他の実施例を示すブ
ロック図、第４図は従来の同期確立判定回路を示すブロ
ック図である。 １は同期確立判定回路、14はレベル判定器、15は第２の
乗算器、16は第２のフィルタ（ローパスフィルタ）、17
は第２のフィルタ（ハイパスフィルタ）。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】受信されたスペクトラム拡散変調信号に、
当該スペクトラム拡散変調信号の疑似雑音符号系列と同
一の系列を乗算する第１の乗算器と、前記第１の乗算器
による乗算によって得られた拡散復調相関信号を帯域制
限ろ波する第１のフィルタと、前記第１のフィルタのろ
波出力と前記スペクトラム拡散変調信号とを乗算する第
２の乗算器と、前記第２の乗算器の乗算出力を帯域制限
ろ波する第２のフィルタと、前記第２のフィルタのろ波
出力を検波する検波器と、前記検波器の検波出力に基づ
いて、前記スペクトラム拡散変調信号との同期が確立さ
れたか否かを判定するレベル判定器を備えた同期確立判
定回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13686390A JP2634684B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 同期確立判定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13686390A JP2634684B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 同期確立判定回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0435239A JPH0435239A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2634684B2 true JP2634684B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15185283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13686390A Expired - Fee Related JP2634684B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 同期確立判定回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634684B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP13686390A patent/JP2634684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0435239A (ja) | 1992-02-06 |
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