JP2672146B2 - 通信方式，通信システム，送信装置および受信装置 - Google Patents
通信方式，通信システム，送信装置および受信装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は通信方式、通信システム、送信装置および受
信装置、特に入力信号を所定の変復調処理を介して送受
信する通信方式、通信システム、送信装置および受信装
置に関するものである。
信装置、特に入力信号を所定の変復調処理を介して送受
信する通信方式、通信システム、送信装置および受信装
置に関するものである。
［従来の技術］ 従来より、「１」、「０」の２値のデジタル信号を所
定の符号に変換して送受信する場合、第11図（ａ）のよ
うに「１」、「０」の２値デジタル信号にチャープ変換
素子31によりそれぞれチャープ信号csの有無を対応させ
る変調方式、あるいは第11図（ｂ）のように「１」、
「０」の２値デジタル信号にチャープ変換素子31、41に
よりそれぞれ異なるパターンのチャープ信号cs1、cs0を
対応させる変調方式が知られている。
定の符号に変換して送受信する場合、第11図（ａ）のよ
うに「１」、「０」の２値デジタル信号にチャープ変換
素子31によりそれぞれチャープ信号csの有無を対応させ
る変調方式、あるいは第11図（ｂ）のように「１」、
「０」の２値デジタル信号にチャープ変換素子31、41に
よりそれぞれ異なるパターンのチャープ信号cs1、cs0を
対応させる変調方式が知られている。
第11図（ａ）、（ｂ）の右側は、上記方式により形成
された変調信号を示しており、チャープ信号cs、cs1、c
s0は、入力信号（矩形波パルス）をチャープ変換素子31
あるいは41により周波数成分をそれぞれ異なる伸長特性
により時間軸方向に伸長させたものである。特に第11図
（ｂ）では、チャープ変換素子31、41によりそれぞれチ
ャープ信号cs1、cs0が形成され、それを加算することに
より図の右側の出力信号を得ている。
された変調信号を示しており、チャープ信号cs、cs1、c
s0は、入力信号（矩形波パルス）をチャープ変換素子31
あるいは41により周波数成分をそれぞれ異なる伸長特性
により時間軸方向に伸長させたものである。特に第11図
（ｂ）では、チャープ変換素子31、41によりそれぞれチ
ャープ信号cs1、cs0が形成され、それを加算することに
より図の右側の出力信号を得ている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の２つの従来例のうち、第11図（ａ）の方式では
デジタル信号の符号「１」および「０」にチャープ信号
の有無を対応させているので、符号「１」および「０」
の分離、識別に不確実な点があり、たとえば復調の際、
伝送路の雑音などの影響で符号「０」を「１」と判定し
てしまう可能性があった。
デジタル信号の符号「１」および「０」にチャープ信号
の有無を対応させているので、符号「１」および「０」
の分離、識別に不確実な点があり、たとえば復調の際、
伝送路の雑音などの影響で符号「０」を「１」と判定し
てしまう可能性があった。
この問題を解決すべく、第11図（ｂ）のような方式が
考えられたのであるが、この方式では図から明らかなよ
うに異なった変換パターンをもつチャープ変換素子が必
要であり、また受信側でも当然複数パターンのチャープ
信号を検出可能な逆変換素子を必要とするため、第11図
（ａ）の方向に比して回路構造が複雑かつ大型、高価に
なりがちであるという問題があった。
考えられたのであるが、この方式では図から明らかなよ
うに異なった変換パターンをもつチャープ変換素子が必
要であり、また受信側でも当然複数パターンのチャープ
信号を検出可能な逆変換素子を必要とするため、第11図
（ａ）の方向に比して回路構造が複雑かつ大型、高価に
なりがちであるという問題があった。
本発明の課題は、以上の問題を解決し、簡単安価な構
成によりチャープ信号変換を利用して確実な情報伝送を
行なえる通信方式を提供することにある。
成によりチャープ信号変換を利用して確実な情報伝送を
行なえる通信方式を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、 入力信号を所定の変復調処理を介して送受信する通信
方式において、 送信側においては入力信号をパルス位置変調方式によ
り変調し、この変調信号の中の異なる周波数成分をそれ
ぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長して得たチャー
プ信号を形成して送信し、 一方、受信側では受信したチャープ信号の中の異なる
周波数成分を前記の異なる伸長特性にそれぞれ対応する
逆特性の圧縮特性により圧縮し、その後パルス位置復調
を行なうことにより原信号を再生する構成を採用した。
方式において、 送信側においては入力信号をパルス位置変調方式によ
り変調し、この変調信号の中の異なる周波数成分をそれ
ぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長して得たチャー
プ信号を形成して送信し、 一方、受信側では受信したチャープ信号の中の異なる
周波数成分を前記の異なる伸長特性にそれぞれ対応する
逆特性の圧縮特性により圧縮し、その後パルス位置復調
を行なうことにより原信号を再生する構成を採用した。
また、 入力信号を安定の変復調処理を介して送受信する通信
システムであって、 入力信号をパルス位置変調する変調手段、 該変調手段により変調した変調信号の中の異なる周波
数成分をそれぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長し
てチャープ信号を得る手段、を有する送信装置と、 受信したチャープ信号の中の異なる周波数成分を前記
異なる伸長特性にそれぞれ対応する逆特性の圧縮特性に
より圧縮する圧縮手段、 該圧縮手段で得た信号からパルス位置復調を行うこと
により原信号を再生する手段、を有する受信装置とを含
む構成も採用した。
システムであって、 入力信号をパルス位置変調する変調手段、 該変調手段により変調した変調信号の中の異なる周波
数成分をそれぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長し
てチャープ信号を得る手段、を有する送信装置と、 受信したチャープ信号の中の異なる周波数成分を前記
異なる伸長特性にそれぞれ対応する逆特性の圧縮特性に
より圧縮する圧縮手段、 該圧縮手段で得た信号からパルス位置復調を行うこと
により原信号を再生する手段、を有する受信装置とを含
む構成も採用した。
また、 入力信号を変調して送信する送信装置であって、 入力信号をパルス位置変調する変調手段と、 該変調手段により変調した変調信号の中の異なる周波
数成分をそれぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長し
てチャープ信号を得る手段とを有する構成も採用した。
数成分をそれぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長し
てチャープ信号を得る手段とを有する構成も採用した。
さらに、 入力信号をパルス位置変調し、該変調したパルス位置
変調信号の中の異なる周波数成分をそれぞれ異なる伸長
特性により時間軸に伸長したチャープ信号を受信する受
信装置であって、 受信したチャープ信号の中の異なる周波数成分を前記
異なる伸長特性にそれぞれ対応する逆特性の圧縮特性に
より圧縮する圧縮手段と、 該圧縮手段で得た信号からパルス位置復調を行うこと
により原信号を再生する手段とを有する構成も採用し
た。
変調信号の中の異なる周波数成分をそれぞれ異なる伸長
特性により時間軸に伸長したチャープ信号を受信する受
信装置であって、 受信したチャープ信号の中の異なる周波数成分を前記
異なる伸長特性にそれぞれ対応する逆特性の圧縮特性に
より圧縮する圧縮手段と、 該圧縮手段で得た信号からパルス位置復調を行うこと
により原信号を再生する手段とを有する構成も採用し
た。
［作 用］ 以上の構成によれば、入力信号をパルス位置変調した
後異なる周波数／時間特性を有するチャープ信号に変換
して送信し、一方受信側では受信したチャープ信号を逆
変換した後チャープ位置復調することで原信号を再生す
ることができる。
後異なる周波数／時間特性を有するチャープ信号に変換
して送信し、一方受信側では受信したチャープ信号を逆
変換した後チャープ位置復調することで原信号を再生す
ることができる。
［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説
明する。
明する。
第１図（ａ）、（ｂ）に、それぞれ本発明を採用した
送信装置および受信装置の基本構造を例示する。
送信装置および受信装置の基本構造を例示する。
第１図（ａ）において、符号１は入力されたアナログ
信号または２値のデジタル信号を表現する直列パルスを
パルス位置変調するパルス位置変調器である。
信号または２値のデジタル信号を表現する直列パルスを
パルス位置変調するパルス位置変調器である。
パルス位置変調器１の出力は平衡変調器２に入力され
るが、この平衡変調器２はパルス位置変調器１により生
成されたパルス位置変調された信号を効率よくチャープ
信号に変換するのに適した波形に変換する。
るが、この平衡変調器２はパルス位置変調器１により生
成されたパルス位置変調された信号を効率よくチャープ
信号に変換するのに適した波形に変換する。
平衡変調器２の出力は伸長用チャープ変換素子３に入
力され、時間軸方向にその所定の帯域成分が伸長され
る。伸長用チャープ変換素子３の出力増幅器Ａを介して
伝送路に出力される。
力され、時間軸方向にその所定の帯域成分が伸長され
る。伸長用チャープ変換素子３の出力増幅器Ａを介して
伝送路に出力される。
一方、第１図（ｂ）において、伝送路から受信された
信号（第１図（ａ）の回路の出力）は、増幅器Ａで所定
レベルまで増幅された後、圧縮用チャープ変換素子４に
入力される。圧縮用チャープ変換素子４はチャープ信号
をパルス位置変調波に逆変換し、その出力はパルス位置
復調器５に入力される。
信号（第１図（ａ）の回路の出力）は、増幅器Ａで所定
レベルまで増幅された後、圧縮用チャープ変換素子４に
入力される。圧縮用チャープ変換素子４はチャープ信号
をパルス位置変調波に逆変換し、その出力はパルス位置
復調器５に入力される。
パルス位置復調器５は、送信側の平衡変調器２の逆変
換を行なうもので、パルス位置変調波を元のアナログな
いしデジタル信号に復調する。
換を行なうもので、パルス位置変調波を元のアナログな
いしデジタル信号に復調する。
第２図、第３図に第１図（ａ）、（ｂ）のパルス位置
変調器１、パルス位置復調器５の変調および復調動作を
それぞれ例示する。
変調器１、パルス位置復調器５の変調および復調動作を
それぞれ例示する。
まず、パルス位置変調器１のパルス位置変調動作を説
明する。
明する。
第２図において符号ａは、パルス位置変調器１に入力
される入力信号を示している。ここでは、説明を容易に
するためパルス位置変調器１の入力信号としてアナログ
信号を示している。
される入力信号を示している。ここでは、説明を容易に
するためパルス位置変調器１の入力信号としてアナログ
信号を示している。
第２図において符号ｂは、パルス位置変調器１に内蔵
される発振器が発生するのこぎり波で、このこぎり波と
入力波形を加算することにより符号ｃの波形を得る。
される発振器が発生するのこぎり波で、このこぎり波と
入力波形を加算することにより符号ｃの波形を得る。
次に、パルス位置変調器１内部の比較回路を用い、所
定のスライスレベルと符号ｃの信号を比較し、スライス
レベルよりも信号ｃのレベルが大きい時にハイレベルと
なるパルス位置変調されたパルス信号ｄを得る。
定のスライスレベルと符号ｃの信号を比較し、スライス
レベルよりも信号ｃのレベルが大きい時にハイレベルと
なるパルス位置変調されたパルス信号ｄを得る。
さらに、信号ｄをパルス位置変調器１に内蔵される微
分回路に通し、信号ｅを得た後、これを上記とは別の比
較回路により所定のスライスレベルと比較した上増幅
し、スライスレベルよりも信号ｅのレベルが大きい時に
ハイレベルとなる信号ｆを得る。
分回路に通し、信号ｅを得た後、これを上記とは別の比
較回路により所定のスライスレベルと比較した上増幅
し、スライスレベルよりも信号ｅのレベルが大きい時に
ハイレベルとなる信号ｆを得る。
次に、パルス位置復調器５の復調動作を説明する。
第３図において符号ａは、上記手順によりパルス位置
変調された信号であり、この信号はパルス位置復調器５
に内蔵される発振器が出力する符号ｂのような逆のこぎ
り波と加算され、信号ｃを得る。
変調された信号であり、この信号はパルス位置復調器５
に内蔵される発振器が出力する符号ｂのような逆のこぎ
り波と加算され、信号ｃを得る。
続いて、信号ｃを所定のクリップレベルによりクリッ
プさせると、符号ｄのようなパルス振幅変調された信号
を得る。この信号ｄを低減フィルタを通すことにより破
線で示した原信号を得ることができる。
プさせると、符号ｄのようなパルス振幅変調された信号
を得る。この信号ｄを低減フィルタを通すことにより破
線で示した原信号を得ることができる。
第４図に異なるパルス位置変調および復調方式とし
て、入力信号がデジタル信号の場合に適用できるパルス
位置変復調処理を示す。
て、入力信号がデジタル信号の場合に適用できるパルス
位置変復調処理を示す。
第４図において符号ａは入力される直列２値のデジタ
ル信号で、この信号を１ビットづつ取り込み、累積加算
することにより、第４図（ｂ）のデータ信号（和分信
号）ｂを得る。累積の際、下１桁の１ビットのみが信号
として使用される。
ル信号で、この信号を１ビットづつ取り込み、累積加算
することにより、第４図（ｂ）のデータ信号（和分信
号）ｂを得る。累積の際、下１桁の１ビットのみが信号
として使用される。
さらに、破線で示すように１タイムスロットを設定
し、信号ｂの「１」、ないし「０」の２値に応じてそれ
ぞれタイムスロットの前半ないし後半にそれぞれ短いパ
ルスを発生させることにより、パルス位置変調波形ｃを
得ることができる。
し、信号ｂの「１」、ないし「０」の２値に応じてそれ
ぞれタイムスロットの前半ないし後半にそれぞれ短いパ
ルスを発生させることにより、パルス位置変調波形ｃを
得ることができる。
一方、符号ｃの変調波形が入力された場合には、この
信号に同期して発生させたタイムスロット信号を基準
に、短パルスがスロットの前半ないし後半のいずれに発
生しているかを判定し、信号ｄを得ることができる。
信号に同期して発生させたタイムスロット信号を基準
に、短パルスがスロットの前半ないし後半のいずれに発
生しているかを判定し、信号ｄを得ることができる。
さらに、この信号ｄを１タイムスロット分遅延させ、
信号ｅを得、信号ｄとｅを用いて位相検波を行なうこと
により復調信号ｆを得ることができる。
信号ｅを得、信号ｄとｅを用いて位相検波を行なうこと
により復調信号ｆを得ることができる。
次に送受信装置のチャープ変換素子の構造を示す。
第５図（ａ）〜（ｅ）は送信側のチャープ変換素子３
の構成例を示したものである。
の構成例を示したものである。
チャープ変換素子３は、第５図（ａ）に示すようにピ
エゾ効果を有する圧電基板33cの上に櫛形電極（以下IDT
という）33a、33bを配置した構造であり、信号入力部の
IDT33aに電気信号を印加すると圧電効果によって機械的
振動が発生し、振動の表面波が基板33c上を伝播する。
エゾ効果を有する圧電基板33cの上に櫛形電極（以下IDT
という）33a、33bを配置した構造であり、信号入力部の
IDT33aに電気信号を印加すると圧電効果によって機械的
振動が発生し、振動の表面波が基板33c上を伝播する。
この表面波は出力部のIDT33bに達すると再び電気信号
に変換される。出力側IDT33bは電極間隔で決まる振動周
波数に同調して電気信号を発生するが、図のように出力
部IDT33bの間隔は入力IDT33aから離れるにしたがって密
に変化しているため、周波数によって出力信号の遅延時
間が異なる。
に変換される。出力側IDT33bは電極間隔で決まる振動周
波数に同調して電気信号を発生するが、図のように出力
部IDT33bの間隔は入力IDT33aから離れるにしたがって密
に変化しているため、周波数によって出力信号の遅延時
間が異なる。
すなわち、信号中の異なる周波数成分は時間的に分離
される。この伸長用チャープ変換素子の入力周波数に対
する出力の振幅と遅延の特性は第５図（ｂ）および
（ｃ）のようになっている。すなわち、少なくとも周波
数f1からf2までの領域において周波数特性はフラット
で、一方前記の電極配置により周波数f1からf2に向かっ
て直線的に遅延時間が増大（t1〜t2）する。
される。この伸長用チャープ変換素子の入力周波数に対
する出力の振幅と遅延の特性は第５図（ｂ）および
（ｃ）のようになっている。すなわち、少なくとも周波
数f1からf2までの領域において周波数特性はフラット
で、一方前記の電極配置により周波数f1からf2に向かっ
て直線的に遅延時間が増大（t1〜t2）する。
したがって、伸長用チャープ変換素子３にf1からf2の
間に広がるスペクトル成分を持つ高周波成分を含む第５
図（ｄ）のような矩形波パルス状の信号を入力すると、
第５図（ｅ）のように時間間隔t1からt2の間に周波数が
f1からf2に連続的に変化する波形（チャープ信号）に伸
長されて出力されることになる。
間に広がるスペクトル成分を持つ高周波成分を含む第５
図（ｄ）のような矩形波パルス状の信号を入力すると、
第５図（ｅ）のように時間間隔t1からt2の間に周波数が
f1からf2に連続的に変化する波形（チャープ信号）に伸
長されて出力されることになる。
一方、第１図（ｂ）の圧縮用チャープ変換素子４は第
６図（ａ）に示すように、伸長用チャープ変換素子３と
はIDT43a、43bの粗密が逆の構造となっているので、第
６図（ｂ）に示すように伸長用チャープ変換素子と振幅
特性は同じだが、第６図（ｃ）に示すように周波数f1か
らf2の間で遅延特性は逆になっている。
６図（ａ）に示すように、伸長用チャープ変換素子３と
はIDT43a、43bの粗密が逆の構造となっているので、第
６図（ｂ）に示すように伸長用チャープ変換素子と振幅
特性は同じだが、第６図（ｃ）に示すように周波数f1か
らf2の間で遅延特性は逆になっている。
したがって、伸長用チャープ変換素子３で発生させた
第６図（ｄ）のような時間間隔t1からt2の間に周波数が
f1からf2に連続的に変化するチャープ信号の入力に対し
ては第６図（ｅ）のようなパルス信号が再生される。
第６図（ｄ）のような時間間隔t1からt2の間に周波数が
f1からf2に連続的に変化するチャープ信号の入力に対し
ては第６図（ｅ）のようなパルス信号が再生される。
第５図の伸長用チャープ変換素子への入力信号として
は、たとえば第７図に示すようにパルス幅1/Bの単一パ
ルス波に周波数f0の信号を乗算したものであり、近似的
に第５図（ｂ）あるいは第６図（ｂ）のようなスペクト
ル成分をもつ。
は、たとえば第７図に示すようにパルス幅1/Bの単一パ
ルス波に周波数f0の信号を乗算したものであり、近似的
に第５図（ｂ）あるいは第６図（ｂ）のようなスペクト
ル成分をもつ。
一方、チャープ信号からパルス信号への変換利得はチ
ャープ信号の継続時間と帯域幅の積（BT積）で評価でき
る。BT積は通常１よりもはるかに大きく、たとえばＢ＝
10MHz、Ｔ＝20nsとするとBT＝200となり、チャープ信号
はその電極のBT倍の尖頭電力を持つパルス信号に圧縮さ
れることになり、S/N比は大幅に改善されることにな
る。
ャープ信号の継続時間と帯域幅の積（BT積）で評価でき
る。BT積は通常１よりもはるかに大きく、たとえばＢ＝
10MHz、Ｔ＝20nsとするとBT＝200となり、チャープ信号
はその電極のBT倍の尖頭電力を持つパルス信号に圧縮さ
れることになり、S/N比は大幅に改善されることにな
る。
情報伝送においては、まず、第１図（ａ）の送信装置
のパルス位置変調器１で入力アナログ信号あるいはデジ
タル信号によりパルス位置変調を行ない、さらに平衡変
調器２により第７図のような波形を得た後、チャープ信
号に変換し、一方第１図（ｂ）の受信装置ではチャープ
信号をパルス位置変調波に逆変換した波形でパルス位置
復調を行ない元のアナログ信号またはデジタル信号を再
生することになる。
のパルス位置変調器１で入力アナログ信号あるいはデジ
タル信号によりパルス位置変調を行ない、さらに平衡変
調器２により第７図のような波形を得た後、チャープ信
号に変換し、一方第１図（ｂ）の受信装置ではチャープ
信号をパルス位置変調波に逆変換した波形でパルス位置
復調を行ない元のアナログ信号またはデジタル信号を再
生することになる。
特にチャープ信号の変復調処理においては、第５図お
よび第６図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなチャープ変換
素子の入力周波数に対する出力の振幅と遅延特性によ
り、パルス信号をチャープ変換したのち、元のパルス信
号に逆変換してもパルスの位置がもつ情報が失われるこ
とがないので、２値の情報の１つが変化してしまう恐れ
がなく、従来例のうち２値信号に異なるチャープ信号を
割り当てる例とほぼ同等あるいはそれ以上の伝送信頼性
を確保できる。
よび第６図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなチャープ変換
素子の入力周波数に対する出力の振幅と遅延特性によ
り、パルス信号をチャープ変換したのち、元のパルス信
号に逆変換してもパルスの位置がもつ情報が失われるこ
とがないので、２値の情報の１つが変化してしまう恐れ
がなく、従来例のうち２値信号に異なるチャープ信号を
割り当てる例とほぼ同等あるいはそれ以上の伝送信頼性
を確保できる。
また、受信側の圧縮用チャープ変換素子は素子の特性
と同一のパターンの一致を検出するものであるため、チ
ャープ信号の継続期間よりもパルスの繰り返し周期の方
が短いためチャープ信号が時間軸上で重畳していても問
題なく復調が可能である。
と同一のパターンの一致を検出するものであるため、チ
ャープ信号の継続期間よりもパルスの繰り返し周期の方
が短いためチャープ信号が時間軸上で重畳していても問
題なく復調が可能である。
以上に示したように、上記実施例によれば、ノイズな
どの外乱に影響されることなく、送受信装置において単
一のチャープ変換手段を用いる簡単安価な構成により確
実に情報伝送を行なうことができる。
どの外乱に影響されることなく、送受信装置において単
一のチャープ変換手段を用いる簡単安価な構成により確
実に情報伝送を行なうことができる。
上記実施例においては主として信号の変復調部だけを
示してあるが、この方式は有線通信にも無線通信にも適
用が可能であるのはいうまでもない。また、電気信号を
光信号に変換（E/O変換）する装置と光信号を電気信号
に変換（O/E変換）する装置とを併用することによっ
て、本方式を光通信にも適用することができる。
示してあるが、この方式は有線通信にも無線通信にも適
用が可能であるのはいうまでもない。また、電気信号を
光信号に変換（E/O変換）する装置と光信号を電気信号
に変換（O/E変換）する装置とを併用することによっ
て、本方式を光通信にも適用することができる。
第８図は本方式の応用例で、光ファイバを伝送路とし
て用いた通信方式の実施例である。図中符号６は半導体
レーザ素子などを用いたE/O変換器、符号７はPINフォト
ダイオードなどを用いたO/E変換器、符号８は光ファイ
バを示している。このような構成によれば、上記のよう
に主として受信S/N比の改善が可能で、長距離の通信を
行なえるようになる。なお、第８図において符号81は第
１図（ａ）の送信側回路、符号82は第１図（ｂ）の受信
側回路をそれぞれ示している。
て用いた通信方式の実施例である。図中符号６は半導体
レーザ素子などを用いたE/O変換器、符号７はPINフォト
ダイオードなどを用いたO/E変換器、符号８は光ファイ
バを示している。このような構成によれば、上記のよう
に主として受信S/N比の改善が可能で、長距離の通信を
行なえるようになる。なお、第８図において符号81は第
１図（ａ）の送信側回路、符号82は第１図（ｂ）の受信
側回路をそれぞれ示している。
第９図は本方式を光ビーム通信に適用した例である。
図において符号６は半導体レーザ素子などからなるE/O
変換器、符号７はPINフォトダイオードなどからなるO/E
変換器、符号９は光ビームを示す。このような構成によ
れば、特に1km以上の長距離の光ビーム通信の場合は降
雨などの気象条件や大気の揺らぎ、外乱光の変動などに
よる信号の減衰や変動などの影響を強く受けるため、本
方式の外乱雑音の除去効果によって通信の信頼性を大き
く改善できる。第９図において、符号81、82は第８図同
様にそれぞれ第１図（ａ）、（ｂ）の送信側および受信
側回路を示す。
図において符号６は半導体レーザ素子などからなるE/O
変換器、符号７はPINフォトダイオードなどからなるO/E
変換器、符号９は光ビームを示す。このような構成によ
れば、特に1km以上の長距離の光ビーム通信の場合は降
雨などの気象条件や大気の揺らぎ、外乱光の変動などに
よる信号の減衰や変動などの影響を強く受けるため、本
方式の外乱雑音の除去効果によって通信の信頼性を大き
く改善できる。第９図において、符号81、82は第８図同
様にそれぞれ第１図（ａ）、（ｂ）の送信側および受信
側回路を示す。
さらに、第９図の構成は、第10図のように光拡散通信
にも使用できる。第10図では、送信側のE/O変換器の投
光部は、適当大な光学系を用いることにより拡散光10を
投射するように構成する。拡散光は、図示のように第９
図と同様の複数の受信装置により受光される。
にも使用できる。第10図では、送信側のE/O変換器の投
光部は、適当大な光学系を用いることにより拡散光10を
投射するように構成する。拡散光は、図示のように第９
図と同様の複数の受信装置により受光される。
このような構成では、拡散光により受信範囲を拡大す
ることが可能である。また、この光拡散ににより受信装
置で受光される光信号が微弱になるが、上述のようにチ
ャープ逆変換時に得られる変換ゲインによる符号識別の
信頼性向上により、従来例と同じ送信パワーを用いる場
合でもより伝送の信頼性を向上できる。
ることが可能である。また、この光拡散ににより受信装
置で受光される光信号が微弱になるが、上述のようにチ
ャープ逆変換時に得られる変換ゲインによる符号識別の
信頼性向上により、従来例と同じ送信パワーを用いる場
合でもより伝送の信頼性を向上できる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、入
力信号をパルス位置変調した後異なる周波数／時間特性
を有するチャープ信号に変換して送信し、一方受信側で
は受信したチャープ信号を逆変換した後パルス位置復調
することで原信号を再生することができる。特に、パル
ス位置に関して情報をもつ信号をチャープ変換を介して
送受信するため、パルスの位置のもつ情報が失われるこ
とがなく、従来例のうち２値信号に異なるチャープ信号
を割り当てる例とほぼ同様の伝送信頼性を確保できる。
また、チャープ変換を用いる利点としては、符号識別能
力が高く、また復調の際にチャープ信号圧縮によりみか
け上の信号電力増大が生じ、S/N比を向上させることが
できるため、通信の信頼性を高めることができる。特
に、伝送路での送信電力の制限や、外乱ノイズが多いな
どの制約があっても、通信の信頼性を確保できる、など
が挙げられる。
力信号をパルス位置変調した後異なる周波数／時間特性
を有するチャープ信号に変換して送信し、一方受信側で
は受信したチャープ信号を逆変換した後パルス位置復調
することで原信号を再生することができる。特に、パル
ス位置に関して情報をもつ信号をチャープ変換を介して
送受信するため、パルスの位置のもつ情報が失われるこ
とがなく、従来例のうち２値信号に異なるチャープ信号
を割り当てる例とほぼ同様の伝送信頼性を確保できる。
また、チャープ変換を用いる利点としては、符号識別能
力が高く、また復調の際にチャープ信号圧縮によりみか
け上の信号電力増大が生じ、S/N比を向上させることが
できるため、通信の信頼性を高めることができる。特
に、伝送路での送信電力の制限や、外乱ノイズが多いな
どの制約があっても、通信の信頼性を確保できる、など
が挙げられる。
第１図（ａ）は本発明の通信方式による送信側装置の構
造を示したブロック図、第１図（ｂ）は本発明の通信方
式による受信側装置の構造を示したブロック図、第２図
は第１図（ａ）の構成におけるパルス位置変調動作を示
した波形図、第３図は第１図（ｂ）の構成におけるパル
ス位置復調動作を示した波形図、第４図はデジタル信号
のパルス位置変調および復調方法を示した波形図、第５
図（ａ）〜（ｅ）および第６図（ａ）〜（ｅ）はそれぞ
れ伸長用、圧縮用のチャープ変換素子の構造と特性を示
す説明図、第７図はチャープ変換素子への入力パルス波
形を示す波形図、第８図〜第10図は本発明の通信方式の
異なる実施例を示すブロック図、第11図（ａ），（ｂ）
は異なる従来方式を示した説明図である。 １……パルス位置変調器、２……平衡変調器 ３……伸長用チャープ変換素子 ４……圧縮用チャープ変換素子 ５……パルス位置復調器 ６……E/O変換器、７……O/E変換器 ８……光ファイバ、９……光ビーム 10……拡散光
造を示したブロック図、第１図（ｂ）は本発明の通信方
式による受信側装置の構造を示したブロック図、第２図
は第１図（ａ）の構成におけるパルス位置変調動作を示
した波形図、第３図は第１図（ｂ）の構成におけるパル
ス位置復調動作を示した波形図、第４図はデジタル信号
のパルス位置変調および復調方法を示した波形図、第５
図（ａ）〜（ｅ）および第６図（ａ）〜（ｅ）はそれぞ
れ伸長用、圧縮用のチャープ変換素子の構造と特性を示
す説明図、第７図はチャープ変換素子への入力パルス波
形を示す波形図、第８図〜第10図は本発明の通信方式の
異なる実施例を示すブロック図、第11図（ａ），（ｂ）
は異なる従来方式を示した説明図である。 １……パルス位置変調器、２……平衡変調器 ３……伸長用チャープ変換素子 ４……圧縮用チャープ変換素子 ５……パルス位置復調器 ６……E/O変換器、７……O/E変換器 ８……光ファイバ、９……光ビーム 10……拡散光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−319343（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−4077（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−279035（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272928（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】入力信号を所定の変復調処理を介して送受
信する通信方式において、 送信側においては入力信号をパルス位置変調方式により
変調し、この変調信号の中の異なる周波数成分をそれぞ
れ異なる伸長特性により時間軸に伸長して得たチャープ
信号を形成して送信し、 一方、受信側では受信したチャープ信号の中の異なる周
波数成分を前記の異なる伸長特性にそれぞれ対応する逆
特性の圧縮特性により圧縮し、その後パルス位置復調を
行なうことにより原信号を再生することを特徴とする通
信方式。 - 【請求項２】入力信号を所定の変復調処理を介して送受
信する通信システムであって、 入力信号をパルス位置変調する変調手段、 該変調手段により変調した変調信号の中の異なる周波数
成分をそれぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長して
チャープ信号を得る手段、を有する送信装置と、 受信したチャープ信号の中の異なる周波数成分を前記異
なる伸長特性にそれぞれ対応する逆特性の圧縮特性によ
り圧縮する圧縮手段、 該圧縮手段で得た信号からパルス位置復調を行うことに
より原信号を再生する手段、を有する受信装置とを含む
ことを特徴とする通信システム。 - 【請求項３】入力信号を変調して送信する送信装置であ
って、 入力信号をパルス位置変調する変調手段と、 該変調手段により変調した変調信号の中の異なる周波数
成分をそれぞれ異なる伸長特性により時間軸に伸長して
チャープ信号を得る手段とを有することを特徴とする送
信装置。 - 【請求項４】入力信号をパルス位置変調し、該変調した
パルス位置変調信号の中の異なる周波数成分をそれぞれ
異なる伸長特性により時間軸に伸長したチャープ信号を
受信する受信装置であって、 受信したチャープ信号の中の異なる周波数成分を前記異
なる伸長特性にそれぞれ対応する逆特性の圧縮特性によ
り圧縮する圧縮手段と、 該圧縮手段で得た信号からパルス位置復調を行うことに
より原信号を再生する手段とを有することを特徴とする
受信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1104763A JP2672146B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 通信方式，通信システム，送信装置および受信装置 |
| US07/512,261 US5113278A (en) | 1989-04-26 | 1990-04-20 | Communication system and apparatus using chip signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1104763A JP2672146B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 通信方式，通信システム，送信装置および受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284548A JPH02284548A (ja) | 1990-11-21 |
| JP2672146B2 true JP2672146B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=14389523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1104763A Expired - Fee Related JP2672146B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 通信方式，通信システム，送信装置および受信装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5113278A (ja) |
| JP (1) | JP2672146B2 (ja) |
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| DE69232149T2 (de) * | 1991-12-02 | 2002-06-06 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Messgerät |
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| DE19646745C2 (de) | 1996-11-01 | 1999-07-08 | Nanotron Ges Fuer Mikrotechnik | Übertragungsverfahren und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19646746C2 (de) | 1996-11-01 | 2003-09-18 | Nanotron Technologies Gmbh | Übertragungsverfahren zur drahtlosen Kommunikation mit einem implantierten medizinischen Gerät |
| JP3748652B2 (ja) | 1997-02-27 | 2006-02-22 | 富士通株式会社 | インラインアンプを用いた光伝送システム |
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| AU2003217947A1 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-22 | Quellan, Inc. | High speed analog-to-digital converter using a unique gray code having minimal bit transitions |
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-
1989
- 1989-04-26 JP JP1104763A patent/JP2672146B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-04-20 US US07/512,261 patent/US5113278A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |