JP2715125B2 - Spread spectrum communication equipment - Google Patents

Spread spectrum communication equipment

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JP2715125B2 JP63327539A JP32753988A JP2715125B2 JP 2715125 B2 JP2715125 B2 JP 2715125B2 JP 63327539 A JP63327539 A JP 63327539A JP 32753988 A JP32753988 A JP 32753988A JP 2715125 B2 JP2715125 B2 JP 2715125B2
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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、スペクトラム拡散通信装置に関し、特に送
信信号の状態値に応じて複数のPN(擬似雑音)コードを
切換えることにより変調を行う通信装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spread spectrum communication apparatus, and more particularly to a communication apparatus that performs modulation by switching a plurality of PN (pseudo noise) codes according to the state value of a transmission signal. About.

[従来の技術] スペクトラム拡散通信システムとしては、従来、例え
ばDS−FSK(Direct Sequence−Frequency Shift Keyin
g)方式を用いたものが知られている(電子情報通信学
会、スペクトル拡散通信研究会資料、1988年4月1−2
日、坪内地「SAWコンボルバを用いた非同期型SSCトラン
シーバー」参照)。このような通信システムにおいて
は、入力データを電圧制御発振器(VCO)に入力し、該
入力データの状態値に応じて周波数を変化させるいわゆ
るFSK変調を行い、このFSK変調された信号を単一のPNコ
ードによって拡散変調することにより送信信号を得てい
る。そして、このようなシステムは、電界強度が極めて
低い微弱電波を用いても比較的遠距離の通信を行うこと
ができるという利点を有する。
[Prior Art] Conventionally, as a spread spectrum communication system, for example, DS-FSK (Direct Sequence-Frequency Shift Keyin) has been used.
g) The method using the method is known (IEICE, Spread Spectrum Communication Research Group, April 1-2, 1988)
(See “Asynchronous SSC Transceiver Using SAW Convolver” in Tsubouchi). In such a communication system, input data is input to a voltage controlled oscillator (VCO), so-called FSK modulation for changing a frequency according to a state value of the input data is performed, and this FSK-modulated signal is converted into a single signal. A transmission signal is obtained by performing spread modulation using a PN code. Such a system has an advantage that a relatively long distance communication can be performed even by using a weak radio wave having an extremely low electric field strength.

[発明が解決しようとする課題] ところが、上述の従来例の通信システムにおいては、
FSK変調のためにVCOなどを使用するため、送信信号の周
波数が周囲環境の変化あるいはノイズなどにより悪影響
を受け不安定になるという不都合があった。また、送信
キャリア周波数も最低2種類必要となるため周波数帯域
の有効利用上問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional communication system,
Since a VCO or the like is used for FSK modulation, there is a disadvantage that the frequency of the transmission signal is adversely affected by a change in the surrounding environment or noise and becomes unstable. Further, since at least two types of transmission carrier frequencies are required, there is a problem in effective use of the frequency band.

本発明の目的は、前述の従来例の通信システムにおけ
る問題点に鑑み、送信周波数の安定度が優れかつ周波数
帯域の有効利用が可能なスペクトラム拡散通信装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spread spectrum communication apparatus which has excellent transmission frequency stability and enables effective use of a frequency band in view of the above-described problems in the conventional communication system.

[課題を解決するための手段] 上述の目的を達成するため、本発明に係るスペクトラ
ム拡散通信装置は、送信機として互いに符号間干渉の少
ない複数種類のPNコードを生成するPNコード発生手段
と、入力データの各状態値に対応して該複数種類のPNコ
ードの内の1つを選択出力する選択手段と、この選択手
段の出力にもとづき一定周波数の搬送波を変調して生成
した送信信号を送出する送信手段とを具備するものが使
用される。また、受信機としては、前記送信信号を受信
する受信手段と、SAWコンボルバを用いて構成されこの
受信手段の出力信号につき前記複数種類のPNコードの内
の少なくとも一種類を除くPNコードに対する相関を求め
る相関検出手段とを具備するものが使用される。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a spread spectrum communication apparatus according to the present invention includes a PN code generating means for generating a plurality of types of PN codes having little inter-code interference as a transmitter; Selecting means for selecting and outputting one of the plurality of types of PN codes in accordance with each state value of the input data; and transmitting a transmission signal generated by modulating a carrier having a constant frequency based on the output of the selecting means. And a transmission means for performing the transmission. As a receiver, receiving means for receiving the transmission signal, and a SAW convolver, configured to use a SAW convolver to determine the correlation between the output signal of the receiving means and a PN code excluding at least one of the plurality of types of PN codes. The one having the correlation detecting means to be obtained is used.

[作用] 上述の構成を有する装置においては、送信機側で入力
データの各状態値、例えばデータ“1"、または“0"、に
対応して互いに符号間干渉の少ないPNコードが前記選択
手段により選択出力される。そしてこの選択手段の出力
にもとづき生成した送信信号が例えば送信増幅器などを
有する送信手段から送出される。受信機側においては、
このようにして送出された送信信号を受信し例えば弾性
表面波(SAW)を用いたコンボルバのような相関器によ
って受信信号の周波数帯域の逆拡散を行いデータの復調
を行う。この場合、相関器に入力される逆拡散用PNコー
ドとしては前記複数種類のPNコードの内のいずれかのも
のに対するイメージPNコードを使用することができる。
[Operation] In the apparatus having the above-described configuration, a PN code with little intersymbol interference with each other corresponding to each state value of input data, for example, data “1” or “0”, is selected on the transmitter side. Is selected and output. Then, the transmission signal generated based on the output of the selection means is transmitted from the transmission means having, for example, a transmission amplifier. On the receiver side,
The transmission signal transmitted in this manner is received, and the frequency band of the reception signal is despread by a correlator such as a convolver using surface acoustic waves (SAW) to demodulate data. In this case, as the despreading PN code input to the correlator, an image PN code for any one of the plurality of types of PN codes can be used.

[実施例] 以下、図面により本発明の実施例を説明する。第1図
は、本発明の1実施例に係るスペクトラム拡散通信装置
における送信機の概略を示す。同図の送信機は、例えば
250MHzの信号を発生する発振器1、平衡変調器3、第1
の種類のPNコード(PNコードA)を発生するPNコード発
生器5、第2の種類のPNコード(PNコードB)を発生す
るPNコード発生器7、データ入力回路9、模式的に示さ
れたデータセレクタ/マルチプレクサのような切換スイ
ッチ11,13、低域フィルタ15,19、送信増幅器17、そして
送信アンテナ21を具備している。データ入力回路9は、
例えば2進デジタルデータを提供するマイクロプロセッ
サにより構成される。切換スイッチ11,13は、実際には
データ入力回路9からの送信データの状態値に応じてPN
コードAまたはPNコードBのいずれかを選択出力する電
子回路で構成される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a transmitter in a spread spectrum communication apparatus according to one embodiment of the present invention. The transmitter in FIG.
Oscillator 1 generating a 250 MHz signal, balanced modulator 3, first
A PN code generator 5 for generating a PN code of the type (PN code A), a PN code generator 7 for generating a PN code of the second type (PN code B), and a data input circuit 9 are schematically shown. It has changeover switches 11 and 13 such as data selectors / multiplexers, low-pass filters 15 and 19, a transmission amplifier 17, and a transmission antenna 21. The data input circuit 9
For example, it is constituted by a microprocessor for providing binary digital data. The changeover switches 11 and 13 are actually set to PN according to the state value of the transmission data from the data input circuit 9.
It is composed of an electronic circuit for selectively outputting either the code A or the PN code B.

第2図は、第1図の送信機とともに用いられる受信機
の概略を示す。同図の受信機は、例えば250MHzの信号を
発生する発振器23と、第1図のPNコード発生器5から発
生されるPNコードAとイメージ関係にあるPNコードA′
を発生するPNコード発生器25と、平衡変調器27と、低域
フィルタ29と、該低域フィルタ29の出力が一方の入力に
印加される例えばSAWコンボルバのような相関器31とを
有している。第2図の受信機はまた、受信アンテナ33
と、帯域フィルタ35と、受信増幅器37と、対数増幅器39
と、低域フィルタ41とを有し、これらによって構成され
る受信回路の出力は相関器31の他方の入力に接続されて
いる。さらに、相関器31の出力には例えば500MHzの周波
数の信号を増幅する増幅器43と高域フィルタ45と、検波
回路47と、増幅器49と、該増幅器49の出力を所定の信号
を比較する比較器51と、データ出力回路53とが接続され
ている。
FIG. 2 shows a schematic of a receiver used with the transmitter of FIG. The receiver shown in the figure is composed of an oscillator 23 for generating a signal of, for example, 250 MHz, and a PN code A 'having an image relationship with the PN code A generated from the PN code generator 5 in FIG.
A PN code generator 25, a balanced modulator 27, a low-pass filter 29, and a correlator 31 such as a SAW convolver to which an output of the low-pass filter 29 is applied to one input. ing. The receiver of FIG.
, A bandpass filter 35, a receiving amplifier 37, and a logarithmic amplifier 39
And a low-pass filter 41. The output of the receiving circuit constituted by these components is connected to the other input of the correlator 31. Further, the output of the correlator 31 includes, for example, an amplifier 43 for amplifying a signal having a frequency of 500 MHz, a high-pass filter 45, a detection circuit 47, an amplifier 49, and a comparator for comparing the output of the amplifier 49 with a predetermined signal. 51 and the data output circuit 53 are connected.

以上のような構成を有するスペクトラム拡散通信装置
の動作を第3図を参照して説明する。第1図に示される
送信機において、データ入力回路9から例えば第3図
(a)に示されるようなデータ入力信号が出力されるも
のとする。このデータ入力信号は、デジタルデータ“1"
が例えば高レベル、データ“0"が低レベルに対応してい
る。そして、このようなデータ入力信号のデータ値に応
じて切換スイッチ11および13が切換えられる。データ入
力信号が高レベル、すなわちデータ“1"、の場合には各
スイッチ11および13はPNコード発生器5の側に接続さ
れ、該PNコード発生器5から第1の種類のPNコードAが
出力され平衡変調器3に入力される。これに対して、デ
ータ入力信号が低レベル、すなわちデータ“0"、の場合
には各スイッチ11,13はPNコード発生器7の側に接続さ
れ第2の種類のPNコードBが平衡変調器3に入力され
る。なお、PNコード発生器5および7は例えば互いに符
号間干渉の少ないPNコードを発生できるものが望まし
い。このようにして、平衡変調器3の一方の入力には第
3図(d)に示すようなデータ入力の状態値に応じてそ
れぞれ異なる種類のPNコードが入力される。
The operation of the spread spectrum communication apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. In the transmitter shown in FIG. 1, it is assumed that the data input circuit 9 outputs a data input signal as shown in FIG. 3 (a), for example. This data input signal is digital data "1"
Corresponds to a high level, for example, and data “0” corresponds to a low level. Then, the changeover switches 11 and 13 are switched according to the data value of such a data input signal. When the data input signal is at a high level, that is, when the data is "1", the switches 11 and 13 are connected to the side of the PN code generator 5, from which the first type PN code A is output. The output is input to the balanced modulator 3. On the other hand, when the data input signal is low level, that is, when the data is "0", the switches 11 and 13 are connected to the PN code generator 7 side and the second type PN code B is connected to the balanced modulator. 3 is input. Preferably, the PN code generators 5 and 7 can generate PN codes with little intersymbol interference, for example. In this way, different types of PN codes are input to one input of the balanced modulator 3 according to the state value of the data input as shown in FIG. 3 (d).

平衡変調器3の他方の入力には発振器1から250MHzの
信号が入力され、この信号と前記複合PNコード出力とが
混合されて送信信号が生成される。この送信信号は低域
フィルタ15、送信電力増幅器17、そして最終段の低域フ
ィルタ19を通り増幅されかつ不要帯域成分が除去された
後アンテナ21から送信される。
A signal of 250 MHz is input from the oscillator 1 to the other input of the balanced modulator 3, and this signal is mixed with the output of the composite PN code to generate a transmission signal. This transmission signal is transmitted from the antenna 21 after being amplified through the low-pass filter 15, the transmission power amplifier 17, and the low-pass filter 19 at the final stage, and after unnecessary band components are removed.

このようにして送信機から送信された送信電波は第2
図に示す受信機のアンテナ33において受信され、帯域フ
ィルタ35、増幅器37、対数増幅器39、および低域フィル
タ41を介して選択増幅された後、相関器31の一方の入力
に印加される。また、前記送信機側におけるPNコード発
生器5から出力されるPNコードAとイメージ関係にある
PNコードA′がPNコード発生器25から生成され平衡変調
器27の一方の入力に印加される。この平衡変調器27の他
方の入力には発振器23から250MHzの信号が印加され、こ
れによって中心周波数250MHzに周波数変換されたPNコー
ドが低域フィルタ29を介して相関器31の他方の入力に印
加される。従って、相関器31、例えばSAWコンボルバ、
の出力には第3図(e)に示すような信号が得られる。
すなわち、相関器31の出力は、データ“1"、すなわちPN
コードAに対応する部分にコンボリューション波形が出
力される。このような信号を増幅器43、高域フィルタ45
を介して検波器47で検波することにより、第3図(f)
に示す検波出力が得られる。この検波出力を比較器51に
おいて所定のしきい値と比較し、さらにデータ出力回路
53において増幅、パルス幅伸長、波形整形などを行うこ
とにより第3図(g)に示すようなデータ出力が得られ
る。
The transmission radio wave transmitted from the transmitter in this way is
The signal is received by an antenna 33 of the receiver shown in the figure, is selectively amplified through a bandpass filter 35, an amplifier 37, a logarithmic amplifier 39, and a low-pass filter 41, and is then applied to one input of a correlator 31. Further, it has an image relationship with the PN code A output from the PN code generator 5 on the transmitter side.
A PN code A 'is generated from a PN code generator 25 and applied to one input of a balanced modulator 27. A signal of 250 MHz is applied from the oscillator 23 to the other input of the balanced modulator 27, whereby a PN code frequency-converted to a center frequency of 250 MHz is applied to the other input of the correlator 31 via the low-pass filter 29. Is done. Thus, the correlator 31, for example a SAW convolver,
A signal as shown in FIG.
That is, the output of the correlator 31 is data “1”, that is, PN
A convolution waveform is output to a portion corresponding to code A. Such a signal is supplied to an amplifier 43 and a high-pass filter 45.
(F) of FIG. 3 by detecting with the detector 47 through
The detection output shown in FIG. This detection output is compared with a predetermined threshold value in a comparator 51, and further a data output circuit
By performing amplification, pulse width extension, waveform shaping, and the like in 53, a data output as shown in FIG. 3 (g) is obtained.

なお、上述の構成においては、送信機に2つのPNコー
ド発生器5および7を設けこれをデータセレクタ/マル
チプレクサのような切換手段11および13によって切換出
力するよう構成されているが、このようなデータ入力の
状態値に応じて異なるPN符号を得る手段としてはゴール
ド符号発生器を使用することもできる。
In the configuration described above, two PN code generators 5 and 7 are provided in the transmitter and are switched and output by switching means 11 and 13 such as a data selector / multiplexer. As a means for obtaining a different PN code according to the state value of the data input, a Gold code generator can be used.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、VCOのような周波数が
周囲環境の変化およびノイズなどにより影響を受けやす
い回路を使用することなく、かつ極めて簡単な構成によ
り、例えば微弱無線機器に適したスペクトラム拡散通信
装置が実現できる。また、キャリア周波数が単一の周波
数となるため周波数帯域の有効利用を図ることができ
る。
[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, for example, a weak radio can be realized without using a circuit whose frequency such as a VCO is easily affected by changes in the surrounding environment, noise, and the like, and with a very simple configuration. A spread spectrum communication device suitable for the device can be realized. Further, since the carrier frequency is a single frequency, the frequency band can be effectively used.

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

第1図は、本発明の1実施例に係るスペクトラム拡散通
信装置における送信機の概略を示すブロック回路図、 第2図は、第1図の送信機と組合せ使用する受信機の構
成を示すブロック回路図、そして 第3図は、第1図および第2図に示される装置の動作を
説明するための波形図である。 1;発振器、3;平衡変調器、5,7;PNコード発生器、9;デー
タ入力回路、11,13;切換回路、15,19;低域フィルタ、1
7;送信増幅器、21;送信アンテナ、23;発振器、25;PNコ
ード発生器、27;平衡変調器、29,41;低域フィルタ、31;
相関器、33;受信アンテナ、35;帯域フィルタ、37,43,4
9;増幅器、39;対数増幅器、45;高域フィルタ、47;検波
器、51;比較器、53;データ出力回路。
FIG. 1 is a block circuit diagram schematically showing a transmitter in a spread spectrum communication apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiver used in combination with the transmitter of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram, and FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the device shown in FIG. 1 and FIG. 1; Oscillator, 3; Balanced modulator, 5, 7; PN code generator, 9; Data input circuit, 11, 13; Switching circuit, 15, 19; Low-pass filter, 1
7; transmit amplifier, 21; transmit antenna, 23; oscillator, 25; PN code generator, 27; balanced modulator, 29, 41; low-pass filter, 31;
Correlator, 33; receive antenna, 35; bandpass filter, 37, 43, 4
9; amplifier, 39; logarithmic amplifier, 45; high-pass filter, 47; detector, 51; comparator, 53; data output circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一定周波数の搬送波を発生する搬送波発生
手段と、互いに符号間干渉の少ない複数種類のPNコード
を生成するPNコード発生手段と、入力データの各状態値
に対応して前記複数種類のPNコードの内の1つを選択出
力する選択手段と、該選択手段の出力により前記搬送波
を変調して送信信号を生成し、その生成した送信信号を
送出する送信手段と、前記送信信号を受信する受信手段
と、SAWコンボルバを用いて該受信手段の出力信号につ
き前記複数種類のPNコードの内の少なくとも一種類を除
くPNコードに対する相関を求める相関検出手段とを具備
することを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。
1. A carrier generating means for generating a carrier having a constant frequency, a PN code generating means for generating a plurality of types of PN codes having little intersymbol interference, and the plurality of types corresponding to each state value of input data. Selecting means for selecting and outputting one of the PN codes, generating a transmission signal by modulating the carrier with the output of the selection means, transmitting means for transmitting the generated transmission signal, Receiving means for receiving, and a correlation detecting means for obtaining a correlation with respect to an output signal of the receiving means using a SAW convolver to a PN code excluding at least one of the plurality of types of PN codes. Spread spectrum communication equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63296424A (en) * 1987-01-14 1988-12-02 Mitsubishi Electric Corp Spread spectrum communication equipment

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